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本论文围绕湖南泰格林纸集团岳阳纸业股份有限公司(以下简称岳纸)安德里兹(Andritz)脱墨浆生产线,以岳纸安德里兹(Andritz)脱墨浆生产线的生产优化为研究背景,对脱墨浆漂白进行了优化研究同时还对脱墨浆返黄机理进行初步研究。
首先,为了提高漂白效率和为优化生产提供技术指导。本实验对H2O2漂白和甲脒亚磺酸(FAS)漂白过程中工艺参数与漂后浆白度的关系及其工艺参数进行了优化研究。
H2O2漂白实验结果表明:(1)H2O2漂白过程中化学药品的用量对漂后浆白度有着不同程度的影响,按其由大至小的排序为:H2O2>Na2SiO3>NaOH。在一定范围内,适当提高Na2SiO3的用量,可提高H2O2漂白效果。(2)针对实验选定的脱墨浆而言,适当增加Na2SiO3和NaOH用量,可提高H2O2漂白效果。H2O2与Na2SiO3及H2O2与NaOH用量比,分别可控制在1:1.07~1.17和1:0.43~0.50较好。(3)综合白度要求,漂白效率和成本来考虑,当H2O2用量为2.2%,Na2SiO3用量为2.4%,NaOH用量为1.0%时最佳。
FAS漂白实验结果表明:(1)FAS漂白过程中工艺参数对漂后浆白度有着不同程度的影响,按其由大至小的排序为:碱比>漂白温度>漂白时间。(2)针对实验选定的脱墨浆而言,当FAS用量为0.6%时,浆浓为8%时,碱比为1:2,漂白时间为60min,漂白温度为70℃最佳。(3)当FAS用量为0.6%时,浆浓为8%时,考虑到贮浆塔浆位较高且在夏季,当温度达到80℃时,碱比可控制为2:5或9:20。
其次,探讨了两种配比不同的高白度脱墨浆在不同温度条件下干热、湿热、光照以及抑制剂对其返黄的影响,随后对脱墨浆的返黄机理进行了初探。
实验结果表明:(1)高温高湿环境会导致脱墨浆的返黄,紫外光的照射能够促使脱墨浆快速返黄,且返黄现象十分严重,光屏蔽剂(TAD)、紫外吸收剂(UVA)、自由基捕获剂(TEMP)的添加能够降低光诱导返黄。(2)高温环境下,脱墨浆组分分子受热变的极其活跃,并可能伴随着分子的热裂解或分子之间的碰撞反应等过程,从而形成新的显色基团;高湿环境下,脱墨浆组分溶解增强,不同物质分子间的接触机率及接触面增大,导致新键的形成,从而使脱墨浆返黄;在高温高湿环境下,脱墨浆的热诱导返黄极有可能是以上两种路径的协同作用。(3)光照环境下,脱墨浆组分分子受到光能的激发作用,使分子处于激发状态,激发态的分子跃迁回基态时又发光释放能量,如此循环反复,并伴随着自由基的产生,自由基有极强的氧化能力,可以与其他物质分子反应,导致显色基团的产生,从而使脱墨浆返黄。(4)初步推断脱墨浆返黄机理与其他浆种有相似。