[发明专利]化学纸浆的漂白方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学纸浆的漂白。更具体地说，本发明涉及硫酸盐纸浆的初始漂(initial bleaching)、漂白顺序及与其相关的滤液循环。所述初始漂包括在初始漂的二氧化氯阶段中纸浆的螯合以及随后在所述阶段后、洗涤步骤前的碱的添加。 

背景技术

硫酸盐纸浆的漂白分为初始漂和终漂。在初始漂期间，除去纸浆中存在的大部分木质素。在终漂中，除去仍然存在于纸浆中的残余木质素，并且将使纸浆变暗的有色基团、生色团转化成非吸光形式。 

通常，初始漂由两个阶段组成：酸去木质素阶段如随后为洗涤步骤的二氧化氯阶段D0，和碱抽提阶段E，该碱抽提阶段E通常用氧和过氧化物(EOP)或其这些之一(EO或EP)增强。在D0与E阶段之间洗涤纸浆。所述初次酸去木质素阶段除去了纸浆中存在的大部分金属以及消耗漂白化学品的己烯糖醛酸(hexenuronic acid)。在D0阶段中二氧化氯的反应迅速。尽管在D0阶段活性试剂的用量通常相对地高，但大部分加入的化学品在几秒内被消耗。然而，在D0阶段中保留时间通常约为30分钟，以确保所有化学品的反应，并在D0EOP阶段后获得尽可能低的卡伯(kappa)值。 

二氧化氯的反应使木质素结构降解。一部分木质素在D0阶段的洗涤步骤中被除去，但大部分已反应的木质素将仅在随后的碱性阶段中转化成溶解形式。因此，得自E阶段的滤液包含显著量的溶解有机物以及在D0阶段期间与木质素结合的氯。 

当漂白工艺的污水循环关闭时，已经尝试通过在造纸的其它工艺中使用滤液(尤其是用于粗浆洗涤)，来降低待排放的污水量。从而将滤液和存在于滤液中的化学品和溶解的木材材料引导至化学品的回收工艺中。得自D0阶段的滤液包含对回收工艺有害的氯化物的大部分。因此，主要致力于在所述工艺中回收并循环由漂白的碱性阶段得到的滤液。然而，得自D0阶段  之后的碱性阶段的滤液同样包含氯化合物。 

当使用过氧化物时，在过氧化物阶段之前除去过渡金属如Mn、Fe和Cu，或降低它们的含量。在过氧化物阶段中有利的金属分布降低了漂白过氧化氢离子-OOH向氧自由基的降解。从而，在过氧化物阶段中，能够通过较小的过氧化物消耗获得亮度的较大增加。而且，在所述处理中更好地保持了纸浆的粘度。 

充分的酸处理除去了金属，但最理想的是进行螯合，使得过渡金属的除去尽可能有效，同时保护纸浆并减少过氧化物降解的碱土金属Mg和Ca将留在纸浆中。最佳螯合pH为4-7。在较高的pH下所有金属的除去均会减少，在较低的pH下保护性的碱土金属同样会被除去。 

如果必要，通常在单独的阶段中进行螯合。在专利申请WO 96/06976、WO 95/27100和WO 98/21400中，提出结合二氧化氯阶段进行螯合，而没有中间洗涤。 

WO 96/06976描述了在二氧化氯的添加之前或之后进行螯合。螯合阶段的pH范围提及为1.5-8，优选2-4。根据WO 95/27100的公开内容，螯合在二氧化氯阶段之前、期间或之后进行。所述螯合力求在3-7，优选4-6的最佳pH范围内进行。 

在WO 98/21400中，在螯合前将纸浆的pH提高至>8.5的值。经碱性条件，目标在于使残留的二氧化氯失活，和使钙沉淀在纤维上。然而，在结合了螯合的D0阶段中，二氧化氯的使用被限制为最多15kg活性氯/吨绝对干燥纸浆，以将氯化物的量保持为小和减少由滤液回收导致的缺陷。绝对干燥指在105℃下干燥的纸浆。 

发明内容

本发明的目的为一种新型的初始漂阶段。根据本发明，纸浆的螯合(Q)与初始漂的初次二氧化氯阶段(D)组合进行，并且在反应性阶段后，向纸浆中添加碱以中和或碱化纸浆，以下称作N。在结合了螯合的初次D阶段与初始漂的N阶段之间不洗涤所述纸浆。在本文中，根据本发明的初始漂顺序称作DQN。 

螯合剂在二氧化氯处理之前或特别地在其后或在两次二氧化氯处理之间添加。在本文中，表述DQ用于二氧化氯阶段，螯合以上述方式与该二氧  化氯阶段组合进行，而不考虑试剂的添加顺序。没有用中间洗涤步骤将螯合阶段(Q)与D0阶段分开。螯合pH为2-7。螯合和二氧化氯处理后，在相同阶段中向纸浆中添加碱以将纸浆的pH在下一阶段(洗涤)前提高至高于7且至多到12，以溶解有机物。根据本发明的处理增强了随后漂白阶段的效率，降低了除碱以外的漂白化学品的消耗(特别是在初始漂中)，并特别地改进了由DQN阶段之后的碱性阶段得到的滤液在洗涤器中的利用。