第五章纸浆的漂白.ppt

第五章 纸浆的漂白 第一节 概述 未漂纸浆都具有颜色，其主要由浆中残留木素和原料中原有的或在蒸煮过程中形成的有色物质造成的。 为了扩大纸浆的使用范围，满足抄纸的需要，必须对纸浆进行漂白——漂白的意义。 一. 漂白目的与分类 漂白目的：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。 漂白途径：通过化学品的作用除去浆中的木素及有色物质或改变木素及有色物质发色基团的结构来实现的。 漂白方法：溶出木素式漂白和保留木素式漂白。 溶出木素式漂白：用氧化性漂白剂来氧化破坏木素及有色物质的结构，使其溶解，可进一步纯化纸浆。 常用的氧化性漂白剂：有氯、次氯酸盐、二氧化氯、过氧化氢、氧、臭氧等，这些化学品可单独使用或相互结合，这类漂白剂常用于化学浆的漂白。 保留木素式漂白：用还原性漂白剂及温和的氧化性漂白剂使纸浆中发色物质改变结构而脱色，并不过多影响纤维组成，也不过多去除木素。常用高得率浆漂白。 这类漂白剂常采用：过氧化氢、连二亚硫酸盐、亚硫酸盐和甲脒亚磺酸等。 二. 漂白化学药品和流程 纸浆的漂白可以是单段，但更多的是采用多段漂白流程。 在合理的工艺条件下，多段漂能提高纸浆白度，改善强度，节约漂白剂。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。但漂白的段数并非越多越好。 漂白流程的选择：主要是要考虑纸浆和成纸的质量、漂白选择性、对环境的友好性及漂白成本。 四. 纸浆颜色和漂白原理 从光学原理分析，物体的颜色是人眼的感觉，这种感觉的产生是物体在光源的照射下，由于反射作用所产生的可见光刺激人的视觉器官——视网膜的结果。 1、可见光：波长为380nm~780nm的光。它是很多种色光组成的家族。 2、物体颜色：对于不透明的物体，其颜色取决于可见光中各种波长不同单色光的反射和吸收的差别。例如：如果物体只反射波长700nm左右的红色单光，则该物体就呈红色。 3、纸浆的颜色 纯净的纤维素和半纤维素在密集成一体时是无颜色的，浆的颜色主要来源于木素和有色物质。 4、纸浆的白度和亮度 亮度：是在单一波长（457nm）下纸浆等产品显白的反应，即特定条件下的白度值。 白度：指在可见光范围内纸浆等产品显白的反应，常采取目测对比来测定。 纸浆的白度：是指纸浆对可见光谱中七种单色光全反射的能力，国际上是用波长457nm的蓝色单光测定的反射率与相同条件下测得的纯净氧化镁表面反射率之比，以百分率表示。 造纸行业中习惯将白度和亮度互为同义词。往往以白度代替亮度。 5、纸浆漂白的基本原理 从理论上来说，漂白是通过阻止发色基团间的共轭，改变发色基团的化学结构，消除助色基团或防止助色基团和发色基团之间的联合等途径实现的。 发色基团：羰基、碳碳双键、碳硫键、氮氮双键等。 助色基团：烷氧基、羧基、羟基、氨基等。 第二节 化学浆的含氯常规漂白 一. 次氯酸盐单段漂 （一）次氯酸盐漂液的组成、性质及制备 1、次氯酸盐漂液具有氧化性，在不同的pH值下，漂液的化学组成不同，因而漂液的氧化能力也不同。 pH＜2，溶液主分是Cl2。 pH4~7，溶液主分是次氯酸。 pH＞9，溶液主分是次氯酸钙。 2、反应原理 2Ca(OH)2 + 2Cl2 = Ca(OCl)2 + CaCl2 + 2H2O 3、制备工艺流程 CaO H2O ↓ ↓ 消化槽→澄清槽→氯化反应槽→澄清槽→漂液槽 ↓ ↑气化 排渣 液氯 （二）次氯酸盐漂白原理及影响因素 其漂白原理：是利用次氯酸盐中的有效成分ClO-1具有氧化性，能氧化降解残余木素使其溶解，从而提高纸浆白度，同时对碳水化合物氧化性较强。 1、次氯酸盐与木素的反应 研究表明，次氯酸盐中的有效成分ClO-1氧化降解残余木素，最终木素被氧化降解为羧酸类化合物和二氧化碳。 2、 次氯酸盐与碳水化合物的作用 其作用主要是氧化作用而被降解。 3、漂白常用术语 ①有效氯指含氯漂液中具有漂白作用的那部分氯的量，用碘量法测定，单位g/L。 ②用氯量即漂率指漂白时有效氯量与绝干浆质量之比。 ③残氯指漂白结束后，浆中废液含有有效氯的量，单位g/L。 ④漂损指漂白过程中绝干浆损失的百分率。 ⑤漂白效率 漂白效率=漂白前后浆的白度增值/漂剂实际耗量 ⑥漂白选择性 漂白选择性=（未漂浆卡伯值-漂白浆卡伯值）/（未漂浆粘度-漂白浆粘度） ⑦硬度降低率 硬度降低率=（未漂浆卡伯值-漂白浆卡伯值）/未漂浆卡伯值 4、次氯酸盐漂白的影响因素 ①有效氯用量：根据未漂浆的浆种，硬度以及漂白浆的白度和强度要求来决定的。 ② pH值：次氯酸盐漂白应在碱性范围，否则碳水化合物将受到严重降解。 因此，初始漂液的pH值11~12，漂