一種紙漿漂白方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種紙漿漂白方法，該方法包括：(1)超臨界CO2萃?。簩⒏稍锏募垵{粉碎研磨后，添加纖維素保護劑后裝進超臨界CO2萃取釜中，并加入夾帶劑萃取，條件是：溫度70-110℃，壓力7-15MPa，時間60-120min，CO2流速16-25L/h，后把紙漿經(jīng)水洗滌稀釋至質量濃度為15％。(2)二氧化氯漂白：將紙漿濃縮至濃度為7-12％，起始pH值范圍為4-6，溫度為40-90℃，然后加入濃度為6-15g/L的二氧化氯水溶液，用量為絕干漿質量的0.3％-1.8％，漂白時間為30-100min，終點pH值范圍為3-5，用水洗去反應殘留物，至洗出液pH值達到6-7，得到漂白漿。本發(fā)明先采用超臨界CO2預漂白，后再進行二氧化氯漂，該方法可減少化學漂白劑用量，過程中二氧化碳可循環(huán)使用，減少了紙漿漂白過程中的污染，符合當前國內外清潔化生產(chǎn)的發(fā)展和要求。
【專利說明】一種紙漿漂白方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于造紙【技術領域】，具體是一種紙漿漂白方法。
技術背景
[0002]隨著環(huán)保要求的日益嚴格，含氯漂白廢水中含有的氯化有機物對環(huán)境的危害引起人們的廣泛關注，氯和次氯酸鹽漂白越來越受到限制，紙漿漂白正朝著無元素氯和全無氯漂白的方向發(fā)展。我國紙漿漂白技術發(fā)展緩慢，特別是草類等禾本科為原料的紙漿漂白技術仍然在使用次氯酸鹽漂白，嚴重污染了環(huán)境，在其它漂白技術中也部分存在著使用含氯鹽的漂白段，遠不能滿足環(huán)境的要求。
[0003]紙漿的漂白是作用于纖維以提高其白度的過程，是從漿中除去木素或改變木素的結構而達到漂白效果。隨著科學技術的日益發(fā)展，超臨界流體萃取作為一種清潔、高效及較好的選擇性的新型分離方法，其與萃取成分分離后，沒有溶劑的殘留，可以有效地避免傳統(tǒng)溶劑萃取條件下溶劑毒性的殘留，同時也防止了提取過程對人體的毒害和對環(huán)境的污染，是一種天然且環(huán)保的萃取技術。將該萃取技術應用于造紙漂白工藝，將會彌補目前造紙行業(yè)中漂白技術存在的不足。在眾多的超臨界流體中，二氧化碳因其臨界點溫度低、廉價、安全、環(huán)保且無毒等優(yōu)勢，成為最常用的一種超臨界流體，并已經(jīng)在食品、化工等工業(yè)中得到廣泛應用。而超臨界流體技術在造紙工業(yè)上的應用還比較少，現(xiàn)階段的紙漿漂白工藝中，造紙企業(yè)很大程度上以全化學藥品為主進行紙漿的漂白，這對環(huán)境造成了嚴重污染，一定程度上也給企業(yè)產(chǎn)業(yè)結構轉型發(fā)展帶來了障礙。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明目的在于改進傳統(tǒng)的紙漿漂白技術，提供一種新的紙漿漂白工藝，以減少化學漂白藥品的用量，使漂白后的纖維具有高的白度。
[0005]本發(fā)明采用如下技術方案實現(xiàn)其發(fā)明目的:
[0006]本發(fā)明紙漿漂白方法，采用超臨界二氧化碳和二氧化氯聯(lián)合漂白紙漿，具體操作步驟如下:
[0007](I)采用超臨界CO2萃取:將干燥的紙漿粉碎研磨后，添加纖維素保護劑，將粉末混合均勻后裝進超臨界CO2萃取釜中，并加入夾帶劑萃取，超臨界CO2萃取條件:萃取溫度為70-110°C，萃取壓力為7-15MPa，萃取時間為60_120min，CO2流速為16_25L/h，萃取后把萃取釜中的紙漿經(jīng)水洗滌稀釋至質量濃度為12-15% ；
[0008](2)采用二氧化氯漂白:將紙漿濃縮至質量濃度為7-12%，起始pH值范圍為4_6，溫度控制在40-90°C，然后一次性加入二氧化氯水溶液漂白，二氧化氯水溶液的質量濃度為6-15g/L，用量為絕干漿質量的0.3% -1.8%，漂白時間為30-100min，終點pH值范圍為3-5，最后用水洗去反應殘留物，至洗出液pH值達到6-7，得到漂白漿。
