纸浆漂白及返黄机理
二氧化硫漂白纸浆原理

二氧化硫漂白纸浆原理
二氧化硫漂白纸浆是一种常见的工业生产过程,它能够有效地提高纸张的白度和质量。
在这个过程中,二氧化硫起着非常重要的作用,下面我们将详细介绍二氧化硫漂白纸浆的原理。
首先,我们需要了解的是二氧化硫的化学性质。
二氧化硫是一种无色气体,化学式为SO2。
它是一种强还原剂,能够与许多物质发生化学反应。
在漂白纸浆的过程中,二氧化硫起着氧化还原的作用,能够将纸浆中的色素和杂质去除,从而提高纸张的白度。
其次,二氧化硫漂白纸浆的原理是基于二氧化硫与纸浆中的色素和杂质发生化学反应。
当二氧化硫溶液与纸浆接触时,二氧化硫会与色素和杂质发生还原反应,使它们失去颜色,从而实现漂白的效果。
此外,二氧化硫还可以与纸浆中的碱性物质反应生成亚硫酸盐,从而进一步去除色素和杂质。
最后,二氧化硫漂白纸浆的原理还涉及到二氧化硫的消耗和控制。
在实际生产中,需要根据纸浆的质量和漂白的要求来控制二氧化硫的用量和漂白的时间,以确保漂白效果达到最佳。
此外,还需要对二氧化硫残留的量进行严格的监测和控制,以防止对环境造成污染。
总的来说,二氧化硫漂白纸浆的原理是通过二氧化硫与纸浆中的色素和杂质发生化学反应,从而实现漂白的效果。
在实际生产中,需要严格控制二氧化硫的用量和漂白的时间,以确保漂白效果达到最佳,并且需要对二氧化硫残留的量进行监测和控制,以保护环境。
这种漂白方法在纸张生产中得到了广泛的应用,为提高纸张的质量和美观度提供了重要的技术支持。
造纸工艺中的漂白和压光工序有何作用

造纸工艺中的漂白和压光工序有何作用造纸术作为中国古代四大发明之一,经过漫长的历史演变和技术革新,如今已成为现代工业中不可或缺的一部分。
在造纸工艺流程中,漂白和压光工序是两个非常重要的环节,它们对于纸张的质量、性能和外观都有着显著的影响。
首先,我们来谈谈漂白工序。
漂白的主要目的是去除纸浆中的天然色素和杂质,使纸张变得洁白。
在未经过漂白处理的纸浆中,通常含有木质素、树脂、单宁等物质,这些物质会使纸张呈现出黄褐色或灰暗的颜色,影响纸张的外观和使用效果。
通过漂白,可以有效地改善纸张的色泽,提高其白度和亮度,使其更加美观,更符合人们对于纸张白净的需求。
漂白不仅能够改善纸张的外观,还对纸张的物理性能和化学性能产生重要影响。
经过漂白处理的纸张,纤维之间的结合更加紧密,纸张的强度和韧性会有所提高。
同时,漂白还可以降低纸张中的杂质含量,减少纸张在使用过程中的化学反应,提高纸张的稳定性和耐久性。
在漂白过程中,通常会使用到各种化学试剂,如氯气、次氯酸盐、过氧化氢等。
这些化学试剂能够与纸浆中的色素和杂质发生反应,将其分解或去除。
然而,使用化学试剂进行漂白也存在一定的环境问题。
例如,氯气漂白会产生有毒的含氯化合物,对环境造成污染。
因此,随着环保意识的不断提高,越来越多的造纸企业开始采用更加环保的漂白方法,如无氯漂白和氧气漂白等。
接下来,我们再来说说压光工序。
压光工序是造纸过程中的一道重要工序,它主要是通过对纸张施加压力和热量,使其表面变得光滑平整,提高纸张的光泽度和印刷性能。
经过抄纸机形成的纸张,其表面通常不够平整,存在着凹凸不平的纤维结构和微小的孔隙。
这些不平整的表面会影响纸张的光泽度和印刷质量,使得印刷的图案和文字不够清晰、鲜艳。
而通过压光工序,可以有效地消除这些表面缺陷,使纸张的表面变得更加光滑、紧密,提高纸张的光泽度和印刷适性。
在压光过程中,纸张会在高温和高压的作用下,纤维之间的空隙被压缩,纤维的排列更加整齐有序。
纸浆双氧水漂白机理

纸浆双氧水漂白机理
纸浆双氧水漂白机理涉及到氧化反应和分解反应。
双氧水(H2O2)是一种常见的氧化剂,在漂白纸张、纺织品、食品、化妆品等多种应用领域中发挥着作用。
在纸浆双氧水漂白过程中,双氧水可以氧化许多物质,包括有机物和无机物。
双氧水通过释放氧气分子,将色素分子中的碳-碳或碳-氧化学键氧化断裂,从而使色素分子变得无色。
这样,物质表面的色素就被去除,使其变得更加白净。
此外,双氧水也可以通过催化剂来提高漂白效率。
常用的催化剂包括过氧化钠、过氧化钙、磷酸盐等。
这些催化剂会与双氧水反应,形成高活性的氧化剂,如过氧化氢(H2O2),它可以在较低温度和压力下氧化分解,从而提高了漂白效率。
需要注意的是,在使用双氧水进行纸浆漂白时,需要控制好反应条件,如温度、时间、浓度等,以确保安全和有效的漂白效果。
同时,由于双氧水对纤维有一定的损伤作用,因此在使用时需要谨慎选择合适的工艺和浓度。
臭氧漂白能减轻白度的返黄

