專利名稱：一種大龍竹化學(xué)漿的漂白方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于竹材化學(xué)漿漂白技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種大龍竹化學(xué)漿的低污染漂白方法。
背景技術(shù)：
大龍竹，其纖維平均長度為2. 72mm，平均寬度為26. 37 μ m，長寬比為103. 2，是云南省栽培面積最大，用途最廣，經(jīng)濟價值最高的竹種之一，具有廣闊的開發(fā)利用前景。而紙漿漂白在紙漿造紙生產(chǎn)過程中占有重要的地位，與紙漿和成紙的質(zhì)量、物料和能量的消耗及環(huán)境的影響有密切的關(guān)系。隨著環(huán)境保護要求的日益嚴格，含氯漂白廢水中含有的氯化有機物對環(huán)境的危害引起人們的廣泛關(guān)注，紙漿漂白正朝著無元素氯和全無氯漂白的方向發(fā)展。且全無氯漂白比無元素氯漂白更進一步，漂劑中完全不含元素氯，完全使用含氧漂劑。由此，要從根本上消除有機氯造成的污染，全無氯漂白流程代替常規(guī)氯漂白是紙漿漂白工業(yè)發(fā)展的趨勢，其漂劑絕大多數(shù)為無環(huán)境危害的藥品，紙漿漂白后的降解生成物基本無毒，對大氣不會造成污染，且易于生物降解。但目前常用的全無氯漂白要達到無元素氯漂白相同的白度，往往黏度下降較多，強度損失較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種大龍竹化學(xué)漿漂白方法，采用該方法制得的竹材漂白漿具有白度高，強度好的特點。本發(fā)明漂白方法中，是以云南特色材種大龍竹為原料，經(jīng)傳統(tǒng)化學(xué)法制漿后，采用酸化螯合處理技術(shù)(Q)、過氧化氫強化的氧脫木質(zhì)素漂白技術(shù)(Op)、過氧乙酸漂白技術(shù) (Pa)和過氧化氫漂白技術(shù)(P)組成的QOpPaP四段漂白工藝，對化學(xué)漿進行漂白處理制得漂白后紙漿。本發(fā)明大龍竹化學(xué)漿漂白方法按照以下具體步驟進行，文中百分比均為質(zhì)量百分比，各段試劑的用量均以酸化螯合處理前的紙漿絕干質(zhì)量進行計算
Cl)酸化螯合處理用硫酸或鹽酸調(diào)節(jié)化學(xué)漿料PH值至3. 0-5. O,并在紙漿濃度為 8-10%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量O. 3-0. 8%的二乙基三胺五乙酸(DTPA)或乙二胺四醋酸 (EDTA)，攪拌均勻后在溫度70-90°C下處理30_60min ;酸化螯合處理是向酸性環(huán)境下的紙漿中加入螯合劑，使紙漿中的過渡金屬螯合，以避免其對接下來的過氧化氫強化的氧脫段、 過氧乙酸漂白段和過氧化氫漂白段的干擾。(2 )步驟(I)處理后的漿料用蒸餾水洗滌至ρΗ=6· 5^7. 5 ；
(3)將步驟(2)洗滌后漿料進行過氧化氫強化的氧脫木質(zhì)素漂白；
(4)步驟(3)處理過的漿料用蒸餾水洗滌至ρΗ=6.5^7. 5 ；
(5)將步驟(4)洗后漿料進行過氧乙酸漂白處理；
(6)步驟(5)處理過的漿料用蒸餾水洗滌至ρΗ=6.5^7. 5 ；
