CN112726251A - 一种混合阔叶材无元素氯漂白方法 - Google Patents

一种混合阔叶材无元素氯漂白方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种混合阔叶材无元素氯漂白方法，该无元素氯漂白方法，包括蒸煮、氧脱木素漂白、臭氧漂白、D0段二氧化氯漂白、生物处理、EOP和D1段二氧化氯漂白工序，本发明漂白方法，D0段二氧化氯漂白中加滑石粉、化清剂，D1段二氧化氯漂白中加入漂白助剂，结合生物处理，大大降低了树脂含量，有利于药液浸渍，提高漂白效率，同时提高了成浆质量，成浆白度可达到88‑92%ISO，成浆撕裂指数8‑10mN.m2/g，抗张指数70‑80N.m/g。

Description

一种混合阔叶材无元素氯漂白方法
技术领域
本发明属于造纸技术领域，具体涉及一种混合阔叶材无元素氯漂白方法。
背景技术
天然树脂是指由自然界中植物分泌物所得的无定形有机物质，如松香、琥珀等。这些物质存在于纤维浆料中会影响成浆、成纸质量，造成断纸，降低纸机运行；这些树脂也会污染烘缸、毛毯等纸机织物，增加清洗次数，减少设备及毛布网子使用寿命。木片在贮存期间，随着木片的风干树脂含量下降，但是受原料供求关系的影响，木片贮存周期明显缩短，导致了化学制浆过程中树脂障碍，并且影响了后续的抄造过程，进而影响成浆质量。
发明专利CN201611255146.6公开一种针阔混合硫酸盐无元素氯漂白化学浆制备纸基的方法，其中公开了针阔混合浆的制备方法，是将用硫酸盐法蒸煮好的针叶木化学浆和用硫酸盐法蒸煮好的阔叶木化学浆按照质量比3:7至7:3的比例范围进行混合，然后采用漂白工序为O1-O2-D0-OEP-D1-D2或O1-O2-D0-OEP- D1的ECF漂白工艺进行高白度漂白，但是，该漂白方法不能有效降低树脂含量，其制备的纸质，白度仅为82-84%ISO。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，对现有工艺进行进一步优化，本发明提供一种混合阔叶材控制树脂障碍的无元素氯漂白方法，以实现降低树脂含量、提高成浆白度、减少废水中的有机氯化物含量的发明目的。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种混合阔叶材无元素氯漂白方法，其特征在于，所述无元素氯漂白方法，包括蒸煮、氧脱木素漂白、臭氧漂白、D0段二氧化氯漂白、生物处理、EOP和D1段二氧化氯漂白；
所述蒸煮，用碱量18-22%，硫化度22%，液木比为3-3.5；
所述蒸煮，还需加入硫酸铝，硫酸铝用量为绝干浆质量的0.2-0.3%；
所述氧脱木素漂白，第一段氧脱木素处理温度70-90℃，氧气顶部压力4-6bar，时间15-20min；第二段氧脱木素处理温度95-105℃，氧气顶部压力1-2bar，时间60-90min；
所述臭氧漂白，pH为2.5-3.5，温度75-80℃，压力4.5-5.5bar，时间0.5min；
所述D0段二氧化氯漂白，压力2.0-2.5bar，时间15-18min，二氧化氯用量为绝干浆质量的0.5-1%；
所述D0段二氧化氯漂白，需加入滑石粉，所述滑石粉，用量为绝干浆质量的0.1-0.3%；
所述D0段二氧化氯漂白，还需加入化清剂，所述化清剂，N-甲基吡咯烷酮和二乙二醇丁醚的质量比为1-1.8：1；所述化清剂，用量为绝干浆质量的0.26-0.3%；
所述生物处理，加入脂肪酶和表面活性剂，所述脂肪酶，用量为12-15IU/g；所述表面活性剂，用量为绝干浆质量的0.1-0.2%；
所述表面活性剂，为脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚的一种或两种；
所述EOP，PH值10.5-11.5，温度85-95℃，常压下碱抽提时间90min；氢氧化钠用量为绝干浆质量的0.8-1.2%，双氧水用量为绝干浆质量的0.5-1%，氧气用量为绝干浆质量的0.2-0.3%；
