氢氧化钠添加量对废纸脱墨浆H2O2漂白效果的研究
前言
随着节省资源和保护环境意识的提高,全世界二次纤维的回收量不断增长,而在回收利用的二次纤维中又以脱墨浆的利用最多[1]。脱墨浆主要是由含磨木浆的纸如新闻纸、杂志纸等组成。对这类纸浆主要是采用H2O2 的漂白方法。H2O2 漂白又受到诸多因素的影响,用碱量就是其中一个重要的因素,本文通过对过氧化氢漂白过程中不同用碱量进行试验,旨在找到两者之间的合适配比,为生产提供数据,进而减少不必要的药品浪费,节约成本。
1实验材料及检测方法:
1.1实验原料:
原料为未漂脱墨浆,来自浙江一上市公司的脱墨车间,未漂浆白度为68.89%(ISO)。
漂白处理剂为郑州诚志实业有限公司提供,浓度15%。
1.2白度的测定:
按ISO3688-1986进行白度的测定。
2.结果与讨论:
氢氧化钠用量对脱墨浆漂后白度的影响见表1。
表1 氢氧化钠用量对脱墨浆漂后白度的影响
氢氧化钠用量/% | 0.9 | 1.2 | 1.5 | 1.8 | 2.1 | 3 | 4 |
76.89 | 76.98 | 78.23 | 78.63 | 77.55 | 76.55 | 76.76 | |
77.19 | 76.62 | 79.13 | 78.68 | 77.33 | 76.62 | 76.76 | |
77.19 | 76.83 | 79.27 | 78.84 | 77.19 | 76.76 | 76.69 | |
77.72 | 77.48 | 79.30 | 78.55 | 77.12 | 77.12 | 76.90 | |
76.40 | 77.61 | 78.63 | 78.89 | 78.31 | 76.98 | 75.90 | |
76.74 | 77.17 | 78.48 | 78.96 | 77.98 | 77.05 | 76.26 | |
76.00 | 77.35 | 78.34 | 78.98 | 78.28 | 76.83 | 76.19 | |
76.69 | 77.33 | 78.75 | 78.95 | 78.27 | 76.90 | 76.47 | |
76.97 | 77.62 | 79.49 | 78.48 | 77.55 | 76.47 | 77.48 | |
76.90 | 77.55 | 79.54 | 78.64 | 77.55 | 76.69 | 77.62 | |
76.40 | 77.84 | 79.50 | 78.44 | 77.57 | 76.47 | 77.85 | |
76.90 | 78.21 | 79.56 | 78.64 | 77.41 | 76.20 | 77.69 | |
75.97 | 78.20 | 78.98 | 77.98 | 78.14 | 76.47 | 76.90 | |
76.11 | 78.63 | 79.06 | 78.12 | 77.69 | 76.11 | 76.89 | |
76.04 | 78.11 | 78.98 | 78.05 | 77.84 | 75.97 | 76.77 | |
75.83 | 78.12 | 78.77 | 78.05 | 77.69 | 76.26 | 77.26 | |
75.97 | 79.16 | 79.63 | 77.26 | 78.77 | 76.76 | 77.36 | |
75.76 | 79.20 | 79.61 | 77.26 | 77.93 | 76.98 | 77.33 | |
76.04 | 79.20 | 79.49 | 77.41 | 78.27 | 77.33 | 77.19 | |
76.01 | 79.20 | 79.49 | 77.19 | 78.55 | 76.62 | 77.91 | |
平均值 | 76.49 | 77.97 | 79.16 | 78.30 | 77.85 | 76.66 | 77.02 |
其他反应条件:H2O2 5%,漂白处理剂0.4%,浆浓15%,温度80℃,时间40min。
由表1可见,随着氢氧化钠用量的增加,漂后白度逐渐升高,当氢氧化钠用量为1.5%时,漂后白度最高,较之未漂浆提高了10.27%,但当氢氧化钠用量高于1.5%后,漂后白度又呈下降趋势。可见在废纸脱墨浆H2O2漂白过程中,氢氧化钠用量并不是越高越好,其与H2O2 用量之间有着一定的关系,也即维持适当的pH范围有关。众所周知[2],H2O2的漂白作用主要是基于其阴离子的氧化作用,根据双氧水水溶液的电离平衡:H2O2 ⇌H++OOH-。提高H2O2水溶液的pH将使平衡向右移动,增加OOH-的浓度,可在一定范围内提高H2O2的漂白能力。然而当pH过高时,H2O2水溶液的稳定性趋于降低,并按下式进行分解:H2O2+OOH-→OH-+H2O+O2。漂白过程中,氢氧化钠用量会直接影响到纸浆的pH,亦即H2O2的漂白作用。
3.结论:
对于废纸脱墨浆,当H2O2 用量为5%时,氢氧化钠添加量为1.5%较为合适,漂后白度较高,进而也减少了药品过量添加带来的不必要的浪费。
参考文献:
1. 杨懋暹.废纸利用的现状、前景和对策.中国造纸,1995(1):58-62
2. 李立波,高扬.提高废纸脱墨浆H2O2漂白效果的研究.造纸化学品,2011(5):35-38