专利名称：一种用于浆料氧脱木素漂白的助剂及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及造纸领域，尤其是一种用于浆料氧脱木素漂白的助剂及其应用。
背景技术：
近年来，随着社会经济的发展，环保意识的不断提高，造纸工业也更加注重对于环境的保护。因此，越来越多的造纸企业在新建或改建制浆漂白生产线时，采用全无氯(TCF)漂白或无元素氯(ECF)漂白。TCF漂白和ECF漂白对环境更加友好，是造纸工业走可持续发展道路的必然选择。氧脱木素是TCF漂白不可缺少的重要组成部分，也是大多数ECF漂白重要的组成部分，是纸浆漂白技术的发展方向。在国家大力倡导采用氧脱木素工艺对浆料进行漂白的同时，企业也将氧脱木素工艺作为制浆技术改造和新建制浆项目的首选。然而，采用氧脱木素工艺存在以下缺点，由于采用氧气对浆料木素进行脱除时，存·在选择性差异，在脱除木素的同时，纤维被严重降解。为了保护纤维免受降解，通常采用硫酸镁或三聚磷酸钠作为纤维保护剂。硫酸镁或三聚磷酸钠主要起钝化浆中过渡金属离子(Cu2+、Fe2+、Mn2+等)等的作用，防止上述金属离子使纤维素分子中的羟基氧化成羰基而引起糖甙键的断裂。中国专利CN200610135309. 7公开了三聚磷酸钠在氧脱木素漂白中作为保护助剂的应用，该方法能够对纤维起到一定的保护作用。然而，硫酸镁或三聚磷酸钠由于化学成分单一，作用效果不好，不能起到很好的木素脱除作用。同时，在氧脱木素过程中，由于氧气水溶性较差，气、液、固界面张力高，使氧气与木素的反应存在不均匀现象，会造成木素脱除不均匀，影响后续漂白浆料白度的提高。
发明内容
本发明的发明目的在于针对上述存在的问题，提供一种用于浆料氧脱木素漂白的助剂及其应用。本发明的助剂采用多种组分复配，具有良好的协同作用，与在氧脱木素过程中单一采用硫酸镁或三聚磷酸钠等相比，能够有效提高木素脱除率、浆料得率、浆料白度，保护纤维免受降解，同时有效减少后续漂白过程中漂白剂用量，降低漂白废水对环境的污染，具有较高的经济价值和使用价值。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。一种用于浆料氧脱木素漂白的助剂，包括如下重量百分比的组分
十二烷基苯磺酸钠 5% 15%
木质素磺酸钠3% 20%
蒽醌衍生物5% 25%
亚硫酸钠25% 65%
三聚磷酸钠1% 15%。作为优选，包括如下重量百分比的组分
十二烷基苯磺酸钠 10%
木质素磺酸钠15%蒽醌衍生物10%
亚硫酸钠55%
三聚磷酸钠10%。上述用于浆料氧脱木素漂白的助剂的应用，以浆料绝干重量计，称取浆料重量
O.05%-0. 8%的助剂，加入浆料中。作为优选，以浆料绝干重量计，称取浆料重量O. 1%-0. 5%的助剂，加入浆料中。现有技术中，通常采用硫酸镁或三聚磷 酸钠单独作为纤维保护剂，而本发明采用了多种组分进行复配。本发明利用表面活性剂的润湿、渗透和分散作用，来降低气、液、固界面的表面张力，提高反应化学品向浆料内部的渗透和均匀扩散的速率，加快木素的脱除；同时，为避免在木素脱除过程中纤维发生降解，影响浆料的得率和粘度，本发明采用了蒽醌衍生物，从而避免剥皮反应的发生，有效保护碳水化合物，显著提高浆料得率和浆料的粘度；本发明中的亚硫酸钠与蒽醌衍生物具有良好的协同作用，能有效避免剥皮反应的发生；本发明中的三聚磷酸钠能够络合、钝化浆料中的过渡金属离子(Cu2+、Fe2+、Mn2+等)，防止上述重金属离子使碳水化合物分子中的羟基氧化成羰基而引起糖甙键的断裂，导致浆料得率和粘度下降。因此，本发明通过各组分的协同配合作用，能够使氧漂后得到的浆料白度和粘度达到更好的预期效果。以浆料的绝干重量计，当本发明助剂的添加量为浆料重量的O. 05%-0. 8%时，可以使浆料白度达到40%IS0 45%IS0以上，脱木素率达到48% 55%以上，浆料粘度保持在600 mL · g^1 1000 mL · g_\且浆料返黄值很低为O. 3 O. 7左右，可使浆料在后续漂白过程中，减少漂剂用量5% 20%，或者在保持漂剂用量不变的情况下，有效提高漂后浆白度达到83%IS0 87%IS0以上。作为优选，以浆料绝干重量计，本发明的助剂的添加量为浆料重量的 O. 1%-0. 5%ο本发明采用多种化学品进行复配，充分利用了每种化学品的作用特性，通过他们在氧脱木素漂白过程中的协同作用，能够更好的提高木素脱除率、浆料得率及浆料的白度，保持浆料粘度在合理的范围，为后续浆料进一步漂白创造更好的条件，降低后续漂白的生产成本，有效减轻漂白废水的污染负荷，减少对环境的污染。
