本发明属于制浆造纸工艺技术领域，具体涉及一种利用亚氨基二琥珀酸四钠(ids)作为螯合剂辅助h2o2漂白occ的方法。
背景技术：
2016年全国纸浆消耗总量9797万吨，其中废纸浆6329万吨，占纸浆消耗总量65％，其中旧瓦楞箱纸板(occ)的循环使用，在废纸循环利用过程中占有重要地位，约占总废纸浆的70％以上。随着经济的发展，市场对包装纸箱提出了更高的要求，但多次回用的occ纸浆外观色调比较暗沉，亮度及鲜艳度较差，制约了瓦楞纸箱的印刷逐步向高档次、高质量、多色彩、视觉效果强烈的方向发展。为了改善occ纸浆外观光学性质及提高产品质量，需要对occ纸浆进行适度的漂白处理。
tcf漂白是制浆造纸工业漂白技术的发展趋势，h2o2作为全无氯漂白纸浆工艺的主要漂白剂，其漂白效率高、漂后的纸浆具有较高的白度及稳定性、纤维损伤程度小且环境友好，但h2o2漂白在实际应用中存在许多问题，如漂白过程中h2o2会发生自身分解，过渡金属离子的存在会加快h2o2的分解速率且过渡金属离子还会与木素结合成二次发色基团，影响漂后浆白度的提高，造成漂白效率的降低以及生产成本的增加
目前，广泛采用乙二胺四乙酸(edta)和二亚乙基三胺五乙酸(dtpa)作为h2o2漂白的螯合剂。但edta在水环境中属于特别难以降解的化合物，它能将重金属离子从固体物质中转移至水溶液中，延伸了这些有毒金属的危害范围和周期。而dtpa的使用有可能是诱导癌症的因素，对人体的健康不利。亚氨基二琥珀酸四钠(ids)是一种新型的氨基酸基螯合剂，它有很强的螯合过渡金属离子的能力和良好的溶解性，且毒性低、可被生物降解，用于纸浆的h2o2漂白能够克服传统edta、dtpa螯合剂的缺点。且在获得相同的纸浆漂白效果前提下，ids与传统螯合剂相比螯合预处理段反应时间缩短约10min、温度低约10℃、反应条件温和。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种反应条件温和、工艺规范的利用亚氨基二琥珀酸四钠作为螯合剂辅助h2o2漂白occ的方法。
本发明通过以下技术方案予以实现。
一种利用亚氨基二琥珀酸四钠作为螯合剂辅助h2o2漂白occ的方法，包括以下步骤：
1)将occ浆调制成occ浆溶液；
2)螯合处理(q段)：向步骤1)所得occ浆溶液中加入亚氨基二琥珀酸四钠作为螯合剂，并搅拌均匀进行螯合处理；
3)h2o2漂白(p段)：步骤2)所得浆溶液经段间洗涤后进行后续h2o2漂白；
4)漂白结束，纸浆经处理后进行相关性能测定。
优选的，步骤1)所述occ浆溶液的浆浓为5wt％～10wt％。
优选的，步骤2)所述亚氨基二琥珀酸四钠的用量为occ浆溶液绝干含量的0.1wt％～0.5wt％，进一步优选为0.2wt％。
优选的，步骤2)所述螯合处理的温度为40℃～80℃。
优选的，步骤2)所述螯合处理的ph为8～10。
优选的，步骤2)所述螯合处理的时间为30min～60min。
优选的，步骤3)中，进行后续h2o2漂白包括以下步骤：向洗涤后的浆溶液中加入h2o2、naoh、na2sio3和mgso4，并搅拌均匀进行后续h2o2漂白。
优选的，所述h2o2、naoh、na2sio3、mgso4的用量分别为occ浆溶液绝干含量的3wt％、2wt％、3wt％、0.05wt％。
优选的，所述后续h2o2漂白的温度为70℃，时间为120min。
优选的，进行后续h2o2漂白的浆溶液的浆浓为10wt％。
本发明的纸浆h2o2漂白方法，使用亚氨基二琥珀酸四钠(ids)作为纸浆螯合处理段的螯合剂，替代传统螯合剂加入纸浆h2o2漂白生产线中，最终制备出具有良好性能的纸浆纤维。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明利用绿色螯合剂ids提高纸浆h2o2漂白效率的方法，与传统螯合剂edta、dtpa相比，使用ids的h2o2漂白浆光学及力学性能均优于传统螯合剂edta，光学性能优于dtpa。
2、本发明在获得相同的纸浆漂白效果前提下，ids与传统螯合剂相比螯合预处理段反应时间缩短约15min、温度低约10℃、反应条件温和，同时ids毒性低、可被生物降解，环保性能优于传统螯合剂。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的具体实施做进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种利用亚氨基二琥珀酸四钠作为螯合剂辅助h2o2漂白occ的方法，包括以下步骤：
1)将occ浆调制成质量浓度为8％的待处理occ浆溶液。
2)螯合处理(q段)
q段使用ids作为螯合剂进行螯合处理，使用条件：加入质量为occ绝干含量0.5wt％的ids，并搅拌均匀，同时控制螯合温度为60℃，ph为10，反应时间为60min。
3)h2o2漂白(p段)
经段间洗涤后进行后续h2o2漂白。后续h2o2漂白工艺条件：加入质量为occ绝干含量3wt％的h2o2，2wt％的naoh，3wt％的na2sio3，0.05wt％的mgso4，并搅拌均匀，同时控制漂白温度为70℃，反应时间为120min，浆浓为10wt％。
