[發明專利]一種羥基自由基捕捉劑提高氧堿制漿效果的方法

在審

• 申請號: 201710472794.5
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107227643A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 孫兵;張寶;劉玉新;梁星;尚振
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: D21B1/02
• 分類號: D21B1/02;D21C3/02;D21C3/22
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種添加羥基自由基捕捉劑提高氧堿制漿效果的方法，蔗渣原料通過除髓處理后進一步氧堿蒸煮中添加羥基自由基捕捉劑獲取高得率、高白度，高脫木素選擇性紙漿，屬于制漿造紙領域。

背景技術

我國自古以來就是一個農業大國，有著豐富的非木材纖維原料資源，其中部分非木材纖維原料以其良好的纖維長度、壁腔比等優點，在制漿造紙方面類似于闊葉木原料的性質；而且，非木材纖維原料有著成本低廉，結構疏松，藥液易滲透，易成漿，紙漿價格低廉等優點。

蔗渣作為存量豐富的非木材纖維原料，有著類似闊葉木材料的性質，是一種良好的造紙原料。蔗渣的氧堿制漿是一種適合于非木材原料的和兼具有漂白作用的環保型制漿方式，可以從源頭上控制制漿的空氣污染問題，有利于解決我國造紙原料資源緊張、降低環境污染，降低能耗的有效方法。然而蔗渣氧堿制漿也存在著不足，如碳水化合物的降解程度較高，脫木素的選擇性、堿耗較高等問題。

人類大多數生活用品中廣泛存在著自由基的參與和競爭。自由基一般具反應活性較強等特點，因此在反應過程中控制或抑制自由基的量極其重要。例如，在食品加工過程添加抗氧化劑捕獲可中和食品中的自由基防止或延緩食品氧化，提高食品的穩定性和延長貯存期的食品添加劑。人體內的自由基處于不斷產生與清除的動態平衡之中，使用抗氧化性保健品可清除多余的自由基，保持人體自由基的產生與消除的平衡，對預防疾病與抗衰老等有重要意義。

許多研究工作者采取不同的工藝手段提高其制漿效果。如，陳克利在硫酸鹽法制漿過程中采用較低的蒸煮溫度獲得較高的成漿得率和黏度，但高硫化度蒸煮所產生的過量臭氣的處置以及黑液堿回收硫平衡等問題需進一步研究優化。孫兵采用濕法堆存或添加酶對蔗渣原料進行預處理，有利于改善提高原料的制漿特性，提高后續氧脫木素中羥基自由基的脫木素的選擇性。曹石林在氧脫木素過程中控制含氧自由基的量提高氧脫木素選擇性,從而提高制漿效果。但是，許多研究者很少注意制漿蒸煮過程中用堿量的控制。氧堿蒸煮過程中用堿量過高會導致碳水化合物的剝皮反應和氧化降解嚴重,造成紙漿得率嚴重下降問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有效提高氧堿制漿效果的方法，該方法在蒸煮過程中添加羥基自由基捕捉劑可有效降低碳水化合物的降解，提高氧堿制漿的紙漿得率、脫木素選擇性,同時達到提高紙漿白度的效果。

本發明方法具體包括如下步驟：

（1）蔗渣采用干法或濕法進行除髓處理，除髓率為20%-80%；

（2）蔗渣經除髓后，蔗渣直接送入蒸煮鍋進行蒸煮或經水洗、脫水后送入蒸煮鍋進行蒸煮；蒸煮條件為：加入原料絕干重量15%-28%的NaOH，0.01%-1.00%的MgSO₄，原料的固形物含量為8%-15%，密封蒸煮設備后通入氧氣至蒸煮鍋內壓力為0.3 MPa-0.8 MPa，20-150 min內升溫至50-120℃保溫100-300 min；羥基自由基捕捉劑用量0.01%-3%；

（3）蒸煮結束后,實施漿料的噴放，依傳統工藝路線進行洗、選、篩,提取的濃黑液進入堿回收系統,漿渣回收重新混入待蒸煮蔗渣進行蒸煮,良漿待漂或作為商品漿出售。

所述羥基自由基捕捉劑為抗壞血酸、甲醇、苯甲酸、甘露醇等，在蒸煮裝鍋時或蒸煮過程中加入羥基自由基捕捉劑。

本發明的有益效果是：

（1）本發明氧堿制漿是一種環保制漿方法，且制漿所用氧氣屬于環保型氣體，可減少制漿廢液對環境的污染；

（2）本實驗氧堿制漿過程中添加的羥基自由基助劑可提高氧堿制漿過程中脫木素的選擇性，降低碳水化合物的無效降解，有效提高制漿得率、白度；

（3）本發明的蔗渣原料經除髓處理，使蒸煮粗漿得率提高，雜細胞含量減少。雜細胞含量減少，一方面使紙張緊度降低,有利于可壓縮性的提高；另一方面使原料蒸煮過程的堿耗降低；

（4）對步驟（3）所得氧堿漿經洗、選、篩后得到氧堿細漿，所得氧堿良漿可進行后續漂白或直接打漿抄紙。其中提取的黑液進入堿回收系統,將粗漿回收重新混入待蒸煮蔗渣進行蒸煮。

具體實施方法

下面結合實施例對本發明做進一步的說明，但本發明的內容不只局限于所述范圍。

實施例1