纸浆的漂白

二、纸浆的光学性质
（一）光的散射和吸收
1.光散射系数（Light Scattering Coefficient) S----表示散射能力的大小，由纤维与空气 界面引起。
2.光吸收系数（Light Absorption Coefficient) K----表示吸光能力的大小，取决于浆中发 色基团的数量与性质。
（二）K-M 方程（Kubelka-Munk Equation）
或
1
R
1
K S
-
K2
ห้องสมุดไป่ตู้S2
2K 2
S
R 纸浆的白度（反射率）
（三）不透明度（Opacity） 单张浆片在黑背景上的反射率R0与无限厚 层的反射率R∞之比 （R0/ R∞ ，以百分数表 示）。 光散射系数S ，吸光系数 ，定量 ，不透 明度 。 （四）纸浆与纸张白度的区别 纸浆白度 未加任何物料和打浆处理的纸
石灰乳吸收氯气，放热反应 若温度过高，导致次氯酸盐分解
CaOCl2 CaCl2 O2 3CaOCl2 CaClO3 2 2CaCl2
通氯过多会产生过氯化
CaOCl2 2Cl2 2H2O 4HOCl CaCl2
2HOCl 2HCl O2 3HOCl HClO3 2HCl HOCl HCl Cl2 H2O
pH：7~9 次氯酸和次氯酸盐
pH>9 OCl-为主
（二）次氯酸盐漂液的制备
制备流程
石灰+水
石灰乳液
液氯气化
过滤
氯化吸收槽
澄清液
澄清液 清水
1#澄清器 2# 澄清器 3# 澄清器
漂液
漂液贮存槽
漂液计量槽
1.制备化学反应
2CaOH2 2Cl2 CaOCl2 CaCl2 2H2O
2NaOH Cl2 NaOCl NaCl H2O
浆纤维的白度，主要取决于浆中 发色基团的多少。
纸张白度 主要取决于浆的白度，并受打浆、 施胶、加填、染色、压榨、干燥的 影响。
三、纸浆的发色基团与漂白基本原理
（一）纸浆的发色基团
发色基
C = O , C = C ， N = N
助色基团 —OR, —COOH, —OH, —NH2, —SR，—C 等
一、颜色、白读与亮度、色度学的基本原理
纸浆的颜色是由纸浆对可见光的反射决定， 纸浆中的木素是颜色的主要来源。
纸浆的亮度（brightness） 是指浆张在波 长457nm处的反射率。（物理现象，因仪器不 同而不同）。
纸浆的白度 （whiteness） 是从浆片反射出 来的光使人眼产生的印象。（生理现象）
此反应是一个非均相反应
Cl2
:
1 2
Cl
e
Cl
1.35V
HOCl : H HOCl 2e Cl H2O 1.5V
OCl : H2O OCl 2e Cl 2OH 0.94V
HOCl的氧化电势最大，故氧化能力最强
pH<2 以元素氯为主
pH：2~3 元素氯与次氯酸
pH：4~6 以次氯酸为主
1990’s ECF—Elemental Chlorine Free 无元素氯 TCF—Totally Chlorine Free 全无氯漂白 TEF—Totally Effluent Free 无废水排放漂白
4. 主要考虑因素：
成本 环境
投资——段数 运行成本——化学品，能量 废水量 污染物负 废水封闭循环
第三节 化学浆的含氯常规漂白
含氯漂剂主要有氯、次氯酸盐和二氧化氯。
一、名词术语
1.有效氯 有漂白作用的那一部分氯，以氧 化能力的大小表示，g/L或%。
2.有效氯用量 加入有效氯量对纸浆绝干质 量的百分率。
3.漂率 将浆漂到一个指定的白度所需要的 有效氯量对纸浆绝干质量的百分率。
4.卡伯因子（Kappa factor） 施加的有效氯用 （%）与含氯漂白前纸浆卡伯值之比
5. 国际纸浆漂白的新特点： （1）漂白技术的先进性 （2）漂白流程的多样性
OO （OO） （ZQ） （QX） Pa Px （3）漂白工艺的灵活性 （4）对环境的友好性
AOX 0.1～0.5kg/t浆 COD 5～10kg/t浆 漂白废水量 7—10m3/t浆
第二节 纸浆的颜色、白度、发色基团与漂 白原理
卡伯因子
Cl2与ClO2施加量（%，以有效氯计） 含氯漂白前纸浆卡伯值
5.残氯 漂白终点时，尚残存（未消耗）的有效氯
通常以g/L或%表示。
二、次氯酸盐单段漂白 优点 漂剂来源丰富，设备、操作简单，使用方便 缺点 漂浆质量差（白度低、纤维降解、易返 黄）。 （一）次氯酸盐漂液的组成与性质 生成反应
1.CaOH 2 2Cl2 2HOCl CaCl2 2.CaOH 2 2HOCl CaOCl 2 2H2O 2CaOH 2 2Cl2 CaOCl 2 CaCl2 2H2O
HOO·等） 亲核剂： 阴离子和少许游离基（HOO-，SO
HSO 等）
γ
C
β
CR
α
CH OH
OCH3 O OH
非共轭单元
C CR C
O
共轭单元
OCH3
亲电剂进攻的位置
CH2OH OO
OH O
OH
C
C
CR
C
C
HC
主要
次要
OCH3 O
非共轭单元
O
共轭单元
OCH3
亲核剂进攻的位置
亲电剂和亲核剂攻击木素和碳水化合物的位置
上述反应中由于HCl的产生，pH值进一步降 低，分解增加直到全部生成Ca(ClO3)2、CaCl2。
2.制备方法 间歇法 连续法
（三）次氯酸盐漂白原理和影响因素 1.次氯酸盐与木素的反应
双键
羰基 羰基+双键 对醌 邻醌
（二）漂白的基本原理
① 破坏或改变发色基团的结构（溶出木素或改 变木素的结构）
② 防止或消除发色基团与助色基团之间的联合
③ 阻止发色基团的共轭 ④ 防止产生新的发色基团 漂白化学反应 亲电反应：促使木素降解 亲核反应：进改羰基和共轭羰基结构，改变木
素结构，也会发生木素降解 亲电剂： 阳离子和游离基（Cl+，ClO2，HO·
纸浆的漂白
第一节 概论
1. 漂白目的： 白度 洁净度 纯度（对溶解浆）
2. 漂白分类： 溶出木素式漂白 保留木素式漂白
3. 漂白历史：
<1756 太阳光 乳酸（CH3CHOHCOOH） 1774 瑞典人发现氯 1800 漂白粉漂白 1928 机械浆连二亚硫酸盐漂白 1930 Cl2漂和碱抽提 1936 多段漂 1940 机械浆H2O2漂白 1946 ClO2漂白 1970 氧脱木素 1980’s 氧强化的碱抽