一種制備高質(zhì)量低污染竹材溶解漿的漂白方法，其特點是包括有以下步驟：1.脫除雜細胞，采用篩除法或洗漿法進行雜細胞的脫除；2.氧化反應(yīng)，除去過渡金屬化合物，脫除蒸煮后未漂漿料中的殘余木素，經(jīng)過洗滌的漿料進行臭氧漂白；3.強化的堿精制；4.二氧化氯漂白；5.高溫酸化處理.本發(fā)明專利技術(shù)有針對性地對未漂竹材溶解漿進行了分步的脫木素、動力粘度調(diào)整、提高白度、減少細小纖維產(chǎn)生、活化了反應(yīng)能力，在提高纖維強度、白度、過濾性能等質(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低了漂白廢水的污染負荷，制得了產(chǎn)品質(zhì)量高、環(huán)境污染低的竹材溶解漿，為粘膠纖維生產(chǎn)提供了高質(zhì)量的原料。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種能提高溶解漿反應(yīng)性能、強度、改善過濾性能及減少環(huán)境污染的高質(zhì)量低污染竹材溶解漿的漂白方法，特別是涉及一種以竹材為原料，通過采用脫除雜細胞一氧化反應(yīng)一強化的堿精制一二氧化氯漂白一高溫酸化處理來制備反應(yīng)能力好、過濾性能高、環(huán)境污染少的制備高質(zhì)量低污染竹材溶解漿的漂白方法，屬于纖維用漿柏制造工藝
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的非棉纖維素溶解漿柏漂白方法，主要采用含氯高的CEH三段漂白方法，即氯化(C)、堿化(E)、次氯酸鹽(H)漂白。此傳統(tǒng)的含氯漂白產(chǎn)生因缺點及危害太大而逐漸被淘汰，因為氯是一種強氧化劑，反應(yīng)無選擇性，在脫除木素的同時，與碳水化合物(纖維素) 發(fā)生反應(yīng)，使纖維素受到破壞并降解，其缺陷主要有①成品白度低、強度低、脫除木素效果差，漿柏反應(yīng)能力差；②制得的粘膠的過濾性能和可紡性差。CEH三段漂白產(chǎn)生的廢水污染非常嚴重，除高負荷的B0D、C0D外，還有大量的有機氯化物(Α0Χ)，有的毒性極大，具有強致癌性，廢水難于處理，在生化處理中還有一大部分有機氯化物不能降解。漂白水耗高。因此，CHl三段漂白不符合提高質(zhì)量、保護環(huán)境、節(jié)約能源、可持續(xù)發(fā)展的要求。竹材溶解漿具在與棉、木溶解漿不同的獨特性能，采用目前較落后的設(shè)備與工藝， 產(chǎn)品質(zhì)量差，環(huán)保也難于達標，在制備過程中其與棉、木等溶解漿的差異主要表現(xiàn)在纖維動力粘度不易控制，散差范圍大；可漂性差；反應(yīng)能力低等。造成這一現(xiàn)象的主要原因有 ①漿料中殘余木素的存在；②金屬離子抽出物；④細小纖維及雜細胞；⑤竹材品種。若仍采用常規(guī)的CEH漂白，而為了達到提高漿料白度和繼續(xù)脫除殘余木素的目的，只能是使用強氯進行氧化處理，造成的后果是纖維強度劇烈下降，動力粘度的散差范圍擴大，均度不能保證；反應(yīng)性能、過濾性能惡化。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，而提供一種能提高溶解漿反應(yīng)性能、強度、改善過濾性能及減少環(huán)境污染的制備高質(zhì)量低污染竹材溶解漿的漂白方法。本專利技術(shù)針對竹材溶解漿在制備過程中自身的特性，通過采用脫除雜細胞一氧化反應(yīng)一強化的堿精制一二氧化氯漂白一高溫酸化處理漂白方法來克服以上缺點和問題，制備出成漿色澤淺、強度高、反應(yīng)能力好、過濾性能高、環(huán)境污染少的漂白溶解竹漿。本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是這種制備高質(zhì)量低污染竹材溶解漿的漂白方法，其特點是包括有以下步驟。1.脫除雜細胞。采用篩除法或洗漿法進行雜細胞的脫除，其中篩除法篩漿濃度O. 7-2. 5%，篩板規(guī)格Φ0. 10-2. 5mm,出漿純度彡200kgC0D/adt ;或洗漿法上漿濃度O. 5-3. 0%，溫度50-90°C，出漿純度彡 200kgC0D/adt。