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第五章 纸浆的漂白

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制浆原理与工程智慧树知到课后章节答案2023年下齐鲁工业大学

制浆原理与工程智慧树知到课后章节答案2023年下齐鲁工业大学

制浆原理与工程智慧树知到课后章节答案2023年下齐鲁工业大学齐鲁工业大学第一章测试1.世界上公认的第一个造纸术的发明者是（）A:鲁班 B:蔡伦 C:张衡 D:毕昇答案:蔡伦2.纸和纸板的作用主要包括（）。

A:提供生产生活资料 B:传播知识与文化的重要载体 C:商品流转的重要包装和宣传材料 D:建筑用纸答案:提供生产生活资料;传播知识与文化的重要载体;商品流转的重要包装和宣传材料3.制浆方法可分为（）。

A:硫酸盐法 B:化机浆法 C:化学法 D:高得率法答案:化学法;高得率法4.化学法制浆包括（）。

A:碱法 B:亚硫酸盐法 C:硫酸盐法 D:烧碱法答案:碱法;亚硫酸盐法;硫酸盐法;烧碱法5.制浆就是利用化学或机械的方法，或二者结合的方法，使植物纤维原理离解，本色纸浆或漂白纸浆的过程。

（）A:对 B:错答案:对第二章测试1.木材备料流程大致分为（）A:锯木→除节与劈木→剥皮→削片→筛选 B:锯木→剥皮→除节与劈木→筛选→削片 C:剥皮→锯木→除节与劈木→削片→筛选 D:锯木→剥皮→除节与劈木→削片→筛选答案:锯木→剥皮→除节与劈木→削片→筛选2.备料合格木片的尺寸为（）A:长（10-20）mm，厚（5-10）mm，宽约20 mm B:长（20-25）mm，厚（3-5）mm，宽约20 mm C:长（20-25）mm，厚（5-10）mm，宽约20mm D:长（20-25）mm，厚（3-5）mm，宽约10 mm答案:长（20-25）mm，厚（3-5）mm，宽约20 mm3.原料贮存目的（）A:保证连续生产需求 B:降低生产成本 C:改善工作环境 D:改进原料质量答案:保证连续生产需求;改进原料质量4.木材原料贮存一般分为（）A:仓库贮存 B:水上贮存 C:陆上贮存 D:原料厂贮存答案:水上贮存;陆上贮存5.备料是指造纸植物纤维原料的堆放贮存、去皮削片或切断除尘、筛选除杂以及木片输送贮存等基本过程，是纸浆造纸过程的重要组成部分。

中浓纸浆漂白技术

中浓纸浆漂白技术

第五章中浓纸浆漂白技术第一节概述近年来，制浆造纸工业中漂白技术是发展较快的领域，目前主要的漂白技术，氧脱木素、二氧化氯和过氧化氢漂白技术都是在中浓条件下进行的。

中浓纸浆漂白技术发展得益于中浓纸浆流送和混合问题的解决。

还有就是环境保护的压力首条短程序中浓漂白1983年在瑞典投产，为OD/CEoD，日产420吨漂白针叶木浆，白度达到89%ISO。

中浓纸浆漂白的优点：1、中浓纸浆清洁漂白大大降低对环境的污染负荷。

主要是采用了环保型漂剂，氧气，过氧化氢，臭氧，木聚糖酶等，①漂剂本身无毒。

②降解产物基本无毒，氧漂白的降解产物为小分子有机酸，二氧化碳和水等，而传统含氯漂剂，降解产物为含氯酚类类物质，毒性强。

2、中浓漂白的，漂白废水大大减少，废水中因为氯离子含量低，废水可以回用于蒸煮配药，和洗涤段的洗涤用水。

此外氧脱木素中有机物含量高，热值高可以直接送到碱回收炉。

3、降低能量消耗，主要是内循环水量降低，低浓时为1400立方米每吨浆，中浓仅为200立方米每吨4、规模化生产，目前世界上单条生产线产能最大的浆厂在芬兰，产能为2140t日产。

