第十十一章漂白與精漿

第十十一章漂白與精漿第1頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二Ⅰ漂白第2頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二廢紙漿漂白與原漿漂白的不同化學(xué)漿的漂白要求在少損傷纖維素、半纖維素的前提下脫除木素以提高紙漿白度；機(jī)械漿的漂白要求在提高紙漿白度的同時(shí)不發(fā)生或較少發(fā)生脫木素作用；廢紙漿的纖維組成具有不均勻性和不穩(wěn)定性，并含有填料、涂料、顏料、染料、印刷油墨等廢雜質(zhì)。廢紙漿漂白的目的：增白；脫色；脫木素。第3頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二氯及含氯漂劑氯：因氯與木漿中的木素反應(yīng)生成有機(jī)氯化物，特別是二噁烷，有致癌作用，被禁用。含氯的化合物：二氧化氯：具有選擇性，能迅速與木素反應(yīng)，很少降解纖維素。但含元素氯，限制了使用。次氯酸鹽：價(jià)格便宜，效果好?？杉釉谒λ闈{機(jī)用于脫色，但產(chǎn)物中生成三氯甲烷，逐漸被停止使用。第4頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二無氯漂劑氧：天然存在的強(qiáng)氧化劑?？擅摮瞿舅?，但控制不好容易降解纖維素。臭氧：在常溫和常壓下即可進(jìn)行漂白。是破壞紙漿中發(fā)色基團(tuán)的最佳漂劑之一，同時(shí)具有破壞染料和氧化污染物的作用，是唯一能徹底破壞廢紙漿中熒光增白劑的漂劑。但對高機(jī)械漿含量的廢紙漿的漂白效果不理想。第5頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二過氧化氫碎漿機(jī)中，防止含機(jī)械木漿的廢紙漿的堿性泛黃。非脫墨漿中：廢紙經(jīng)水力碎漿機(jī)疏解，脫水螺旋脫水后加入過氧化氫，而后在漂白塔中漂白，是部分脫除雜質(zhì)后浮選前過渡階段的漂白。脫墨后在分散機(jī)或揉搓機(jī)內(nèi)加入，而后在升、降塔中進(jìn)行漂白。后段漂白：流程末端的漂白。第6頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二連二亞硫酸鈉：反應(yīng)速度很快，是優(yōu)良的脫色劑，能漂白多種染料，是還原漂白，對紙漿的得率沒有什么損失。用于機(jī)械木漿漂白：低濃（3%~5%）、低溫（50~70℃）、低pH值（微酸性）；用于漂白MOW脫墨漿時(shí)傾向于用中濃或高濃（10%以上）。如果脫墨漿中機(jī)械漿含量不多，pH值還可以略高些。漂白時(shí)盡量避免氧（空氣）的存在。第7頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二甲脒亞磺酸（FAS）：又稱二氧化硫脲。適合廢紙中有著色紙或無碳復(fù)寫紙時(shí)的脫色。溫度對其影響最大，高溫有利于漂白進(jìn)行。加入點(diǎn)：碎漿機(jī)、分散機(jī)或漂塔。通常采用過氧化氫（P）與連二亞硫酸鈉（Y）或FAS結(jié)合。第8頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二9漂白劑的加入方法水力碎漿機(jī)中對白度要求不高。在漂白纖維的同時(shí)，有一些不必要的消耗。脫墨前在漂白塔中進(jìn)行脫除部分雜質(zhì)后，脫墨前過度階段的漂白。熱分散機(jī)或搓揉處加入，在漂白塔中進(jìn)行效果好。第9頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二漂白序列的最佳化以最低的成本獲得最佳的漂白結(jié)果。如：漂到80%ISO，單段漂比較困難，尤其是低檔MOW廢紙漿，至少兩段漂。氧化與還原漂段相結(jié)合。先氧化后還原；先還原后氧化。第10頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二ONP/OMG脫墨流程中漂白的應(yīng)用原料：ONP/OMG特點(diǎn)：氧化還原漂白序列浮選II+濃縮分開的水回路第11頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二MOW脫墨系統(tǒng)的漂白第12頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二Ⅱ精漿第13頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二14廢紙纖維的升級使用使再生紙的產(chǎn)品檔次與原漿相當(dāng)或更高，而不是低于原有紙產(chǎn)品的檔次（降級使用）。