蔗渣化学热机浆及过氧化氢漂白研究

用实验室加压精磨机制用于新闻纸的蔗渣CTMP。已研究化学预处理和磨盘齿纹对强度和能耗的效应。碱性Na_2SO_3的协同效应改善强度(白度略低)和降低能耗。全蔗渣CTMP同时满足日本规范中强度以及经H_2O_2漂白后白度两方面的需求。磨盘齿纹显著影响需能量。盘磨机内H_2O_2漂白限于白度改善。可以断言,辅以碱性Na_2SO_3协同效应的CTMP为蔗渣机械法制新闻纸浆提供极佳潜力。     

H_2O_2漂白蔗渣化学浆Na_2SiO_3保护机理的研究

硅酸钠是H_2O_2漂白的主要保护剂。在较佳的漂白条件下,研究了Na_2SiO_3代用品和Na_2SiO_3保护作用的机理,指出H_2O_2漂白经H_2SO_4预处理的蔗渣硫酸盐浆较佳的工艺条件,在浆浓6％时,漂温80℃,H_2O_2用量3％、Na_2SiO_3——4％、NaOH——1％、MgSO_4——0.05％,漂白2小时,漂浆白度达70.6％,H_2O_2消耗为2.28％。在此条件下采用了NaBrO_3、NaCl和CO(NH_2)_2等16种代用品分别代替Na_2SiO_3作为H_2O_2的保护剂,表明所用的代用品均达不到Na_2SiO_3的保护效果;在降低H_2O_2消耗和提高白度增值率方面,NaBrO_3和KH_2PO_4的作用显著,值得进一步的研究。漂白过程中,Na_2SiO_3能够缓冲pH值,但保护H_2O_2减少其催化分解的作用则在于降低浆料中重金属离子的含量。试验中施加CH_3COONa和NaNO_3等五种强酸和弱酸的钠盐,改变其用量表明,钠离子和酸根离子的增加对漂白过程中H_2O~2的消耗与白度的提高无大影响,而酸根种类的不同对白度的影响则较显著,以CH_3OONa的作用最好,可认为Na_2SiO_3的保护作用在于SiO_3~(2-)。 H_2O_2漂白蔗渣化学浆具有白度增值高、白度稳定性好等优点,说明单段H_2O_2漂白蔗渣浆具有发展前途和应用价值。研究中还发现漂前经硫酸预处理可使H_2O_2漂浆的白度明显地增加,是降低H_2O_2消耗的重要手段     

杨木CTMP的H2O2漂白生产实践

介绍了吉林造纸厂CTMP的H_2O_2漂白生产流程与主要的工艺技术条件,并讨论了H_2O_2漂白生产流程和设备的选择,以及影响漂白的主要工艺参数。大生产的结果表明,使用1.5％的H_2O_2对杨木CTMP进行漂白,白度可提高10个百分点以上,浆料的色调也发生了明显的改变。     

玫瑰麻和红麻CTMP浆采用常规漂白和磨浆机漂白的增白效果

在玫瑰麻和红麻热磨机械法制浆时,采用化学药品预处理可改进纸页强度、降低精磨能耗,但降低纸页白度,已着手采用常规H_2O_2。漂白和磨浆机漂白来提高纸页白度,并从物理性质和能耗方面就两种方法的效果进行了相互比较。在4％H_2O_2、添加5％Na_2SiO_3,温度80℃、时间1至2小时的最佳条件下进行的常规漂白中,可提高白度12—20度。磨浆机漂白的效果稍低,提高白度约10—15度,但不透明度降低较小,这就得出玫瑰麻和红麻CTMP浆能满足新闻纸的生产技术要求,第二段唐浆机漂白,可提高抗张指数和撕裂指数等纸页强度,但是在第一段漂白时,这些物理性能却有所降低。在第二段精磨增漂时未发现玫瑰麻CTMP浆显示出比红麻有更高的白度增益,未发现磨浆机漂白有助于降低能耗。     