具体实施例方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。实施例I
分别称取5kg十二烧基苯磺酸钠、IOkg木质素磺酸钠、15kg蒽醌衍生物、65kg亚硫酸钠、5kg三聚磷酸钠，其中，蒽醌衍生物的生产厂家为重庆跨越(集团)股份有限公司下属的湖南湘渝化工有限责任公司。将上述各组分在常温下均匀混合不少于30分钟，即成氧漂助剂。取浆料浓度10%的未漂竹浆，通入氧压O. 5MPa的氧气，加入NaOH的质量占浆料绝干重量的2. 5%，加入占浆料绝干重量的O. 1%的助剂，在温度105°C下，反应60min。本实施例中采用的竹浆为自制，原浆卡伯值21. 7，浆料粘度1184ml/g，浆料白度27. 4%IS0。相关测定结果如下卡伯值11. 28，浆料粘度909ml/g，浆料白度40. 2%IS0，粘度降低率23. 2%，木素脱除率48. 0%。实施例2
分别称取15kg十二烧基苯磺酸钠、20kg木质素磺酸钠、20kg蒽醌衍生物、30kg亚硫酸钠、15kg三聚磷酸钠。将上述各组分在常温下均匀混合不少于30分钟，即成氧漂助剂。取浆料浓度12%的未漂竹浆，通入氧压O. 5MPa的氧气，加入NaOH使NaOH的质量占浆料绝干重量的2. 0%，加入占浆料绝干重量的O. 7%的助剂，在温度95°C下，反应60min。本实施例中采用的竹浆为自制，原浆卡伯值21. 7，浆料粘度1184ml/g，浆料白度27. 4%IS0。相关测定结果如下卡伯值9. 68，浆料粘度1063ml/g，浆料白度45. 2%IS0，粘度降 低率10. 2%，木素脱除率55. 4%。实施例3
分别称取IOkg十二烧基苯磺酸钠、15kg木质素磺酸钠、IOkg蒽醌衍生物、55kg亚硫酸钠、IOkg三聚磷酸钠，其中，蒽醌衍生物的生产厂家为重庆跨越(集团)股份有限公司下属的湖南湘渝化工有限责任公司。将上述各组分在常温下均匀混合不少于30分钟，即成氧漂助齐U。使用时，按照浆料绝干重量的百分比称取氧漂助剂，将称取后的氧漂助剂溶于氧漂碱性溶液中，一起泵入浆料中就完成了助剂的加入。将不同用量实施例3制备的助剂用于竹浆的氧脱木素
本实验采用的未漂竹浆取自四川永丰浆纸有限公司，原浆卡伯值20. 3，浆料粘度1167ml/g，浆料白度 28. 2%IS0。竹浆氧脱木素漂白工艺步骤和工艺条件如下向浆料浓度10%的未漂竹浆中，通入氧压O. 55MPa的氧气，用氧量为浆料绝干重量的2. 0%，加入NaOH的质量占浆料绝干重量的2. 3%，加入助剂，所加入的助剂用量见下表1，在温度105°C下，反应60min，相应测试结果如表I所示。表I不同用量实施例3制备的助剂对竹浆氧脱木素效果的影响
权利要求
1.一种用于浆料氧脱木素漂白的助剂，其特征在于，包括如下重量百分比的组分 十二烷基苯磺酸钠 5% 15% 木质素磺酸钠3% 20% 蒽醌衍生物5% 25% 亚硫酸钠25% 65% 三聚磷酸钠1% 15%。
2.根据权利要求I所述用于浆料氧脱木素漂白的助剂，其特征在于，包括如下重量百分比的组分 十二烷基苯磺酸钠 10% 木质素磺酸钠15% 蒽醌衍生物10% 亚硫酸钠55% 三聚磷酸钠10%。
3.根据权利要求I所述用于浆料氧脱木素漂白的助剂的应用，其特征在于，以浆料绝干重量计，称取浆料重量O. 05%-0. 8%的助剂，加入浆料中。
4.根据权利要求3所述用于浆料氧脱木素漂白的助剂的应用，其特征在于，以浆料绝干重量计，称取浆料重量O. 1%-0. 5%的助剂，加入浆料中。
全文摘要
本发明公开了一种用于浆料氧脱木素漂白的助剂，目的在于解决现有氧脱木素工艺采用硫酸镁或三聚磷酸钠作为纤维保护助剂，化学成分单一，作用效果不好，不能起到很好的木素脱除作用，同时，由于氧气与木素反应不均匀，影响后续漂白浆料白度提高的问题，该助剂包括如下重量百分比的组分十二烷基苯磺酸钠5%～15%，木质素磺酸钠3%～20%，蒽醌衍生物5%～25%，亚硫酸钠25%～65%，三聚磷酸钠1%～15%。本发明的助剂采用多种组分复配，能够有效提高木素脱除率、浆料得率、浆料白度，保护纤维免受降解，同时有效减少后续漂白过程中，漂白剂用量，降低漂白废水对环境的污染，具有较高的经济价值和使用价值。
文档编号D21C9/147GK102817266SQ20121029598
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月20日 优先权日2012年8月20日
发明者李文俊, 杨玲 申请人:四川理工学院