TAED活化H2O2用于纸浆漂白的研究

TAED活化H2O2用于纸浆漂白的研究

张卉[1]2004年在《TAED活化H_2O_2用于纸浆漂白的研究》文中研究指明本文研究了四乙酰乙二胺(TAED)活化双氧水漂白硫酸盐竹浆和碱法蔗渣浆的漂白工艺及其脱木素机理,主要进行了TAED活化双氧水用于硫酸盐竹浆的单段漂白,碱法蔗渣浆单段漂白,传统CEH叁段漂白的减氯漂白,以及TAED活化双氧水用于结合氧漂的TCF漂白,还进行了加入TAED处理前后纸浆中残余木素的紫外光谱分析和红外光谱分析。 对于硫酸盐竹浆,TAED加入到H_2O_2的漂白中能有效的提高漂白效果,纸浆的白度从32.6%ISO提高到53.4%ISO,比单独使用H_2O_2时的白度40.2%ISO高了13.2%ISO。单独使用H_2O_2能把碱法蔗渣浆漂到56.2%ISO,加入TAED后能把蔗渣浆漂到70.1%ISO,其粘度保持在1088 ml/g。本实验中对于烧碱法蔗渣浆,TAED活化H_2O_2漂白的最佳工艺条件是:TAED:H_2O_2(摩尔比)=0.55,H_2O_23%,时间50min,温度55℃,浆浓12%,Na_2SiO_33%,MgSO_40.05%。 用TAED活化双氧水结合传统的CEH叁段漂白能达到较好的漂白效果,纸浆的白度最高能提高8.3%ISO,比单独使用H_2O_2结合CEH叁段漂白提高了2.5%ISO,粘度仅下降19 ml/g。而在CEP_TH漂白程序中,双氧水的用量在1%(摩尔比H_2O_2:TAED=2)时,总的用氯量只要3%就可以达到比较好的漂白效果,此时的残氯量为0.5473 g/l,减少了36.29%的残氯量。 TAED活化双氧水用于强化氧气漂白可以提高氧气的漂白性能,可以比单独使用氧气漂白的纸浆白度高3.8%ISO,但是其效果却比只使用双氧水来强化氧气漂白的效果差,使用双氧水强化氧气漂白可以比单独使用氧气漂白的纸浆白度高6.5%ISO。P_(TAED)结合氧气漂白能有效地提高氧漂性能,采用漂序AOP_(TAED)比AO漂序纸浆的白度提高了12.8%ISO,K值降低了1.84,粘度降低了241 ml/g。AOO漂序虽然也能把纸浆漂白到较高的白度78.4%ISO,而粘度却降低到707 ml/g,比AO漂序减少了465 ml/g,纸浆的损伤严重。 由纸浆的残余木素的紫外光谱分析可以看出,双氧水漂白对纸浆木素芳香结构造成了一定的破坏,而P_(TAED)漂白能更好地把纸浆残余木素的芳香结构破坏,说明加入TAED后能增强双氧水的脱木素性能。由纸浆残余木素的红外光谱分析可知,单独使用双氧水漂白并不能很有效地破坏苯环及其酚羟基,而加入TAED广西大学硕士论文TAED活化11202漂白纸浆的研究后的双氧水漂白后的纸浆残余木素的酚经基几乎消失,这是纸浆的白度大幅度提高的主要原因。 研究结果表明:1’A ED是一种优良的双氧水漂白活化剂,它能有效地提高纸浆白度,保持纸浆的粘度;TAED活化双氧水结合传统的CEH叁段漂白,能使纸浆达到很好的漂白效果,保持纸浆的物理性质,减少了氯气及含氯漂剂的使用量,也减少了残氯量;TAED活化双氧水结合氧漂,直接用TAED活化双氧水来强化氧漂效果不明显,而漂序AOPTAEo能达到很好的漂白效果,是可行的短程漂白流程。

