專(zhuān)利名稱(chēng)：一種大千書(shū)畫(huà)紙生產(chǎn)用竹漿的全無(wú)氯漂白方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制漿造紙領(lǐng)域，特別是ー種漂白方法，具體為ー種大千書(shū)畫(huà)紙生產(chǎn)用竹漿的全無(wú)氯漂白方法。
背景技術(shù)：
大千書(shū)畫(huà)紙，又稱(chēng)夾江宣紙，已有上千年的歷史，是勞動(dòng)人民在實(shí)踐中的創(chuàng)造和發(fā)明，是勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶，有著非常醇厚的文化底蘊(yùn)和歷史價(jià)值，其生產(chǎn)技藝已被列入國(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)カ度的不斷加大，大千書(shū)畫(huà)紙的傳承和發(fā)展遇到了極大的挑戰(zhàn)。由于大千書(shū)畫(huà)紙主要采用作坊式生產(chǎn)，具有點(diǎn)多面廣、生產(chǎn)分散的特點(diǎn)，而目前生產(chǎn)大千書(shū)畫(huà)紙的農(nóng)戶(hù)主要通過(guò)漂白劑次氯酸鈣對(duì)竹漿進(jìn)行兩段次氯酸鹽漂白。由于農(nóng)戶(hù)較為分散，也無(wú)能力購(gòu)買(mǎi)大型污水處理設(shè)備，因而漂白所產(chǎn)生的污水通常直接 被排放，造成污染點(diǎn)多面廣的特點(diǎn)。如果大千書(shū)畫(huà)紙?jiān)谄走^(guò)程中產(chǎn)生的污染問(wèn)題不能得到有效解決，將必然影響大千書(shū)畫(huà)紙的延續(xù)和發(fā)展，甚至可能會(huì)使大千書(shū)畫(huà)紙面臨失傳的困境，十分不利于優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的繼承和發(fā)揚(yáng)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，需要對(duì)大千書(shū)畫(huà)紙的生產(chǎn)方法進(jìn)行改革，走“集中制漿，分散抄紙”的道路，通過(guò)集中制漿可以對(duì)污染物進(jìn)行集中治理，而分散造紙則將這些生產(chǎn)出來(lái)的漿料賣(mài)到農(nóng)戶(hù)手中，再由農(nóng)戶(hù)利用傳統(tǒng)造紙技藝將大千書(shū)畫(huà)紙生產(chǎn)出來(lái)，從而使大千書(shū)畫(huà)紙保留傳統(tǒng)手工造紙的精髄。傳統(tǒng)紙漿漂白所采用的兩段次氯酸鹽漂白，對(duì)紙漿纖維損傷很大，還會(huì)使?jié){料得率和紙漿強(qiáng)度降低，漂白所產(chǎn)生的廢水也不能得到很好的回收利用；在漂白過(guò)程中，還會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)可吸附鹵化物(如ニ惡英和呋喃類(lèi)化合物)。ニ惡英和呋喃類(lèi)化合物具有致癌、致變、致畸性，嚴(yán)重影響生物體的生存環(huán)境。集中制漿雖然能夠?qū)啥未温人猁}漂白廢水進(jìn)行集中處理，并使廢水達(dá)到國(guó)家現(xiàn)有排放標(biāo)準(zhǔn)，但廢水中依然含有ニ惡英及呋喃類(lèi)化合物，其會(huì)隨廢水一起被排入環(huán)境中，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，因此，迫切需要一種不產(chǎn)生有機(jī)可吸附鹵化物的，且對(duì)環(huán)境友好的漂白方法，對(duì)竹漿進(jìn)行漂白，從而用于大千書(shū)畫(huà)紙的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供ー種大千書(shū)畫(huà)紙生產(chǎn)用竹漿的全無(wú)氯漂白方法。該方法采用三段漂白，有效解決了生產(chǎn)大千書(shū)畫(huà)紙用竹漿漂白的污染問(wèn)題，對(duì)于實(shí)現(xiàn)大千書(shū)畫(huà)紙的可持續(xù)發(fā)展以及帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)，具有顯著作用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種大千書(shū)畫(huà)紙生產(chǎn)用竹漿的全無(wú)氯漂白方法，包括如下步驟
