CN116423602A - 具有绿色高效的ecf漂白方法 - Google Patents
具有绿色高效的ecf漂白方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116423602A CN116423602A CN202310324748.6A CN202310324748A CN116423602A CN 116423602 A CN116423602 A CN 116423602A CN 202310324748 A CN202310324748 A CN 202310324748A CN 116423602 A CN116423602 A CN 116423602A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slurry
- bleaching
- bag
- pulp
- ultrasonic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 title claims abstract description 111
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 93
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 78
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 claims abstract description 39
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 39
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 33
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 31
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 26
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 26
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 claims abstract description 25
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 claims abstract description 25
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 claims abstract description 25
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 claims abstract description 25
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 claims abstract description 25
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 177
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 52
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 40
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 32
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 29
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 19
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 18
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 16
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 10
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims description 9
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 claims description 8
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 claims description 8
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 claims description 8
- 101710121765 Endo-1,4-beta-xylanase Proteins 0.000 claims description 8
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000003109 Disodium ethylene diamine tetraacetate Substances 0.000 claims description 6
- ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L EDTA disodium salt (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].OC(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC(O)=O)CC([O-])=O ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 6
- 235000019301 disodium ethylene diamine tetraacetate Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 claims description 6
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 6
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 claims 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 abstract description 10
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 abstract 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 abstract 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 12
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 9
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 4
- 238000004076 pulp bleaching Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000001850 reproductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
- B27K5/04—Combined bleaching or impregnating and drying of wood
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/64—Paper recycling
Abstract
本发明公开了具有绿色高效的ECF漂白方法，首先用复合酶进行预处理，然后用烧碱，硫酸镁，氧气在密封反应塔内脱木素漂白，反应结束后，利用超声波处理ECF漂白工序：未漂浆第一段二氧化氯漂白，洗涤浓缩后放入超声波发生器中，反应结束后通过冷水终止反应，得到竹浆固体产物备用；继而进行过氧化氢强化的碱处理，再次洗涤浓缩后进行超声漂白；最后进行过氧化氢强化碱处理后的第二段二氧化氯漂白，反应结束后用蒸馏水洗涤抽滤后浆料至中性即可得到漂白后的竹浆。本发明将生物复合酶与超声波技术融入ECF漂白工段，在提高漂白效率的同时，还能够明显的降低污染物含量，实现了经济与环保效益的结合，为纸浆漂白提供了新的方法。
Description
技术领域
本发明属于制浆造纸漂白清洁化生产技术领域，具体涉及具有绿色高效的ECF漂白方法。
背景技术
利用竹子造纸具有天然的优势：天然环保，产业投资低，见效快，两到三年便可投入使用，可持续利用率高，虽然竹子的纤维性能没有木材纤维好，但相比其他的造纸原料，从各个方面说，竹子纤维是仅次于木材的比较适合用来制浆造纸的原料。竹浆造纸具有一定的发展潜力，充分利用竹子资源可以在一定程度上改善资源需求的缺口问题。
