全 文 ：第 1卷 第 3期
1 5 9 9年
云 南 工 业 大 学 学 报
J u o rn a l ofY un n n a P oly te e lin ie Un i ve rsi ty
V ol
.
1 1 N 0
.
3
1 995
思茅松硫酸盐化学桨的氧脱木素和
多段漂白机理的初步研究①
李元禄 沈家玮 刘 宏华 刘 小 波 余旭 亚
(高得率制浆研究室 , 云南工业大学 , 昆明 , 6 5 0 0 5 1)
摘要 在 漂 白前进行氧脱木素 , 能在 降低废液污 染 负荷 的 同时 , 还可提 高浆的 白
度 , 采用 C OE H P 程序 , 仍可 使 思 茅松硫酸 盐 浆在试验 条件下达到 85 % (S B D )的
高 白度 水平 。 红 外光 谱分析表 明 , 共抚拨基和非共扼筱 基等发色 基团的破坏和 梭
基羚墓等助 色基 团 的 削弱 , 是提 高纸浆 白度的主要 原 因 。
关键词 : 思茅松 , 硫 酸盐 浆 , 叉脱木素 , 多段 漂 白 , 红外 图谱
月lJ 吕
为满足人民对物质文化生活不断增长的需要 , 造纸工业使用的漂白浆在高级纸张中所
占比重不 断增 多 , 对白度要求也越来越 高 , 生产高 白度化学浆是 当前急待解决的一个问
题 。 发展商品漂 白木桨 , 尤其是大力发展长纤维商品漂 白木浆 , 对促进我国造纸工业的发
展是一项具有战略性的措施 〔 ’ 〕 。 然而 , 硫酸盐法制浆一个严重问题 , 是由含氯漂剂漂 白
而带来的环境污染迄今未得到解决 。 氧脱木素的工业化是减轻漂白污染的一个主要措施 ,
近年来硫酸盐浆厂又提出了无氯漂白 ( E C F 或 T C )F 的奋斗 目标 , 目前 , 世界上已有 12 家
工厂生 产无氯漂 白的 T c F 商 品浆 〔“ 〕 。 这种 无氯 漂白商品浆厂在今后几年将会 明显增
加 。 到 1 9 9 6 年欧州市场的 T e F 硫酸盐浆年需要量就达 2 x l o 6 t 以上 〔’ 2〕 。
必须指出 , 大多数 T C F 浆厂需要在蒸煮之后漂白之前建立氧脱木素工序 , 以去除一
些进人漂白车 间纸浆的剩余木素来减轻漂 白污染负荷和废液排放量 。 当用氧脱除 50 % 的
剩余木素时 , IM P c o 公 司指 出 〔 ’ 〕 , 可 减少 漂白废液 的 B o D 5 % , c o D so % , 色 度
70 % 一 8 5% , 丁O C L 和 A 0 X 35 % 一 5 % 。 这个氧脱木素工序可比普通洗浆系统回收更多
的黑液送碱回收系统 , 不仅减少了废液排放 , 还可 多生产电力和蒸汽 。 本课题是为了研究
漂白前进行氧脱木素对纸浆漂白性能的影响 。 另外 , 经过漂白在纸浆获得高白度后 , 它的
稳定性如何?为何漂白纸浆在光和热的影响下白度要 下降 ?研究化学浆的漂 白和返黄机理 ,
也是本课题一个重要内容 。
1 原料 , 未漂浆 , 漂白浆的分析和试验方法
)] 原料
工 19 9 5一 。 2一 17 收稿 , 省科委 应用基础研究基金资助课题
第 3期 李元禄等 :思茅松硫酸盐化学浆的氧脱木素和多段漂白机理的初步研究
来 自思 茅 地 区的 思 茅松 , 树 龄
2 5 m / m
, 宽 1 0一 15 m / m , J享 3一 5
表 1
15
a , 在 实 验 室 备 料 , 木 片 规 格 为 , 长 20 一
m / m
。 原料的化学组成见表 1。
思茅松化学组成分析 单位 : %
水份
1 3
.
4 2
灰份
0
.
