常用的废纸脱墨浆漂白试剂及漂白方法简介
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#$$# 年第 # 期
作用。温度的作用可能来自于对 %#&# 更好地 利用,例如:使漂白反应加速,且只要金属离 子的量保持在一定的水平以下,降解反应则 显著降低。
!’ # 氧气 氧是应用非常广泛的漂白试剂,它不但 能提高浆料的白度,而且大大降低了对环境 的污染。对于废纸浆来说,只有不含或含很 少量的机械浆废纸浆才能使用氧化性很强的 氧进行漂白。单独使用氧就可以提高混合办 公废纸的白度,但如果与 %#&# 联合效果会更 好。对于含有一定量机械浆的混合办公废 纸,采用 ()*+ 的漂白流程比传统的 ,-& . 的 效果要好。有资料表明,可以用 &*/(/ 代表 012%3),即 %#&# 加强的氧漂中加入 012%3 来 漂白废纸浆456。在碱性条件下,012%3 与氧气、 %#&# 混合是非常稳定的。因此,在 &* 段后,不 需洗涤,可以直接加入还原性的012%3。
天津造纸
"##" 年第 " 期
浆,$"%" 漂白废纸浆的效率要低一些,所以 一定要选择合适的工艺参数以获得最大的 白度提高。
检测漂白效率的方法除了白度之外,还 有 $"%" 消耗量。漂白过程中如果消耗了全部 的 $"%",说明 $"%" 降解,漂白效率很低。引 起降解的原因是金属离子的存在和漂白过 程中过氧化氢酶的产生。
图 " 温度对 $"%" 漂白效果的影响 由图 " 可以看出,高温显著提高了 $"%"
漂白的效率,使浆料的白度提高,漂白时间缩 短。但对于不同的废纸浆,所需要的温度是 不一样的。有资料表明,温度的提高并没有 影响到漂白过程中有机物质的溶出。在工厂 实验中高温 $"%" 漂白对斑点和胶粘物没有
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天津造纸
! 氧化性漂剂 !0 ! &"’" &"’" 是最常用的废纸脱墨浆氧化性漂 剂,其水溶液呈弱酸性。在 &"’" 漂白中,起漂 白作用的是 &’"1,&’"1 攻击木素的 2 3 ’ 结 构,在没有发生木素降解与溶解的情况下,将 其转变为不发色的基团。相对于漂白原生
·收稿日期:"##"1#,1",
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天津造纸
"##"Βιβλιοθήκη Baidu年第 " 期
常用的废纸脱墨浆漂白试剂及漂白方法简介
徐清华 石淑兰 郝晓秀
(天津轻工业学院化工系,天津,(##""")
摘要 本文对常用的废纸脱墨浆漂白试剂 &"’"、’"、’(、)*"+"’,、-.+、 )*/&, 及常用的漂白方法进行了简单的介绍。 关键词:废纸 漂白试剂 漂白方法 脱墨浆
比,进入纸机前的 >%+ 含量降低了 *#7 。
图 ! 浓度对 $"%" 漂白效果的影响 !6 !6 * 高温 $"%" 漂白 在 温 度 高 于 !##1 时 , 可 以 成 功 地 用
$"%" 漂白废纸浆。高温,并不会引起纤维的 破坏 4= 5。在 $"%" 用量相同的情况下,提高漂 白温度,$"%" 的消耗量增加,这就意味着提 高温度可以使浆料的白度提高。一般情况 下,高温对于纤维表面有一个去污作用。这 使得漂白化学品更容易扩散。与漂白原生浆 相比,漂白废纸浆的时间显著缩短了。扩散的 速度加快可能是漂白速率加快的主要原因。
废纸是重要的可再生资源,废纸的回收 利用是解决造纸工业面临的原料短缺、能源 紧张和污染严重等三大问题的有效途径。近 !# 年来,世界各国高度重视废纸资源的利 用。废纸的利用率和回收率逐年增长,处理 废纸的技术不断改进和完善。废纸碎解后的 再生浆,因为油墨在碎解过程中会发生分离、 沉积、再分离,直至不可逆再沉积,使抄成的 纸白度有所降低 $!%。所以废纸脱墨浆的漂白 技术一直是造纸工作者研究的重要课题。废 纸浆是不同纤维、填料及不同污染物组成的 不均一混合物。浆料是化学浆或机械浆,未 漂或经过不同化学药品漂白。它们经过了一 次或几次干燥,这使得其润胀能力降低,因 此,与原生浆相比,化学药品更难渗透。废纸 浆中包括许多污染物,如造纸过程中加入的
