两段高温高压过氧化氢漂白工艺的研究

一技术进步TechI中华釜酬n。。。gyAninvestigationontwostageHTHPhydrogenperoxidebleachingprocess󰀀>>>GUODalia‘ng，LIXinping(ShaanxiUniversityofScienceandTechnologyXi’an710021，Shaanxi，China)两#又高段同>))郭大亮泪rm／．×2氧化氢漂白工艺的研究仁区过高同压，，李新平(陕西科技大学西安710021)目前对高温高压过氧化氢漂白(PO)工艺研究发现，。[】l：(PO)漂前不经过氧脱木素(O)处理和螯合(Q)预处，理就很难保证浆料既具有较高粘度水平又达到高白，度的要求本文对硫酸盐竹浆不经过O段直接进行Q段。预处理的两段高温高压过氧化氢漂白工艺即Q(P0)，、(PO)，工艺进行了初步研究以期为硫酸盐竹浆高温高，。压过氧化氢漂白的应用提供理论依据l实验原料摘要对硫酸盐竹浆两段高温高压：。，H02。漂白工艺进行，1．1了初步研究结果表明硫酸盐竹浆两段高温高压H20漂白工艺在控制两段反应条件分别为：压力18MPa，．采用福建邵武中竹纸业的未漂硫酸盐竹浆原浆质，2MP。。a和0．量如下：卡伯值195粘度1179ml／g．，，白度206％IS0．。温度100C和120C。。，时间40min和．ainHO60r，用量1％0．12．方法．和5％浆浓10％，，H0，，。／Na0H用量比15，MgSO．用量5％，1．21螯合预处理(Q)NasiO。，用量3％时可使漂后浆料粘度维持在780ml／g的，浆料和药品混合均匀后放干高密度聚乙烯塑料袋情况下白度值达到84％ISO。中密封在超级恒温水浴中进行预处理预处理后用蒸，，关键词硫酸盐竹浆；过氧化氢；两段漂白；高温：；高压bleach馏水洗涤其工艺条件为：浆浓10％EDTA03％，，．，pH值5Abstrac．0．～5．5，t：ApreliminaryinowvestigationontwostageHTHPH02—温度70℃，时间60min。2ingprocessresufsulfatebamboopulptioncomnwascarrieodoutTheexperimental．。1．22两段高温高压过氧化氢(PO)(PO)漂白．。ltsshothatthessoreacditionsftwostageHTHPH2012MP．2两段高温高压(氧气加压)HO漂白在2LGS，，HA70℃．bleachingproce，fsulfateba。boopulp。were：pressurea，an。d。08MPadosatemperature100cnand120Ction，time40minand60minHOf13．Z型永磁旋转搅拌高压釜中进行先把釜体预热至，，ge41％ad3％．，pulp．concentra31O％．，HOJNaOH。ra，tioow，然后将浆料和漂剂混合均匀后加入釜内M，gS0和MgS0nessdosageO5％Na2Si0hed84％lSOds：dosavtge3％Afiscoserbleachingatpulphite—Na，SiO，在第，一T段全部／uA．，盖上釜盖升到所需温度后，一reacworwhilepulpbooityroremainedrox780ml／g—Keykraftbmamrapulp；hydgenpeide；twostage通氧气加压保温到规定时间第，，，段漂白结束放气，，，bleaching；hightepeture；highpressure浆料不洗涤进入第二段漂白补加漂剂重新升温后通氧气加压保温到规定时间，。中图分类号文献标志码：TS745A1．3)120034分析测定．：文章编号：1007g211(200804131．纸浆卡伯值和粘度的测定l重庆维普 http://www.cqvip.com

