一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝

一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝

《一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝》是山東輕工業學院於2012年10月23日申請的專利,該專利的申請號為2012104074965,公布號為CN102926261A,授權公布日為2013年2月13日,發明人是吉興香、陳嘉川、楊桂花、田中建、王加福。

《一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝》是把用氫氧化鈉蒽醌法蒸煮好的針葉木化學漿和氫氧化鈉蒽醌法蒸煮好的闊葉木化學漿按照質量比3:7~7:3的比例進行混合,混合均勻後,採用漂白工序為XO1PO2PQP1或XO1O2PQP1P2的TCF漂白工藝進行高白度漂白。該發明的整個工藝過程,與常規的分別蒸煮、分別漂白的紙漿相比,所消耗的化學藥品用量減少5~15%,成漿後在相同針闊混合比的情況下,分別蒸煮後混合漂白的成漿與分別蒸煮分別漂白的紙漿混合打漿時,在達到相同打漿度時,可節約打漿能耗在10~25%。漂白後的紙漿的白度穩定性和抄製成紙的各項物理指標,如耐破指數、裂斷長、撕裂指數、耐折度等都較好。

2016年12月7日,《一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝》獲得第十八屆中國專利優秀獎。

基本介紹

  • 中文名:一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝
  • 公布號:CN102926261A
  • 授權日:2013年2月13日
  • 申請號:2012104074965
  • 申請日:2012年10月23日
  • 申請人:山東輕工業學院
  • 地址:山東省濟南市長清區西部新城大學科技園
  • 發明人:吉興香、陳嘉川、楊桂花、田中建、王加福
  • Int.Cl.:D21C9/10(2006.01)I
  • 代理機構:濟南聖達智慧財產權代理有限公司
  • 代理人:彭成
  • 類別:發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

隨著中國國民經濟的快速發展和人民生活水平的提高,中國的製漿造紙工業也在快速發展。隨著環保要求的日益嚴格,木材製漿已逐步成為中國製漿造紙工業的主要原材料,木材原料包括針葉木和闊葉木兩種。截至2012年10月,針葉木和闊葉木生產化學漿主要有兩種方法,一種是硫酸鹽法,一種是氫氧化鈉蒽醌法。化學紙漿中的纖維素含量高,成紙強度大、易漂白、不易返黃、耐久性好的特點,是抄造高檔紙張的必不可少的紙漿。
在紙張的實際生產過程中,由於不同種類的紙張對成紙的性能和物理強度指標要求不同,紙漿的針闊化學漿的配抄比例是不同的。2012年10月前情況是闊葉木和針葉木分別蒸煮、漂白,然後將這種紙漿混合配抄生產各種高檔紙張。
《一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝》的申請人在2011年9月26日提交了關於硫酸鹽化學漿針闊混合漂白和氫氧化鈉蒽醌化學漿針闊混合漂白的專利申請,2012年10月前是公開階段,其公開號分別為:CN102345241A、CN102337694A,這兩個專利是針闊混合漂白,採用的漂白方法是無元素氯即ECF(Elemental Chlorine Free)的漂白方法,能將針闊混合紙漿的白度漂白至85%ISO,甚至能達到88%ISO,完全符合生產高檔紙張的需要,而且ECF漂白後的廢水中除了極少量的未分解的ClO2以外,廢水不含其它有毒物質,而且產生的廢水可以循環利用,符合清潔生產的要求。但隨著人民生活水平的提高,對高檔食品、醫藥等高檔包裝紙有更加嚴格的要求。氫氧化鈉蒽醌漿與硫酸鹽漿相比,蒸煮過程中不產生含硫的廢氣,因此不需要安裝廢氣回收裝置,但同樣的造紙原料,氫氧化鈉蒽醌法製漿所得紙漿的強度略低於硫酸鹽法製得的紙漿,因此,實際生產的工廠中,不同的生產廠家往往根據自身情況確定採用哪種製漿方法。

