專利名稱：一種用于漿料氧脫木素漂白的助劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙領(lǐng)域，尤其是一種用于漿料氧脫木素漂白的助劑及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)保意識(shí)的不斷提高，造紙工業(yè)也更加注重對(duì)于環(huán)境的保護(hù)。因此，越來越多的造紙企業(yè)在新建或改建制漿漂白生產(chǎn)線時(shí)，采用全無氯(TCF)漂白或無元素氯(ECF)漂白。TCF漂白和ECF漂白對(duì)環(huán)境更加友好，是造紙工業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路的必然選擇。氧脫木素是TCF漂白不可缺少的重要組成部分，也是大多數(shù)ECF漂白重要的組成部分，是紙漿漂白技術(shù)的發(fā)展方向。在國(guó)家大力倡導(dǎo)采用氧脫木素工藝對(duì)漿料進(jìn)行漂白的同時(shí)，企業(yè)也將氧脫木素工藝作為制漿技術(shù)改造和新建制漿項(xiàng)目的首選。然而，采用氧脫木素工藝存在以下缺點(diǎn)，由于采用氧氣對(duì)漿料木素進(jìn)行脫除時(shí)，存·在選擇性差異，在脫除木素的同時(shí)，纖維被嚴(yán)重降解。為了保護(hù)纖維免受降解，通常采用硫酸鎂或三聚磷酸鈉作為纖維保護(hù)劑。硫酸鎂或三聚磷酸鈉主要起鈍化漿中過渡金屬離子(Cu2+、Fe2+、Mn2+等)等的作用，防止上述金屬離子使纖維素分子中的羥基氧化成羰基而引起糖甙鍵的斷裂。中國(guó)專利CN200610135309. 7公開了三聚磷酸鈉在氧脫木素漂白中作為保護(hù)助劑的應(yīng)用，該方法能夠?qū)w維起到一定的保護(hù)作用。然而，硫酸鎂或三聚磷酸鈉由于化學(xué)成分單一，作用效果不好，不能起到很好的木素脫除作用。同時(shí)，在氧脫木素過程中，由于氧氣水溶性較差，氣、液、固界面張力高，使氧氣與木素的反應(yīng)存在不均勻現(xiàn)象，會(huì)造成木素脫除不均勻，影響后續(xù)漂白漿料白度的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于針對(duì)上述存在的問題，提供一種用于漿料氧脫木素漂白的助劑及其應(yīng)用。本發(fā)明的助劑采用多種組分復(fù)配，具有良好的協(xié)同作用，與在氧脫木素過程中單一采用硫酸鎂或三聚磷酸鈉等相比，能夠有效提高木素脫除率、漿料得率、漿料白度，保護(hù)纖維免受降解，同時(shí)有效減少后續(xù)漂白過程中漂白劑用量，降低漂白廢水對(duì)環(huán)境的污染，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和使用價(jià)值。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。一種用于漿料氧脫木素漂白的助劑，包括如下重量百分比的組分
十二烷基苯磺酸鈉 5% 15%
木質(zhì)素磺酸鈉3% 20%
蒽醌衍生物5% 25%
亞硫酸鈉25% 65%
三聚磷酸鈉1% 15%。作為優(yōu)選，包括如下重量百分比的組分
十二烷基苯磺酸鈉 10%
木質(zhì)素磺酸鈉15%蒽醌衍生物10%
亞硫酸鈉55%
三聚磷酸鈉10%。上述用于漿料氧脫木素漂白的助劑的應(yīng)用，以漿料絕干重量計(jì)，稱取漿料重量
