CN1260430C - 一种单段漂白竹子／蔗渣浆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单段漂白竹子/蔗渣浆的方法。该方法包括如下步骤：1、先用螯合剂对未漂浆进行预处理；2、加入一定量的H2O2、NaOH及Na2SiO3；3、通入氧气，在一定的条件下进行漂白。本发明用一段漂白工艺即可以达到优异效果，具有工艺技术先进，流程短，可减少工厂建筑面积，节约设备投资，降低生产运行的水、电、汽及药品等的消耗，直接提高工厂的经济效益、环境效益和社会效益俱佳的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种单段漂白竹子/蔗渣浆的方法，具体是一种先用螯合剂进行预处理，再通过在加压环境下过氧化氢及氧气的共同作用来漂白竹子/蔗渣浆的方法。
背景技术
我国是国际上竹子的主要产国，我国共有39属、500多种竹子，年产竹子约2000万吨。竹子具有纤维含量高，纤维长度大，可代替部分针叶材纤维等优点，是禾本科原料中制浆造纸价值最高的一种原料。我国又是世界上的产蔗糖大国，每年约有540万吨蔗渣，其中可用于造纸的约为300万吨；而且，蔗渣是糖厂的副产品，具有产地集中、产量高、适于大生产等优点。应该说，我国在竹子、蔗渣制浆造纸方面已经积累了一定经验。但目前这两种原料的利用率仍甚低(蔗渣利用率20％左右，竹浆每年仅几十万吨)，故竹子、蔗渣在制浆造纸方面有十分广阔的发展应用前景。
纸浆的含氯漂白主要是指用Cl2(即C)、Ca(OCl)2(即H)、ClO2(即D)以及与Cl2相配合的NaOH(即E)等漂剂所进行的漂白。在漂白过程中，含氯漂剂与纸浆中的木素反应，产生大量的有机氯化物(简称TOCl)，5～8kg/t浆，种类超过350种，其中有不少是可以被生物吸附并造成毒害的(简称AOX)，特别是其中2、3、7、8-四氯-二苯二噁(即二噁，TCDD)和2、3、7、8-四氯-二苯呋喃(即TCDF)等都是极毒的致癌物质。TCDD、TCDF主要在C段及E段逸出；三氯甲烷(即氯仿)则80～90％在H段产生；ClO2的漂白效率高，且不产生TCDD、TCDF，但一样会逸出大量有机氯化物。大量的有机氯化物主要排入水体系，严重毒化生态环境，也有少量残留在纸浆中，影响纸浆及纸制品的卫生条件及使用范围。同时，废液中的大量Cl-会在废水循环使用中积累而使工厂无法实现封闭循环；Cl-在高温条件下会对废液回收设备造成严重的腐蚀。基于上述原因，上个世纪七十年代中期以后，国际上提出“漂白不用氯”的口号，并出现以O2(O)、H2O2(P)、O3(Z)为主要漂剂加上木聚糖酶所组成的全无氯漂白(Totally chlorine free，即TCF)及由上述漂剂和ClO2(D)所组成的无元素氯(Elementary chlorine free，即ECF)漂白。经过20多年努力，造纸发达国家在改革纸浆漂白工艺、治理漂白污染等方面已经取得了显著进展。北欧主要发展TCF，北美则ECF和TCF并存。同时，国际上的TCF、ECF漂白流程一般是由几种漂剂组成的4～7个漂白段，且主要是用于漂白木浆的。
目前我国草浆的漂白工艺及设备都非常落后，大多数工厂至今仍采用H单段漂白，普遍存在氯耗高，漂浆白度低(仅70％ISO左右)，得率低、强度差、白度稳定性差、环境污染严重等缺点。C-E-H三段漂白可以使漂浆白度提高到80％ISO，浆质量也有所改善，但随着漂白段数的增加，设备台数增加，厂房面积增大，投资增加，水、电、汽、药品增加，运行费用增加，有毒的污水排放量也急增。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术存在的缺点，提供一种新型的单段漂白竹子/蔗渣浆的方法。本发明先用适当的螯合剂对未漂浆进行预处理，然后在加压的条件下通过过氧化氢及氧气的共同作用，从而达到漂白的目的。本发明用一段漂白工艺即可以达到优异效果，具有工艺技术先进，流程短，经济效益、环境效益和社会效益具佳的优点。
为达到上述目的，本发明采取了如下技术方案：
一种单段漂白竹子/蔗渣浆的方法，包括以下步骤：
1、用螯合剂对未漂浆进行预处理；螯合剂的用量为绝干浆重量的0.3～0.7％，处理温度为60～90℃，处理时间为20～80分钟，pH为4～6；
2、分别加入H2O2、NaOH及Na2SiO3；以绝干浆重量为基准，H2O2加量为4～6.5％，NaOH的加量为1.5～2.5％，Na2SiO3加量为3.0～4.0％；