發明內容

專利目的

《一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝》一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝,是把針葉木和闊葉木按照各自的蒸煮條件進行分別蒸煮,然後按照生產中所需的針闊比例混合後進行漂白,這樣能較好的控制針葉木原漿和闊葉木原漿的卡伯值硬度,有利於後續的漂白,且綠色環保無污染,利於節能減排。
該專利的針闊氫氧化鈉蒽醌漿混合漂白採用的是生物技術和全無氯即TCF(Totally Chlorine Free)漂白方法,這種TCF漂白後的紙漿,可以抄造更環保更潔淨的紙張,這種TCF漂白後的紙漿主要用於食品、藥品、以及對包裝紙的成分有嚴格要求的特殊包裝。

技術方案

《一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝》步驟如下:把用氫氧化鈉蒽醌法蒸煮好的針葉木化學漿和氫氧化鈉蒽醌法蒸煮好的闊葉木化學漿按照質量比3:7~7:3的比例進行混合,混合均勻後,採用漂白工序為XO1PO2PQP1或XO1O2PQP1P2的TCF漂白工藝進行高白度漂白。
優選的,所述工藝步驟具體如下:
(1)將蒸煮好的針葉木氫氧化鈉蒽醌漿和闊葉木氫氧化鈉蒽醌漿按質量比3:7~7:3的比例混合,洗滌並混合均勻後,將此針闊混合紙漿放入聚乙烯塑膠袋中,然後調節漿濃和pH值,同時加入木聚糖酶,然後將聚乙烯塑膠袋放到恆溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進行生物預處理,此漂白段叫X段;
(2)在X段結束後,對紙漿進行洗滌,洗滌好的紙漿放入氧脫木素反應釜中進行O1段氧脫木素或O1P段強化氧脫木素;
(3)在O1段氧脫木素或O1P強化氧脫木素結束後,對紙漿進行洗滌,洗滌好的紙漿再次進入氧脫木素的反應釜中進行O2P段強化氧脫木素;
(4)在O2P段強化氧脫木素結束後,對紙漿進行洗滌,洗滌好的紙漿進行Q段處理,以除去和螯合紙漿中的過渡金屬離子,為後面的漂白工段做準備;
(5)在Q段螯合處理結束後,對紙漿進行洗滌,洗滌好的紙漿進行P1段或者P1P2兩段過氧化氫漂白。
優選的,所述步驟(1)具體如下:將蒸煮好的針葉木氫氧化鈉蒽醌漿和闊葉木氫氧化鈉蒽醌漿按質量比3:7~7:3的比例混合,用自來水洗滌、混勻,然後將洗滌並均勻好的針闊混合紙漿放入聚乙烯塑膠袋中,加入自來水和NaOH溶液(調整pH值所用,為NaOH稀溶液,對所屬領域技術人員而言是常規的)調節紙漿的濃度至10%、pH值至8~10,加入6~12IU/克的木聚糖酶,然後置於溫度50℃的恆溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進行生物預處理,反應時間是90~120分鐘。
優選的,所述步驟(2)中,進行O1段氧脫木素的具體步驟如下:將步驟(1)反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入氧脫木素的反應釜中,加入2~3%的NaOH和0.3~0.8%的MgSO4,用自來水調節漿濃至10%,然後通入氧氣,在溫度90~95℃、壓力0.5~0.8兆帕條件下進行O1段氧脫木素,時間15~30分鐘。
優選的,所述步驟(2)中,進行O1段強化氧脫木素的具體步驟如下:將步驟(1)反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入氧脫木素的反應釜中,加入2~3%的NaOH,0.3~0.8%的MgSO4,0.5~1%的Na2SiO3,以及0.3~0.7%的EDTA或DTPA(MgSO4,Na2SiO3,以及EDTA(或DTPA)作為紙漿的保護劑和螯合劑),加入1.5%~3%的H2O2(作為強化氧脫木素劑),用自來水調節紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度90~95℃、壓力0.5~0.8兆帕條件下進行O1P段強化氧脫木素,時間15~30分鐘。
