尿素在楊木APMP漂白過程中的影響

張小麗，田中粟

（中冶紙業銀河有限公司，山東聊城252600）

尿素在楊木APMP漂白過程中的影響

張小麗，田中粟

（中冶紙業銀河有限公司，山東聊城252600）

該實驗探討了在楊木堿性過氧化氫機械漿（APMP）漂白中加入尿素對紙漿ISO白度和打漿性能的影響以及在尿素存在的情況下過氧化氫（H2O2）漂白的最佳工藝。結果表明，加入尿素能提高紙漿白度，并且對紙漿的物理強度沒有明顯的影響，同時能降低生產成本和減輕后續處理的負擔。關鍵詞：楊木堿性過氧化氫機械漿；尿素；堿性H2O2漂白

我公司楊木漿制漿分廠現階段生產工藝中由于摻加了一定比例的針葉木，化學品的用量大幅提高，尤其以過氧化氫（H2O2）的增加量最為顯著。H2O2在楊木制漿中主要用作漂白劑。為了減少H2O2的用量，在實際生產中，添加助劑以減小金屬離子對H2O2負面影響已是一種行之有效的方法。如何進一步提高H2O2的氧化能力，目前可行方法有2種：一種是改變漂白工藝條件；另一種就是在常規的溫度和壓力下加入活化劑進行漂白[1]22-23。對于后者，酰胺類物質能夠承擔這種活化劑的使命。酰胺基是活化劑中起活化作用的主要基團[1]22-23，在活化過程中首先被H2O2氧化為中間產物——過氧化酰胺化合物，然后中間物再進一步轉化為有機過酸，過酸是一種氧化性較H2O2強的氧化劑[2]。

本文是針對第2種方法，選用市場上易購的尿素作為活化劑，探討了尿素在H2O2漂白中對紙漿ISO白度和打漿性能的影響及在尿素存在的情況下H2O2漂白的最佳工藝。

1 實驗

1.1 原料

楊木APMP，取自中冶銀河紙業10萬t制漿分廠。

1.2 試劑及儀器

主要化學試劑：H2O2，螯合劑二乙基三胺五乙酸（DTPA），硅酸鈉（Na2SiO3），氫氧化鈉（NaOH），尿素；均為分析純。

主要儀器：ZQS7-PFI立式磨漿機，陜西科技大學機械廠；Hi-Res纖維質量分析儀，北京丹貝爾儀器有限公司；ZQJ1-B-II紙樣抄取器，陜西科技大學機械廠。

1.3 實驗方法

1.3.1 楊木APMP漂白

取楊木APMP 30 g（絕干漿）進行漂白實驗。經查閱多篇文獻，初步確定工藝條件為：w（H2O2）=6%（以絕干漿質量計），w（DTPA）=0.013%（以絕干漿質量計），w（Na2SiO3）=1.8%（以絕干漿質量計），w（漿濃）=25%，漂白溫度85℃。w（NaOH）=1.0%～2.5%（以絕干漿質量計），w（尿素）=0%～2.0%（以絕干漿質量計），時間50～130 min。

1.3.2 洗漿、打漿及抄片

漂后漿在冷水中迅速冷卻后，進行洗漿，然后在ZQS7-PFI立式磨漿機進行一定時間打漿（漿濃10%），最后進行抄片（定量80 g/m2）。

1.3.3 檢測

所涉及到的分析項目均按國家標準方法檢測。

2 結果與討論

2.1 尿素用量對紙漿各項指標的影響

表1所示為APMP的H2O2漂白過程中尿素用量對紙漿質量的影響。實驗條件為：w（NaOH）=2.5%，時間90 min；其他漂白條件不變，即w（H2O2）=6%，w（DTPA）=0.013%，w（Na2SiO3）=1.8%，w（漿濃）= 25%，漂白溫度85℃。

表1 尿素用量對紙漿質量的影響

從表1可以看出：

（1）漂白過程中隨著尿素用量的增加，漂白漿的ISO白度呈現出不斷上升的趨勢。當尿素用量為0%～1.0%時，漂白漿的ISO白度增加較明顯，超過1.0%后ISO白度增加不明顯；

（2）雖然尿素的用量增加，但漂白漿打漿后纖維長度、游離度和細小纖維的含量指標基本相當；

（3）尿素用量的增加對打漿后手抄片的裂斷長和撕裂指數指標影響不明顯。

由此可推知，尿素用量為1.0%是最佳的投入量。

2.2 用堿量對紙漿各項指標的影響

表2所示為APMP的H2O2漂白過程中用堿量對紙漿各項指標的影響。實驗條件為：w（尿素）= 1.0%，時間為90 min，其他漂白條件不變，即w（H2O2）=6%，w（DTPA）=0.013%，w（Na2SiO3）= 1.8%，w（漿濃）=25%，漂白溫度85℃。

從表2可以看出：

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（1）氫氧化鈉用量從2.5%降到2.0%時，紙漿白度稍有下降，但繼續降低氫氧化鈉用量，則紙漿的白度大幅度下降；