除了用作漂白时的漂剂之外,有些工厂 在水力碎浆机中加入 #6 27 3 #6 87 的 $"%", 以 补偿 高碱 度带 来的 白度 损失 (!7 3 *7 9(%)。下面对 $"%" 的漂白方法作简单介绍。
!6 !6 ! 中浓 $"%" 漂白 通常的漂白工艺条件为:浆浓 !#7 3 !"7 ,$"%"!6 27 ,:+,.#6 !27 ,&’%$#6 027 , &’"()%*6 !27 ,温度 0#1 ,时间 "6 2;,在此条 件下漂白废新闻纸浆,白度可提高 <7 9(%。 !6 !6 " 高浓 $"%" 漂白 大多数新建的工厂已不再用中浓 $"%" 漂白,而是采用高浓 $"%" 漂白 4* 5。一般在漂 白之前用双网压滤机压至 *#7 3 =#7 的浓 度。由图 ! 可以看出,与中浓 $"%" 漂白相比, 高浓 $"%" 漂白有许多的优势:白度提高;节 省蒸汽;降低 $"%" 的消耗;碱的用量降低;相 应的 >%+ 用量也降低。与中浓 $"%" 漂白相
从图 > 中可以看出,在用量相同的情况 下,%&’ 的漂白能力要强于 ()#’#*"。尤其是 用量高于 $5 76 之后。但 %&’ 的成本略高一 些。
性漂剂,都可以提高废纸浆的白度,漂白过程 中到底采用哪一种漂白剂,以及如何使用,主 要看对纸浆的白度要求、对环境的要求以及 操作成本等因素。
综上所述,不论是氧化性漂剂,还是还原
助留剂、染料、施胶剂等、脱墨过程中的脂肪 酸及表面活性剂等。所有这一切都表明,废 纸浆漂白是很困难的。但废纸浆是可以漂白 的,只不过所用的漂白试剂和漂白方法与原 生浆稍有不同。常用的废纸浆漂白剂分为两 种:氧化性漂剂和还原性漂剂。氧化性漂剂 包括 &"’"、’" 和 ’( 等。还原性漂剂包括: )*"+"’,、-.+ 及 )*/&, 等。这些漂剂可单独 使用,也可联合使用,现分别介绍如下。
参考文献
! 陈嘉翔 5 油墨粒子的不可逆再沉积对再生浆白度的影响 5 中国造纸,#$$$(7):7# # ’A2BCD)B,EFG5 +HBGIJF2 EFGIK1BF BFLI0EIM1N1I2 12 BF12O12J 01DDM—) 2FP NFLQ2IDIJH NI
IRFGLI0F NQF EGICDF05 SFM %IGA0 SFLHLD :GIL,!333:/7 . /T > U,V)EEFD5 SFLF2N BFRFDIE0F2NM 12 CDF)LQ12J IW BF12OFB EADEM5 :)EFG XFLQ2IDIJH,!33/,
加入 &’"()%* 和 +,-.、+,-/- 等螯合剂 都会抑制金属离子引起的 $"%" 分解。过氧化 氢酶是微生物体在新陈代谢过程中产生破坏 $"%" 的一种酶。产生 $"%" 酶的微生物体主 要来源于废纸和回用的纸机白水。$"%" 酶的 存在很容易检测,在含有 $"%" 酶的溶液中加 入一定量的 $"%",$"%" 很快被分解并释放出 氧气泡。除去过氧化氢酶的常用方法是加热 到 0#1 以上进行热处理,但这种方法并不适 合脱墨浆流程,因为碎浆机的碎浆温度一般 在 2# 3 221 。可以加入一种过硫酸盐化合物 杀死产生过氧化氢酶的微生物体 4 " 5 。
成 %&’。 把 *(::*;< , =$- >$ 的浆料从 7$5 =6
8’* 的白度漂到 /#5 $6 8’*,可以采取两种方 法:在碎浆机中加入 #6 +#*#;在碎浆机中加 入 !6 +#*#,后续用 $5 >6 %&’ 漂白。从化学 药品的消耗看,后一种的成本要低一些 ? = @ 。
图 > 漂白化学品用量对纸浆白度的影响
如表 ! 所示,&*/ 流程比 /(&*)流程的 结果稍好一些,而两者均比 (&*)/ 流程好得 多。在 /(&*)流程中,浆料先用 012%3 处理, 使其中的过度金属离子减少,而且更容易在 洗涤过程中除去,这使得后续的 &* 段的漂