范保峥[2]2012年在《钼酸盐催化过氧化氢漂白废旧新闻纸浆的研究》文中提出论文研究了钼酸盐催化H2O2用于废旧新闻纸脱墨浆漂白。重点探讨了钼酸盐催化的弱酸性过氧化氢漂白对废旧新闻纸脱墨浆的作用,并通过与碱性过氧化氢漂白对比,讨论了钼酸盐催化过氧化氢漂白的可行性。实验结果表明:钼酸盐催化的过氧化氢漂白与单纯弱酸性过氧化氢漂白相比,可提高废新闻纸脱墨浆的白度,钼酸盐用量的较佳值为30ppm,pH值为5,温度为70℃,时间为2h。无催化剂的弱酸性过氧化氢漂白后白度为45.8%ISO。钼酸钠催化的过氧化氢漂白和钼酸铵催化漂白后纸浆的白度分别为47.2%ISO和46.7%ISO、粘度分别为767ml/g和774ml/g,钼酸铵催化漂白后的纸浆抗张指数为26.35N·m/g,钼酸钠催化漂白后抗张指数为25.95N-m/g钼酸铵催化增白效果略差于钼酸钠,但可以较好地保护纤维。碱性过氧化氢漂白后白度值为49.9%IS0,比钼酸盐催化的弱酸性过氧化氢漂白白度值高3%ISO,粘度低40ml/g。降低过氧化氢漂白的pH值,白度值比碱性过氧化氢漂白低,但可以得到较好的粘度值,降低漂白过程中阴离子物质的产生和溶出。为提高钼酸盐催化的过氧化氢漂白后纸浆的白度,添加了活化剂TAED。碱性过氧化氢漂白和酸催化的过氧化氢漂白后纸浆的白度分别由49.9%ISO和47.2%ISO提高到52.8%ISO和49.8%ISO。TAED对过氧化氢漂白的活化作用,不仅对碱性过氧化氢漂白有作用,对酸催化的过氧化氢漂白同样有活化作用。白度最高值出现在TAED和H2O2的比为0.5:1处,经TAED活化的过氧化氢漂白白度提高迅速,40min后就可达到较高的白度,60min时白度最高缩短漂白时间,同时TAED活化后,纸浆返黄值为1.02%,较未加TAED的漂后浆2.54%有明显降低,白度稳定性提高。在二段漂白中,一段碱性过氧化氢漂白和二段FAS漂白后有较好的白度,可达到56.8%ISO。一段酸催化过氧化氢漂白和二段FAS漂白后白度为54.1%ISO。可知,在弱酸性条件下,钼酸盐催化过氧化氢漂白在适宜的漂白条件下可以提高白度,具有可行性。

马玉平[3]2012年在《催化H_2O_2漂白废新闻纸浆时DCS的规律研究》文中研究说明近年来,废纸的回用受到越来越多的重视。但是在废纸回用过程中,特别是在碱性环境下的漂白过程中易生成溶解和胶体性物质(DCS),这些物质一般带有负电性,严重削弱阳离子助剂的功能,干扰湿部化学平衡,影响纸机的运行性能和纸页的质量。为了减少并避免漂白过程中DCS的产生,本论文就催化过氧化氢漂白效果进行了探讨。本文以华泰集团废新闻纸脱墨浆及自制废新闻纸脱墨浆为研究对象,研究了常规碱性H202漂白和酸性钼酸盐催化H202漂白废新闻纸脱墨浆过程中生成的DCS规律。重点探讨了常规碱性H2O2漂白和酸性钼酸盐催化H2O2单段漂白、常规碱性H2O2漂白和酸性钼酸盐催化H2O2结合碱漂或FAS二段漂白中影响漂白效果及DCS释放的主要因素及对比分析了其漂白过程中生成的DCS的规律。实验结果表明:废新闻纸脱墨浆漂白过程中生成的DCS样品中灰分含量在65%以上,说明DCS中含有大量无机成分(如可溶性盐)。DCS样品中水相组分含量在80%以上,说明其中降解的溶解性碳水化合物占较大比重,还有少许无机物。废新闻纸脱墨浆在碱性H2O2漂白条件下DCS的溶出量较多,弱酸性条件下溶出量较少。在碱性H202漂白中,影响DCS溶出量的因素主要是H202和NaOH用量。在酸催化H2O2漂白中,影响DCS溶出量的因素主要是pH值、H202和钼酸盐用量。工厂脱墨浆碱漂和酸漂过程中生成的DCS量相差无几,而自制脱墨浆碱漂和酸漂过程中生成的DCS量就有所差别。工厂脱墨浆酸漂和酸催化漂过程中生成的DCS量基本相同,漂后纸浆白度也相似。而自制脱墨浆酸漂和酸催化漂过程中生成的DCS量及漂后纸浆白度都有差异,说明纸浆中可能存在的杂质对酸催化过氧化氢漂白影响较大。TAED对碱性H202漂白废新闻纸脱墨浆具有明显的活化作用,与常规H202漂白相比,能在较低温度、较短时间下有效提高纸浆白度3.5%ISO左右,而生成的DCS量相差无几。TAED在酸催化H2O2漂白中的活化效果与碱性漂白相比相对较弱。一段漂后浆经二段FAS漂白后溶出的DCS量比一段漂白过程中溶出的要少,大约在0.015g/5ml左右,仅仅是一段漂白过程中DCS溶出量的一半。而且酸性钼酸盐催化H202漂白溶出的DCS的量也较少,这样可以减轻造纸过程中的DCS难题。因此综合来看,一段酸漂和二段FAS漂得到的纸浆性能较好,可以作为优化漂白工艺的一种新途径。