我国广西凤凰日产300t和山东日照森博的日产500吨等均为中浓漂白技术5.中浓清洁漂白，白度高，稳定性好，强度好，易打浆，适用于食品包装行业要求。

中浓纸浆一般木材为3-5段，而草类为3段漂白。

山东日照，硬木，日产500t，采用O/O-D/C-Eo-D1-D2广西南宁，马尾松 300t/d，采用O-D/C-E-D四川雅安，竹浆， 180t/d，O-C/D-Eo-D广西贺县，竹浆 180t/d, O-D/C-Eo-D第二节中浓氧脱木素氧漂白出现在56年代，当时苏联专家试图使用分子氧在碱性条件下，对溶解浆进行漂白与精制，但在纸浆使用时发现，强度的降低无法接受，而放弃了这一个想法。

到了64年，法国学者发现，在氧碱漂白时候添加碳酸镁或硫酸镁能保持纤维强度不降低。

这一个发现导致了两个商业化氧漂系统的出现，分别在南非和瑞典。

纸浆漂白及返黄机理

纸浆漂白及返黄机理

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。

《制浆原理与工程》习题与思考题.

《制浆原理与工程》习题与思考题.

《制浆原理与工程》习题与思考题第一章备料1.原料为什么要贮存？不同原料的贮存方法有何不同？2.陆上贮存原料对原料场有哪些要求？为什么？3.木材原料备料流程有何特点？生产磨木浆和生产化学浆的木材备料流程有何不同？4.草类原料备料的一般流程是什么？以芦苇和稻麦草为例，分别说明之。

5.根据蔗渣原料的特点，说明其备料流程的特点。

6.普通削片机主要由哪些部分组成？削片刀、底刀、旁刀各安装在什么位置？大、小三角板起什么作用？7.影响木片长度与厚度的因素有哪些？生产中是怎样控制的？8.试述影响削片质量的因素。

9.某厂使用四刀削片机，喂料槽与水平面的交角为56°，喂料槽在水平面的垂直面与刀盘垂直面间的夹角为23°，问当刀距为8.5~9.5mm, 刀高为15m m时，切削出来的木片的长度、厚度和木片斜角为多少？10.某厂使用平口喂料10刀削片机，喂料槽与刀盘的夹角为37°，若要求切削出来的木片长度为18~20mm,试计算该削片机的刀距和削出的木片的斜角。

第二章化学法制浆1.为什么硫酸盐法比烧碱法蒸煮有较快的脱木素速率？2.木材、竹子、草类原料碱法蒸煮的反应历程有何不同？这种差别反映到蒸煮工艺条件有何不同？3.以碱法蒸煮为例，说明为何草类原料比针叶木容易蒸煮成浆？草类原料碱法蒸煮脱木素的特点是什么？4.试述碱法蒸煮脱木素化学反应。

5.在碱法蒸煮中，碳水化合物在什么情况下发生剥皮反应和碱性水解？碳水化合物的碱性降解对纸浆质量有何影响？如何防止碳水化合物的碱性降解？6.碱法蒸煮过程中碱的作用是什么？用碱量对纸浆质量有何影响？怎样选择用碱量？7.蒸煮液浓度与用碱量、液比的关系如何？怎样根据蒸煮的条件和要求来选用液比？8.硫化度对蒸煮速度和纸浆质量有何影响？如何选用硫化度？9.什么叫H-因子？在蒸煮过程中如何利用H-因子？H-因子在实用中有什么局限性？10.纸浆硬度表示什么?它与纸浆中木素含量有何关系？目前常用的表示纸浆硬度的方法有哪几种？11.蒸球和立式蒸煮锅各有什么优缺点？如何选用间歇蒸煮器？12.连续蒸煮有何优点？连续蒸煮器主要有哪些型式？试述各种连续蒸煮器的结构特点。

