胡麻浆的二氧化氯多段漂白方法技术

本发明专利技术提供胡麻浆的二氧化氯多段漂白方法，尤其是对亚硫酸铵法蒸煮得到的胡麻浆实施二氧化氯多段漂白的方法，该方法包括对亚硫酸铵法蒸煮得到的胡麻浆实施氧脱木素、二氧化氯漂白、氧和过氧化氢强化碱抽提和二氧化氯补充漂白的过程，通过工艺路线和工艺参数的合理组合，在显著提高漂后胡麻浆白度的同时，降低了漂白废水的污染负荷，减少漂白工艺对环境的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于造纸领域中的纸浆漂白技术，具体是涉及对亚硫酸铵法蒸煮得到的胡麻浆实施二氧化氯多段漂白的方法。
技术介绍
胡麻属于麻科，亚麻属，也称亚麻，是一种纤维较长的草类植物纤维原料，在西北 地区(甘肃等地)被称为胡麻。胡麻皮纸浆的物理性质和机械强度与针叶木浆相当，同时 也弥补了木质部纤维短的缺点，特别是胡麻浆的撕裂指数较高，透气性好，燃烧时无异味， 被广泛用做造纸原料，尤其是生产高档巻烟纸的优质原料。 目前，利用胡麻原料制纸浆的方法以碱法居多，但碱法蒸煮得到胡麻浆料的颜色 较深，且不易洗涤，原料的利用率较低，同时由于废液无法回收，环境污染也比较严重。亚硫 酸铵法蒸煮胡麻的技术也有报道，该方法对纤维素结构的破坏较小，因此纸浆的得率相对 较高，而在相同得率下，亚硫酸铵法浆的强度比碱法浆要高；另一方面，亚硫酸铵法浆的蒸 煮废液可作农肥长期施用，有利于改良土壤，因此，采用亚硫酸铵法制胡麻浆是一种清洁而 利于环保的制浆方法。 制浆和浆料漂白是造纸生产中的重要工序，且纸浆漂白工艺与原料、制浆方法以 及纸浆特性等都密切相关，原料和制浆方法的不同会导致纸浆的特性发生变化，要求的漂 白工艺流程也应该发生变化。胡麻本身与一般草类植物原料(例如麦草、稻草、芦苇等)的 性质有很大差别，所以制成的蒸煮浆也有其特殊性，而不同制浆工艺所得到的胡麻浆之间 也存在明显的性质差异。另一方面，亚硫酸铵法制胡麻浆虽然得率高和利于环保，但是亚硫 酸铵法得到的胡麻浆硬度高，对漂白工艺要求也就相对较高。 对胡麻亚硫酸铵法浆的漂白，为了提高漂白浆的白度，目前多采用氯化-碱处 理_次氯酸盐漂白的三段漂白法(简称CEH)和两段次氯酸盐漂白法(简称HH)，现有的漂 白工艺很难将这种胡麻浆漂到高白度(即使采用多段漂白，也很难漂到80% ISO以上的高 白度)，而目前工艺中，次氯酸盐强烈的氧化作用还使原料中的碳水化合物大量降解，造成 纤维的得率和强度的损失增加。所以，为利用胡麻原料造纸，解决浆料的有效漂白是业内关 注的焦点。中国专利申请200610010246.2中公开了一种高白度亚麻纸浆连续多段漂白方 法，为了提高亚麻纸浆的白度，该专利申请中提供的多段漂白工艺流程为氯化(C)——碱 处理(E)——活化预处理(S)——过氧化氢漂白(P)，根据其说明书的记载，利用该CESP组 合工艺可将亚麻浆的白度提高85% ISO以上。该方法是使用氯气漂白和过氧化氢漂白的组 合以及特殊活化剂S的处理来达到提高白度的效果，可以看到，除了需要活化剂外，该工艺 对氯和过氧化氢的要求量也比较大，在获得高白度纸浆的同时，较大的耗氯量不仅增加了 漂白成本，也使漂白废水中含有了大量的有机氯化物，如二噁英等有毒物质，对环境造成很 大的危害。另一方面，该方法虽然采用了过氧化氢漂白，依然需要先利用S活化剂对影响纸 浆白度的木质素和发色基团进行活化，也增加了漂白工艺的成本。 二氧化氯漂白技术虽然是本领域中公知的技术，但主要是用于木浆的漂白，例如3中国专利申请90109504. 4公开了一种高效二氧化氯纸浆漂白方法，该专利申请研究了在 木浆漂白工艺中，如何设计漂白工艺确定二氧化氯的有效用量，在获得高白度纸浆的同时 减少二氧化氯用量，但该方法仅针对的是木浆漂白工艺，一旦原料改变，漂白工艺要求也必 然改变。 目前还没有关于二氧化氯漂白胡麻亚硫酸铵浆的技术报道。在森林资源日益匮乏 的今天，增加利用胡麻取代或部分取代木材作为造纸原料的应用范围，将有着十分重要和 现实的意义，同时，随着环境保护要求的日益严格，含氯漂白废水对环境的危害被更广泛关 注，氯和次氯酸盐的漂白正越来越受限制。所以，为胡麻这种优良原料设计更经济、环保的 漂白工艺，对造纸领域的贡献将是非常显然的。
技术实现思路
本专利技术所解决的主要技术问题在于针对现有技术的不足和胡麻亚硫酸铵法浆的 特点，研究提供一种采用二氧化氯对胡麻亚硫酸铵法浆实施多段漂白的方法。通过工艺路 线和工艺参数的合理组合，在显著提高漂后胡麻浆白度的同时，降低了漂白废水的污染负 荷，减少漂白工艺对环境的影响。 为实现以上目的，本专利技术提供了一种，该方法包 括对亚硫酸铵法蒸煮得到的胡麻浆实施氧脱木素、二氧化氯漂白、氧和过氧化氢强化碱抽 提和二氧化氯补充漂白的过程，各段工艺条件为 氧脱木素段相对于绝干浆，NaOH用量为1% 3%，MgS04用量为0. 05 0. 2%， 温度90 IO(TC ，氧压范围为0. 6 1. 0MPa，反应时间60 100min ; 二氧化氯漂白段相对于绝干浆，C102用量为2 5% ，温度85 ll(TC ，时间60 180min ; 氧和过氧化氢强化碱抽提段相对于绝干浆，NaOH用量为1. 5 2% ，过氧化氢用 量为0. 3 1. 0%，氧气用量0. 1 0. 5%，温度70 120。C，时间60 80min ; 二氧化氯补充漂白段相对于绝干浆，C102用量为1 3%，温度70 9(TC，时间 200 300min。 采用本专利技术提出的漂白工艺对亚硫酸铵蒸煮后的胡麻浆进行漂白处理，纸浆的白 度可以达到80% ISO以上，尤其可以达到85% ISO以上，完全满足了高档纸的生产要求。 本专利技术是针对胡麻亚硫酸铵法浆开发的漂白技术，整个漂白过程优选采用氧脱木 素(O)，二氧化氯漂白(D。)，氧和过氧化氢强化碱抽提(EOP)，二氧化氯补充漂白(D》四段 漂白工艺实现，本专利技术称为0D。 (E0) D工漂白。 根据本专利技术的漂白方法，在强碱和硫酸镁存在下，首先通过分子氧对木素的氧化 作用，在氧脱木素(0)段，使木素被降解，破坏其中的发色结构，初步提高胡麻亚硫酸铵法 浆的白度，该段操作中，优选控制氧压为0. 65 0. 7MPa ;该被初步漂白的胡麻浆在二氧化 氯的作用下进一步氧化，二氧化氯攻击木素的酚羟基使之成为游离基而发生氧化反应，从 而使来自氧脱木素段的胡麻浆被进一步脱除木素，提高了纸浆白度，在二氧化氯漂白过程 中，碳水化合物的降解比起氯和次氯酸盐漂白要小得多，因而也减少了对纤维素的破坏；本 专利技术采用的过氧化氢强化碱抽提(EOP)工艺是在常规碱抽提的基础上使用一定量的过氧 化氢，目的是将纸浆中没有溶出的残余木素、或者经脱木素段处理后结构已经改变的木素进一步脱除，即，在促进木素脱除的同时，也能使部分木素的结构发生改变，从而利于后续二氧化氯漂白。 本专利技术方法尤其针对采用亚硫酸铵法得到的胡麻桨，其中亚硫酸铵法制桨过程采 用常规方法，而各段漂白工艺中使用的氧脱木素设备(漂白塔)以及二氧化氯漂白塔、浆料 的混合输送等设备均为纸浆漂白工艺的常规设备，可以根据生产中的具体规模和要求进行 选择。例如，根据浆料的纤维浓度选择相应的输送泵。 按照1982年美国制浆造纸工业技术协会学术会议上达成的共识，若纸浆中纤维 浓度c < 7%时，就归属为低浓度纸浆，简称低浓纸浆( 一般的低浓度值为3% 5% )，可 以用普通离心浆泵输送；若纸浆中纤维浓度在7%《c《15%，归属为中浓度纸浆，简称中 浓纸浆(一般采用的中浓度值为10% 13% )，在高剪切场中可实现流体化，可用湍流离心 式中浓浆泵输送；若纸浆中纤维浓度c > 15%，归属为高浓度纸浆，简称高浓纸浆，本文档来自技高网...