钱学仁, 于钢, 安显慧, 刘文波, 刘曙辉[4]2001年在《四乙酰乙二胺对麦草浆 H_2O_2 漂白的活化作用》文中进行了进一步梳理对四乙酰乙二胺(TAED)活化的麦草 Soda-AQ 浆过氧化氢漂白中的几个过程变量(TAED 与 H2O2 的摩尔比、温度、时间、NaOH 用量、过氧化氢用量)进行了研究。结果表明,TAED 对 H2O2 漂白具有显着的活化作用,TAED 与 H2O2 摩尔比 0.5、温度 70℃、漂白时间 30min、NaOH 用量 2%、过氧化氢 3%(均对绝干浆)为较佳的漂白工艺条件。在此条件下漂白,纸浆的白度增值可达 22.0% ISO,与单纯的 H2O2漂白相比,白度提高了 14.0% ISO。

王成峰, 宋雪萍, 郭华清, 王双飞[5]2009年在《漂白活化剂TAED的研制及其活化H_2O_2漂白竹浆的研究》文中研究表明采用单因素实验和正交试验相结合的方法,研究了TAED(四乙酰乙二胺)的最佳合成工艺条件,并对产品进行了各项指标的测试与分析。然后,进一步研究了TAED活化H2O2漂白竹浆的效果,结果表明TAED是一种高效的H2O2漂白纸浆的活化剂。

何华英, 王海毅[6]2009年在《活化剂对废纸脱墨浆过氧化氢漂白的机理》文中认为简要叙述漂白活化剂TAED的性质、活化机理及其在脱墨废纸浆漂白中的应用。TAED的加入,对H2O2脱墨浆漂白具有明显的改善作用,影响其漂白效果的因素有:TAED与H2O2的摩尔比、温度、时间、NaOH的用量及H2O2的用量。同时,TAED活化可降低漂白温度,缩短漂白时间,这就意味着可以减少能耗,降低生产成本。

