連二亞硫酸鈉在紙漿漂白中的作用機(jī)理及應(yīng)用
1、連二亞硫酸鈉漂白機(jī)理
連二亞硫酸鈉是最典型的低污染全無(wú)氯（TCF）還原性漂白劑，主要用于高得率漿的漂白。連二亞硫酸鈉俗稱保險(xiǎn)粉，由于其具有漂白效果好、不損傷纖維、過(guò)程簡(jiǎn)單、設(shè)備投資小等特點(diǎn)，20世紀(jì)30年代初國(guó)外就開始用于漂白機(jī)械磨木漿的漂白。連二亞硫酸鈉主要通過(guò)其對(duì)紙漿中木素以下幾個(gè)方面的作用提高紙漿白度：（1）減少木質(zhì)素側(cè)鏈α和β碳位置上末段飽和羰基。（2）還原醌型結(jié)構(gòu)為無(wú)色的酚衍生物。（3）還原松伯醛結(jié)構(gòu)及黃酮型的有色成分。（4）破壞異丁香酚和查爾酮型的環(huán)共軛雙鍵。它的功能不是去除木質(zhì)素，而是還原破壞木質(zhì)素的發(fā)色團(tuán)結(jié)構(gòu)。
2、連二亞硫酸鈉漂白工藝在紙漿中的應(yīng)用
過(guò)氧化氫和連二亞硫酸鈉是高得率漿常用的漂白劑。連二亞硫酸鈉在國(guó)外的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，國(guó)內(nèi)應(yīng)用還較少。
近十幾年來(lái)，由于環(huán)保和還原性漂白劑成本下降等原因，還原性漂白正越來(lái)越受到全球造紙工業(yè)的重視，其用量不斷增大，用途不斷擴(kuò)大。另外，由于連二亞硫酸鈉漂白對(duì)設(shè)備的要求不高，漂白的工藝條件也不復(fù)雜，連二亞硫酸鈉漂白的常規(guī)工藝參數(shù)為漿濃：(3-5) %，溫度: (50-75) ℃，時(shí)間，(30-120) min，pH值：6-8，用量(0.5-1.5) %，使其在紙漿漂白中的應(yīng)用更加普遍。據(jù)報(bào)道，高得率機(jī)械木漿經(jīng)常規(guī)連二亞硫酸鈉漂白提高紙漿白度(5-10)度( ISO)。在高得率漿的漂白中，連二亞硫酸鈉既可單獨(dú)使用，也可和過(guò)氧化氫組合進(jìn)行二段漂白。近年來(lái)連二亞硫酸鈉漂白有向高溫和高濃發(fā)展的趨勢(shì)。連二亞硫酸鈉可直接加入木片磨木機(jī)的盤磨和磨石磨木機(jī)的磨坑中。
對(duì)于化學(xué)漿，化學(xué)漿漂白很少使用連二亞硫酸鈉。20世紀(jì)80年代開始出于環(huán)保的考慮，為了替代氯氣和次氯酸鹽等含氯漂白劑，人們嘗試將它作為代用品之.它比較多出現(xiàn)在有關(guān)化學(xué)漿全無(wú)氯( Total Chlorine Free)漂白的研究報(bào)道中。TCF(Total Chlorine Free)漂白不僅要去除傳統(tǒng)的氯氣和次氯酸鹽，而且也不使用二氧化氯。連二亞硫酸鈉常和臭氧、氧氣和過(guò)氧化氫等結(jié)合，起補(bǔ)充漂白作用，不過(guò)目前尚未見其大規(guī)模應(yīng)用于生產(chǎn)的報(bào)道。連二亞硫酸鈉應(yīng)用于化學(xué)漿漂白，尤其是全漂化學(xué)漿(白度大于88%)的可行性和最佳應(yīng)用方式還有待進(jìn)一步研究。
除機(jī)械磨木漿等高得率紙漿外，它還可以用于脫墨漿和一些化學(xué)漿的全無(wú)氯漂白。過(guò)去由于我國(guó)高得率漿生產(chǎn)線較少，連二亞硫酸鈉主要依賴進(jìn)口，人們對(duì)紙張白度要求不高，使得連二亞硫酸鈉在我國(guó)的應(yīng)用較少。如今這些制約因素都已不存在，今后連二亞硫酸鈉在我國(guó)選紙工業(yè)中將有著廣闊的應(yīng)用前景。
連二亞硫酸鈉漂白機(jī)理主要是將發(fā)色體還原成低價(jià)的無(wú)色或淺色化合物的辦法使紙漿變白，其漂白途徑不同于過(guò)氧化氫漂白。將其與過(guò)氧化氫共同應(yīng)用于竹漿高得率漿的漂白，找出最佳的漂白組合，應(yīng)該可以進(jìn)一步提高竹漿的終漂白度。
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