優選的,所述步驟(3)具體如下:步驟(2)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後再次放入氧脫木素的反應釜中,加入2~3%的NaOH,0.3~0.8%的MgSO4,0.5~1%的Na2SiO3,以及0.3~0.7%的EDTA或者DTPA(MgSO4,Na2SiO3,以及EDTA(或DTPA)作為紙漿的保護劑和螯合劑),加入1.5%~4%的H2O2(作為強化氧脫木素劑),用自來水調節紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度90~105℃、壓力0.5~0.8兆帕條件下進行O2P段強化氧脫木素,時間60分鐘~90分鐘。
優選的,所述步驟(4)具體如下:將步驟(3)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入0.3%~0.7%的螯合劑EDTA或DTPA,用H2SO4稀溶液調節紙漿pH值在4~6(最優選的pH值是5),用自來水調節漿濃至8%,然後放到溫度70℃的恆溫水浴鍋中螯合處理Q段,時間60分鐘。
優選的,所述步驟(5)中,進行P1段過氧化氫漂白的具體步驟如下:把步驟(4)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入2~3%的NaOH,0.3~0.8%的MgSO4,0.5~1%的Na2SiO3和3~6%的H2O2,用自來水調節漿濃至10%,然後放到溫度90℃的恆溫水浴鍋中漂白(即P1段),時間70~150分鐘。
優選的,所述步驟(5)具體如下:進行P1P2兩段過氧化氫漂白的具體步驟如下:把步驟(4)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入2~3%的NaOH,0.3~0.8%的MgSO4,0.5~1%的Na2SiO3和3~6%的H2O2,用自來水調節漿濃至10%,然後放到溫度90℃的恆溫水浴鍋中漂白(即P1段),時間70~150分鐘;反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入2~3%的NaOH,0.3~0.8%的MgSO4,0.5~1%的Na2SiO3和2~4%的H2O2,用自來水調節漿濃至10%,然後放到溫度90℃的恆溫水浴鍋中漂白(即P2段),時間70~120分鐘。
所述步驟(5)中,P1段過氧化氫漂白後是否進行P2段過氧化氫漂白,取決於以下條件:P1段過氧化氫漂白後,紙漿用自來水進行洗滌,若白度達到80%ISO以上,可不進行P2段漂白,若白度尚未達到80%ISO,可進行P2段補充漂白。一般而言,若在兩段氧脫木素時都加入H2O2進行強化氧脫木素,那么在P1段漂白結束後,紙漿的白度一般達到82%ISO,基本上滿足了實際生產的要求;若是第一段氧脫木素時不添加H2O2,只有第二段添加H2O2進行強化氧脫木素,P1段漂白結束後,紙漿的白度在75~80%ISO之間,因此需要P2段漂白,使其最終的白度在82%ISO左右。
上述所述的漿濃、木聚糖酶的用量,NaOH用量,MgSO4用量,Na2SiO3用量,H2O2用量,DTPA和EDTA用量等都是對絕乾漿而言,所涉及的百分數均為質量百分數。
上述未詳盡描述的工藝均為2012年10月前技術中的常規工藝,是所屬領域技術人員所通曉和熟知的,在此不再贅述。