白效率远远高于 (&*)/ 流程中的 &* 段。/ (&*)漂白结束后,残余 %#&# 的量高于(&*)/ 流程,而其白度却高于 (&*)/ 也可以说明这 一问题。
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!’ " 臭氧 臭氧用于废纸浆的漂白是最近才开始 的。臭氧一般用来漂白高品质的几乎不含机 械浆的混合办公废纸。有资料表明,单独使 用臭氧进行漂白,白度只能提高 !7 8 #7 9:&。为了得到高白度的纸浆,建议使用 ;+ 漂白流程。 ! 还原性漂白剂 #’ ! 01#:#&3 01#:#&3 是最常用的废纸浆还原性漂白 剂,但很不稳定,容易分解。分解速率受 *% 影响很大,在碱性条件下比较稳定但漂白作 用小;酸性条件下分解加快,分解出来的酸性 产物又会使 *% 进一步降低。01#:#&3 易受空 气氧化而损失还原性,本身也易产生自身氧 化还原反应。为了防止 01#:#&3 的降解,应避 免其与空气接触。01#:#&3 和它的副产物具有 很高的腐蚀性,在应用时应注意防腐。 其最佳漂白条件如下:浆浓 "7 8 57 , *% < =,时间 ! 8 #>,温度 =$? ,用量 $’ 57 8 !’ $7 ,@A+B$’ #7 8 $’ 57 。在这样的条件 下,可提高白度 37 8 =7 9:&4=6。为了获得更 高 的 白 度 , 可 以 将 01#:#&3 与 %#&# 联 合 使 用。01#:#&3 对于废纸浆中的颜色脱除有很好 的效果,所以经常与 %#&# 联合使用。有资料 表明,采用 %#&# . 01#:#&3 二段漂白,可以使 废新闻纸浆的白度提高至 =$7 9:& 以上。 #’ # CB: 与 01#:#&3 相比,CB: 是一种更好的脱 色剂。应用 CB: 可以脱除目前应用的 D$7 8 E$7 的 染 料 , 而 01#:#&3 只 能 脱 除 大 约 5$7 。它不易与空气反应,因此可以在浓度 较高的条件下使用。典型的工艺条件如下:
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浆 浓 中 浓 , %&’: ()*+ , # - !, 时 间 "$ . /$012,温度 3$4 ,用量 $5 #6 . !5 $6 。漂白 后白度可提高 "6 . 76 8’*。%&’ 也可以与 +#*# 联合使用。%&’ 可以通过 +#*# 与硫脲 反应形成,因此,在 +#*# 9 %&’ 漂白流程中, 只需加入硫脲,第一段剩余的 +#*# 就可以形
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作用。温度的作用可能来自于对 %#&# 更好地 利用,例如:使漂白反应加速,且只要金属离 子的量保持在一定的水平以下,降解反应则 显著降低。
!’ # 氧气 氧是应用非常广泛的漂白试剂,它不但 能提高浆料的白度,而且大大降低了对环境 的污染。对于废纸浆来说,只有不含或含很 少量的机械浆废纸浆才能使用氧化性很强的 氧进行漂白。单独使用氧就可以提高混合办 公废纸的白度,但如果与 %#&# 联合效果会更 好。对于含有一定量机械浆的混合办公废 纸,采用 ()*+ 的漂白流程比传统的 ,-& . 的 效果要好。有资料表明,可以用 &*/(/ 代表 012%3),即 %#&# 加强的氧漂中加入 012%3 来 漂白废纸浆456。在碱性条件下,012%3 与氧气、 %#&# 混合是非常稳定的。因此,在 &* 段后,不 需洗涤,可以直接加入还原性的012%3。
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浆,$"%" 漂白废纸浆的效率要低一些,所以 一定要选择合适的工艺参数以获得最大的 白度提高。
检测漂白效率的方法除了白度之外,还 有 $"%" 消耗量。漂白过程中如果消耗了全部 的 $"%",说明 $"%" 降解,漂白效率很低。引 起降解的原因是金属离子的存在和漂白过 程中过氧化氢酶的产生。
图 " 温度对 $"%" 漂白效果的影响 由图 " 可以看出,高温显著提高了 $"%"
