[发明专利]用于漂白纸浆的方法

说明书

本发明涉及一种用于漂白未漂白或预漂白纸浆的方法，其包括至少以下连续步骤：a)制备pH至少为8的未漂白或预漂白纸浆，b)将步骤a)结束时得到的纸浆与二氧化氯接触，c)当从步骤b)得到的纸浆的pH低于10时，向纸浆中加入至少一种布朗斯台德碱，d)在步骤c)结束时得到的纸浆中加入过氧化氢，e)将在步骤d)结束时得到的纸浆保持在第一漂白塔中，f)任选地，在步骤e)结束时向得到的纸浆中加入硫酸，并将得到的纸浆保持在第二漂白塔中，所述方法在步骤e)结束之前，并且如果适用的话，在步骤f)结束之前不需要洗涤纸浆的步骤。

技术领域

本发明涉及一种用于漂白未漂白或预漂白纸浆的方法，该方法在碱性介质、过氧化氢以及硫酸(在某些条件下)中使用二氧化氯。所述漂白在几个反应步骤中进行，但不需要在步骤之间对纸浆进行中间洗涤。

背景技术

传统上，漂白纸浆在被称为阶段的几个步骤中进行。每个阶段随后是洗涤纸浆以及最常见的pH的变化。在这些多个步骤中，通常使用不同的化学试剂，如脱木质素剂(氧气、二氧化氯或过氧化氢)，来产生木质素在纸浆中的氧化、脱色和几乎完全溶解。

在常规的漂白方法中，过氧化氢被用于碱性介质中。它可单独使用或有时与气态氧结合使用。过氧化氢通过在纸浆中的脱木质素作用(即解聚木质素的氧化，然后溶解)或通过脱色(随不溶解的木质素分子的结合的减少的木质素的氧化)来起作用。

二氧化氯(ClO₂)是最常用的试剂和最有效的漂白剂。它在漂白流程中的几个地方，在被称为阶段D的阶段期间使用，该阶段按数字顺序实施：阶段D₀、D₁和D₂。但是，它有许多缺点。二氧化氯产生可污染水生环境的氯化有机化合物(AOX)，以及产生对木质素呈惰性的氯酸根离子(ClO₃^-)。

氯酸根离子由亚氯酸根离子(ClO₂^-)形成，并且在二氧化氯和木质素之间的反应过程中产生次氯酸(HClO)。已知氯酸根离子作用于水生环境中的植物群，并积聚在湖泊和水道的沉积物中。因此，氯酸根离子的形成对从纸浆厂接收污水的水生环境的生态有害。

此外，氯酸根离子是在漂白条件下对木质素呈惰性的氧化剂。其在漂白期间的形成导致氧化能力的损失，这导致脱木质素作用的降低。通常，取决于方法，脱木质素能力的损失在10％和40％之间变化，因此需要使用过量的二氧化氯以获得预期的最终亮度。

为了理解和限制阶段D期间氯酸根的形成，已经进行了许多研究。其中，pH的影响和二氧化氯浓度的影响已成为几项研究的主题。可以特别引用Svenson等人的这篇文章(“Effect of pH on the inorganic species involved in a chlorine dioxidereaction system”,Ind.Eng.Chem.Res,vol.41,p.5927-5933,2002)，因为它表明在pH8进行的阶段D结束时，亚氯酸根离子比氯酸根离子以更大的量存在。因此，反应介质在pH 8产生的氯酸根少于在酸性pH产生的。

为了限制二氧化氯的消耗，已经开发了几种方法。特别是Manning等人(“Additionof hydrogen peroxide and molybdate to chlorine dioxide bleaching stages”,Journal of Pulp and Paper Science,Vol.32,n°2,p.(见第58-62页,2006)已经描述了在酸性介质中与过氧化氢一起在钼酸盐存在下的二氧化氯流程。二氧化氯的含量可随过氧化氢的加入而减少。然而，主要由于芬顿反应，结合二氧化氯和过氧化氢伴随着纤维素的粘均聚合度的下降。然而，在流程开始时引入螯合阶段用于减少解聚并增加亮度。