專利名稱：一種硫酸鹽法蒸煮的針闊混合化學漿的漂白工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種漂白工藝，屬于造紙技術領域。
背景技術：
隨著我國造紙工業(yè)的快速發(fā)展，木材已成為我國制漿造紙工業(yè)的主要原材料，木材原料包括針葉木和闊葉木兩種。用針葉木和闊葉木生產化學漿主要有兩種方法，一種是硫酸鹽法，一種是氫氧化鈉蒽醌法。在實際紙張的生產中，根據紙張的物理強度指標要求和紙張的特性要求，紙漿的針闊化學漿的配抄比例是不同的。當前情況下，是闊葉木和針葉木分別蒸煮、漂白，然后將其按一定比例混合成漿生產各種高檔紙張。如果是把針葉木和闊葉木分別蒸煮，按照各自的蒸煮條件進行蒸煮，可以較好的控制針葉木原漿和闊葉木原漿的卡伯值，有利于后續(xù)的漂白。專利CN 102086609A公開了一種針葉木與闊葉木混合硫酸鹽制漿工藝，包括備料、硫酸鹽法蒸煮、洗滌篩選、漂白，將針葉木與闊葉木重量比為7 8 2 3的比例將木片混合均勻送入蒸煮鍋用硫酸鹽法蒸煮制漿，其采用立鍋蒸煮對針葉木與闊葉木進行混合蒸煮，其他工藝流程與生產馬尾松硫酸鹽針葉木漿基本相同，針葉木比闊葉木更難蒸煮，比蒸煮闊葉木時的蒸煮溫度要高、所需化學品的用量要多，如果是針葉木和闊葉木混合蒸煮， 存在一個蒸煮的工藝條件偏向于針葉木的蒸煮條件還是偏向于闊葉木的蒸煮條件的問題: 如果針葉木木片的質量比例大于闊葉木木片的質量時，蒸煮的條件必須偏向于針葉木的蒸煮條件，否則蒸煮結束時針葉木不能完全成漿，在針葉木完全成漿的情況下，闊葉木會因為強烈的蒸煮條件而損失得率、導致纖維降解程度加劇、從而成漿的物理強度下降；如果針葉木和闊葉木混合比例是闊葉木的質量大于針葉木的質量時，蒸煮的條件就偏向于闊葉木的蒸煮條件，在這種情況下，針葉木較難完全成漿，所以紙漿的硬度偏高，不利于后續(xù)的紙漿漂白；如果針葉木和闊葉木按照1 1的比例混合蒸煮，按照針葉木的蒸煮條件的下限和闊葉木的蒸煮條件的上限進行確定蒸煮條件，能夠使針闊混合蒸煮得以實現，但蒸煮后的紙漿的硬度比較高，不利于后續(xù)紙漿的漂白。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服上述不足而提供了一種硫酸鹽法蒸煮的針闊混合化學漿的漂白工藝。本發(fā)明采取的技術方案為一種硫酸鹽法蒸煮的針闊混合化學漿的漂白工藝，步驟如下將用硫酸鹽法蒸煮好的針葉木化學漿和用硫酸鹽法蒸煮好的闊葉木化學漿按照質量比3 7至7 3的比例范圍進行混合，然后采用漂白工序為O1-O2-Dtl — Oep-D1-D2或 O1-O2-Dtl — Oep-D1(Elemental Chlorine Free)漂白工藝進行高白度漂白。所述的漂白工序具體為(1)將混合好的原漿洗滌，洗滌好的針闊混合原漿放入氧脫木素的反應釜中進行O1段氧脫木素；(2)在O1段氧脫木素結束后，對紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿再次進入氧脫木素的反應釜中進行A段氧脫木素；(3)在A段氧脫木素結束后，對紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿進行Dtl段二氧化氯漂白；(4)在Dtl段二氧化氯漂白結束后，對紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿進行Oep漂白；(5)在Oep漂白結束后，對紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿進行D1段二氧化氯漂白，完成；或者在步驟(1)-( 后，進行1)2段二氧化氯補充漂白，再結束完成漂白。所述的ECF漂白工藝具體步驟如下(1)將按比例混合好的原漿洗滌，洗滌好的針闊混合原漿放入氧脫木素的反應釜中，加入NaOH、MgSO4調節(jié)pH值11-13，通入氧氣，在90-95°〇溫度內0. 