图 8 2 # 预漂 ( Z( EO) ) , (DnD) 和 (Dn) P 终漂 ,对ΔB 白度返黄的影响
3 结论
引起返黄原因有二 :纸浆中的 HexA 和羰基的含 量 。在预漂中 Z 段与 D/ A 段相比较 ,前者能更多地减 少 HexA 的含量 。为了降低白度的返黄 ,在预漂段中 使用臭氧漂白效果是最好的 。
桉木浆样 3 # 经 Z ( EO) 预漂 ,终漂分别采用 D 段 和 D P 段 ,对白度返黄的影响见图 7 ,可见具有 P 段终 漂的浆样返黄ΔB 明显地降低 ,因为臭氧漂白时 ,通常 会产生容易返黄的羰基 , H2 O2 漂白能有效地分解羰 基 ,提高漂浆白度的稳定性 。
图 4 2 # 含有 (D/ A) 漂段与含有 Z 漂段的流程其返黄程度近似
表 1 浆样的质量指标
浆样
卡伯值
黏度 / mL·g - 1
白度 / %ISO
HexA 含量 / mekv·kg - 1
1#
10. 7
1040
63
60
2#
9. 8
890
56
74
3#
9. 2
970
57
57
收稿日期 :2006 - 04 - 17
图 1 1 # 浆终漂获得 90 %ISO 白度时 HexA 的含量
图 2 2 # 浆终漂获得 90 %ISO 白度时 HexA 的含量 1 # 和 2 # 浆经上述三种流程漂白 ,白度与返黄间的 关系见图 3 和图 4 ,图 3 表明含 Z 段流程的漂浆白度 的返黄最低 。图 4 所示有些不同 ,含 Z 段流程虽然返 黄最低 ,但与含 D/ A 段漂浆的返黄值 ΔB 很接近 ,这 表明在某些情况下 D/ A 段也具有良好的稳定白度的
论废纸浆漂白基本原理

论废纸浆漂白基本原理摘要:本文阐述了废纸浆颜色的产生、漂白的基本原理以及废纸浆漂白漂剂的选用原则,并提出了影响废纸浆漂白的两个因素。
关键词:废纸浆;漂白机理;影响因素引言随着废纸回收利用比例的提高和废纸浆使用范围的扩大,漂白已经成为废纸制浆的重要工艺过程。
漂白主要是去除颜色,提高纸浆的白度(俗称白度),以适应不同纸张的要求。
浆料的发色基团主要有羰基和共轭双键,漂白的实质就是漂剂与发色基团作用,通过改变其结构等方式使浆料颜色变浅变白。
因此,正确认识废纸浆发色基团的结构及其来源是实现漂白的基础。
废纸浆的漂白和其它纸浆的漂白有较大的差别。
首先是引起废纸浆发色的原因较复杂。
从广义而言,废纸浆主要包括碳水化合物、多酚类化合物以及染料和油墨三大类。
植物细胞壁的主要组成成分是纤维素和半纤维素,这类碳水化合物主要是由一些聚糖如葡萄糖、木糖、甘露糖、半乳糖等组成的高聚物,主要功能基是羟基。
木素和大多数木材抽出物属于多酚类化合物,它们属于芳基醚或酚类化合物,还有部分是蒽醌类化合物,它们的共同特点是都具备共轭的芳环结构、碳碳双键结构以及羰基结构。
大多数染料均含有芳环结构、羰基结构或者偶氮结构以及碳碳双键。
油墨的主要颜料是碳黑,此外还包括一些结构类似于碳黑的有机颜料、矿物颜料等,另外,有机溶剂、树脂也是油墨组成中不可缺少的一部分。
对废纸浆而言,除原浆中木素等引起的颜色外,还存在着各种外来因素的影响。
如上所述废纸浆三大成分中的第三类——染料和油墨就是废纸浆着色的主要原因。
另外,涂料、添加剂及其它杂质也会影响废纸浆的白度。
其次,对已经漂白过的废纸浆进行再次漂白时其化学反应的作用也有所不同。
随着科学的进步,人们对纸浆的发色基团及其结构已经有了较深入的了解,脱色就是要通过氧化等化学作用达到破坏这些基团的结构的目的。
具有脱色作用的化学药品称漂剂,漂剂的漂白功能可以归结为化学和物理两种作用的共同结果【1】。
1颜色的产生浆料中某些化合物吸收部分可见光是纸浆显色的原因。
纸浆漂白实验的分析与检测(很实用的资料)

(4)结果计算
CIO 2 含 量
V 2 C 0.0169 5
1000 g / L
1 V 1 V 2 C 0.0355 4 CI 2 含 量 = 1000 g / L 5
①250mL容量瓶;②1mL、10mL移液管;③
250mL锥形瓶;④0.1mol/L硫代硫酸钠标准
溶液;⑤100g/L碘化钾溶液;⑥20%硫酸溶
液; ⑦5g/L淀粉指示剂;⑧钼酸铵饱和溶液。
(3)测定步骤
用移液管吸取过氧化氢溶液5mL,于 250mL的容量瓶中,加蒸馏水稀释至刻度, 摇匀。从容量瓶中吸5mL稀释后的H2O2,于 盛有30mL蒸馏水的250mL锥形瓶中,加入 20%硫酸溶液10mL,100g/L碘化钾溶液 10mL和3滴新配制的钼酸铵饱和溶液,用 0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色 时,加入淀粉指示剂3mL,继续用0.1mol/L 硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色刚好消失。
5 5 250
式中 V-滴定时耗用高锰酸钾标准溶液量mL
c-高锰酸钾标准溶液摩尔浓度mol/L
0.01701-与1m molKMnO4相当的过氧化氢
的量g
注意:
刚开始滴定时反应速度比较慢,第一滴
滴下去之后,必须等红色退去之后再滴第二滴。 待溶液中有了二价锰离子之后,反应速度就快 了,因二价锰离子有催化作用。
称7~10克纸浆
3.纸浆硬度测定(高锰酸钾值或卡伯值)略 4. 工艺条件制定 漂白工艺条件的制定包括漂白剂和漂白 程序的选择,漂白剂用量的确定,以及浆浓、 pH值、温度和时间等。这些条件的制定要结 合漂白工艺讲过的有关专业知识,根据浆料 的种类(原料种类与制浆方法等),纸浆硬度 以及漂后纸浆的用途和要求等综合考虑。
二氧化硫漂白纸浆原理