论废纸浆漂白基本原理

论废纸浆漂白基本原理

论废纸浆漂白基本原理摘要：本文阐述了废纸浆颜色的产生、漂白的基本原理以及废纸浆漂白漂剂的选用原则，并提出了影响废纸浆漂白的两个因素。

关键词：废纸浆；漂白机理；影响因素引言随着废纸回收利用比例的提高和废纸浆使用范围的扩大，漂白已经成为废纸制浆的重要工艺过程。

漂白主要是去除颜色，提高纸浆的白度（俗称白度），以适应不同纸张的要求。

浆料的发色基团主要有羰基和共轭双键，漂白的实质就是漂剂与发色基团作用，通过改变其结构等方式使浆料颜色变浅变白。

因此，正确认识废纸浆发色基团的结构及其来源是实现漂白的基础。

废纸浆的漂白和其它纸浆的漂白有较大的差别。

首先是引起废纸浆发色的原因较复杂。

从广义而言，废纸浆主要包括碳水化合物、多酚类化合物以及染料和油墨三大类。

植物细胞壁的主要组成成分是纤维素和半纤维素，这类碳水化合物主要是由一些聚糖如葡萄糖、木糖、甘露糖、半乳糖等组成的高聚物，主要功能基是羟基。

木素和大多数木材抽出物属于多酚类化合物，它们属于芳基醚或酚类化合物，还有部分是蒽醌类化合物，它们的共同特点是都具备共轭的芳环结构、碳碳双键结构以及羰基结构。

大多数染料均含有芳环结构、羰基结构或者偶氮结构以及碳碳双键。

油墨的主要颜料是碳黑，此外还包括一些结构类似于碳黑的有机颜料、矿物颜料等，另外，有机溶剂、树脂也是油墨组成中不可缺少的一部分。

对废纸浆而言，除原浆中木素等引起的颜色外，还存在着各种外来因素的影响。

如上所述废纸浆三大成分中的第三类——染料和油墨就是废纸浆着色的主要原因。

另外，涂料、添加剂及其它杂质也会影响废纸浆的白度。

其次，对已经漂白过的废纸浆进行再次漂白时其化学反应的作用也有所不同。

随着科学的进步，人们对纸浆的发色基团及其结构已经有了较深入的了解，脱色就是要通过氧化等化学作用达到破坏这些基团的结构的目的。

具有脱色作用的化学药品称漂剂，漂剂的漂白功能可以归结为化学和物理两种作用的共同结果【1】。

1颜色的产生浆料中某些化合物吸收部分可见光是纸浆显色的原因。

如何对废纸浆进行漂白

如何对废纸浆进行漂白

如何对废纸浆进行漂白废纸浆的漂白是指通过化学方法，将废纸浆中的有机杂质去除，达到净白的效果。

废纸浆的漂白过程十分复杂，使用的化学药剂也有很多种类。

下面是一种常用的废纸浆漂白工艺及其详细步骤。

首先是碱性浆前处理。

在废纸浆漂白过程中，为了提高漂白效果和减少碱性用量，常常需要进行碱性浆前处理。

首先，将废纸浆中的大部分有机和无机杂质去除，可以用酸洗、酶解、氧化等方法。

然后，在碱性条件下进行解聚，降低纤维之间的连接度，以提高碱性浆的可渗性。

接着是碱性漂白。

碱性漂白一般采用氯或过氧化氢进行。

其中，氯漂是常用的碱性漂白方法。

氯漂有明矾漂和活性氯漂两种方法。

明矾漂是在中性和酸性条件下，将废纸浆中的杂质通过结合、析出的方式去除，常用的明矾漂剂是明矾和二氧化硫。

活性氯漂是利用次氯酸盐通过氧化反应将废纸浆中的有色物质转化为无色物质，从而达到漂白的效果。

在碱性氯漂中，常用的添加剂有碱性盐类、稀释剂和络合剂。

然后是中性漂白。

中性漂白是为了进一步提高废纸浆的漂白度和减少纤维的破坏。

常用的中性漂白剂有过氧化氢和过氧化钠。

中性漂白一般进行多次，每次漂白后需要进行洗涤和中和，以去除漂白剂残留和废纸浆中的酸性物质。

最后是酸性漂白。

酸性漂白是为了进一步提高废纸浆的白度。

常用的酸性漂白剂有亚硫酸盐和过硫酸盐。

酸性漂白一般在酸性条件下进行，需要进行漂白剂加入后的均匀混合、适当的加热和反应时间控制。

