漂白紙漿的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于漂白紙漿的方法。在該方法中將至少一種叔胺化合物引入到漂白過(guò)程階段中。該過(guò)程階段為包含將紙漿和能漂白的氯化合物混合的階段。
【專利說(shuō)明】漂白紙漿的方法
[0001] 本發(fā)明涉及紙漿漂白方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及在漂白中使用胺作為催化劑。
[0002] 背景 在化學(xué)制漿中，借助化學(xué)溶液將木肩蒸解（digest)以溶解其中的部分木質(zhì)素，實(shí)現(xiàn)木 質(zhì)素的去除，這些蒸解過(guò)程通常包含亞硫酸鹽、硫酸鹽（牛皮紙（Kraft))、蘇打和修改的亞 硫酸鹽過(guò)程。蒸解以連續(xù)方式或間歇蒸解過(guò)程進(jìn)行。
[0003] -旦木肩已經(jīng)被蒸解，得到的紙漿材料通常為深色的纖維素纖維，即褐色原料。該 材料被稱作未漂白紙漿。深色意味著在蒸解期間不是所有木質(zhì)素已經(jīng)被去除，且剩余的木 質(zhì)素已經(jīng)被化學(xué)改性。來(lái)自蒸解過(guò)程的紙漿懸浮液包含溶解的有機(jī)材料和使用的無(wú)機(jī)蒸煮 化學(xué)品。在蒸解之后褐色原料洗滌中的目標(biāo)為回收盡可能多的溶解有機(jī)物質(zhì)用于能量生 產(chǎn)，和盡可能多的有價(jià)值的無(wú)機(jī)化學(xué)品用于以最小稀釋量再生。
[0004] 通過(guò)木質(zhì)素的去除，使木纖維彼此分離以使得能形成纖維網(wǎng)。需要漂白以進(jìn)一步 增加紙漿的亮度。在洗滌后，第一漂白階段通常為氧脫木質(zhì)素，其中氧化的白液或/和氫氧 化鈉用于脫木質(zhì)素。在現(xiàn)代的纖維生產(chǎn)線中，在氧脫木質(zhì)素之后實(shí)施除節(jié)、篩選和洗滌。來(lái) 自氧脫木質(zhì)素之后的洗滌的濾液在褐色原料洗滌中用作洗液，即逆流洗滌。
[0005] 來(lái)自蒸解過(guò)程的紙漿和氧脫木質(zhì)素不可避免地包含不需要的固體材料。一些木肩 可能未經(jīng)適當(dāng)?shù)卣糁螅鸵恍├w維材料可能不完全是單獨(dú)纖維的形式。除了木材之外的污 染物還可與木肩一起進(jìn)入蒸煮。除節(jié)（即節(jié)的去除)和篩選的目的為從主要紙漿流去除雜質(zhì) 和未纖維化的顆粒以減少漂白化學(xué)品消耗。在較舊的纖維生產(chǎn)線中或如果真空過(guò)濾器和洗 滌壓床用于洗滌，則在蒸解過(guò)程之后進(jìn)行除節(jié)。
[0006] 隨后，漂白經(jīng)常為多階段過(guò)程，使用氯、二氧化氯、氧、臭氧、過(guò)氧化氫、氫氧化鈉、 過(guò)氧酸、酶或它們的混合物。在許多國(guó)家，二氧化氯現(xiàn)今仍然為優(yōu)選的用于漂白化學(xué)品的選 擇。二氧化氯方法具有一些優(yōu)點(diǎn)，如與例如次氯酸鹽相比良好的漂白能力，且對(duì)于得到的紙 漿，其提供良好的強(qiáng)度和亮度值。不論它的廣泛應(yīng)用，二氧化氯方法不無(wú)缺點(diǎn)。即使二氧化 氯的價(jià)格與一些其它化學(xué)品相比有競(jìng)爭(zhēng)性，但在水系統(tǒng)上的設(shè)備成本和負(fù)荷導(dǎo)致要減少它 的消耗甚至尋找備選的漂白溶液的壓力。
[0007] 漂白化學(xué)品的大量消耗的原因包含副反應(yīng)，該副反應(yīng)中消耗了化學(xué)品，對(duì)紙漿產(chǎn) 品質(zhì)量沒(méi)有任何影響。例如，結(jié)合至羧酸基團(tuán)的重金屬傾向于增加由化學(xué)品分解導(dǎo)致的漂 白化學(xué)品消耗，以及增加在制漿期間形成的或釋放的化學(xué)組分，如己烯糖醛酸基團(tuán)，其進(jìn)一 步與漂白化學(xué)品反應(yīng)。