二氧化硫漂白纸浆原理纸浆是制造纸张的原材料,其中包含大量的木质素和纤维素,这些物质会影响纸张的颜色和性质。
为了使纸张具有良好的质量和外观,需要对纸浆进行漂白处理。
二氧化硫漂白是一种常用的纸浆漂白方法,本文将介绍二氧化硫漂白纸浆的原理和过程。
一、二氧化硫漂白的原理二氧化硫漂白是一种还原型漂白方法,其原理是通过还原剂还原纸浆中的色素和杂质,使其变为无色或较浅的颜色。
二氧化硫是一种强还原剂,可以还原多种有机和无机物质,包括木质素和纤维素中的色素和杂质。
在漂白过程中,二氧化硫与纸浆中的色素和杂质发生化学反应,产生还原产物,从而去除它们的颜色和影响。
二、二氧化硫漂白的过程二氧化硫漂白过程包括预处理、漂白和后处理三个步骤。
1. 预处理预处理是为了减少纸浆中的杂质和色素,提高漂白效果。
预处理方法包括筛选、洗涤和浸泡等,可以根据纸浆的质量和漂白要求进行选择。
2. 漂白漂白是二氧化硫漂白的核心步骤,其具体步骤如下:(1)加入二氧化硫:将纸浆与二氧化硫混合,通常使用浓度为1-3%的二氧化硫水溶液,通过搅拌或喷洒等方式加入纸浆中。
(2)调节pH值:将纸浆的pH值调节到4-5左右,这有利于二氧化硫的还原反应。
(3)加热:将纸浆加热到80℃左右,加热有利于二氧化硫的还原反应和色素的分解。
(4)保温:将纸浆保温1-2小时,使得漂白效果更好。
(5)中和和洗涤:将漂白后的纸浆中和,洗涤干净,以便后续加工使用。
3. 后处理后处理是为了防止漂白产生的副产物对环境和人体的危害。
后处理方法包括中和、过滤和氧化等,可以根据漂白剂的种类和效果进行选择。
三、二氧化硫漂白的优缺点二氧化硫漂白是一种经济、快速、高效的漂白方法,具有以下优点:1. 二氧化硫是一种廉价、易得的化学品,成本低。
2. 漂白速度快,可以在短时间内达到理想的漂白效果。
3. 可以适应各种纸浆类型和漂白要求,灵活性高。
4. 漂白后的纸张质量好,色泽均匀、亮丽。
但同时,二氧化硫漂白也存在以下缺点:1. 二氧化硫是一种有害气体,对环境和人体有一定危害。
纸浆化学翻译-防止漂白化学浆泛黄的一些措施

9.6
7.3 4.6
3.2
2.2 0.8
4.3
3.7 3.0
2.1
1.4 0.8
after OQ(OP)
after OQ(OP) Q(PO)
纸浆漂白
虽然制浆和氧脱木素处理后存在于纸浆中的木质 素的发色基团的具体结构难以确定,但是可以假 定醌基是有助于发色的最主要的一部分。 类似于氧漂阶段,碱性过氧化氢不能降解己烯糖 醛酸基团。因此,漂白工序仅根据氧漂和过氧化 氢漂会导致完全漂白纸浆中残留一定量的己烯糖 醛酸,这是最终的卡伯值的主要部分。一个例子 示于表6中。
图28 漂白化学浆返黄产物的形成反应流程图
防止纸浆反黄的方法
有很多种方式可以抑制或消除热诱导引起的硫酸 盐浆返黄。 在打包前调解纸浆的pH值 在漂白段进行酸处理(最常见) 在打包之前对浆进行冷却处理 在漂白浆中加入去除自由基的化合物
制浆化学翻译
主要内容
纸浆漂白 纸浆反黄 防止漂白化学浆泛黄的一些措施
表6 桦木硫酸盐浆氧漂及随后进行过氧化氢漂白所引起的亮度,粘度和 卡伯值的变化情况。
浆样 after
O-stage
亮度
粘度 3/kg
卡伯值
木质素
a)
HexAa,b)
非木质 素a,c)
59.1
73.3 89.0
920
850 710
图12
图25 很明显,相对于温和的条件,包中的残留水分是足够诱 导产生明显变黄效果的。
纸浆返黄
以变黄倾向(pc-number)对纸浆中己烯糖醛酸的含量作图可以得 到明显的相关性。
纸浆返黄
事实上,早就证明,被氧化的碳水化合物结构 (如糖醛酸和各种酮糖)当在酸性条件下暴露时 是不稳定的。已证明,会形成一种不稳定的活性 产物—还原性酸,这是一种普遍的降解产物(图 27)。在随后的研究中,用滤纸浸渍这些化合物, 并加热处理的简单的实验进一步表明,热诱导的 黄化和还原性酸的高活性对于被氧化的碳水化合 物是十分重要的,如表7所示。
项目6纸浆的漂白制浆技术

