[发明专利]一种改善纸浆漂白性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及造纸技术领域纸浆的处理方法，特别涉及一种改善纸浆漂白性能的方法。

 

背景技术

纸浆生产的基本流程是备料→蒸煮/磨浆→漂白，蒸煮或磨浆工段使纤维彼此分散成浆。漂白是作用于纤维以提高其白度的化学过程。纸浆漂白在制浆造纸生产过程中占有重要的地位，与纸浆和成纸的质量、物料和能量消耗及对环境的影响有密切的关系。

漂白的主要目的是提高纸浆的白度和白度稳定性；改善纸浆的物理化学性质，纯化纸浆，提高纸浆的洁净度也是漂白的目的。漂白是通过化学品的作用除去浆中的木素或者改变木素发色基团的结构来实现的。化学浆漂白过程中木素的去除可以看作是蒸煮的继续，因为蒸煮过程不可能达到满意的白度所要求的脱木素程度，否则纸浆的得率和强度会大大下降。对某些特殊用途的纸浆，如溶解浆，漂白时必须除去半纤维素；对制吸收性产品的纸浆，漂白时除去部分半纤维素也是有益的。漂白也须除去不需要的其他化合物。例如，亚硫酸盐浆漂白时，除去树脂、脂肪酸、脂肪酸酯及其他抽出物。

根据产品的质量和用途的不同，纸浆漂白要达到的白度不同。生产新闻纸、凸版纸、胶印书刊纸等一般文化用纸的用浆，白度要求是60-75%ISO；生产书写纸、胶版纸等高级文化用纸及铜版原纸、照像原纸的用浆，白度要求为80-90%ISO；生产化学加工用的浆粕，如人纤浆粕，不仅要求有较高的白度，同时要求具有较高的纯度和化学反应性能。

纸浆的漂白可以是单段漂白，如次氯酸盐漂白，但更多的是采用多段漂白流程。在选择漂白流程时，最主要是要考虑漂白成本、漂白选择性及对环境的友好性。在合理的工艺条件下，多段漂能提高纸浆白度，改善强度，节省漂白剂。与单段漂相比，其灵活性大，有利于质量的调节与控制，能将卡伯值高、难漂白的浆漂到高白度。随着环境保护要求的日益严格，含氯漂白废水中含有的氯化有机物对环境的危害引起人们广泛的关注，氯和次氯酸盐漂白正越来越受到限制，纸浆漂白正朝着无元素氯和全无氯漂白的方向发展。由于二氧化氯漂白的纸浆白度高，强度好，废水对环境的污染较小，因此含二氧化氯漂白的无元素氯漂白仍将继续发展。氧漂、过氧化氢漂和臭氧漂是全无氯漂白工艺的重要组成部分，必将稳步增长。

离子液体（Ionic liquids，ILs）是指在30~100℃呈液态且由有机阳离子和有机或无机阴离子构成的物质，又称室温离子液体（Room temperature ionic liquids，RTILs）。与分子溶剂相比，离子液体具有许多独特的物理化学性质，如蒸汽压低，不挥发，结构可设计性，不可燃，难氧化，热容量大，电导率高，电化学窗口宽，溶解性好，萃取能力强，相、热、水、酸碱稳定性好等。由于这些独特性能，离子液体被广泛应用于有机物的萃取与分离、有机合成及电化学等领域，被认为是代替易挥发分子溶剂的绿色溶剂，其应用研究在世界范围内受到广泛关注。

离子液体作为一种新型溶剂，对复杂结构的高聚物表现出很强的溶解能力，这为包含纤维素、木质纤维素等在内的生物质资源的高效降解、改性、分离和加工提供了一条新的途径；而且离子液体本身固有的不挥发、难氧化、不易燃等特性可实现离子液体反复回收利用，绿色环保。作为纤维素溶剂的离子液体需具备能破坏大量纤维素分子内和分子间氢键的能力。结合有强氢键接受体的阴离子如Cl^-的离子液体能够溶解纤维素。例如，离子液体[Bmim]Cl，Cl^-与纤维素分子链上的羟基形成氢键而使纤维素分子间或分子内的氢键作用减弱，从而使纤维素溶解。目前，离子液体研究集中于纤维素的溶解及改性等方面。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种可以节省漂白工序，并且可以明显提高纸张白度的改善纸浆漂白性能的方法。

本发明是通过以下措施实现的：

一种改善纸浆漂白性能的方法，将纸浆干燥浓缩，加入离子液体混合均匀得浆料，将浆料加热浸渍处理，洗涤浆料，漂白。

所述的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯化物、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物或1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐，结构式如下。

1-丁基-3-甲基咪唑氯化 物

                          

  1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物     

        1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐

所述的离子液体加入量为2-6 L/kg纸浆，将浆料加热至50-95℃处理20-60 min。