[发明专利]微波辐射NaClO漂白麦草浆的方法

说明书

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NaClO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2004100190995.，发明名称为《微波辐射次氯酸盐纸浆漂白的方法》的专利申请中公开了一种微波辐射NaClO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、半纤维素等破坏较大，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、K值达到最佳值，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NaClO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NaClO漂白麦草浆的方法，其特征在于，包括下述步骤：将未漂麦草浆分散后，制成纸浆浓度为10％(质量百分比)的悬浮液，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4.2％的NaClO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。

NaClO用量对纸浆漂白的影响很大，用量太少达不到漂白效果，用量过多又会对纤维长度造成严重破坏，通过试验分析发现，随NaClO用量增加，纸浆白度提高，纸浆粘度和K值下降。在NaClO用量在0～4.2％范围内，随NaClO用量增加，纸浆白度提高较快，由29.32％ISO提高到60.46％ISO，增加了41个左右百分点；纸浆粘度由772.99mL·g^-1下降到651.35mL·g^-1；K值由7.76下降到4.53。但继续增大NaClO用量，纸浆白度提高却非常有限，在NaClO用量由4.2％增加到6.2％，纸浆白度只提高了不到1.21％ISO；K值基本不变；而纸浆粘度却急剧下降，由651.35mL·g^-1下降到510.89mL·g^-1。总体来说，微波辐射漂白废水中的残氯都很少，在NaClO用量在6.2％范围内，残氯都在0.2L·g^-1范围内，不会对环境造成大的污染。综合考虑到纸浆白度、K值和粘度，NaClO用量应控制在4.2％以内。

微波辐射功率在一定程度上反应了一定的反应温度。对于纸浆漂白，ClO^-释放的快慢影响较大，合理的辐射功率决定了ClO^-合适的释放速度，也决定了其与纸浆的反应效果。通过试验分析发现，随微波辐射功率提高，纸浆白度升高，辐射功率在160～220W时，纸浆白度升高较快，由59.23％ISO上升到60.38％ISO；辐射功率上升到220W以后，纸浆白度提高趋势有所减缓。这可能是由于在一定时间内，当微波功率提高到220W时，NaClO已经绝大部分分解并用来漂白纸浆，当辐射功率再提高时，虽然理论上NaClO分解与纸浆漂白速率提高，但此时NaClO已基本消耗完毕，所以纸浆白度几乎不再升高。随微波辐射功率提高，纸浆K值和粘度一直下降。在一定时间内，当微波功率提高到220W时，虽然NaClO已基本消耗完毕，纸浆白度出现停滞阶段，但木素、纤维素、半纤维素和碳水化合物却进一步被破坏，所以粘度和K值继续降低。综合考虑，微波辐射功率控制在240W左右。对于纸浆漂白来说，漂白时间过短不能达到漂白效果，漂白时间过长又有可能对纤维造成过多破坏。通过试验分析发现，随微波辐射时间增加，纸浆白度的变化规律大概可分为两阶段。前2.5min随辐射时间增加，纸浆白度提高较快，由29.32％ISO提高到61.56％ISO，增加了32.24％ISO，在辐射时间到2.5min时，纸浆白度达到最高，为61.56％ISO；2.5min以后为第二阶段，纸浆白度随时间的延长出现下降。原因是到漂白后期，漂液中的NaClO已基本消耗完，纸浆不能得到进一步漂白，而纸浆却过长时间处在高温碱性环境中，从而引起纸浆返黄，故纸浆白度反而有所下降。随微波辐射时间增加，纸浆K值和粘度均下降。综合考虑以上因素，微波辐射时间应控制在2.5min左右。