2 9
热水抽 出物 冷水抽出物 ! % N a O H 抽 出物 苯醇抽出物 木素
2 9 3 7
综纤 维素 聚 戊糖
3
.
4 7 2
.
3 5 13
.
8 8 7 4 7 5 1 1 2 2
2) 思茅松蒸煮条件和结果
为确保未漂浆硬度达到规定 目标 (卡伯值为 30 一 3 5) , 选定 了如下的蒸煮条件并获得了
较理 想的结 果 。 所 用蒸煮 条件 为 : 用碱量 (以 N a O H 计 )为 19 % , 硫化 度 25 % , 液比
为 1 : .4 25 , 最高温度为 ( 17 0 土 l) ℃ , 升温 , 保温时间均为 Z h , 在此条件下的蒸煮结果
为 : 粗 浆 得 率 4 5 . 7% , 细 浆 得 率 为 4 5 . 5% , 筛渣 率为 0 . 2% , 一卡伯 值 3 5 , 白 度为
30 % S B D
。 未漂浆的化学组成及粘度见表 2 , 漂白浆化学组成见表 3。
表 2 未漂桨化学组成与粘度
灰份 / % 苯醉抽 出物 / % 木 素 / % 酸溶木素 / % 聚戊糖 / % 朴, 度 / d m 飞gk ’ 聚合度 D P
表 3 漂白桨化学组成
灰份 / % 木素 / % 聚戊糖 / % : 一 纤维素 , / % 粘 度 / d m 3 · k g l
0
.
1 3 8 痕 迹 10 5 2 84 3 8
3) 使用的仪器 、 设备和实验方法
( l) 蒸煮与筛选
蒸 煮 在 15 L 电 热 回 转 锅 内按 制 订 万〔 艺 条件 进 行 蒸 煮后 洗 净 测粗 浆 得 率 , 用
o
.
3 m / m 筛缝的实验室用振动筛除去粗渣后测定细浆得率 。
(2) 氧脱木素 :
在 自行设计和试制的 4 支 I L 不锈钢氧反应器 中进行 。 绝干浆样 40 9 , 分别加人不同
碱量在 95 ℃水浴下进行氧脱木素反应 , 优化出最佳用碱量后再进行扩大试验 ( 2 60 9 绝 卜
浆样 ) , 在 巧 L 电热蒸煮锅内进行 。
( 3) 漂白反应 :
采用规定的漂白程序 , 分别在容积 为 10 L 的 , 不锈钢氯化罐能 自控温度的 , 有加热
夹套和耐压的碱抽提罐和漂白罐 中进行 , 每段前后均用脱离子水洗浆 , 优化 H 段条件时
在聚乙烯袋 内进行 。
(4 ) 脱离子水 : 用离子交换树脂纯水器制备 。
( 5 ) p H 值测定用 p H S 一 2 型酸度计 。
( 6) 粘度测定用铜乙 二 胺法 (G B 15 4 8一 7 9) 。
( 7 ) 卡伯值 : 按 G B 15 4 6一 7 9 法狈IJ定 。
( 8 ) 浆片制备 : 参照 S e a n 一 1 1 : C 7 5 进行 。
(9 ) 浆片白度 : 用 S B D 一 l 数字白度仪 , G B 1 5 4 2一 7 9
( 10) 老化 白度 : 在干燥箱内保温 10 5+ 3℃ , 干燥 s h 取出测定白度 。
( 1 ) 漂剂 中有效氯 H 20 : 及漂白残液 中残氛残 H ZO Z【浓度的测定均按轻 〔 业部造纸研
云 南 工 业 大 学 学 报 第 1卷
究所编 《造纸工业化学分析 》 进行 。
2试验结果和讨论
2
.
1氧脱木素条件和效果分析
已成为普通技术的氧脱木素是漂 白前进一步减少卡伯值的有效方法 , 但要注意在氧阶
段的脱木素率必须不能超过 50 % , 否则会引起纤维素严重损伤 〔 3〕 。 对生产漂白硫酸盐浆
来 说 , 为 保 证 有 较 高 的 强 度 和 较 好 物 理 性 能 , 漂 白后 的 粘 度 极限 值应 保 持在
90 0 dm
3 / kg 左右 , 〕 , 这就要寻找氧脱木素反应的优化条件 。 H ar let : 等人 〔5〕 系统地研
究 了松木硫酸盐浆在氧脱木素反应 中工艺参数对漂 白浆特性的影响 , 发现氧压在 0 . 2 一
1
.
