尿素在杨木APMP漂白过程中的影响

张小丽，田中粟

（中冶纸业银河有限公司，山东聊城252600）

尿素在杨木APMP漂白过程中的影响

张小丽，田中粟

（中冶纸业银河有限公司，山东聊城252600）

该实验探讨了在杨木碱性过氧化氢机械浆（APMP）漂白中加入尿素对纸浆ISO白度和打浆性能的影响以及在尿素存在的情况下过氧化氢（H2O2）漂白的最佳工艺。结果表明，加入尿素能提高纸浆白度，并且对纸浆的物理强度没有明显的影响，同时能降低生产成本和减轻后续处理的负担。关键词：杨木碱性过氧化氢机械浆；尿素；碱性H2O2漂白

我公司杨木浆制浆分厂现阶段生产工艺中由于掺加了一定比例的针叶木，化学品的用量大幅提高，尤其以过氧化氢（H2O2）的增加量最为显著。H2O2在杨木制浆中主要用作漂白剂。为了减少H2O2的用量，在实际生产中，添加助剂以减小金属离子对H2O2负面影响已是一种行之有效的方法。如何进一步提高H2O2的氧化能力，目前可行方法有2种：一种是改变漂白工艺条件；另一种就是在常规的温度和压力下加入活化剂进行漂白[1]22-23。对于后者，酰胺类物质能够承担这种活化剂的使命。酰胺基是活化剂中起活化作用的主要基团[1]22-23，在活化过程中首先被H2O2氧化为中间产物——过氧化酰胺化合物，然后中间物再进一步转化为有机过酸，过酸是一种氧化性较H2O2强的氧化剂[2]。

本文是针对第2种方法，选用市场上易购的尿素作为活化剂，探讨了尿素在H2O2漂白中对纸浆ISO白度和打浆性能的影响及在尿素存在的情况下H2O2漂白的最佳工艺。

1 实验

1.1 原料

杨木APMP，取自中冶银河纸业10万t制浆分厂。

1.2 试剂及仪器

主要化学试剂：H2O2，螯合剂二乙基三胺五乙酸（DTPA），硅酸钠（Na2SiO3），氢氧化钠（NaOH），尿素；均为分析纯。

主要仪器：ZQS7-PFI立式磨浆机，陕西科技大学机械厂；Hi-Res纤维质量分析仪，北京丹贝尔仪器有限公司；ZQJ1-B-II纸样抄取器，陕西科技大学机械厂。

1.3 实验方法

1.3.1 杨木APMP漂白

取杨木APMP 30 g（绝干浆）进行漂白实验。经查阅多篇文献，初步确定工艺条件为：w（H2O2）=6%（以绝干浆质量计），w（DTPA）=0.013%（以绝干浆质量计），w（Na2SiO3）=1.8%（以绝干浆质量计），w（浆浓）=25%，漂白温度85℃。w（NaOH）=1.0%～2.5%（以绝干浆质量计），w（尿素）=0%～2.0%（以绝干浆质量计），时间50～130 min。

1.3.2 洗浆、打浆及抄片

漂后浆在冷水中迅速冷却后，进行洗浆，然后在ZQS7-PFI立式磨浆机进行一定时间打浆（浆浓10%），最后进行抄片（定量80 g/m2）。

1.3.3 检测

所涉及到的分析项目均按国家标准方法检测。

2 结果与讨论

2.1 尿素用量对纸浆各项指标的影响

表1所示为APMP的H2O2漂白过程中尿素用量对纸浆质量的影响。实验条件为：w（NaOH）=2.5%，时间90 min；其他漂白条件不变，即w（H2O2）=6%，w（DTPA）=0.013%，w（Na2SiO3）=1.8%，w（浆浓）= 25%，漂白温度85℃。

表1 尿素用量对纸浆质量的影响

从表1可以看出：

（1）漂白过程中随着尿素用量的增加，漂白浆的ISO白度呈现出不断上升的趋势。当尿素用量为0%～1.0%时，漂白浆的ISO白度增加较明显，超过1.0%后ISO白度增加不明显；

（2）虽然尿素的用量增加，但漂白浆打浆后纤维长度、游离度和细小纤维的含量指标基本相当；

（3）尿素用量的增加对打浆后手抄片的裂断长和撕裂指数指标影响不明显。

由此可推知，尿素用量为1.0%是最佳的投入量。

2.2 用碱量对纸浆各项指标的影响

表2所示为APMP的H2O2漂白过程中用碱量对纸浆各项指标的影响。实验条件为：w（尿素）= 1.0%，时间为90 min，其他漂白条件不变，即w（H2O2）=6%，w（DTPA）=0.013%，w（Na2SiO3）= 1.8%，w（浆浓）=25%，漂白温度85℃。

从表2可以看出：

在学校、企业、学生多方的努力下，国际商务专业与武汉中欧自贸城商业管理有限公司的合作办学，在教学上积累了许多经验，然而，由于许多客观原因，导致合作办学也面临着严峻的挑战和阻碍，在进一步推进中还有亟待解决。