改善效果

《一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝》把氫氧化鈉蒽醌法蒸煮好的針葉木化學漿和用氫氧化鈉蒽醌法蒸煮好的闊葉木化學漿按照質量比3:7至7:3混合的比例進行混合,然後採用X、O1(O1P)、O2P、Q、P1(P2)新漂序的漂白工藝進行TCF高白度漂白。針葉木氫氧化鈉蒽醌漿的卡伯值範圍是16~23,闊葉木氫氧化鈉蒽醌漿的卡伯值範圍是16~22,通過實驗表明,卡伯值相近或相當的針葉木氫氧化鈉蒽醌漿和闊葉木氫氧化鈉蒽醌漿在混合漂白時產生了增效漂白或者說協同漂白作用,保持了混合化學漿良好的紙漿性能,抄造出了物理指標更優的紙張。該發明整個漂白過程與2012年10月前技術中的分別蒸煮、分別漂白的紙漿相比,所消耗的化學品用量(主要指漂白劑H2O2用量)減少在5~15%,符合節能減排戰略。由於兩種紙漿的卡伯值相當或相近,其整個漂白過程工藝條件比較溫和,漂後紙漿的白度和穩定性較好,成紙的各項物理指標,如耐破指數、裂斷長、撕裂指數、耐折度等都較好。
《一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝》的針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝,針葉木和闊葉木分別採用氫氧化鈉蒽醌法蒸煮,然後按照不同混合比例進行TCF漂白,整個漂白過程中,只用到木聚糖酶、氧氣、氫氧化鈉、過氧化氫、EDTA(或DTPA)、硫酸鎂、矽酸鈉等無毒無異味無污染的化學藥品。2012年10月前技術中,針葉木和闊葉木分別蒸煮分別漂白,需要兩條漂白生產線,但該發明採用針葉木和闊葉木分別蒸煮後混合漂白工藝,節省了一條漂白生產線。同時,由於採用生物預漂白技術,後續漂白藥品用量減少5~15%,且混合紙漿漂白後的成漿更柔軟更易打漿,降低能耗在20%左右(從表1通過相同的打漿度所需的打漿轉數不同可以看出),因此該專利不僅是一種綠色環保生產新技術,而且還是一種節能減排生產新技術。
《一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝》是一種全無氯漂白的方法,這種漂白工藝,從漂白開始至漂白結束,只用到木聚糖酶、氫氧化鈉、氧氣、硫酸鎂矽酸鈉、EDTA(或DTPA)、過氧化氫等,這些化學藥品本身無毒性,在漂白紙漿過程中也不產生任何有毒的物質,屬於高清潔無污染的綠色環保生產技術,雖然經過全無氯漂白的紙漿白度一般在82%ISO左右,比ECF漂白後的紙漿白度有差距,但這個白度的紙漿可滿足生產高檔的食品、藥品,以及對紙漿的成分有特殊要求的紙張。同時,與發明專利CN100412267C相比較,在該發明中,採用了生物預漂白技術即X段,而且在該段中,木聚糖酶預漂白的反應條件是:溫度50℃,pH值是8~10,處理時間120分鐘,木聚糖用量在6~12IU/克,漿濃在10%,這一步的工藝條件比較溫和,在實際生產中比較容易操作,而且經過生物預漂白後的紙漿在後續的漂白中,與分別蒸煮和分別漂白相比較,能降低後續漂白化學品的用量在10%左右,更有利於降低生產成本,符合節能減排的生產要求。

技術領域

《一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝》涉及一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝,屬於造紙技術領域。