5 M P a 范围内氧压变化对漂白结果影响较小 。 轻工业部造纸研究所的试验证明 困 , 氧
脱木素反应速率快 , 反应 30 m in , 氧消耗量可达 75 % 以上 , 继续延长时间氧耗基本稳
定 , 变化不大 , 但得率和 D P 均有明显降低 。 因此 , 保持氧化反应时间 30 一 4 0 m in 较为
适宜 。 温度决定氧脱木素的反应速度 , 也影响碳水化合物的降解程度 , 温度低时 , 脱木素
率低 , 但温度过高会影响浆的质量 , 粘度会随之下降 。 因此要提高脱木素的选择性 〔 ,〕 ,
即提高氧脱木素前后粘度变化和卡 白值变化的 比值是恰当的 。 根据国内外 的研究 我们取
95 ℃比较适宜 。 另外 , 氧脱木素反应必须在碱性条件下进行 , 过高的用碱量对纤维损伤较
大 , 我们在温度氧压时间不变条件 下取用碱量 .2 0 % , .2 4% , 2 . 8% , 3 . 2% , 几个 条件摸
索最佳值 。 试验结果见表 5 。
表 4 在 I L 反应罐氧脱木素试验结果
罐次 用碱 量 / % 行伯值
粘度 /
d n i 3
·
k g
卡伯值降低 选择性△粘度
/ △卡伯值
3 4
.
9 5
19
.
5 8
勺、
04
1
.
2内、
:
l
勺I,乙, ,,ú
1 59 6 1 8
.
8 0
1 8 2 8
I
J马`q乙们月,户、n.1亡、Q剐。力旧l[13,一54254783
4nU,
一,ù
未漂桨
注 : 氧压 ( J序 M P a , 温度 9 5 C , 反应 11丁bJ] 3 Om l n , 浆浓 10% , M g S O ; 0 5%
图 1示在 试验条件下浆卡伯值和粘度变化的关系 。 图 2 示加碱量对卡伯值的影响 。
从图 1 , 2 和表 4 可看 出 , 为保持较高粘度和较低卡伯值 , 以加碱 2 . 8%较适宜 , 为
此 , 又用上述 2 . 8% 加碱量 , 在 1 5 L 电热回转锅进行 了氧脱木素扩大试验 , 见表 o5
表 5 氧脱木素扩大试验 ( 15 L 反应堪 )条件和结果
绝干浆 / g 加碱 ( N a O 壬{ 计 ) / 马b 氧压 / M p a 温度 / ℃ 反应时 I’kJ / m , n 浆浓 / % M g s o 4 / %
0 4 9 5 一 10 0 4 0
试 验 结 果 : 卡 伯 值 17 . 1 ; 粘 度 ( 7 )0 . 1 d m , / k g 8 7 2 ; 聚 合 度 (n P ) 1 2 9 1; 白 度
( S B D ) 4 2
.
4
。
表 6 示氧脱木素前后卡伯值和粘度等的变化 。
第 3期 李元禄等 :思茅松硫酸盐化学浆的氧脱木素和多段漂日机理的初步研究
表 6氧脱木素前后卡伯值粘度和白度变化
氧脱木 素前 氧脱木素后
粘度卜伯值
d /m
J .
k g
白度 卡伯值
(S B D) /%
粘度
/d m 3
·
k g
一
l
变 化
自度 (S B D)卡伯值降低 粘度 下降 白度提高选择性
/% /%
39 5 4 1 12 72 8 4 1 1
平华铡
,ù
l
,蛋飞p\b一
X
侧华 0 9
0 8
2 9 3 1 3 3 3 5
卡伯值
尸ìō /rJl伪`
月rl气白
.
