纸浆的漂白

镁盐在纸浆漂白中的应用及效果分析镁盐在纸浆漂白中的应用及效果分析纸浆漂白是现代造纸工业中的重要环节之一，主要目的是去除木材中的色素、树脂等杂质，使得纸张在颜色、质量等方面达到客户需求。

目前常见的浆料漂白剂主要有氯氧化法、酸碱法和过氧化氢法等。

而在这些浆料漂白剂当中，镁盐作为一种优良的漂白剂逐渐走入瞩目。

一、镁盐在纸浆漂白中的应用1. 漂白中的镁盐种类常用的是氧化镁、氢氧化镁、硫酸镁和氯化镁等多种镁盐，其中氯化镁和硫酸镁的使用较为广泛。

2. 漂白中的镁盐用途在纸浆漂白过程中，镁盐的主要作用是起到催化剂的作用，增强漂白剂的分解和氧化作用，加快漂白速度，提高漂白效果。

同时镁盐还可以去除一些有机酸，增加纸浆的甲醛还原能力，对于中性和弱碱性漂白具有明显的协同作用。

二、镁盐在纸浆漂白中的效果分析1. 镁盐具有强健的阻碍氯的作用由于氯造成的污染和对人体的危害，越来越多的国家和地区采用一氧化氯和次氯酸钾来替代传统的含氯消毒剂。

但是这种无氯消毒剂一开始使用效果不如氯，而且价格也更高。

而在这个背景下，加入镁盐与氯气混合漂白可实现：减少使用氯的数量，降低“假阳性”反应，减少污染，从而符合环保标准。

2. 镁盐可以提高漂白效果加入适量的镁盐可以提高漂白效果，缩短漂白时间，减少漂白剂的用量，同时还可以降低漂白后的残存率、制备能耗和废水排放量。

另外，镁盐除了先进的漂白效果外，还能促进漂白剂中的某些成份的分解，从而减少黑液生产量和有机剂的消耗。

3. 镁盐具有良好的安全性纸浆漂白环节中，镁盐的使用量一般不高，使得其具有良好的安全性。

同时，在镁盐与其它漂白剂配合使用时，能使得其作用更为协调，减少对表观粘度产生的影响，避免漂白后纸浆的黄化现象。

综上所述，镁盐在纸浆漂白中的应用和效果是显而易见的，在舒适纸张的质量、环保性和成本控制方面发挥了关键作用。

同时，由于镁盐采用混合色素的方法，能更加随意地控制出漂白后的整体色彩，符合消费需求。

因此，我们认为在现今的造纸工业中，镁盐必将成为纸浆漂白的重要发展方向之一。

纸浆漂白和返黄机理1、漂白的主要目的是提高纸浆的白度和白度的稳定性。

改善纸浆的物理化学性质，纯化纸浆，提高纸浆的洁净度，也是漂白的目的。

漂白是通过化学品的作用除去浆中的木素或者改变木素发色基团的结构来实现的。

2、纸浆漂白的方法可分为两大类。

一类称“溶出木素式漂白”，通过化学品的作用溶解纸浆中的木素使其结构上的发色基团和其他有色物质受到彻底的破坏和溶出。

此类溶出木质素的漂白方法常用氧化性的漂剂，如氯酸盐、二氧化氯、过氧化物、氧、臭氧等，这些化学品单独使用或相互结合，通过氧化作用实现除去木素的目的，常用于化学浆的漂白。

另一类称“保留木素式漂白”，在不脱除木素的条件下，改变或破坏纸浆中属于醌结构、酚类、金属螯合物、羰基或碳碳双键等结构的发色基团，减少其吸光性，增加纸浆的反射能力。

这类漂白仅使发色基团脱色而捕食溶出木素，漂白浆得率的损失很小，通常采用氧化性漂白剂过氧化氢和还原性漂白剂连二亚硫酸盐、亚硫酸盐和硼氢化物等。

这类漂白方法常用于机械浆和化学机械浆的漂白。

3、纸浆漂白的基本原理：由于木素大分子含有不同的发色基团以及发色基团与发色基团之间和发色基团与助色基团之间的各种可能的联合，构成复杂的发色体系，形成宽阔的吸收光带，因此，从理论上来说，有色物质的脱色或者说漂白是通过阻止发色基团间的共轭，改变发色基团的化学结构，消除助色基团或防止助色基团和发色基团之间的联合等途径来实现。