實(shí)現(xiàn)工序：纖維分級、熱分散、精漿。在使用廢紙漿的生產(chǎn)線，原料質(zhì)量會(huì)經(jīng)常波動(dòng)，若產(chǎn)品強(qiáng)度指標(biāo)下降，首先要考慮的即就是精漿的工藝條件。第14頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二精漿使纖維發(fā)生的變化

細(xì)胞壁在精漿后的分層

硫酸鹽木漿的表面細(xì)纖維化纖維的切斷，細(xì)胞壁脫層分裂，細(xì)胞腔體積減小壓平，細(xì)胞表面細(xì)纖維化，細(xì)胞壁內(nèi)部的細(xì)纖維化，纖維保水性提高，產(chǎn)生二次細(xì)小纖維，扭曲折疊，磨掉表面膠質(zhì)狀物質(zhì)等。第15頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二廢紙漿精漿的目的使纖維細(xì)胞表面細(xì)纖維化，細(xì)胞壁內(nèi)部細(xì)纖維化，纖維的保水性能提高。再生的紙漿是已經(jīng)打過漿的纖維，精漿時(shí)必須非常小心，避免纖維再次損傷和切斷。第16頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二有效緣角負(fù)荷SEL（SpecificEdgeLoad)?用于比較精漿的強(qiáng)度和纖維受到的沖擊次數(shù)的指標(biāo)。消耗在水、機(jī)械阻力、泵效應(yīng)等上的能量。Pno=KN3D5N:盤磨的轉(zhuǎn)速D:磨盤的直徑K：依據(jù)各類精漿機(jī)和漿種而定。第17頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二18有效表面負(fù)荷SSL(SpecificSurfaceLoad)引入了磨齒寬度，可以定量地比較不同磨齒寬度對磨漿的影響.第18頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二SEL指標(biāo)對精漿的指導(dǎo)高的SEL精漿會(huì)使纖維被大量切斷，而低SEL精漿會(huì)使纖維加大細(xì)纖維化程度。降低SEL的方法：減小磨漿機(jī)的動(dòng)力輸入：設(shè)備的利用效率將降低，有可能需要更多的設(shè)備。增加磨齒的總長度：需用更大直徑的磨片和更薄的磨齒和磨齒槽以加大切斷長。但降低磨齒和磨齒槽的寬度是有限度的，過分降低還會(huì)使切斷能力提高，磨片的材質(zhì)要求也相應(yīng)提高。加大磨齒的夾角和轉(zhuǎn)數(shù)。第19頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二精漿濃度廢紙漿≌闊葉漿：4%~6%；針葉漿：3%~4.5%。低濃精漿（4%~6%）：使用的磨片多為細(xì)的刀齒和齒槽。低濃下，漿的流動(dòng)性大，飛刀與底刀間夾的漿小，不足以形成均勻的漿層。間隙小處，纖維層受到強(qiáng)烈的沖擊而斷裂；間隙大處，纖維未得到處理。低濃精漿不均勻，切斷作用大。第20頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二中濃（10%~20%）和高濃（30%~35%）精漿：較厚的纖維層受到劇烈剪切作用，纖維間產(chǎn)生很大摩擦力。細(xì)胞壁會(huì)被擠破使微細(xì)纖維噴出（溢出現(xiàn)象）。促使水浸入殘余S1層和S2層，造成纖維卷曲（有利于高耐破的包裝紙）。機(jī)械力作用下，纖維內(nèi)聚力下降，產(chǎn)生很大潤漲力，纖維各層內(nèi)微細(xì)纖維同心層間的空隙不斷增大，纖維變得柔軟。廢紙漿的精漿濃度為10%~12%，更能提高纖維的內(nèi)部細(xì)纖維化和保水值。第21頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二精漿對成紙性能的影響精漿時(shí)，挺硬的纖維優(yōu)先細(xì)纖維化，而柔軟的纖維則以切斷為主。纖維形態(tài)特性對成紙強(qiáng)度的影響，要比它的化學(xué)成分對成紙強(qiáng)度的影響大得多。