[0008] 一些已知的方法討論了通過(guò)例如使用各種型式的螯合劑或絡(luò)合劑來(lái)去除金屬。叔 胺類(lèi)的絡(luò)合劑如DTPA(二亞乙基三胺五乙酸），已經(jīng)在制漿方法中用于從特定制漿階段如 氧化階段去除金屬，以對(duì)氧化劑如過(guò)氧化氫提供合適的長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，金屬傾向于催化氧化 劑分解。
[0009] 在制漿中，大部分木質(zhì)素在蒸解中去除，且僅小部分（少數(shù)百分比）剩余在紙漿漿 料中。為了進(jìn)一步減少該剩余的木質(zhì)素含量，需要與剩余木質(zhì)素的量成比例的相當(dāng)大量的 漂白化學(xué)品。這暗示了當(dāng)前應(yīng)用的漂白方法或化學(xué)品仍然是低效的。
[0010] 在通過(guò)木材中的半纖維素成分改性將牛皮紙制漿期間，形成己烯糖醛酸。在漂白 期間，二氧化氯的親電中間體，如次氯酸，易于與己烯糖醛酸反應(yīng)導(dǎo)致漂白化學(xué)品的增加的 消耗。通常，在漂白之前從紙漿中去除己烯糖醛酸是使用選擇性酸水解進(jìn)行的，其導(dǎo)致己烯 糖醛酸轉(zhuǎn)化為2-糠酸、甲酸和5-羧基-2-糠醛。遺憾的是，酸水解方法是費(fèi)時(shí)的步驟。
[0011] EP 0786029B1公開(kāi)了在纖維素紙漿中通過(guò)熱處理去除己烯糖醛酸的方法。在該 方法中，通過(guò)硫酸鹽或堿性方法制造的具有小于24的卡帕值（kappa number)的纖維素紙 漿，在85-150°C溫度下，在pH2-5下處理5分鐘-IOh的時(shí)間。該處理導(dǎo)致至少50%的己烯 糖醛酸基團(tuán)被去除且卡帕值減少2-9單位。
[0012] WO 87/03313公開(kāi)了用于漂白紙漿的方法，包含使用基于次氯酸且還包含鹵鹽、二 氧化氯和/或氮化合物如六亞甲基四胺的預(yù)混合物。將該預(yù)混合物添加到紙漿中用于最小 化纖維降解和提高亮度。這類(lèi)漂白組合物的漂白時(shí)間為2-4小時(shí)且最佳pH范圍為2-6。
[0013] US 4298428公開(kāi)了通過(guò)使用次氯酸鹽漂白，來(lái)改進(jìn)化學(xué)紙漿強(qiáng)度和亮度的方法， 其中紙漿還包含0. 01-0. 5重量％的選自以下的胺化合物：乙胺、甲氧基丙胺、單乙醇胺、正 丁胺、3-氨丙醇、異丙胺、乙二胺、苯胺、2-氨基-2-甲基丙醇、2-氨基丙二醇、三亞乙基四 胺、1，3-二氨基丙烷、二氨基羥基丙烷、亞乙基二胺、六亞甲基二胺和嗎啉。
[0014] 當(dāng)前使用的漂白化學(xué)品的效率需要改進(jìn)以避免在漂白步驟中通常幾小時(shí)的延遲 時(shí)間。慢反應(yīng)速率和長(zhǎng)延遲時(shí)間的結(jié)果會(huì)造成使用的反應(yīng)器的巨大尺寸。另一個(gè)缺點(diǎn)為發(fā) 生的反應(yīng)的低選擇性。有價(jià)值的漂白化學(xué)品在競(jìng)爭(zhēng)相同化學(xué)品且不去除己烯糖醛酸的副反 應(yīng)中被消耗。此外，能實(shí)現(xiàn)更好封閉式循環(huán)的更有效率的再循環(huán)將是高度期望的且有利于 減少由于漂白的環(huán)境影響。 發(fā)明概要
[0015] 本發(fā)明的目標(biāo)為提供漂白方法或過(guò)程，其是快速的，即有效減少紙漿停留在漂白 階段所需的時(shí)間。
[0016] 本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)為通過(guò)減少提供必要的漂白效果所需要的漂白化學(xué)品的量， 來(lái)提高漂白階段效率。
[0017] 此外，另一個(gè)目標(biāo)為提供在能量和材料成本以及時(shí)間上的節(jié)約，而不犧牲得到的 紙漿品質(zhì)。