權利要求

1.《一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝》特徵在於:步驟如下:
(1)將蒸煮好的卡伯值範圍是16~23的針葉木氫氧化鈉蒽醌漿和卡伯值範圍是16~22的闊葉木氫氧化鈉蒽醌漿按質量比3:7~7:3的比例混合,洗滌並混合均勻後,將此針闊混合紙漿放入聚乙烯塑膠袋中,然後調節漿濃和pH值,同時加入木聚糖酶,然後將聚乙烯塑膠袋放到恆溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進行生物預處理,此漂白段為X段;
(2)在X段結束後,對紙漿進行洗滌,洗滌好的紙漿放入氧脫木素反應釜中進行O1段氧脫木素或O1P段強化氧脫木素;
(3)在O1段氧脫木素或O1P強化氧脫木素結束後,對紙漿進行洗滌,洗滌好的紙漿再次進入氧脫木素的反應釜中進行O2P段強化氧脫木素;
(4)在O2P段強化氧脫木素結束後,對紙漿進行洗滌,洗滌好的紙漿進行Q段處理;
(5)在Q段螯合處理結束後,對紙漿進行洗滌,洗滌好的紙漿進行P1段或者P1P2兩段過氧化氫漂白;
所述步驟(1)具體如下:將蒸煮好的針葉木氫氧化鈉蒽醌漿和闊葉木氫氧化鈉蒽醌漿按質量比3:7~7:3的比例混合,用自來水洗滌、混勻,然後將洗滌並均勻好的針闊混合紙漿放入聚乙烯塑膠袋中,加入自來水和NaOH溶液調節紙漿的濃度至10%、pH值至8~10,加入6~12IU/克的木聚糖酶,然後置於溫度50℃的恆溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進行生物預處理,反應時間是90~120分鐘;
所述步驟(2)中,進行O1段氧脫木素的具體步驟如下:將步驟(1)反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入氧脫木素的反應釜中,加入2~3%的NaOH和0.3~0.8%的MgSO4,用自來水調節漿濃至10%,然後通入氧氣,在溫度90~95℃、壓力0.5~0.8兆帕條件下進行O1段氧脫木素,時間15~30分鐘;
所述步驟(2)中,進行O1段強化氧脫木素的具體步驟如下:將步驟(1)反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入氧脫木素的反應釜中,加入2~3%的NaOH,0.3~0.8%的MgSO4,0.5~1%的Na2SiO3,以及0.3~0.7%的EDTA或DTPA,加入1.5%~3%的H2O2,用自來水調節紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度90~95℃、壓力0.5~0.8兆帕條件下進行O1P段強化氧脫木素,時間15~30分鐘;
所述步驟(3)具體如下:步驟(2)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後再次放入氧脫木素的反應釜中,加入2~3%的NaOH,0.3~0.8%的MgSO4,0.5~1%的Na2SiO3,以及0.3~0.7%的EDTA或者DTPA,加入1.5%~4%的H2O2,用自來水調節紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度90~105℃、壓力0.5~0.8兆帕條件下進行O2P段強化氧脫木素,時間60分鐘~90分鐘;
所述步驟(4)具體如下:將步驟(3)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入0.3%~0.7%的螯合劑EDTA或DTPA,用H2SO4溶液調節紙漿pH值在4~6,用自來水調節漿濃至8%,然後放到溫度70℃的恆溫水浴鍋中螯合處理Q段,時間60分鐘;
所述步驟(5)中,進行P1段過氧化氫漂白的具體步驟如下:把步驟(4)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入2~3%的NaOH,0.3~0.8%的MgSO4,0.5~1%的Na2SiO3和3~6%的H2O2,用自來水調節漿濃至10%,然後放到溫度90℃的恆溫水浴鍋中漂白,時間70~150分鐘;
所述步驟(5)中,進行P1P2兩段過氧化氫漂白的具體步驟如下:把步驟(4)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入2~3%的NaOH,0.3~0.8%的MgSO4,0.5~1%的Na2SiO3和3~6%的H2O2,用自來水調節漿濃至10%,然後放到溫度90℃的恆溫水浴鍋中漂白,時間70~150分鐘;反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入2~3%的NaOH,0.3~0.8%的MgSO4,0.5~1%的Na2SiO3和2~4%的H2O2,用自來水調節漿濃至10%,然後放到溫度90℃的恆溫水浴鍋中漂白,時間70~120分鐘。
2.權利要求1所述的一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝製備得到的紙漿。