需要注意的是，在整个漂白过程中，要控制好各种化学药剂的添加量和反应条件，以确保漂白效果和纤维的损伤尽量减少。

此外，为了减少环境污染，可以采用闭路循环方式进行漂白操作，减少废水、废气的排放。

综上所述，废纸浆的漂白是一个复杂的过程，需要经过碱性浆前处理、碱性漂白、中性漂白和酸性漂白等多个步骤。

在每个步骤中，都需要控制好化学药剂的添加量和反应条件，以获得最佳的漂白效果和保护纤维的损伤最小化。

通过合理的漂白工艺，可以将废纸浆变为净白的纸浆，从而实现废纸再利用的目的。

纸浆漂白手工教案

纸浆漂白手工教案教案标题：纸浆漂白手工教案教案目标：1. 了解纸浆漂白的基本原理和过程。

2. 掌握纸浆漂白的常用材料和工具。

3. 学习纸浆漂白的操作步骤和注意事项。

4. 培养学生的动手能力和创造力。

教学准备：1. 纸浆漂白所需材料：纸浆、氧化剂（如氧化氯）、酸性物质（如硫酸）、碱性物质（如氢氧化钠）、试管、试管架、滤纸等。

2. 教学工具：投影仪、幻灯片或黑板、笔、纸等。

3. 安全措施：提醒学生注意安全，避免接触有害物质，如酸性和碱性物质。

教学步骤：引入：1. 使用投影仪或黑板，向学生展示纸浆漂白的图片或视频，引起学生的兴趣和好奇心。

2. 向学生提问：“你们知道纸张是如何漂白的吗？漂白对纸张有什么影响？”鼓励学生积极参与讨论。

探究：3. 介绍纸浆漂白的基本原理和过程。

解释纸浆漂白的目的是去除纸浆中的杂质和色素，使纸张更白、更亮。

4. 分析纸浆漂白的常用材料和工具，如氧化剂、酸性物质和碱性物质。

解释它们的作用和选择原则。

实践：5. 分发纸浆、氧化剂、酸性物质和碱性物质给学生，让他们亲自进行纸浆漂白实验。

6. 指导学生按照以下步骤操作：a. 将一定量的纸浆倒入试管中。

b. 加入适量的氧化剂，搅拌均匀。

c. 加入适量的酸性物质，搅拌均匀。

d. 加入适量的碱性物质，搅拌均匀。

e. 使用滤纸过滤纸浆，观察漂白效果。

总结：7. 让学生观察和比较不同条件下漂白的效果，引导他们总结出影响漂白效果的因素。

8. 引导学生思考纸浆漂白在纸张生产中的重要性，并与实际应用进行联系。

拓展：9. 鼓励学生尝试使用不同的材料和工具进行纸浆漂白实验，探索更好的漂白效果。

10. 鼓励学生思考纸浆漂白对环境的影响，并提出可持续发展的解决方案。

评估：11. 给学生提供一份纸浆漂白实验报告模板，要求他们记录实验步骤、观察结果和思考问题。

12. 对学生的实验报告进行评估，包括实验操作的准确性、观察结果的准确性和对问题的思考深度。

延伸活动：13. 鼓励学生将纸浆漂白技术应用到其他手工制作中，如制作纸张、手工艺品等。

纸浆的漂白 纸浆造纸课件(经典)

纸浆的漂白纸浆造纸课件（经典）制浆造纸原理与工程制浆造纸原理与工程1. 漂白目的:白度洁净度纯度(对溶解浆)2. 漂白分类:溶出木素式漂白保留木素式漂白第一节概论制浆造纸原理与工程3. 漂白历史:造纸原理与工程4. 主要考虑因素:成本投资——段数运行成本——化学品，能量环境废水量污染物负废水封闭循环制浆造纸原理与工程5. 国际纸浆漂白的新特点:(1)漂白技术的先进性(2)漂白流程的多样性OO (OO) (ZQ) (QX) Pa Px(3)漂白工艺的灵活性(4)对环境的友好性AOX 0.1,0.5kg/t浆COD 5,10kg/t浆漂白废水量 7—10m3/t浆制浆造纸原理与工程第二节纸浆的颜色、白度、发色基团与漂白原理一、颜色、白读与亮度、色度学的基本原理一、颜色、白读与亮度、色度学的基本原理纸浆的纸浆的颜色颜色是由纸浆对可见光的反射决定，是由纸浆对可见光的反射决定，纸浆中的木素是颜色的主要来源。