[0018] 這些目標(biāo)通過(guò)權(quán)利要求1的方法獲得。
[0019] 目前由本發(fā)明的發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，引入到漂白步驟和與漂白化學(xué)品接觸的叔胺 化合物的催化量能提供增強(qiáng)的漂白效果。
[0020] 在化學(xué)紙漿漂白中，當(dāng)使用本發(fā)明的方法時(shí)，紙漿停留在漂白步驟所需的時(shí)間顯 著地減少。漂白反應(yīng)從小時(shí)加快至幾分鐘或更少。這提高了漂白階段的處理量，使得能使 用較小的漂白反應(yīng)器，且減少總過(guò)程時(shí)間。
[0021] 漂白反應(yīng)的選擇性增強(qiáng)。反應(yīng)更好地集中在造成亮度提高的化學(xué)品物類(lèi)上。需要 較少的漂白化學(xué)品，由于非期望的副反應(yīng)的量減少或由于可利用更少活性氯更有效地實(shí)施 氧化和/或氯化。通常，活性氯消耗可高達(dá)45kg/噸，其中三分之二可能用于非期望的副反 應(yīng)。
[0022] 本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)為漂白步驟所需的pH范圍為寬的范圍。在酸性和堿性pH范 圍兩者中獲得了優(yōu)良的漂白結(jié)果。寬的可操作范圍使得能在不同漂白步驟中使用本方法而 不需通過(guò)額外的酸或堿進(jìn)行任何預(yù)先的PH調(diào)節(jié)。
[0023] 此外，另一個(gè)通用性優(yōu)點(diǎn)為，本發(fā)明的方法不是溫度敏感的，因此在本發(fā)明的漂白 階段之前不需要加熱或冷卻，提供了能源節(jié)約。
[0024] 減少的漂白時(shí)間對(duì)和反應(yīng)路徑的選擇性增強(qiáng)的組合效果特別導(dǎo)致慢副反應(yīng)降低 的量，由于其可用時(shí)間較少。
[0025] 附圖 圖1描繪了紙漿漂白中二氧化氯的反應(yīng)。
[0026] 圖2說(shuō)明了漂白方法對(duì)pH、活性氯的量和溫度的依賴性。
[0027] 圖3顯示了在漂白期間紙漿的UVRR光譜的變化。
[0028] 圖4顯示了己烯糖醛酸的反應(yīng)速率作為處理溫度的函數(shù)。
[0029] 圖5進(jìn)一步說(shuō)明了己烯糖醛酸的量隨時(shí)間的減少。
[0030] 圖6為放大視圖，說(shuō)明利用胺的反應(yīng)的速度。
[0031] 圖7顯示了木質(zhì)素反應(yīng)速率的細(xì)節(jié)圖。
[0032] 發(fā)明詳述 術(shù)語(yǔ)"化學(xué)紙漿"是指準(zhǔn)備進(jìn)入漂白過(guò)程的紙漿，其具有50或更少的卡帕值，即木質(zhì)素 的至少80%已經(jīng)在制漿中由此去除，或優(yōu)選通過(guò)制漿和氧脫木質(zhì)素，卡帕值可降低到40以 下。
[0033] 術(shù)語(yǔ)"活性氯"是指漂白化學(xué)溶液的氧化勢(shì)，不論漂白化學(xué)品的品質(zhì)或價(jià)態(tài)。通常， 添加的活性氯的量，即活性氯載荷（charge)，用kg活性Cl/噸紙漿表示。該值通常隨時(shí)間 減少且初始值通常通過(guò)硫代硫酸鈉滴定測(cè)定。存在的活性氯的量可用紙漿干料的重量百分 比表示。
[0034] 在本發(fā)明的方法中，紙漿漂白過(guò)程通過(guò)將叔胺化合物引入到漂白過(guò)程中增強(qiáng)。
[0035] 術(shù)語(yǔ)"增強(qiáng)"是指漂白過(guò)程中的處理時(shí)間減少和/或漂白反應(yīng)的選擇性增加。獲 得期望的漂白紙漿性質(zhì)如低卡帕值和/或高ISO亮度所需的化學(xué)品的量減少，而沒(méi)有犧牲 所述期望的性質(zhì)。
