NaClO為白色結(jié)晶或結(jié)晶粉末,易溶于水,遇酸經(jīng)加熱后易分解釋放出ClO2和氯化物[4]。用NaClO進(jìn)行活化處理時(shí),需將漿料的pH值調(diào)至4.5~6.0,加熱后釋放ClO2和氯化物。ClO2作為氧化劑可將木素氧化成醌型結(jié)構(gòu)[5],有利于與H2O2反應(yīng),同時(shí)還可氧化除去紙漿中的非纖維可氧化性物質(zhì),以減少H2O2無效消耗;氯化物電離產(chǎn)生Cl-,可與Cu2+、Mn2+離子形成絡(luò)離子[CuCl4]2-、[MnCl6]4-,使與漿料結(jié)合的重金屬離子溶解,經(jīng)洗滌而除去,這樣就可使H2O2在漂白中主要用于與木素等發(fā)色基團(tuán)反應(yīng),極大降低了H2O2的無效消耗,提高漂后漿料白度,而且ClO2對(duì)碳水化合物基本無破壞作用,對(duì)漿料得率不會(huì)有大的影響[6]。
梁富政等人[6]對(duì)NaClO在紅麻高得率漿H2O2漂白中的活化條件進(jìn)行了研究。在實(shí)驗(yàn)中,用打漿度45°SR、白度46.2%的紅麻高得率漿在H2O2用量3%,Na2SiO3用量3.0%,MgSO4用量0.5%,漿濃12%,時(shí)間120 min,溫度80℃的條件下進(jìn)行漂白,從而得出NaClO活化處理的適宜條件為:NaClO用量0.6%,pH值4.5~6.0,溫度75℃,時(shí)間120 min,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
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在此條件下,待漂的紅麻高得率漿白度比未經(jīng)預(yù)處理漿料的白度高了8個(gè)百分點(diǎn)以上。從漂后漿料的白度和擴(kuò)大紙漿用途等方面綜合分析,在本實(shí)驗(yàn)條件下NaClO是一種較好的H2O2漂前活化處理劑。
2 新型高效過氧化氫漂白活化劑
2.1 酰胺類漂白活化劑
酰胺類漂白活化劑,即由酰基結(jié)合某些離子基團(tuán)所形成的?；瘎?如四乙酰乙二胺(TAED)、四乙酰甘脲(TAGU)、五乙酰葡萄糖(PAG)、二氧化硫脲等。其中TAED已經(jīng)開始被應(yīng)用到紙漿漂白中[7]。
此類活化劑對(duì)H2O2漂白的活化屬于第二類,即通過與H2O2的水解反應(yīng),過羥基離子?；?產(chǎn)生過氧乙酸和過?；庪x子而起作用。過氧乙酸比H2O2更活潑,在40~60℃范圍內(nèi)能有效地漂白紙漿[8]?，F(xiàn)以四乙酰乙二胺(TAED)為例介紹此類漂白活化劑的機(jī)理及其對(duì)過氧化氫漂白效果的影響。TAED的活化機(jī)理是H2O2在堿性介質(zhì)中生成HOO-這一強(qiáng)氧化劑,它能在低溫、低pH值條件下與紙漿中的木素原位發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)木素的選擇性脫除。反應(yīng)過程是:在堿性條件下
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TAED是一種清潔無污染的H2O2漂白活化劑,具有較高的活化作用,能夠顯著提高過氧化氫的漂白效率,因此已被廣泛用于包括高得率漿在內(nèi)的紙漿H2O2漂白中。
2.2 過渡金屬絡(luò)合物類活化劑
研究發(fā)現(xiàn), Fe (III)的四酰胺大環(huán)配位體(TAML)、雙核錳配位絡(luò)合物等能使H2O2獲得較好的漂白效果。下面就已被用于高得率漿漂白TAML活化劑進(jìn)行介紹。
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