纸浆中的木素是颜色的主要来源。

纸浆的纸浆的亮度亮度((brightness brightness)) 是指浆张在波是指浆张在波长长457nm 457nm处的反射率。

(物理现象，因仪器不处的反射率。

(物理现象，因仪器不同而不同)。

同而不同)。

纸浆的纸浆的白度白度((whiteness whiteness)) 是从浆片反射出是从浆片反射出来的光使人眼产生的印象。

(生理现象) 来的光使人眼产生的印象。

(生理现象) 制浆造纸原理与工程二、纸浆的光学性质二、纸浆的光学性质(一)光的散射和吸收 (一)光的散射和吸收1. 1.光散射系数( 光散射系数(Light Scattering Coefficient) Light ScatteringCoefficient)SS---- ----表示散射能力的大小，由纤维与空气表示散射能力的大小，由纤维与空气界面引起。

界面引起。

2. 2.光吸收系数( 光吸收系数(Light Absorption Coefficient) Light AbsorptionCoefficient)KK---- ----表示吸光能力的大小，取决于浆中发表示吸光能力的大小，取决于浆中发色基团的数量与性质。

项目6纸浆的漂白制浆技术

1、ECF：DEODD、OZEOD 2、TCF：OZP、OZEP、OZEZP等 其中O、Z、P是基本单元。 三、其它漂白新技术
1、置换漂白：动态漂白，后段漂液注入，前段的漂 液抽出，像是置换。每段的时间短，每段抽出的滤 液小部分排大部分循环利用。
2、生物漂白：利用生物酶除去木素。废水的COD、 BOD均较低，则污染小。
三、H的漂白工艺 1、用氯量：视硬度和终点白度要求，4~10％。 2、pH值：开始﹥12，终点﹥8.5，否则损伤重。 3、温度：一般小于40℃。 4、浆浓度：有低、中、高浓，高浓时要注意混合和反
应的均匀。 5、终点：时间判定、漂白塔。
五、基本性能：漂液自制，成本低，操作简单， 白度增值有限度，漂损大，污染。
碳水化合物损伤小，白度稳定性好。 补注：1、以上三种方法能否作为单独漂白？
2、作为单独漂白时的工艺？
四、漂白设备 1、混合器 ◆浆氯混合器
螺旋桨式
静态浆氯混合器
涡轮式
它们的性能比较
多孔板式
◆辊式混合器：用于一般的漂液和纸浆的均匀 混合。
2、漂白塔 ◆升流塔
◆降流塔
各用途？
任务2 机械浆漂白工艺
5、漂白符号表示法
氯化 碱处理 次氯酸盐 二氧化氯 氧漂 过氧化氢
氯化后加二氧化氯 氯化时加二氧化氯 二氧化氯后加氯 臭氧
C 碱处理时加氧 E 连二亚硫酸盐 H 碱处理加次氯酸盐 D 甲脒亚磺酸FSA(还) O 混合过醋酸 P
CD C/D 无元素氯漂白系统 DC 完全无氯漂白系统
Z
E/O Y(R) E/H
单元三、化浆的多段漂白 多段：合理组合，段数并非越多越好。
介绍CEH和CEHD。 一、氯化C的工艺 1、用量：占总的60~70％。 2、浓度；宜低浓，3~4 ％。 3、pH值：1~3，自行达到。 4、温度：常温。 5、时间：1h左右。 二、E处理工艺 1、用量：~1 ％。 2、温度：70~80℃。 3、浓度：一般中高浓10~18 ％。 4、时间：约1h。