随着人们的环保意识逐渐加强，传统化学漂白方法因其对环境危害极大已逐渐被淘汰，纸浆漂白已向无元素氯(ECF)漂白方向发展。ECF漂白方法不仅可以控制漂白废水中有机卤化物(AOX)的产生，更能节省漂白化学药品的用量。由于二氧化氯是ECF漂白过程所用主要漂白助剂，故漂白过程中仍会产生少量AOX，AOX具有毒性且难降解，提高水生生物的死亡率和制约水生生物的繁殖能力，并且在一定程度上危害人类健康。因此综合来看，目前的纸浆漂白中存在的一些问题为：纤维间结合强度不够高，纸浆的物理和光学性能不够高，也对环境在一定程度上造成污染的问题。
发明内容
本发明提供了具有绿色高效的ECF漂白方法，解决了目前纸浆漂白中存在的纤维间结合强度和光学性能不够高，以及环保指数有待进一步提高的问题。
本发明提供的技术方案为：
具有绿色高效的ECF漂白方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，复合酶预处理；
将蒸煮后硫酸盐竹浆加冷却水稀释，直至硫酸盐竹浆与加水后浆料的质量比为8％-10％，得到混合物A，淀粉酶和木聚糖酶按质量比为1-1.4：25-30配置出一种复合酶，控制水浴温度为60-70℃对一定量混合物A进行复合酶预处理，复合酶用量为混合物A的1-2％，揉搓后得到固体浆料；
步骤2.脱木素漂白；
将固体浆料输送至一段密封反应塔，然后加入3-4.5kg/admt的烧碱、1-2.5kg/admt的硫酸镁和20-30kg/admt的氧气,开启电动搅拌,加热升温至60-70℃,通入0.5-0.8MPa的氧气,保温后得到浆料；
步骤3，第一次洗涤；
将步骤2得到的浆料送入洗浆机洗涤浓缩，控制进料浓度为3-6％，转鼓转速为0.7-2.5r/min，得到第一浆料；
步骤4，未漂浆第一段二氧化氯漂白；
将一定量的第一浆料加于加厚PE密封袋中，加入1％-3％的二氧化氯水溶液于密封袋中，控制第一浆料占加入二氧化氯水溶液后总溶液的质量百分数为8-10％；混合均匀后加入1mol/L氢氧化钠调节漂初pH直至4.0-4.5；混匀后密封，放入超声波发生器内进行漂白，得到装有混合物B的第一浆袋；
步骤5，第二次洗涤；
取出第一浆袋用冷水终止反应，取出第一浆袋后待其冷却至室温后滤出漂后废液，然后将第一浆袋内浆料的pH调节至6.8-7.2,得到第二浆料；
步骤6，过氧化氢强化的碱处理；
向第二浆料中加入3％-4％的氢氧化钠溶液，控制第一浆料占加氢氧化钠后总溶液的质量百分数为8-10％，搓匀后加入10-12mL的浓度为0.5-0.6％的乙二胺四乙酸二钠溶液并混合均匀，最后加入0.5-1％的过氧化氢溶液搓匀，混匀后密封好袋口，然后放入超声波发生器内进行漂白后得到有混合物C的第二浆袋；
步骤7，第三次洗涤；
将得到的第二浆袋冷却至室温，开口后挤出漂后废液，然后将第二浆袋内浆料的pH调节至6.8-7.2，装入密封袋，得到第三浆料；
步骤8：第二段二氧化氯漂白；
称取得到的第三浆料于加厚PE密封袋中，加入1％-3％的二氧化氯溶液于密封袋中，控制第三浆料占加入二氧化氯水溶液后总溶液的质量百分数为8-10％，混合后加入1mol/L氢氧化钠调节漂初pH为4.0-4.5，混匀后密封袋口，然后将其放入超声波发生器内进行漂白后得到有混合物D的第三浆袋；
步骤9.第四次洗涤；
到达设定时间后，取出第三浆袋用冷水终止反应，待冷却至室温剪开袋口,滤出漂后废液，然后将第三浆袋内浆料的pH调节至6.8-7.2,得到最终的漂白浆料。
本发明的特点还在于；
在步骤1中，搓揉的具体处理为：控制每隔10-15min搓揉一次，处理时间为20-30min。
在步骤2中，保温的时间控制为40-60min。
在步骤4、步骤6以及步骤8中，超声波发生器内漂白的参数控制如下：
控制超声波发生器内的超声波漂白的功率为200W,超声温度55-65℃，超声时间40-60min。
在步骤5、步骤7、步骤9中，调节第一浆袋、第二浆袋以及第三浆袋内浆料的pH具体为：通过借助真空抽滤装置，并且用蒸馏水洗涤浆料。
本发明具有如下有益效果：本发明提供了具有绿色高效的ECF漂白方法，在提高白度的同时，还能够明显的降低污染物含量，实现了经济与环保效益的结合。利用生物酶预处理方法有效促进木素的溶出，进而抑制AOX的生成，减少污染。
采用的生物酶为淀粉酶-木聚糖酶复合酶，相较单一生物酶而言，处理后的纸浆白度更高，成纸物理性能更好，同时能够有效的降低反黄。本发明将超声波技术引入竹浆漂白工序，代替传统的水浴漂白。不仅可以加速药液混合、缩短漂白时间，同时利用超声波处理的空化作用产生高压及高压产生的冲击波作用于纤维表面，产生应力应变集中，致使纤维内部结构发生变化，导致微晶错位，纤维松散，比表面积增加，结晶度下降，无定型区增加，增强纤维间的结合强度，能更好的改善纸浆的物理和光学性，提高竹浆白度等。
具体实施方式