所述D1段二氧化氯漂白，常压反应，时间110-120min，二氧化氯用量为绝干浆质量的0.5-0.6%；
所述D1段二氧化氯漂白，需加入漂白助剂，所述漂白助剂，用量为绝干浆质量的0.05-0.1%；
所述漂白助剂，按重量份数计，包括：抑垢剂0.05-0.1份、螯合剂2-5份、促进剂0.1-0.5份、表面活性剂1-3份；
所述抑垢剂，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和甲基丙烯酸六氟丁酯的质量比为3-5：1；
所述螯合剂，为二乙烯三胺二琥珀酸四钠、8-羟基喹啉、邻菲咯啉中的一种或者几种；
所述促进剂，木质素磺酸钠和N-甲基二硫代氨基甲酸钾的质量比为1：0.2-0.3；
所述D1段二氧化氯漂白，洗涤后残氯为0.2-0.3g/l。
采用上述技术方案，本发明的有益效果为：
1、采用本发明混合阔叶材控制树脂障碍的无元素氯漂白方法，有利于药液浸渍，使得漂白工序脱除木素更容易，提高漂白效率，成浆白度高，成浆白度达到88-92%ISO;
2、采用本发明混合阔叶材控制树脂障碍的无元素氯漂白方法，大大降低了树脂含量，提高了成浆质量，具体：游离度500-600ml，尘埃度0-10mm2/m2；耐折度800-1000次；耐破指数4-6kpa.m2/g;撕裂指数8-10mN.m2/g；抗张指数70-80N.m/g；
3、采用本发明混合阔叶材控制树脂障碍的无元素氯漂白方法，大大降低了污水中的有机氯化物含量，有机氯化物AOX达到 0-0.05kg/ADMT；污水纤维含量10-30mg/l；有效降低漂白废水中的有机氯化物，减少环保负担；
4、采用本发明混合阔叶材控制树脂障碍的无元素氯漂白方法，降低了白水中的胶黏物含量，降低了新鲜水的用量，污水中CODcr6-15kg/ ADMT；污水量3-6 m3/ADMT；
具体实施方式：
下面结合具体的实施例，进一步阐述本发明。
实施例1一种混合阔叶材无元素氯漂白方法
所述无元素氯漂白，具体包括以下步骤：
1、备木：
按比例搭配好木片，木片长度25mm，厚度4mm；
所述木片，按重量百分比计，包括：相思木50%，桉木40%，杂木10%；
2、蒸煮：
采用硫酸盐法连续蒸煮工艺进行蒸煮制浆；
所述连续蒸煮，用碱量18%，硫化度22%，液木比为3；
所述连续蒸煮，需加入硫酸铝，硫酸铝用量为绝干浆质量的0.2%；
3、氧脱木素漂白：
在氧气反应器中加入NaOH 和硫酸镁，通入氧气，对木片进行第一段氧脱木素处理，第一段氧脱木素处理温度72℃，氧气顶部压力4bar，时间15min；NaOH 用量为绝干浆质量的1%，硫酸镁用量为绝干浆质量的0.1%；
经脱气、洗涤后，再次加入氧脱木素的反应釜中，加入NaOH、硫酸镁和过氧化氢，进行第二段氧脱木素处理，第二段氧脱木素处理温度95℃，氧气顶部压力1bar，时间70min；NaOH用量为绝干浆质量的1%，硫酸镁用量为绝干浆质量的0.1%，过氧化氢用量为绝干浆质量的1%；
4、臭氧漂白：
木浆进行洗涤后，调节浓度至10%，加入硫酸调节pH至2.8，通入臭氧进行臭氧漂白，臭氧漂白温度75℃，压力4.5bar，时间0.5min；
5、二氧化氯漂白（D0段）：
调节纸浆浓度至10.5%，加硫酸调节pH至3.0，加入化清剂和滑石粉，后加入二氧化氯进行漂白，温度75℃，压力2.0bar，时间15min，二氧化氯用量为绝干浆质量的0.5%，洗涤；
所述化清剂，N-甲基吡咯烷酮和二乙二醇丁醚的质量比为1.2：1；
所述化清剂，用量为绝干浆质量的0.26%；
所述滑石粉，用量为绝干浆质量的0.15%；
该步漂白完成后测定白度为62%ISO；
6、生物处理：
调节液体浆浓至11%，分别加入脂肪酶和表面活性剂，调节PH值为4.0，处理温度50℃，生物处理时间60min；
所述脂肪酶，用量为13IU/g；