實施方式

實施例1
步驟如下:
(1)將蒸煮好的針葉木氫氧化鈉蒽醌漿和闊葉木氫氧化鈉蒽醌漿按質量比3:7的比例混合,用自來水洗滌、混勻,然後將洗滌並均勻好的針闊混合紙漿放入聚乙烯塑膠袋中,加入自來水和NaOH溶液調節紙漿的濃度至10%、pH值至8,加入8IU/克的木聚糖酶,然後置於溫度50℃的恆溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進行生物預處理,反應時間是90分鐘。
(2)將步驟(1)反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入氧脫木素的反應釜中,加入2%的NaOH和0.5%的MgSO4,用自來水調節漿濃至10%,然後通入氧氣,在溫度90℃、壓力0.5兆帕條件下進行O1段氧脫木素,時間30分鐘。
(3)步驟(2)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後再次放入氧脫木素的反應釜中,加入2%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3,以及0.5%的EDTA,加入2%的H2O2,用自來水調節紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度90℃、壓力0.5兆帕條件下進行O2P段強化氧脫木素,時間90分鐘。
(4)步驟(3)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入0.5%的螯合劑EDTA,用H2SO4溶液調節紙漿pH值在5,用自來水調節漿濃至8%,然後放到溫度70℃的恆溫水浴鍋中螯合處理Q段,時間60分鐘。
(5)把步驟(4)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入2%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3和5%的H2O2,用自來水調節漿濃至10%,然後放到溫度90℃的恆溫水浴鍋中漂白(即P1段),時間70分鐘;反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入2%的NaOH,0.8%的MgSO4,0.5%的Na2SiO3和2%的H2O2,用自來水調節漿濃至10%,然後放到溫度90℃的恆溫水浴鍋中漂白(即P2段),時間120分鐘。
紙漿的白度達到83.3%ISO。
實施例2
步驟如下:
(1)將蒸煮好的針葉木氫氧化鈉蒽醌漿和闊葉木氫氧化鈉蒽醌漿按質量比3:7的比例混合,用自來水洗滌、混勻,然後將洗滌並均勻好的針闊混合紙漿放入聚乙烯塑膠袋中,加入自來水和NaOH溶液調節紙漿的濃度至10%、pH值至8,加入6IU/克的木聚糖酶,然後置於溫度50℃的恆溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進行生物預處理,反應時間是90分鐘。
(2)將步驟(1)反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入氧脫木素的反應釜中,加入2%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3,以及0.5%的EDTA,加入1.5%的H2O2,用自來水調節紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度90℃、壓力0.5兆帕條件下進行O1P段強化氧脫木素,時間30分鐘。
(3)步驟(2)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後再次放入氧脫木素的反應釜中,加入2%的NaOH,0.8%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3,以及0.5%的EDTA,加入2.5%的H2O2,用自來水調節紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度90℃、壓力0.5兆帕條件下進行O2P段強化氧脫木素,時間90分鐘。
(4)步驟(3)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入0.5%的螯合劑EDTA,用H2SO4溶液調節紙漿pH值在5.5,用自來水調節漿濃至8%,然後放到溫度70℃的恆溫水浴鍋中螯合處理Q段,時間60分鐘。
(5)把步驟(4)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入2%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3和5%的H2O2,用自來水調節漿濃至10%,然後放到溫度90℃的恆溫水浴鍋中漂白(即P1段),時間90分鐘。
紙漿的白度達到82.5%ISO。
實施例3
步驟如下:
(1)將蒸煮好的針葉木氫氧化鈉蒽醌漿和闊葉木氫氧化鈉蒽醌漿按質量比1:1的比例混合,用自來水洗滌、混勻,然後將洗滌並均勻好的針闊混合紙漿放入聚乙烯塑膠袋中,加入自來水和NaOH溶液調節紙漿的濃度至10%、pH值至9,加入9IU/克的木聚糖酶,然後置於溫度50℃的恆溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進行生物預處理,反應時間是120分鐘。