下面结合具体实施方式中的实施例对本发明具有绿色高效的ECF漂白方法进行进一步详细说明。
步骤1.复合酶预处理；
将蒸煮后硫酸盐竹浆加冷却水稀释，直至硫酸盐竹浆与加水后浆料的质量比为8％，得到混合物A，淀粉酶和木聚糖酶按酶的比活力之比为1.4：25配置出一种复合酶，控制水浴温度为60℃对300g混合物A进行复合酶预处理，复合酶用量为3g；每隔15min对浆搓揉一次，处理时间30min，得到固体浆料。
步骤2.脱木素漂白；
取步骤1所得的固体浆料,输送至一段密封反应塔，然后加入4.5kg/admt的烧碱、2.5kg/admt的硫酸镁和20-kg/admt的氧气,开启电动搅拌,加热升温至70℃,通入0.5MPa的氧气,保温60min；得到浆料；
步骤3.第一次洗涤；
将步骤2得到的浆料送入洗浆机洗涤浓缩(转鼓转速为2r/min)，至剥浆装置基本无浆剥下时，停止除转鼓以外的所有传动，用橡胶软管冲洗鼓面当完全清洁后，停止转鼓转动，得到第一浆料；
步骤4.未漂浆第一段二氧化氯漂白；
将第一浆料加于加厚PE密封袋中，加入3％的二氧化氯水溶液于密封袋中，直至第一浆料与加二氧化氯水溶液后的总溶液的质量比为10％；混合均匀后加入1mol/L氢氧化钠调节漂初pH直至4.0；混匀后密封，放入超声波发生器内进行漂白，超声波漂白的功率为200W,超声温度65℃，超声时间60min，得到装有混合物B的第一浆袋；
步骤5.第二次洗涤；
取出步骤4中的第一浆袋用冷水终止反应，取出浆袋后待其冷却至室温后滤出漂后废液，借助真空抽滤装置用蒸馏水洗涤漂后浆料至pH7.0,装入密封袋中，得到第二浆料；
步骤6.过氧化氢强化的碱处理；
向第二浆料中加入4％的氢氧化钠溶液，直至第二浆料与加氢氧化钠后总浆料的质量比为10％，搓匀后加入10mL的浓度为0.5％的乙二胺四乙酸二钠溶液并混合均匀，最后加入0.8％的过氧化氢溶液搓匀，混匀后密封好袋口，然后放入超声波发生器内进行漂白，超声波漂白的功率为200W,超声温度65℃，超声时间60min，得到有混合物C的第二浆袋；
步骤7.第三次洗涤；
将得到的第二浆袋冷却至室温，开口后挤出漂后废液，借助真空抽滤装置用蒸馏水洗涤漂后浆料至pH7.0，装入密封袋，得到第三浆料。
步骤8.第二段二氧化氯漂白；
称取得到的第三浆料于加厚PE密封袋中，加入1.5％的二氧化氯溶液于密封袋中，直至第三浆料与加入二氧化氯水溶液后总浆料的质量比为10％，混合后加入1mol/L氢氧化钠调节漂初pH为4.0，混匀后密封袋口，然后将其放入超声波发生器内进行漂白，控制超声波漂白的功率为200W,超声温度65℃，超声时间60min，到有混合物D的第三浆袋。
步骤9.第四次洗涤；
到达设定时间后，取出浆袋用冷水终止反应，待冷却至室温剪开袋口,滤出漂后废液。借助真空抽滤装置用蒸馏水洗涤漂后浆料至pH7.0,得到最终漂白浆料。
实施例2；
步骤1.复合酶预处理；
将蒸煮后硫酸盐竹浆加冷却水稀释，直至硫酸盐竹浆与加水后浆料的质量比为8％，得到混合物A，淀粉酶和木聚糖酶按酶的比活力之比为1.4：25配置出一种复合酶，控制水浴温度为60℃对300g混合物A进行复合酶预处理，复合酶用量为3g；每隔15min对浆搓揉一次，处理时间30min，得到固体浆料。
步骤2.脱木素漂白；
取步骤1所得的固体浆料,输送至一段密封反应塔，然后加入4.5kg/admt的烧碱、2.5kg/admt的硫酸镁和20-kg/admt的氧气,开启电动搅拌,加热升温至70℃,通入0.5MPa的氧气,保温60min；
步骤3.第一次洗涤；
将步骤2得到的浆料送入洗浆机洗涤浓缩(转鼓转速为2r/min)，至剥浆装置基本无浆剥下时，停止除转鼓以外的所有传动，用橡胶软管冲洗鼓面当完全清洁后，停止转鼓转动，得到第一浆料；
步骤4.未漂浆第一段二氧化氯漂白；
将第一浆料加于加厚PE密封袋中，加入3％的二氧化氯水溶液于密封袋中，直至第一浆料与加二氧化氯水溶液后的总溶液的质量比为10％；混合均匀后加入1mol/L氢氧化钠调节漂初pH直至4.0；混匀后密封，放入水温60℃的容器内进行漂白，得到装有混合物B的第一浆袋；
步骤5.第二次洗涤；
取出步骤4中的第一浆袋用冷水终止反应，取出浆袋后待其冷却至室温后滤出漂后废液，借助真空抽滤装置用蒸馏水洗涤漂后浆料至pH7.0,装入密封袋中，得到第二浆料；
步骤6.过氧化氢强化的碱处理；
向第二浆料中加入4％的氢氧化钠溶液，直至第二浆料与加氢氧化钠后总浆料的质量比为10％，搓匀后加入10mL的浓度为0.5％的乙二胺四乙酸二钠溶液并混合均匀，最后加入0.8％的过氧化氢溶液搓匀，混匀后密封好袋口，然后放入水温60℃的容器内进行漂白，得到有混合物C的第二浆袋；
步骤7.第三次洗涤；
将得到的第二浆袋冷却至室温，开口后挤出漂后废液，借助真空抽滤装置用蒸馏水洗涤漂后浆料至pH7.0，装入密封袋，得到第三浆料。
步骤8.第二段二氧化氯漂白；