[0036] "反疊（anti-planar) "的表述是指原子鏈A-B-C-D的接近平面的構(gòu)象，其中端基A 和B位于通過(guò)原子B和C的中線的對(duì)側(cè)。根據(jù)IUPAC定義，在反疊（反疊（antiperiplanar)) 構(gòu)象中，當(dāng)以鍵B-C的方向觀察時(shí)，扭角（即鍵A-B和C-D之間的角度）為180±30°，與其 中扭角為〇±30°的順疊（syn-planar)(順疊（synperiplanar))構(gòu)象相反。
[0037] 制漿可通過(guò)許多不同的方法和過(guò)程步驟序列進(jìn)行，即化學(xué)、機(jī)械或化學(xué)-機(jī)械方 法。在本發(fā)明的方法中，使用化學(xué)生產(chǎn)的紙漿，優(yōu)選通過(guò)牛皮紙制漿方法生產(chǎn)紙漿。在制漿 過(guò)程中，木肩中的大部分木質(zhì)素，至少約80%被去除，允許木纖維彼此分開(kāi)。一旦已經(jīng)去除 木質(zhì)素，自由纖維可在造紙機(jī)的形成織物上形成纖維網(wǎng)。
[0038] 然而，不同的制漿方法導(dǎo)致在紙漿中化學(xué)木質(zhì)素以及碳水化合物結(jié)構(gòu)的不同的類(lèi) 型和量。實(shí)施本發(fā)明的方法主要集中在牛皮紙制漿中，其中堿法制漿條件為紙漿提供顯著 量的己烯糖醛酸，其量在紙漿漂白結(jié)果中具有強(qiáng)烈的影響。在蘇打制漿、多硫化物蒸煮和其 它堿法制漿方法中，在紙漿中形成己烯糖醛酸，但是通常在亞硫酸鹽法中不存在己烯糖醛 酸。通常，至少當(dāng)己烯糖醛酸、木質(zhì)素或相應(yīng)的芳族化學(xué)結(jié)構(gòu)以中等或低濃度保留在紙漿中 時(shí)，可利用本發(fā)明的方法。
[0039] 在牛皮紙制漿方法中，大部分葡甘露聚糖和較小部分的木聚糖在蒸煮期間溶解， 且4-0-甲基葡糖醛酸（木聚糖的組分）結(jié)構(gòu)改性到己烯糖醛酸中。該轉(zhuǎn)化取決于制漿溫 度、保留時(shí)間、蒸煮液中羥基離子的量和漿料的總離子強(qiáng)度。木聚糖組分通常在硬木紙漿中 比軟木紙漿中更豐富。
[0040] 本發(fā)明的方法適用于硬木和軟木紙漿兩者的處理。硬木紙漿與軟木紙漿相比通常 包含較少的木質(zhì)素和較多的己烯糖醛酸。
[0041] 在用于漂白紙漿的本發(fā)明的方法中，至少一種叔胺化合物引入到紙漿漂白過(guò)程的 過(guò)程階段，該過(guò)程階段包含將待漂白的紙漿和能漂白的氯化合物（即漂白化學(xué)品）混合。
[0042] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)使用本發(fā)明的方法，硬木紙漿漂白過(guò)程的漂白 時(shí)間從常規(guī)的1-4小時(shí)減少至幾分鐘。漂白處理時(shí)間的這種減少使得處理設(shè)備尺寸能顯著 減少。
[0043] 另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法提供了軟木紙漿漂白的有效的解決方法，由于 化學(xué)品對(duì)于在其中存在的特定類(lèi)型的木質(zhì)素?zé)o效，軟木紙漿漂白通常是化學(xué)品消耗性的。 通過(guò)使用本發(fā)明的方法，化學(xué)品消耗可減為一半。
[0044] 在又一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法提供了漂白中使用臭氧的備選方案。在臭氧 漂白中，除木質(zhì)素以外還有其它成分反應(yīng)，導(dǎo)致不期望的副作用，如纖維素的氧化。本方法 的選擇性減少了由副反應(yīng)呈現(xiàn)的缺點(diǎn)。
[0045] 制漿之后的漂白過(guò)程的主要目的為改善紙漿的光學(xué)性質(zhì)，以減少雜質(zhì)的量并改變 紙漿的機(jī)械性質(zhì)以匹配最終產(chǎn)品的需求。通常，漂白在使用不同漂白化學(xué)品的幾個(gè)順序階 段或步驟中進(jìn)行。這些化學(xué)品可根據(jù)它們參與的反應(yīng)類(lèi)型分類(lèi)。在漂白期間的反應(yīng)可為親 電型、親核型或自由基型。親電漂白化學(xué)品包括單質(zhì)氯、次氯酸、臭氧和過(guò)氧酸，而親核化學(xué) 品包括過(guò)氧化氫和次氯酸鹽。氧和二氧化氯為通常使用的自由基漂白化學(xué)品。