(2)將步驟(1)反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入氧脫木素的反應釜中,加入2.5%的NaOH和0.5%的MgSO4,用自來水調節漿濃至10%,然後通入氧氣,在溫度95℃、壓力0.6兆帕條件下進行O1段氧脫木素,時間20分鐘。
(3)步驟(2)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後再次放入氧脫木素的反應釜中,加入2.5%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3,以及0.5%的EDTA,加入3%的H2O2,用自來水調節紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度100℃、壓力0.6兆帕條件下進行O2P段強化氧脫木素,時間70分鐘。
(4)步驟(3)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入0.5%的螯合劑EDTA,用H2SO4溶液調節紙漿pH值在5,用自來水調節漿濃至8%,然後放到溫度70℃的恆溫水浴鍋中螯合處理Q段,時間60分鐘。
(5)把步驟(4)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入2.5%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3和4%的H2O2,用自來水調節漿濃至10%,然後放到溫度90℃的恆溫水浴鍋中漂白(即P1段),時間120分鐘;反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入2.5%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3和2%的H2O2,用自來水調節漿濃至10%,然後放到溫度90℃的恆溫水浴鍋中漂白(即P2段),時間90分鐘。
紙漿的白度達到82.5%ISO。
實施例4
步驟如下:
(1)將蒸煮好的針葉木氫氧化鈉蒽醌漿和闊葉木氫氧化鈉蒽醌漿按質量比1:1的比例混合,用自來水洗滌、混勻,然後將洗滌並均勻好的針闊混合紙漿放入聚乙烯塑膠袋中,加入自來水和NaOH溶液調節紙漿的濃度至10%、pH值至9,加入8IU/克的木聚糖酶,然後置於溫度50℃的恆溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進行生物預處理,反應時間是120分鐘。
(2)將步驟(1)反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入氧脫木素的反應釜中,加入2.5%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.8%的Na2SiO3,以及0.5%的EDTA,加入2%的H2O2,用自來水調節紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度95℃、壓力0.6兆帕條件下進行O1P段強化氧脫木素,時間25分鐘。
(3)步驟(2)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後再次放入氧脫木素的反應釜中,加入2.5%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3,以及0.5%的EDTA,加入3%的H2O2,用自來水調節紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度100℃、壓力0.6兆帕條件下進行O2P段強化氧脫木素,時間70分鐘。
(4)步驟(3)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入0.5%的螯合劑EDTA,用H2SO4溶液調節紙漿pH值在5,用自來水調節漿濃至8%,然後放到溫度70℃的恆溫水浴鍋中螯合處理Q段,時間60分鐘。
(5)把步驟(4)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入2.5%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3和4%的H2O2,用自來水調節漿濃至10%,然後放到溫度90℃的恆溫水浴鍋中漂白(即P1段),時間120分鐘。
紙漿的白度達到82.9%ISO。
實施例5
步驟如下:
(1)將蒸煮好的針葉木氫氧化鈉蒽醌漿和闊葉木氫氧化鈉蒽醌漿按質量比7:3的比例混合,用自來水洗滌、混勻,然後將洗滌並均勻好的針闊混合紙漿放入聚乙烯塑膠袋中,加入自來水和NaOH溶液調節紙漿的濃度至10%、pH值至10,加入10IU/克的木聚糖酶,然後置於溫度50℃的恆溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進行生物預處理,反應時間是120分鐘。
(2)將步驟(1)反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入氧脫木素的反應釜中,加入2.5%的NaOH和0.5%的MgSO4,用自來水調節漿濃至10%,然後通入氧氣,在溫度95℃、壓力0.6兆帕條件下進行O1段氧脫木素,時間15分鐘。