(7)將步驟(6)洗后漿料進行過氧化氫漂白處理，再用蒸餾水洗滌至ρΗ=6.5^7. 5后即得漂白后紙漿。根據(jù)最終紙漿所需白度要求，步驟(3)步驟(5)步驟(7)的漂白處理條件可以調(diào)節(jié)，上述步驟(3)過氧化氫強化的氧脫木質(zhì)素段(Op)エ藝條件為在紙漿濃度為8%-12%紙漿中，添加紙漿絕干質(zhì)量0. 5-1. 0%的H2O2、紙漿絕干質(zhì)量2. 0-3. 0%的NaOH、紙漿絕干質(zhì)量 1-3%的漂白助劑Na2SiO3和紙漿絕干質(zhì)量0. 2-0. 8%的纖維素保護劑MgSO4，攪拌均勻后在溫度為100-120°C、氧氣壓カ為0. 4-0. 6MPa條件下漂白30_90min。上述步驟(5)過氧こ酸漂白段(Pa)エ藝條件為用NaOH調(diào)節(jié)紙漿初始pH值5-7 ； 在紙漿濃度為8%-12%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量0. 05-0. 15%的漂白穩(wěn)定劑Na2P2O7和 I. 0-1. 5%的CH3COOOH (以活性氧AO計量)，攪拌均勻后在溫度60_80°C下漂白60_120min。上述步驟(7)過氧化氫漂白段(P)エ藝條件為用NaOH調(diào)節(jié)紙漿初始pH值至 10. 5-11. 5，在漿濃度為8-12%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量I. 5-2. 5%的H2O2,1-3%的漂白助劑Na2SiO3和0. 2-0. 8%的纖維素保護劑MgSO4,攪拌均勻后在溫度70_90°C下漂白 150_210min。本發(fā)明中試劑無特殊說明，均為市售的常規(guī)試劑，使用的ニこ基三胺五こ酸、過氧化氫、氫氧化鈉、硅酸鈉、硫酸鎂、過氧こ酸、硫酸、鹽酸等試劑為分析純試劑。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點
(1)使用過氧化氫強化的氧脫木質(zhì)素段，會比單純氧脫木質(zhì)素漂段具有更低的卡伯值， 較高的黏度以及略高的白度.
(2)采用的漂劑過氧こ酸作為ー種環(huán)保型漂白劑具有一些十分突出的特點其漂白環(huán)境是近中性條件，且過氧こ酸是ー種強氧化劑，其標準還原電勢和氯及ニ氧化氯相當，而高于堿性介質(zhì)中的過氧化氫和氧氣，具有較強的脫木質(zhì)素作用，以及漂白和對后續(xù)漂白尤其是后續(xù)過氧化氫漂白的“活化”作用，在脫木質(zhì)素的同時黏度損失較少，保護了纖維的強度性能；并且其分解產(chǎn)物是醋酸和氧，對環(huán)境無害。(3)過氧化氫用于紙漿漂白具有使用方便、漂后漿白度穩(wěn)定性好、エ藝適應(yīng)性強、 廢水污染輕等許多優(yōu)點，其本身氧化性比次氯酸鹽溫和得多，與碳水化合物反應(yīng)只使其損失很少的黏度。紙漿經(jīng)過氧こ酸處理后，漿料中的殘余木質(zhì)素得到活化，再用過氧化氫漂白，使得木質(zhì)素更容易溶出，且白度提高。總之，新型原料大龍竹其化學(xué)漿首先使用過氧化氫強化的氧脫木質(zhì)素，再配合過氧こ酸的處理及過氧化氫的終段漂白，在環(huán)境友好的前提下，可預(yù)期在盡可能的脫木質(zhì)素和保護碳水化合物的同時，在較短的漂程中使紙漿達到高白度高品質(zhì)的目標，采用本發(fā)明方法制得的竹材漂白漿具有白度高，強度好的特點，白度可達到80-90%，黏度可達 900-1100mL/g。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明作進ー步描述說明，但本發(fā)明保護范圍不局限于所述內(nèi)容，實施例中所有百分比均為質(zhì)量百分比，紙漿絕干質(zhì)量均為酸化螯合處理前的量。實施例I :本大龍竹化學(xué)漿的漂白方法，具體內(nèi)容如下