1
..月r..LJf卜粗`、乙
用碱量 / %
图 1 卡伯值和粘度变化 图 2 加碱量对卡伯值的影响
由表 5 , 表 6 得知 , 氧脱木素反应温度在 95 一 1 0 ℃ 范围内 波动 , 较 I L 反应罐试验
温度稍高些 , 因此 , 在其它条件相同下 , 获得 了 51 % 的脱木素率和稍偏低的粘度 。 和表 5
相比较 , 脱木素的选择性稍有下降 , 应该说在本试验条件下这是氧脱木素的极限值 。
.2 2 多段漂白
l ) e E
o H p 程序的确定
前已报导 , 在本课题获得的阶段性成果 中 〔 7〕 , 已证明思茅松硫酸盐浆的 c E D P 和
C cE D P 四段漂 白 , 能分别达到 84 . 5% 和 86 . 6% (S B D )的白度 , 后者比前者 高约 2% , 无疑
氧加 强的碱抽 提起 了重要作用 。 二者的 白度接近或 达到 了高白度水平 , 也无疑与使用
CI O
: 有关 。 云南新建漂白浆厂规模 多数偏小 , 使用 cl o : 漂 白还受到技术 、 经济等各方面
的限制 , 从省情出发 , 使用次氯酸盐来代替 CI O : 漂白是可行的 。 但它对白度有多大影响 ?
即采用 C E o H P 的短漂白程序能否达到高白度 ?用氧脱木素浆漂 白时 , 能减少多少氯化段
用氯 , 从而降低废液污染负荷 ?这是本课题所关注的问题 。
2) 试验条件和结果分析 (表 7一 1 2) 。
表 7 思茅松未漂浆 C E OH 户试验条件 (卡伯值 3 5)
程一字 e e E J\ e E o H : e E o H 卜 s e E o H Z e E o H Z 、 P
2l0乃o,乙-名0气乙i1 . 5
l 04706
药 品用量 / %
桨浓 / %
温度 / ℃
时 间 / m in
P H
室温 3 8+ 1
9 9一 1 20
3 8+ l 3 8+ l 3 8+ l
5 0
< 2
9 0 一 1 2 0 9 0一 12 0 9 0一 1 20
6 5
12 0
9
.
5一 1 1 > 8 . () > 8 0 > 8 . 0 > 8 . 0 10一 1 1
汤碱抽提氧压 0 . 12 M P a , 通氧 5 0 m i n
7 4 云 南 工 业 大 学 学 报 第1 卷
表8
e E 了
未漂桨三段漂白试验结果
E CoHI
0
一
2 02
1 1
.
6 0
E CoH一 5CE oHZ CE oHZ 万 未漂浆
1 3 0 0 0
.
1 18
1 1
.
6 01 1
.
6 0
6
.
6 06
.
7 4
9 7
79 7
1 4 0
72 39 1 1 4
7 06 06 31 2) 仓 [ l吞7 : ( l1 0
发 02 7 了 01 0
19 2 21 19 6 1 0 508 8 1 2
/9 56 0
残氯 / L’
PH始
PH终
时间m / l n
粘度 / dm , · k g
聚合度 D P
痕迹
l
_
4 4
1
.
36
6 0
/
/
工氧压 0 . 12 M P a 通氧 50 m in ; ② H l 段 中 1 指对绝干浆的用氯量为 1% 。 其他同 。
表 9 未漂桨四段白试验结果
C E o H l p
10
.
9 8
10
.
5 0
0
.
14 0
C E o H 一 s p C E o H : P C E o H 2 5p 未漂浆
PH 始
P H 终
残余 H 2 0 : / %
白度 / %
老化白度 / %
1 0
.
9 8 10
.
9 8
1 0
.
5 8 10
.
7 1
0
.
10 5 0
.
15 5
nù0
,、ù,
6 9
.
8 7 8
.
5 7 9 2
6 3 6 8
.
6 6 7
.
0
1 0乡 8
1 0 7 2
0
.
1 5 8
79
.
6
-
6 5
.
5
P C 值 4 3 4 2 5 3 6滩
① P 段漂 白液加 入 N a Z S io 3 5 0,o , M g s o 4o . 5%并按 M g s o 4一 N a Z S i o 3一 N a o H寸 H Zo Z顺序加入 H Zo Z用量 2% (对
绝于浆 ) , 浆浓 一0 0, , 温度 6 0℃ , 时 hlJ 12 o m , n 。 .
表 10 思茅松氧脱木素桨 C E o H 试验条件
O C o C E o O C E o H 一 o C E o H 1 5 O C E o H Z O C E o H 2
.
5
药品用 量 / % 5 2 5 / 1 . 5 2 . 0 2 . 5
浆浓 / % 2 . 5 4 10 10 10 10
温度 / ℃ 室温 6 5 3 8士 1 3 8士 1 3 8 士 1 3 8土 l
l卜上间 / m i n 50 6 0 6 0 ~ 1 0 0 6 0 ~ 10 0 6 0 ~ 10 0 6 0 ~ 10 0
p H < 2 10一 1 2 > 8 . 0 > 8 . 0 > 8 . 0 > 8 . 0
表 H 氧脱木素桨 C E O H 漂白结果 (卡伯值 1 7 . 1)
氧脱木素浆 O e o e E若 o C E o H ; O C E o H , 5 O C E o H : o C E o H 2 5
残氯 / g · L 1 0 . 1 18 / 0 2 9 9 0 . 6 7 6 1 0 25 1 . 50 4
p H 始 l 一 7 8 1 1 . 0 6 1 1 . 0 6 1 1 . 0 6 1 1 . 0 6
p H 终 1 . 5 4 11 . 5 2 7 . 9 6 8 . 2 4 8滩 8 8 . 5 8
{t寸角」/ m in 50 60 6 6 58 5 3 5 0
粘度 / d m 3 · k g一 ] 57 2 / / 6 5 5 6 2 0 5 9 7 56 5
聚合度 D P 1 29 1 / / 9 4 1 8 8 6 8 4 9 8 0 4
可 氧压 0 , 12 M P a 通氧 5 0 m i n
第 3 期 李元禄等 : 思茅松硫酸盐化学浆的氧脱木素和多段漂 白机理的初步研究
表 21 氧脱木素桨 C EO H P 的四段漂白试验结果
城脱术素浆 O CE oH ! p, O C E o H ! sp O C E o H : p o C E o H 2 5p
p H 始 10 . 9 8 10 . 9 8 一0乡 8 10 . 9 8
p H 终 10名 6 10 7 8 10 7 0 10 6 8
残余 H ZO Z% 0 . 16 4 0 一6 0 1 . 1 1 6 一 12 9
白度 ( S B D ) / % 4 2 . 4 84 2 8 4 . 8 8 5 . 5 8 6 . 1
老化白度 / % 4 ] . 7 7 6 7 7 8 . 8 8 0 . 0 80 3
P C f直 1 . 6 2 . 0 1 . 5 1 . 3 1 . 3
① P 段条件与表 10 相同
氯化段的用氯量取决于进入漂白段浆的硬度和最终 白度 目标 。 国外多以有效氯 用量系
数来表示 (有效氯用量 一 有效氯用量系数 x 卡伯值 ) , 一般在 0 . 巧 一。 , 3 这一范围 川 。 进人
漂前的氧脱木素浆卡伯值 已下降到 1 7 . 1 , 因而有效氯用量应相应减少 , 本试验的有效氯
用量系数未漂浆取 .0 2 , 氧脱木素浆取 .0 29 , 其有效氯用量二者分别为 7% 和 5% , 本试
验 H 段选择了对绝干浆用氯量的 l % , 1 . 5% , 2 . 0% , 2 . 5% 四个用量进行优化 。 从表 8 ,
9 看 出 , 硫 酸盐浆 经过 漂 白后 , 白度 虽然接 近 80 % (S B D ) , 然 而粘 度值 却最 少下降
30 0 dm
, / k g 以上 , P c 值也较高 。 表 n , 12 的试验结果表 明 , 氧脱木素浆的漂白白度提
高很多 , 可达到高白度水平 85 % (S B D ) , 然而粘度也下降 2 0 o dm ’ / k g 以上 , 看来 , 有效
氯用量系数的选用不太合理 , 二者均偏高一些 , 有待进一步研究其最佳值 。
表 12 和表 9 相比较 , 在试验条件下用相同的漂 白程序和减少 2% 的氯化段用氯量 ,
氧脱木素桨采用 C OE H P 程序能漂到 白度 85 % (s B D ) , 比不经氧脱木素的同样四段漂白要
提高 5一 6% (S B D )的白度 , 这可说明 , 当漂到相 同白度时 , 可节约漂 白药 品用量 , 减少环
境污染负荷 , 证实了氧脱木素的优越性 。
在 试 验 条 件 下 C E o H p 浆 的 白 度 接 近 8 0 % ( S B D ) , 比 C E o D p 浆 要 低 5% ( S B D )左
右 〔7〕 。 对环境要求不太严格的地区和对 白度要求不太高的产品 , 还是可以采纳的 。
.2 3 白度提高和返黄机理的认识
l) 实验方法
研究纸浆 中发色基团在漂白过程 中的变化 , 当前主要是利用外分光光度计 , 借木素红
外光谱图上各种功能团显示出的特征吸收光带来鉴定纸浆漂 白前后某些发色基团的存在与
变化 , 这种鉴定木素发色基团的物理方法 , 主要是通过直接对纸浆试样进行测定的直测法
或以浆样的综纤维素为参比 , 以抵销浆样 中碳水化合物干扰和影响的抵销法来进行 〔” 〕 。
( l) 实验用浆样的编号
编号 浆样
① 4一4 思茅松未漂硫酸盐浆
② 6一 6 思茅松硫酸盐法氧脱木素浆
③ 3一 3 用 C E O H , P 程序获得的漂白浆
④ 2一 2 2 用 C E OH 25 P 程序获得的漂 白浆
澎 5一 5 O C E o H , P 程序的氧脱木素漂 白浆
7 6云 南 工 业 大 学 学 报 第 1卷
⑥ 1一 1o c E OH25 P程序的氧脱木素漂 白浆
参比试样为上述各相应编号浆样经过苯醇抽提获得的综纤维素 , 即红外光谱图 中标注
的 4一 4 , 6一 6 , 3一 3 , 5一 5 , l 一 1 等 。
为减少样品对红外光的散射 , 保证图谱清晰 , 在压制成锭片前 , 应用专用码瑙乳体充
分粉碎 , 使通过 巧 0 一 20 目的筛孔 。 锭片的压制是在专用压片机上进行 。 每片浆样重
Zm g
, 作为分散剂的 K B r 为 2 0 0m g , 在压力 8一 1 0 T 下经过 3m i n 压制成 小 1 3 的锭片 , 用
同样方法制作综纤维素参比片 。
绘制红 外图谱是 在 P er ik n lE m e r 公司 5 8 0 B 双光 束红 外光谱仪 上进行 。 扫描时间
l o m i n
, 最大分辨力 ZC m 一 ’ , 相对噪音 0 . 3 。 波数范围 4 0 0 0一 2 0 0 e m 一 ’ 。
2) 红外图谱分析和讨论 (图 3 , 4)
图 3 为直测法获得的图谱 , 图 4 为抵销法红外图谱 。 对于红外光谱 , 本课题最感兴趣
的是 15 10 e m 一 ’ 和 1 6 10 c m 一 , 处 (苯环振 动 ) , 一6 2 0 一 里6 6 o c m 一 , 处 (共 扼拨基 , : 一黑 基 ) ,
17 2 0 一 1 74 o c m 一 ’ 处 (非共辆拨基 , 刀拨基 , 叛基 ) , 2 5 0 0 一 3 0 0 o e m 一 ’ 和 3 3 0 0一 3 5 0 0 e m 一 ’ 处 (
酚经基 , 醇经基 , 甲氧基 )。
从图 3 看出 , 在 15 1 c0 m ’ 处吸收光带迅速减弱 , 16 10c m 一 ’ 处吸收全部消失 , 说明漂
白时苯环几乎全部被破坏 , 木素绝大部分溶解损失 , 这与在 白度接近 80 % ( S B D )漂白浆化
学分析 中测不出木素含量是一致的 (参见`表 4) 。
在 1 6 2 0一 1 6 6 o e m 一 ’ 处表 明 , 氧脱木素漂 白浆 (浆样 ( 5 ) 5一 5 5 和 ( 6 ) l 一 1 2)与未经氧脱木
素的漂白浆 (浆样 (4 ) 2一 2 2) 吸收光带减弱 , 说 明漂白破 坏了浆 中主要发色基团一共辆拨基 ,
而漂白程序为 c OE H ’ P 的浆样 (3) 3一 3 的吸收强度为何反而比未漂浆 (浆样 ( 1)4 一 4 4) 和氧脱
木素浆 (桨样 ( 3) 6 “ )要大 ?只能说明漂 白后共扼拨基不是减少而是增多了 , 这可能是 H 段
氧化漂白的结果 。
在 17 20 一 17 4 0c m 一 ’ 处吸收带大大削弱或迅 速消失 , 表 明非共辆拨基 , 刀毅基被破坏
了 。
在 2 5 0 0一 3 0 0 o c m 一 ’ 和 3 3 0 0 一 3 50 0 c m 一 ’ 处附近的吸收峰 , o e E o H , P 浆⑤ , e E o H 2 . s p
浆样④和 O C OE H Z _ SP 浆样⑥都不同程度地减弱 , 表明它们分别代表的酚经基 , 醇经基及
甲氧基在漂白时一部份被进攻变成其它结构 〔’ 0〕 。 这两种助色基团的减少 , 也是桨 白度提
高的原因之一 。 然而氧脱木素浆样②和 C E 。 H , P 浆样③的吸收强度是增大而不是削弱 , 表
明反应产生了新的经基或 甲氧基 。
同样 , 从抵销法红外图谱 4 中看出 , 1 5 1c0 m 一 ’ 和 16 1 c0 m 一 ’ 处吸收带迅速减弱或大部
分消失 , 表 明苯环大部分被破坏 , 木素在浆 中的含量接近接近检 出的痕迹状态 。 在 16 30
一 16 4 0 c m 一 ` 处的吸收带迅 速减 弱 , 表明各浆样的共辆拨基或 : 一拨基在漂白 中氧化破坏 。
1 7 2 0一 17 4 0 c m 一 ’ 处吸收带不像直测法那样完全消失 , 只是有所削弱 , 这是否是 由共扼拨
基氧化成按基的证 明 ?有待进一步探讨 。 14 3 0 一 14 5 o c m 一 ’ 和 12 8 0 一 12 9 o e m 一 ’ 两处吸收光
带大大削弱 , 均进一步表明愈创木基苯环在漂 白时被破坏 。 其 中以氧脱木素漂白浆浆样
⑤ 、 ⑥和 H 段氯用量大的漂 白浆样④尤甚 。 另外 , 2 9 0 0c m 一 ’ 和 3 30 0一 3 5 00c m 一 , 处的浆样
④ 、 ⑤ 、 ⑧吸收度减弱 , 相反 , C玩 H I P 漂白浆浆样③吸收带是增强而不是削弱 , 表明在漂
白中助色基团酚经基 、 醇经基或 甲氧基增 多 , 也 许这就是表 10 中检测出 C OE H , P 浆白度
不高的原因吧 ?
第 3期 李元禄等 :思茅松硫酸盐化学桨的氧脱木素和多段漂白机理的初步研究
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图 3 直测法红外光谱图
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图 4 抵消法木素红外光谱图
值得注意的是 , 在所有特征吸收 光带 中 , C E OH I P 漂白浆样 乡均有较高的吸收强度 ,
表明苯环骨架 , 共扼或非共扼拨基及助色基团羚基 , 梭基等或 多或少地保留 厂来 , 以致获
得较低的白度 。
从表 9 , 12 的漂 白结果来看 , 未经氧脱木素的漂白浆 , 经过 c 玩 H P 四段漂白后 , 浆
白度 最 高可 达 80 % (S B D )左 右 。 而氧 脱 木素 后的 c OE H P 四段 漂 白浆 白度却 可 达 到
85 % ( S B D )左右的高 白度 。 同样 , 老化白度相差 也大 , 未经氧脱木素的 与老化 前白度相差
7% 一 1 5% ( S B D ) , 而氧脱木素浆只相差 5% 一 6 % ( S B D ) , 换言之 , P C 值以氧脱木素浆为
小 , 原因何在? G . G le lr st e dt 指 出 , 光诱导或热诱 导引起的返黄 , 都是 由于木素 中苯氧游
离基的反应形成醒结构的缘故 。 而游离酚羚基的存在是苯氧游离基形成的先决 条件 〔” 〕 。
减少酚羚基就可减轻返黄 , 氧脱木素漂自浆和 H 段用氯高的漂白浆 . 漂白时破坏 了部分
酚羚基 , 这从图 4 的 2 9 Oc0 m ’ 和 3 3 0 0 一 3 5 o o c m ’ 处 , 浆样 丫 . : 万吸收强度减弱而不是增
强 , 亦即游离酚羚基增多 , 因而 P C 不直加大 , 就不足为奇了。
云 南 工 业 大 学 学 报 第 1 卷
3结 论
) l在漂白前进行氧脱木素 , 能在降低废液污染负荷的同时 (此次试验未进行研究 ) , 还
可提高浆的 白度 , 节约漂白药品 , 在 试验 条件下 、 一长伯 fl气降低 51 % , 漂后浆白度可提高
6% 一 14 叹) ( S B D )。
2) 采用 C瓦 H P 漂 白程序 漂 白思茅 松硫酸盐浆 时 , 与 C E oD P 程序相较 , 白度要低
5% ( S B O )左右 , 只能接近 80 % (S B D ) , 但经 过漂前氧 脱木素后 , 仍可达到 85 % ( S B D ) ,
且 P C f六不高 。
3 )浆样 ; : 〔; 的红外图 i普分析表明 , 浆白度提 .高的原因 , 主要是破坏了共辆叛基和非
共辆狱华等发色华因 , 梭从 、 羚基等助色基团的削弱或破坏 , 也对提高白度起了一定的作
川 。
4) 浆样 ’ ;、 的红外图谱分析表 明 , 在 2 9 0 0 c m ’ 和 3 3 0 0一 3 5 o oc m ’ 处的特征吸收光带不
是减弱而是增强 , 很可能产生了新的游离酚释基 , 因而 导致有色醒类物形成 , 促使浆白度
于; 卜、] , I ) C {l气偏 大。
致谢 苗 文 鸿 同志 参加 了部分试验工 作 , 在此表示 感谢 。
参 考 文 献
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2 〔 ’ 丁八 P I 、 、 , o r l( 1 P u lp J n d p a p e r , 19 9 3 , 12 ( 2 ) : 4 6
P r e lim i n a r y S t u d y o f M u l t i s t a g e B l e a e h in g M e e h a n i s m
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第 3期 李元禄等: 思茅松硫酸盐化学浆的氧脱木素和多段漂白机理的初步研究 7 9
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s t il l o b t a i n e d a t l a b o r a r o r i a l e o n d i t i o n s
.
In fr a 一 r e d s P e e t r a s h o w e d e o n ju g a t e d
.
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n o n 一 e o n ju g a t e d e a r b o n y l g r o u P s w e r e d e s t r o y e d b y b l e a e h i n g a g e n t
,
w h i e h w a s t h e m a i n
r e a s o n o f b r ig h t n e s s i n c r e m e n t
.
K e y w o w r d s
:
S im a o P i n e
,
K r a ft P u lP
,
O x y g e n D e lig n i if e a t i o n
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M u l t i
s t a g e B le a e h i n g
,
L n fr a 一 r e d s P e e t r a
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 冷 * * * * * *
(上接 第 38 页 )
参 考 文 献
J h i o k o l C o r P o r a t io n
.
B o r o l M o n o g r a P h In t r o d u e t一o n
一
19 8 5
P r e l im i n a r y S t u d y o f H i g h B r i g h t n e s s B l e a e h i n g
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,
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