称取得到的第三浆料于加厚PE密封袋中，加入1.5％的二氧化氯溶液于密封袋中，直至第三浆料与加入二氧化氯水溶液后总浆料的质量比为10％，混合后加入1mol/L氢氧化钠调节漂初pH为4.0，混匀后密封袋口，然后将其放入超声波发生器内进行漂白，控制超声波漂白的功率为200W,超声温度65℃，超声时间60min，到有混合物D的第三浆袋。
步骤9.第四次洗涤；
到达设定时间后，取出浆袋用冷水终止反应，待冷却至室温剪开袋口,滤出漂后废液。借助真空抽滤装置用蒸馏水洗涤漂后浆料至pH7.0,得到最终漂白浆料。
表1超声波处理对漂白浆抄造的原纸纸基材料性能指标
结果：经过检测，未经过超声处理的竹浆漂白浆性能指标为白度ISO、抗张指数4.29N·m·g-1、撕裂指数6.38mN·m2·g-1、耐破指数4.07kPa·m2·g-1和耐折次数118次。与相同漂白工艺条件下经过超声波处理的漂白纸浆相比，纸浆的性能指标均有提高，耐折度提高了209.3％，抗张指数提高了19.1％，撕裂指数提高了28.2％，耐破指数提高了3.9％，白度提高了1.5％；可见，经过超声波处理纸浆的漂白性能和强度性能得到了改善。
实施例3；
步骤1.木聚糖酶预处理；
将蒸煮后硫酸盐竹浆加冷却水稀释，直至硫酸盐竹浆与加水后浆料的质量比为8％，得到混合物A，控制水浴温度为60℃对300g混合物A进行木聚糖酶预处理，木聚糖酶用量为3g；每隔15min对浆搓揉一次，处理时间30min，得到固体浆料。
步骤2.脱木素漂白；
取步骤1所得的固体浆料,输送至一段密封反应塔，然后加入4.5kg/admt的烧碱、2.5kg/admt的硫酸镁和20-kg/admt的氧气,开启电动搅拌,加热升温至70℃,通入0.5MPa的氧气,保温60min；
步骤3.第一次洗涤；
将步骤2得到的浆料送入洗浆机洗涤浓缩(转鼓转速为2r/min)，至剥浆装置基本无浆剥下时，停止除转鼓以外的所有传动，用橡胶软管冲洗鼓面当完全清洁后，停止转鼓转动，得到第一浆料；
步骤4.未漂浆第一段二氧化氯漂白；
将第一浆料加于加厚PE密封袋中，加入3％的二氧化氯水溶液于密封袋中，直至第一浆料与加二氧化氯水溶液后的总溶液的质量比为10％；混合均匀后加入1mol/L氢氧化钠调节漂初pH直至4.0；混匀后密封，放入超声波发生器内进行漂白，超声波漂白的功率为200W,超声温度65℃，超声时间60min，得到装有混合物B的第一浆袋；
步骤5.第二次洗涤；
取出步骤4中的第一浆袋用冷水终止反应，取出浆袋后待其冷却至室温后滤出漂后废液，借助真空抽滤装置用蒸馏水洗涤漂后浆料至pH7.0,装入密封袋中，得到第二浆料；
步骤6.过氧化氢强化的碱处理；
向第二浆料中加入4％的氢氧化钠溶液，直至第二浆料与加氢氧化钠后总浆料的质量比为10％，搓匀后加入10mL的浓度为0.5％的乙二胺四乙酸二钠溶液并混合均匀，最后加入0.8％的过氧化氢溶液搓匀，混匀后密封好袋口，然后放入超声波发生器内进行漂白，超声波漂白的功率为200W,超声温度65℃，超声时间60min，得到有混合物C的第二浆袋；
步骤7.第三次洗涤；
将得到的第二浆袋冷却至室温，开口后挤出漂后废液，借助真空抽滤装置用蒸馏水洗涤漂后浆料至pH7.0，装入密封袋，得到第三浆料。
步骤8.第二段二氧化氯漂白；
称取得到的第三浆料于加厚PE密封袋中，加入1.5％的二氧化氯溶液于密封袋中，直至第三浆料与加入二氧化氯水溶液后总浆料的质量比为10％，混合后加入1mol/L氢氧化钠调节漂初pH为4.0，混匀后密封袋口，然后将其放入超声波发生器内进行漂白，控制超声波漂白的功率为200W,超声温度65℃，超声时间60min，到有混合物D的第三浆袋。
步骤9.第四次洗涤；
到达设定时间后，取出浆袋用冷水终止反应，待冷却至室温剪开袋口,滤出漂后废液。借助真空抽滤装置用蒸馏水洗涤漂后浆料至pH7.0,得到最终漂白浆料。
实施例4；
步骤1.淀粉酶预处理；
将蒸煮后硫酸盐竹浆加冷却水稀释，直至硫酸盐竹浆与加水后浆料的质量比为8％，得到混合物A，控制水浴温度为60℃对300g混合物A进行淀粉酶预处理，淀粉酶酶用量为3g；每隔15min对浆搓揉一次，处理时间30min，得到固体浆料。
步骤2.脱木素漂白；
取步骤1所得的固体浆料,输送至一段密封反应塔，然后加入4.5kg/admt的烧碱、2.5kg/admt的硫酸镁和20-kg/admt的氧气,开启电动搅拌,加热升温至70℃,通入0.5MPa的氧气,保温60min；
步骤3.第一次洗涤；
将步骤2得到的浆料送入洗浆机洗涤浓缩(转鼓转速为2r/min)，至剥浆装置基本无浆剥下时，停止除转鼓以外的所有传动，用橡胶软管冲洗鼓面当完全清洁后，停止转鼓转动，得到第一浆料；
步骤4.未漂浆第一段二氧化氯漂白；