第五章 纸浆的漂白


3、漂白常用术语 ①有效氯指含氯漂液中具有漂白作用的那部 分氯的量，用碘量法测定，单位g/L。 ②用氯量即漂率指漂白时有效氯量与绝干浆 质量之比。 ③残氯指漂白结束后，浆中废液含有有效氯 的量，单位g/L。 ④漂损指漂白过程中绝干浆损失的百分率。
⑤漂白效率
漂白效率=漂白前后浆的白度增值/漂剂实际耗量 ⑥漂白选择性 漂白选择性=（未漂浆卡伯值-漂白浆卡伯值）/（未 漂浆粘度-漂白浆粘度） ⑦硬度降低率 硬度降低率=（未漂浆卡伯值-漂白浆卡伯值）/未漂 浆卡伯值
（三）次氯酸盐补充漂白 目的：经氯化和碱处理后，浆料中大部分氯 化木素已经溶解，但由于在碱处理中产生 了碱性返黄，使浆的颜色呈黄色，白度提 高不大，需施加次氯酸盐补充漂白，抑制 碱性返黄，提高白度。 多段漂白中的次氯酸盐补充漂白段，其漂 白原理和工艺影响因素同普通单段漂白是 基本相同的。
注意：在多段漂中，补充漂白只是氧化残 存的木素和有色物质，漂白的条件远较单 段漂白缓和，因此在多段漂过程中纸浆纤 维的化学损失较普通单段漂少，所得纸浆 中a—纤维素含量和粘度均高，铜价低，白 度稳定，强度也好，但由于多段漂的各段 都要经过中间洗涤，纤维流失较大，因此 总的漂白后的纸浆得率不一定比单段漂高。
溶出木素式漂白：用氧化性漂白剂来氧化 破坏木素及有色物质的结构，使其溶解， 可进一步纯化纸浆。 常用的氧化性漂白剂：有氯、次氯酸盐、 二氧化氯、过氧化氢、氧、臭氧等，这些 化学品可单独使用或相互结合，这类漂白 剂常用于化学浆的漂白。
保留木素式漂白：用还原性漂白剂及温和 的氧化性漂白剂使纸浆中发色物质改变结 构而脱色，并不过多影响纤维组成，也不 过多去除木素。常用高得率浆漂白。 这类漂白剂常采用：过氧化氢、连二亚硫 酸盐、亚硫酸盐和甲脒亚磺酸等。
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=71*2.5=177.5 ❖ ClO2有效氯含量=177.5/67.5=263%
❖ （2）漂率或有效氯用量（chlorine demand）
❖ 指纸浆漂到指定的白度时，所需要的有效 氯重量对绝干纸浆重量的百分率。
❖ （3）残氯（residual chlorine） ❖ 指漂白的终点时，残留的有效氯。
❖ 图6-1表示几种浆的光谱情况，在可见光区内 随着 波长增加纸浆的反射性能增加。
❖ 在兰色光区内，即450nm附近所测得白度上升最 快，故取450nm波长反射检查漂白的效果特别灵敏， 而且和人的视力主观感觉更为接近（视差小）。
五．K—M方程（kubelka—Munk 方 程）
❖ K—M方程最早引入散射系数s 和吸收系数k，且以数学方程 表示两者关系：
❖ [高温次氯酸盐漂白必要的条件：
１、反应时间短（十分钟左右），混合要好；
２、用氯量要准确，残氯为零；
３、自始至终ＰＨ值在１１—１２。]
❖ 3.浓度
❖ 提高漂白浆料的浓度，实际上是提高漂白时 的有效氯浓度，例如漂率4%，浆浓6%时， 漂白有效氯浓度为：
❖ 4*6/100/（100—6）==0.255%
❖ 氧化降解反应产生的有机酸导致漂白过程中PH值不 断下降。
❖ 2.次氯酸盐与碳水化合物 的反应。
❖ (1)氧化反应:在中性和酸 性介质中主要氧化生成醛 基和酮基，在碱性介质中， 主要生成羧基。
❖ （2）氧化降解：主要由 于氧化而引起的水解作用 和分解作用.
❖
❖ 纤维素氧化后，其分子中有醛基和羧基，由于它们 都是亲电取代基，这对聚糖甙键有一定的影响，特 别醛基影响最大。因为它能活化与之相近的甙键， 使之容易水解而发生甙键的断裂，在碱性介质中， 甙键的断裂则是按--分裂原理进行的。
第五章 纸浆的漂白 The Bleaching of Pulp
主要内容:
❖ 第一节 概述 Introduction ❖ 第二节 化学浆的次氯酸盐漂白 ❖ 第三节 化学浆的多段漂白 ❖ 第四节 漂白技术的新发展
