纸浆漂白的方法技术

本发明专利技术涉及一种与其生产相结合的化学纸浆的无氯漂白方法，其中纸浆悬浊液优选具有稠度超过８％的含纤维素的纤维材料且进入漂白生产线的纸浆优选持续通过漂白生产线中的至少一个漂白槽加入，用至少一种酸调节ｐＨ至低于７并用一种螯合剂进行处理，接着用过氧化氢或相当量的另一种过氧化物在至少一个阶段漂白到亮度超过７５％ＩＳＯ，优选超过８０％，其用量超过５千克／ＢＤＭＴ。过氧化物漂白在升高了的温度和加压的漂白槽中发生。（*该技术在2016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】
本专利技术涉及一种与其生产相结合的化学纸浆的无氯漂白方法，其中纸浆悬浊液优选具有稠度超过8％的含纤维素的纤维材料，并且其中进入漂白生产线的纸浆优选连续通过漂白生产线中的至少一个漂白槽，用至少一种酸调节pH值至低于7和用一种螯合剂进行处理，并且接着用过氧化氢或相当量的另一种过氧化物在至少一个阶段将其漂白到亮度超过75％ISO，优选超过80％，过氧化物加入量超过5千克/BDMT。从销售的环境考虑要求进行广泛的研究以消除为漂白目的而使用含氯化合物。使用当前的技术，用氧气、过氧化氢和臭氧很难达到对从软木硫酸盐纸浆中制备的纸浆的完全漂白。有许多Lignox和Macrox型的过氧化物漂白方法，其中结合运用了EDTA处理和添加过氧化物。这些方法要求在90℃时反应时间最少4小时，并且，尽管如此，已发现当进行了氧去木质素软木纸浆的成功漂白时，纸浆具有12卡帕并且亮度达到了77-79ISO，而大约有一半所用的过氧化物还没得到利用。本专利技术的意图是在加入新鲜的过氧化物之后应重复利用未被利用的过氧化物。据我们所知，这点还没有产生工业化的规模。在某些情况下，过氧化物回到氧反应器，而任何可能的提高亮度的努力被忽略了。通过已公开的瑞典专利申请，8503153-2(Wagner-BiroAG)，可以得知一种在合理加入过氧化物的情况下使用氧气和/或臭氧去纸浆木质素的方法。在所说的方法中，在该反应温度下及2.5-4.5％的稠度时，将纸浆与氧气(可能含有过氧化物)接触而第二阶段在10％的稠度下进行。所用的过氧化物的量是0-5千克H2O2/千克ptp。为了缩短必需的反应时间和/或减少过氧化物残余以达到所用的过氧化氢的最佳利用，可能立即产生的方法似乎是升高温度和加压，并且这个建议实际上作为一种可能性包括在瑞典专利8902058-0(EKA Nobel AB)中，其中描述了所谓的Lignox法。已进行了此方向的试验，但是失败了，各方面的结果比用纯粹的常压过氧化物漂白所达到的还要糟。甚至已有人提议氧气在Lignox法漂白中是没有价值的。压力的使用优选使用MC泵来达到，泵送的悬浊液稠度超过8％并优选小于18％。应该注意的是专利和其它文献中已提及的试验，由于可以理解的原因，已经以实验室的规模进行。已得到迹象如果温度升高(例如从90℃到95℃)结果更差并且已得出结论过氧化物漂白应优选在90℃以下的温度进行。本专利技术的目的在于提出一种介绍中所提到的那种类型的方法，这种方法可以提供有效的和更加均匀的漂白。根据本专利技术，通过在漂白槽中升高了的温度和压力下发生的过氧化物漂白以及通过暴露于漂白槽内部的金属表面面积少于4V平万米，这里V表示立方米体积，可以达到这一点，所说的压力在槽中的每一点都超过悬浊液中液体的蒸气压力并且其中漂白槽的横截面积超过3千方米。根据本专利技术的进一步情况漂白槽中的压力在槽的底部超过3.0×105帕(3巴)，优选4.0×105帕(4巴)并更优选超过5.0×105帕(5巴)，而漂白槽顶部的压力超过1.0×105帕(1巴)，优选1.2×105帕(1.2巴)并更优选1.5×105帕(1.5巴)。此外，在实验室漂白中，在最高温度为90℃-95℃的水浴中大气压条件下可以使用塑料袋。显然，在一个大气压下的加压程序是在耐酸高压釜中进行的。现在出现的令人惊奇的是高压釜热的金属表面可以催化过氧化物分解。如果在密封的塑料袋放入充满了水以进行高压釜和塑料袋间的热传递的高压釜中之前放入了纸浆和过氧化物，亮度、卡帕值和粘度都会提高且过氧化物消耗降低。在使用和没有使用额外的氧气压力(5.0×105帕(5巴))的条件下分别进行了试验。不必完全采纳特定的理论，可以设想对此似乎可能的途径是高压釜热的金属表面使过氧化物催化分解。为了研究这一点，特别进行了下面所描述的试验。这些试验证实了我们的设想是正确的。