O.05%-0. 8%的助劑，加入漿料中。作為優(yōu)選，以漿料絕干重量計(jì)，稱取漿料重量O. 1%-0. 5%的助劑，加入漿料中?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常采用硫酸鎂或三聚磷 酸鈉單獨(dú)作為纖維保護(hù)劑，而本發(fā)明采用了多種組分進(jìn)行復(fù)配。本發(fā)明利用表面活性劑的潤(rùn)濕、滲透和分散作用，來降低氣、液、固界面的表面張力，提高反應(yīng)化學(xué)品向漿料內(nèi)部的滲透和均勻擴(kuò)散的速率，加快木素的脫除；同時(shí)，為避免在木素脫除過程中纖維發(fā)生降解，影響漿料的得率和粘度，本發(fā)明采用了蒽醌衍生物，從而避免剝皮反應(yīng)的發(fā)生，有效保護(hù)碳水化合物，顯著提高漿料得率和漿料的粘度；本發(fā)明中的亞硫酸鈉與蒽醌衍生物具有良好的協(xié)同作用，能有效避免剝皮反應(yīng)的發(fā)生；本發(fā)明中的三聚磷酸鈉能夠絡(luò)合、鈍化漿料中的過渡金屬離子(Cu2+、Fe2+、Mn2+等)，防止上述重金屬離子使碳水化合物分子中的羥基氧化成羰基而引起糖甙鍵的斷裂，導(dǎo)致漿料得率和粘度下降。因此，本發(fā)明通過各組分的協(xié)同配合作用，能夠使氧漂后得到的漿料白度和粘度達(dá)到更好的預(yù)期效果。以漿料的絕干重量計(jì)，當(dāng)本發(fā)明助劑的添加量為漿料重量的O. 05%-0. 8%時(shí)，可以使?jié){料白度達(dá)到40%IS0 45%IS0以上，脫木素率達(dá)到48% 55%以上，漿料粘度保持在600 mL · g^1 1000 mL · g_\且漿料返黃值很低為O. 3 O. 7左右，可使?jié){料在后續(xù)漂白過程中，減少漂劑用量5% 20%，或者在保持漂劑用量不變的情況下，有效提高漂后漿白度達(dá)到83%IS0 87%IS0以上。作為優(yōu)選，以漿料絕干重量計(jì)，本發(fā)明的助劑的添加量為漿料重量的 O. 1%-0. 5%ο本發(fā)明采用多種化學(xué)品進(jìn)行復(fù)配，充分利用了每種化學(xué)品的作用特性，通過他們?cè)谘趺撃舅仄走^程中的協(xié)同作用，能夠更好的提高木素脫除率、漿料得率及漿料的白度，保持漿料粘度在合理的范圍，為后續(xù)漿料進(jìn)一步漂白創(chuàng)造更好的條件，降低后續(xù)漂白的生產(chǎn)成本，有效減輕漂白廢水的污染負(fù)荷，減少對(duì)環(huán)境的污染。
具體實(shí)施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。實(shí)施例I
分別稱取5kg十二燒基苯磺酸鈉、IOkg木質(zhì)素磺酸鈉、15kg蒽醌衍生物、65kg亞硫酸鈉、5kg三聚磷酸鈉，其中，蒽醌衍生物的生產(chǎn)廠家為重慶跨越(集團(tuán))股份有限公司下屬的湖南湘渝化工有限責(zé)任公司。將上述各組分在常溫下均勻混合不少于30分鐘，即成氧漂助劑。取漿料濃度10%的未漂竹漿，通入氧壓O. 5MPa的氧氣，加入NaOH的質(zhì)量占漿料絕干重量的2. 5%，加入占漿料絕干重量的O. 1%的助劑，在溫度105°C下，反應(yīng)60min。本實(shí)施例中采用的竹漿為自制，原漿卡伯值21. 7，漿料粘度1184ml/g，漿料白度27. 4%IS0。相關(guān)測(cè)定結(jié)果如下卡伯值11. 28，漿料粘度909ml/g，漿料白度40. 2%IS0，粘度降低率23. 2%，木素脫除率48. 0%。實(shí)施例2
分別稱取15kg十二燒基苯磺酸鈉、20kg木質(zhì)素磺酸鈉、20kg蒽醌衍生物、30kg亞硫酸鈉、15kg三聚磷酸鈉。將上述各組分在常溫下均勻混合不少于30分鐘，即成氧漂助劑。取漿料濃度12%的未漂竹漿，通入氧壓O. 5MPa的氧氣，加入NaOH使NaOH的質(zhì)量占漿料絕干重量的2. 0%，加入占漿料絕干重量的O. 7%的助劑，在溫度95°C下，反應(yīng)60min。本實(shí)施例中采用的竹漿為自制，原漿卡伯值21. 7，漿料粘度1184ml/g，漿料白度27. 4%IS0。相關(guān)測(cè)定結(jié)果如下卡伯值9. 68，漿料粘度1063ml/g，漿料白度45. 2%IS0，粘度降 低率10. 2%，木素脫除率55. 4%。實(shí)施例3