目前纸浆的漂白，无论是使用氧化性漂白剂还是使用还原性漂白剂，都是以上述理论为基础的。

漂白的作用是从浆中除去木素或改变木素的结构。

漂白化学反应可以分为亲电反应和亲核反应。

亲电反应促使木素降解，亲电剂（阳离子和游离基）主要进攻木素中富含电子的酚和烯结构；亲核剂（阴离子少许游离基）则进攻羰基和共轭羰基结构，除还原反应外，也会发生木素降解。

4、纸浆的返黄和白度的稳定纸浆在通常的环境或特定的条件下放置一段时间后，会逐渐变黄，白度会有一定程度的降低，这种现象叫做返黄或回色。

常用漂白纸浆方法漂白纸浆是指将天然纤维素材料，如木材、竹材、麦草等经过一系列化学处理来去除杂质和色素，以达到纸浆白色化的过程。

常用的漂白纸浆方法主要有机械方法、氧化方法、还原法和酶解法等。

下面将详细介绍这几种方法。

1.机械方法机械方法是将纸浆机械破碎，通过剪破、剪切、搅拌等力作用将纤维束离解开，去除纸浆中的杂质和色素。

这种方法主要用于毛浆的漂白，可以有效去除大部分机械杂质，但对于纸浆中的色素效果有限。

2.氧化方法氧化方法是通过强氧化剂来破坏纤维素和色素分子结构，使其失去色素成分，以达到漂白的目的。

常用的氧化剂包括氯和次氯酸钠，其原理是氯离子和次氯酸可以氧化纤维素和色素分子结构中的双键，使颜色由有色化合物转变为无色化合物。

这种方法漂白效果好，但对环境有一定的污染。

3.还原法还原法是通过还原剂来还原纤维素和色素分子结构中的双键，使其变为无色化合物。

常用的还原剂有亚硫酸和二氧化硫等。

这种方法对纤维素和色素分子较为温和，漂白过程中对纤维素的破坏较小，但漂白效果相对氧化法较差。

4.酶解法酶解法是通过酶的作用来去除纤维素和色素分子结构中的一些化学键，使其变为无色化合物。

常用的酶有纸浆酶和木质素酶等。

这种方法对纤维素的破坏较小，同时能够去除色素，不产生环境污染，是一种比较环保的漂白方法。

综上所述，常用的漂白纸浆方法包括机械方法、氧化方法、还原法和酶解法。

不同的漂白方法具有不同的适用范围和效果，要根据具体的纸浆质量和漂白要求选择合适的方法。

同时，在进行漂白过程中也需要注意环境保护，选择低污染的方法和原料，减少对环境的影响。

纸浆漂白工艺流程
1.预处理：首先进行预处理，包括去除纸张上的大块杂质、破碎废纸浆成合适的
大小。

2.碱浸泡：将废纸浆与碱液（如氢氧化钠）混合，浸泡一段时间以使纸浆中的杂
质变得可溶于水，提高漂白效果。

3.冲洗：通过水洗去除碱液和溶解的杂质，准备进行漂白。

4.漂白：使用次氯酸钙（Ca(ClO)2）或二氧化氯（ClO₂）作为漂白剂，将废纸浆
与漂白剂混合，反应一段时间。

次氯酸钙和二氧化氯可以氧化和漂白纸浆中的色素和其他杂质。

5.再次冲洗：漂白后，纸浆需要经过多次冲洗，以去除残余的漂白剂和其他副产
物。

6.最终处理：经过漂白和冲洗后，纸浆需要进行进一步的处理，如酸洗、过滤、
脱水，以获得具有一定白度和适当的物理、化学性能的纸浆。

即使是经过活化的纸浆，其漂白率在此阶段之后也逐渐下降。

在后续阶段需要使用选择性更好的漂白剂，并同时提高漂白温度、延长漂白时间。

图8所示为一些不同的氧化漂白阶段，例如ECF漂白（无元素氯漂白），轻度ECF漂白（通常仅在第一个阶段使用一定量的ClO2）和TCF漂白（全无氯漂白）。