于海涛[7]2011年在《钼酸盐催化过氧化氢用于废旧办公、书刊纸浆漂白的研究》文中指出论文研究了钼酸盐催化H_2O_2用于废纸脱墨浆漂白。重点探讨了酸性催化H_2O_2单段漂白,酸性催化H_2O_2漂白结合碱抽提两段漂白,以及酸性H_2O_2结合FAS的TCF漂白。实验结果表明:钼酸盐对酸性H_2O_2漂白具有催化效应,添加少量的钼酸盐即能有效地提高酸性H_2O_2漂段的漂白效率,提高纸浆的白度。在混合办公废纸脱墨浆中,Q+PM+Q+EP漂白中总卡伯值下降了34.1%。对于新闻纸脱墨浆,Q+PM+Q+EP漂白中总卡伯值下降了28.3%。混合办公废纸脱墨浆相对新闻纸脱墨浆脱木素效果明显。对于混合办公废纸脱墨浆,脱墨浆性质为:白度70%ISO,黏度850ml/g,PC值4.41。经酸性H_2O_2漂白和碱抽提后的纸浆,白度76.5%,黏度701ml/g,得率89.57%,PC值为1.03。在本实验探讨条件范围内,酸性H_2O_2漂白的较佳工艺条件为:温度80℃,时间90min,H_2O_2用量为2%,pH值为5,钼酸盐用量700mg/kg,硅酸盐用量200mg/kg。为研究钼酸盐酸性H_2O_2漂段的较佳漂白条件和脱木素情况,进行酸性H_2O_2漂白结合碱抽提两段漂白正交试验,经酸性H_2O_2漂白结合碱抽提后,浆料性质为:白度76.5%ISO,黏度710ml/g,卡伯值5.08。实验最佳条件:温度80℃,钼酸钠用量700mg/kg,时间1.5h,H_2O_2用量2%,pH值5,Na2Si03用量500mg/kg。为了比较连二亚硫酸钠和FAS漂白效果,作对比实验,FAS的漂白效果优于其他其单段漂白。FAS单段漂白最佳工艺条件为:FAS用量为1.0%,m(NaOH)∶m(FAS)=1∶2,浆浓为10%,EDTA用量为0.2%时,温度为60℃,漂白时间为60min。在该条件下漂后浆料的各项性质为白度76.8%ISO,黏度803ml/g,得率95.00%,PC值1.27。应用上述条件进行多段漂白效果比较研究,脱墨浆漂后白度达到文化用纸要求,综合考虑,多段漂序PMSi+EP+F较为可取,漂后纸浆性质为白度81.7%ISO,黏度672ml/g,得率85.02%,PC值1.12,抗张指数22.4N m/g,撕裂指数7.11m N m~2/g,残液COD为1696mg/L。

刘艳梅[8]2014年在《烷基多苷的色泽影响因素及漂色研究》文中研究表明纯净的烷基多苷通常为白色的粉末,而实际工业合成中,由于高温和酸性环境,葡萄糖容易发生复合、分解等复杂反应,生成多糖及其它有色物质。据推测这些显色体是糖类的聚合脱水和降解产物,如乙酰丙酸,糠醛,或者羟甲基糠醛。这些聚合物被认为是腐黑物,显示了共轭不饱和基团的吸光性,并且可能是烷基多苷颜色变暗的原因。经脱醇后的烷基多苷,一般呈棕色,这严重影响了其应用范围和商业价值,因而,烷基多苷漂色变得极为重要。本文首先总结了烷基多苷的呈色机理、发色原因及生产工艺的优化,接着对烷基多苷漂白进行了试验研究。探索了以NaOH为碱剂,H2O2/TAED/NaOH系统对漂色效果的影响,分别进行了单因素及正交试验,得出最佳漂色条件为:温度为55℃,TAED添加量为3.2%,H2O2添加量为8.3%,NaOH(质量分数为50%)添加量为1.4ml,对应10%水溶液的pH值为12.12,MgO添加量为0.11%,各因素对漂白效果的影响顺序依次为:NaOH>H2O2>T>TAED>MgO。另外,本文又研究了H2O2/TAED/NaHCO3系统即NaHCO3为碱剂四乙酰乙二胺(TAED)活化H2O2体系对漂白烷基多苷的效果。结果表明,H2O2/TAED/NaHCO3体系漂白烷基多苷溶液较佳工艺条件为:TAED与H2O2摩尔比为0.06,H2O2添加量为8.6%,NaHCO3添加量为3.2%,温度范围为50℃~65℃,MgO添加量为0.13%,漂色时间为8小时。TAED作为漂白活化剂通常用于漂白纸浆、纤维、织物等,本文将TAED应用于漂白烷基多苷。对于TAED活化H2O2系统,使用NaOH为碱剂时,漂白后烷基多苷溶液中很容易出现黑色沉淀,而使用NaHCO3为碱剂和缓冲剂,则克服了产生黑色沉淀的弊端。如果添加过量NaHCO3并保持在碱性环境,则漂白效果将大大降低。固定TAED与H2O2的摩尔比,增加H2O2量有助于提高烷基多苷溶液的白度,但添加过多则会降低溶液的透明度。