[0046] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，從制漿進(jìn)入漂白過(guò)程的紙漿的卡帕值小于30,優(yōu)選 15-30。
[0047] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，從制漿和預(yù)漂白進(jìn)入漂白過(guò)程的紙漿的卡帕值小 于20,優(yōu)選10-20。
[0048] 在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案中，在氧脫木質(zhì)素或漂白之后從制漿進(jìn)入漂白過(guò)程的 紙漿的卡帕值小于16,優(yōu)選小于14。
[0049] 在工廠規(guī)模中，漂白過(guò)程優(yōu)選在漂白階段系列中進(jìn)行。僅特殊情況下漂白僅以單 一階段進(jìn)行。通常，利用使用不同漂白化學(xué)品的數(shù)個(gè)漂白階段達(dá)到所需的紙漿品質(zhì)。
[0050] 本發(fā)明的方法可應(yīng)用在停留在預(yù)漂白和后漂白階段之中或之間（其中卡帕值分 別優(yōu)選小于20且大于1)的任何或一些漂白階段。
[0051] 漂白階段通常包含紙漿進(jìn)料泵、所需量的混合步驟、反應(yīng)容器和洗滌器。每個(gè)漂白 階段具有最佳溫度和PH，且因此裝備有具有加熱和冷卻裝置的溫度控制和pH控制裝置。步 驟的保留時(shí)間（即延遲時(shí)間）通過(guò)保留容器的尺寸控制。如果漂白反應(yīng)的產(chǎn)物未干擾后續(xù) 階段，則可連接數(shù)個(gè)漂白階段而不需要中間洗滌步驟。
[0052] 在本發(fā)明中，可應(yīng)用能漂白的不同氯化合物。這些氯漂白化合物優(yōu)選包含二氧化 氯、單質(zhì)氯、次氯酸和亞氯酸鹽或次氯酸鹽。單質(zhì)氯與烯屬和芳族木質(zhì)素反應(yīng)，而二氧化氯 主要與酚類(lèi)木質(zhì)素結(jié)構(gòu)和碳-碳雙鍵反應(yīng)。亞氯酸鹽和次氯酸鹽主要與發(fā)色團(tuán)的羰基結(jié)構(gòu) 反應(yīng)。在本發(fā)明的方法中，一種或多種漂白化學(xué)品可共同或獨(dú)立應(yīng)用，取決于期望的漂白過(guò) 程階段或序列。最優(yōu)選地，漂白化學(xué)品包含二氧化氯或次氯酸。這兩種漂白化學(xué)品還能向 木質(zhì)素反應(yīng)提供氧。特別地，在漂白位置產(chǎn)生二氧化氯且在應(yīng)用之前立即容易可得。亞氯 酸鹽或次氯酸鹽化合物的適合的鹽為金屬鹽，如堿金屬或堿土金屬鹽。優(yōu)選地，這些金屬鹽 選自Na、K、Mg或Ca，其為工業(yè)規(guī)模上市售可得的。最優(yōu)選，所述鹽為Na鹽，其特別適合，因 為它們不提供任何額外元素至漂白過(guò)程中。
[0053] 在優(yōu)選實(shí)施方案中，漂白化學(xué)品為能原位形成次氯酸的氯化學(xué)品，最優(yōu)選漂白化 學(xué)品為二氧化氯。次氯酸的形成可發(fā)生在添加至所選的漂白階段之前、期間或之后。優(yōu)選 地，在期望的漂白階段能使得次氯酸形成。例如二氧化氯與芳族化學(xué)物類(lèi)如木質(zhì)素的反應(yīng) 能產(chǎn)生次氯酸和/或亞氯酸鹽，進(jìn)一步反應(yīng)為次氯酸。
