[发明专利]一种使用H2O2/OBA的阔叶木P-RC APMP漂白方法

说明书

技术领域

本发明属于制浆造纸领域，涉及一种使用H₂O₂/OBA的阔叶木P-RC APMP漂白方法。

背景技术

植物纤维原料短缺和环境污染问题一直是制约我国制浆造纸工业持续健康发展的主要障碍。近些年，高得率制浆工艺以其较低的纤维成本和环境污染负荷等优势逐渐受到关注，发展非常迅速。通常，高得率浆包括：磨石磨木浆(Stone Ground Wood，SGW)、盘磨机械浆(Refiner Mechanical Pulp，RMP)、热磨机械浆(Thermo Mechanical Pulp，TMP)、漂白化学热磨机械浆(Bleached Chemi-Thermo Mechanical Pulp，BCTMP)、碱性过氧化氢机械浆(Alkaline Peroxide Mechanical Pulp，APMP)和温和预处理加盘磨化学处理的碱性过氧化氢机械浆(Pre-conditioning Refiner Chemical pretreatment Alkaline Peroxide Mechanical Pulp，P-RCAPMP)。其中，SGW和RMP制浆工艺由于设备生产能力较低或纸浆性能较差等方面的原因，目前已基本淘汰；TMP工艺通常以针叶木(云杉、松木等)为原料，所生产的纸浆仅服务于有限的纸种(例如：超级压光纸、新闻纸等)，国内也非常少；BCTMP、APMP和P-RC APMP工艺通常以阔叶木(杨木和桉木)为原料，所生产的纸浆白度较高、机械强度较好，近些年在高档纸种中替代漂白阔叶木化学浆的应用越来越受欢迎，所以，狭义的高得率浆指漂白的化学机械浆，即BCTMP、APMP和P-RC APMP。高得率浆的漂白通常采用“保留木素式”的漂白方式，采用过氧化氢或连二亚硫酸钠为漂白剂，在不脱除木素的前提下通过改变或破坏纸浆中的发色基团的结构，达到提高纸浆白度的目的。但是，这种传统的“化学漂白”方法在一定程度上使高得率浆的独特性能(较高的松厚度、不透明度、光散射系数和得率)受到损失，而且漂白后高得率浆的白度稳定性较差。另外，对于漂白性能较差或较高白度要求的高得率浆漂白工艺来说，漂白剂的用量需要大大提高，并且严格控制漂白工艺参数，这都将进一步增加生产成本、加剧对高得率浆独特性能的负面影响。

荧光增白剂(Optical Brightening Agent，OBA)也称为光学增白剂，是一种几乎无色的荧光有机化合物，能够吸收300～400nm的紫外光，在400～500nm的可见光区发出蓝光，达到补偿纸浆白度、调整纸浆纤维色调的目的。因为这一独有特性，OBA被常用于大多数纸和纸板的生产中以获得较高的白度和视觉品质。由于没有改变纤维原料中木素的化学结构，所以这种增白作用相对改变木素结构的化学漂白而言，可称之为“物理漂白”(Physical bleaching)。因此，针对漂白性能较差或高白度高得率浆的传统过氧化氢漂白存在的诸多问题，近几年来国内外制浆造纸界的科研人员积极开展结合过氧化氢和荧光增白剂的高得率浆“化学/物理”漂白技术的研究工作，并在以下的文献中公开介绍阔叶木高得率浆的这种新型漂白技术：

1、张红杰等人分别发表在《Appita Journal》杂志2009年第62卷5期第355-359页“Use of fluorescent whitening agents against light-induced colour reversion of aspen BCTMP”和《中国造纸学报》杂志2008年第23卷4期第32-36页“荧光增白剂对杨木BCTMP浆光致返黄的抑制作用”的两篇文章主要围绕高得率浆光学稳定性差的不足以及高得率浆光致返黄的机理，充分利用荧光增白剂的独有特性(吸收紫外光，转换成蓝光)从技术理论上进行尝试，将荧光增白剂加入到经漂白的高得率纸浆纤维中，达到改善高得率浆光学稳定性的目的。

2、Chen Q.等人发表在《Journal of Pulp and Paper Science》2010年第36卷1-2期第35-41页“Effect of an optical brightening agent on the optical properties of aspen，birch and maple high-yield pulps”一文尝试将荧光增白剂加入到商品阔叶木(杨木、桦木和枫木)BCTMP纸浆中，以期改善漂白后纸浆的光学性能，实验通过数学模型从理论上诠释荧光增白剂的增白效率与高得率浆的初始光学性能指标之间的关系。