现有纸浆过氧化氢漂白过程强化方法
1、 稳定剂强化过氧化氢漂白
过氧化氢漂白中加入的稳定剂在于控制金属离子的催化作用比如氢氧化钠和α—羟基丙烯酸聚合物、碱金属氢氧化物和磷酸酯齐聚物、氧化镁或可溶性镁盐、柠檬酸及其盐、乙酸镁、磷酸衍生物或取代磷酸、二皮考林酸等[13]。目前比较常用的是硅酸钠和硫酸镁。
钱学仁等[14]对层状结晶二硅酸钠(以下简称层硅)的稳定性能进行了研究。文章表明层硅替代硅酸钠作为纸浆过氧化氢漂白稳定剂是可行的在相同用量下麦草浆白度可提高1.5%—2.0%ISO脱墨浆可提高0.5%—1.0% ISO。在相同白度下稳定剂用量可节约1%。
2 、鳌合剂强化过氧化氢漂白
在漂白剂中添加的鳌合剂可与重金属离子和硬度离子Ca2+、Mg2+络合形成屏障阻止其与过羟离子接触催化生成自由基。常用的氨基酸型鳌合剂是乙二胺四乙酸(EDTA)钠盐多羟基羧酸型螯合剂有柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸等它们在强碱浴中表现出对金属离子更大的螯合值。最近又开发出一种新型的螯合剂DTMPA。
3 、活化剂强化过氧化氢漂白
漂白活化剂实际上是酰基结合了某些离子基团的酰化剂如四乙酰乙二胺(TAED)、壬酰氧基苯磺酸钠(SNOBS)、四乙酰甘脲(TAGU)及五乙酰葡萄糖(PAG)等它们通过水解反应使过羟基离子酰基化产生过酸和过酰基阴离子而起作用。过酸是比过氧化氢更活泼的漂白剂在40—60℃范围内能有效漂白。
钱学仁等[15]对麦草soda—AQ浆H2O2漂白时四乙酰乙二胺(TAED)的活化效果和影响因素进行了考察表明TAED对H2O2漂白具有明显的活化作用TAED活化的H2O2漂白与单纯的H2O2漂白相比具有漂白时间短、漂浆白度高等优点。TAED活化的麦草soda—AQ浆H2O2漂白的适宜的工艺条件为:浆浓10%时间30min温度70℃TAED与过氧化氢摩尔比为0.5。
Edward L. Springer[16]通过硫酸转变过氧化氢为氧化能力更强的过氧化单硫酸。实验表明这种过氧化单硫酸在脱木素时仅有很低的计量被消耗它可以提高高得率机械浆或化学机械浆的强度甚至生产化学机械浆也可以用来恢复未漂软木硫酸盐浆的强度还可以对农业剩余物进行脱木素以增强其酶处理能力。
4 、漂前酸处理强化过氧化氢漂白
在过氧化氢漂白前进行酸处理是脱除金属离子的一种十分有效的方法。用硫酸、盐酸等无机酸中的氢离子将纸浆中的金属离子置换出再通过脱水洗涤将其去。酸处理过程中除去铁、铜、锰重金属离子的同时也除去了镁、钙等碱金属离子。为了稳定过氧化氢和保护碳水化合物通常在漂白过程中添加镁盐。刘秋娟等[17]在麦草浆漂白实验中证实有酸处理的P段浆白度比无酸处理的12% ISO这说明了酸处理的重要作用。
5 、压力高温强化过氧化氢漂白
过氧化氢是最重要的无氯漂剂之一。过氧化氢脱木素或漂白通常限于80℃以下因为一般认为在高温下过氧化氢易分解而导致化学药品效率和纸浆强度的降低造成经济损失。但是过氧化氢是一种弱氧化剂，为了实现TCF漂白和达到高白度必须强化过氧化氢漂白段即采用更高的温度在压力(通常为氧压)下进行漂白以增强脱木素能力和漂白作用。目前许多浆厂采用氧加压的过氧化 氢漂白(PO)段结合碱氧漂白和过氧化氢漂白的优点明显改善了漂白效果。
Koukkari等[18]侧用物理化学方法研究了压力过氧化氢漂白的热力学和反应动力学。研究结果表明在95—120℃范围内随着温度的升高H2O2和NaOH的消耗速率增加浆液PH值下降纸浆白度提高卡伯值降低相对地纸浆的粘度损失增加。在任一恒定温度下随着压力的升高纸浆卡伯值的下降略有增加而白度明显提高。加压能增加氧的溶解度和强化传质过程。当温度高于液相沸点时在液浆界面会产生蒸汽泡因而降低了液浆相间的传递系数。将压力提高到该温度对应的蒸汽压以上可防止蒸汽泡的形成以维持足够高的液浆相间传递系数
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