将第一浆料加于加厚PE密封袋中，加入3％的二氧化氯水溶液于密封袋中，直至第一浆料与加二氧化氯水溶液后的总溶液的质量比为10％；混合均匀后加入1mol/L氢氧化钠调节漂初pH直至4.0；混匀后密封，放入超声波发生器内进行漂白，超声波漂白的功率为200W,超声温度65℃，超声时间60min，得到装有混合物B的第一浆袋；
步骤5.第二次洗涤；
取出步骤4中的第一浆袋用冷水终止反应，取出浆袋后待其冷却至室温后滤出漂后废液，借助真空抽滤装置用蒸馏水洗涤漂后浆料至pH7.0,装入密封袋中，得到第二浆料；
步骤6.过氧化氢强化的碱处理；
向第二浆料中加入4％的氢氧化钠溶液，直至第二浆料与加氢氧化钠后总浆料的质量比为10％，搓匀后加入10mL的浓度为0.5％的乙二胺四乙酸二钠溶液并混合均匀，最后加入0.8％的过氧化氢溶液搓匀，混匀后密封好袋口，然后放入超声波发生器内进行漂白，超声波漂白的功率为200W,超声温度65℃，超声时间60min，得到有混合物C的第二浆袋；
步骤7.第三次洗涤；
将得到的第二浆袋冷却至室温，开口后挤出漂后废液，借助真空抽滤装置用蒸馏水洗涤漂后浆料至pH7.0，装入密封袋，得到第三浆料。
步骤8.第二段二氧化氯漂白；
称取得到的第三浆料于加厚PE密封袋中，加入1.5％的二氧化氯溶液于密封袋中，直至第三浆料与加入二氧化氯水溶液后总浆料的质量比为10％，混合后加入1mol/L氢氧化钠调节漂初pH为4.0，混匀后密封袋口，然后将其放入超声波发生器内进行漂白，控制超声波漂白的功率为200W,超声温度65℃，超声时间60min，到有混合物D的第三浆袋。
步骤9.第四次洗涤；
到达设定时间后，取出浆袋用冷水终止反应，待冷却至室温剪开袋口,滤出漂后废液。借助真空抽滤装置用蒸馏水洗涤漂后浆料至pH7.0,得到最终漂白浆料。
表2不同酶预处理对漂白浆抄造的原纸纸基材料性能指标
结果：经过检测，经过淀粉酶预处理的竹浆漂白浆性能指标为白度75.6％ISO、抗张指数4.37N·m·g-1、撕裂指数7.62mN·m2·g-1、耐破指数4.20kPa·m2·g-1和耐折次数302次；经过木聚糖酶预处理的竹浆漂白浆性能指标为白度75.3％ISO、抗张指数4.68N·m·g-1、撕裂指数7.88mN·m2·g-1、耐破指数4.16kPa·m2·g-1和耐折次数284次；与相同漂白工艺条件下复合酶预处理的漂白纸浆相比，复合酶预处理纸浆性能指标均有提高，耐折度提高了20.8-28.5％，抗张指数提高9.2-16.9％，撕裂指数提高3.8-7.3％，耐破指数提高0.72-1.7％，白度提高了0.9-1.4％。可见，复合酶预处理纸浆的漂白性能和强度性能较单一酶得到了不同程度的改善。
上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围。
本发明将生物复合酶与超声波技术融入ECF漂白工段，在提高漂白效率的同时，还能够明显的降低污染物含量，实现了经济与环保效益的结合，为纸浆漂白提供了新的方法。
Claims (5)
1.具有绿色高效的ECF漂白方法，其特征在于，具体按照如下步骤进行：
步骤1，复合酶预处理；
将蒸煮后硫酸盐竹浆加冷却水稀释，直至硫酸盐竹浆与加水后浆料的质量比为8％-10％，得到混合物A，淀粉酶和木聚糖酶按质量比为1-1.4：25-30配置出一种复合酶，控制水浴温度为60-70℃对一定量混合物A进行复合酶预处理，复合酶用量为混合物A的1-2％，揉搓后得到固体浆料；
步骤2.脱木素漂白；
将固体浆料输送至一段密封反应塔，然后加入3-4.5kg/admt的烧碱、1-2.5kg/admt的硫酸镁和20-30kg/admt的氧气,开启电动搅拌,加热升温至60-70℃,通入0.5-0.8MPa的氧气,保温后得到浆料；
步骤3，第一次洗涤；
将步骤2得到的浆料送入洗浆机洗涤浓缩，控制进料浓度为3-6％，转鼓转速为0.7-2.5r/min，得到第一浆料；
步骤4，未漂浆第一段二氧化氯漂白；
将一定量的第一浆料加于加厚PE密封袋中，加入1％-3％的二氧化氯水溶液于密封袋中，控制第一浆料占加入二氧化氯水溶液后总溶液的质量百分数为8-10％；混合均匀后加入1mol/L氢氧化钠调节漂初pH直至4.0-4.5；混匀后密封，放入超声波发生器内进行漂白，得到装有混合物B的第一浆袋；
步骤5，第二次洗涤；
取出第一浆袋用冷水终止反应，取出第一浆袋后待其冷却至室温后滤出漂后废液，然后将第一浆袋内浆料的pH调节至6.8-7.2,得到第二浆料；
步骤6，过氧化氢强化的碱处理；
向第二浆料中加入3％-4％的氢氧化钠溶液，控制第一浆料占加氢氧化钠后总溶液的质量百分数为8-10％，搓匀后加入10-12mL的浓度为0.5-0.6％的乙二胺四乙酸二钠溶液并混合均匀，最后加入0.5-1％的过氧化氢溶液搓匀，混匀后密封好袋口，然后放入超声波发生器内进行漂白后得到有混合物C的第二浆袋；
步骤7，第三次洗涤；
将得到的第二浆袋冷却至室温，开口后挤出漂后废液，然后将第二浆袋内浆料的pH调节至6.8-7.2，装入密封袋，得到第三浆料；