6-0. 8MPa壓力下進行O1段氧脫木素，時間15-20min ；(2)將步驟(1)得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿再次加入氧脫木素的反應釜中，加入NaOH、MgSO4調節(jié)pH值11-13，通入氧氣，在95-105°C溫度內0. 4-0. 6MPa壓力下進行仏段氧脫木素，時間60-90min ；(3)對步驟( 得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿加入硫酸或鹽酸調節(jié)pH值4-6，加入二氧化氯，在65-75°C溫度內常壓下進行Dtl段二氧化氯漂白，時間60-90min ；(4)對步驟( 得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿加入過氧化氫、螯合劑、燒堿，通入氧氣，在80-85°C溫度內、0. 4-0. 6MPa壓力下、pH值10-12內進行Oep漂白，時間90_120min ；(5)對步驟(4)得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿加入硫酸或鹽酸調節(jié)pH值4. -6.， 加入二氧化氯，在65-75°C溫度內常壓下進行D1段二氧化氯漂白，時間120-180min ；步驟( 后結束；或者步驟( 后在65-75°C溫度內常壓下進行&段二氧化氯補充漂白 90-120min。上述的ECF漂白工藝步驟(1)中所述的NaOH用量為絕干漿質量的1. 8-2. 2%, MgSO4用量為絕干漿質量的0. 4-0. 7 %，氧氣用量為絕干漿質量的1. 3-1. 7%。步驟O)中所述的NaOH用量為絕干漿質量的1. 8-2. 4%, MgSO4用量為絕干漿質量的0. 4-0.7%，氧氣用量為絕干漿質量的1. 1-1.5%。步驟(3)中所述的硫酸或鹽酸用量為絕干漿質量的0. 1-0. 5%，二氧化氯用量為絕干漿質量的1. 0-1. 6% (按100%二氧化氯計算)。步驟中所述的過氧化氫用量為絕干漿質量的1. 2_2%，氧氣用量為絕干漿質量的1. 3-1. 7%，燒堿用量為絕干漿質量的1. 5-2%，螯合劑(DTPA、EDTA或BSP2140)用量為絕干漿質量的0. 4-1%。步驟(5)中所述的硫酸或鹽酸用量為絕干漿質量的0. 1-0. 5%，二氧化氯用量為絕干漿質量的0. 6-1% (按100%二氧化氯計算)。上述各步驟中反應物加入后調整漿濃至10-12% 然后進行一定壓力和溫度下進行反應。在D1段二氧化氯漂白結束后，紙漿的白度一般在83-85% ISO，可部分滿足實際生產的要求，在這種情況下，D1段二氧化氯漂白可作為終漂段；但為了使針闊混合漿滿足抄造更高白度紙張的要求，對D1段二氧化氯漂白紙漿進行洗滌，進行&段二氧化氯漂白，使紙漿漂至86-90% ISO，同時，由于原料和生產環(huán)節(jié)的原因，如果D1段二氧化氯漂白后，紙漿的白度達不到83% ISO以上時，也可進行&段二氧化氯漂白，D2段二氧化氯的用量為絕干漿質量的 0. 2-0. 7%。本發(fā)明將用硫酸鹽法蒸煮好的針葉木化學漿和用硫酸鹽法蒸煮好的闊葉木化學漿按照質量比3 7至7 3混合的比例范圍進行混合，然后采用Op O2、‘(^、D1 (D2)新漂序的漂白工藝進行ECF(Elemental Chlorine Free)高白度漂白。針葉木硫酸鹽漿卡伯值的范圍是16-23，闊葉木硫酸鹽漿的卡伯值范圍16-21，按照質量比3 7至7 3混合的針闊混合硫酸鹽漿的卡伯值在16-22，通過實驗研究表明，卡伯值相近的針葉木硫酸鹽原漿和闊葉木硫酸鹽原漿在混合漂白時產生了一定的協同或互補作用，保持了混合化學漿的良好的紙漿性能，抄造出物理性能更好的紙張。本發(fā)明整個過程與分別蒸煮、分別漂白的紙漿相比，所消耗的化學藥品用量持平或略有減少，由于兩種蒸煮原漿的卡伯值相近，所以其他的漂白工藝條件比較溫和，比硬度差距大的紙漿更好漂白。漂白后的紙漿的白度穩(wěn)定性和抄制成紙的各項物理指標，如耐破指數、裂斷長、撕裂指數、耐折度等都較好。以下是混合漂白紙漿與分別蒸煮分別漂白后紙漿混合打漿抄制成60g/m2紙張的各項物理指標比較。硫酸鹽法蒸煮的混合漂白和分別漂白的紙漿物理性能指標比較一覽表