1、置换漂白:动态漂白,后段漂液注入,前段的漂 液抽出,像是置换。每段的时间短,每段抽出的滤 液小部分排大部分循环利用。
2、生物漂白:利用生物酶除去木素。废水的COD、 BOD均较低,则污染小。
三、H的漂白工艺 1、用氯量:视硬度和终点白度要求,4~10%。 2、pH值:开始﹥12,终点﹥8.5,否则损伤重。 3、温度:一般小于40℃。 4、浆浓度:有低、中、高浓,高浓时要注意混合和反
应的均匀。 5、终点:时间判定、漂白塔。
五、基本性能:漂液自制,成本低,操作简单, 白度增值有限度,漂损大,污染。
碳水化合物损伤小,白度稳定性好。 补注:1、以上三种方法能否作为单独漂白?
2、作为单独漂白时的工艺?
四、漂白设备 1、混合器 ◆浆氯混合器
螺旋桨式
静态浆氯混合器
涡轮式
它们的性能比较
多孔板式
◆辊式混合器:用于一般的漂液和纸浆的均匀 混合。
2、漂白塔 ◆升流塔
◆降流塔
各用途?
任务2 机械浆漂白工艺
5、漂白符号表示法
氯化 碱处理 次氯酸盐 二氧化氯 氧漂 过氧化氢
氯化后加二氧化氯 氯化时加二氧化氯 二氧化氯后加氯 臭氧
C 碱处理时加氧 E 连二亚硫酸盐 H 碱处理加次氯酸盐 D 甲脒亚磺酸FSA(还) O 混合过醋酸 P
CD C/D 无元素氯漂白系统 DC 完全无氯漂白系统
Z
E/O Y(R) E/H
单元三、化浆的多段漂白 多段:合理组合,段数并非越多越好。
介绍CEH和CEHD。 一、氯化C的工艺 1、用量:占总的60~70%。 2、浓度;宜低浓,3~4 %。 3、pH值:1~3,自行达到。 4、温度:常温。 5、时间:1h左右。 二、E处理工艺 1、用量:~1 %。 2、温度:70~80℃。 3、浓度:一般中高浓10~18 %。 4、时间:约1h。
第7章 纸浆漂白

第七章纸浆的漂白(pulp bleaching)制浆原理与工程1.漂白目的:白度洁净度第一节概论2.漂白分类:溶出木素式漂白保留木素式漂白制浆原理与工程第二节化学浆的含氯漂白含氯漂剂主要有氯、次氯酸盐和二氧化氯。
制浆原理与工程化学浆的单段和多段漂白单段次氯酸盐多段的CEH 三段漂白V O H Cl e HOCl H HOCl VCl e Cl Cl 5.12:35.121:2++⇔+++⇔+−+−氯化过程中产生的CHCl3具有致癌作用,此外,还有很多有机氯化物产生,都是木素降解产物的氯化物,其中以各种氯代酚为最多。
如二氯代酚、三氯代酚、四氯代酚和五氯代酚为代表。
还有氯代愈创木酚、氯代香草醛、氯代儿茶酚等,均是有毒物质,且不易进行生物与非生物降解。
主要的有毒物质是在纸浆氯化时产生的二恶英(dioxins)和呋喃(furans),即PCDDs (polychlorinafed dibenzo-p-dioxins,多氯二苯-对-二恶英)和PCDFs(polychlorinafed dibenzofurans,多氯二苯呋喃)两个系列。
具有致癌性、致突变性、致畸胎性、多发性脑神经病变和急毒性。
代表物:2,3,7,8-四氯二苯基-对-二恶英(2,3,7,8-TCDD)和2,3,7,8-四氯二苯基呋喃(2,3,7,8-TCDF).第三节化学浆的全无氯漂白•主要是使用含氧漂剂进行纸浆的漂白•氧气、过氧化氢、过氧酸以及生物酶制浆原理与工程废纸浆的漂白一、废纸浆的过氧化氢漂白二、废纸浆的连二亚硫酸漂白制浆原理与工程。
制浆造纸原理与工程大纲

《制浆造纸原理与工程》课程教学大纲Pulping and Papermaking Principles and Engineering1、开课学院资源科学与造纸工程学院2、学时:96学时;学分:6学分3、适用专业:轻化工程4、课程类别:专业领域课5、授课方式:理论6、课程的性质和任务:通过本课程的学习,使学生掌握制浆造纸过程的基本概念、基本理论及其主要工艺,纸浆的蒸煮、筛选、净化及漂白,纸与纸板的抄造等基本原理与现代工艺技术,通过本课程的学习,使学生对制浆造纸工艺技术有一个较全面、系统的认识。
7、课程内容与基本要求:本课程为轻化工程专业必修的专业课程,主要讲解整个制浆造纸过程的基本概念、基本原理与相关工艺技术,制浆造纸新技术、新工艺及其工程应用。
通过本课程的学习,使学生掌握制浆造纸相关的基本知识与理论,熟悉国内外制浆造纸科学与技术领域新理论、新工艺和新装备,为从事制浆造纸科学技术工作打下良好的基础。
课程的内容主要包括纤维特性与原料备料、化学法制浆、高得率制浆与废纸制浆、纸浆的筛选净化、纸浆的漂白、蒸煮液制备以及制浆废液的回收与利用;纸料的流体与湿部化学特性,磨(打)浆原理与技术,非纤维物质的添加与应用原理,造纸机的供浆与白水系统,纸与纸板抄造过程(纸料上网、纸页的成型与月兑水、纸页的压榨、干燥、纸页的压光、卷曲和完成、纸页的表面处理),纸与纸板的结构与特性等。
8、各章节主要内容及教学计划第一部分制浆原理与工程绪论1学时介绍制浆的基本概念和现代制浆的基本过程;制浆方法的分类和纸浆品种的名称;制浆技术的进展和发展趋势。
第一章备料4学时第一节原料的贮存、介绍原料贮存的目的:维持正常连续生产的需要;改进原料质量的需要二、介绍对原料场的基本要求:在防火与安全、排水、通风、照明、运输这五个方面应注意的问题三、介绍原木的贮存和木片的贮存:木材原料的特点;原木水上贮存与地面贮存两种方式的特点及要求;木片贮存在贮存场地和运输上的特点;外购木片贮存与原木贮存的比较四、介绍非木材原料的贮存:非木材原料的种类与特点;制浆造纸常用非木材原料的贮存方法;打包打捆与堆垛、蔗渣的湿法散堆第二节备料过程及其质量控制一、介绍原料的备料:原木备料的工序,各工序的作用及基本要求二、介绍非木材原料的备料:以稻麦草、芦苇芒杆、竹子、甘蔗渣原料为例,介绍其备料的基本工序,要求与特点;湿法备料与干法备料的比较第三节料片的输送和贮存介绍料片输送的不同方式与特点;料仓的作用、类型及要求。
制浆造纸工程原理课程 第六章 纸浆的漂白