4)漂白结束，纸浆经处理后进行相关性能测定。
对照实验：如实施例1所述，所不同的是不经过步骤(2)螯合处理段，其它条件都相同，所得occ浆的白度为34.13％iso，亮度为74.46％；
本实施例所得occ漂白浆的白度为35.9％iso，与对照组相比提高5.19％；亮度为76.1％，与对照组相比提高2.24％，环压指数、抗张指数、耐破指数、撕裂指数差别不大。
实施例2
一种利用亚氨基二琥珀酸四钠作为螯合剂辅助h2o2漂白occ的方法，包括以下步骤：
1)将occ浆调制成质量浓度为5％的待处理occ浆溶液。
2)螯合处理(q段)
q段使用ids作为螯合剂进行螯合处理，使用条件：加入质量为occ绝干含量0.1wt％的ids，并搅拌均匀，同时控制螯合温度为80℃，ph为9，反应时间为30min。
3)h2o2漂白(p段)
经段间洗涤后进行后续h2o2漂白。后续h2o2漂白工艺条件：加入质量为occ绝干含量3wt％的h2o2，2wt％的naoh，3wt％的na2sio3，0.05wt％的mgso4，并搅拌均匀，同时控制漂白温度为70℃，反应时间为120min，浆浓为10wt％。
4)漂白结束，纸浆经处理后进行相关性能测定。
对照实验：如实施例1所述，所不同的是不经过步骤(2)螯合处理段，其它条件都相同，所得occ浆的白度为34.13％iso，亮度为74.46％；
本实施例所得occ漂白浆的白度为35.84％iso，与对照组相比提高5.01％；亮度为75.61％，与对照组相比提高1.5％，环压指数、抗张指数、耐破指数、撕裂指数差别不大。
实施例3
ids与传统螯合剂edta、dtpa对occ浆漂白的影响对比，包括以下步骤：
1)将occ浆调制成质量浓度为10％的待处理occ浆溶液。
2)螯合处理(q段)
q段使用亚氨基二琥珀酸四钠(ids)作为螯合剂进行螯合处理，使用条件：加入质量为occ绝干含量0.2wt％的亚氨基二琥珀酸四钠，并搅拌均匀，同时控制螯合温度为50℃，ph为8.5，反应时间为45min。
3)h2o2漂白(p段)
经段间洗涤后进行后续h2o2漂白。后续h2o2漂白工艺条件：加入质量为occ绝干含量3wt％的h2o2，2wt％的naoh，3wt％的na2sio3，0.05wt％的mgso4，并搅拌均匀，同时控制漂白温度为70℃，反应时间为120min，浆浓为10wt％。
4)漂白结束，纸浆经处理后进行相关性能测定。
对照实验：如实施例3所述，所不同的是步骤(2)螯合处理段螯合剂替换为edta、dtpa，螯合温度为60℃，反应时间为60min，螯合段ph控制在4～5。
表1
注：空白样为无螯合处理经h2o2漂白之后的纸浆。
本实施例所得occ漂白浆的测试结果如上表1所示:数据显示，ids用于occ浆漂白可使纸浆的白度提高7.15％，亮度提高1.7％，环压强度提高4.6％，抗张强度变化不大，耐破强度略有降低，撕裂指数提高7.7％。传统螯合剂edta用于occ浆漂白分别可使纸浆的白度提高6.59％，亮度提高1.7％，环压指数提高4.6％，抗张指数提高2.7％，耐破指数略有降低，撕裂指数提高3.9％。传统螯合剂dtpa用于occ浆漂白分别可使纸浆的白度提高5.36％，亮度提高1.6％，环压指数提高12.8％，抗张指数提高11.7％，耐破指数提高10.9％，撕裂指数降低2.7％。另外，在获得相同的处理效果前提下，传统螯合剂edta、dtpa的时间为60min，温度60℃，ph范围4～5，而ids螯合预处理段反应时间45min，温度50℃，ph＝8.5。综上，与传统螯合剂edta、dtpa相比，使用ids的h2o2漂白浆光学及力学性能均优于传统螯合剂edta，光学性能优于dtpa，且ids预处理段反应条件较温和，具有一定的优势。
表2
注：空白样为无螯合处理经h2o2漂白之后的纸浆。
表3
不同螯合剂对纸浆金属离子含量的影响、不同螯合剂对纸浆金属离子去除率的影响分别见表2、表3。纸浆中fe2+、mn2+、cu2+等过渡金属离子的存在会催化分解h2o2并产生游离基，而ca2+、mg2+等碱土金属离子的存在能稳定并保护碳水化合物。因此，应尽量除去过渡金属离子而保留碱土金属离子。由表2及表3可知，经不同螯合剂处理后浆中金属离子含量都有不同程度的降低，ids作为螯合剂对fe2+、mn2+去除能力较edta和dtpa差，但对cu2+的去除能力优于edta、dtpa，对ca2+的保留能力最强，同时对mg2+的保留能力介于edta、dtpa之间。综上，ids去除过渡金属离子的能力与edta、dtpa相比各有优劣，但对碱土金属离子的保留效果较好，具有一定的优势。
最后应该说明的是：上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例说记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。