TechnologyJ技术进步■■_■卡伯值和粘度均按国家标准方法测定1．32．。反应温度为120℃l3_，探讨(PO)段反应温度对漂白反应，白度的测定的影响；然后固定(PO)段反应温度在确定的较佳条件．漂后浆料抄成浆片(参照GB／T后采用DN221．8940．21988)然，下进而确定(PO)段反应温度，，。B型白度仪测定白度。由表3可知随着(PO)段反应温度的增加漂后浆，．，料的粘度值和卡伯值不断减小白度值不断增加当控，。结果与讨论反应压力的影响制(PO)段反应温度由80．℃增加到100，℃时(PO)段漂，，．后浆料白度值增加了7％ISO卡伯值减小了15粘度值，为了确定两段高温高压过氧化氢漂白工艺中(PO)．降低了19ml／g．；漂终白度值增加了14％IS，O，卡伯值减1(PO)段的反应压力首先固定(PO)段反应压力为段~1，，，小了09粘度值仅降低了10ml／g，，，说明在此温度范围0．6MPa'。1，探讨(PO)段反应压力对漂白反应的影响；然．．内增加(PO)段反应温度不仅可以明显提高漂后浆料白度值而且可以使漂后浆料具有较高的粘度水平；当，后固定(PO)段反应压力在确定的较佳条件下进而确，定(PO)段的反应压力，。控Sq(P．．O)段反应温度由100，℃增加到120℃时(PO)段，，由表1可知当控制(PO)段反应压力由1，0MPa~~漂后浆料白度值和漂终白度值仅分别增加了4％ISO,n表1(PO)段反应压力对纸浆白度卡伯值和粘度的影响，、加到1ISO，．2MPa时(PO)段漂后浆料白度值仅增加2％，，．卡伯值减小10，粘度值降低了22ml／g，．，而此时漂终白度值也仅增jill2％ISO卡伯值减小了03粘度值降，低了12ml／g可见在此压力范围内，，t~1(PO1)段的反应，压力对提高漂后浆料的白度值以及增加脱木素效果的作用都不明显但有利的是在此压力范围内漂后浆料，，的粘度损失较小当控制(PO)段压力由1。．．2MP，a增加到注：16MP．a时(PO)段漂后浆料仅增加1％ISO粘度值却，，浆浓IO％H02，2／NaOH用量比15MgSO4用量0．，．5％Na2SiO5用量5％，，下降45mi／g，漂终白度值也仅增加1％ISO粘度值却下，(PO)，和(P0)2段反应温度均为120(PO)和(PO)。段H202用量均为2％．。口C，(PO)，和(P0)2段反应时间均为50min，降了86ml／g，说明(PO)段压力过大时(PO)段漂白对．，，提高漂后浆料的白度值以及增加脱木素效果的作用依然不明显但此时漂后浆料的粘度损失较严重所以应，，表2(PO)：段反应压力对纸浆白度卡伯值和粘度的影响、避免(PO)段反应压力太大故确定(PO)段的反应压力．。，以12MP．a为宜。由表2可知当控制(PO)段压力由0，，．6MPa增加到0．8MPa时漂终白度值增加3％ISO漂终粘度值仅降，，，低9ml／g0．J,漂终卡伯值减／1，．O2．；当控制(PO)段压力由，8增加至．2MPa时漂终白度值仅上升1％，ISO，，卡伯，注：同表1。值减小04而粘度值却下降了84．．mai／g，。可见(PO)段表3(PO)段反应温度对纸浆白度卡伯值和粘度的影响，、反应压力由06MPa增加到08MP时粘度降低速率明，显低于08MP．aa增加到1．2MPa时的速率白度增值速率，高于由0．8MP增加到12MPa时的速率而且减小反应．压力不仅可以降低对漂白设备的要求还可以降低漂白过程的粘度损失所以确定(PO)段较佳的反应压力为，，，0．8MP35注：a。22．反应温度的影响为了确定硫酸盐竹浆两段高温高压过氧化氢漂白浆浓，1O％H0，22／NaOH用量比1．．5，MgSO。用量O5％Na2sfO5．，用量5％，(P0)和(Po)段反应压力分别为1，2MPa和0．8MPa。．，(Po)和(Po)段反应时，。工艺(PO)段和(PO)段的的反应温度首先固定(P．，，O)段，间均为50min，(PO)，和(Po)。段H202用量均为2％重庆维普 http://www.cqvip.com