名稱打漿打漿度白度耐折度/耐破指數撕裂指數裂斷長轉數(。SR)(%ISO)次kPa · m2 · g"1(mN · m/g)/Km針闊混合漂白300次以混合比3:7600041.683.4上5.066.226.53針闊分別漂白300次以混合打漿3:7600041.483.1上4.886.196.21針闊混合漂白600次以混合比1:1600040.884.2上6.057.647.92針闊分別漂白600次以混合打漿1:1600040.783.8上5.947.527.90針闊混合漂白800次以混合比7:3600042.186.5上6.3310.12B.86針闊分別漂白800次以混合打漿7:3600041.486.4上6.309.538..82備注1、針闊混合漂白混合比3 7，是具體實施例1所得紙漿抄成60g/m2的紙頁測得的各項物理指標。2、針葉木硫酸鹽漿和闊葉木硫酸鹽漿分別按照O1-O2-Dtl — Oep-D1漂序漂白后，針葉木漂白漿白度83. 6，闊葉木漂白漿白度83. 5，二者按3 7混合打漿后抄成60g/m2的紙頁測得的各項物理指標。3、針闊混合漂白混合比1 1，是具體實施例2所得紙漿抄成60g/m2的紙頁測得的各項物理指標。4、針葉木硫酸鹽漿和闊葉木硫酸鹽漿分別按照O1-O2-Dtl — Oep-D1漂序漂白后，針葉木漂白漿白度84. 2，闊葉木漂白漿白度84. 5，二者按1 1混合打漿后抄成60g/m2的紙頁測得的各項物理指標。
5、針闊混合漂白混合比7 3，是具體實施例3所得紙漿。6、針葉木硫酸鹽漿和闊葉木硫酸鹽漿分別按照O1-O2-Dtl — Oep-D1-D2漂序漂白后， 針葉木漂白漿白度86. 8，闊葉木漂白漿白度86. 5，二者按1 1混合打漿后抄成60g/m2的紙頁測得的各項物理指標。
具體實施例方式實施例1將用硫酸鹽法蒸煮好的針葉木化學漿和用硫酸鹽法蒸煮好的闊葉木化學漿按照質量比3 7的比例范圍進行混合，然后按下列步驟漂白(1)將按比例混合好的原漿用自來水或地下水洗滌(以下同)，洗滌好的針闊混合原漿放入氧脫木素的反應釜中，加入Na0H、MgS04調節(jié)pH值11，通入氧氣，在95°C溫度內 0. 6MPa壓力下進行O1段氧脫木素，時間20min ；NaOH用量為絕干漿質量的1.8%，MgSO4用量為絕干漿質量的0.5%，氧氣用量為絕干漿質量的1.6% ；(2)將步驟(1)得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿再次加入氧脫木素的反應釜中，加入Na0H、MgS04調節(jié)pH值12，通入氧氣，在105 °C溫度內0. 6MPa壓力下進行仏段氧脫木素， 時間90min ；所述的NaOH用量為絕干漿質量的2. 0%，MgSO4用量為絕干漿質量的0. 5%，氧氣用量為絕干漿質量的1.2% ；(3)對步驟( 得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿加入硫酸調節(jié)pH值5，加入二氧化氯，在70°C溫度內常壓下進行Dtl段二氧化氯漂白，時間90min，所述的硫酸用量為絕干漿質量的0.2%，二氧化氯用量為絕干漿質量的1.5% (按100%二氧化氯計算)；(4)對步驟C3)得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿加入過氧化氫、螯合劑、燒堿，通入氧氣，在80°C溫度內、0. 