C
木素
C 氧化 C
木素
C
γ
木素 H
C C
O
Cβ H
B A
COOH
Cα 6 5 1 4 O 2
OR
A +Cl水 Clx
Cl Clx
氧化 临邻醌衍生物
Cl
3 OCH3
C 还原
A
O O
氧化
COOH COOH
粘康酸 衍生物 氧化 二元羧酸的碎片
Clx
Cl
OH OH
邻苯二酚衍生物
氯与木素模型物有代表性反应 制浆造纸原理与工程
CH 2OH O OH H H H OH O
CHO O OH H O O CH 2OH O OH H COOH H COOH C O O O H OH H CHO H OH
CH 2OH OH OH H H H COOH
O
O 很快 H O O
OH
CH2 OH
COOH O OH HOOC
次氯酸盐漂白时与纤维素的氧化反应 制浆造纸原理与工程
COOH O OH HO OH HO OR1
CH2OH O
OR1 HO
CH2OH O OH
OR1
O
OH
O
CHO O OH HO OH CH2OH O OH HO HCOH O O HO OH R1 OH OR1 CH2OH OH OH HO OH COOH OR1
R1=H
-R1OH
CH2OH OH OH HO CHO HO
制浆造纸原理与工程
4. 主要考虑因素: 成本 投资——段数 运行成本——化学品,能量 环境 废水量 污染物负 废水封闭循环
制浆造纸原理与工程
第五章 纸浆的漂白

3、漂白常用术语 ①有效氯指含氯漂液中具有漂白作用的那部 分氯的量,用碘量法测定,单位g/L。 ②用氯量即漂率指漂白时有效氯量与绝干浆 质量之比。 ③残氯指漂白结束后,浆中废液含有有效氯 的量,单位g/L。 ④漂损指漂白过程中绝干浆损失的百分率。
⑤漂白效率
漂白效率=漂白前后浆的白度增值/漂剂实际耗量 ⑥漂白选择性 漂白选择性=(未漂浆卡伯值-漂白浆卡伯值)/(未 漂浆粘度-漂白浆粘度) ⑦硬度降低率 硬度降低率=(未漂浆卡伯值-漂白浆卡伯值)/未漂 浆卡伯值
(三)次氯酸盐补充漂白 目的:经氯化和碱处理后,浆料中大部分氯 化木素已经溶解,但由于在碱处理中产生 了碱性返黄,使浆的颜色呈黄色,白度提 高不大,需施加次氯酸盐补充漂白,抑制 碱性返黄,提高白度。 多段漂白中的次氯酸盐补充漂白段,其漂 白原理和工艺影响因素同普通单段漂白是 基本相同的。
注意:在多段漂中,补充漂白只是氧化残 存的木素和有色物质,漂白的条件远较单 段漂白缓和,因此在多段漂过程中纸浆纤 维的化学损失较普通单段漂少,所得纸浆 中a—纤维素含量和粘度均高,铜价低,白 度稳定,强度也好,但由于多段漂的各段 都要经过中间洗涤,纤维流失较大,因此 总的漂白后的纸浆得率不一定比单段漂高。
溶出木素式漂白:用氧化性漂白剂来氧化 破坏木素及有色物质的结构,使其溶解, 可进一步纯化纸浆。 常用的氧化性漂白剂:有氯、次氯酸盐、 二氧化氯、过氧化氢、氧、臭氧等,这些 化学品可单独使用或相互结合,这类漂白 剂常用于化学浆的漂白。
保留木素式漂白:用还原性漂白剂及温和 的氧化性漂白剂使纸浆中发色物质改变结 构而脱色,并不过多影响纤维组成,也不 过多去除木素。常用高得率浆漂白。 这类漂白剂常采用:过氧化氢、连二亚硫 酸盐、亚硫酸盐和甲脒亚磺酸等。
影响高得率纸浆返黄的几种因素

影响高得率纸浆返黄的几种因素高得率纸浆(high-yield pulps)是指得率比普通化学浆为高的各种纸浆的总称,是和低得率的化学浆相比较而言的。
它包括从得率在50%~65%的高得率化学浆到泛指得率在65%以上的半化学浆SCP、磨石磨木浆SGW、木片磨木浆IMP、化学机械浆CMP、热磨机械浆TMP,以及近年来发展起来的化学热磨机械浆CTMP、碱性过氧化氢机械浆APMP和生物机械浆Bio-MP 等所有造纸用浆。
由于造纸工业面临世界性原料短缺和环境污染等问题,因此高得率浆受到越来越高的重视并得到了快速的发展。
随着机械法制浆技术和漂白技术的进步,已经有了生产超高得率浆的方法,并且能使其TAPPI白度超过80%。
在这样的白度水平上,把机械浆用于生产高价值纸张是非常有潜力的,比如生产商业表格用纸、复印用纸以及书写纸。
然而,这种高得率纸浆的漂白属于保留木质素式漂白,即在不脱除木质素的条件下,改变或破坏纸浆中属于醌式结构、酚类、金属螯合物、羰基或碳碳双键等结构的发色基团,减少其吸光性,增加纸浆反射能力的一种漂白,漂后浆仍然属于高木质素含量纸浆,浆中大量木素和部分抽提物的潜在发色基团和助色基团在外界因素,比如光照、高温、潮湿、酸碱环境以及金属离子等作用下重新生成发色基团,使纸浆白度迅速下降,造成返黄或返色现象。
这种快速返黄的缺点把其应用限制在了生产短寿命、低价值如新闻纸、广告插页等纸产品上。
不同的原料、制浆方法和漂白工艺所制得的纸浆白度稳定性差异较大,不同的外界影响因素对高得率纸浆的返黄影响程度亦不同。
本文综述了纸浆返黄过程中的各种影响因素以及目前的相关研究进展。
1 纸浆原料和制浆方法的影响研究指出,由于物种、原料的化学成分不同,相同制浆方法下制备的浆料白度稳定性存在较大差异,即使同一种物种不同部位制得的浆料,测得其返色值也不同。
Lee.j, Balatinez.J等人对加拿大东部的雪松、冷杉、云杉、白桦、白杨等八种树材的磨石磨木浆和盘磨机械浆进行白度稳定性研究,结论指出:在加速热返黄的情况下,纸浆的原料成分对白度有重要影响。
纸浆过氧化氢漂白技术原理及发展