(3)步驟(2)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後再次放入氧脫木素的反應釜中,加入2.5%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3,以及0.5%的DTPA,加入4%的H2O2,用自來水調節紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度100℃、壓力0.6兆帕條件下進行O2P段強化氧脫木素,時間60分鐘。
(4)步驟(3)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入0.5%的螯合劑DTPA,用H2SO4溶液調節紙漿pH值在5.5,用自來水調節漿濃至8%,然後放到溫度70℃的恆溫水浴鍋中螯合處理Q段,時間60分鐘。
(5)把步驟(4)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入2.5%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3和3%的H2O2,用自來水調節漿濃至10%,然後放到溫度90℃的恆溫水浴鍋中漂白(即P1段),時間120分鐘;反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入2.5%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3和3%的H2O2,用自來水調節漿濃至10%,然後放到溫度90℃的恆溫水浴鍋中漂白(即P2段),時間90分鐘。
紙漿的白度達到82.4%ISO。
實施例6
步驟如下:
(1)將蒸煮好的針葉木氫氧化鈉蒽醌漿和闊葉木氫氧化鈉蒽醌漿按質量比7:3的比例混合,用自來水洗滌、混勻,然後將洗滌並均勻好的針闊混合紙漿放入聚乙烯塑膠袋中,加入自來水和NaOH溶液調節紙漿的濃度至10%、pH值至10,加入10IU/克的木聚糖酶,然後置於溫度50℃的恆溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進行生物預處理,反應時間是120分鐘。
(2)將步驟(1)反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入氧脫木素的反應釜中,加入2.5%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3,以及0.5%的DTPA,加入2%的H2O2,用自來水調節紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度95℃、壓力0.6兆帕條件下進行O1P段強化氧脫木素,時間15分鐘。
(3)步驟(2)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後再次放入氧脫木素的反應釜中,加入2.5%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3,以及0.5%的DTPA,加入3%的H2O2,用自來水調節紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度100℃、壓力0.6兆帕條件下進行O2P段強化氧脫木素,時間60分鐘。
(4)步驟(3)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入0.5%的螯合劑DTPA,用H2SO4溶液調節紙漿pH值在5.5,用自來水調節漿濃至8%,然後放到溫度70℃的恆溫水浴鍋中螯合處理Q段,時間60分鐘。
(5)把步驟(4)中反應後的紙漿用自來水進行洗滌,然後放入聚乙烯塑膠袋中,加入2.5%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3和5%的H2O2,用自來水調節漿濃至10%,然後放到溫度90℃的恆溫水浴鍋中漂白(即P1段),時間120分鐘。
紙漿的白度達到82.2%ISO。
實驗紙張的各項物理指標比較
採用上述實施例1、3、6的工藝製備的紙漿,打漿抄製成60克/平方米紙張,與常規方法的分別蒸煮分別漂白製備的紙漿混合打漿抄製成60克/平方米紙張,進行各項物理指標比較,如表1所示。
表1:氫氧化鈉蒽醌漿混合漂白和分別漂白的紙漿物理性能指標比較一覽表
表1
實例
名稱
打漿轉數
打漿度/°SR
耐折度
/次
耐破指數/千帕·平方米·克
撕裂指數/毫牛·平方米·克
裂斷長
/千米
白度/
%ISO
實施例1
針闊混合漂白
混合比3:7
5000
45
500次以上
5.24
6.22
6.3
83.3
常規
針闊分別漂白混合打漿3:7
6000
44.9
500次以上
5.19
6.15
6.1
83.0
實施例3
針闊混合漂白
混合比1:1
5000
43.2
800次以上
5.47
8.33
7.9
82.5
常規
針闊分別漂白混合打漿1:1
6000
43.1
800次以上
5.52
8.27
7.9
82.4
實施例6
針闊混合漂白
混合比7:3
5000
42.2
1000次以上
6.22
10.18
8.8
82.2
常規
針闊分別漂白混合打漿7:3
6000
42.2
1000次以上
6.31
9.87
8.6
81.8

榮譽表彰

2016年12月7日,《一種針闊混合氫氧化鈉蒽醌化學漿全無氯漂白的工藝》獲得第十八屆中國專利優秀獎。

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