長纖維：抗張力、耐破度和耐折度高。隨著纖維直徑增加，纖維會(huì)更加扁平和易被精漿卷曲，成紙伸長率和撕裂度提高，但耐折度，裂斷長和耐破度有所降低，這與采用高濃精漿和采用高濃揉搓機(jī)、熱分散的結(jié)果相似。在少切斷纖維的情況下，適當(dāng)?shù)木珴{可使成紙的性能在抗拉力和抗撕裂之間得到一個(gè)合理的點(diǎn)。第22頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二第23頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二不同廢紙漿的精漿條件OCC含有約50%~70%的化學(xué)漿和半化學(xué)漿，有嚴(yán)重的角質(zhì)化現(xiàn)象，因此，應(yīng)對長纖維進(jìn)行精漿。當(dāng)使用的廢紙漿中含有相當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)漿時(shí)，要想提高紙的環(huán)壓強(qiáng)度，只能通過精漿。不但可以提高纖維間的結(jié)合力和潤漲能力，還可以分散纖維束，減少其對結(jié)合力的影響。生產(chǎn)瓦楞原紙的紙漿應(yīng)盡可能采用低濃精漿。因?yàn)楦邼饩珴{造成的纖維卷曲會(huì)造成纖維間的結(jié)合力下降，紙的挺度和抗壓下降，除非是生產(chǎn)高撕裂度高耐破度的包裝紙。并且在精漿之前或之后最好使用大點(diǎn)的貯漿設(shè)備，給纖維足夠的再潤漲時(shí)間。OCC第24頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二不同廢紙漿的精漿條件第25頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二多層紙板生產(chǎn)要通過精漿調(diào)整各層紙漿的透氣性和收縮率，減少脫水過程、干燥過程中各層間的收縮率差，防止產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力并導(dǎo)致紙板不平整和脫層?？刂仆鈱酉鄬τ趦?nèi)層的透氣度，防止蒸汽壓降低層間結(jié)合力。包裝紙板的挺度、耐折和彈性是重要質(zhì)量性能（相關(guān)性較大的是紙板厚度和兩個(gè)面層的耐破度），這兩個(gè)強(qiáng)度性能的85%以上來自紙板的正反兩個(gè)面層，中間的填充層對厚度有貢獻(xiàn)。面層和底層宜采用較長的纖維和適當(dāng)提高打漿度，并可通過加填等調(diào)節(jié)透氣和細(xì)膩程度，保證面層縱橫纖維分布和耐破（拉力）。填充層的精漿必須均勻疏解，以提高厚度和層間結(jié)合力。

第26頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二生產(chǎn)瓦楞原紙：環(huán)壓強(qiáng)度是關(guān)鍵。同樣條件下，環(huán)壓強(qiáng)度為半化學(xué)漿>化學(xué)機(jī)械漿>化學(xué)漿。廢紙生產(chǎn)瓦楞原紙的關(guān)鍵是精漿，精漿工藝條件要求嚴(yán)格。在紙漿盡量洗凈填料、塵土等的情況下，需在一定程度上提高打漿度和纖維在精漿前的潤漲程度，以提高纖維表面的性能，盡可能保持漿內(nèi)半纖維素、多糖和木素類的含量，并適當(dāng)降低纖維的長徑比。國產(chǎn)廢紙生產(chǎn)瓦楞原紙的重要工序是通過精漿在紙的剛性和塑性中找到平衡點(diǎn)，使得原紙?jiān)诔旌透稍镞^程中自然形成具有整體性和緊密的立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，盡力避免干燥后的壓緊和折彎是生產(chǎn)的關(guān)鍵。第27頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二只輕微處理，即可具有足夠的柔順性，凈能量需求在50kW.h/t至100kW.h/t。因循環(huán)次數(shù)多，含有更多的低得率漿（如硫酸鹽漂白漿），要保持紙的強(qiáng)度，需進(jìn)行適當(dāng)?shù)木珴{。使用有更薄磨齒的磨片，采用低濃低強(qiáng)度精漿尤其重要。盡量避免纖維切斷。ONP/OMG第28頁，共31頁，2023年，2月20日，星期二文化用紙和衛(wèi)生紙是使用混合辦公廢紙脫墨漿的主要品種。在廢紙脫墨制漿過程中，絕大部分的細(xì)小纖維和填料已被除去，