專利名稱：一種單段漂白竹子／蔗渣漿的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單段漂白竹子/蔗渣漿的方法，具體是一種先用螯合劑進(jìn)行預(yù)處理，再通過在加壓環(huán)境下過氧化氫及氧氣的共同作用來漂白竹子/蔗渣漿的方法。
背景技術(shù)：
我國是國際上竹子的主要產(chǎn)國，我國共有39屬、500多種竹子，年產(chǎn)竹子約2000萬噸。竹子具有纖維含量高，纖維長度大，可代替部分針葉材纖維等優(yōu)點，是禾本科原料中制漿造紙價值最高的一種原料。我國又是世界上的產(chǎn)蔗糖大國，每年約有540萬噸蔗渣，其中可用于造紙的約為300萬噸；而且，蔗渣是糖廠的副產(chǎn)品，具有產(chǎn)地集中、產(chǎn)量高、適于大生產(chǎn)等優(yōu)點。應(yīng)該說，我國在竹子、蔗渣制漿造紙方面已經(jīng)積累了一定經(jīng)驗。但目前這兩種原料的利用率仍甚低(蔗渣利用率20％左右，竹漿每年僅幾十萬噸)，故竹子、蔗渣在制漿造紙方面有十分廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景。
紙漿的含氯漂白主要是指用Cl2(即C)、Ca(OCl)2(即H)、ClO2(即D)以及與Cl2相配合的NaOH(即E)等漂劑所進(jìn)行的漂白。在漂白過程中，含氯漂劑與紙漿中的木素反應(yīng)，產(chǎn)生大量的有機(jī)氯化物(簡稱TOCl)，5～8kg/t漿，種類超過350種，其中有不少是可以被生物吸附并造成毒害的(簡稱AOX)，特別是其中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)等都是極毒的致癌物質(zhì)。TCDD、TCDF主要在C段及E段逸出；三氯甲烷(即氯仿)則80～90％在H段產(chǎn)生；ClO2的漂白效率高，且不產(chǎn)生TCDD、TCDF，但一樣會逸出大量有機(jī)氯化物。大量的有機(jī)氯化物主要排入水體系，嚴(yán)重毒化生態(tài)環(huán)境，也有少量殘留在紙漿中，影響紙漿及紙制品的衛(wèi)生條件及使用范圍。同時，廢液中的大量Cl-會在廢水循環(huán)使用中積累而使工廠無法實現(xiàn)封閉循環(huán)；Cl-在高溫條件下會對廢液回收設(shè)備造成嚴(yán)重的腐蝕?；谏鲜鲈颍蟼€世紀(jì)七十年代中期以后，國際上提出“漂白不用氯”的口號，并出現(xiàn)以O(shè)2(O)、H2O2(P)、O3(Z)為主要漂劑加上木聚糖酶所組成的全無氯漂白(Totally chlorine free，即TCF)及由上述漂劑和ClO2(D)所組成的無元素氯(Elementary chlorine free，即ECF)漂白。經(jīng)過20多年努力，造紙發(fā)達(dá)國家在改革紙漿漂白工藝、治理漂白污染等方面已經(jīng)取得了顯著進(jìn)展。北歐主要發(fā)展TCF，北美則ECF和TCF并存。同時，國際上的TCF、ECF漂白流程一般是由幾種漂劑組成的4～7個漂白段，且主要是用于漂白木漿的。
目前我國草漿的漂白工藝及設(shè)備都非常落后，大多數(shù)工廠至今仍采用H單段漂白，普遍存在氯耗高，漂漿白度低(僅70％ISO左右)，得率低、強度差、白度穩(wěn)定性差、環(huán)境污染嚴(yán)重等缺點。C-E-H三段漂白可以使漂漿白度提高到80％ISO，漿質(zhì)量也有所改善，但隨著漂白段數(shù)的增加，設(shè)備臺數(shù)增加，廠房面積增大，投資增加，水、電、汽、藥品增加，運行費用增加，有毒的污水排放量也急增。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對已有技術(shù)存在的缺點，提供一種新型的單段漂白竹子/蔗渣漿的方法。本發(fā)明先用適當(dāng)?shù)尿蟿ξ雌瘽{進(jìn)行預(yù)處理，然后在加壓的條件下通過過氧化氫及氧氣的共同作用，從而達(dá)到漂白的目的。本發(fā)明用一段漂白工藝即可以達(dá)到優(yōu)異效果，具有工藝技術(shù)先進(jìn)，流程短，經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益具佳的優(yōu)點。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案一種單段漂白竹子/蔗渣漿的方法，包括以下步驟1、用螯合劑對未漂漿進(jìn)行預(yù)處理；螯合劑的用量為絕干漿重量的0.3～0.7％，處理溫度為60～90℃，處理時間為20～80分鐘，pH為4～6；2、分別加入H2O2、NaOH及Na2SiO3；以絕干漿重量為基準(zhǔn)，H2O2加量為4～6.5％，NaOH的加量為1.5～2.5％，Na2SiO3加量為3.0～4.0％；
3、通入氧氣進(jìn)行漂白；保持O2的壓力為0.5～1.0Mpa，漂白溫度為80～110℃，處理時間為30～90分鐘。