第一节 概述 Introduction
❖ 有机物颜色的来源 ❖ 木素是纤半纤维素上的氧化产物 （某些醛基、酮基），也形成新的发色基团。
❖ 树脂之类的有机抽提物和单宁也有着色反应，但此 种物质是在浆中很少（已大部分溶出）。对KP光吸 收作用，木素95%、纤维素2~5%。抽提物1%以下。
❖ 总的来说，经过蒸煮后的纸浆颜色比原料加深，硫 酸盐法浆比亚硫酸盐法浆的颜色深，白度：原料 40~50%，SP 35~40%，KP 20~25%。
三．“漂白”的理论根据及方法
❖ 综上所述，以理论上说，有色物质的脱色或 者说是“漂白”，可通过阻止单个发色团间 的共轭，消除或改变发色团的化学结构，消 除助色团或防止助色团和发色基团之间的联 合等途径来实现。
❖ 漂白的方法有两大类：
一是以氧化性漂剂氧化及破坏木素及有色物质的结 构，使其溶解达到提高纸浆的纯度，同时提高纸浆 的白度的目的。常用的氧化性漂剂有Cl2、OCl-、 ClO2、O2、O3等。
❖ 从上看出在中性和酸性介质中进行次氯酸盐漂白会 导致纸浆物理強度的降低和纸浆的返黄，在化学分 析中表现为纸浆粘度和-纤维素的降低和铜价的增 加。
二.次氯酸盐漂白的影响因素
1.PH值 ❖ 由于漂液的组成和性质以及碳水化合物的氧化降解作
用，以及漂白浆的白度稳定性随着其PH值的不同而有 差别，因此PH值的控制特别重要。 ❖ 由于氧化产物有碳酸，有机酸，导致氧化 过程中 PH 值不断下降.开始 短时间内下降较快，随后逐步下降； 如不控制PH值，漂白后期就会出现酸性，使纤维素和 半纤维素受到损害。
❖ 反应的过程包括：
❖ (1)酚型 结构单元苯环上的氯亲电取代，形成氯代木 素。
❖ (2)在次氯酸盐作用下，苯核中甲氧基脱出甲基，形 成的邻苯二酚基被氧化成醌的结构。
❖ 而在碱性介质中，氯醌基转变成羟醌基，并进一步 被次氯酸盐所氧化，芳香环结构破坏，生成低分子 组分，包括二氯化碳及有机酸等。由于这种氧化降 解作用，使木素大分子中的苯基—烷基醚断开，导 致结构单元相连接的位置上形成新的酚羟基，从而 重复上述反应。
❖ 但温度过高会促使漂液分解，在30~500C内， 温度每提高7.50C，反应速度增加一倍。氯 耗增加一倍，同时增加汽耗，和纤维素的 氧化破坏。
❖ 考虑漂白反应是一个放热反应，（一般可自 行提高温度3~40C），因此一般漂白浓度在 5~6%时不超过400C，浓度在10~16%时应在 35~370C以下。
❖ 木素大分子由愈创木基组成，愈创木基属于苯环 共轭道简单电子光谱，特征吸收最大值在280nm 和210nm附近，在可见光区没有吸收。但有些愈 创木基在侧链上有>C==C<、>C==O发色基团， 并与苯环共轭，加上有助色基团，在可见光区产 生吸收。
❖ 经过蒸煮后的木素，由于蒸煮过程中的化学变化和 木素的降解，除去了一些发色基团，但又产生了一 些新的发色基，形成了新的发色系统。例如：在碱 性、酸性（可能还有中性）介质中的缩合反应，得 二芳基苯；由于甲氧基的脱掉得邻苯二酚，进一步 氧化成邻苯二醌，或与重金属离子形成深色的复合 物；蒸煮过程中（碱性和酸性）可能形成芪（反二 苯代乙烯）的结构。因此木素的是纸浆中产生颜色 的主要部分。
氯化末期，应常取样，滴以酚酞，呈粉红色，退色时间 为3~5秒，即为终点。如退色过慢，还需通氯，退色过快， 立即停止通氯，用石灰乳液调节其PH值在11~12之间。
三.次氯酸盐漂白的应用原理 和影响因素
❖ (一)次氯酸盐漂白的 应用原理
❖ 1.次氯酸盐与木素的 反应
❖ 主要是氯的亲电取 代和氧化降解反应。
❖ （5）反应温度：
3Ca(OCl)2=Ca（ClO3）2+2CaCl2
为此必须控制反应温度在35~380C，不能超过400C，因 为制漂反应为放热反应，因此反应过程中应设法移去热量。
