多金属氧酸盐电化学漂白化学纸浆和纤维的方法技术

技术编号:1892077 阅读:261 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于化学纸浆和纤维的漂白技术。以多金属氧酸盐为纸浆的主要漂剂,以电能为化学反应的动力。多金属氧酸盐氧化纸浆中的木素发色基团而被木素还原,同时又被阳极重新氧化,再与木素反应达到漂白的目的。本发明专利技术工艺流程简单,操作方便,漂剂用量少,能反复使用,对环境污染轻微或无污染,纸浆质量稳定,成本低。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于化学纸浆(木浆、草浆)和纤维的漂白技术。目前世界总纸浆产量中大约75%是化学浆,25%是半化学浆和机械浆。化学浆的制浆与漂白对环境的污染非常严重,其污染控制是环境保护的主要目标之一。随着环保压力的增加,以往的氯漂工艺正被逐渐淘汰,代之而采用少氯无氯漂白的多段漂白技术。90年代以来,无元素氯漂白(ECF)发展迅速,全无氯漂白(TCF)也有较快发展,主要包括高压氧气漂白、臭氧漂白、过氧化氢漂白、过氧酸漂白及生物漂白。在北欧和北美的工业发达国家,工业造纸已采用氧脱木素和全无氯漂白新技术。在我国,运用比较多的CEF三段漂工艺短期内无法全采用氧、臭氧和过氧化氢等无氯漂剂漂白。我国现行的方法是对E段加以强化,即在E段添加少量氧化剂使氯化木素更多地溶解以提高碱抽提的效率,减少后续漂白的化学药品的用量,降低漂白废水的毒性和漂白成本。但是即使采用了这种作法,对环境的污染还是比较严重。目前全无氯漂白技术避免了严重的环境污染问题,但仍存在工艺复杂、成本高等缺点,而且对设备的要求也较高。如高压氧气漂白需要加压设备,过氧化氢漂白选择性差,对纤维素损害较大,同时需用鳌合剂作稳定剂。也有专利报道用多酸、烧碱、过氧化氢三段漂白技术,但多酸用量大,再生困难、成本高。在一定程度上限制了此种方法的应用。为了解决纸浆漂白污染,降低漂白成本,稳定纸浆质量,简化工艺流程,特研制了本专利技术。本专利技术以多金属氧酸盐为纸浆的主要漂剂,以电能为化学反应动力。多金属氧酸盐氧化纸浆(或纤维)中的木素发色基团而被木素还原,同时又被阳极重新氧化,再和木素反应,起到催化漂白的作用。流程为把未漂浆与漂剂投入混浆池中,混合均匀后再转移到电解槽中,电解一定时间,然后取出浆样,经过压榨、洗涤、碱处理等工序,即可得到直接用于抄纸的漂白浆。碱处理过程与浆的种类、浆的浓度等因素有关,有些浆样不需要碱处理就可以达到相当高的白度,可直接抄纸了。电解后的料液可补加少量漂剂再重复使用,催化漂白效率不减。所使用的多金属氧酸盐,分子式为x-,其中,l=1-18,m=0-40,n=0-40,o=0-10,q=0-9,r=0-6,TM是含d电子的过渡金属离子,X是杂原子,是p或d区元素,l+m+n+o+p+q≥4,l+m+q≥0,s的取值要使x>0。漂剂与风干浆比例为1∶10-1∶20;浆浓度为3-10%;漂剂浓度为0.05-0.3%;电解时间为2-5h;电压为1-10M;电流强度为0.5-1A;pH为1-2;温度60-90℃。本专利技术具有常压、低温、工艺流程简单、操作方便、对环境污染轻微或无污染、纸浆质量稳定,多金属氧酸盐用量少且可重复使用等优点,成本低于其他现有的全无氯漂白方法。适于治污比较困难的中小型造纸厂使用。附图为多金属氧酸盐电化学漂白化学纸浆和纤维技术的工艺流程示意图。