未漂漿的原料百分重量配比竹子/蔗渣為30～40/60～70，所述的螯合劑為乙二胺四乙酸(EDTA)、二亞乙基三胺五乙酸(DTPA)、氮三乙酸(NTA)、檸檬酸或酒石酸。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果(1)本發(fā)明可節(jié)約設(shè)備投資，減少工廠建筑面積，降低生產(chǎn)運行的水、電、汽及藥品等的消耗，直接提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益；(2)本發(fā)明可有效縮短漂白生產(chǎn)時間；一般H單段漂白時間為2～2.5hr，C-E-H三段漂白的總時間約為6hr，C-E-H-P四段漂白的總時間約為7hr。本工藝漂白時間為70min，可直接提高生產(chǎn)效率；(3)漂漿得率高，強度好，漂漿干凈，衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)高，特別適合于食品包裝及婦、幼等方面用紙的衛(wèi)生要求。特別值得推薦的是螯合劑預(yù)處理漂白工藝，漂漿白度達(dá)85％ISO以上，適合白度及衛(wèi)生要求高的紙張抄造要求；(4)本發(fā)明排出的廢水完全不含Cl-及其它有毒污染物，可直接送廢液回收車間集中處理，實現(xiàn)工廠廢水的封閉循環(huán)，徹底消除漂白污染；(5)本發(fā)明具有工藝技術(shù)先進(jìn)，流程短，經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益具佳的優(yōu)點。
具體實施例方式
以下結(jié)合具體實施例來對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實驗用漿由廣東江門甘化廠提供，亞硫酸鎂鹽法制漿，原料的百分重量配比竹子/蔗渣為30～40/60～70，未漂漿的卡伯價為19.6，白度為42.92％ISO。
實施例1漂白工藝如下
1、用螯合劑對未漂漿進(jìn)行預(yù)處理；螯合劑的用量為絕干漿重量的0.3％，處理溫度為65℃，處理時間為80分鐘，pH為6；2、分別加入H2O2、NaOH及Na2SiO3；以絕干漿重量為基準(zhǔn)，H2O2加量為4％，NaOH的加量為1.5％，Na2SiO3加量為4.0％；3、通入氧氣進(jìn)行漂白；保持O2的壓力為0.5Mpa，漂白溫度為100℃，處理時間為90分鐘。
所述的螯合劑為二亞乙基三胺五乙酸(DTPA)。
實施例21、用螯合劑對未漂漿進(jìn)行預(yù)處理；螯合劑的用量為絕干漿重量的0.5％，處理溫度為70℃，處理時間為45分鐘，pH為5；2、分別加入H2O2、NaOH及Na2SiO3；以絕干漿重量為基準(zhǔn)，H2O2加量為5％，NaOH的加量為2.5％，Na2SiO3加量為4.0％；3、通入氧氣進(jìn)行漂白；保持O2的壓力為0.8Mpa，漂白溫度為80℃，處理時間為75分鐘。
所述的螯合劑為乙二胺四乙酸(EDTA)。
實施例31、用螯合劑對未漂漿進(jìn)行預(yù)處理；螯合劑的用量為絕干漿重量的0.7％，處理溫度為90℃，處理時間為20分鐘，pH為4；2、分別加入H2O2、NaOH及Na2SiO3；以絕干漿重量為基準(zhǔn)，H2O2加量為6.5％，NaOH的加量為2.5％，Na2SiO3加量為4.0％；3、通入氧氣進(jìn)行漂白；保持O2的壓力為1.0Mpa，漂白溫度為110℃，處理時間為40分鐘。
所述的螯合劑為檸檬酸。
用實施例2的方法對竹子/蔗渣漿漂白之后，結(jié)果為漂漿得率為93.02％，白度達(dá)到85.07％ISO，卡伯價為5.60，卡伯價降低率為68.80％，均明顯高于不預(yù)處理或酸預(yù)處理的漂白，且H2O2的消耗量明顯下降(僅4.17％)，殘余量也明顯提高。
權(quán)利要求
1.一種單段漂白竹子/蔗渣漿的方法，其特征在于包括以下步驟(1)用螯合劑對未漂漿進(jìn)行預(yù)處理；螯合劑的用量為絕干漿重量的0.3～0.7％，處理溫度為60～90℃，處理時間為20～80分鐘，pH為4～6；(2)分別加入H2O2、NaOH及Na2SiO3；以絕干漿重量為基準(zhǔn)，H2O2加量為4～6.5％，NaOH的加量為1.5～2.5％，Na2SiO3加量為3.0～4.0％；(3)通入氧氣進(jìn)行漂白；保持O2的壓力為0.5～1.0Mpa，漂白溫度為80～110℃，處理時間為30～90分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單段漂白竹子/蔗渣漿的方法，其特征在于以重量份計，所述的竹子/蔗渣漿的原料組成如下竹子30～40蔗渣60～70。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單段漂白竹子/蔗渣漿的方法，其特征在于所述的螯合劑為乙二胺四乙酸、二亞乙基三胺五乙酸、氮三乙酸、檸檬酸或酒石酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單段漂白竹子/蔗渣漿的方法。該方法包括如下步驟1.先用螯合劑對未漂漿進(jìn)行預(yù)處理；2.加入一定量的H
文檔編號D21C9/147GK1587506SQ20041005102
公開日2005年3月2日 申請日期2004年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月10日
發(fā)明者邱玉桂, 陳春霞, 王帥 申請人:華南理工大學(xué)