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常规漂白中,漂白剂与纸浆纤维反应不彻底,碳水化合物易降解,同时对环境产生不利影响。为了更有效地利用漂剂,提高漂后浆料性能、降低废水负荷及成本,选用二氰二胺、乙二醛、四羟甲基硫酸膦和四乙酰乙二胺四种助剂用于马尾松硫酸盐浆的漂白,研究了助剂用量,初始pH值,漂白时间和温度等相关工艺参数,及其对对漂后纸浆效果的影响,并进行了工艺优化。
研究了二氰二胺在马尾松硫酸盐浆漂白中相关工艺参数对纸浆白度的影响,结果表明,在过氧化氢漂白段影响纸浆白度的主要因素是二氰二胺的用量,其次是漂白时间和氢氧化钠用量,而温度对漂白的效果影响最小。过氧化氢漂白段的适宜工艺条件为:过氧化氢用量3.0%,浆浓10.0%,二氰二胺用量1.6%,漂白时间60min,氢氧化钠用量3.0%,漂白温度70℃,硫酸镁用量0.5%,硅酸钠用量3.0%。在上述适宜条件下,漂后纸浆白度可达90.57%(ISO),较未添加二氰二胺的漂后纸浆白度提高了5.57%(ISO)。
研究了影响乙二醛在马尾松硫酸盐浆漂白的相关因素,即乙二醛的用量、初始pH值、漂白时间以及温度对二氧化氯漂段的影响。结果表明,乙二醛在马尾松硫酸盐浆二氧化氯漂白段的适宜条件是:浆浓10.0%,二氧化氯用量1.5%,乙二醛用量1.2%,温度80℃,初始pH值2.5-3.0,时间90min,纸浆白度可以达到74.45%(ISO)。通过比较不同的添加方案对DEDP漂白的影响,在D2段添加乙二醛比D1段添加效果要好,比不添加助剂漂白时高3.36%(ISO),纸浆白度可以达到88.36%(ISO)。
研究了四羟甲基硫酸膦(THPS)用于马尾松硫酸盐浆的漂白,探讨四羟甲基硫酸膦用量、初始pH值、漂白时间和温度对漂后纸浆白度的影响,结果表明,四羟甲基硫酸膦漂白马尾松硫酸盐浆的适宜条件是:浆浓10.0%,四羟甲基硫酸膦用量2.0%,初始pH5.0,漂白时间120min,温度90℃时,漂后纸浆白度达到63.07%(ISO),白度增值为7.07%(ISO);通过比较连二亚硫酸钠漂白和四羟甲基硫酸膦漂白的效果,当四羟甲基硫酸膦用量为0.1%,连二亚硫酸钠用量为1.0%时,漂后纸浆的白度达到61.12%(ISO),比未漂浆的白度提高了5.12%(ISO)。
研究了四乙酰乙二胺用于马尾松硫酸盐浆的漂白,通过正交试验以及其极差分析结果可知,四乙酰乙二胺用于马尾松硫酸盐浆过氧化氢漂白段的过程中,相关因素对漂后纸浆白度的影响顺序为:A(四乙酰乙二胺用量)>B(氢氧化钠用量)>C(漂白温度)>D(漂白时间)。在马尾松硫酸盐浆DEpDP漂白过程中,过氧化氢漂白段的最佳工艺条件为:过氧化氢用量3.0%,浆浓10.0%,TAED用量3.0%,漂白时间50min,NaOH用量3.0%,漂白温度80℃,MgSO4用量0.5%,Na2SiO3用量3.0%。在上述最佳条件下,漂后纸浆白度可达92.51%(ISO),较未添加四乙酰乙二胺的漂后纸浆白度提高了7.51%(ISO)。
通过比较四种助剂在硫酸盐浆漂白中的效果,得出四乙酰乙二胺对促进原浆漂白效果最好,能快速提高漂后纸浆的白度,且对漂后纸浆物理性能影响不大;其次是四羟甲基硫酸膦,虽然漂后纸浆白度提升不大,但漂后纸浆稳定性很好,不易返黄;乙二醛和二氰二胺在一定程度上提高了漂后纸浆的白度和相关物理性能。