竹材中所含細胞主要有纖維細胞、薄壁細胞、導(dǎo)管、石細胞、表皮細胞等。竹漿纖維細胞約占總面積比的60 70%，低于針葉木高于一般草類。石細胞較多，約占總面積的20 30%，是竹的特征之一。薄壁細胞、導(dǎo)管、石細胞、表皮細胞及部分細小纖維以下統(tǒng)稱為雜細胞。經(jīng)顯微鏡觀察，雜細胞的大小在5-110um間，雜細胞較多時漿料的濾水性能較差。經(jīng)過對雜細胞化學(xué)成分的分析，其木素含量、灰份、鐵份極高，木素含量高達48. 6%。雜細胞的存在破壞了成漿的強度，降低了成漿白度，制約的反應(yīng)性能的提高，脫除雜細胞有利于提高反應(yīng)性能，有利于改善纖維的可紡性，提高纖維強度和白度。2.氧化反應(yīng)。(I)酸化預(yù)處理。在脫除雜細胞的后漿料中加入預(yù)處理劑，處理劑可為無機酸，也可為有機酸。工藝要求為。預(yù)處理反應(yīng)PK 6。預(yù)處理時間10-40分。預(yù)處理溫度20-60 °C。用酸量l-3kg/adt。 螯合劑用量1_2%。。在制漿期過程，過渡金屬保留在紙漿中并導(dǎo)致在氧化反應(yīng)段副反應(yīng)發(fā)生，氧脫木素的選擇性受影響。為了避免有害的副反應(yīng)，提高氧化反應(yīng)段脫木素效率，得到低卡伯值高動力粘度的漿，過渡金屬化合物必須被去除，因此紙漿的預(yù)處理是十分必要的。(2)氧脫木素。將經(jīng)過預(yù)處理的未漂竹材溶解漿與氧氣均勻混合后置于氧反應(yīng)器中，使氧氣與漿料發(fā)生氧化、脫色反應(yīng)，繼續(xù)脫除蒸煮后未漂漿料中的殘余木素，提高漿料純度，并使動力粘度略有下降。工藝要求為。氧反應(yīng)時間30-90分。反應(yīng)溫度50-105O。用氧量0·5-2. 0%。動力粘度下降速率5_15%。洗漿后純度彡100kgC0D/adt。氧脫木素過程中，氧氣主要與木素結(jié)構(gòu)中的酚陰離子發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生酚自由基，使木素產(chǎn)生脫甲基化，進而芳環(huán)開環(huán)降解為水溶性有機酸，達到脫除木素的作用。氧脫木素的主要優(yōu)點是改進漂白過程效率，允許較短的漂序；廢液中無氯離子， 可通過硫酸點回收系統(tǒng)處理；降低后續(xù)漂段的化學(xué)品消耗。(3)臭氧漂白。經(jīng)過洗滌的漿料進入臭氧反應(yīng)器，與臭氧發(fā)生反應(yīng)。工藝要求為。臭氧用量0·4-1. 0%。反應(yīng)時間1-10分。溫度20-60O。臭氧濃度1.5-3. 5 %。洗漿后純度彡50kgC0D/adt。臭氧漂白期間，體系中會產(chǎn)生大量的活性氧自由基，其氧化電勢很高，可以使多糖的配糖鍵斷裂，臭氧的主要作用是調(diào)整漿料動力粘度，使動力粘度控制在工藝要求范圍內(nèi)， 漿料均度提高；其二，較強的活性氧作用于發(fā)色基團并與之反應(yīng)，提高了漿料白度。3、強化的堿精制。堿精制介質(zhì)為強堿氫氧化鈉，它是一個相對好的親核試劑，可使大部分有機結(jié)合氯被脫除，減少Α0Χ;并且中和部分并工段降解的酸性片段，得到的負離子形式增加了木素的可溶性。用氧(O)和/或過氧化氫(H2O2)強化堿精制，可以在無嚴重的纖維素降解的情況下，降低D段二氧化氯需用量和降低卡伯值。并且，氧氣(O)和過氧化氫(H2O2)可同時添加使用或只添加使用其中的一種。工藝要求為。堿精制時間30-90分。PH: 10. 5-14。溫度60-90°C。過氧化氫(H2O2)用量0·25-0. 75%。氧氣(O)用量0.2-0. 6%。洗后含堿量彡O. 06 g/1。4、二氧化氯漂白。針對竹材溶解漿的自身特性，堿精制后采用無元素氯漂白，漂白劑為二氧化氯。在漂白過程中，二氧化氯有選 擇性地同木素發(fā)生反應(yīng)并去除木素；而纖維氧化降解少，細小纖維產(chǎn)生少，提高了纖維強度；白度穩(wěn)定性好；廢水中COD負荷低，大幅度降低毒性大的有機氯化物含量。通過二氧化氯漂白竹材溶解漿，有效減少了纖維降解，降低了木素含量，使得漿柏活性得到進一步的提高，反應(yīng)能力、過濾性能得到改善。