[发明专利]化学纸浆的漂白方法

说明书

本发明涉及一种化学纸浆的漂白方法。更具体地说，本发明的主题是：至少包含一个二氧化氯处理段的化学纸浆的漂白方法。

化学纸浆或化学浆是利用一种或多种化学剂，通过对木质纤维素材料，特别是木材进行蒸煮而得到的纸浆。因此，在化学纸浆中，分类成如下：

牛皮浆或硫酸盐浆，

亚硫酸盐浆或亚硫酸氢盐浆，

半化学浆或中性亚硫酸盐浆，

用溶剂蒸煮后的纸浆，

如通过有机溶剂法得到的纸浆(“Ullmann化学工学百科全书”Ullmann’sEncyclopedia ofIndustrial Chemistry,第五版，卷A.18,1991，第568-569页)。

其中，可使用所有的木材：

针叶木，如各种松木或冷杉，

阔叶木，如桦木，杨木，榉木和桉树类。

绝大多数通过蒸煮得到的化学浆均需经受若干个脱木素和/或漂白处理段。

第一段包括通过蒸煮而进行完全脱木素。随后的各段为漂白段。

第一脱木素段通常通过用气相氯，二氧化氯或氧进行处理。

常规的用二氧化氯的处理段通常是，在常压及酸性pH下，使纸浆与二氧化氯水溶液反应。在该程序的开始阶段，pH在2和3之间，在该程序的结束阶段，pH在4和5之间。

不同于常规段使用的操作条件已形成了许多研究课题。因此，US5,474,654披露了一种方法，在该方法中，在蒸煮后，纸浆在40和90℃之间的温度，酸性介质的pH在1和6之间，经受包含二氧化氯，氧和水蒸汽的作用。

在US3,655,505中披露了两段漂白法，根据该方法，首先，在15-100℃使20-60％浓度的纸浆经受稀释于惰性气体如空气，水蒸汽中的气相二氧化氯的作用，为时20秒至60分钟，然后，进行洗涤并用过氧化氢进行处理。

此外，披露于SE93 03037中的方法包括：至少一个二氧化氯处理段，所述处理是在90-100℃,0.1-10巴压力下进行的。至于稀释气体的性质或介质的pH值，其中没有任何指示。

为了限制将氯化副产物排入环境中，已建议用其它的氧化剂替代氯化反应剂。C.L.Forber的文章“牛皮浆中氯和二氧化氯的替换”“ Chlorine andChlorine Dioxide Replacements in Kraft Pulp Bleaching:Emerging Technologiesor Laboratory Curiosities”(TAPPI Atlanta,Georgia 1993)指出，存在着若干种具有足够漂白能力的化合物来替代氯进行脱木素，但替代二氧化氯进行漂白似乎还不能实现，运是因为尚没有任何反应剂显示出二氧化氯的效率、选择性和有益的成本。

尽管在漂白程序中用二氧化氯简单地替代氯可使纸浆厂废液中有机氯化衍生物(AOX：可吸收的有机卤)的量大大地减少，然而，运仍不足以满足生态的要求。

本发明的目的是提供一种化学浆的漂白方法，该方法包括至少一个二氧化氧处理段，并且在保护环境的同时，使之能得到强漂白的纸浆。

通过根据本发明化学纸浆的漂白方法实现了该目的，根据所述的方法，使纸浆经受若干处理段的程序，所述程序至少包括一个其中形成反应混合物的段，在该段中，纸浆经受二氧化氯溶液的处理，其特征在于，在氧压下保持所述的反应混合物。

令人惊奇的是，申请人的公司已发现，在氧压下进行操作不仅能降低二氧化氯的消耗量，而且还能改善化学纸浆的白度。

根据本发明的处理段能在化学纸浆漂白程序中的任何段中使用。优选在程序结束时使用。

尽管可将该段插入利用分子氯的常规CEDED程序中，但通常优选的是，将其用于其中氯被二氧化氯完全替代的ECF(无元素氯)漂白方法中。

根据本发明，反应混合物的pH值通常在1和10之间，优选在7和10之间，有益的是在7和9之间。

氧压可在宽范围内变化；通常氧压在0.1-100巴，优选在3-10巴。

所存在的氧可以是纯氧，或通过空气而提供。

反应温度通常在25-150℃，优选在40-90℃。

二氧化氯的处理时间从2分钟至5小时。该时间优选在30分钟和2小时之间。

纸浆的浓度以干物质重量相对于纸浆总重量的百分数来表示。在用二氧化氯处理期间，该浓度通常在1和30％之间，优选在5和15％之间。