尾叶桉纸浆中己烯糖醛酸基的去除

尾叶桉纸浆中己烯糖醛酸基的去除

通过kp转化澄清，aef可满足最大强度、白度、白度、稳定性和保洁度要求。最近研究表明,在生产全漂浆(88%～90%ISO)时,ECF浆的撕裂强度比TCF浆约高10%。加拿大多伦多大学D.W.Reeve教授研究指出,生产TCF浆所消耗的木材比ECF高10%,因而,生产全漂KP浆时TCF的成本比ECF浆高。世界上最大的TCF生产厂家——瑞典的S⌀draCell(53.5万t/a)最近证实:ECF漂白浆和TCF漂白浆所产生的废水在潜在的生物诱变效应方面没有明显的不同。事实上整个北美浆厂在排放废水中二恶英的含量从1988年到1994年已经降低96%。现在可以说,TCF和ECF之间对环境的影响已经没有什么差别了。所以最近世界科学和技术界的专家们认为ECF漂白是一种有效防止污染的工艺方法。由于ECF浆的质量好,价格低,在环境效应上和TCF无太大差别,因而全世界的ECF浆的产量发展非常迅速,而TCF浆则呈缓慢发展趋势。所以,大力发展ECF浆是适合我国造纸工业现状的。1实验1.1kp/mcc制备的蒸煮器原料为广东湛江地区所产的尾叶桉,木片由筹建中的湛江木浆厂提供。蒸煮采用改进的M/K609-2-10型计算机控制蒸煮器,可进行常规KP蒸煮和模拟EMCC蒸煮。氧脱木素条件为:氧压0.6MPa,温度100℃,时间60min,浆浓10%,2%氢氧化钠,0.5%硫酸镁。1.1.1ml/gml/gCK浆的性质:卡伯值17.4,粘度951ml/g,白度32.39%ISO;经氧脱木素后CK浆的性质:卡伯值9.02,粘度827ml/g,白度50.03%ISO。1.1.2u3000酸、果酒质EMCC浆的性质:卡伯值16.3,粘度1250ml/g,白度38.23%ISO;经氧脱木素后EMCC浆的性质:卡伯值8.45,粘度980ml/g,白度52.10%ISO。1.2白脸纸浆漂白,使用塑料袋在恒温水浴中进行。1.3酸处理a温和的酸处理(硫酸),用塑料袋在恒温水浴中进行。1.4分析纸浆卡伯值和粘度按国家标准进行测定。纸浆白度用美国Technidyne公司制造的MICROTB-1C型光学性能测定仪测定。1.5氧漂总有效氯法KF=TAC/卡伯值。式中KF——卡伯因子(Kappafactor),此值大小反应纸浆漂白难易程度TAC——漂白过程中使用的总有效氯(totalavailablechlorine),包括二氧化氯、过氧化氢的总和(均以Cl2对浆质量百分比表示)2结果与讨论2.1豆浆酸水解的正交实验结果在硫酸盐蒸煮中,木聚糖的4-O-甲基葡萄糖醛侧基大部分会转变为己烯糖醛酸侧基(hexenuronicacid,简称HuA)。HuA含有非常活泼的双键,这个双键很容易与氯气、二氧化氯、臭氧以及过氧酸发生反应,因而会在漂白过程中消耗掉一部分漂白化学药品。可以预料HuA的存在对ECF漂白有不利的影响。由于HuA的双键所处的位置十分特殊,使得它和木聚糖的连接对酸比较敏感。利用这一特点,笔者用硫酸进行处理以除去HuA。对纸浆进行酸水解,最重要的是使水解具有良好的选择性,以免引起纸浆得率和强度的损失。因此,选择pH值、时间和温度作为酸水解实验的3个因素(见表1)。酸水解后以纸浆的卡伯值变化值和纸浆的粘度作为评价酸水解处理效果的根据。表2和表3分别是CK纸浆和EMCC纸浆酸水解正交实验的数据分析。从表2、表3中的分析可以看到,EMCC纸浆,对卡伯值和粘度影响因素主次是:pH值,温度,时间;对于CK纸浆卡伯值的影响因素主次是:pH值,温度,时间;对粘度值的影响因素主次是:pH值,时间,温度。显然pH值是酸水解最主要的影响因素。为了达到脱除掉大部分己烯糖醛酸的目的,又保持良好的纸浆粘度,实验选择pH=3、时间为3h和95℃为酸水解的最佳条件。表4是采用此最佳条件酸水解后的结果。结果显示酸水解后纸浆卡伯值大大降低(分别为4.7和3.7个单位),而粘度只有很少的降低。2.2酸水解段的选择氯气曾经是漂白效率最高、价格低廉和应用最为广泛的漂白剂。但是,由于环境的压力,其应用受到极大的限制,国外工厂基本上已经用二氧化氯代替了氯气,成本增加20%～30%。因此提高二氧化氯的漂白效率,减少其用量,对于降低生产成本,降低污染有极大的好处。特别是对于二氧化氯生产能力不足的浆厂,则具有更为现实的意义。采用AD0EPD1和D0EPD1D2进行CK和EMCC两种纸浆漂白的对比研究,以比较它们在达到相同的高白度时的二氧化氯消耗量,漂白的条件和结果见表5。从表5中可以发现,采用漂前(D0段之前)酸水解(A)的纸浆,EP段之后的卡伯值,CK和EMCC分别是1.87和1.40,较未采用酸水解处理的纸浆要低得多(它们分别是4.26和4.01)。酸水解能除去大部分HuA,表现为卡伯值大大降低。CK纸浆的D0EPD1D2漂白,在总二氧化氯用量为1.2%时,最终漂白白度为88.0%ISO,而在AD0EPD1中,增加一段A,减少D2段,总二氧化氯用量为0.95%时,则同样可以达到88.0%ISO的白度,而且粘度没有什么损失。而对于EMCC纸浆D0EPD1D2漂白,在总二氧化氯用量为1.1%时,最终漂白白度为88.1%ISO,而AD0EPD1漂白二氧化氯用量只要0.95%便可达到88.2%ISO白度。为了获取88%ISO白度的桉木CK和EMCC纸浆,采用酸水解预处理的漂白程序只要求较低的KF,AOX排放量也比没有酸水解处理的要低。以上的结果表明:由于在漂前采用一段温和的酸水解,可以除去尾叶桉纸浆中的大部分己烯糖醛酸,进而可以减少ECF漂白中二氧化氯的消耗,大大提高了二氧化氯漂白效率。对于CK纸浆,二氧化氯的节约量约为21%,EMCC纸浆则为23%。笔者认为只要在适当的条件下对尾叶桉硫酸盐纸浆在漂前进行酸水解处理,就可以在达到相同的高白度(88%ISO)而不损失纸浆粘度的前提下,减少二氧化氯使用量20%～25%。表5还表明,对硫酸盐桉木浆只要进入漂白程序的纸浆其卡伯值在9以下,采用AD0EPD1漂白,其废水中的AOX含量低于0.5kg/t绝干浆。这样的废水只要采用常规二段生化处理后,废水中AOX含量降至极低(<0.2kg/t绝干浆)。足可见ECF和TCF漂白废水对环境的影响已经没有什么差别。3ad0epd1漂序与dc0-d3.2用量的比较3.1尾叶桉KP浆使用温和的酸水解处理(最佳条件pH=3,3h,95℃)可使卡伯值降低3～4个单位。3.2用AD