3MPa壓力下、pH值11進行Oep漂白，時間120min，所述的過氧化氫用量為絕干漿質量的1.5%，氧氣用量為絕干漿質量的1.4%，燒堿用量為絕干漿質量的 1.6%，螯合劑(DTPA)用量為絕干漿質量的0.5% ；(5)對步驟(4)得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿加入硫酸調節(jié)pH值5，加入二氧化氯，在75°C溫度內常壓下進行D1段二氧化氯漂白，時間150min，所述的硫酸用量為絕干漿質量的0. 2%，二氧化氯用量為絕干漿質量的0. 6% (按100%二氧化氯計算)。紙漿的白度達到83. 4% ISO。實施例2將用硫酸鹽法蒸煮好的針葉木化學漿和用硫酸鹽法蒸煮好的闊葉木化學漿按照質量比1 1的比例范圍進行混合，然后按下列步驟漂白(1)將按比例混合好的原漿洗滌自來水或地下水洗滌(以下同)，洗滌好的針闊混合原漿放入氧脫木素的反應釜中，加入Na0H、MgS04調節(jié)pH值13，通入氧氣，在90°C溫度內 0. 7MPa壓力下進行O1段氧脫木素，時間15min ；NaOH用量為絕干漿質量的2. 4%，MgSO4用量為絕干漿質量的0.5%，氧氣用量為絕干漿質量的1.3% ；(2)將步驟(1)得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿再次加入氧脫木素的反應釜中，加入NaOH、MgSO4調節(jié)pH值11，通入氧氣，在95°C溫度內0. 5MPa壓力下進行仏段氧脫木素， 時間90min ；所述的NaOH用量為絕干漿質量的1. 8% ,MgSO4用量為絕干漿質量的0. 6%，氧氣用量為絕干漿質量的1.3% ；
(3)對步驟( 得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿加入鹽酸調節(jié)pH值5，加入二氧化氯，在65°C溫度內常壓下進行Dtl段二氧化氯漂白，時間90min，所述的鹽酸用量為絕干漿質量的0.3%，二氧化氯用量為絕干漿質量的1.5% (按100%二氧化氯計算)；(4)對步驟( 得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿加入過氧化氫、螯合劑、燒堿，通入氧氣，在80°C溫度內、0. 5MPa壓力下、pH值10內進行Oep漂白，時間lOOmin，所述的過氧化氫用量為絕干漿質量的1. 5%，氧氣用量為絕干漿質量的1. 5%，燒堿用量為絕干漿質量的 1.8%，螯合劑(EDTA)用量為絕干漿質量的0.6% ；(5)對步驟(4)得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿加入鹽酸調節(jié)pH值6. 0，加入二氧化氯，在75°C溫度內常壓下進行D1段二氧化氯漂白，時間120min，所述的鹽酸用量為絕干漿質量的0. 2%，二氧化氯用量為絕干漿質量的0. 8% (按100%二氧化氯計算)。紙漿的白度達到84. 2% ISO。實施例3將用硫酸鹽法蒸煮好的針葉木化學漿和用硫酸鹽法蒸煮好的闊葉木化學漿按照質量比7 3的比例范圍進行混合，然后按下列步驟漂白(1)將按比例混合好的原漿用自來水或地下水洗滌(以下同)，洗滌好的針闊混合原漿放入氧脫木素的反應釜中，加入Na0H、MgS04調節(jié)pH值12，通入氧氣，在90°C溫度內 0. 6MPa壓力下進行O1段氧脫木素，時間15min ；NaOH用量為絕干漿質量的2. 2%，MgSO4用量為絕干漿質量的0.6%，氧氣用量為絕干漿質量的1.3% ；(2)將步驟(1)得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿再次加入氧脫木素的反應釜中，加入Na0H、MgS04調節(jié)pH值11，通入氧氣，在100°C溫度內0. 