一技术进步Telchn。。。gy剧增加综合考虑以上分析确定较佳的(PO)段反应温，，，表4(PO)：段反应温度对纸浆白度卡伯值和粘度的影响、度为120℃23．。反应时间的影响为了确定硫酸盐竹浆两段高温高压过氧化氢漂白工艺(PO)段和(PO，)段的反应时间固定总反应时间为，，，，100min~…，确定(PO)段和(PO)段的反应时间分配，．。由表5可知当(PO)段反应时间由80min减d,~lJ40arin时Rp(PO)段反应时间由20m，，in60m增~lfUin时漂，，注：同表5。终白度值增加了11％ISO漂终粘度值增加了57ml／g，表5反应时间对纸浆白度卡伯值和粘度的影响、漂终卡伯值减小了03可见(PO)段反应时间在此范．，，．围内变化时，白度增值速率较快但是漂后浆料的粘度，，损失也较大当控制(PO)段反应时间超过50m，，in时漂，，后浆料粘度值急剧降低而白度增值速率却明显减慢ain所以应控制(PO)段反应时间小于50r．。由表5可以看出随着(PO)段反应时间由20m，，int~加到70min，漂后浆料的粘度值不断增加并且漂终白，，度增值速率较快；而当(po)段反应时间由70ra注：浆浓1O％H202／Na，in增加到OH~量比1．．5，MgSO；用io，．5％Na2SiO5，用量5％，80min时漂终白度增值速率明显减慢粘度值也有所，，，(PO)，和(PO)2段反应压力度分别为100C。mJ，为12MPa~=08MPa．(PO)，和(PO)2段反应温。下降并且由于(PO)段反应温度k~(PO)段反应温度高，，和120c。(po)，和(PO)2段H202用量均为2％、出20℃，所以我们希望在保持较高漂白效率的情况下，，表6H：O：用量对纸浆白度卡伯值和粘度的影响尽量缩短(PO)段反应时间这样不仅可以降低能耗而，且可以防止漂白过程中的粘度损失。综合考虑以上分，析控制(P0)段反应时间小于70m，，in。本实验确定(PO)段in。反应时间为60min24．，(PO)段反应时间为40m．H20，用量的影响注：浆浓10％H0，a2／NaOH用量比1．．5，MgSO。用io，．5％Na2SiOj，用量5％，为了确定硫酸盐竹浆两段高温高压过氧化氢漂白工(P0)1和(P0)2段反应压力分别为1度分别为100c。2MPa和O8MPa(P0)，和(P0)2段反应温．艺(PO)段和(P0)段的HO用量固定H0总用量为，，，，，，，和120C。，(PO)，和(P0)2段反应时间分别为40min~a60min。4％I…，确定(PO)段和(PO)段的H．，，O，用量分配，。2％ISO，粘度值却分别下降了64ml／g*D78ml／g，，说明，由表6可知在控制(PO)段和(PO)段分别加入1％，．在此温度范围内白度增值速率慢粘度损失速率快因，和3％的HO时(PO)(PO)漂白工艺漂后浆料白度值最，，，．，釜jJ~(PO)段反应温度不应超过100，~C。否则不仅会增加大。3高达84％1SO比控N(po)段和(PO)段分别加入3％~1，．，参篁磊量能耗而且会造成粘度的大量损失故确定较佳的，1％的HO，，时白度值高出lO％ISO并且粘度值也高出，，，(PO)段反应温度为100，，℃。76ml／g~；由图1可以明显看出(PO)段加入3％的H。，O，时1(PO)段反应温度由90由表4可知当控$1，C增加到．对提高浆料白度的作用明显高于(PO)段加入相同量的H，J矧笤120℃时漂终白度值增加，15％ISO，卡伯值减小了0，8，O，，时对白度的提高作用这说明在确定的工艺条件。，粘度值降低了24，ml／g，可见在此温度范围内Q(PO)．，下(PO)段对于纸浆白度的提高作用明显优于(PO)段．，0。[。(PO)工艺漂白使浆料白度增值速率较快粘度损失速率较小是比较理想的漂白温度范围；当控制(P，同时由表6还可以发现(PO)段加入过量的HO时会导，．，，O)段反，致浆料粘度值的急剧降低综合考虑以上因素确定，，应温度由120，℃增加到140℃时漂终白度值仅增加了3，，(P3O)段H．，O用量，为1％(PO)段H，，，O，用量为3％。％ISO而漂终粘度值却下降了125ml／g，，说明在此温度范围内白度增值速率明显减慢而粘度损失速率却急结论重庆维普 http://www.cqvip.com