所述表面活性剂，用量为绝干浆质量的0.1%；
所述表面活性剂，为脂肪酸二乙醇酰胺；
7、EOP（氧和过氧化氢强化的碱抽提漂白）：
对纸浆进行洗涤，调节浓度至10%，加入氢氧化钠、双氧水，通入氧气，在PH值10.5，温度85℃，常压下碱抽提时间90min；氢氧化钠用量为绝干浆质量的1.2%，双氧水用量为绝干浆质量的0.5%，氧气用量为绝干浆质量的0.3%；
该步漂白完成后测定白度为78%ISO；
8、二氧化氯漂白（D1段）
调节反应浓度至10.5%，加入硫酸调节pH至3.0，加入漂白助剂，常压下进行二氧化氯漂白，温度75℃，时间120min，二氧化氯用量为绝干浆质量的0.5%；漂白助剂用量为绝干浆质量的0.05%；
所述漂白助剂，按重量份数计，包括：抑垢剂0.05份、螯合剂2份、促进剂0.1份、表面活性剂1份；
所述抑垢剂，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和甲基丙烯酸六氟丁酯的质量比为3：1；
所述螯合剂，为二乙烯三胺二琥珀酸四钠；
所述促进剂，木质素磺酸钠和N-甲基二硫代氨基甲酸钾的质量比为1：0.2；
所述表面活性剂，为脂肪酸二乙醇酰胺；
反应结束后加入0.15%硫代硫酸钠，终止反应；洗浆机洗涤，D1段残氯为0.28g/l，成浆。
采用本发明实施例1的漂白方法，制备的成浆质量指标：成浆白度88.5%ISO;游离度545ml，尘埃度3.6mm2/m2；耐折度980次；耐破指数5.8kpa.m2/g;撕裂指数9.6mN.m2/g；抗张指数76.8N.m/g。
采用上述漂白过程，产生的污水：有机氯化物AOX 0.02kg/ADMT；污水纤维含量10mg/l；污水CODcr6.5kg/ ADMT；污水量3.6m3/ ADMT。
实施例2一种混合阔叶材无元素氯漂白方法
所述无元素氯漂白，具体包括以下步骤：
1、备木：
按比例搭配好木片，木片长度30mm，厚度5mm；
所述木片，按重量百分比计，包括：相思木50%，桉木40%，杂木10%；
2、蒸煮：
采用硫酸盐法连续蒸煮工艺进行蒸煮制浆；
所述连续蒸煮，用碱量21%，硫化度22%，液木比为3.5；
所述连续蒸煮，需加入硫酸铝，硫酸铝用量为绝干浆质量的0.3%；
3、氧脱木素漂白：
在氧气反应器中加入NaOH 和硫酸镁，通入氧气，对木片进行第一段氧脱木素处理，第一段氧脱木素处理温度88℃，氧气顶部压力6bar，时间17min；NaOH 用量为绝干浆质量的1.2%，硫酸镁用量为绝干浆质量的0.1%；
经脱气、洗涤后，再次加入氧脱木素的反应釜中，加入NaOH、硫酸镁和过氧化氢，进行第二段氧脱木素处理，第二段氧脱木素处理温度102℃，氧气顶部压力2bar，时间90min；NaOH用量为绝干浆质量的1.5%，硫酸镁用量为绝干浆质量的0.1%，过氧化氢用量为绝干浆质量的1%；
4、臭氧漂白：
木浆进行洗涤后，调节浓度至11%，加入硫酸调节pH至3.2，通入臭氧进行臭氧漂白，臭氧漂白温度80℃，压力5.5bar，时间0.5min；
5、二氧化氯漂白（D0段）：
调节纸浆浓度至10%，加硫酸调节pH至3.0，加入化清剂和滑石粉，后加入二氧化氯进行漂白，温度80℃，压力2.5bar，时间15min，二氧化氯用量为绝干浆质量的1%，洗涤；
所述化清剂，N-甲基吡咯烷酮和二乙二醇丁醚的质量比为1.8：1；
所述化清剂，用量为绝干浆质量的0.3%；
所述滑石粉，用量为绝干浆质量的0.2%；
该步漂白完成后测定白度为67%ISO；
6、生物处理：
调节液体浆浓至11%，分别加入脂肪酶和表面活性剂，调节PH值为4.5，处理温度60℃，生物处理时间90min；
所述脂肪酶，用量为13IU/g；
所述表面活性剂，用量为绝干浆质量的0.1%；
所述表面活性剂，为脂肪醇聚氧乙烯醚；
7、EOP（氧和过氧化氢强化的碱抽提漂白）：
