[发明专利]高效二氧化氯纸浆漂白方法

说明书

本发明涉及纸浆漂白方法，更具体地说，在某种意义上涉及二氧化氯漂白木浆的改进方法，使木浆进行两步高PH值和低PH值漂白段，其结果使木将变白所需的二氧化氯用量显著减少。

众所周知，在木浆漂白技术中，木浆漂白的主要目的是提高纸浆的白度，通过除去未漂纸浆中的某些成分，或对其进行改性，使其适用于制造印刷级纸和薄页纸，这些成分包括木素及其降解产物、树脂、金属离子、非纤维素碳水化合物和各种类型的微粒。通常使用元素氯、苛性钠、次氯酸盐、氧、过氧化氢和二氧化氯，采用多段漂白方法，进行化学木浆的漂白。在具体的漂白方法中所需要的段数取决于未漂纸浆的性质以及纸浆的最终用途。目前，亚硫酸盐或硫酸盐纸浆大多数采用五段漂白程序，称为（CD）（EO）DED。在（CD）（EO）DED程序中，D表示二氧化氯，C表示元素氯，E表示碱抽提，O表示氧气。该多段方法大体上包括氯化段（CD）。第一氧化抽提段（EO），第一漂白段（D₁），第二碱抽提段（E₂）及第二和最终漂白段（D₂）。

在传统的（CD）（ED）DED多段漂白方法中，两个二氧化氯漂白段的每一段都是用一步法在70℃漂白3小时而进行的，最终PH值约3.8。通常已知PH值与白度和强度性能以及木浆混合物中存在的化学物质有重要关系，至今尚认为该特定的PH值在（CD）（EO）DED程序中，对两段二氧化氯漂白段的每一段来说都是最佳的。还应该认识到虽然具体提到了（CD）（EO）DED程序，但对熟悉木浆漂白技术的人员来说，对于大多数已知的其它三、四、五或六段漂白方法，在任何D段都可使用一步法二氧化氯漂白段。

在制浆造纸工业中，目前使用的一步法二氧化氯漂白段的缺点在于大约损失30%二氧化氯，形成了不活泼的亚氯酸盐和氯酸盐，由于二氧化氯成本很高，因此这种方法是很不理想的。本发明在二氧化氯漂白过程中，大大减少了二氧化氯的损失，因此解决了二氧化氯漂白现有技术中存在的众所周知的缺陷。减少二氧化氯损失的优点是十分显著地降低了木浆漂白工艺的成本，并减少了污染程度。

根据本发明，申请人提供一种在水悬浮液中用二氧化氯漂白木浆的改进方法，用两步法漂白段代替木浆漂白技术领域熟练技术人员已知的一步法漂白段。该新方法包括首先将木浆水悬浮液与二氧化氯水溶液混合，并将该混合物在PH约5-10之间保持约5-40分钟，使之经受第一步漂白，接着，为了使PH下降到约1.9-4.2之间，向该混合物中加入酸或酸性气体，使该混合物经受第二步漂白，第二步漂白是在降低的PH值下保持2小时或2小时以上，最合适的是约2.5-3.9小时。该新方法能用于（CD）（EO）DED漂白程序的D₁或D₂段，以及其它三、四、五、六和七段漂白程序中的任何D漂白段。该新方法的操作温度应在约55-85℃之间，纸浆的最终浓度应在约3-12%。

因此，本发明的目的是在木浆漂白方法中提供更有效的二氧化氯漂白。

本发明的另一个目的是显著减少木浆漂白方法中二氧化氯转化成无漂白能力的化合物。

本发明还有一个目的是降低木浆漂白方法的成本。

本发明再有一个目的是通过选择二氧化氯用量，达到比以前可能达到的更高的木浆白度。

有些目的已经进行了描述，当结合附图进行说明时，其它目的将是显而易见的，其中：

图1是在硫酸盐纸浆的二氧化氯漂白中PH值对形成氯酸盐和亚氯酸盐的影响的曲线图（“纸浆漂白”再版本，R.P.singh出版，137页）。

图2是对于传统一步法漂白方法和本发明的新的两步法漂白方法，当D₁用量随纸浆变化时作的图2纸浆的D₁白度曲线图。

图3是传统一步法漂白方法和本发明的新的两步法漂白方法中，D₂白度对二氧化氯用量所作的曲线图，其中D₂用量以纸浆计为0.2%ClO₂。

图4是传统一步法漂白方法和本发明的新的两步法漂白方法中，D₁和D₂白度对二氧化氯用量所作的曲线图。

图5是传统的一步法漂白方法和本发明的新的两步法漂白方法中，D₁白度对以纸浆计二氧化氯的百分数（%）（D₁用量）作所的曲线图。