几种纸浆的漂白最佳实施例实例1亚硫酸盐松木浆浆的浓度3-4% 漂液浓度0.2-0.3% 时间2-3.5h电压2-3V电流强度1A pH值1 温度80-85℃实例2硫酸盐草浆浆的浓度3-4% 漂液浓度0.2-0.3% 时间2.5-3h电压1-2V电流强度1A pH值1 温度70-80℃实例3硝酸浆(专有制浆技术)浆的浓度3-4% 漂剂为矾取代钨磷酸 漂剂浓度0.1-0.2% 时间2.5-3h电压1-2V电流强度1A pH值1 温度70-80℃权利要求1.一种多金属氧酸盐电化学漂白化学纸浆和纤维的技术,其特征是以多金属氧酸盐为纸浆的主要漂剂,以电能为化学反应的动力,将漂剂与未漂浆投入混浆池中混合均匀后再转移到电解槽中,电解2-5小时,电流强度为0.5-1安培、温度为60-90℃、漂剂与风干浆质量比为1∶10-1∶20、浆浓度为3-10%,然后取出浆样,压榨,压榨后的纸浆再经过碱处理和压榨即得到可直接用于抄纸的漂白浆,而有的纸浆不需要碱处理即可达到相当高的白度可直接抄纸,所用多金属氧酸盐的分子式为x-,其中,l=1-18,m=0-40,n=0-40,o=0-10,q=0-9,r=0-6,TM是含d电子的过渡金属离子,X是杂原子,是p或d区元素,1+m+n+o+p+q≥4,1+m+q≥0,s的取值要使x>0,电解后的料液可补加少量漂剂再重复使用,催化漂白效率不减。2.按照权利要求1所述的多金属氧酸盐电化学漂白化学纸浆和纤维的技术,其特征是浆料为硝酸浆,漂剂为矾取代磷钨酸,浆的浓度为3-4%,漂剂的浓度为0.1-0.2%,通电时间为2.5-3h,电流强度为1A,温度为70-80℃。全文摘要本专利技术属于化学纸浆和纤维的漂白技术。以多金属氧酸盐为纸浆的主要漂剂,以电能为化学反应的动力。多金属氧酸盐氧化纸浆中的木素发色基团而被木素还原,同时又被阳极重新氧化,再与木素反应达到漂白的目的。本专利技术工艺流程简单,操作方便,漂剂用量少,能反复使用,对环境污染轻微或无污染,纸浆质量稳定,成本低。文档编号D21C9/10GK1427117SQ0113957公开日2003年7月2日 申请日期2001年12月19日 优先权日2001年12月19日专利技术者彭军, 陈延辉, 白青龙, 李文卓 申请人:东北师范大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多金属氧酸盐电化学漂白化学纸浆和纤维的技术,其特征是以多金属氧酸盐为纸浆的主要漂剂,以电能为化学反应的动力,将漂剂与未漂浆投入混浆池中混合均匀后再转移到电解槽中,电解2-5小时,电流强度为0.5-1安培、温度为60-90℃、漂剂与风干浆质量比为1∶10-1∶20、浆浓度为3-10%,然后取出浆样,压榨,压榨后的纸浆再经过碱处理和压榨即得到可直接用于抄纸的漂白浆,而有的纸浆不需要碱处理即可达到相当高的白度可直接抄纸,所用多金属氧酸盐的分子式为[V↓[l]Mo↓[m]W↓[n]Nb↓[o]Ta↓[p](TM)↓[q]X↓[r]O↓[s]]↑[x-],其中,l=1-18,m=0-40,n=0-40,o=0-10,q=0-9,r=0-6,TM是含d电子的过渡金属离子,X是杂原子,是p或d区元素,l+m+n+o+p+q≥4,l+m+q≥0,s的取值要使x>0,电解后的料液可补加少量漂剂再重复使用,催化漂白效率不减。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:彭军陈延辉白青龙李文卓
申请(专利权)人:东北师范大学
类型:发明
国别省市:82[中国|长春]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利