[0009]在步驟(I)中，所述紙漿是以麥草或稻草或竹漿為原料的化學漿或化機漿。
[0010]在步驟(I)中，所述紙漿是在烘箱內進行干燥，烘箱溫度在50-70°C，經(jīng)干燥后的紙漿水分含量低于8%。
[0011]在步驟(I)中，所述紙漿粉碎后粉末大小在200-450 μ m。
[0012]在步驟(I)中，所述夾帶劑為甲醇，甲醇的用量為絕干漿質量的2% _5%。
[0013]在步驟⑴中，，所述纖維素保護劑為MgSO4, MgSO4用量為絕干漿質量的
0.3-0.5%。
[0014]在步驟⑵中，二氧化氯漂白的優(yōu)選溫度為70°C。
[0015]本發(fā)明將超臨界萃取技術應用到紙漿漂白中，通過調節(jié)控制超臨界流體萃取過程中的溫度和壓力來改變流體的溶解度，以便使紙漿的低分子抽出物、高分子木素與紙漿分離，即通過萃取分離達到除去紙漿中的木素，再將紙漿通過二氧化氯漂白，得到高白度的紙漿。
[0016]本發(fā)明利用超臨界CO2流體分離出部分木質素后，再用二氧化氯氧化紙漿中剩余木質素增強紙漿白度，可使紙漿白度達到80%以上，白度穩(wěn)定性好。
[0017]本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點:
[0018](I)本發(fā)明提供了一種較新穎的紙漿漂白工藝，過程中采用了超臨界CO2萃取技術，對纖維無損傷，無化學殘留，CO2可循環(huán)使用，整個工藝流程是低少污水排放。該段技術用萃取方式起到漂白作用的同時，也得到了較純的木質素，可用于其他用途。該段技術未來發(fā)展空間大，一旦完全取代其他漂白技術，可節(jié)約大量水，對社會產(chǎn)生巨大效益。
[0019](2)利用超臨界CO2萃取脫離木質素的過程中，還可以把紙漿中色素等有害雜質除去；二氧化氯漂白段則進一步提高了紙張的白度和白度穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例來進一步描述本發(fā)明方法。
[0022]實施例1:
[0023]本實例處理的原料為麥草漿。選取麥草漿300g，在烘箱內進行干燥，干燥溫度為500C，使紙漿水分含量為7%。干燥后的紙漿磨碎，取粒度大小為450 μ m的紙漿粉末，添加
0.5% MgSO4粉末(相對絕干紙漿質量)，攪拌均勻后，放入到超臨界CO2萃取釜中，加入甲醇作為夾帶劑，甲醇用量為5% (相對絕干紙漿質量)。萃取壓力為15MPa，溫度110°C，萃取時間為120min，C02流速為25L/h。分離后把萃取釜中的紙漿經(jīng)水洗滌稀釋至質量濃度為15%，得到初漂白紙漿。將紙漿濃度濃縮至質量濃度為12%，進行二氧化氯漂白，二氧化氯水溶液濃度為15g/L，用量為1.8% (與絕干紙漿質量的百分比)，初始pH值4.5，溫度90°C，時間為lOOmin，終漂pH為3.5，最后用水洗去反應殘留物，至洗出液pH值達到6，得到漂白漿。
[0024]結果:超臨界CO2萃取初漂后，紙漿脫木素率為70.2% ;經(jīng)二氧化氯漂白后，紙漿白度為84% ISO。
[0025]實施例2:
[0026]本實例處理的原料為竹漿。選取竹漿300g，在烘箱內進行干燥，干燥溫度為70°C，使紙漿水分含量為6%。干燥后的紙漿磨碎，取粒度大小為200 μ m的紙漿，添加0.3% MgSO4粉末(相對絕干紙漿質量)，攪拌均勻后，放入到超臨界CO2萃取釜中，加入甲醇作為夾帶齊U，甲醇用量為2% (相對絕干紙漿質量)。萃取壓力為lOMPa，溫度70°C，C02流速為16L/h，時間為60min。分離后把萃取釜中的紙漿經(jīng)水洗滌稀釋至質量濃度為12%，得到初漂白紙漿。將紙漿濃度濃縮至質量濃度為7%，進行二氧化氯漂白，二氧化氯水溶液濃度為6g/L，用量為0.3% (與絕干紙漿質量的百分比)，初始pH值6.0，溫度40°C，時間為30min，終漂PH為4.0，最后用水洗去反應殘留物，至洗出液pH值達到6.5，得到漂白漿。
