ClO2漂白化学.

酸存在的条件下用ClO2进行化学浆的漂白也会对含次氯
酸盐结构的产生抑制作用，通过观察线性变化可得出i)甲
醇可以直接通过ClO2的氧化作用而形成（和随后的水解
作用）。ii)在目前的技术条件下，非酚醛木质素的影响不
会达到显著的程度。iii)次氯酸或者氯化物参与氯酸盐的形
成。根据图18的反应（2）和 (3)
• 用的调ClO查2研处究理过木，质并素对和残木余质木素质模素型结化构合进物行的化反学应法已和经光被谱彻法底 分析。此外，大量的低分子化合物已经在漂白液中被确定， 并特别强调有氯化物的存在。
• C过lO一2个本身从具芳有族未环配与对电电子子转，移它反在应纸形浆成木亚质氯素酸主盐要离反子应，是酚通 类以及酚醚与反应有关的反应相同的速率而酚盐离子表现 出的反应是大约106倍。因此，尽管事实上，随着二氧化 氯漂白进行出在酸性条件下，游离酚单元在 木质素反应 比醚化的快得多（图15），在氧化方面，在木质素的芳香 环迅速降解，形成粘康酸(己二烯二酸）和醌结构为主导 的产品。如图16中所示。
OD
E 阶 段Hale Waihona Puke Baidu
73. 85 30
1.6 0.8 3.3 0.9
后
OD EQ P 88. 80 阶8 0 段 后
0.8 0.7 1.6 0.1
• 用ClO2氧化纸浆是在65~75℃范围内，经过30~45分钟 实施的，要求PH值在2~3之间，最初纸浆消耗ClO2的速 率是非常快的，之后ClO2的浓度在几秒内降低到相当大的 程度，同时形成一个氯化物，氯化物和氯酸盐分子开始发 生反应；然而，氯酸盐分子仍然有可能在木质素浆中参与 全部的化学反应。氯酸盐的结构已经不良了，离子发生了 惰性变化，并且不能在浆中做进一步的反应。并且，氯酸 盐离子具有生物活性，可能会导致环境问题。
图15，ClO2漂白软木牛皮纸浆中存在/不存在氯，预甲基化 的酚性羟基的效果
图16.酚类木质素的结构和ClO2之间 的反应
• 自从20世纪90年代早期开始的，新的漂白技术的发展， 使得不仅TCF-漂白，而且漂白工序中的氯的部分已被氢的 过氧化物所取代。另外，更加强大的O-阶段和P-阶段已 被引入，最终完全用ClO2代替氯化物已经实现，从而导致 更少的酸性漂白浆，结果是降低了多糖中酸的谁接的风险， 在漂白过程中，同时降低了己烯糖醛酸在漂白过程中从化 学浆中消除的能力。图4表明了一些典型的浆的质量数据， 在针叶木硫酸盐纸浆中漂白。
• 表4，亮度、粘度和卡伯 值在牛皮纸浆中，在经过
纸 浆 样 品
亮 度 ％ IS O
粘 度木 dm 质 3/k 素
g
己 烯 糖 醛 酸
卡 伯 值
非 木 质 素
O-阶段和ECF漂白后的数 O-
据变化。卡伯值=木质素， 己烯糖醛酸和“非木质素”
阶 段 后
44. 91 70
4.6
1.2
10. 7
4.9
结构的总和。
图17.用ClO2漂白牛皮纸浆中的无机物
•
通过加入氨基磺酸的漂白液，用次氯酸或氯化物
（图18，反应1）作为助剂。表明ClO2漂白的牛皮纸浆导
致甲醇中大量的木质素的结构出现分解，而且通过使用牛
皮纸浆所有酚的氢氧根集团收到阻塞，甲基化的优先与
ClO2反应。氨基磺酸的存在表明它实质上能阻止所有的
反应，并且对浆的卡伯值的变化几乎没有影响。在氨基磺
ClO2漂白化学
• 目前，二氧化氯是最重要的漂白化学浆的药剂，它逐 渐取代工业上以元素氯为主的，产生含氯的漂白废水的驱 动方法。通过二氧化氯的漂白，化学浆中的残余木质素能 被高效氧化和退化，虽然氯化作用也会出现受到限制的情 况。联合车间漂白能力是基于二氧化氯漂白的基础上进行 的，这种有效的对木质素进行脱氯的方法正在转向在碱性 条件下进行，从而达到有机氯残渣值很低的结果。
•
在D-阶段中氨基磺酸的存在也表明减少大
量的脱木素能够获得一套反应条件。因此，从漂
白的观点上来看，反应性高的次氯酸盐是有利的
或者说是有必要的，因为所有类型的芳香族结构
都会被氧化。另一方面，次氯酸盐或者氯化物系
统的存在，在漂白液中也会引起相应温度条件下
木质素的氯化。这两种物质，元素氯从某种意义
上来说是比次氯酸更加强力的氯化剂。在水溶液
中次氯酸、次氯酸盐和氯化物存在平衡。如图19
所给的次氯酸盐和氯化物所给的平衡。在D阶段
中，即使很小的PH的变动也会影响含氯木质素的
形成。