（2）隨著用堿量的增加，纖維長度先增加、后減小，細小纖維含量先減少后增加；w（NaOH）=2.0%時，纖維受損傷最小。但游離度無明顯變化；

表2 用堿量對紙漿各項指標的影響

（3）隨著用堿量的增加，打漿后手抄片的裂斷長和撕裂指數指標先增大、后減小；w（NaOH)=2.0%時，二者指標均達最大。

由此可推知，w（NaOH）=2.0%是最佳投入量。

2.3 漂白時間對紙漿各項指標的影響

表3所示為漂白時間對紙漿各項指標的影響。實驗條件為：w（尿素）=1.0%，w（NaOH）=2.0%，其他漂白條件不變，即w（H2O2）=6%，w（DTPA）= 0.013%，w（Na2SiO3）=1.8%，w（漿濃）=25%，漂白溫度85℃。

從表3可以看出：

表3 漂白時間對紙漿各項指標的影響

（2）漂白時間的增加對游離度、纖維長度和細小纖維含量沒有明顯影響；

（3）漂白時間的增加對打漿后手抄片的裂斷長和撕裂指數指標影響不明顯。

由此可推知，90 min為最佳漂白時間。

3 結束語

（1）尿素能促使H2O2快速穩定地分解出更多的過酸根離子，提高紙漿的漂白白度，是紙漿H2O2漂白有效的活化劑。

（2）楊木APMP漂白的最佳工藝條件：w（H2O2）= 6%，w（DTPA）=0.013%，w（Na2SiO3）=1.8%，w（NaOH）=2.0%，w（尿素）=1.0%，w（漿濃）=25%，漂白時間90 min，溫度85℃。

（3）尿素的加入，可使楊木APMP漂白工藝適當降低pH，既降低了NaOH用量又減輕了后續處理的負擔。

（4）關于對廢水負荷的影響。含尿素的漂白廢水進入中段水處理時，可以減少生化處理中尿素的加入量，既沒有影響廢水的處理又減輕了后續處理的負擔。

［1］唐鳳華，張運展，魯國棟.新的漂白助劑——尿素［J］.國際造紙，2003，2（3）.

［2］平清偉.尿素在過氧化氫漂白中的應用［J］.造紙化學品，1994，6 （8）：17-18.

本文文獻格式：張小麗，田中粟.尿素在楊木APMP漂白過程中的影響[J].造紙化學品，2014，26（1）：22-24.

晨鳴紙業黃岡林漿紙一體化項目年初開工

據悉，黃岡晨鳴林漿紙一體化項目是該市有史以來最大的工業投資項目，項目建設選址位于黃州區東南的六胡灣村。該項目建設規模為年產30萬t漂白硫酸鹽針葉木漿，配套建設324.75萬畝（21.65 萬hm2）原料林基地。根據目前市場情況測算，項目建成投產后年可生產化學木漿30萬t，年可實現銷售收入16.3億元（稅前），年均利潤總額3.5億元。該項目于2014年2月開工。

（文心）

晨鳴紙業投資湛江擴產項目

湛江晨鳴將投資44.2億建設年產18萬t紙杯原紙和19萬t高檔文化紙項目。其中，擬投建的18 萬t紙杯原紙項目投資金額13.23億元；擬投建的19 萬t高檔文化紙項目投資30.97億元，主要生產未涂布印刷書寫紙和涂布印刷書寫紙。上述2個項目建設期均為18個月。據預測，18萬t紙杯原紙項目建成投產后可實現年銷售收入約11億元、凈利潤約1.09億元；19萬t高檔文化紙項目建成投產后可實現年銷售收入約13.14億元、凈利潤約1.31億元。

（文心）

臺灣永豐余“零化學制劑”秸稈生物制漿投產

我國臺灣造紙企業臺灣永豐余開發的“秸桿綜合利用項目秸稈生物制漿技術”——“Npulp”造紙在揚州投產。

“Npulp”技術是永豐余投入10年研發出的一種新型綠色造紙技術。該技術依傳統造紙原理，以農業秸稈取代廢紙原料，通過永豐余已經獲得專利的酵素處理，所生產紙品為零化學制劑、綠色無污染、無公害的革命性產品。目前，該技術已經可使紙品生產達成量產。

利用秸稈造紙并非永豐余首創，但多數公司采用傳統的化學制漿技術，無法完全利用生物技術造紙。永豐余生物制漿項目以農業秸稈取代廢紙原料，利用生物酶分解秸稈制漿造紙，生產過程零化學制劑使用。據悉，完全不添加化學制劑而采用生物技術——是該項目最核心的技術。

（雕龍）

The Influence of Carbam ide Addtion on Aspen APMP Bleaching Process

ZHANG Xiao-li，TIAN Zhong-su
（MCC Paper Yinhe Co.，Ltd.，liaocheng 252600，China）

The influence of carbamide addition on pulp ISO brightness and beatability in aspen alkaline peroxide mechanical pulp（APMP）bleaching and optimized process of peroxide bleaching with existence of carbamide were introduced in this paper.The result shows that adding carbamide can improve pulp brightness while it has no evident influence on paper physical properties，and it can reduce production cost and release the pressure of the post processing meanwhile.

aspen APMP；carbamide；alkaline hydrogen peroxide bleaching

TS745

A

1007-2225（2014）01-0022-03

張小麗女士（1987-），本科，中冶紙業銀河有限公司研究員；主要負責新產品研發和工藝改進；E-mail：xiaolizhang879@163.com。

2013-11-07（修回）