李思琪[9]2017年在《μ-氧代双核卟啉铁的制备及在棉织物H_2O_2低温漂白中的应用》文中进行了进一步梳理常规的棉织物碱氧漂白体系存在高能耗,纤维强力损伤严重等缺点。因此,染整行业人员一直致力于研究新的低温催化体系。μ-氧代双核卟啉铁([TPPFe]_2O)因能在温和条件中表现出较高的催化活性和选择性,具备开发成为棉织物双氧水低温漂白催化剂的潜力。本文通过研究[TPPFe]_2O的制备方法及其对双氧水的催化性能,构建棉织物稳定有效的[TPPFe]_2O/H_2O_2低温漂白体系,为提供符合环保要求的低温催化体系提供新的途径。首先,探讨了[TPPFe]_2O的合成方法。对合成路线及工艺因素进行了探究,在常规[TPPFe]_2O的制备基础上进行了改进。借助傅里叶红外光谱,X射线光电子能谱和有机元素分析对产物进行结构表征。结果表明:本文设计的[TPPFe]_2O合成工艺为:四苯基卟吩和七水合硫酸亚铁物质的量之比为1:6,反应温度130℃,反应时间10 h,产率达93%。该方法在近中性条件下进行,操作简单,产品产率较高。其次,构建了[TPPFe]_2O/H_2O_2低温高效的催化体系。采用高锰酸钾滴定法,研究了不同时间、温度和pH值范围内,[TPPFe]_2O对H_2O_2分解性能的影响,并与常规碱氧体系和TAED活化体系进行对比。结果表明:在较低温度、较短时间内,[TPPFe]_2O催化H_2O_2的分解率达33.5%,比常规碱氧体系高11.5%,比TAED活化体系高10.5%。[TPPFe]_2O具有优异的催化效果。最后,研究了[TPPFe]_2O在棉织物H_2O_2漂白中的应用,并对其催化机理做了分析探讨。采用单因素法和正交试验法,探明了各工艺因素对织物漂白性能的影响,优化了漂白工艺。结果表明:最佳工艺条件为:[TPPFe]_2O浓度0.003 g/L,30%H_2O_21.8 g/L,pH值11,稳定剂0.5 g/L,漂白温度75℃,漂白时间45 min。处理后织物白度达73.6%,强力保留率94.5%。与常规碱氧漂白体系相比,获得相近的白度时,浴中漂白温度降低了20℃,强力保留率提高13.5%,时间缩短15 min。应用[TPPFe]_2O/H_2O_2催化漂白技术有利于节能降耗,改善棉织物品质。

