微波辐射H₂O₂漂白麦草浆的方法

专利名称：微波辐射H₂O₂漂白麦草浆的方法
技术领域：
本发明涉及造纸领域，更具体的说，是涉及一种纸浆漂白工艺。
背景技术：
制浆造纸工业是我国国民经济的重要支柱,.纸浆漂白在造纸生产过程中 占有重要的地位。漂白的主要目的是提高纸浆的白度和增加纸浆白度的稳定
性，改善纸浆的物理化学性质，纯化纸浆洁净度。在使用&02作为漂白剂的 漂白过程中，传统的加热手段为水浴加热。随着微波技术的发展，使用微波 代替水浴加热逐渐成为研究的方向。在专利申请号为200410019088. 8,发 明名称为《微波辐射过氧化氢漂白方法》的专利申请中公开了一种微波辐射 HA漂白麦草浆的方法，该方法中没有涉及所使用的微波功率在保证漂白的 情况下，对纸浆的粘度、硬度产生的不利影响，而且，漂白时间过长对纤维 素、半纤维素等^ 皮坏较大，影响纸浆的质量。

发明内容
本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种在保证纸浆漂白处 理效果的基础上，使纸浆的粘度、硬度达到最佳值，而且，不会破坏纤维素、 半纤维素，使纸浆有最佳质量的微波辐射HA漂白麦草浆的方法。
本发明通过下述技术方案实现
一种微波辐射11202漂白麦草浆的方法，其特征在于，包括下述步骤称 取未漂白处理的绝干麦草浆，加水调节纸浆的浓度为10% (质量百分比)， 再加入碱调节pH值至8. 0-l丄0，之后，加入相对于绝干麦草浆的质量百分 比为5%的HA、相对于绝干麦草浆的质量百分比为0. 05%的MgS04、相对于 绝干麦草浆的质量百分比为3。/。的Na2Si04搅拌均匀，使用功率为240W的微波 辐射2. 5分钟，得到漂白的纸浆。
辐射功率在一定程度上反映了反应温度。对于纸浆漂白，温度对H00-释放快慢影响较大，合理的辐射功率决定了合适的HOO-释放速度，同时也 决定了其和纸浆的反应效果。通过试验分析发现，微波辐射功率在16Q 240W
3范围内，辐射功率的提高有利于纸浆漂白，在240W时纸浆白度达最高值 49.665%IS0,比在160W时提高了 4. 14%IS0，但当功率超过240W后纸浆的 白度有所下降。另外，微波辐射功率在160 :240W范围内，随纸泉白度升高， 紙浆粘度和硬度下降；在240W以上，纸浆白度虽然不再升高，纸浆粘度却 继续下降，这是因为当微波辐射功率较大时，在漂白后期，纸浆虽然不能继 续被漂白，但微波辐射继续对纤维素、半纤维素等造成破坏，同时发现硬度 有所回升，所以说再加大辐射功率已经没有意义了，此外漂白功率过高对设 备的要求也相应提高。综合考虑，微波辐射功率应控制在^OW左右。
HA用量对纸浆漂白也是一个非常重要的因素，,通过试验分析发现，H202 用量并不是越多越好，而是在用量4%时纸浆白度达一个最高值55. 615%ISO， 再继续增加HA用量，纸浆白度反而有所下降。过氧化氩用量较高时，漂白 过程会产生二次氧化，生成了新的有色成分(曱氧基对醌)，使破坏的发色 基团与新产生的发色基团抵消，因而在漂白过程中出现了漂浆白度的停滞， 所以在过氧化氢漂白过程当中不能使用太高的过氧化氢用量，否则不但浪费 药品，而且会降低漂白效果。在本实验范围内，随HA用量增加，纸浆粘度 和硬度都呈下降趋势。在11202用量4%以后，随着HA用量的增加，虽然不能 使纸浆白度继续升高，但过量的HA会对木素、纤维素、半纤维素、碳水化 合物等继续造成破坏，所以纸浆粘度和硬度会继续下降。综合考虑，HA用 量应选在5%左右。