冬季石灰乳温度不能低于100C，否则产生Cl·8H2O结晶 沉淀和碱性盐沉淀。
❖ （6）终点的控制：为了制得较高的有效氯浓度的漂液，又 不使漂液过氯化，必须控制好终点。
R∝=1+k/s- (k2/s2+2k/s)1/2 或K/S=(1-R∝)2/2R∝
❖ 由图6-1看出，降低纸浆的吸收系数或提高散射系数 均可提高纸浆的白度。
S－光的散射系数，测定纸页内部散射光的能力， 以cm2/g表示.
K-光的吸收系数,测定纸页吸收光的能力,以cm2/g 表示.
R∝-纸浆的白度.
❖
❖ 一般漂白初期应有足够碱量，PH值调节到 11-12，漂白终点时在8-8.5左右。
❖ 也有开始时PH值调节较低，漂白过程中加碱， 使PH值始终保持在8.5-10。但这种操作较难 掌握，可加添加剂NH2SO3H.( a crutch)
❖ 2.温度
❖ 提高温度，可以加速漂液向纤维内部扩散， 也使反应物质加速溶出，从而加快漂白的 过程。
二是以漂白剂使发色物质上发色团改变结构，令其 脱色，多用于磨木浆、半化学浆和高得率浆的漂白， 常用的漂剂有过氧化物及还原性漂剂，如Na2SO3、 Na2S2O4、ZnS2O4等。
四.浆的白度
❖ 纸浆或纸的白度，指白色的或接近白色的纸或浆的 表面对兰光的反射率，以相当于氧化镁标准板对兰 光的反射率的百分率表示。后面用SBD、GE、 Elrepho、SCAN、ISO表示测试的方法。
Cl2 HOCl
1.35V 1.5V
OCl-
0.94V
❖ 氧化能力：HOCl>Cl2>OCl-
二.次氯酸盐漂白液的制备
❖ 1.次氯酸盐漂白液的制备程序。（流程图略） ❖ 2.化学反应与影响因素 ❖ CaO+H2O=Ca(OH)2 ❖ 2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(OCl)2+CaCl2+2H2O
当有Fe或Cu 之类的催化剂 存在时，过氯化反应加速进行。 ❖ （3）石灰乳浓度：一般控制在30~50克/升左右，过低则影响漂
液的产量，浓度过高则澄清困难。
❖ （4）通氯速度：速度过慢，影响制漂速度，漂液产量下降；速 度过快，会使反应不完全，导致氯气逸出，也容易造成局部过氯 化反应。
一般为每分钟0.2公斤氯/米3，开始0.2~0.3公斤/米3分，后 期为每分钟0.2公斤氯/米3以下。
❖ 浆浓提高到18%时，有效氯浓度为： 4*18/100/（100—18）==088%
❖ 有效氯浓度提高了3.4倍，加速了漂白的作用， 还可以节省氯耗，缩小漂白设备容量。减少 漂白车间的废水处理量。
❖ 但要防止浆料与漂液混合不均，产生局部化 学反应，因此要根据漂白设备性能,选择适宜 的浆浓度，通常二沟道、三沟道漂白机，适 用浆浓度为5~7%，高浓度漂白塔可提高到 15~20%。
❖ 有助于发色和颜色是改变的基团，称为助色基团： 如：--OH 、--OR（醚）--NH2、--COOH等。
❖ 发色基团和助色基团构成发色体系。
二.木素是纤维原料中颜色的主要来源，也是 纸浆中发生颜色的重要来源
❖ 原料主要成分：纤维素和半纤维素、木素。前两 种按其结构，由于不存在发色基团，故是白色的。
❖ 太阳光的可见光是白光，它由七种波长的单色光组成：
❖
红 橙 黄 绿 青 兰紫
❖ 波长（nm） 700 620 580 510 470 450 420
❖ 物体将所有七色全部反射，即是白色，全部吸收，即是 黑色。吸收一部分，反射另一部分，其反射光谱的组合， 即为物体的颜色。
❖ 有机物中能吸收可见光谱的基团，称为发色基团， 发色基团实际上为只有π电子的官能团。如： >C=0(羰基)，>C=C<（烯基），>N=N< , 醌, 二芳 苯，芪等。由于π电子所需要的激发能较小，故可 能吸收波长较长的可见光光谱。一个发色团只有一 个特有的光带，若两个发色团共轭，则原来吸收带 消失，产生新的吸收带，新的吸收带一般具有较长 的波长，吸收带强度增加。