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随着人们环保意识的增强,造纸工业纸浆的漂白逐渐转向ECF(无元素氯)和TCF(全无氯)漂白等无污染漂白技术。目前,已开发的无污染漂剂有氧化性的O2、H2O2、O3和还原性的连二亚硫酸钠,甲脒亚磺酸等。过氧碳酸钠(SPC)是一种可用于纸浆漂白的新型氧系漂白剂,是一种强氧化性的无氯漂白剂。本文主要研究过氧碳酸钠漂白废旧新闻纸浆(ONP)的漂白效果及基本工艺条件。本论文首先以废纸脱墨浆为原料,研究了过碳酸钠漂白废纸脱墨浆的工艺条件并进行了主要因素的优化,并在此基础上进一步研究了螯合剂EDTA和硅酸钠在过碳酸钠漂白废纸脱墨浆时对提高白度的影响。其次研究了在过碳酸钠漂白溶液中加入活化剂四乙酰乙二胺(TAED),组成过碳酸钠/TAED活化体系,并进行了此体系对过碳酸钠漂白时降低漂白温度、缩短漂白时间方面的研究,最后对过碳酸钠和过氧化氢漂白废纸脱墨浆的单段漂工艺进行了对比研究。
对过氧碳酸钠漂剂的最佳漂白工艺条件实验研究表明:影响纸浆白度的主要因素是漂白剂过氧碳酸钠的用量,其次是漂白时间,漂白浓度,漂白温度等。过碳酸钠漂白废旧纸浆的最佳工艺条件为:过碳酸钠用量为9%,漂白浓度为12%,漂白时间为90min,漂白温度为60℃。在此条件下,漂白白度值达到63.24%ISO,白度增值为8.97个单位。
实验证明漂白过程中加入螯合剂EDTA进行漂前预处理对过碳酸钠漂白废旧新闻纸纸浆有积极的促进作用及保护作用,可以消除废纸浆中的金属离子对漂白剂的无效分解,且经过实验研究得出EDTA预处理时的最佳用量为0.2%,在这个用量下漂白可以使白度值在原来最佳条件漂白值的基础上增加2个单位。
通过对碳酸钠/TAED活化体系进行研究发现:酰胺助剂TAED对过碳酸钠漂白具有明显的改善效果。与单纯的过碳酸钠漂白段相比,在过碳酸钠漂白时添加酰胺助剂TAED可以有效地提高漂白浆的白度,过碳酸钠单独漂白废纸浆达到63.87%ISO的白度需要时间为60分钟,但应用过碳酸钠/TAED活化体系漂白45分钟即可,漂白温度可以在一定白度要求下比原过碳酸钠单独漂时的温度低。因此,在满足一定纸浆白度的条件下,可以降低漂白温度,缩短漂白时间,减少能耗,降低生产成本。
通过对过氧碳酸钠和过氧化氢单段漂白进行比较研究发现:在相同漂白剂用量的情况下,过碳酸钠漂白与过氧化氢相比漂白能力稍差,在纸张的物理性能方面,很多地方却也优于过氧化氢,例如成纸不透明度比过氧化氢高等;另外,过碳酸钠是固体漂白剂,有运输方便,节约成本等优点,漂白时不需要添加氢氧化钠来提供碱性。