漂白的效率,使浆料的白度提高,漂白时间缩 短。但对于不同的废纸浆,所需要的温度是 不一样的。有资料表明,温度的提高并没有 影响到漂白过程中有机物质的溶出。在工厂 实验中高温 $"%" 漂白对斑点和胶粘物没有
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! 氧化性漂剂 !0 ! &"’" &"’" 是最常用的废纸脱墨浆氧化性漂 剂,其水溶液呈弱酸性。在 &"’" 漂白中,起漂 白作用的是 &’"1,&’"1 攻击木素的 2 3 ’ 结 构,在没有发生木素降解与溶解的情况下,将 其转变为不发色的基团。相对于漂白原生
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常用的废纸脱墨浆漂白试剂及漂白方法简介
徐清华 石淑兰 郝晓秀
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摘要 本文对常用的废纸脱墨浆漂白试剂 &"’"、’"、’(、)*"+"’,、-.+、 )*/&, 及常用的漂白方法进行了简单的介绍。 关键词:废纸 漂白试剂 漂白方法 脱墨浆
比,进入纸机前的 >%+ 含量降低了 *#7 。
图 ! 浓度对 $"%" 漂白效果的影响 !6 !6 * 高温 $"%" 漂白 在 温 度 高 于 !##1 时 , 可 以 成 功 地 用
$"%" 漂白废纸浆。高温,并不会引起纤维的 破坏 4= 5。在 $"%" 用量相同的情况下,提高漂 白温度,$"%" 的消耗量增加,这就意味着提 高温度可以使浆料的白度提高。一般情况 下,高温对于纤维表面有一个去污作用。这 使得漂白化学品更容易扩散。与漂白原生浆 相比,漂白废纸浆的时间显著缩短了。扩散的 速度加快可能是漂白速率加快的主要原因。
废纸是重要的可再生资源,废纸的回收 利用是解决造纸工业面临的原料短缺、能源 紧张和污染严重等三大问题的有效途径。近 !# 年来,世界各国高度重视废纸资源的利 用。废纸的利用率和回收率逐年增长,处理 废纸的技术不断改进和完善。废纸碎解后的 再生浆,因为油墨在碎解过程中会发生分离、 沉积、再分离,直至不可逆再沉积,使抄成的 纸白度有所降低 $!%。所以废纸脱墨浆的漂白 技术一直是造纸工作者研究的重要课题。废 纸浆是不同纤维、填料及不同污染物组成的 不均一混合物。浆料是化学浆或机械浆,未 漂或经过不同化学药品漂白。它们经过了一 次或几次干燥,这使得其润胀能力降低,因 此,与原生浆相比,化学药品更难渗透。废纸 浆中包括许多污染物,如造纸过程中加入的
除了用作漂白时的漂剂之外,有些工厂 在水力碎浆机中加入 #6 27 3 #6 87 的 $"%", 以 补偿 高碱 度带 来的 白度 损失 (!7 3 *7 9(%)。下面对 $"%" 的漂白方法作简单介绍。
!6 !6 ! 中浓 $"%" 漂白 通常的漂白工艺条件为:浆浓 !#7 3 !"7 ,$"%"!6 27 ,:+,.#6 !27 ,&’%$#6 027 , &’"()%*6 !27 ,温度 0#1 ,时间 "6 2;,在此条 件下漂白废新闻纸浆,白度可提高 <7 9(%。 !6 !6 " 高浓 $"%" 漂白 大多数新建的工厂已不再用中浓 $"%" 漂白,而是采用高浓 $"%" 漂白 4* 5。一般在漂 白之前用双网压滤机压至 *#7 3 =#7 的浓 度。由图 ! 可以看出,与中浓 $"%" 漂白相比, 高浓 $"%" 漂白有许多的优势:白度提高;节 省蒸汽;降低 $"%" 的消耗;碱的用量降低;相 应的 >%+ 用量也降低。与中浓 $"%" 漂白相
从图 > 中可以看出,在用量相同的情况 下,%&’ 的漂白能力要强于 ()#’#*"。尤其是 用量高于 $5 76 之后。但 %&’ 的成本略高一 些。
性漂剂,都可以提高废纸浆的白度,漂白过程 中到底采用哪一种漂白剂,以及如何使用,主 要看对纸浆的白度要求、对环境的要求以及 操作成本等因素。
综上所述,不论是氧化性漂剂,还是还原