(O氧脫木素漂白調(diào)節(jié)未漂竹漿漿料濃度至7-16%，通入氧氣，氧氣的壓カ為O. 3-0. 7MPa，再加入氫氧化鈉和硫酸鎂，在80-120°C下，反應(yīng)30_120min，反應(yīng)后對(duì)漿料進(jìn)行洗滌，洗后漿料貯存?zhèn)溆茫?br> (2)過(guò)氧酸漂白取步驟(I)制備的漿料，調(diào)節(jié)漿料濃度為3-15%，再向其中加入過(guò)氧酸，調(diào)節(jié)漿料PH值至4. 5-6. 5，再向其中加入DTPA，在40-90°C下，反應(yīng)30_150min，反應(yīng)后對(duì)漿料進(jìn)行洗滌，洗后漿料貯存?zhèn)溆茫?br> (3)連ニ亞硫酸鈉漂白取步驟(2)制備的漿料，調(diào)節(jié)漿料濃度為3-20%，再向其中加入連ニ亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、EDTA，調(diào)節(jié)pH值至4. 0-6. 5，在30_90°C下，反應(yīng)20_180min，反應(yīng)后對(duì)漿料進(jìn)行洗滌，即得成品漿料；
所述步驟(I)中，加入的氫氧化鈉的重量為漿料絕干重量的I. 5-5. 0%，加入的硫酸鎂的重量為漿料絕干重量的O. 05-0. 8% ；
所述步驟(2)中，過(guò)氧酸為過(guò)氧硫酸、過(guò)氧醋酸中的ー種或兩種，過(guò)氧酸的重量為漿料絕干重量的I. 0-4. 5%，DTPA的重量為漿料絕干重量的O. 05-1. 2% ；
所述步驟(3)中，連ニ亞硫酸鈉的重量為漿料絕干重量的I. 0-5. 5%，亞硫酸氫鈉的重量為漿料絕干重量的O. 05-5. 5%，EDTA的重量為漿料絕干重量的O. 05-1. 2% ；
上述步驟中，漿料絕干重量是指步驟(I)中漿料濃度為7-16%的未漂竹漿的絕干重量。所述步驟(I)中，取漿料濃度7-16 %的未漂竹漿，通入氧氣，氧氣的壓カ為O. 3-0. 7MPa，再加入氫氧化鈉、硫酸鎂和漂白助劑，在80-120°C下，反應(yīng)30-120min，其中，加入的氫氧化鈉的重量為漿料絕干重量的I. 5-5. 0%，加入的硫酸鎂的重量為漿料絕干重量的O. 05-0. 8%，加入的漂白助劑的重量為漿料絕干重量的O. 1-0. 5% ；
其中，漂白助劑由如下重量百分比的組分組成
十二烷基苯磺酸鈉 5% 15%
木質(zhì)素磺酸鈉3% 20%
蒽醌衍生物5% 25%
亞硫酸鈉25% 65%
三聚磷酸鈉1% 15%。本發(fā)明中，漿料的濃度是指漿料的質(zhì)量百分濃度，即質(zhì)量百分比。DTPA為ニ亞こ基三胺五こ酸，EDTA為こニ胺四こ酸。本發(fā)明主要針對(duì)現(xiàn)有大千書(shū)畫(huà)紙用竹漿生產(chǎn)過(guò)程中，采用兩段次氯酸鹽漂白對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的問(wèn)題，提供一種新的漂白方法，本方法采用三段漂白。本發(fā)明首先對(duì)漿料進(jìn)行氧脫木素漂白，其能夠提聞漂白后楽·料的得率、白度，使楽·料粘度保持在較聞的水平，同時(shí)白度穩(wěn)定性好，生產(chǎn)成本低，且廢水中不含有氯化物，可循環(huán)利用，為減少漂白過(guò)程中的污水排放奠定基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)氧脫木素漂白后，再進(jìn)行過(guò)氧酸漂白，過(guò)氧酸為過(guò)氧硫酸、過(guò)氧醋酸中的ー種或兩種。