对纸浆进行洗涤，调节浓度至10%，加入氢氧化钠、双氧水，通入氧气，在PH值11.5，温度95℃，常压下碱抽提时间90min；氢氧化钠用量为绝干浆质量的1.2%，双氧水用量为绝干浆质量的1%，氧气用量为绝干浆质量的0.3%；
该步漂白完成后测定白度：82%ISO
8、二氧化氯漂白（D1段）
调节反应浓度至12%，加入硫酸调节pH至4.0，加入漂白助剂，常压下进行二氧化氯漂白，温度80℃，时间120min，二氧化氯用量为绝干浆质量的0.6%；漂白助剂用量为绝干浆质量的0.1%；
所述漂白助剂，按重量份数计，包括：抑垢剂0.1份、螯合剂5份、促进剂0.5份、表面活性剂3份；
所述抑垢剂，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和甲基丙烯酸六氟丁酯的质量比为5：1；
所述螯合剂，为二乙烯三胺二琥珀酸四钠；
所述促进剂，木质素磺酸钠和N-甲基二硫代氨基甲酸钾的质量比为1：0.3；
所述表面活性剂，为脂肪酸二乙醇酰胺；
反应结束后加入0.15%硫代硫酸钠，终止反应；洗浆机洗涤，D1段残氯为0.21g/l，成浆。
采用本发明实施例2的漂白方法，制备的成浆质量指标：成浆白度91.0%ISO;游离度550ml，尘埃度2.7mm2/m2；耐折度917次；耐破指数4.8kpa.m2/g;撕裂指数8.7mN.m2/g；抗张指数78.5N.m/g。
采用上述漂白过程，产生的污水：有机氯化物AOX0.05kg/ADMT；污水纤维含量12mg/l；污水CODcr10kg/ ADMT；污水量5.5m3/ ADMT。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合阔叶材无元素氯漂白方法，其特征在于，所述无元素氯漂白方法，包括蒸煮、氧脱木素漂白、臭氧漂白、D0段二氧化氯漂白、生物处理、EOP和D1段二氧化氯漂白。
2.根据权利要求1所述的漂白方法，其特征在于，所述蒸煮，需加入硫酸铝，硫酸铝用量为绝干浆质量的0.2-0.3%。
3.根据权利要求1所述的漂白方法，其特征在于，所述生物处理，加入脂肪酶和表面活性剂，所述脂肪酶，用量为12-15IU/g；所述表面活性剂，用量为绝干浆质量的0.1-0.2%。
4.根据权利要求3所述的漂白方法，其特征在于，所述表面活性剂，为脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的漂白方法，其特征在于，所述D0段二氧化氯漂白，压力2.0-2.5bar，时间15-18min，二氧化氯用量为绝干浆质量的0.5-1%。
6.根据权利要求5所述的漂白方法，其特征在于，所述D0段二氧化氯漂白，需加入滑石粉，所述滑石粉，用量为绝干浆质量的0.1-0.3%。
7.根据权利要求6所述的漂白方法，其特征在于，所述D0段二氧化氯漂白，还需加入化清剂，所述化清剂，N-甲基吡咯烷酮和二乙二醇丁醚的质量比为1-1.8：1；所述化清剂，用量为绝干浆质量的0.26-0.3%。
8.根据权利要求1所述的漂白方法，其特征在于，所述D1段二氧化氯漂白，常压反应，时间110-120min，二氧化氯用量为绝干浆质量的0.5-0.6%。
9.根据权利要求8所述的漂白方法，其特征在于，所述D1段二氧化氯漂白，需加入漂白助剂，所述漂白助剂，用量为绝干浆质量的0.05-0.1%；所述漂白助剂，按重量份数计，包括：抑垢剂0.05-0.1份、螯合剂2-5份、促进剂0.1-0.5份、表面活性剂1-3份。
10.根据权利要求9所述的漂白方法，其特征在于，所述抑垢剂，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和甲基丙烯酸六氟丁酯的质量比为3-5：1；所述促进剂，木质素磺酸钠和N-甲基二硫代氨基甲酸钾的质量比为1：0.2-0.3。
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