蔗渣化机浆过氧化物漂白及返黄的研究

本文的研究表明,白度为31.1％的蔗渣CMP原浆在H_2O_2消耗约4％时经单段或两段H_2O_2漂白后,白度分别达54.8％和75％;瀑白前后分别用EDTA、草酸等处理能有效地提高白度;H_2O_2总量不变时,提高第二段H_2O_2用量有利于浆料白度的提高。增加漂白段数能有效地减少漂浆返黄。与未漂浆相比,漂白浆的打浆度、成纸紧度、撕裂度和裂断长均有提高,不透明度下降。FI-IR显示用H_2O_2漂白蔗渣CMP浆有一定脱木素作用。     

竹浆氧漂预处理和强化的研究

本文探索了氧漂前硝酸预处理的可行性,发现硝酸用量为3％时,后继氧漂可使硬度降低60％,预处理及氧漂在粘度降低22％的情况下,硬度可降低71.1％。作为氧漂保护剂MgSO_4优于EDTA;添加H_2O_2优于Na_2S;氧漂时加入2％H_2O_2可使白度增值14.1度,在粘度降低15.5％时,氧漂段硬度可降低69.2％。以1.5％H_2O_2进行补充漂白,可使常规氧漂浆和预处理后的氧漂浆白度增值分别为6.2度与15.1度。 HNO_3(NO_2)预处理的竹浆经强化氧漂和H_2O_2漂白,为获得高白度创造条件,在粘度下降29％时,漂浆白度增值达42.1度,高锰酸钾值降低到0.83,为高白度漂白创造条件。     

蔗渣硫酸盐浆过氧化氢漂白的动力学和机理

研究了蔗渣硫酸盐浆H_2O_2漂白的反应动力学,利用红外光谱显示了蔗渣浆发色基团在漂白过程中相应的变化。提出蔗渣硫酸盐浆H_2O_2漂白反应动力学的方程: dW/dt=K[H_2O_2]~(1.03)·[NaOH)~(0.49)·(Na_2SiO_3)~z(0.00)·W~(-1.30);反应的活化能E=44.7kJ/mol,与机械木浆H_2O_2漂白动力学方程相比较后发现,蔗渣化学浆容易漂白,增加漂白药品用量时,蔗渣浆漂白速率比机械浆提高的幅度大,反应速率降低的速度则缓慢。由于蔗渣硫酸盐浆经过高温蒸煮,因之就不象机械木浆那样在漂白时对温度敏感。在所研究的范围内,漂白反应可以分为两个阶段:前10分钟的快速阶段和10分钟以后的慢速阶段。在蔗渣浆H_2O_2漂白过程中,H_2O_2离解的HOO~-与蔗渣浆木素中对-羟苯基等结构上的羟基反应,是浆料白度提高的主要原因。     

绿色环保型H2O2稳定剂的应用研究

将H_2O_2稳定剂 (PHS) 和其他螯合剂用于对钙离子的螯合,结果显示,PHS在碱性条件下螯合钙离子的能力达到580 mg/g,且有进一步的增强。将PHS和传统螯合剂EDTA在最佳H_2O_2用量条件下分别用于CTMP浆一段漂白和二段漂白中,考察其对漂终浆料白度和残液中H_2O_2残余量的影响。结果表明,在CTMP浆一段漂白时,PHS和EDTA将浆料的白度由空白浆的57. 0%分别提高至58. 6%和57. 9%,残余H_2O_2含量由23. 2%分别提高至29. 7%和28. 6%;而在CTMP浆二段漂白时,PHS和EDTA能将浆料白度由空白浆的71. 9%分别提高至78. 0%和74. 0%,残余H_2O_2含量由2. 1%分别提高至38. 5%和7. 3%;使用PHS作为H_2O_2稳定剂在达到相同浆料白度时,H_2O_2的用量减少11. 0%,漂白成本降低约16元/t浆。     