過(guò)氧酸與木素的反應(yīng)主要為親電取代反應(yīng)和親電加成反應(yīng)及親核反應(yīng)，因此，在過(guò)氧酸漂白過(guò)程中，既能起到較強(qiáng)的脫木素作用，又可活化漿料中的殘余木素，使殘余木素在后段漂白中更易降解溶出，從而改善紙漿的可漂性，提高白度及白度穩(wěn)定性，降低漂白劑的用量，減少漂白污染。最后采用連ニ亞硫酸鈉漂白段漂白，連ニ亞硫酸鈉對(duì)環(huán)境友好，是溫和的還原性漂劑，其能夠改變漿中發(fā)色物質(zhì)分子上的發(fā)色基團(tuán)，使其變?yōu)榈蜕驘o(wú)色結(jié)構(gòu)，提高白度，減少漿料組分損失。上等的書(shū)畫(huà)紙，其受墨、受色和浸潤(rùn)性應(yīng)良好，因此，書(shū)畫(huà)紙除具有一定白度和強(qiáng)度外，還應(yīng)具有一定的挺度和松厚度，這就要求漿料中應(yīng)保留有一定量的木素。因而，本發(fā)明采用三段漂白相互配合，使?jié){料經(jīng)氧脫木素漂白、過(guò)氧酸漂白后，再經(jīng)連ニ亞硫酸鈉漂白，從而能夠使在氧化性漂白階段出現(xiàn)的部分帶色的氧化型結(jié)構(gòu)，經(jīng)連ニ亞硫酸鈉漂白段還原為無(wú)色的還原型結(jié)構(gòu)。通過(guò)三段漂白的相互配合，在漿料中保留一定量木素的前提下，能夠提高漂后漿料白度及白度的穩(wěn)定性。本發(fā)明在漂白過(guò)程中，未使用次氯酸鹽進(jìn)行漂白，因而在漂白過(guò)程中，不會(huì)產(chǎn)生有機(jī)可吸附鹵化物，從根本上解決了現(xiàn)有エ藝采用兩段次氯酸鹽漂白，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的問(wèn)題，降低了廢水處理難度，減少了對(duì)環(huán)境的沖擊和危害，具有極好的環(huán)境優(yōu)勢(shì)和使用價(jià)值。作為優(yōu)選，本發(fā)明在步驟(I)中，加入了漂白助劑。漂白助劑由十二烷基苯磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈉、蒽醌衍生物、亞硫酸鈉、三聚磷酸鈉組成。漂白助劑中的表面活性剤，具有潤(rùn)濕、滲透和分散作用，能夠氣、液、固界面的表面張力，提高反應(yīng)化學(xué)品向漿料內(nèi)部的滲透和均勻擴(kuò)散的速率，加快木素的脫除；同時(shí)，為避免在木素脫除過(guò)程中纖維發(fā)生降解，影響漿料的得率和粘度，漂白助劑中采用了蒽醌衍生物，從而避免剝皮反應(yīng)的發(fā)生，有效保護(hù)碳水化合物，顯著提高漿料得率和漿料的粘度；漂白助劑中的亞硫酸鈉與蒽醌衍生物具有良好的協(xié)同作用，能有效避免剝皮反應(yīng)的發(fā)生；三聚磷酸鈉能夠絡(luò)合、鈍化漿料中的過(guò)渡金屬離 子(Cu2+、Fe2+、Mn2+等)，防止上述重金屬離子使碳水化合物分子中的羥基氧化成羰基而引起糖甙鍵的斷裂，導(dǎo)致漿料得率和粘度下降。通過(guò)在步驟(I)中，添加漂白助劑，能夠更好的提高木素脫除率，提高漿料得率及漿料的白度，保持漿料粘度在合理的范圍，為后續(xù)漿料進(jìn)ー步漂白創(chuàng)造更好的條件，降低后續(xù)漂白的生產(chǎn)成本，有效減輕漂白廢水的污染負(fù)荷，減少對(duì)環(huán)境的污染。采用本發(fā)明方法，所制備的漿料白度達(dá)到70-75%IS0，粘度保持在600-800 mL/g,物理強(qiáng)度保持在較高水平(裂斷長(zhǎng)超過(guò)5. 0km，撕裂指數(shù)超過(guò)6. O mN*m2/g，耐破指數(shù)超過(guò)