Techn。．。gyf技术进步一用量3％(PO)，段和(PO)。段反应压力分别为12MPa~ll，．100o806040200I¨■(PO)0。o．8MP，a，(PO)和(P．O)段反应温度分别为100，℃和i20。长器}I}i毫譬Jii二]亡二j萱i=萱=萱二二C(PO)。和(PO)2段反应时间分别为40min和60min口悭参考文献[1]黄方詹怀宇金属离子对过氧化氢漂白的影响[J]东北林业，．．1％／3％2％／2％3％／I％大学学报1，2001，29(4，))，段／(P0)：段中过氧化氢用量对纸浆白度的影响[2]詹怀字蒲云桥，．H202j漂前浆中金属离子分布的控制[J]广东23造纸：盐竹浆采用Q(PO)。(PO)：工艺在维持漂后浆料，】998，(5)，：[3]黄干强张曾何翠萍等硫酸盐竹浆高温压力过氧化氢漂，，．水平的情况下可以使浆料漂到84％iso以上，白[J]中华纸业．，2003llonr0X，24an(5)d󰀀．[4]JosefQierer．FormaInvoIyemaen％ofSuperoxide(0ac󰀀，i盐竹浆Q(PO)(PO)工艺应使(PO)段为高压，，，／HOO)ProcessesandHydYI(0H．)FldicaIsinTCF3Ie1hing应时间的反应体系而(PO)段为高温低压长，，：ARevie，w[J]HoIzforschung，1997，51(1)：34．的反应体系这样的漂白工艺条件有助于明显，[5]张曾张厚民，．JammeIH．压力高温H20漂白中金属离子的影。的粘度损失。响[J]中国造纸，1998(r)：1417．：盐竹浆的Q(PO，)(p，．o)优化工艺条件为：浆浓，[6]谢来苏詹怀宇制浆造纸原理与工程(第二版)[M]北京中，：NaOH用量比13MgSO用量05％N／，。．，a，SiO，国轻工业出版社．收稿日期：2007田夕年而罩ATM0S：I}毫乏在巴西圣保罗的福伊特卫兑程技术中心(VoithTechnologyTissue了最佳的支持；在顶部织物，AtmosMa，x结构一降至最低限度这种柔和的承托和。确保了纸幅的三维成形并且加，热方法就诞生了高松厚度的高。CentPaperer)与福伊特)密切直载着纸幅从流浆箱到达扬克烘缸这一级卫生纸{h物(Voil；Fabrics过程赋予了纸张高的松厚度和柔。ATMOS生产线可以设计成28m．．开发出创新的高级生活用mosFlex织物的密切接触软性纸幅与A1；(单幅)或者56m(双幅)。ATMOS模；系统(ATMOS)技术L。是由，。一张透气的AtmosBeIt织物来确保块同样理想地适合于常规生活用流浆箱喷出的纸浆含水．的这种织物是为承受高拉伸载荷而纸机的改造常规等级生活用纸和。-g99％。在首个脱水阶段它，专门开发的并且位于AtmosMax织物的，高级生活用纸都可以在ATMOS生产线上生产出来。÷14％的水然后以86％的含．上方AtmosBeJt不与纸幅接触。，所以不L)vATMOST．艺。会影响纸张质量。这项技术的突出优点在于：在TMOS工之模块位于成形器和扬。装在ATMOS模块上面的ATMOS蒸汽／空气罩通过吹动热空气和蒸汽来生产高级生活用纸的情况下它比，间接下来纸幅在三种：热风穿透干燥技术减少能耗而且投资成本降低根据应用场合的不。)纸机织物中穿行；为ATMOS辊在底部，提供额外的热量这样就使水温提高，的特殊真空辊。而使水粘度相应减4。、，于是加速了脱同这项技术还可以节省纤维而，，i最大的脱水能力大部分，水加ATMOS模块之前的湿成形箱通过施且可用100％废纸浆作为原料。己用气流(真空)除去的并，纸真空来强化AtmosMax织物的结构效。幅与新开发的A~mosFlex能在压榨辊把纸幅传递到扬克烘缸期间，j物密切接触而对脱水形成A1；mosMax织物的结构将纸幅压实(顾海燕)