纸浆过氧化氢漂白技术原理及发展摘要:简要叙述了纸浆过氧化氢漂白技术发展现状,基本原理及对过氧化氢漂白技术发展进行展望。
关键字:纸浆过氧化氢漂白The Technique Principle and department of Hydrogen PeroxideBleaching in PulpLi liboChina Sunshine Paper Holdings Co. Ltd., Changle, Shandong 262400 Abstract:The develop and fundamental principle of hydrogen peroxide bleaching in pulp was introduced. The future of hydrogen peroxide bleaching was looked into the distance.Key words:pulp hydrogen peroxide bleaching前言在造纸业中,过氧化氢可用于纸和纸浆的漂白、脱除纸浆中的木质素以及废纸的脱墨再生,其中纸浆的漂白是其最主要的应用。
用H2O2漂白纸浆,漂白度的稳定性好,不易返黄漂白过程对纤维的损伤少、收率高工艺适应性强,漂白废水中含有机氯化合物易处理,可实现漂白段废水的全部循环使用。
除机械制纸浆生产需耗用大量过氧化氢外,随着纸浆生产向着化学热机械制浆(CTMP)发展,需用更多的过氧化氢漂白,以达到纸浆的白度。
CTMP法综合了化学制浆和热机械制浆(TMP)的特点,纸浆收率高,木料的可被利用,因而该法得到迅速普及。
国内造纸业传统上采用“氯漂”,(Cl2,NaOCl作漂白剂),对环境的污染十分严重。
由于国家加强造纸废水治理工作及严格的环保要求,造纸业纷纷寻求逐渐改用无元素氯漂白(ECF)及全无氯漂白(TCF)。
一大批大型新闻纸制造企业先后引进采用H2O2漂白的CTMP,BCTMP,APMP制浆生产线和废纸脱墨浆生产线,极大地促进了H2O2在造纸业的使用。
漂白的纸张变黄的原理是

漂白的纸张变黄的原理是漂白的纸张变黄的原理主要有以下几个因素:1. 纸张的质量:纸张的质量是指纸张含有的杂质和纤维的纯度。
在制造过程中,如果纸张的质量不好,含有较多的杂质和低纯度的纤维,那么纸张在漂白过程中容易产生一些化学反应,从而导致纸张变黄。
2. 环境因素:纸张在长时间的暴露于氧气、阳光和湿度等外部环境条件下,容易发生氧化反应,使纸张上的有机物质分解,从而导致结构的改变和颜色的变化。
此外,纸张还会吸湿,导致纤维变得柔软,进而加快纸张的老化过程。
3. 纸张中的酸性物质:在纸张生产过程中,如果使用的漂白剂或其他化学物质中含有酸性物质,那么这些酸性物质会在漂白之后残留在纸张中。
这些酸性物质会与纤维结合,形成酸性条件,从而促进纸张的老化和变黄。
4. 漂白剂的选择:在漂白纸张的过程中,常使用氯气、过氧化氢等漂白剂。
这些漂白剂本身具有一定的漂白效果,但在一些情况下,漂白剂对纸张的结构和纤维会造成破坏,导致纸张结构的改变和变黄。
为了减少纸张变黄的情况发生,可以采取以下措施:1. 选择优质的纸张:优质的纸张具有较高的纯度和强度,能够抵抗外部环境的侵蚀和降解。
因此,在选择纸张时,应尽量选择质量好的纸张。
2. 注意保存环境:应尽量避免将纸张长时间暴露在阳光下,也要避免潮湿的环境。
特别是对于一些重要的文件、照片等,可以将其放置在防潮、防尘的质量好的袋子或文件夹中。
3. 控制保存温度和湿度:纸张的保存温度和湿度是影响纸张老化和变黄的重要因素之一。
一般来说,纸张的保存温度应保持在20左右,湿度应保持在40% ~ 60%之间。
4. 使用适量的漂白剂:在漂白纸张的过程中,要控制漂白剂的用量,不能过量使用。
过量的漂白剂会使纸张变得脆弱,同时也容易导致纸张变黄。
综上所述,纸张变黄的原理主要包括纸张质量、环境因素、纸张中的酸性物质以及漂白剂的选择等多种因素。
通过选择优质的纸张、注意保存环境、控制保存温度和湿度以及使用适量的漂白剂等措施可以减少纸张变黄的情况发生。
漂白粉氧化变黄的原理