[0054] 次氯酸為強(qiáng)氧化劑且具有與木質(zhì)素和己烯糖醛酸兩者反應(yīng)的潛力。在紙漿漂白 期間，應(yīng)用的二氧化氯將在如圖1所示的數(shù)個(gè)步驟中減少（Gullichsen，J. Papermaking science and Technology Book 6 Chemical Pulping，2000，171 頁(yè)）。二氧化氯可首先轉(zhuǎn) 化為亞氯酸鹽和次氯酸，氧化階段分別為+3和+1 (圖1中的反應(yīng)1和2)。次氯酸和氯為平 衡的且兩者都能與木質(zhì)素、己烯糖醛酸或亞氯酸鹽反應(yīng)。最終，漂白反應(yīng)以-1和+5氧化階 段分別導(dǎo)致氯化物和氯酸鹽的形成。在酸性條件下，亞氯酸鹽還可自分解形成次氯酸和氯 酸鹽。
[0055] 次氯酸同樣地已在紙漿漂白中用作單獨(dú)的漂白化學(xué)品。然而，由于它作為次氯酸 鹽對(duì)紙漿粘性和強(qiáng)度性質(zhì)的不利影響以及形成氯仿，其使用變得受限。
[0056] 用于本發(fā)明的方法的叔胺化合物優(yōu)選為脂族叔胺。更優(yōu)選，該胺為以下通式的化 合物： R1R2R3N (1) 其中札、1?2和1?3為相同的（R1=R2=R 3)或不同的烷基，所述基團(tuán)連接到中心氮（N)原子。
[0057] 本發(fā)明的胺能形成氯漂白化合物的氯銨陽(yáng)離子，其穩(wěn)定性取決于它的立體化學(xué)、 結(jié)構(gòu)（即位置）和烷基的性質(zhì)。
[0058] 如果直接連接至中心氮原子的碳原子鍵合于氫原子且形成反疊構(gòu)象 (H-C-N+-Cl)，陽(yáng)離子將快速分解。相似地，如果連接至中心氮原子上的烷基包含直接鍵合 于彼此的兩個(gè)碳原子且第二碳原子包含雜原子（X)如氧、氮或硫，只要這些結(jié)構(gòu)能采用接 近反疊構(gòu)象（X-C-C-N +-Cl)，則氯銨陽(yáng)離子可同樣易于分解。這類(lèi)結(jié)構(gòu)不太可能提供足夠的 穩(wěn)定化合物。只要形成的陽(yáng)離子的穩(wěn)定性足夠高，就能使用這些類(lèi)型的叔胺。然而，具有非 反疊構(gòu)象的化合物是最優(yōu)選的，其對(duì)于己烯糖醛酸或木質(zhì)素去除和卡帕值降低提供清晰的 實(shí)驗(yàn)影響。
[0059] 紙漿的漂白在紙漿纖維在水介質(zhì)中的不同懸浮液中進(jìn)行。除不同的化學(xué)反應(yīng)之 夕卜，液體和纖維細(xì)胞壁之間的傳質(zhì)發(fā)揮重要作用。對(duì)于非?？焖俚姆磻?yīng)，傳質(zhì)可為速率限制 現(xiàn)象。形成穩(wěn)定的充足的氯銨陽(yáng)離子的那些叔胺提供最佳備選。存在若干氯胺化合物，其 中大部分傾向于非常不穩(wěn)定且因此在本發(fā)明的方法中不是特別有效。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，最優(yōu)選 的備選顯示了足夠的穩(wěn)定性以提供非常清晰的影響。
[0060] 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，叔胺化合物為非平面多環(huán)N-取代化合物，當(dāng)形成氯 銨陽(yáng)離子時(shí)，分子的分解空間受阻。優(yōu)選地，叔胺化合物為非平面稠合多環(huán)N-取代化合物， 更優(yōu)選為非平面稠合雙環(huán)N-取代化合物，其中至少一個(gè)氮原子在橋頭位置。當(dāng)反應(yīng)形成氯 銨陽(yáng)離子時(shí)，由于雙環(huán)稠合結(jié)構(gòu)有效阻止了反疊的H-C-N +-Cl或X-C-C-N+-Cl結(jié)構(gòu)的形成， 這些化合物的穩(wěn)定性增加。
[0061] 在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，形成的季銨化氯銨陽(yáng)離子包含非反疊的H-C-N+-Cl或 X-C-C-N+-Cl構(gòu)象，不能在沒(méi)有至少1秒的延遲的情況下分解。
[0062] 更優(yōu)選，叔胺化合物為通式（2)
【權(quán)利要求】
