制漿的漂白技術(shù)有哪些？
人們對(duì)于漂白技術(shù)的認(rèn)知有著悠遠(yuǎn)的歷史。起初人們借助于日光對(duì)紙漿進(jìn)行自然漂白。18世紀(jì)，人們逐步掌握了使用次氯酸鈣漂白破布或其他纖維原料的技術(shù)。19世紀(jì)出現(xiàn)了用亞硫酸氫鹽、連二亞硫酸鹽漂白的機(jī)械漿。1930年，開(kāi)始實(shí)現(xiàn)了氯漂和堿抽提的工業(yè)化。1936 年出現(xiàn)了多段漂白連續(xù)生產(chǎn)工藝。1940年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化的機(jī)械漿的過(guò)氧化物漂白工藝。1946年二氧化氯漂白工藝正式投入生產(chǎn)，50年代實(shí)現(xiàn)了諸如CEHFD等高度漂白工藝來(lái)制取高白度高強(qiáng)度紙漿。1970和1975年分別實(shí)現(xiàn)了濃氧漂白和置換漂白的工業(yè)化。80年代以來(lái)相繼實(shí)現(xiàn)了包括氯化、堿處理、次氯酸鹽漂白的三段漂白等新技術(shù)。
具體有哪些制漿的漂白技術(shù)，下面由誠(chéng)志實(shí)業(yè)來(lái)為您介紹。
1.化學(xué)漂白技術(shù)
紙漿的漂白主要分為兩大類：一種是通過(guò)氧化作用使木素溶出以實(shí)現(xiàn)漂白的“溶出木素式”漂白方式；另一種是保留紙漿中的木素但使其發(fā)色基團(tuán)脫色的“保留木素式”漂白方式。前一種漂白方式可以使紙漿達(dá)到很高的白度要求，后者則可很好的保留紙漿的原有特性。
上述的兩種漂白技術(shù)均屬于化學(xué)漂白范疇。兩種途徑在漂白過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)(相對(duì)于木素)。與木素發(fā)生氧化反應(yīng)的漂劑被稱為氧化性漂劑，諸如漂白粉、氯、次氯酸鹽、二氧化氯、過(guò)氧化物等化學(xué)藥品。氧化漂劑常用于化學(xué)漿的漂白。與木素發(fā)生還原反應(yīng)從而破壞木素結(jié)構(gòu)中的羰基、醌基、羧基等發(fā)色或助色基團(tuán)的漂劑被稱為還原性漂劑，諸如連二亞硫酸鹽、含有硼氫化鈉的Borol試劑等化學(xué)藥品。還原性漂劑常用于高得率漿的漂白。
紙漿漂白工業(yè)所產(chǎn)生的廢液對(duì)環(huán)境有一定的污染性。次氯酸鹽漂白和氯氣漂白產(chǎn)生的部分有機(jī)氯化物具有毒性、致癌作用。主要有毒成分在漂白工段的氯化液和堿處理廢液中，主要是木素降解產(chǎn)物，以各種氯代酚為主。這些氯代酚具有毒性且不易被降解，給環(huán)境造成了極大的污染。這些滯留時(shí)間比較長(zhǎng)且具有毒副作用的污染物可通過(guò)食物鏈而逐步富集威脅生物安全，尤其是動(dòng)物和人類健康。世界的各個(gè)國(guó)家和地區(qū)都積極投身于這方面的研究工作。尋求和開(kāi)發(fā)新型的漂白劑和持續(xù)改進(jìn)漂白工藝是解決這一污染問(wèn)題的主要途徑。
2. 生物漂白技術(shù)
隨著紙漿漂白技術(shù)向著無(wú)元素氯和全無(wú)氯方向的發(fā)展，漂白工業(yè)經(jīng)歷了尋找過(guò)氧化氫、臭氧來(lái)代替氯的過(guò)程。近年來(lái)，生物漂白開(kāi)始逐步興起。生物漂白過(guò)程通過(guò)以微生物合成的酶催化紙漿成分，然后通過(guò)木素脫除或促進(jìn)木素脫除從而提升紙漿漂白性能和增加紙漿白度。目前，生物漂白技術(shù)主要發(fā)展為微生物與紙漿作用、半纖維素酶參與以及木素降解酶三類較為成熟的技術(shù)。生物漂白的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為減少化學(xué)漂劑使用、提高紙漿性能以及減少漂白引起的環(huán)境污染。
3. 電化學(xué)漂白技術(shù)
U.Pomilo于1938 年提出了電化學(xué)漂白的概念，它是指用電解氯化鈉溶液對(duì)紙漿進(jìn)行漂白的過(guò)程，具有省時(shí)節(jié)能、保護(hù)環(huán)境而且經(jīng)濟(jì)效益高的優(yōu)點(diǎn)。已能夠小型中試生產(chǎn)的電化學(xué)漂白技術(shù)應(yīng)用有亞硫酸鹽漿、化學(xué)機(jī)械漿和機(jī)械漿。電化學(xué)漂白技術(shù)達(dá)到工業(yè)化應(yīng)用應(yīng)著眼于開(kāi)發(fā)催化介體、電化學(xué)材料以及電化學(xué)設(shè)備。電化學(xué)漂白技術(shù)結(jié)合ECF技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，即克服其自身能耗高、脫木素選擇性差的缺點(diǎn)，兩種技術(shù)的結(jié)合更有利于紙漿漂白的清潔化生產(chǎn)。
4. 其他漂白技術(shù)
光化學(xué)漂白由于具備清潔無(wú)污染、環(huán)境友好等技術(shù)特點(diǎn)，近年來(lái)成為了國(guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注的焦點(diǎn)。根據(jù)漂白機(jī)理的不同，光化學(xué)漂白主要分為基于自由基(漂白劑及紫外光共同產(chǎn)生具有脫木素效果的自由基)機(jī)理的漂白和基于單重態(tài)氧(光敏劑存在的條件下生成具有脫木素作用的單重態(tài)氧)機(jī)理的漂白。二氧化鈦和氧化鋅等金屬氧化物能夠作為光化學(xué)漂白的催化劑有效提高漂白效果。有些光化學(xué)漂白已進(jìn)入中試階段。
微波是一種能提高傳質(zhì)效率的先進(jìn)技術(shù)。將微波技術(shù)引入傳統(tǒng)的漂白便產(chǎn)生了微波漂白工藝，該工藝能夠克服在加熱漂白紙漿時(shí)加熱速度慢、效率低且傳熱均勻性差等不利因素。在漂白過(guò)程中，微波能應(yīng)用于各種紙漿的漂白，且具備低毒性、易于處理漂白廢水等優(yōu)勢(shì)，發(fā)展前景十分廣闊。已有國(guó)內(nèi)外專家、學(xué)者證實(shí)研究發(fā)現(xiàn)將超聲波應(yīng)用于紙漿二次纖維以進(jìn)行脫墨處理，可有效脫除油墨離子。超聲波是一種振動(dòng)頻率20 kHz以上，人在自然環(huán)境下無(wú)法感受到的聲波。利用超聲技術(shù)對(duì)紙漿二次纖維進(jìn)行脫墨處理能同步完成漿料蒸煮和漂白兩個(gè)過(guò)程，該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在較高的原料利用率、較好的成漿質(zhì)量以及較少的建設(shè)投資少等。超聲波技術(shù)的應(yīng)用有助于紙漿的清潔生產(chǎn)，為制漿漂白研究提供了新思路和新途徑。
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