对于纸浆漂白来说，漂白时间过短不能达到理想的漂白效果，漂白时间 过长又会对纤维素造成过多破坏。通过试验分析发现，随着微波辐射时间增 加，纸浆白度、粘度和硬度的变化规律大概可分为二个阶段。前2. 5min纸 浆白度随辐射时间延长而提高，粘度和硬度均下降。2. 5min后为第二阶段， 白度有所下降的同时硬度基本不变，但粘度仍在下降。其原因是到漂白后 期，漂液中的pH值过低，不能有效地生成过氧氢根离子，从而影响了漂白 效果。而此时的&02虽不能脱除木素，却能继续使纸浆中的纤维素、半纤维 素等降解，导致纸浆粘度下降。故纸浆漂白时间不宜过长，应该控制在2.5min 左右。
为了保证过氧化氢的有效分解，调节pH值在8. 0-11. O之间。 本发明具有下述技术效果1. 与背景技术中的专利方法相比，本发明通过对影响纸浆白度、粘度和 硬度的主要因素的优化，能够在保证纸浆漂白效果的同时，使纸浆的粘度、 硬度达到最佳值，而且，不会破坏纤维素、半纤维素，使纸浆有最佳质量， 从而为采用微波辐射漂白纸浆工业化生产提供了可靠的保障。
2. 微波辐射漂白纸浆，在达到与水浴加热漂白相应白度时，硬度与 粘度基本一致，说明微波辐射不会对纸浆的纤维长度造成过多破坏，为 微波辐射纸浆漂白的工业化奠定了基础。
3. 微波辐射漂白废水中残余过氧化物较水浴漂白少得多，有利于漂 白废水的处理和环境保护，因此具有绿色工艺和清洁生产的特征，有推广 应用前景。
4. 本发明通过微波辐射进行漂白，漂白所需时间大大缩短，有利于 能源节省和工作效率的提高。
具体实施例方式
以下结合具体实施例对本发明详细说明。 实施例1:
称取未漂白处理的绝干麦草浆10g,加水调节纸浆的浓度为10% (质量 百分比)，加入氢氧化钠调节pH值至8. 0-11. 0，之后，加入相对于绝干麦 草浆的质量百分比为5%的HA、相对于绝干麦草浆的质量百分比为0. 05%的 MgS04、相对于绝干麦草浆的质量百分比为3。/。的Na2Si04搅拌均匀，使用功率 为240W的微波辐射2. 5分钟，得到的纸浆白度为59%ISO左右，纸浆粘度为 620 mL . g^以上，纸浆硬度为3. 90左右。
权利要求
1、一种微波辐射H2O2漂白麦草浆的方法，其特征在于，包括下述步骤称取未漂白处理的绝干麦草浆，加水调节纸浆的浓度为10％(质量百分比)，再加入碱调节pH值至8.0-11.0，之后，加入相对于绝干麦草浆的质量百分比为5％的H2O2、相对于绝干麦草浆的质量百分比为0.05％的MgSO4、相对于绝干麦草浆的质量百分比为3％的Na2SiO4搅拌均匀，使用功率为240W的微波辐射2.5分钟，得到漂白的纸浆。
全文摘要
本发明公开了一种微波辐射H₂O₂漂白麦草浆的方法，旨在提供一种在保证纸浆漂白处理效果的基础上，使纸浆的粘度、硬度达到最佳值，而且，不会破坏纤维素、半纤维素，使纸浆有最佳质量的微波辐射H₂O₂漂白麦草浆的方法。包括下述步骤称取未漂白处理的绝干麦草浆，加水调节纸浆的浓度为10％(质量百分比)，再加入碱调节pH值至8.0-11.0，之后，加入5％的H₂O₂、0.05％的MgSO₄、3％的Na₂SiO₄搅拌均匀，使用功率为240W的微波辐射2.5分钟，得到漂白的纸浆。本发明通过对影响纸浆白度、粘度和硬度的主要因素的优化，能够在保证纸浆漂白效果的同时，使纸浆的粘度、硬度达到最佳值，而且，不会破坏纤维素、半纤维素，使纸浆有最佳质量。
文档编号D21C9/16GK101532264SQ20091006843
公开日2009年9月16日 申请日期2009年4月10日 优先权日2009年4月10日
发明者李建颖, 赵彦巧, 宇 邓 申请人:天津商业大学