[0027]結果:超臨界CO2萃取初漂后，紙漿脫木素率為63.7% ;經(jīng)二氧化氯漂白后，紙漿白度為81.4% ISO。
[0028]實施例3:
[0029]本實例處理的原料為稻草漿。選取稻草漿300g，在烘箱內進行干燥，干燥溫度為60°C，使紙漿水分含量為7.5%。干燥后的紙漿磨碎，取粒度大小為330μπι的紙漿，添加
0.4% MgSO4粉末(相對絕干紙漿質量)，攪拌均勻后，放入到超臨界CO2萃取釜中，加入甲醇作為夾帶劑，甲醇用量3% (相對絕干紙漿質量)。萃取壓力為7MPa，溫度90°C，CO2流速為20L/h，時間為90min。分離后把萃取釜中的紙漿經(jīng)水洗滌稀釋至質量濃度為13%，得到初漂白紙漿。將紙漿濃度濃縮至質量濃度為10%，進行二氧化氯漂白，二氧化氯水溶液濃度為10g/L，用量為1.2% (與絕干紙漿質量的百分比)，初始pH值5.0，溫度70°C，時間為70min,終漂pH為5，最后用水洗去反應殘留物，至洗出液pH值達到7，得到漂白漿。
[0030]結果:超臨界CO2萃取初漂后，紙漿脫木素率為67.8% ;經(jīng)二氧化氯漂白后，紙漿白度為85.3% ISO。
【權利要求】
1.一種紙漿漂白方法，其特征是，該方法采用超臨界二氧化碳和二氧化氯聯(lián)合漂白紙漿，具體操作步驟如下: (1)采用超臨界CO2萃取:將干燥的紙漿粉碎研磨后，添加纖維素保護劑，將粉末混合均勻后裝進超臨界CO2萃取釜中，并加入夾帶劑萃取，超臨界CO2萃取條件:萃取溫度為70-110°C，萃取壓力為7-15MPa，萃取時間為60_120min，CO2流速為16_25L/h，萃取后把萃取釜中的紙漿經(jīng)水洗滌稀釋至質量濃度為12-15% ； (2)采用二氧化氯漂白:將紙漿濃縮至質量濃度為7-12%，起始pH值范圍為4-6，溫度控制在40-90°C，然后一次性加入二氧化氯水溶液漂白，二氧化氯水溶液的質量濃度為6-15g/L，用量為絕干漿質量的0.3% _1.8%，漂白時間為30-100min，終點pH值范圍為3-5，用水洗去反應殘留物，至洗出液pH值達到6-7，得到漂白漿。
2.根據(jù)權利要求1所述的紙漿漂白方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述紙漿是以麥草或稻草或竹漿為原料的化學漿或化機漿。
3.根據(jù)權利要求1所述的紙漿漂白方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述紙漿是在烘箱內進行干燥，烘箱溫度在50-70°C，經(jīng)干燥后的紙漿水分含量低于8%。
4.根據(jù)權利要求1所述的紙漿漂白方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述紙漿粉碎后粉末大小在200-450 μ m。
5.根據(jù)權利要求1所述的紙漿漂白方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述夾帶劑為甲醇，甲醇的用量為絕干漿質量的2% -5%。
6.根據(jù)權利要求1所述的紙漿漂白方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述纖維素保護劑為MgSO4, MgSO4用量為絕干漿質量的0.3-0.5%。
7.根據(jù)權利要求1所述的紙漿漂白方法，其特征在于，在步驟(2)中，二氧化氯漂白的優(yōu)選溫度為70°C。
【文檔編號】D21C9/14GK104032611SQ201410283889
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權日:2014年6月23日
【發(fā)明者】黃麗婕, 王雙飛, 劉明, 農光再, 蔡園園, 楊瑩 申請人:廣西大學