實施例中大龍竹化學(xué)漿是以大龍竹為原料，劈拆為長度15mm，厚度3mm，寬度20mm的竹片；竹片經(jīng)篩選于ZQL型電熱蒸煮鍋中進行硫酸鹽法蒸煮，蒸煮條件為液比I :4.5，用堿量22% (以NaOH計)，硫化度22%，蒸煮鍋空轉(zhuǎn)IOmin后用45min從初溫升至100°C，再用 120min升至165°C，并在165°C保溫120min。蒸煮將竹片分解成纖維后置于300目尼龍網(wǎng)漿袋中，用清水洗滌至洗滌水變清無泡沫為止，再用篩漿機對竹漿纖維進行篩漿，提取出漂白用纖維原料，Kappa值為14. 2，黏度為1220的大龍竹紙漿，進入漂白工序，步驟如下
(1)酸化螯合處理用硫酸調(diào)節(jié)漿料初始PH值為3.0，并在紙漿濃度為8%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量O. 5%的二乙基三胺五乙酸，攪拌均勻后在溫度70°C下處理30min ；
(2)用蒸餾水洗滌步驟(I)處理過的漿料，洗滌至pH=6.5 ；
(3)將步驟(2)洗滌后漿料進行過氧化氫強化的氧脫木質(zhì)素漂白，在紙漿濃度為10% 紙漿中，添加紙漿絕干質(zhì)量O. 5%的H2O2、紙漿絕干質(zhì)量3. 0%的NaOH、紙漿絕干質(zhì)量2%的漂白助劑Na2SiO3和紙漿絕干質(zhì)量O. 5%的纖維素保護劑MgSO4，攪拌均勻后在溫度為120°C、 氧氣壓力為O. 5MPa條件下漂白60min ；
(4)用蒸餾水洗滌步驟(3)處理過的漿料，洗滌至pH=6.5 ；
(5)將步驟(4)洗后漿料進行過氧乙酸漂白處理，用NaOH調(diào)節(jié)紙漿pH值至5，在紙漿濃度為10%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量O. 1%的漂白穩(wěn)定劑Na2P2O7和1%的CH3COOOH (以活性氧AO計量)，攪拌均勻后在溫度60°C下漂白90min ；
(6)用蒸餾水洗滌步驟(5)處理過的漿料，洗滌至pH=7.5 ；
(7)將步驟(6)洗后漿料進行過氧化氫漂白處理，用NaOH調(diào)節(jié)紙漿PH值為11.0，在漿濃度為10%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量I. 5%的H202、2. 5%的漂白助劑Na2SiO3和O. 5%的纖維素保護劑MgSO4，攪拌均勻后在溫度80°C下漂白150min，蒸餾水洗滌至pH=6. 5后即得漂白后制楽·。結(jié)果紙漿漂白得率90. 0%，黏度993mL/g，白度80. 0%IS0,返黃值O. 26。實施例2 :本大龍竹化學(xué)漿的漂白方法，具體內(nèi)容如下
實施例中大龍竹化學(xué)漿是以大龍竹為原料，劈拆為長度15mm，厚度3mm，寬度20mm的竹片；竹片經(jīng)篩選于ZQL型電熱蒸煮鍋中進行燒堿法-蒽醌法蒸煮，蒸煮條件為液比I :4，用堿量20% (以NaOH計)，再添加紙漿絕干質(zhì)量O. 10%的蒽醌，蒸煮鍋空轉(zhuǎn)IOmin后用30min 從初溫升至85°C，再用70min升至165°C，并在165°C保溫150min。蒸煮將竹片分解成纖維后置于300目尼龍網(wǎng)漿袋中，用清水洗滌至洗滌水變清無泡沫為止，再用篩漿機對竹漿纖維進行篩漿，提取出漂白用纖維原料，Kappa值為17. 5，黏度為1355的大龍竹紙漿，進入漂白工序，步驟如下
(O酸化螯合處理用鹽酸調(diào)節(jié)漿料PH值為3. 0，并在紙漿濃度為9%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量O. 5%的二胺四醋酸，攪拌均勻后在溫度70°C下處理45min ；
(2)用蒸餾水洗滌步驟(I)處理過的漿料，洗滌至pH=7；
