[發明專利]一種利用醇類溶劑制備竹材高白度漂白化機漿的方法

有效

• 申請號: 201610348522.X
• 申請日: 2016-05-24
• 公開（公告）號: CN106012627B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 房桂干;焦健;梁芳敏;鄧擁軍;韓善明;李紅斌;沈葵忠;丁來保;盤愛享;張華蘭;林艷;梁龍;田慶文;施英喬;李萍;莊國俊;冉淼;李漫;周靜
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林產化學工業研究所
• 主分類號: D21B1/02
• 分類號: D21B1/02;D21B1/30;D21C3/02;D21C9/10;D21C9/16;D21D1/30
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 黃天天

技術領域

本發明涉及化學機械法制漿技術領域，具體地涉及一種利用醇類溶劑制備竹材高白度漂白化機漿的方法。

背景技術

我國竹類資源最豐富，竹林面積達420萬公頃，占世界種植面積的四分之一。竹材纖維素含量高，強度好，是優良的造紙原料。竹材非漂白高得率漿強度性能優良，能夠滿足本色紙品的抄造需要。燒堿法和亞硫酸鈉法可以制取質量性能優良的竹材非漂白高得率漿，配抄出性能指標完全達到牛皮掛面箱板紙技術指標(GB13024-91)B級以上標準的紙板產品。

但是由于竹材組分結構特殊，發色基團化學組分結構特殊，來源復雜。在眾多常規天然造紙原料中，竹材木質素結構的對羥苯基相對含量最高，同時含有結構穩定的紫丁香基苯丙烷結構單元。文獻(Chengrong Qin etc，2011，16th International symposium on wood，fiber and pulping chemistry.vol.1)的研究指出，原始白度高達55.6％ISO的竹材化機漿(APMP)經單段過氧化氫、過氧乙酸漂白后，僅能達到69.9％ISO和70.9％ISO白度。專利(ZL200910184496.1)組合三段(H2O2活化、高濃漂白、脫色處理)漂白竹材化機漿白度在71％ISO至73％ISO之間.文獻(T.K Roy，1985，ISWPC，Vancouver，BC，43-47)的研究也表明竹材化機漿強度優良，但漂白性能差，使用氧化型(過氧化氫)漂白在竹漿中會產生次生羰基結構，使得白度無法提高；使用還原型(連二亞硫酸鈉)漂白，對縮合的醌型和羰基結構作用很小。近些年的多項研究表明，考慮經濟因素的常規水相堿性過氧化氫漂白工藝(過氧化氫用量不超過8％)，竹材化機漿只能漂白到62％ISO。將過氧化氫用量提高至12％，即便漂白殘液中還有大量雙氧水殘留，紙漿白度也無法超過68％ISO。(梁芳敏，慈竹化機漿工藝技術及漂白機理的研究[D]，2011)

綜上所述，即便在不考慮經濟可行性的情況下，傳統水相介質的各種漂白手段無法制備白度大于73％ISO的竹材化機漿漿。竹材化機漿物理強度指標優異，但是受制于光學性能不達標，無法應用于有高白度需求的高檔紙張產品。

發明內容

為了解決竹材化機漿難漂白的技術難題，本發明提供了一種竹材化機漿高白度漂白的方法，可以得到白度超過76％ISO的高白度竹材化機漿。

為實現上述技術目的，本發明提出的利用醇類溶劑制備竹材高白度漂白化機漿的方法包括以下步驟：

(1)原料的準備：先將竹材原料進行熱水洗滌，然后進行擠壓脫水；

(2)預汽蒸；

(3)螺旋擠壓：采用壓縮比為1∶4的雙螺旋擠壓機對步驟(2)處理得到的物料進行擠壓脫水，優選地，擠壓后物料干度為30％-50％；

(4)化學浸漬：用亞硫酸鈉藥液對步驟(3)處理得到的物料進行化學處理，處理條件為；

(5)高濃常壓磨漿：用高濃盤磨對步驟(4)處理后的物料進行高濃常壓磨漿；

(6)高濃堿性醇類溶劑相過氧化氫漂白：用堿性過氧化氫醇類溶劑相藥液對步驟(5)處理得到的物料進行若干次化學處理，每次處理條件為：過氧化氫用量為絕干物料質量的2～8％，氫氧化鈉用量為絕干物料質量的1～10％，金屬離子螯合劑用量為絕干質量的0.1～0.3％，過氧化氫穩定劑為絕干物料質量的0.1～1.0％，浸漬濃度為5～35％，浸漬溫度40～100℃，浸漬時間15～60分鐘，每次處理后物料經水洗至濾液澄清透明；

(7)經步驟(6)多次處理后達到目標白度的漿料消潛、洗滌、篩選，最后成漿。

具體地，步驟(2)中，預汽蒸的條件為：對步驟(1)得到的處理的物料在1個大氣壓、100～105℃下進行預汽蒸10～30分鐘。

步驟(2)中，化學浸漬的條件為：亞硫酸鈉用量為絕干物料質量的1～4％，氫氧化鈉用量為絕干物料質量的0～4％，金屬離子螯合劑用量為絕干質量的0.1～0.3％，浸漬濃度為30～40％(即加入上述化學劑后，用余量的水來補充至該濃度)，浸漬溫度40～150℃，浸漬時間15～60分鐘。

所述的金屬離子螯合劑為二乙烯三胺五乙酸五鈉。

步驟(5)中，高濃常壓磨漿，磨漿濃度為25～35％。

步驟(6)中，所述的醇類溶劑為甲醇、乙醇、乙二醇、1-丙醇、2-丙醇、丙二醇和丙三醇中的任意一種或幾種的混合物。