8.O KPa · m2/g)，且漿料返黃值僅為O. 3-0. 5，成漿質(zhì)量完全能夠滿(mǎn)足手工生產(chǎn)大千書(shū)畫(huà)紙揉捏不破，墨韻好，宜書(shū)宜畫(huà)，宜碑宜帖，宜長(zhǎng)久保存的需要。采用本發(fā)明的方法對(duì)大千書(shū)畫(huà)紙生產(chǎn)用竹漿進(jìn)行漂白，能夠保證纖維的得率和強(qiáng)度，大幅度減輕漂白廢水的污染負(fù)荷，利于后續(xù)處理，起到節(jié)能減排的目的。采用本發(fā)明的方法所制備的漿料，能夠完全滿(mǎn)足大千書(shū)畫(huà)紙生產(chǎn)的要求，產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性好，為大千書(shū)畫(huà)紙的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。
具體實(shí)施例方式本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的任ー特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。實(shí)施例I
原料采用硫酸鹽法自制未漂竹漿，未漂竹漿白度為31. 7%IS0，卡伯值為20. 8，粘度為1056ml/g，打漿度為 11.7°SR。漂白過(guò)程如下
(I)氧脫木素漂白調(diào)節(jié)未漂竹漿漿料濃度為8%，向漿料中通入氧氣，氧氣的壓カ為O. 3MPa，再加入氫氧化鈉、硫酸鎂、漂白助劑，在120°C下，反應(yīng)30min，反應(yīng)結(jié)束后對(duì)漿料進(jìn)行洗滌，將洗滌后的漿料貯存，以備下段漂白エ序使用。氫氧化鈉、硫酸鎂和漂白助劑的重量依次分別為漿料絕干重量的5. 0%、0. 8%、0. 1%。其中，漂白助劑由如下重量百分比的組分組成15%十二烷基苯磺酸鈉、20%木質(zhì)素磺酸鈉、22%蒽醌衍生物、29%亞硫酸鈉、14%三聚磷酸鈉，蒽醌衍生物購(gòu)自重慶跨越(集団)股份有限公司下屬的湖南湘渝化工有限責(zé)任公司。(2)過(guò)氧酸漂白取步驟(I)制備的漿料加水調(diào)節(jié)濃度至3%，再向其中加入過(guò)氧硫酸，調(diào)節(jié)漿料PH值至4. 5，再向其中加入DTPA，在90°C下，反應(yīng)150min，反應(yīng)結(jié)束后對(duì)漿料進(jìn)行洗滌，洗后漿料貯存，以備下段漂白エ序用。其中，過(guò)氧硫酸、DTPA的重量依次分別為漿料絕干重量的I. 0%、1. 0%。(3)連ニ亞硫酸鈉漂白取步驟(2)制備的漿料，加水調(diào)節(jié)濃度至20%，再向其中加入連ニ亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、EDTA，調(diào)節(jié)pH值至4. 0，在90°C下，反應(yīng)180min，反應(yīng)結(jié)束后對(duì)漿料進(jìn)行洗滌，洗后漿料貯存，即得成品漿料。其中，連ニ亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、EDTA 的重量依次分別為漿料絕干重量的I. 0%,0. 05%、I. 2%。對(duì)比實(shí)施例I
原料與實(shí)施例I完全相同。漂白過(guò)程如下兩段漂白總有效氯用量8%，一段有效氯用量占總有效氯用量的70%，ニ段占30%。兩段漂白的エ藝條件一段H漂白的其它エ藝條件為漿濃6%，漂初pH值12，溫度38°C，時(shí)間120min ;ニ段H漂白的其它エ藝條件為漿濃5%，漂初pH值11，溫度35°C，時(shí)間 60min。采用實(shí)施例I和對(duì)比實(shí)施例I漂白后的漿料，其測(cè)定結(jié)果如表I所示