秦新波[10]2012年在《大环叁胺仿酶金属配合物的合成及其在双氧水低温漂白棉织物中的研究》文中提出传统双氧水高温漂白工艺存在能耗大、织物强力损失严重等缺点。因此,研究具有高效催化活性的催化剂,降低织物漂白温度,具有重要意义。大环多胺类仿酶金属配合物是一类高效的催化剂,在纸浆漂白、洗涤及有机合成等方面具有广阔的应用。但它们在染整领域中作为双氧水低温漂白的催化剂,则鲜有文献报道。本文第一部分选择大环叁胺中的1,4,7-叁甲基-1,4,7-叁氮杂环壬烷(L)为目标配体。首先,通过对文献所述的六步合成法进行改进,简化合成步骤,探索出一条更为有效的四步法来合成配体,总产率为34%。然后,配体分别与锰盐、铁盐进行配位,制得叁个双核金属配合物;经红外光谱、紫外可见光谱、元素分析及热重分析表征并确定其结构分别为[MnⅣ2(μ-O)3L2][PF6]2.1 H20 (MnTACN).[L2Mn2Ⅲ(μ-O)(μ-CH3C02)2][PF6]2.1H20(MnAcL).以及[L2Fe2Ⅲ(μ-O)(μ-CH3C02)2][PF6]2.1H20(FeAcL).本文第二部分研究了上述叁个配合物在棉针织物低温漂白中应用。首先,通过初步实验,筛选出低温下对双氧水催化活性最高的一个配合物MnTACN。然后,重点研究了配合物MnTACN在精练后的棉针织物双氧水低温浸渍漂白中的应用,并考察了温度、配合物浓度、双氧水用量、稳定剂种类及用量等因素对漂白效果的影响,通过正交实验得优化工艺:30%H202用量10 g/L,MnTACN浓度12.5μmol/L,稳定剂用量1.5 g/L, pH=10.5,浴比1:20,70℃下漂白60 min。织物经此工艺处理后,白度达73.7%,顶破强力保留率为92%,润湿性能优异。与传统高温工艺相比,大大降低了漂白温度,具有显着的节能优势。其次,研究了配合物MnTACN与精练剂及碱性果胶酶结合、一浴法煮漂棉针织坯布的工艺。结果表明:配合物MnTACN与精练剂HS-188酶和精练剂KDN具有一定的适用性,处理后织物白度能达65%,润湿性优异,强力损失小;而配合物MnTACN与碱性果胶酶同浴使用,其效果不及与精练剂同浴处理,对于白度要求不高的织物,该工艺仍然具有一定的实用性。此外,实验研究表明:乙腈对配合物在低温下催化双氧水漂白具有增效作用,在漂液中加入少量乙腈,可显着提高织物的白度。本文最后一部分选择桑色素(3,5,7,2·,4’-五羟基黄酮)作为棉纤维中色素的模型化合物,研究了均相体系中配合物MnTACN催化双氧水对桑色素进行氧化脱色的过程。氧化脱色反应动力学研究表明:该反应为一级反应,由此计算出不同温度下的反应速率常数,并计算得H2O2/MnTACN体系与H2O2/MnTACN/乙腈体系的活化能分别为18.81 kJ.mol-1和19.40 kJ.mol-1;在H2O2/MnTACN体系中加入少量乙腈,其氧化脱色速率较原体系显着提高。此外,结合实验结果和文献资料,推测出H2O2/MnTACN/乙腈体系对桑色素的氧化脱色机理;但是,乙腈在体系中是通过何种途径对脱色起到增效作用仍需进一步研究。

参考文献:

[1]. TAED活化H_2O_2用于纸浆漂白的研究[D]. 张卉. 广西大学. 2004

[2]. 钼酸盐催化过氧化氢漂白废旧新闻纸浆的研究[D]. 范保峥. 大连工业大学. 2012

[3]. 催化H_2O_2漂白废新闻纸浆时DCS的规律研究[D]. 马玉平. 大连工业大学. 2012

[4]. 四乙酰乙二胺对麦草浆 H_2O_2 漂白的活化作用[J]. 钱学仁, 于钢, 安显慧, 刘文波, 刘曙辉. 中国造纸. 2001

[5]. 漂白活化剂TAED的研制及其活化H_2O_2漂白竹浆的研究[J]. 王成峰, 宋雪萍, 郭华清, 王双飞. 中华纸业. 2009

[6]. 活化剂对废纸脱墨浆过氧化氢漂白的机理[J]. 何华英, 王海毅. 纸和造纸. 2009

[7]. 钼酸盐催化过氧化氢用于废旧办公、书刊纸浆漂白的研究[D]. 于海涛. 大连工业大学. 2011

[8]. 烷基多苷的色泽影响因素及漂色研究[D]. 刘艳梅. 河北工业大学. 2014

[9]. μ-氧代双核卟啉铁的制备及在棉织物H_2O_2低温漂白中的应用[D]. 李思琪. 浙江理工大学. 2017

[10]. 大环叁胺仿酶金属配合物的合成及其在双氧水低温漂白棉织物中的研究[D]. 秦新波. 东华大学. 2012

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