(3)將步驟(2)洗滌后漿料進行過氧化氫強化的氧脫木質(zhì)素漂白，在紙漿濃度為12%紙漿中，添加紙漿絕干質(zhì)量1%的H2O2、紙漿絕干質(zhì)量2. 5%的NaOH、紙漿絕干質(zhì)量3%的漂白助劑Na2SiO3和紙漿絕干質(zhì)量O. 5%的纖維素保護劑MgSO4，攪拌均勻后在溫度為110°C、氧氣壓力為O. 6MPa條件下漂白60min ；
(4)用蒸餾水洗滌步驟(3)處理過的漿料，洗滌至pH=7；
(5)將步驟(4)洗后漿料進行過氧乙酸漂白處理用NaOH調(diào)節(jié)紙漿初始pH值5，在紙漿濃度為12%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量O. 1%的漂白穩(wěn)定劑Na2P2O7和I. 5%的CH3COOOH(以活性氧AO計量)，攪拌均勻后在溫度70°C下漂白60min ；
(6)用蒸餾水洗滌步驟(5)處理過的漿料，洗滌至pH=6.5 ；
(7)將步驟(6)洗后漿料進行過氧化氫漂白處理用NaOH調(diào)節(jié)紙漿初始pH值11.5 ;在漿濃度為10%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量I. 5%的H202、2. 5%的漂白助劑Na2SiO3和0. 5%的纖維素保護劑MgSO4，攪拌均勻后在溫度90°C下漂白180min ；
結(jié)果紙漿漂白得率90. 8%，黏度1003mL/g,白度82. 0%IS0,返黃值0. 24。實施例3 :本大龍竹化學(xué)漿的漂白方法，具體內(nèi)容如下
實施例中大龍竹化學(xué)漿是以大龍竹為原料，劈拆為長度15mm，厚度3mm，寬度20mm的竹片；竹片經(jīng)篩選于ZQL型電熱蒸煮鍋中進行亞硫酸銨法蒸煮，蒸煮條件為液比I :4，添加紙漿絕干質(zhì)量18%的亞硫酸銨、5%的尿素和0. 15%的蒽醌，蒸煮鍋空轉(zhuǎn)IOmin后用140min從初溫升至150°C，并在150°C保溫60min，再用20min升至165°C，并在165°C保溫120min。蒸煮將竹片分解成纖維后置于300目尼龍網(wǎng)漿袋中，用清水洗滌至洗滌水變清無泡沫為止， 再用篩漿機對竹漿纖維進行篩漿，提取出漂白用纖維原料，Kappa值為19. 1，黏度為1367的大龍竹紙漿，進入漂白エ序，步驟如下
(1)酸化螯合處理用硫酸或鹽酸調(diào)節(jié)漿料初始PH值4，并在紙漿濃度為9%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量0. 8%的ニこ基三胺五こ酸，攪拌均勻后在溫度，80°C下處理60min ；
(2)用蒸餾水洗滌步驟(I)處理過的漿料，洗滌至pH=7.5 ；
(3)將步驟(2)洗滌后漿料進行過氧化氫強化的氧脫木質(zhì)素漂白，在紙漿濃度為12%紙漿中，添加紙漿絕干質(zhì)量1%的H2O2、紙漿絕干質(zhì)量3. 0%的NaOH、紙漿絕干質(zhì)量3%的漂白助劑Na2SiO3和紙漿絕干質(zhì)量0. 2%的纖維素保護劑MgSO4，攪拌均勻后在溫度為110°C、氧氣壓カ為0. 5MPa條件下漂白90min ；
(4)用蒸餾水洗滌步驟(3)處理過的漿料，洗滌至pH=7.5 ；
(5)將步驟(4)洗后漿料進行過氧こ酸漂白處理，用NaOH調(diào)節(jié)紙漿pH值至6，在紙漿濃度為10%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量0. 15%的漂白穩(wěn)定劑Na2P2O7和I. 5%的CH3COOOH (以活性氧AO計量)，攪拌均勻后在溫度70°C下漂白120min ；