助留剂、染料、施胶剂等、脱墨过程中的脂肪 酸及表面活性剂等。所有这一切都表明,废 纸浆漂白是很困难的。但废纸浆是可以漂白 的,只不过所用的漂白试剂和漂白方法与原 生浆稍有不同。常用的废纸浆漂白剂分为两 种:氧化性漂剂和还原性漂剂。氧化性漂剂 包括 &"’"、’" 和 ’( 等。还原性漂剂包括: )*"+"’,、-.+ 及 )*/&, 等。这些漂剂可单独 使用,也可联合使用,现分别介绍如下。
参考文献
! 陈嘉翔 5 油墨粒子的不可逆再沉积对再生浆白度的影响 5 中国造纸,#$$$(7):7# # ’A2BCD)B,EFG5 +HBGIJF2 EFGIK1BF BFLI0EIM1N1I2 12 BF12O12J 01DDM—) 2FP NFLQ2IDIJH NI
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加入 &’"()%* 和 +,-.、+,-/- 等螯合剂 都会抑制金属离子引起的 $"%" 分解。过氧化 氢酶是微生物体在新陈代谢过程中产生破坏 $"%" 的一种酶。产生 $"%" 酶的微生物体主 要来源于废纸和回用的纸机白水。$"%" 酶的 存在很容易检测,在含有 $"%" 酶的溶液中加 入一定量的 $"%",$"%" 很快被分解并释放出 氧气泡。除去过氧化氢酶的常用方法是加热 到 0#1 以上进行热处理,但这种方法并不适 合脱墨浆流程,因为碎浆机的碎浆温度一般 在 2# 3 221 。可以加入一种过硫酸盐化合物 杀死产生过氧化氢酶的微生物体 4 " 5 。
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图 > 漂白化学品用量对纸浆白度的影响
如表 ! 所示,&*/ 流程比 /(&*)流程的 结果稍好一些,而两者均比 (&*)/ 流程好得 多。在 /(&*)流程中,浆料先用 012%3 处理, 使其中的过度金属离子减少,而且更容易在 洗涤过程中除去,这使得后续的 &* 段的漂
白效率远远高于 (&*)/ 流程中的 &* 段。/ (&*)漂白结束后,残余 %#&# 的量高于(&*)/ 流程,而其白度却高于 (&*)/ 也可以说明这 一问题。
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!’ " 臭氧 臭氧用于废纸浆的漂白是最近才开始 的。臭氧一般用来漂白高品质的几乎不含机 械浆的混合办公废纸。有资料表明,单独使 用臭氧进行漂白,白度只能提高 !7 8 #7 9:&。为了得到高白度的纸浆,建议使用 ;+ 漂白流程。 ! 还原性漂白剂 #’ ! 01#:#&3 01#:#&3 是最常用的废纸浆还原性漂白 剂,但很不稳定,容易分解。分解速率受 *% 影响很大,在碱性条件下比较稳定但漂白作 用小;酸性条件下分解加快,分解出来的酸性 产物又会使 *% 进一步降低。01#:#&3 易受空 气氧化而损失还原性,本身也易产生自身氧 化还原反应。为了防止 01#:#&3 的降解,应避 免其与空气接触。01#:#&3 和它的副产物具有 很高的腐蚀性,在应用时应注意防腐。 其最佳漂白条件如下:浆浓 "7 8 57 , *% < =,时间 ! 8 #>,温度 =$? ,用量 $’ 57 8 !’ $7 ,@A+B$’ #7 8 $’ 57 。在这样的条件 下,可提高白度 37 8 =7 9:&4=6。为了获得更 高 的 白 度 , 可 以 将 01#:#&3 与 %#&# 联 合 使 用。01#:#&3 对于废纸浆中的颜色脱除有很好 的效果,所以经常与 %#&# 联合使用。有资料 表明,采用 %#&# . 01#:#&3 二段漂白,可以使 废新闻纸浆的白度提高至 =$7 9:& 以上。 #’ # CB: 与 01#:#&3 相比,CB: 是一种更好的脱 色剂。应用 CB: 可以脱除目前应用的 D$7 8 E$7 的 染 料 , 而 01#:#&3 只 能 脱 除 大 约 5$7 。它不易与空气反应,因此可以在浓度 较高的条件下使用。典型的工艺条件如下:
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