1. 一種漂白紙漿的方法，其特征在于將至少一種叔胺化合物引入到漂白過(guò)程階段中， 所述漂白過(guò)程階段包含將紙漿和能漂白的氯化合物混合。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中所述叔胺化合物為通式（1) RiR2R3N (1) 其中RpRdPR3S相同或不同的烷基且連接到中心氮（N)原子。
3. 權(quán)利要求1或2的方法，其中所述叔胺化合物為非平面的多環(huán)N-取代化合物，優(yōu)選 非平面的稠合雙環(huán)N-取代化合物，其中至少一個(gè)氮原子在橋頭位置。
4. 權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的方法，其中所述叔胺化合物為通式（2)
其中X為N或(：，且R1-R12為相同或不同的烷基、鹵化物、酯、醇鹽或氫。
5. 權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的方法，其中所述叔胺選自奎寧環(huán)、三亞乙基二胺和它們的 任何混合物或衍生物。
6. 權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的方法，其中所述叔胺化合物的量為催化量，優(yōu)選小于5kg/ 噸紙衆(zhòng)，更優(yōu)選小于3kg/噸，最優(yōu)選小于2kg/噸，但是至少為0.Olkg/噸，優(yōu)選至少0.Ikg/ 噸。
7. 權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的方法，其中所述叔胺化合物作為水溶液引入。
8. 權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的方法，其中所述氯化合物包含二氧化氯、單質(zhì)氯、亞氯酸 鹽、次氯酸或次氯酸鹽。
9. 權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的方法，其中所述氯化合物選自在所述過(guò)程階段原位形成 次氯酸的化合物。
10. 權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的方法，其中在所述叔胺化合物引入之后將所述氯化合物 引入到所述過(guò)程階段。
11. 權(quán)利要求8或9的方法，其中存在于所述過(guò)程階段的活性氯的量為l-30kg活性 Cl/噸紙漿，優(yōu)選3-20kg活性Cl/噸紙漿，更優(yōu)選5-15kg活性Cl/噸紙漿。
12. 權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的方法，其中在所述過(guò)程階段的溫度為KKTC以下，優(yōu)選 90°C以下，更優(yōu)選為50-90°C。
13. 權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的方法，其中所述過(guò)程階段為二氧化氯漂白階段。
14. 權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的方法，其中在所述過(guò)程階段漂白后，將所述叔胺化合物 再生，且任選地將所述叔胺化合物再利用和/或再循環(huán)。
15. 權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的方法，其中在所述漂白過(guò)程階段的延遲時(shí)間小于10分 鐘，優(yōu)選小于5分鐘。
【文檔編號(hào)】D21C9/12GK104471146SQ201380027609
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月3日
【發(fā)明者】沃奧林恩 T., 杰亞斯科萊恩 A-S., 林德伯格 A. 申請(qǐng)人:凱米羅總公司, 安德里茲公司, 芬歐匯川集團(tuán)公司, 斯托拉恩索公司, 美真纖維公司