机械浆用H_2O_2漂白时抄纸性质的变化

<正>用H_2O_2漂白机械浆时对白度的影响因素有:RaOH用量、Na_2SiO_3用量、H_2O_2用量、漂白温度和时间。 很多研究都证明,纸浆强度性质决定于H_2O_2用量及漂液的初始pH值。机械浆漂白时若用较低初始pH值(9～11),则机械强度降低,初pH值提高到11以上,则机械强度增加,pH13时强度达最大值。但初始pH值较高会使纸浆最后白度受些损失。只加一种碱性化学品难于控制好pH值,故一般是用NaOH和Na_2SiO_3来保证所需的pH值。Na_2SiO_3的模数为1,常用量4％以保证初pH为10.3。 随着H_2O_2用量增加,机械浆白度提高 [每一漂白温度下(50～80℃)的时间为60分钟]。当H_2O_2用量为1％～2％时,50～60℃的漂白过程进行得最好,H_2O_2用量2％～3％时,对白度提高的影响不大,而当用量高于3％时,提高温度对机械浆白度的提高很有利。 当H_2O_2用量2％和漂白温度50℃和60℃时,漂白终了剩余未消耗的H_2O_2为最初用量的20％～30％,则白度的提高达到最佳。H_2O_2用量增至3％～4％时,纸浆的白度增加仅2％～3％,而残余50％未消耗的H_2O_2是不可回收而损失了,经济上不合算(当然也有将其用于P_1P_2顺序中的一段)。     

SSAQ麦草浆OP两段漂白工艺的研究

本文研究了SSAQ麦草浆OP两段漂白的工艺。结果指出，适当酸处理后，氧漂过程中添加氨磺酸(SFA)，适当提高氧漂压力(1.OMPa)，延长漂白时间(70分钟)，可使未漂浆硬度降低率(KMnO_4值)达50％左右，白度从51.75％升高至70.9％（SBD）,粘度降低率为16.6％，氧漂浆粘度为1020cm~3／g。系统的H_2O_2漂白表明，氧漂浆在H_2O_2漂前采用H_2SO_4预处理具有很好的效果，H_2O_2消耗1.37％时，漂浆白度可以从70.9％提高到82.9％(SBD)，漂浆打浆度为4lSR时，裂断长为5.06km。     

碱性H_2O_2化机浆漂白实验

对碱性H_2O_2化机浆(APMP)进行了H_2O_2、Na_2S_2O_4单段漂白和H_2O_2Na_2S_2O_4二段漂白的研究。结果表明,H_2O_2-Na_2S_2O_4二段漂白效果比H_2O_2、Na_2S_2O_4单段漂白都好,能够获得15％ISO以上的白度增值,并能节省漂白化学品用量。     

落叶松AS-AQ浆氧碱漂白工艺的研究

对落叶松AS-AQ浆氧碱漂白工艺进行了研究。结果表明,氧碱漂白的适宜条件是:浆浓10%、氧压0.6MPa、温度100℃、保温时间60 min、NaOH用量6%、MgSO_4用量0.5%。经氧碱漂白后,浆料的白度由40.3%上升到52.6%,卡伯值由38.2下降到12.0,黏度由1132mL/g下降到982mL/g。在此基础上,用H_2O_2(用量4%)对浆料进行漂白,可以使白度上升到72%,卡伯值下降到7.3,浆料黏度下降到919mL/g。     

蓝桉CTMP过氧化氢漂白难点分析

分析了蓝桉化学热磨机械浆(CTMP)在H_2O_2置换漂白过程中木素中邻醌和甲氧基等功能性基团的变化。对用H_2O_2难于将蓝桉CTMP漂白至较高白度的原因进行了初步探索。结果表明,漂后浆木素中仍有相当数量的邻醌存在,无法用H_2O_2完全有效去除。漂后浆木素中甲氧基含量增加,降低了木素的反应活性,不利于H_2O_2对木素发色基团的脱除。     

H_2O_2漂段在传统漂白流程中的作用

采用H、HP、CEH及CEHP等不同的漂白流程及工艺,研究了碱法半化学蔗渣浆的漂白性能,结果指出:H单段漂白用氯量7～10％,漂浆白度为60～70度,且返黄严重。在有效氯用量不变的情况下,HH两段漂比H单段漂白度高4度左右,铜价也有降低。HP流程H段用氯量7％,P段H_2O_2用量0.2％,达75度,白度有明显的增加。CEH流程总用氯量7～8％,C段用氯量占总用氯量80～85％,漂浆白度达80度,CEHP流程总用氯量7％,H_2O_2用量0.2％,可漂至82度的白度,同时白度稳定性也好。这说明在传统的漂白流程中增加H_2O_2漂段具有良好的作用。     

螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠（IDS）在纸浆H2O2漂白中的应用研究

以桉木浆和蔗渣浆为原料,研究了亚氨基二琥珀酸四钠(IDS)作为螯合剂在纸浆H_2O_2漂白中的应用。通过单因素实验,以及在此基础上设计的正交实验,分别得出了IDS作为桉木浆、蔗渣浆H_2O_2漂白预处理段螯合剂的最佳使用条件。结果表明,IDS作为桉木浆H_2O_2漂白预处理段螯合剂的最佳使用条件为:温度60℃,时间50 min,IDS用量0.3%;IDS作为蔗渣浆H_2O_2漂白预处理段螯合剂的最佳使用条件为:温度70℃,时间60 min,IDS用量0.8%。在本实验IDS螯合最优条件下,与EDTA对比发现,IDS的螯合效果与EDTA相当,且IDS易生物降解,无二次污染,具有一定的优势。     

试产漂白化学热磨机械浆

吉林造纸厂日产150吨化学热磨机械浆(CTMP)生产线是在原热磨机械浆(TMP)生产线上改造完成的,白度只能达到52～53％(SBD),配抄新闻纸后,成纸的白度也只能维持在52～53％左右。1989年我厂对H_2O_2漂白CTMP进行了生产试验。1991年试生产的漂白化学热磨机械浆(BCTMP),白度平均66.86％,配抄新闻纸的白度达到57％,取得了满意的效果。     

硫酸盐蔗渣浆过氧化氢高效漂白工艺的研究

臭氧漂白后硫酸盐蔗渣浆用过氧化氢漂白,探讨过氧化氢漂白不同的工艺参数对蔗渣浆白度和黏度的影响。结果表明:在温度为90℃、漂白时间为120min、H2O2用量为3%(对绝干浆计)、添加稳定剂W1003的量为0.3%(对绝干浆计)时,漂白效果最好,可达到白度为85.5%ISO、黏度为665mL/g。此研究改善了蔗渣浆应用的工艺条件,扩大了蔗渣浆的应用范围。     

H_2O_2漂白化学浆的研究和应用

H_2O_2是优良的漂白剂,漂浆白度的稳定性好,工艺适应性强,漂白废水污染轻,易处理,在用于机械浆漂白的基础上,已迅速扩大用于化学浆的漂白,在我国H_2O_2漂白化学浆的研究工作也取得了明显的成果。目前蔗渣、竹子和麦草等化学浆和某些化学木浆急待提高白度,采用传统的单段次氯酸盐漂白和CEH三段漂白均不能达到要求。同时由于H_2O_2生产规模的扩大,售价有所降低,     

MINITAB在正交实验优化CTMP过氧化氢漂白工艺中的应用

利用MINITAB统计软件对细叶桉CTMP过氧化氢漂白正交实验进行直观分析及方差分析．讨论过氧化氢用量、氢氧化钠用量、温度、时间、浆浓．对纸浆白度、白度稳定性及松厚度的影响及其显著程度。研究表明H2O2、NaOH用量和浆浓对白度有显著影响;NaOH用量对白度稳定性有显著影响;NaOH用量和浆浓对松厚度有显著影响;以白度为主要考虑指标,细叶桉CTMP过氧化氢漂白的较优工艺条件为：过氧化氢用量5．4％、氢氧化钠用量3％、浆浓10％、漂白时间80min、漂白温度50℃,此时取得白度72．8％ISO、松厚度4．31cm^3／g、p．c值1．1％。     

蔗、芒、竹混合浆在CEHH漂白流程上应用H_2O_2的探索性试验

在我厂生产流程和设备的基础上,研究了在CEHH漂白流程上应用H_2O_2不同漂白序列(CEpHH、CEHHP、CEHP、CEpHP)的漂白效果。通过试验发现当P段的漂白温度在低温(40℃)时、无论P段放在什么位置,效果都不佳,白度只能提高1.6～3.4％,当提高P段漂白温度至60℃时,采用CEHP漂白序列,P段白度可提高5～6％、终点白度可达80％以上,完全可以代替CEHH的第二段次氯酸盐漂白;采用CEpHP漂白序列,在H_2O_2用量1.0％时可较CEHH漂白减少20％以上的用氯量,白度高出2～3％。CEHP、CEpHP两种漂白序列的漂白浆其白度的回色程度较CEHH漂浆大大减少。