[发明专利]一种绿色螯合剂在纸浆过氧化氢漂白中应用的方法

说明书

本发明公开了一种绿色螯合剂在纸浆过氧化氢漂白中应用的方法，属于制浆造纸工程技术领域。具体为将纸浆稀释至浆浓5%~10%后，加入质量百分比含量为纸浆绝干含量0.8%~1.2%的IDS，并混合均匀，同时控制螯合处理温度为60℃~80℃，反应时间为50min~70min。IDS作为螯合剂进行螯合处理用于纸浆过氧化氢的漂白，与使用传统螯合剂EDTA过氧化氢漂白效果相当，可使蔗渣浆的白度提高2~4%，抗张指数提高5~6%，耐破指数提高20~23%，撕裂指数提高8~10%，可使废纸脱墨浆的白度提高2~4%，耐破指数提高6~11%，撕裂指数提高4~6%。本发明的方法可用于纸浆过氧化氢漂白的生产过程。

技术领域

本发明属于制浆造纸工艺技术领域，具体涉及一种绿色螯合剂(IDS)在纸浆过氧化氢漂白中应用的方法。

背景技术

造纸用木材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障碍。随着木材资源的日益短缺和对环境的重视，非木材纤维及再生植物纤维的利用已经引起世界各国的极大重视。蔗渣是常用的造纸非木材纤维原料，可替代木材纤维用于制浆造纸，减轻木材纤维原料短缺的问题，并且其制浆性能较好，易于蒸煮，化学品用量少于木材纤维。废旧新闻纸是再生植物纤维回用造纸的主要资源之一，其回用工艺流程简单，无需蒸煮，基本没有污染，可有效减轻木材纤维原料短缺和环境污染的问题。但由于纸浆自身携带的及在制浆造纸过程中引入的金属离子、灰分、胶粘剂、木素和溶出的抽出物等，会影响纸浆过氧化氢漂白效果，导致纸张白度达不到预期要求。同时，废纸在碎解和脱墨过程中也会导致纸浆白度的下降。而纸张的白度作为纸张最突出的性质之一将决定纸张的用途，因此纸浆的漂白工艺技术在废纸制浆造纸生产过程中占有重要地位，成纸的质量及白度越高，能量消耗越少，浆料最终使用的范围也就越广。

过氧化氢是全无氯漂白纸浆工艺的主要漂白剂。但在碱性漂白条件下，过氧化氢会发生自身分解，同时过渡金属离子的存在会加快过氧化氢的分解速率，造成漂白效率的降低以及生产成本的增加。此外过渡金属离子还会与木素结合成二次发色基团，影响漂后浆白度的提高。一直是制约过氧化氢漂白技术发展的瓶颈问题。采用螯合剂处理可以有效的阻止过渡金属离子对过氧化氢的无效分解作用。螯合剂与金属离子结合形成稳定的环状结构，可以防止金属离子被纸浆吸收，从而抑制金属离子对过氧化氢的分解作用，提高漂白效果。

目前，广泛采用EDTA和DTPA作为过氧化氢漂白的螯合剂。但EDTA在水环境中属于特别难以降解的化合物，它能将重金属离子从固体物质中转移至水溶液中，延伸了这些有毒金属的危害范围和周期。而DTPA的使用有可能是诱导癌症的因素，对人体的健康不利。亚氨基二琥珀酸(IDS)是一种新型的氨基酸基螯合剂，它有很强的螯合过渡金属离子的能力和良好的溶解性，且毒性低、可被生物降解，用于纸浆的过氧化氢漂白能够克服传统EDTA、DTPA螯合剂的缺点。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术缺陷，提供一种绿色螯合剂在纸浆过氧化氢漂白中应用的方法。

本发明通过以下技术方案予以实现。

一种绿色螯合剂在纸浆过氧化氢漂白中应用的方法，包括以下步骤：

1)螯合处理(Q段)：向纸浆中加入亚氨基二琥珀酸四钠(IDS)作为螯合剂进行螯合处理，所述亚氨基二琥珀酸四钠用量为纸浆绝干含量的0.8wt％～1.2wt％，所述螯合的温度为50℃～80℃；

2)过氧化氢漂白(P段)：步骤(1)所得纸浆经段间洗涤后加入H₂O₂、NaOH、Na₂SiO₃、MgSO₄进行后续过氧化氢漂白处理。

3)漂白后测定纸浆得率，并将纸浆处理后抄片测定其白度、抗张指数、撕裂指数、耐破指数。

优选的，步骤(1)所述纸浆为蔗渣浆或废纸脱墨浆。