漂白粉氧化变黄的原理
漂白粉会发生氧化作用,其中的活性氧分子会与染料分子反应,将其氧化。
在这个过程中,染料的颜色会发生改变,从而使物体变黄。
漂白粉中的活性氧有两种形式:次氯酸根离子(ClO-)和次氯酸(HClO)。
这两种形式的漂白粉可以与染料分子产生氧化反应。
那些被氧化的染料物质具有对见光可见的电子吸收特性,它们吸收特定波长的光,而其它波长的光则被反射出来。
反射出来的光会触发人眼的视觉感知,使物体呈现出不同的颜色。
当这些被氧化的染料物质反应后,它们的结构发生了变化,吸收和反射光谱也会发生变化,进而导致物体呈现出不同的颜色。
在氧化反应中,漂白粉的活性氧分子会损失电子,染料分子则获得电子。
这种电子的转移过程导致了染料分子结构发生变化,从而使其吸收和反射光谱发生改变。
如果染料分子的结构发生了氧化反应,它们可能会失去一些特定的电子吸收特性,如蓝色和紫色的吸收特性,从而使物体变为黄色。
这就是漂白粉导致物体变黄的原理。
第五章浆的漂白

第五章纸浆的漂白 The Bleaching of Pulp 第一节概述 Introduction一.有机物颜色的来源光是电兹波,最短的宇宙射线波长只有10-4~10-15米,最长的交流电,波长可达数千公里。
电磁波长范围在380nm~780nm才能引起人的视觉,称为可见光谱。
太阳光的可见光是白光,它由七种波长的单色光组成:红橙黄绿青兰紫波长(nm) 700 580 510 470 450 420物体将所有七色全部反射,即是白色,全部吸收,即是黑色。
吸收一部分,反射另一部分,其反射光谱的组合,即为物体的颜色。
有机物中能吸收可见光谱的基团,称为发色基团,发色基团实际上为只有π电子的官能团。
如:>C=0(羰基),>C=C<(烯基),>N=N< , 醌, 二芳苯,芪等。
由于π电子所需要的激发能较小,故可能吸收波长较长的可见光光谱。
一个发色团只有一个特有的光带,若两个发色团共轭,则原来吸收带消头,产生新的吸收带,新的吸收带一般具有较长的波长,吸收带强度增加。
有助于发色和颜色是改变的基团,称为助色基团:如:--OH 、--OR(醚)--NH2、--COOH等。
发色基团和助色基团构成发色体系。
二.木素是纤维原料中颜色的主要来源,也是纸浆中发生颜色的重要来源原料主要成分:纤维素和半纤维素、木素。
前两种按其结构,由于不存在发色基团,故是白色的。
木素大分子由愈创木基组成,愈创木基属于苯环共轭道简单电子光谱,特征吸收最大值在280nm和210nm附近,在可见光区没有吸收。
但有些愈创木基在侧链上有>C==C<、>C==O发色基团,并与苯环共轭,加上有助色基团,在可见光区产生吸收。
经过蒸煮后的木素,由于蒸煮过程中的化学变化和木素的降解,除去了一些发色基团,但又产生了一些新的发色基,形成了新的发色系统。
例如:在碱性、酸性(可能还有中性)介质中的缩合反应,得二芳基苯;由于甲氧基的脱掉得邻苯二酚,进一步氧化成邻苯二醌,或与重金属离子形成深色的复合物;蒸煮过程中(碱性和酸性)可能形成芪(反二苯代乙烯)的结构。
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纸浆漂白和返黄机理
1、漂白的主要目的是提高纸浆的白度和白度的稳定性。
改善纸浆的物理化学性质,纯化纸浆,提高纸浆的洁净度,也是漂白的目的。
漂白是通过化学品的作用除去浆中的木素或者改变木素发色基团的结构来实现的。
2、纸浆漂白的方法可分为两大类。
一类称“溶出木素式漂白”,通过化学品的作用溶解纸浆中的木素使其结构上的发色基团和其他有色物质受到彻底的破坏和溶出。
此类溶出木质素的漂白方法常用氧化性的漂剂,如氯酸盐、二氧化氯、过氧化物、氧、臭氧等,这些化学品单独使用或相互结合,通过氧化作用实现除去木素的目的,常用于化学浆的漂白。
另一类称“保留木素式漂白”,在不脱除木素的条件下,改变或破坏纸浆中属于醌结构、酚类、金属螯合物、羰基或碳碳双键等结构的发色基团,减少其吸光性,增加纸浆的反射能力。
这类漂白仅使发色基团脱色而捕食溶出木素,漂白浆得率的损失很小,通常采用氧化性漂白剂过氧化氢和还原性漂白剂连二亚硫酸盐、亚硫酸盐和硼氢化物等。
这类漂白方法常用于机械浆和化学机械浆的漂白。
3、纸浆漂白的基本原理:
由于木素大分子含有不同的发色基团以及发色基团与发色基团之间和发色基团与助色基团之间的各种可能的联合,构成复杂的发色体系,形成宽阔的吸收光带,因此,从理论上来说,有色物质的脱色或者说漂白是通过阻止发色基团间的共轭,改变发色基团的化学结构,消除助色基团或防止助色基团和发色基团之间的联合等途径来实现。
目前纸浆的漂白,无论是使用氧化性漂白剂还是使用还原性漂白剂,都是以上述理论为基础的。
漂白的作用是从浆中除去木素或改变木素的结构。
漂白化学反应可以分为亲电反应和亲核反应。
亲电反应促使木素降解,亲电剂(阳离子和游离基)主要进攻木素中富含电子的酚和烯结构;亲核剂(阴离子少许游离基)则进攻羰基和共轭羰基结构,除还原反应外,也会发生木素降解。