3、通入氧气进行漂白；保持O2的压力为0.5～1.0Mpa，漂白温度为80～110℃，处理时间为30～90分钟。
未漂浆的原料百分重量配比：竹子/蔗渣为30～40/60～70，
所述的螯合剂为乙二胺四乙酸(EDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、氮三乙酸(NTA)、柠檬酸或酒石酸。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明可节约设备投资，减少工厂建筑面积，降低生产运行的水、电、汽及药品等的消耗，直接提高工厂的经济效益；
(2)本发明可有效缩短漂白生产时间；一般H单段漂白时间为2～2.5hr，C-E-H三段漂白的总时间约为6hr，C-E-P四段漂白的总时间约为7hr。本工艺漂白时间为70min，可直接提高生产效率；
(3)漂浆得率高，强度好，漂浆干净，卫生标准高，特别适合于食品包装及妇、幼等方面用纸的卫生要求。特别值得推荐的是螯合剂预处理漂白工艺，漂浆白度达85％ISO以上，适合白度及卫生要求高的纸张抄造要求；
(4)本发明排出的废水完全不含Cl-及其它有毒污染物，可直接送废液回收车间集中处理，实现工厂废水的封闭循环，彻底消除漂白污染；
(5)本发明具有工艺技术先进，流程短，经济效益、环境效益和社会效益具佳的优点。
具体实施方式
以下结合具体实施例来对本发明作进一步说明。
实验用浆由广东江门甘化厂提供，亚硫酸镁盐法制浆，原料的百分重量配比：
竹子/蔗渣为30～40/60～70，未漂浆的卡伯价为19.6，白度为42.92％ISO。
实施例1
漂白工艺如下：
1、用螯合剂对未漂浆进行预处理；螯合剂的用量为绝干浆重量的0.3％，处理温度为65℃，处理时间为80分钟，pH为6；
2、分别加入H2O2、NaOH及Na2SiO3；以绝干浆重量为基准，H2O2加量为4％，NaOH的加量为1.5％，Na2SiO3加量为4.0％；
3、通入氧气进行漂白；保持O2的压力为0.5Mpa，漂白温度为100℃，处理时间为90分钟。
所述的螯合剂为二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)。
实施例2
1、用螯合剂对未漂浆进行预处理；螯合剂的用量为绝干浆重量的0.5％，处理温度为70℃，处理时间为45分钟，pH为5；
2、分别加入H2O2、NaOH及Na2SiO3；以绝干浆重量为基准，H2O2加量为5％，NaOH的加量为2.5％，Na2SiO3加量为4.0％；
3、通入氧气进行漂白；保持O2的压力为0.8Mpa，漂白温度为80℃，处理时间为75分钟。
所述的螯合剂为乙二胺四乙酸(EDTA)。
实施例3
1、用螯合剂对未漂浆进行预处理；螯合剂的用量为绝干浆重量的0.7％，处理温度为90℃，处理时间为20分钟，pH为4；
2、分别加入H2O2、NaOH及Na2SiO3；以绝干浆重量为基准，H2O2加量为6.5％，NaOH的加量为2.5％，Na2SiO3加量为4.0％；
3、通入氧气进行漂白；保持O2的压力为1.0Mpa，漂白温度为110℃，处理时间为40分钟。
所述的螯合剂为柠檬酸。
用实施例2的方法对竹子/蔗渣浆漂白之后，结果为：漂浆得率为93.02％，白度达到85.07％ISO，卡伯价为5.60，卡伯价降低率为68.80％，均明显高于不预处理或酸预处理的漂白，且H2O2的消耗量明显下降(仅4.17％)，残余量也明显提高。
Claims (1)
1、一种单段漂白竹子/蔗渣浆的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)用螯合剂对未漂浆进行预处理；螯合剂的用量为绝干浆重量的0.3～0.7％，处理温度为60～90℃，处理时间为20～80分钟，pH为4～6；
(2)分别加入H2O2、NaOH及Na2SiO3；以绝干浆重量为基准，H2O2加量为4～6.5％，NaOH的加量为1.5～2.5％，Na2SiO3加量为3.0～4.0％；
(3)通入氧气进行漂白；保持O2的压力为0.5～1.0Mpa，漂白温度为80～110℃，处理时间为30～90分钟；
以重量份计，所述的竹子/蔗渣浆的原料组成如下：
竹子 30～40
蔗渣 60～70；
未漂浆的卡伯价为19.6，白度为42.92％ISO；所述的螯合剂为乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸或柠檬酸。
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