（1）氢氧化钠用量从2.5%降到2.0%时，纸浆白度稍有下降，但继续降低氢氧化钠用量，则纸浆的白度大幅度下降；

（2）随着用碱量的增加，纤维长度先增加、后减小，细小纤维含量先减少后增加；w（NaOH）=2.0%时，纤维受损伤最小。但游离度无明显变化；

表2 用碱量对纸浆各项指标的影响

（3）随着用碱量的增加，打浆后手抄片的裂断长和撕裂指数指标先增大、后减小；w（NaOH)=2.0%时，二者指标均达最大。

由此可推知，w（NaOH）=2.0%是最佳投入量。

2.3 漂白时间对纸浆各项指标的影响

表3所示为漂白时间对纸浆各项指标的影响。实验条件为：w（尿素）=1.0%，w（NaOH）=2.0%，其他漂白条件不变，即w（H2O2）=6%，w（DTPA）= 0.013%，w（Na2SiO3）=1.8%，w（浆浓）=25%，漂白温度85℃。

从表3可以看出：

表3 漂白时间对纸浆各项指标的影响

（2）漂白时间的增加对游离度、纤维长度和细小纤维含量没有明显影响；

（3）漂白时间的增加对打浆后手抄片的裂断长和撕裂指数指标影响不明显。

由此可推知，90 min为最佳漂白时间。

3 结束语

（1）尿素能促使H2O2快速稳定地分解出更多的过酸根离子，提高纸浆的漂白白度，是纸浆H2O2漂白有效的活化剂。

（2）杨木APMP漂白的最佳工艺条件：w（H2O2）= 6%，w（DTPA）=0.013%，w（Na2SiO3）=1.8%，w（NaOH）=2.0%，w（尿素）=1.0%，w（浆浓）=25%，漂白时间90 min，温度85℃。

（3）尿素的加入，可使杨木APMP漂白工艺适当降低pH，既降低了NaOH用量又减轻了后续处理的负担。

（4）关于对废水负荷的影响。含尿素的漂白废水进入中段水处理时，可以减少生化处理中尿素的加入量，既没有影响废水的处理又减轻了后续处理的负担。

［1］唐凤华，张运展，鲁国栋.新的漂白助剂——尿素［J］.国际造纸，2003，2（3）.

［2］平清伟.尿素在过氧化氢漂白中的应用［J］.造纸化学品，1994，6 （8）：17-18.

本文文献格式：张小丽，田中粟.尿素在杨木APMP漂白过程中的影响[J].造纸化学品，2014，26（1）：22-24.

晨鸣纸业黄冈林浆纸一体化项目年初开工

据悉，黄冈晨鸣林浆纸一体化项目是该市有史以来最大的工业投资项目，项目建设选址位于黄州区东南的六胡湾村。该项目建设规模为年产30万t漂白硫酸盐针叶木浆，配套建设324.75万亩（21.65 万hm2）原料林基地。根据目前市场情况测算，项目建成投产后年可生产化学木浆30万t，年可实现销售收入16.3亿元（税前），年均利润总额3.5亿元。该项目于2014年2月开工。

（文心）

晨鸣纸业投资湛江扩产项目

湛江晨鸣将投资44.2亿建设年产18万t纸杯原纸和19万t高档文化纸项目。其中，拟投建的18 万t纸杯原纸项目投资金额13.23亿元；拟投建的19 万t高档文化纸项目投资30.97亿元，主要生产未涂布印刷书写纸和涂布印刷书写纸。上述2个项目建设期均为18个月。据预测，18万t纸杯原纸项目建成投产后可实现年销售收入约11亿元、净利润约1.09亿元；19万t高档文化纸项目建成投产后可实现年销售收入约13.14亿元、净利润约1.31亿元。

（文心）

台湾永丰余“零化学制剂”秸秆生物制浆投产

我国台湾造纸企业台湾永丰余开发的“秸杆综合利用项目秸秆生物制浆技术”——“Npulp”造纸在扬州投产。

“Npulp”技术是永丰余投入10年研发出的一种新型绿色造纸技术。该技术依传统造纸原理，以农业秸秆取代废纸原料，通过永丰余已经获得专利的酵素处理，所生产纸品为零化学制剂、绿色无污染、无公害的革命性产品。目前，该技术已经可使纸品生产达成量产。

利用秸秆造纸并非永丰余首创，但多数公司采用传统的化学制浆技术，无法完全利用生物技术造纸。永丰余生物制浆项目以农业秸秆取代废纸原料，利用生物酶分解秸秆制浆造纸，生产过程零化学制剂使用。据悉，完全不添加化学制剂而采用生物技术——是该项目最核心的技术。

（雕龙）

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

张小丽女士（1987-），本科，中冶纸业银河有限公司研究员；主要负责新产品研发和工艺改进；E-mail：xiaolizhang879@163.com。

2013-11-07（修回）