4、纸浆的返黄和白度的稳定
纸浆在通常的环境或特定的条件下放置一段时间后,会逐渐变黄,白度会有一定程度的降低,这种现象叫做返黄或回色。
纸浆返黄造成白度损失,直接影响到纸浆或纸张的使用价值。
纸浆返黄的机理和影响因素。
(一)返黄机理。
纸浆的返黄都是由热和光的
诱导产生的。
但是,由于机械浆和化学机械与化学浆的化学组成有较大的不同,其返黄机理和影响因素也有所不同,现分述如下:含高得率浆多的纸张在温暖潮湿的环境中贮存,会产生热诱导返黄,其可能的机理是纸浆木素中的邻苯二酚结构热氧化成为有色的苯醌结构。
化学浆的返黄也是热和光的诈诱导产生的。
但是,化学浆的光诱导返黄不如机械浆那样重要。
漂白化学浆,特别是高纯度的漂白化学浆的返黄,木素的影响没有机械浆那么大。
没有确切证据说明漂白化学浆残余木素能引起返黄,但又不能排除这种可能性。
纤维素和半纤维素的氧化降解产物、浆料中所含的树脂及过渡金属离子等对纸浆的返黄有不良的影响。
影响高纯度漂白化学浆返黄的原因,主要由于不恰当的生产工艺条件使纤维素和半纤维素受到氧化产生了各种形式的羰基和羧基造成的,其中羰基的影响最大。
(二)高得率浆和化学浆返黄的影响因素。
生产纸浆的原料和制浆方法、纸浆漂白的方法及其工艺、金属离子及其含量、干燥贮存的条件等,对纸浆返黄都有不同程度的影响。
1、材种和材质。
不同原料的化学组成不同,生产的机械浆的热稳定性不同。
针叶木中,雪松机械浆的热稳定性最好,香脂冷杉和云杉次之,落叶松和短叶松最差。
桦木和杨木机械浆的热稳定性相近。
短叶松芯材机械浆的返黄比其边材严重。
树皮的带入也会降低机械浆的白度稳定性。
2、制浆方法。
不同的制浆方法对返黄的影响不同。
木素是导致机械浆返黄的主要因素,而机械浆基本保留了原料中的木素,因此,机械浆比化浆容易返黄。
在室温下,TMP的返黄比SGW快。
用亚硫酸钠预处理的CTMP比TMP
容易返黄。
硫酸盐浆比亚硫酸盐浆较易返黄。
含半纤维素多的亚硫酸盐浆比含半纤维素少的亚硫酸盐浆容易返黄。
3、漂白方法和漂白条件。
4、金属离子和树脂。
无论是机械浆还是化学浆,浆中都含有金属离子,其中铁、铜、锰等过渡金属离子,对漂白浆的返黄有严重的影响。
纸浆中的树脂,在含氯漂白时生成氯化碳氢化合物,这些物质不稳定,在存放中会分解出碳氢化合物而变成深暗色的树脂产物。
5、草浆中杂细胞含量。
草浆中杂细胞含量对漂白浆的返黄有重要影响。
这是因为杂细胞中木素和灰分含量均较高,其比表面积又大的缘故。
6、纸浆的干燥和贮存。
使用蒸汽烘缸干燥浆板时,会使白度损失,浆板外层比内层变黄更明显。
浆板打包贮存时会产生热和光诱导返黄,特别是浆板在高温下打包进返黄现象更明显。
由于温度和湿度的影响,在室温下放置3天后,风干浆捆外层白度下降2~3度,而里面能下降7度左右。
贮存温度的高低,对返黄也有影响。
7、纸浆水分含量。
贮存的漂白浆水分越大,老化后越容易返黄。
5、稳定白度减轻返黄的方法。
根据前面所述的纸浆返黄机理及其影响因素,可采取以下一些措施减轻返黄,提高白度稳定性。
1、提高未漂纸浆的质量。
(1)加强备料。
草类
原料要尽量除去含杂细胞多的草叶、草穗、蔗髓和泥尘等;针叶木应有足够的贮存风化时间,以减少树脂含量。
(2)掌握好蒸煮工艺和操作条件,稳定蒸煮质量,避免过煮,减少纤维素、半纤维素的氧化降解。
(3)加强漂前的洗涤和筛选,减少蒸煮过程碳水化合物的降解产物进入漂白工段,造成漂后纸浆容易返黄。
草浆在漂前用跳筛除去杂细胞,以减轻纸浆返黄。
2、选用合适的漂白剂和漂白方法。
选用氧化电势低的漂剂可以减少返黄,通常次氯酸盐和臭氧漂白返黄严重,二氧化氯和过氧化氢漂白返黄较小。
在多段漂白的终漂段采用二氧化氯或过氧化氢漂白,均可显著减少漂白浆的返黄。
化学浆尽量避免采用次氯酸盐单段漂,而采用多段漂白,段间加强洗涤,漂后纸浆用酸处理,以进一步除去浆中金属离子,提高白度稳定性。
3、采用合理的漂白工艺。
(1)氯化时应避免因用氯量过多,温度过高,时间过长或混合不均匀而产生的“过氯化”,以防纤维素和半纤维生成羰基。
(2)纸浆用热碱处理,既可除去浆中的树脂、半纤维素、又可以破坏浆中的羰基,对纸浆减少返黄有显著的效果。
(3)通常次氯酸盐漂白的浆容易返黄。
次氯酸盐用量大,漂白温度高,时间长,更加剧返黄。
PH值在7~11范围内,PH值愈高返黄愈轻。
PH值9以上时,羰基能进一步氧化成对返黄影响较小的羧基,可以减少返黄。
在中性或接近中性的条件下漂白,会产生西酮基使返黄加剧。
(4)二氧化氯在酸性条件下漂白,不会在纤维素和半纤维素中引入醛基和酮基,因而返黄少。
用足够量的ClO2,在适宜的PH值和70℃下漂白3h,浆的白稳定性好。
(5)漂白终点时,浆中应剩有少量漂剂,漂后应充分洗涤,以利白度的稳定。
4、掌握合理的浆板干燥和贮存条件,浆板干燥曲线要合理,出干燥部的浆板先经冷却再打包贮存。