表I實(shí)施例I和對(duì)比實(shí)施例I漂白的漿料的測(cè)定結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種大千書(shū)畫(huà)紙生產(chǎn)用竹漿的全無(wú)氯漂白方法，包括如下步驟 (O氧脫木素漂白調(diào)節(jié)未漂竹漿漿料濃度至7-16%，通入氧氣，氧氣的壓力為O.3-0. 7MPa，再加入氫氧化鈉和硫酸鎂，在80-120°C下，反應(yīng)30_120min，反應(yīng)后對(duì)漿料進(jìn)行洗滌，洗后漿料貯存?zhèn)溆茫? (2)過(guò)氧酸漂白取步驟(I)制備的漿料，調(diào)節(jié)漿料濃度為3-15%，再向其中加入過(guò)氧酸，調(diào)節(jié)漿料PH值至4. 5-6. 5，再向其中加入DTPA，在40-90°C下，反應(yīng)30_150min，反應(yīng)后對(duì)漿料進(jìn)行洗滌，洗后漿料貯存?zhèn)溆茫? (3)連二亞硫酸鈉漂白取步驟(2)制備的漿料，調(diào)節(jié)漿料濃度為3-20%，再向其中加入連二亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、EDTA，調(diào)節(jié)pH值至4. 0-6. 5，在30_90°C下，反應(yīng)20_180min，反應(yīng)后對(duì)漿料進(jìn)行洗滌，即得成品漿料； 所述步驟(I)中，加入的氫氧化鈉的重量為漿料絕干重量的I. 5-5. 0%，加入的硫酸鎂 的重量為漿料絕干重量的O. 05-0. 8% ； 所述步驟(2)中，過(guò)氧酸為過(guò)氧硫酸、過(guò)氧醋酸中的一種或兩種，過(guò)氧酸的重量為漿料絕干重量的I. 0-4. 5%，DTPA的重量為漿料絕干重量的O. 05-1. 2% ； 所述步驟(3)中，連二亞硫酸鈉的重量為漿料絕干重量的I. 0-5. 5%，亞硫酸氫鈉的重量為漿料絕干重量的O. 05-5. 5%，EDTA的重量為漿料絕干重量的O. 05-1. 2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述大千書(shū)畫(huà)紙生產(chǎn)用竹漿的全無(wú)氯漂白方法，其特征在于，所述步驟(I)中，取漿料濃度7-16%的未漂竹漿，通入氧氣，氧氣的壓力為O. 3-0. 7MPa，再加入氫氧化鈉、硫酸鎂和漂白助劑，在80-120°C下，反應(yīng)30-120min，其中，加入的氫氧化鈉的重量為漿料絕干重量的I. 5-5. 0%，加入的硫酸鎂的重量為漿料絕干重量的O. 05-0. 8%，加入的漂白助劑的重量為漿料絕干重量的O. 1-0. 5% ； 其中，漂白助劑由如下重量百分比的組分組成 十二烷基苯磺酸鈉 5% 15% 木質(zhì)素磺酸鈉3% 20% 蒽醌衍生物5% 25% 亞硫酸鈉25% 65% 三聚磷酸鈉1% 15%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種大千書(shū)畫(huà)紙生產(chǎn)用竹漿的全無(wú)氯漂白方法，目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中，用于大千書(shū)畫(huà)紙生產(chǎn)的竹漿采用兩段次氯酸鹽漂白工藝，雖然集中制漿能夠?qū)U水進(jìn)行集中處理，并使廢水達(dá)到國(guó)家現(xiàn)有排放標(biāo)準(zhǔn)，但廢水中依然含有二惡英及呋喃類(lèi)化合物，其會(huì)隨廢水一起被排入環(huán)境中，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響的問(wèn)題。該全無(wú)氯漂白方法包括如下步驟氧脫木素漂白、過(guò)氧酸漂白、連二亞硫酸鈉漂白。采用本發(fā)明對(duì)大千書(shū)畫(huà)紙生產(chǎn)用竹漿進(jìn)行漂白，能夠保證纖維的得率和強(qiáng)度，大幅度減輕漂白廢水的污染負(fù)荷，利于后續(xù)處理，起到節(jié)能減排的目的。采用本發(fā)明的方法所制備的漿料，能夠完全滿(mǎn)足大千書(shū)畫(huà)紙生產(chǎn)的要求，為大千書(shū)畫(huà)紙的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。
文檔編號(hào)D21C9/147GK102852019SQ201210344378
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月18日
發(fā)明者李文俊, 楊玲, 謝斌 申請(qǐng)人:四川理工學(xué)院