(6)用蒸餾水洗滌步驟(5)處理過的漿料，洗滌至pH=7；
(7 )將步驟(6 )洗后漿料進行過氧化氫漂白處理，用NaOH調(diào)節(jié)紙漿初始pH值11. 0，在漿濃度為12%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量2. 5%的H202、3%的漂白助劑Na2SiO3和0. 8%的纖維素保護劑MgSO4，攪拌均勻后在溫度90°C下漂白180min，蒸餾水洗滌至pH=7. 5即得漂白后制衆(zhòng)。結(jié)果紙漿漂白得率91. 8%，黏度1010mL/g,白度87. 2%IS0，返黃值0. 21。實施例4 :本大龍竹化學(xué)漿的漂白方法，具體內(nèi)容如下
實施例中大龍竹化學(xué)漿是以大龍竹為原料，劈拆為長度15mm，厚度3mm，寬度20mm的竹片；竹片經(jīng)篩選于ZQL型電熱蒸煮鍋中進行硫酸鹽-蒽醌法蒸煮，蒸煮條件為液比14，用堿量18% (以NaOH計)，硫化度22%，再添加紙漿絕干質(zhì)量0. 10%的蒽醌，蒸煮鍋空轉(zhuǎn)IOmin 后用30min從初溫升至85°C，再用60min升至165°C，并在165°C保溫120min。蒸煮將竹片分解成纖維后置于300目尼龍網(wǎng)漿袋中，用清水洗滌至洗滌水變清無泡沫為止，再用篩漿機對竹漿纖維進行篩漿，提取出漂白用纖維原料，Kappa值為19. 5，黏度為1436的大龍竹紙漿，進入漂白ェ序，步驟如下(1)酸化螯合處理用硫酸或鹽酸調(diào)節(jié)漿料初始pH值5.0，并在紙漿濃度為10%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量O. 3%的二胺四醋酸，攪拌均勻后在溫度90°C下處理50min ；
(2)用蒸餾水洗滌步驟(I)處理過的漿料，洗滌至pH=7；
(3)將步驟(2)洗滌后漿料進行過氧化氫強化的氧脫木質(zhì)素漂白，在紙漿濃度為8%紙漿中，添加紙漿絕干質(zhì)量O. 8%的H2O2、紙漿絕干質(zhì)量2. 0%的NaOH、紙漿絕干質(zhì)量1%的漂白助劑Na2SiO3和紙漿絕干質(zhì)量O. 8%的纖維素保護劑MgSO4，攪拌均勻后在溫度為100°C、氧氣壓力為O. 4MPa條件下漂白30min ；
(4)用蒸餾水洗滌步驟(3)處理過的漿料，洗滌至pH=6.5 ；
(5)將步驟(4)洗后漿料進行過氧乙酸漂白處理，用NaOH調(diào)節(jié)紙漿pH值至7，在紙漿濃度為8%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量O. 05%的漂白穩(wěn)定劑Na2P2O7和I. 2%的CH3COOOH(以活性氧AO計量)，攪拌均勻后在溫度80°C下漂白IOOmin ；
(6)用蒸餾水洗滌步驟(5)處理過的漿料，洗滌至pH=6.5 ；
(7)將步驟(6)洗后漿料進行過氧化氫漂白處理，用NaOH調(diào)節(jié)紙漿初始pH值10.5，在漿濃度為8%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量2. 0%的H202、1%的漂白助劑Na2SiO3和O. 2%的纖維素保護劑MgSO4，攪拌均勻后在溫度70°C下漂白210min，蒸餾水洗滌至pH=7. 5后即得漂白后制楽·。結(jié)果紙漿漂白得率92. 1%，黏度1080mL/g，白度84. 6%IS0,返黃值O. 20。
權(quán)利要求