由于槽中每单位体积内部暴露的金属表面的量随槽的体积增加呈二次方性减少，我们可得出结论上述问题是实验室特有的，即漂白槽的横截面积在一个特别的值时(大约3平方米，随着横截面积～D的增加其影响必然进一步降低)这种影响是决定性的。还出现的令人惊奇的是根据本专利技术通过使用一种能够耐高pH值而不分解的络合剂可以达到本方法的进一步改善，高pH值是指pH达到11。已知在目前的技术水平内在Q阶段加入了络合剂、如EDTA之后冲洗纸浆悬浊液首先是为了络合然后是为了冲走纸浆悬浊液中存在的过渡元素。然而，与EDTA络合的一定量的金属将遗留在悬浊液中被带到下一阶段。另外，可能还有没与EDTA络合的金属也遗留在内。由于EDTA不耐漂白阶段所用的pH值，看来在下一阶段的pH值下与EDTA络合的金属要被释放出来。由于释放出来的金属离子及那些从未络合的金属离子分解漂白用的过氧化物，所以对连续的工艺有不利影响。因此证明了在Q阶段之后，优选和过氧化物一起加入一定量的能耐高pH值而不分解的络合剂是对本专利技术方法是的一个改进。这种添加能排除上述不利影响。根据本专利技术优选的络合剂是DTPA。本专利技术的进一步改进是在漂白中通入氧气，使用量少于5千克/BDMT，优选少于3千克/BDMT并更优选少于1千克/BDMT。还发现可用氮气代替氧气，结果过氧化物消耗仅有很小的上升。还发现由于加入氧气或氮气引起的压力可以通过使用由例如泵送方式或漂白槽自身的高度产生的纯粹的流体静压来进行调整，没有不利影响。根据本专利技术的另一方面，通过漂白过程中温度超过90℃，优选等于或超过100℃，更优选在100℃-105℃之间，本方法可得以改善。根据本专利技术的另一方面，通过所用过氧化物的量超过10千克/BDMT而少于35千克/BDMT，以达到超过85IS0的亮度使本方法得以改善。根据本专利技术的另一方面，通过压力超过3.0×105帕(3巴)，优选在0.5-1.5×106帕(5-15巴)之间并更优选在0.5-1.0×106帕(5-10巴)之间使本方法得以改善。根据本专利技术的另一方面，通过漂白过程中纸浆不允许有太大的范围和金属表面接触，优选至少漂白槽内表面用某些聚合材料或陶瓷材料制成，本方法可以得到改善。根据本专利技术的另一方面，通过将Z阶段或过乙酸阶段置于Q阶段之前并且通过那样的两阶段方法得到的超过85 ISO的亮度且过氧化物消耗量少于20千克/BDMT，本方法可以得到改善。根据本专利技术的另一方面，通过ZQ之间不进行冲洗，并且优选A阶段在Z阶段之前，本方法可以得到改善。根据本专利技术的另一方面，过氧化物阶段的纸浆中锰含量应少于5克/BDMT纸浆，优选少于1克/BDMT纸浆，并更优选少于0.5克/BDMT纸浆，其含量基本上与最终漂白了的纸浆中的含量相同。根据本专利技术的另一方面，通过在漂白阶段，在温度最终升高至所期望的水平自发进行漂白之前，在低于90℃的温度下在向纸浆悬浮液中混入过氧化物前首先加入pH值升高试剂，本方法可以得到改善。根据本专利技术的另一方面，通过漂白阶段中加入过氧化物之前在纸浆悬浊液中加入pH值升高试剂，初始的pH值上升不高于11.5且优选调整pH值在10-11之间而使本方法得以改善。根据本专利技术的另一方面，通过在过氧化物漂白阶段至少有一种络合剂参与，该络合剂最好和过氧化物一起加入悬浊液中，本方法可得以改善。根据本专利技术的另一方面，通过至少一种络合剂能充分地耐高达11的本文档来自技高网...

【技术保护点】
与其生产相结合的化学纸浆的无氯漂白方法，其中纸浆悬浊液优选具有稠度超过８％的含纤维素的纤维材料，进行漂白生产线的纸浆优选持续通过漂白生产线中的至少一个漂白槽加入，用至少一种酸调节ｐＨ至低于７和使用一种螯合剂进行处理，并且接着用过氧化氢或相当量的另一种过氧化物在至少一个阶段漂白到亮度超过７５％ＩＳＯ，优选超过８０％，加入量超过５千克／ＢＤＭＴ，该方法的特征在于在升高了的超过１００℃温度和在漂白槽中每点的压力都超过悬浊液中液体的蒸气压及底部压力超过５．０×１０↑［５］帕（５巴）的条件下实现过氧化物漂白，并且在于暴露于漂白槽内部的金属表面积少于４Ｖ平方米，这里Ｖ表示立方米体积。

【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：P泰布令，U俄科思特略姆，E尼尔森，LO拉松，
申请(专利权)人：卡瓦纳碎浆处理公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]