1. 研究目的与意义
草浆硫酸盐法制浆虽然蒸煮时间较短,脱素较快,纸浆强度较好,但其黑液碱回收面临的问题是黑液中溶解的碳水化合物与木素的比值相对较大,黑液发热量较低,不利于碱回收。Na2SO3本身既可以作为一种蒸煮剂,又可以作为一种助剂辅助蒸煮,其机理是其本身对木素有磺化作用,磺化后的木素很容易就能溶到蒸煮液中,大大增加了黑液中溶解木素的含量;其次,Na2SO3可作为纤维素和半纤维素醛末端基的氧化剂,从而阻止剥皮反应的发生,减少了黑液中碳水化合物的含量,使纸浆得率提高,并能提高木质素与碳水化合物的比值。在麦草烧碱法制浆中加入Na2SO3不仅可以提高纸浆的得率,增加纸浆的强度,还可以显著提高未漂浆的白度和滤水性能,减少漂白药液的消耗;在麦草硫酸盐法制浆黑液传统碱回收中,为了弥补碱损失和维持S在蒸煮系统的平衡,会在燃烧段加入芒硝使之与单质C发生还原反应,芒硝被还原:Na2SO4 2C=Na2S CO2Na2SO4 4C=Na2S 2CO因此,我们在蒸煮段选择加入Na2SO3不仅可以改善纸浆和黑液的性能,还可以起到代替在燃烧段加入的芒硝平衡硫的损失的作用,而且这种工艺和目前的单纯KP法制浆工艺相比,不需要增加任何的辅助设备,即不会带来任何设备上成本的增加,具有较强的可操作性。
2. 国内外研究现状分析
碱性亚硫酸钠法制浆,均是少量添加亚硫酸钠, 试验所研究的是采用,高亚硫酸化度制浆, 药液在常温下pH值为10-13,其优点是:纸浆得率高,易漂白,滤水性能好,纸的物理强度高。在此基础上, 又进行了添加少量助剂制浆的研究。研究发现, 添加助剂后其纸浆得率、强度、白度均有所提高,特别是白度提高5%.
3. 研究的基本内容与计划
蒸煮过程中,探索合适的实验条件,包括硫化度、 Na2SO3用量、总用碱量、蒸煮温度、保温时间,并分析Na2SO3用量对纸浆和黑液性能的影响及作用机理;4. 研究创新点
根据系统中S可能的损失量和芒硝的补加量,探索加入合适的Na2SO3用量,使通过碱回收之后的碱可以继续循环利用;