步骤8：第二段二氧化氯漂白；
称取得到的第三浆料于加厚PE密封袋中，加入1％-3％的二氧化氯溶液于密封袋中，控制第三浆料占加入二氧化氯水溶液后总溶液的质量百分数为8-10％，混合后加入1mol/L氢氧化钠调节漂初pH为4.0-4.5，混匀后密封袋口，然后将其放入超声波发生器内进行漂白后得到有混合物D的第三浆袋；
步骤9.第四次洗涤；
到达设定时间后，取出第三浆袋用冷水终止反应，待冷却至室温剪开袋口,滤出漂后废液，然后将第三浆袋内浆料的pH调节至6.8-7.2,得到最终的漂白浆料。
2.根据权利要求1所述的具有绿色高效的ECF漂白方法，其特征在于，在步骤1中，搓揉的具体处理为：控制每隔10-15min搓揉一次，处理时间为20-30min。
3.根据权利要求1所述的具有绿色高效的ECF漂白方法，其特征在于，在步骤2中，保温的时间控制为40-60min。
4.根据权利要求1所述的具有绿色高效的ECF漂白方法，其特征在于，在步骤4、步骤6以及步骤8中，超声波发生器内漂白的参数控制如下：
控制超声波发生器内的超声波漂白的功率为200W,超声温度55-65℃，超声时间40-60min。
5.根据权利要求1所述的具有绿色高效的ECF漂白方法，其特征在于，在步骤5、步骤7、步骤9中，调节第一浆袋、第二浆袋以及第三浆袋内浆料的pH具体为：通过借助真空抽滤装置，并且用蒸馏水洗涤浆料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310324748.6A CN116423602A (zh) | 2023-03-30 | 2023-03-30 | 具有绿色高效的ecf漂白方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310324748.6A CN116423602A (zh) | 2023-03-30 | 2023-03-30 | 具有绿色高效的ecf漂白方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116423602A true CN116423602A (zh) | 2023-07-14 |
Family
ID=87090073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310324748.6A Pending CN116423602A (zh) | 2023-03-30 | 2023-03-30 | 具有绿色高效的ecf漂白方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116423602A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101781862A (zh) * | 2009-12-09 | 2010-07-21 | 刘洁 | 一种利用超声波制浆-漂白一体化工艺 |
| CN102587186A (zh) * | 2012-03-20 | 2012-07-18 | 昆明理工大学 | 一种大龙竹化学浆的漂白方法 |
| CN105200836A (zh) * | 2015-09-24 | 2015-12-30 | 广西大学 | 一种生物酶预处理辅助竹浆ecf漂白的方法 |
| CN105200837A (zh) * | 2015-09-24 | 2015-12-30 | 广西大学 | 一种碱预处理辅助竹浆ecf漂白减少aox生成的方法 |
| CN106638085A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-10 | 程艳青 | 一种卫生、文化、医疗用纸纸浆的制造方法 |
| CN111618961A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-09-04 | 四川轻化工大学 | 一种粘胶级竹材溶解浆的制备方法 |
| CN114541161A (zh) * | 2020-11-25 | 2022-05-27 | 济南圣泉唐和唐生物科技有限公司 | 一种非木材浆的漂白方法及漂白纸浆 |
| CN115637600A (zh) * | 2022-09-14 | 2023-01-24 | 武汉雄晋生物科技有限公司 | 多种微生物的混合培养物及其在竹浆纤维制浆过程中的应用 |
-
2023
- 2023-03-30 CN CN202310324748.6A patent/CN116423602A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101781862A (zh) * | 2009-12-09 | 2010-07-21 | 刘洁 | 一种利用超声波制浆-漂白一体化工艺 |