6MPa壓力下進行仏段氧脫木素， 時間90min ；所述的NaOH用量為絕干漿質量的1.9%，MgSO4用量為絕干漿質量的0. 7 %，氧氣用量為絕干漿質量的1.4% ；(3)對步驟( 得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿加入硫酸調節(jié)pH值5，加入二氧化氯，在75°C溫度內常壓下進行Dtl段二氧化氯漂白，時間60min，所述的硫酸用量為絕干漿質量的0.3%，二氧化氯用量為絕干漿質量的1.2% (按100%二氧化氯計算)；(4)對步驟( 得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿加入過氧化氫、螯合劑、燒堿，通入氧氣，在80°C溫度內、0. 5MPa壓力下、pH值11內進行Oep漂白，時間120min，所述的過氧化氫用量為絕干漿質量的1. 5%，氧氣用量為絕干漿質量的1. 3%，燒堿用量為絕干漿質量的 1.5%，螯合劑(BSP2140)用量為絕干漿質量的0.5% ；(5)對步驟(4)得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿加入硫酸調節(jié)pH值4. 5，加入二氧化氯，在65°C溫度內常壓下進行D1段二氧化氯漂白，時間120min，所述的硫酸用量為絕干漿質量的0. 2%，二氧化氯用量為絕干漿質量的0. 6% (按100%二氧化氯計算)。(6)將紙漿在75°C溫度內常壓下進行&段二氧化氯補充漂白90min，漿料濃度 12%，洗漿機進漿pH值5，二氧化氯用量為絕干漿質量的0.3% (100% 二氧化氯)；調節(jié)pH 值的硫酸用量為絕干漿質量的0. 2%。紙漿的白度達到86. 5% ISO。
權利要求
1.一種硫酸鹽法蒸煮的針闊混合化學漿的漂白工藝，其特征是將用硫酸鹽法蒸煮好的針葉木化學漿和用硫酸鹽法蒸煮好的闊葉木化學漿按照質量比3 7至7 3的比例范圍進行混合，然后采用漂白工序為O1-O2-Dtl — Oep-D1-D2或O1-O2-D0 一 Oep-D1的ECF漂白工藝進行高白度漂白。
2.根據權利要求1所述的硫酸鹽法蒸煮的針闊混合化學漿的漂白工藝，其特征是，所述的漂白工序具體為(1)將混合好的原漿洗滌，洗滌好的針闊混合原漿放入氧脫木素的反應釜中進行O1段氧脫木素；(2)在O1段氧脫木素結束后，對紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿再次進入氧脫木素的反應釜中進行A段氧脫木素；(3)在O2段氧脫木素結束后，對紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿進行Dtl段二氧化氯漂白；(4)在Dtl段二氧化氯漂白結束后，對紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿進行Oep漂白；(5)在Oep漂白結束后，對紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿進RD1段二氧化氯漂白，完成；或者在步驟(1)-( 后，進行D2段二氧化氯補充漂白，再結束完成漂白。