分別稱取IOkg十二燒基苯磺酸鈉、15kg木質(zhì)素磺酸鈉、IOkg蒽醌衍生物、55kg亞硫酸鈉、IOkg三聚磷酸鈉，其中，蒽醌衍生物的生產(chǎn)廠家為重慶跨越(集團(tuán))股份有限公司下屬的湖南湘渝化工有限責(zé)任公司。將上述各組分在常溫下均勻混合不少于30分鐘，即成氧漂助齊U。使用時(shí)，按照漿料絕干重量的百分比稱取氧漂助劑，將稱取后的氧漂助劑溶于氧漂堿性溶液中，一起泵入漿料中就完成了助劑的加入。將不同用量實(shí)施例3制備的助劑用于竹漿的氧脫木素
本實(shí)驗(yàn)采用的未漂竹漿取自四川永豐漿紙有限公司，原漿卡伯值20. 3，漿料粘度1167ml/g，漿料白度 28. 2%IS0。竹漿氧脫木素漂白工藝步驟和工藝條件如下向漿料濃度10%的未漂竹漿中，通入氧壓O. 55MPa的氧氣，用氧量為漿料絕干重量的2. 0%，加入NaOH的質(zhì)量占漿料絕干重量的2. 3%，加入助劑，所加入的助劑用量見下表1，在溫度105°C下，反應(yīng)60min，相應(yīng)測(cè)試結(jié)果如表I所示。表I不同用量實(shí)施例3制備的助劑對(duì)竹漿氧脫木素效果的影響
權(quán)利要求
1.一種用于漿料氧脫木素漂白的助劑，其特征在于，包括如下重量百分比的組分 十二烷基苯磺酸鈉 5% 15% 木質(zhì)素磺酸鈉3% 20% 蒽醌衍生物5% 25% 亞硫酸鈉25% 65% 三聚磷酸鈉1% 15%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述用于漿料氧脫木素漂白的助劑，其特征在于，包括如下重量百分比的組分 十二烷基苯磺酸鈉 10% 木質(zhì)素磺酸鈉15% 蒽醌衍生物10% 亞硫酸鈉55% 三聚磷酸鈉10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述用于漿料氧脫木素漂白的助劑的應(yīng)用，其特征在于，以漿料絕干重量計(jì)，稱取漿料重量O. 05%-0. 8%的助劑，加入漿料中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于漿料氧脫木素漂白的助劑的應(yīng)用，其特征在于，以漿料絕干重量計(jì)，稱取漿料重量O. 1%-0. 5%的助劑，加入漿料中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于漿料氧脫木素漂白的助劑，目的在于解決現(xiàn)有氧脫木素工藝采用硫酸鎂或三聚磷酸鈉作為纖維保護(hù)助劑，化學(xué)成分單一，作用效果不好，不能起到很好的木素脫除作用，同時(shí)，由于氧氣與木素反應(yīng)不均勻，影響后續(xù)漂白漿料白度提高的問題，該助劑包括如下重量百分比的組分十二烷基苯磺酸鈉5%～15%，木質(zhì)素磺酸鈉3%～20%，蒽醌衍生物5%～25%，亞硫酸鈉25%～65%，三聚磷酸鈉1%～15%。本發(fā)明的助劑采用多種組分復(fù)配，能夠有效提高木素脫除率、漿料得率、漿料白度，保護(hù)纖維免受降解，同時(shí)有效減少后續(xù)漂白過程中，漂白劑用量，降低漂白廢水對(duì)環(huán)境的污染，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和使用價(jià)值。
文檔編號(hào)D21C9/147GK102817266SQ20121029598
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者李文俊, 楊玲 申請(qǐng)人:四川理工學(xué)院