[發(fā)明專利]木素纖維素材料的氧脫木質

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00121746.1
• 申請日: 2000-06-13
• 公開（公告）號: CN1277283A
• 公開（公告）日: 2000-12-20
• 發(fā)明（設計）人: J·L·科洛德特;A·S·C·亨里克斯德布里托
• 申請（專利權）人: 普拉塞爾技術有限公司
• 主分類號: D21C9/147
• 分類號: D21C9/147
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 馬崇德,楊九昌

本發(fā)明涉及紙漿氧脫木質，具體涉及要求減少設備投資數(shù)量的改良氧脫木質方法。

全世界紙漿制造商為了獲得最小影響(環(huán)境)制造廠(MIM)，都致力于降低水消耗。概括言之，最小影響制造廠是一種目標，能產生最少的水和空氣排放而對木材和能量消耗或產品質量并無消極影響。得到MIM是一種緩慢的逐步的方法，需要對當前的制造廠實踐進行許多改進和調整。它們包括：(1)溢流最小化；(2)在木材工場中的閉路水循環(huán)；(3)閉路過篩室；(4)棕色備料的有效洗滌；(5)高產率低能耗加強的打漿加工；(6)擴大的氧脫木質；和(7)通過重新使用一些漂白濾液流的部分閉路漂白裝置。

源于初始或再生纖維制品的木素纖維紙漿含有致色化合物，為了生產明亮和高質量的紙漿必須在漂白作業(yè)期間將其去除。從初始或再生紙漿纖維中去除這種化合物通常都用單階段，而更普通的是用一系列的化學處理，包括兩種或多種以下化學物：氧、臭氧、氯、次氯酸鹽、二氧化氯、過氧化氫、過酸、螯合劑、堿、酶等等。氧處理通常是在漂白工藝開始時施加到紙漿中以便去除紙漿的大部分著色材料如木質素、提取物、顏料、染料、油墨等等。

盡管有人擔心氧脫木質影響紙漿質量和使用二氧化氯的漂白率，使用氧脫木質已遍布世界。最近的趨向是瞄準所謂的擴大的氧脫木質手段。其中，最顯著的技術是雙階段方法。意圖使它比常規(guī)的單階段更有效更有選擇性。擴大的氧脫木質對MIM富有魅力，因為它在漂白裝置遺留較少的待去除木質并允許在更高的κ值終止打漿。檢測κ值(κ值)是用來測定蒸煮后殘留在紙漿中的木質量。κ值的定義是一克紙漿消耗0.1N高錳酸鉀溶液的毫升數(shù)并被校正為消耗50％起始加入高錳酸鉀的數(shù)。κ值越高，紙漿中存在木質越多，反之亦然。

由于氧脫木質比打漿更有選擇性，在高κ值時停止蒸煮并且通過氧脫木質盡可能多地去除木質是明智的。這種方式能增強工藝收益和研磨生產率；降低木材消耗；減少苛性化和回收負載；并能保持紙漿質量。

十分清楚，雙階段氧脫木質方法比單階段方法在效率和選擇性方面有改進。但是由于它們現(xiàn)場的特殊性很難確切地說清改進的量值。在遇到從單階段轉換到雙階段氧脫木質時，κ值為16-18的桉屬植物牛皮紙漿制造廠經驗表明，在整個方法中κ值下降方面增大5-10％。這種增益是有意獲得的，并沒有妨礙什么重要的紙漿粘度。

漂白裝置理想地應當產生少量含有低濃度金屬、氯化物和有機物的排放物。因此，漂白工序的初始階段應該產生易于循環(huán)返回到回收系統(tǒng)的濾液，亦即它們應當含有較低的氯化物并理想是堿性。這種想法導致所謂的游離元素氯(ECF)光漂白方法，其中必須要求形成一些擴大的氧脫木質。

作為目前實施的雙階段氧脫木質，需要昂貴的資金投資。因此，迫切需求一種擴大的氧脫木質，它能達到ECF光漂白目標而又能明顯降低投資。

雙階段氧脫木質能以許多方式在中等稠度實施。盡管建立這種技術需要昂貴的資金投資，大多數(shù)適當聯(lián)合后續(xù)的ECF光漂白，因為它們能得到對硬木40-50％對軟木50-60％范圍的脫木質比率而仍在使用。其中包括：(1)有和沒有中間洗滌的兩次高壓加壓階段；(2)有和沒有中間洗滌的第一次高壓第二次低壓的兩次加壓階段；(3)有和沒有中間洗滌的第一次低壓第二次高壓的兩次加壓階段；(4)如1-3情況的兩次加壓階段，但在兩者之間有個通過螯合去除金屬階段；(5)如1-3情況的兩次加壓階段(有中間洗滌)，但在第二階段中加入過氧化氫；(6)其中間帶有氧化木質活化的如1-3情況的兩次加壓階段；和(7)如1-3情況的兩次加壓階段，但在兩者之間有弱酸水解去除金屬和己烯糖醛酸的階段等。

手段1-6已商業(yè)制造實施而手段7仍處于試驗規(guī)模。所有這些技術皆有文章敘述，見Barna，J.，Sahles，D.V.C，Salvador，E.和Colodette，J.L.(O?Papel?58(8)：57-66.1997)，標題為“在雙階段氧脫木質方法的第二階段中加入過氧化氫的作用”。

雙階段方法能良好配合氧脫木質動力學。眾所周知，氧脫木質發(fā)生在兩相。第一相是快速并由擴散控制的。大部分反應通過氧和其他游離基對含有游離酚單元的其余木質結構進行親電進攻而快速發(fā)生。第二相是緩慢并通過多種類型的化學反應控制的，其中不僅包括氧和其他中間物質對木質的親電進攻，而且還有過氧化物(有機和無機)的親核進攻，它在反應的第一相產生。因此，在反應的第一相，就有明顯的脫木質出現(xiàn)并且?guī)缀醪荒茏尲垵{清亮，而第二相出現(xiàn)脫木質和清亮兩者。