[发明专利]一种利用醇类溶剂制备竹材高白度漂白化机浆的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学机械法制浆技术领域，具体地涉及一种利用醇类溶剂制备竹材高白度漂白化机浆的方法。

背景技术

我国竹类资源最丰富，竹林面积达420万公顷，占世界种植面积的四分之一。竹材纤维素含量高，强度好，是优良的造纸原料。竹材非漂白高得率浆强度性能优良，能够满足本色纸品的抄造需要。烧碱法和亚硫酸钠法可以制取质量性能优良的竹材非漂白高得率浆，配抄出性能指标完全达到牛皮挂面箱板纸技术指标(GB13024-91)B级以上标准的纸板产品。

但是由于竹材组分结构特殊，发色基团化学组分结构特殊，来源复杂。在众多常规天然造纸原料中，竹材木质素结构的对羟苯基相对含量最高，同时含有结构稳定的紫丁香基苯丙烷结构单元。文献(Chengrong Qin etc，2011，16th International symposium on wood，fiber and pulping chemistry.vol.1)的研究指出，原始白度高达55.6％ISO的竹材化机浆(APMP)经单段过氧化氢、过氧乙酸漂白后，仅能达到69.9％ISO和70.9％ISO白度。专利(ZL200910184496.1)组合三段(H2O2活化、高浓漂白、脱色处理)漂白竹材化机浆白度在71％ISO至73％ISO之间.文献(T.K Roy，1985，ISWPC，Vancouver，BC，43-47)的研究也表明竹材化机浆强度优良，但漂白性能差，使用氧化型(过氧化氢)漂白在竹浆中会产生次生羰基结构，使得白度无法提高；使用还原型(连二亚硫酸钠)漂白，对缩合的醌型和羰基结构作用很小。近些年的多项研究表明，考虑经济因素的常规水相碱性过氧化氢漂白工艺(过氧化氢用量不超过8％)，竹材化机浆只能漂白到62％ISO。将过氧化氢用量提高至12％，即便漂白残液中还有大量双氧水残留，纸浆白度也无法超过68％ISO。(梁芳敏，慈竹化机浆工艺技术及漂白机理的研究[D]，2011)

综上所述，即便在不考虑经济可行性的情况下，传统水相介质的各种漂白手段无法制备白度大于73％ISO的竹材化机浆浆。竹材化机浆物理强度指标优异，但是受制于光学性能不达标，无法应用于有高白度需求的高档纸张产品。

发明内容

为了解决竹材化机浆难漂白的技术难题，本发明提供了一种竹材化机浆高白度漂白的方法，可以得到白度超过76％ISO的高白度竹材化机浆。

为实现上述技术目的，本发明提出的利用醇类溶剂制备竹材高白度漂白化机浆的方法包括以下步骤：

(1)原料的准备：先将竹材原料进行热水洗涤，然后进行挤压脱水；

(2)预汽蒸；

(3)螺旋挤压：采用压缩比为1∶4的双螺旋挤压机对步骤(2)处理得到的物料进行挤压脱水，优选地，挤压后物料干度为30％-50％；

(4)化学浸渍：用亚硫酸钠药液对步骤(3)处理得到的物料进行化学处理，处理条件为；

(5)高浓常压磨浆：用高浓盘磨对步骤(4)处理后的物料进行高浓常压磨浆；

(6)高浓碱性醇类溶剂相过氧化氢漂白：用碱性过氧化氢醇类溶剂相药液对步骤(5)处理得到的物料进行若干次化学处理，每次处理条件为：过氧化氢用量为绝干物料质量的2～8％，氢氧化钠用量为绝干物料质量的1～10％，金属离子螯合剂用量为绝干质量的0.1～0.3％，过氧化氢稳定剂为绝干物料质量的0.1～1.0％，浸渍浓度为5～35％，浸渍温度40～100℃，浸渍时间15～60分钟，每次处理后物料经水洗至滤液澄清透明；

(7)经步骤(6)多次处理后达到目标白度的浆料消潜、洗涤、筛选，最后成浆。

具体地，步骤(2)中，预汽蒸的条件为：对步骤(1)得到的处理的物料在1个大气压、100～105℃下进行预汽蒸10～30分钟。

步骤(2)中，化学浸渍的条件为：亚硫酸钠用量为绝干物料质量的1～4％，氢氧化钠用量为绝干物料质量的0～4％，金属离子螯合剂用量为绝干质量的0.1～0.3％，浸渍浓度为30～40％(即加入上述化学剂后，用余量的水来补充至该浓度)，浸渍温度40～150℃，浸渍时间15～60分钟。

所述的金属离子螯合剂为二乙烯三胺五乙酸五钠。

步骤(5)中，高浓常压磨浆，磨浆浓度为25～35％。

步骤(6)中，所述的醇类溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇、1-丙醇、2-丙醇、丙二醇和丙三醇中的任意一种或几种的混合物。