[发明专利]一种沙柳浆的二氧化氯漂白工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种沙柳浆的二氧化氯漂白工艺，属于纸浆漂白技术领域。

背景技术

长期以来，麦草漂白化学浆是造纸工业的主要原材料之一，现在麦草原料大多还田，原料缺乏，因此开发新的造纸原料是当务之急。沙柳主要用于北方防砂护林，三年必须砍伐一次，否则容易死亡，伐材量巨大，但用途不大，因此研发沙柳采用新的工艺技术制浆造纸，纸浆性能相当于阔叶木浆，可提高农林剩余材料的利用价值，提高种植户的收入，调动种植户的积极性，维护农林牧的持续发展。

国内现有的化学纸浆的漂白采用传统的CEH漂白，即第一段采用氯气(Cl₂)漂白，第二段采用碱抽提(E)漂白，第三段采用次氯酸盐(H)漂白。

采用上述CEH漂白流程污染大，漂白废水中含有致癌性和致变性的有机氯化物(AOX)，AOX不仅存在于漂白废水中，而且存在于纸浆和纸制品中。另外，CEH漂白浓度低，漂白清水用量大，废水无法实现循环回用，排放量大。CEH漂白漂后纸浆白度低(75％ISO以下)，返黄严重，无法制造高档纸品，要提高纸浆表观白度，必须加入有致癌作用的荧光增白剂，而荧光增白剂是食品包装用纸所禁止使用的化学药品。由此可见，改变现有漂白工艺已经刻不容缓，需要新的漂白工艺来取代传统的CEH三段漂白。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种沙柳浆的ClO₂漂白工艺，该工艺采用ClO₂(无元素氯)四段漂白，在漂白过程中不会产生高致癌性和致病性的有机氯化物，从根本上减少了CEH三段漂白废水造成的环境污染及废水处理困难的问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种沙柳浆的ClO₂漂白工艺，该工艺是对经过化学法蒸煮后的沙柳浆浆料采用四段漂白得到漂白浆料，其中：

第一段为氧脱木素漂白(O)；第二段为ClO₂漂白(D₀)；第三段为氧和过氧化氢强化的碱抽提(EOP)；第四段为ClO₂补充漂白(D₁)。

在上述工艺中，优选地，所述第一段氧脱木素漂白的条件为：所述沙柳浆浆料的浓度为12wt％；相对于1吨成品风干浆的质量：烧碱用量为1.5-2.5％，保护剂用量为0.05-0.2％；反应时间为60-120min，反应温度为80-110℃，O₂用量为22-24kg/Adt，氧压为0.6-0.9MPa，更优选地，所述保护剂为MgSO₄。其中Adt表示1吨成品风干浆，风干浆指含水率为10％的纸浆。

在上述工艺中，优选地，所述第二段ClO₂漂白的条件为：浆料浓度为12wt％；ClO₂用量为20-23kg/Adt；反应温度为85-100℃，反应时间为≥120min，反应过程中产生酸，pH值逐渐降低，控制最终pH值为1.5-4.5。该步骤的主要目的是脱出木素，采用较高处理温度和较长处理时间可以提高漂白效果，ClO₂有良好的选择性，能够选择性的与浆料中的木素和色素反应，在温和的条件下，对碳水化合物的降解比较轻，漂后的纸浆白度高、稳定性好。

在上述工艺中，优选地，所述第三段氧和过氧化氢强化的碱抽提的条件为：浆料浓度为12wt％；NaOH用量为5-50kg/Adt，O₂用量为3-10kg/Adt，H₂O₂用量为3-10kg/Adt；反应温度为70-120℃，反应时间为50-90min。该步骤的主要目的是进一步溶出木素，加入氧和过氧化氢两种强氧化剂来达到提高白度的目的。

在上述工艺中，优选地，所述第四段ClO₂补充漂白的条件为：浆料浓度为12wt％；ClO₂用量为11-14kg/Adt，反应温度为70-100℃，反应时间为240-280min，最终pH值为3.5-6.5；其中，最终pH值是采用NaOH进行调节的。

在上述工艺中，优选地，该工艺还包括在第一段脱木素漂白结束后，第二段ClO₂漂白开始前，向浆料中加入H₂SO₄调节pH值的步骤；更优选地，pH值调节为6.5-7.5。

在上述工艺中，优选地，经化学法蒸煮后的沙柳浆浆料的卡伯值为16-18。

在上述工艺中，优选地，该工艺是对经过烧碱助剂法或硫酸盐法蒸煮后的沙柳浆浆料进行四段漂白：