| CN102587186A (zh) * | 2012-03-20 | 2012-07-18 | 昆明理工大学 | 一种大龙竹化学浆的漂白方法 |
| CN105200836A (zh) * | 2015-09-24 | 2015-12-30 | 广西大学 | 一种生物酶预处理辅助竹浆ecf漂白的方法 |
| CN105200837A (zh) * | 2015-09-24 | 2015-12-30 | 广西大学 | 一种碱预处理辅助竹浆ecf漂白减少aox生成的方法 |
| CN106638085A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-10 | 程艳青 | 一种卫生、文化、医疗用纸纸浆的制造方法 |
| CN111618961A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-09-04 | 四川轻化工大学 | 一种粘胶级竹材溶解浆的制备方法 |
| CN114541161A (zh) * | 2020-11-25 | 2022-05-27 | 济南圣泉唐和唐生物科技有限公司 | 一种非木材浆的漂白方法及漂白纸浆 |
| CN115637600A (zh) * | 2022-09-14 | 2023-01-24 | 武汉雄晋生物科技有限公司 | 多种微生物的混合培养物及其在竹浆纤维制浆过程中的应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 朱文远等: "《水体污染控制与治理科技重大专项"十三五"成果系列丛书 造纸行业水污染全过程控制技术发展蓝皮书》", 31 December 2020, 科学技术文献出版社, pages: 51 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104293858B (zh) | 一种纳米微晶纤维素的制备方法 | |
| CN106012044B (zh) | 一种竹原纤维的脱胶工艺 | |
| CN110644270B (zh) | 一种杨木kp浆tcf漂白生产溶解浆的工艺 | |
| CN102230288B (zh) | 一种秸秆生物酶降解助剂及降解制浆工艺 | |
| CN105970733B (zh) | 一种提高细菌纤维素基纸张增强剂纸张增强效果的方法 | |
| CN106638085B (zh) | 一种卫生、文化、医疗用纸纸浆的制造方法 | |
| CN102251429A (zh) | 一种彩色牛皮纸及其生产方法 | |
| CN1133775C (zh) | 生物预处理制备化学机械草浆的工艺 | |
| CN103352384B (zh) | 制浆工艺及应用其制得的纸浆 | |
| CN1878909A (zh) | 全封闭零排放氧化法清洁制浆工艺及其制备方法 | |
| CN110894696A (zh) | 一种将竹浆漂白的方法 | |
| CN111979823A (zh) | 一种硫酸盐木浆短程序ecf漂白工艺x/d-z-p（x/z-d-p） | |
| CN106400562A (zh) | 一种生物超声波高强度机械浆的制浆方法 | |
| CN116423602A (zh) | 具有绿色高效的ecf漂白方法 | |
| CN103174045B (zh) | 一种构皮纤维手工纸漂白浆的生产方法 | |
| CN107100027A (zh) | 一种纸浆模塑浆液的制作方法 | |
| CN104695260A (zh) | 一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺 | |
| CN109537352B (zh) | Zyx预浸催化植物纤维成浆的催化剂及应用工艺 | |
| CN106758447A (zh) | 一种生物超声波制备纺织纤维的方法 | |
| CN115637600A (zh) | 多种微生物的混合培养物及其在竹浆纤维制浆过程中的应用 | |
| CN1408942A (zh) | 无黑液无污染生物干蒸法造纸制浆技术 | |
| CN108867191A (zh) | 一种耐压高强度、可降解的环保包装箱纸 | |
| CN1546786A (zh) | 生物发酵制浆技术 | |
| CN115029947A (zh) | 一种利用微生物进行预处理的双螺杆制备apmp浆的方法 | |
| CN102677500A (zh) | 一种适用于本色未漂木纸浆改性制备溶解浆的备料工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |