全 文 ：试验研究
2Paper and Paper Making Vol.31 No.3 Mar. 2012
当今漂白技术的发展趋势是 ECF( 无元素氯 )
漂白和 TCF( 全无氯 ) 漂白。在 ECF 和 TCF 漂白中，
过氧化氢漂白是一种应用广泛的漂白方法。过氧化
氢漂白不脱除浆中的残余木素，而是通过在一定程
度上破坏木素的共轭羰基和邻醌等发色基团，使其
变为不发色基团来达到漂白效果。
通常，过氧化氢的漂白效率是有限的，为了降
低过氧化氢漂剂的用量，提高过氧化氢漂白效率，
当今纸浆漂白领域的研究热点之一就是寻找能够
活化过氧化氢漂白效果的新漂白助剂。
窦正远 [1] 等研究了氢氧化镁代替硫酸镁作为
过氧化氢漂白的保护剂，研究表明，过氧化氢漂段
以氢氧化镁代替硫酸镁，能有效地保护纤维素，稳
定白度，而且还能减少氢氧化钠的用量，降低生产
成本。彭新文 [2] 等探讨了硫酸盐竹浆高温高压过
氧化氢漂白工艺，结果表明，硫酸盐竹浆不同高温
高压过氧化氢漂白工艺对漂白效果的影响作用显
著。王伦 [3] 等考察了酸碱缓冲体系对麦草浆过氧
化氢漂白的影响，结果表明，硼砂-氢氧化钠效果最
佳，添加后麦草浆 P 段脱木素率达到 37.8%，白度
达到 83.58%ISO。刘艳兰 [4] 等研究了非硅过氧化
氢漂白稳定剂来代替硅酸钠用于麦草浆漂白的可
行性，结果表明，在低用量下其漂白效果可与硅酸
钠相当，不存在硅酸钠引起的结垢现象。陈嘉翔 [5]
将四乙酰基乙烯二胺活化剂用于废纸浆过氧化氢
漂白，结果表明，过氧化氢漂白时，不用硅酸钠和氢
氧化钠，只用活化剂四乙酰基乙烯二胺能提高纸浆
白度，并增加其白度稳定性，漂白浆物理强度也有
所提高。
本研究以家系 123 粗皮桉 AS-AQ 浆为对象，
在其氧脱木素工艺优化的基础上，进行后续过氧化
氢漂白工艺的优化，并对稳定剂的使用进行研究，
以期得到较高白度和较高强度的漂白浆，从而为实
现粗皮桉 AS-AQ 浆短程序 TCF 漂白提供一定的
理论依据。
  实验
1.1 实验原料
家系 123 和 200 粗皮桉 AS-AQ 浆：在 15 L 电
热回转蒸煮锅进行蒸煮。蒸煮工艺条件为：总碱量
( 以 Na2O 计 )25%，亚硫酸化度 ( 以 Na2O 计 )0.5，蒽
醌 0.08%，NP-10 用量 0.3%，保温时间 160 min，最
高蒸煮温度 170℃，液比 1:4.5。
家系 123 和 200 粗皮桉 AS-AQ 氧漂浆：氧压
0.5 MPa，温度 95℃，时间 45 min，2% 氢氧化钠，
0.05% 硫酸镁，pH 值 10~11，浆浓 10%。所得家系
123 氧漂浆白度 43.0%ISO，黏度 873 mL·g-1，卡伯
值 10.6；家系 200 氧漂浆白度 44.3%ISO，黏度 930
mL·g-1，卡伯值 11.0。
家系 123 和 200 粗皮桉 AS-AQ 氧漂浆的特
粗皮桉AS-AQ浆
氧脱木素后的过氧化氢漂白
●霍淑媛，姚春丽，赵  星
（北京林业大学材料科学与技术学院，北京 100083）
摘要：研究粗皮桉 AS-AQ 浆氧脱木素后的过氧化氢漂白工艺，并对漂前预处理进行了探讨。结果表明：粗皮桉
AS-AQ 氧漂浆在进行过氧化氢漂白前采用高锰酸钾进行预处理，预处理条件为高锰酸钾用量 0.6%，温度 25℃，时
间 20 min，硫酸 3%，浆浓 5%，可以有效地提高纸浆的白度，降低卡伯值，同时纸浆黏度下降比例不大。使用柠檬酸
钠取代硅酸钠和硫酸镁作为过氧化氢漂白的稳定剂是可行的，添加 2% 的柠檬酸钠作稳定剂可以达到添加 3% 的硅
酸钠作稳定剂的效果。过氧化氢漂白的最佳工艺条件为：过氧化氢用量 3%，温度 90℃，时间 120 min，氢氧化钠用
量 1.5%，柠檬酸钠 2%，浆浓 10%。在最优条件下，纸浆白度可以达到 80.8%ISO。
关键词：粗皮桉 AS-AQ 浆；H2O2 漂白；预处理；稳定剂
中图分类号：TS745 文献标识码：A 文章编号：1001-6309(2012)03-0027-04
作者简介：霍淑媛女士，在读硕士研究生；联系电话：13811878469，E-mail: zjhsy1116@126.com。
DOI:10.13472/j.ppm.2012.03.024
试验研究
28 202 年 3 月  第 3 卷  第 3 期
性见表 1。
表  家系23和200粗皮桉AS-AQ氧漂浆特性
家系 白度/%ISO 黏度/( mL·g-1) 卡伯值
123 43.0 873 10.6
200 44.3 930 11.0
1.2 漂白方法
将称好的浆样和配好漂液放入塑料袋中混合
均匀，恒温水浴加热。反应过程中每隔约 15 min 揉
搓一次，至规定时间后取出洗净风干备用。
P 段前用 EDTA 预处理，处理条件：EDTA 用
量 0.5%，pH 值 3.0，温度 70℃，时间 60 min，浆浓
10%。
1.3 分析方法
白度用YQ-Z-48B数字显示 ISO 白度仪测定；
黏度按 GB/T 1548-1989 铜乙二胺法测定；卡伯值
按 GB/T 1546-1989 标准测定。
2  结果和讨论
2.1 粗皮桉AS-AQ氧漂浆过氧化氢漂白的最佳
工艺条件
TCF 漂白生产上已采用的非氯漂剂有氧、过氧
化氢和臭氧等。这些漂剂的应用有效地降低了漂白
废水对环境的污染。
影响过氧化氢漂白的因素很多，本研究以家
系 123 粗皮桉 AS-AQ 浆为对象，在其氧脱木素工
艺优化的基础上，进行后续过氧化氢漂白，对漂白
过程中的过氧化氢用量、漂白时间、漂白温度、氢氧
化钠用量进行研究，探讨氧脱木素后进行过氧化氢
漂白的最佳工艺条件，以期得到较高白度和较高强
度的漂白浆，从而为实现粗皮桉 AS-AQ 浆短程序
TCF 漂白提供一定的理论依据。
2.1.1 过氧化氢用量对漂白的影响
一般说来，过氧化氢用量增加，纸浆的白度增
加，但用量过高不经济，所以合理选择过氧化氢用
量很重要。
固 定 0.05% 硫 酸 镁、3.0% 硅 酸 钠、时 间 120
min、温度 90℃、pH 值 10.5~11.5，探索 H2O2 用量
对家系 123 粗皮桉 AS-AQ 氧漂浆过氧化氢漂白
的影响，结果见图 1。
由图 1 看出，随着过氧化氢用量的增加，纸浆
的黏度和卡伯值降低，白度升高。过氧化氢用量
由 2.0% 增加至 3.0% 时，纸浆白度增加 3.0%ISO，
而 用 量 由 3.0% 增 加 至 4.0% 时，纸 浆 白 度 增 加
1.4%，增幅较小，因此综合考虑过氧化氢用量对
白度、黏度和卡伯值的影响，确定过氧化氢用量为
3%。
2.1.2 温度对漂白的影响
过氧化氢漂白温度对漂白影响显著，温度高，
可以加快反应速度，缩短漂白时间；但是，漂白温度
过高，过氧化氢不稳定，易发生分解，随着漂白的进
行，残余过氧化氢消失，会发生“碱性变暗”而引起
返黄。
固定 3% 过氧化氢、0.05% 硫酸镁、3.0% 硅
酸钠、时间 120 min、pH 值 10.5~11.5，探索漂白温
度对家系 123 粗皮桉 AS-AQ 氧漂浆过氧化氢漂
白的影响，结果见图 2。
图2 漂白温度对白度、黏度和卡伯值的影响
由图 2 看出，随着温度的升高，纸浆的白度增
加，卡伯值和黏度降低，在温度达到 90℃前，纸浆黏
度损失幅度不大，温度高于 90℃后，纸浆白度增幅
减小，而纸浆黏度损失较多，综合考虑，家系 123 粗
皮桉 AS-AQ 氧漂浆过氧化氢漂白温度 90℃为宜。
2.1.3 时间对漂白的影响
过氧化氢漂白时间和漂白温度是相关的因素，
温度高，则漂白时间短，在固定温度下，漂白时间越
长，漂白进行得越彻底。
固定 3% 过氧化氢、0.05% 硫酸镁、3.0% 硅
酸钠、温度 90℃、pH 值 10.5~11.5，探索漂白时间
对家系 123 粗皮桉 AS-AQ 氧漂浆过氧化氢漂白
的影响，结果见图 3。
由图 3 看出，随着漂白时间的延长，纸浆的白
图1 过氧化氢用量对白度、黏度和卡伯值的影响
试验研究
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度升高，纸浆的黏度和卡伯值降低，在 60~120 min
之间，纸浆的卡伯值降幅较大，白度增幅较大，纸浆
的黏度下降幅度较小，当时间超过 120 min 后，纸
浆的卡伯值降幅趋于平缓，白度增值较小，但黏度
下降较快，因此，综合考虑，家系 123 粗皮桉 AS-
AQ 氧漂浆过氧化氢漂白时间选定 120 min。
2.1.4 氢氧化钠用量对漂白的影响
过氧化氢漂白时，pH 值的控制是非常重要的，
为了保证漂液中有必要的 HOO- 浓度，必须有足够
的碱度，但碱度过高，过氧化氢的电离速度过快会
造成无效分解，而碱度低，漂白作用小。因此要合理
地控制漂液中的氢氧化钠用量。
固定 3% 过氧化氢、0.05% 硫酸镁、3.0% 硅
酸钠、时间 120 min、温度 90℃，氢氧化钠用量对家
系 123 粗皮桉 AS-AQ 氧漂浆过氧化氢漂白的影
响，结果见图 4。
图4 氢氧化钠用量对白度、黏度和卡伯值的影响
由图 4 看出，氢氧化钠用量小于 1.2% 时，随着
氢氧化钠用量的增加，纸浆的白度增加较快，当氢
氧化钠用量大于 1.2% 时，白度趋于平稳之后略有
下降。
氢氧化钠用量小于 1.5% 时，纸浆的黏度和卡
伯值均有所下降，当氢氧化钠用量大于 1.5% 时，黏
度下降缓慢，卡伯值略有回升，说明当漂液中的氢
氧化钠含量较高时，过氧化氢无效分解，漂白效率
受到影响，白度和卡伯值都略有回升。因此综合考
虑，家系 123 粗皮桉 AS-AQ 氧漂浆过氧化氢漂白
时氢氧化钠用量 1.5% 为宜。
因此，粗皮桉 AS-AQ 氧漂浆进行过氧化氢漂
白的最佳工艺条件为过氧化氢用量 3%，温度 90℃，
时间 120 min，氢氧化钠用量 1.5%，硅酸钠用量 3%，
硫酸镁用量 0.05%，浆浓 10%。
2.2 不同稳定剂对过氧化氢漂白的影响
考察了添加硅酸钠的过氧化氢漂白结果，并探
讨了用柠檬酸钠替代硅酸钠用作过氧化氢漂白稳
定剂的可能性。
在粗皮桉 AS-AQ 氧漂浆进行过氧化氢漂白
的最佳工艺条件下，不添加稳定剂以及添加硅酸
钠、柠檬酸钠作稳定剂的过氧化氢漂白，结果见
表 2。
表2  家系23粗皮桉AS-AQ氧漂浆添加不同稳定剂        
的过氧化氢漂白结果
稳定剂及其用量/% 白度/%ISO 黏度/(mL·g-1) 卡伯值
AS-AQ氧漂浆(未漂) 43.0 873 10.6
不添加稳定剂 68.8 845 9.1
硅酸钠3% 70.3 827 8.5
柠檬酸钠1% 69.2 828 8.7
柠檬酸钠2% 70.1 820 8.6
柠檬酸钠3% 69.9 809 8.5
由表 2 看出，添加稳定剂可以改善过氧化氢
的漂白作用，显著提高纸浆白度；同时，添加 2%
的柠檬酸钠作为稳定剂可以获得与添加 3% 的硅
酸钠接近的助漂效果，因此，添加柠檬酸钠作为过
氧化氢漂白的稳定剂是可行的。但是，要控制好
柠檬酸钠的用量，增加柠檬酸钠的用量会使纸浆
的黏度下降较多，而白度和卡伯值没有明显的变
化。
综上所述，家系 123 粗皮桉 AS-AQ 浆的 OP
漂白最佳工艺条件为：过氧化氢用量 3%，温度
90℃，时间 120 min，氢氧化钠用量 1.5%，柠檬酸钠
用量 2%，在该最佳漂白工艺条件下，家系 123 和
200 粗皮桉 AS-AQ 的 OP 漂白结果见表 3。
表3  粗皮桉AS-AQ的OP漂白结果
家系 白度/%ISO 黏度/(mL·g-1) 卡伯值
123 70.1 827 8.6
200 72.9 880 8.3
2.3 高锰酸钾对过氧化氢漂白的改善效果
由 2.1 的研究结果可以看出，粗皮桉 AS-AQ
浆 OP 短漂序 TCF 漂白的适应性较好，但纸浆的白
度没有达到较为理想的程度，可以考虑添加其他的
预处理段，进而活化木素，提高木素的反应性能，改
善过氧化氢漂白效果。
本研究对粗皮桉 AS-AQ 氧漂浆过氧化氢漂白
图3 漂白时间对白度、黏度和卡伯值的影响
试验研究
30 202 年 3 月  第 3 卷  第 3 期
前进行高锰酸钾预处理的效果进行研究，结果见表4。
表  KMnO预处理对家系23粗皮桉AS-AQ氧漂浆      
过氧化氢漂白效果的影响
高锰酸钾用量/% 白度/%ISO 黏度/(mL·g-1) 卡伯值
0 70.1 827 8.6
0.2 75.4 811 7.0
0.4 76.7 799 6.9
0.6 79.6 778 5.8
由表 4 看出，家系 123 AS-AQ 氧漂浆过氧化
氢漂白经高锰酸钾预处理后，纸浆的白度得到了有
效提高，当高锰酸钾用量达到 0.6% 时，纸浆的白度
接近 80%ISO。虽然预处理使得纸浆的黏度有所下
降，但是比例不大。因此，粗皮桉 AS-AQ 浆采用
短漂序的 TCF 漂白可以获得较高白度的纸浆。粗
皮桉 AS-AQ 氧漂浆过氧化氢漂白采用高锰酸钾
预处理的最佳条件为：高锰酸钾用量 0.6%，温度
25℃，时间 20 min，3% H2SO4，浆浓 5%。
在此高锰酸钾预处理的最佳条件下，家系 123
和 200 的粗皮桉 AS-AQ 浆 OP 漂白的结果见表 5。
表5  家系23和200的粗皮桉AS-AQ浆                         
 经高锰酸钾预处理后OP漂白的结果
家系 白度/%ISO 黏度/（mL·g-1） 卡伯值
123 79.6 778 5.8
200 80.8 829 6.4
3  结论
3.1  粗皮桉 AS-AQ 氧漂浆过氧化氢常规漂白的
最佳工艺条件为：过氧化氢用量 3%，温度 90℃，时
间 120 min，氢氧化钠用量 1.5%，柠檬酸钠 2%，浆
浓 10%。
3.2 使用柠檬酸钠取代硅酸钠和硫酸镁作为过氧
化氢漂白的稳定剂是可行的，添加 2% 的柠檬酸钠
作稳定剂可以达到添加 3% 的硅酸钠作稳定剂的
效果。
3.3  两种家系粗皮桉 AS-AQ 未漂浆在各段均为
最佳工艺条件下进行 OP 漂白，家系 123 的白度可
以 达 到 70.1%ISO，黏 度 827 mL·g-1，卡 伯 值 8.6；
家 系 200 的 白 度 可 以 达 到 72.9% ISO，黏 度 880
mL·g-1，卡伯值 8.3。粗皮桉 AS-AQ 未漂浆进行常
规 OP 漂白无法达到较高白度。
3.4  粗皮桉 AS-AQ 氧漂浆在进行过氧化氢漂白
前采用高锰酸钾进行预处理，预处理条件为高锰
酸钾用量 0.6%，温度 25℃，时间 20 min，硫酸 3%，
浆浓 5%，可以有效地提高纸浆的白度，降低卡伯
值，同时纸浆黏度下降比例不大，经高锰酸钾预处
理后，纸浆白度可以达到 80.8%ISO，粗皮桉 AS-
AQ 未漂浆经短漂序 TCF 漂白就可以达到较高白
度。
参考文献：
[1] 窦正远 . 氢氧化镁代替硫酸镁作为过氧化氢漂白的保护剂 [ J].
纸和造纸 ,2006，25(5)：37-38.
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白工艺的研究 [ J]. 纸和造纸，2009，28(1)：19-21.
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和造纸，2011，30(2)：28-31.
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[5] 陈嘉翔 .TAED 活化剂用于废纸浆过氧化氢漂白的效果 [ J]. 中
华纸业，2008，29(24)：90-92.
Hydrogen Peroxide Bleaching of AS-AQ Eucalyptuspellita Pulp
after Oxygen Delignification
HUO Shu-yuan, YAO Chun-li, ZHAO Xing
(College of Material Science and Technology, Beijing Forestry University, Beijing, 100083 China)
Abstract: A research was conducted on H2O2 bleaching process of AS-AQ Eucalyptuspellita pulp after oxygen delignification
and the pretreatment before bleaching was also investigated. The results showed that when pretreatment agent KMnO4 was used
for pulp pretreating before H2O2 bleaching, the optimal conditions of pretreatment were KMnO4 0.6%, H2SO4 3%, pulp consistency
5% and 20 minutes at 25℃. Sodium citrate in two percent can be used as a H2O2 bleaching stabilizer substituting for Na2SiO3. The
optimal conditions of H2O2 bleaching were pulp consistency 10%, H2O2 3%, NaOH 1.5%, sodium citrate 2% and 120 minutes at
90℃. The final whiteness of the pulp could be 80.8%ISO under the optimum condition.
Keywords: AS-AQ Eucalyptuspellita pulp; H2O2 bleaching; pretreatment; stabilizer
收稿日期：2011-12-16