3.根據權利要求1所述的硫酸鹽法蒸煮的針闊混合化學漿的漂白工藝，其特征是，所述的ECF漂白工藝具體步驟如下(1)將按比例混合好的原漿洗滌，洗滌好的針闊混合原漿放入氧脫木素的反應釜中，加入Na0H、MgS04調節(jié)pH值11-13，通入氧氣，在90-95 °C溫度內0. 6-0. 8MPa壓力下進行O1段氧脫木素，時間15-20min ；(2)將步驟(1)得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿再次加入氧脫木素的反應釜中，加入 NaOH, MgSO4調節(jié)pH值11-13，通入氧氣，在95_105°C溫度內0. 4-0. 6MPa壓力下進行仏段氧脫木素，時間60-90min ；(3)對步驟( 得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿加入硫酸或鹽酸調節(jié)pH值4-6，加入二氧化氯，在65-75°C溫度內常壓下進行Dtl段二氧化氯漂白，時間60-90min ；(4)對步驟C3)得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿加入過氧化氫、螯合劑、燒堿，通入氧氣，在80-85°C溫度內、0. 4-0. 6MPa壓力下、pH值10-12內進行Oep漂白，時間90_120min ；(5)對步驟(4)得紙漿進行洗滌，洗滌好的紙漿加入硫酸或鹽酸調節(jié)pH值4.-6.，加入二氧化氯，在65-75°C溫度內常壓下進行D1段二氧化氯漂白，時間120-180min ；步驟( 后結束；或者步驟( 后在65-75°C溫度內常壓下進行D2段二氧化氯補充漂白 90-120min。
4.根據權利要求3所述的硫酸鹽法蒸煮的針闊混合化學漿的漂白工藝，其特征是， 步驟(1)中所述的NaOH用量為絕干漿質量的1.8-2.2%，MgSO4用量為絕干漿質量的 0. 4-0. 7%，氧氣用量為絕干漿質量的1. 3-1. 7%。
5.根據權利要求3所述的硫酸鹽法蒸煮的針闊混合化學漿的漂白工藝，其特征是， 步驟O)中所述的NaOH用量為絕干漿質量的1.8-2.4%，MgSO4用量為絕干漿質量的 0. 4-0.7%，氧氣用量為絕干漿質量的11-1.5%。
6.根據權利要求3所述的硫酸鹽法蒸煮的針闊混合化學漿的漂白工藝，其特征是，步驟(3)中所述的硫酸或鹽酸用量為絕干漿質量的0. 1-0. 5%，二氧化氯用量為絕干漿質量的 1. 0-1. 6% .
7.根據權利要求3所述的硫酸鹽法蒸煮的針闊混合化學漿的漂白工藝，其特征是， 步驟中所述的過氧化氫用量為絕干漿質量的1-1.5%，氧氣用量為絕干漿質量的 1. 3-1. 7 %，燒堿用量為絕干漿質量的1. 5-2%，螯合劑用量為絕干漿質量的0. 4-1%。
8.根據權利要求3或7所述的硫酸鹽法蒸煮的針闊混合化學漿的漂白工藝，其特征是， 所述的螯合劑為DTPA、EDTA或BSP2140。
9.根據權利要求3所述的硫酸鹽法蒸煮的針闊混合化學漿的漂白工藝，其特征是，步驟(5)中所述的硫酸或鹽酸用量為絕干漿質量的0. 1-0. 5%，二氧化氯用量為絕干漿質量的 0. 6-1%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硫酸鹽法蒸煮的針闊混合化學漿的漂白工藝，將用硫酸鹽法蒸煮好的針葉木化學漿和用硫酸鹽法蒸煮好的闊葉木化學漿按照質量比3∶7至7∶3的比例范圍進行混合，然后采用漂白工序為O1-O2-D0一OEP-D1-D2或O1-O2-D0一OEP-D1的ECF漂白工藝進行高白度漂白。本發(fā)明整個過程與分別蒸煮、分別漂白的紙漿相比，所消耗的化學藥品用量持平或略有減少，由于兩種蒸煮原漿的卡伯值相近，所以其他的漂白工藝條件比較溫和，比硬度差距大的紙漿更好漂白。漂白后的紙漿的白度穩(wěn)定性和抄制成紙的各項物理指標，如耐破指數、裂斷長、撕裂指數、耐折度等都較好。
文檔編號D21C9/147GK102345241SQ201110288218
公開日2012年2月8日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權日2011年9月26日
發(fā)明者吉興香, 楊桂花, 田中建, 陳嘉川 申請人:山東輕工業(yè)學院