二氧化氯漂白在中濃條件下進行，工藝要求為。二氧化氯用量0· 8-1. 5%。反應(yīng)濃度8_14%。反應(yīng)溫度60-80°C。反應(yīng)時間80-160分。反應(yīng)酸度0·08-0. 20g/l。洗后含酸量<O. 02 g/1。5、高溫酸化處理。用酸來處理漿料時，酸中的H+將纖維素上的Fe++、Mg++或Ca++交換掉，重新變成 COOH (羧基)，眾多的金屬離子被溶解在水中而洗去，從而降低了漿柏的灰份。使用強化的 (高溫高酸)處理工藝不僅可以降低灰份和鐵質(zhì)，還可以去除溶解漿中的戊糖、已烯糖醛酸， 從而大大提高漿柏的反應(yīng)能力，為黃化制膠提供優(yōu)質(zhì)漿柏。酸處理用鹽酸或硫酸來進行，工藝要求為。反應(yīng)濃度4_8%。反應(yīng)溫度50-80°C。反應(yīng)時間30-90分。反應(yīng)酸度0·8-1. 8g/l。洗后含酸量<O. 02 g/1。為更好地實現(xiàn)本專利技術(shù)的目的，所述二氧化氯漂白步驟也可分成兩段進行，稱為Dl 段本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種制備高質(zhì)量低污染竹材溶解漿的漂白方法，其特征在于包括有以下步驟：（1）脫除雜細胞：采用篩除法或洗漿法進行雜細胞的脫除，其中：篩除法：篩漿濃度0.7?2.5%，篩板規(guī)格Φ0.10?2.5mm，出漿純度≤200kgCOD/adt；或洗漿法：上漿濃度0.5?3.0%，溫度50?90℃，出漿純度≤200kgCOD/adt；（2）氧化反應(yīng)：1）酸化預(yù)處理：在脫除雜細胞的后漿料中加入預(yù)處理劑，預(yù)處理劑為無機酸或有機酸，工藝參數(shù)為：預(yù)處理反應(yīng)PH：≤6，預(yù)處理時間：10?40分，預(yù)處理溫度：20?60℃用酸量1?3?kg/adt，螯合劑用量：1?2?‰?；2）氧脫木素：將經(jīng)過預(yù)處理的未漂竹材溶解漿與氧氣均勻混合后置于氧反應(yīng)器中，使氧氣與漿料發(fā)生氧化、脫色反應(yīng)，繼續(xù)脫除蒸煮后未漂漿料中的殘余木素，提高漿料純度，并使動力粘度下降，工藝參數(shù)為：氧反應(yīng)時間：30?90分，反應(yīng)溫度：50?105℃，用氧量：0.5?2.0%動力粘度下降速率：5?15%洗漿后純度：≤100kgCOD/adt；3）臭氧漂白：經(jīng)過洗滌的漿料進入臭氧反應(yīng)器，與臭氧發(fā)生反應(yīng)，工藝參數(shù)為：臭氧用量：0.4?1.0％，反應(yīng)時間：1?10分；溫度：20?60℃，臭氧濃度：1.5?3.5％，洗漿后純度：≤50kgCOD/adt；?(3)強化的堿精制：堿精制介質(zhì)為強堿氫氧化鈉，用氧（O）和／或過氧化氫（H2O2）強化堿精制，工藝參數(shù)為：堿精制時間：30?90分，PH：10.5?14，溫度：60?90℃，過氧化氫（H2O2）用量：0.25?0.75%，氧氣（O）用量：0.2?0.6%?，洗后含堿量：≤0.06?g/l?；（4）二氧化氯漂白：堿精制后采用無元素氯漂白，漂白劑為二氧化氯，二氧化氯漂白在中濃條件下進行，工藝要求為：二氧化氯用量：0.8?1.5％，反應(yīng)濃度：8?14%反應(yīng)溫度：60?80℃，反應(yīng)時間：80?160分；反應(yīng)酸度：0.08?0.20g/l，洗后含酸量：≤0.02?g/l；（5）高溫酸化處理用鹽酸或硫酸來處理漿料，工藝參數(shù)為：反應(yīng)濃度：4?8%反應(yīng)溫度：50?80℃，反應(yīng)時間：30?90分，反應(yīng)酸度：0.8?1.8g/l，洗后含酸量：≤0.02?g/l。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王進軍，叢之敏，趙建芬，張佰豐，薛振軍，
申請(專利權(quán))人：吉林化纖集團有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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