【技术保护点】
胡麻浆的二氧化氯多段漂白方法，该方法包括对亚硫酸铵法蒸煮得到的胡麻浆实施氧脱木素、二氧化氯漂白、氧和过氧化氢强化碱抽提和二氧化氯补充漂白的过程，各段工艺条件为：　　氧脱木素段：相对于绝干浆，ＮａＯＨ用量为１％～３％，ＭｇＳＯ↓［４］用量为０．０５～０．２％，温度９０～１００℃，氧压范围为０．６～１．０ＭＰａ，反应时间６０～１００ｍｉｎ；　　二氧化氯漂白段：相对于绝干浆，ＣｌＯ↓［２］用量为２～５％，温度８５～１１０℃，时间６０～１８０ｍｉｎ；　　氧和过氧化氢强化碱抽提段：相对于绝干浆，ＮａＯＨ用量为１．５～２％，过氧化氢用量为０．３～１．０％，氧气用量０．１～０．５％，温度７０～１２０℃，时间６０～８０ｍｉｎ；　　二氧化氯补充漂白段：相对于绝干浆，ＣｌＯ↓［２］用量为１～３％，温度７０～９０℃，时间２００～３００ｍｉｎ。

【技术特征摘要】
胡麻浆的二氧化氯多段漂白方法，该方法包括对亚硫酸铵法蒸煮得到的胡麻浆实施氧脱木素、二氧化氯漂白、氧和过氧化氢强化碱抽提和二氧化氯补充漂白的过程，各段工艺条件为氧脱木素段相对于绝干浆，NaOH用量为1％～3％，MgSO4用量为0.05～0.2％，温度90～100℃，氧压范围为0.6～1.0MPa，反应时间60～100min；二氧化氯漂白段相对于绝干浆，ClO2用量为2～5％，温度85～110℃，时间60～180min；氧和过氧化氢强化碱抽提段相对于绝干浆，NaOH用量为1.5～2％，过氧化氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：张栓江，张运涛，单旭，
申请(专利权)人：北京京诚新星造纸工程技术有限公司，中冶京诚工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]