如图所示，大多数情况下单段漂白可以分为三个不同的阶段，与图7中过氧化氢漂白阶段一样。

在ECF漂白过程中，木素的大量溶出发生在碱处理阶段，因此脱木素作用和亮度的改变仅在D(EO)漂段后相继表现出来。

在其他情况下，由于亮度的增加不是在碱处理阶段，因此其亮度的改变仅在氧化阶段之后表现出来。

碱处理阶段亮度常常有所下降，同时纸浆发生活化，这使得在后续阶段中亮度的改变更加有效。

如图8所示，漂白反应大多发生在氧化阶段，除了臭氧漂白，因其与图7所示的过氧化氢漂白阶段类似可以分为三个不同阶段。

图8所示为不同用量在相同反应时间下的曲线，而图7所示曲线仅受单一变量的影响，即在相同温度下反应不同时间的曲线，其值相当高。

与蒸煮后期相比，氧脱木素的选择性更高，可使蒸煮后的卡伯值降低至30—70%，不会导致多聚糖过度降解并含有残余木素，从而提高后续漂段的选择性。

这意味着可以减少漂白阶段的数量。

在氧脱木素阶段，卡伯值为10时，一个简短的三段漂相当于蒸煮后卡伯值为30的非氧脱木素中六个到七个阶段的纸浆漂白。

在氧脱木素之后，直接使用ClO2作为Cl2在第一个漂白阶段的替代物，降低了此阶段卡伯值的减小幅度（△kappa number）。

然而，对于随后增强的氧强化碱抽提阶段或者过氧化氢漂白阶段这可以得到补偿。

如前所述，可以在D阶段后增加一个额外的D阶段，使两个D阶段之间的过渡依靠于短时间的中性环境。

如图8所示，轻度ECF漂白和TCF漂白在各个阶段间需要活化才能表现出更好的性能。

二氧化氯，特别是臭氧在过氧化氢漂白阶段会起强化作用。

在过氧化氢漂白阶段中加热的环境也能够增加一些活性作用，就像二氧化氯漂白阶段，即使化学反应的背景是不同的。

二氧化氯纸浆漂白的特点
二氧化氯作为ECF（无元素氯）顺序漂白工艺的主要漂白剂，被国内外许多制浆厂应用于木浆、竹浆、苇浆和麦（稻）草浆多段漂白，逐步减少或取代次氯酸盐段漂白。

其特点：
（1）选择地去除木素，；二氧化氯的氧化电势较低，在纸浆漂白是对木素的选择性较强，能使木素的醚键断裂、苯核打开，在稀碱液中溶解，对纤维素与半纤维素破坏较少，漂白浆得率高，机械强度高，白度稳定性好。

（2）二氧化氯氧化能力强，漂白效率高；1kg二氧化氯相当于2.63kg次氯酸盐的氧化能力，在弱酸介质中效果最好。

（3）具有防腐、杀菌作用，有效地纸浆得粘度降低，减少纸张抄造过程中腐浆的产生。

（4）废水中BOD5、CODcr负荷低，大幅度降低毒性大、可致癌的有机卤化物（AOX），降低废水处理费用，减少造纸用水量。

（5）用二氧化氯漂白废纸浆要比用二氧化氯漂白化学浆容易，用量少，可在中性或碱性条件下进行，受温度影响不大，处理时间很短，一般只有5min.
（6）可以消除废纸浆中的荧光增白剂；二氧化氯用量很少时，就能使废纸浆的荧光降低很多，而用荧光抑制剂使用量增加很多也很难使纸浆的荧光降至用少量二氧化氯的水平。

荧光抑制剂降低了纸浆的表现白度，导致纸浆白度损失较大。

二氧化氯对荧光增白剂的分子结构破坏反应很快，反应时pH在碱性（非二氧化氯漂白时的酸性），经两年的使用，没有发现增加腐蚀现象。

（7）能降低漂白废水的酸度、色度和氯化钠含量。

二氧化氯用于废纸浆中的荧光增白剂消除和
用于化学浆漂白的操作条件比较。