1.一種大龍竹化學(xué)漿的漂白方法，以云南大龍竹化學(xué)漿為原料進行漂白，其特征在于 對經(jīng)過化學(xué)法蒸煮后的紙漿進行四段漂白，第一段采用酸化螯合處理，第二段采用過氧化氫強化的氧脫木質(zhì)素漂白，第三段采用過氧乙酸漂白，第四段采用過氧化氫漂白，制得漂白后紙漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大龍竹化學(xué)漿的漂白方法，其特征在于漂白工藝步驟如下Cl)酸化螯合處理用硫酸或鹽酸調(diào)節(jié)化學(xué)漿料PH值至3. 0-5. O,并在紙漿濃度為8-10%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量O. 3-0. 8%的二乙基三胺五乙酸或乙二胺四醋酸，攪拌均勻后在溫度70-90°C下處理30-60min ；(2)處理后的漿料用蒸餾水洗滌至pH=6.5^7. 5 ；(3)洗滌后漿料進行過氧化氫強化的氧脫木質(zhì)素漂白，漂白后用蒸餾水洗滌至 pH=6. 5^7. 5 ；(4)洗滌后漿料進行過氧乙酸漂白處理，漂白后用蒸餾水洗滌至pH=6.5^7. 5 ；(5)洗滌后漿料進行過氧化氫漂白處理，再用蒸餾水洗滌至pH=6.5^7. 5后即得漂白后紙漿。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大龍竹化學(xué)漿的漂白方法，其特征在于步驟(3)過氧化氫強化的氧脫木質(zhì)素漂白段工藝條件為在紙漿濃度為8%-12%紙漿中，添加紙漿絕干質(zhì)量O.5-1. 0%的H2O2、紙漿絕干質(zhì)量2. 0-3. 0%的NaOH、紙漿絕干質(zhì)量1_3%的漂白助劑Na2SiO3 和紙漿絕干質(zhì)量O. 2-0. 8%的纖維素保護劑MgSO4，攪拌均勻后在溫度為100-120°C、氧氣壓力為O. 4-0. 6MPa條件下漂白30_90min。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大龍竹化學(xué)漿的漂白方法，其特征在于步驟(4)過氧乙酸漂白段工藝條件為用NaOH調(diào)節(jié)紙漿pH值至5-7，在紙漿濃度為8%-12%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量O. 05-0. 15%的漂白穩(wěn)定劑Na2P2O7和以活性氧AO計量的I. 0-1. 5%的CH3COOOH, 攪拌均勻后在溫度60-80°C下漂白60-120min。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大龍竹化學(xué)漿的漂白方法，其特征在于步驟(5)過氧化氫漂白段工藝條件為用NaOH調(diào)節(jié)紙漿初始pH值至10. 5-11. 5，在漿濃度為8-12%的紙漿中添加紙漿絕干質(zhì)量I. 5-2. 5%的H202、1-3%的漂白助劑Na2SiO3和O. 2-0. 8%的纖維素保護劑MgSO4，攪拌均勻后在溫度70-90°C下漂白150-210min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大龍竹化學(xué)漿的漂白方法，采用云南特色材種大龍竹化學(xué)漿，進行清潔的四段全無氯漂白，第一段采用酸化螯合處理，第二段采用過氧化氫強化的氧脫木質(zhì)素漂白，第三段采用過氧乙酸漂白，第四段采用過氧化氫漂白，通過本發(fā)明方法制得的紙漿具有白度高，強度好的特點，且廢水污染低。
文檔編號D21C9/10GK102587186SQ20121007405
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者何潔, 陳克利, 陳楊 申請人:昆明理工大學(xué)