专利名称：一种黄柳碱性过氧化氢制浆方法 乔灌木主要产自我国沙漠干旱地区，目前，沙区主要的乔灌木树种有沙柳、柠条、花棒、黄柳、锦鸡儿、甘蒙柽柳等。这些乔灌木在防风固沙、保持水土、涵养水源、改善土壤、改善生态系统、维持生态平衡等方面具有独特的功能。它们造林技术简单，成活率高，防风固沙效益显著，近年来人工造林比例逐年上升。这些乔灌木树种(以黄柳为例)的平茬周期为3～5年，生长5年后不平茬的黄柳灌丛上部出现部分枯死的现象，生长衰退，多年不平茬的则会整株枯死。立地条件不同，平茬周期不同，一定时期内单位面积黄柳总产量亦有所不同。乔灌木造林与乔灌木资源开发利用已成为沙区农牧民经济发展的支柱产业。目前乔灌木资源除少量开发利用为低档产品，如刨花板、编制品和牲畜饲料外，大部分作为薪材被烧掉，不仅污染环境还浪费了资源。在过去几年，我国造纸原料结构发生了不同程度的改变。总体上木浆比例(包括国产木浆和进口木浆)从2000年的19％增加到2001年的23％，然而由于木材资源匮乏，自产木浆比例呈下降趋势。为此建立纸浆原料林基地，加速林纸一体化体系十分重要。在此基础上开展对不同树种、不同径级，采用不同制浆工艺技术的研究，以获得得率高、质量好的纸浆，用于配抄各种高级纸张也是解决原料问题的一个切实可行的方法。从木质纤维原料中分离纤维素纸浆需要脱除木质素和半纤维素。目前硫酸盐法(KP法)生产的纸浆占全球化学浆产量的一半，一直主宰着纸浆市场。这是因为KP法与其他化学法相比具有对原料种类要求较低、能够回收碱和能量、纸浆机械性能好等优点。然而KP法生产中仍存在空气污染严重、投资规模大、对TCF漂白的适应性较差等一些缺点没有解决。在过去的几十年里，出现了许多替代的制浆方法，每种方法各有其优缺点。过氧化氢在碱性条件下可以与木质素反应，在许多年前就被作为高木质素含量纸浆的漂白剂。McDonough和Kirk研究表明南方松硫酸盐浆中大约一半的木质素能在过氧化氢漂白中被除去。一般情况下，过氧化氢是一种弱氧化剂，它与木质素的反应主要是与木质素侧链上的羰基和双键反应，使其氧化，改变结构或者将侧链碎解。过氧化氢法漂白的机理主要是在碱性条件下产生HOO-，与木质素中的发色基进行反应，另外在强碱性情况下产生的HO·和O2-·游离基也参与木质素及半纤维素的溶解。碱性过氧化氢法还是农业废弃物原料中木质素分离的有效方法。采用碱性过氧化氢制浆的优点在于不使用含硫试剂，避免了传统KP法中的臭气排放，对环境污染少，能促进造纸工业无硫少氯或无氯制浆漂白技术的发展，与目前普遍采用的Soda-AQ制浆工艺相比，不存在添加蒽琨引起的管道堵塞和结垢问题，蒸煮药液和原料能混合均匀，蒸煮废液可以通过简单的流程进行回收，所得纸浆白度较高，制浆工艺简便，应用前景较好。由此看来，从木质纤维原料，特别是林业废弃物中，采用新型碱性过氧化氢技术制备黄柳纸浆，不仅有助于解决造纸工业污染问题，同时分离出的纸浆白度高，容易漂白。因而探讨一种新型黄柳碱性过氧化氢法制浆工艺具有重要的现实意义和应用价值。
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的不足之处，提供一种黄柳碱性过氧化氢制浆方法。本发明的黄柳碱性过氧化氢制浆方法，包括以下工艺条件和步骤(1)原料准备黄柳木质纤维原料用除皮机除皮和撕裂机破碎，原料无枝条外皮、且无整秆，鲜亮发白，无霉斑，无杂质、无尘土，晒干后，测定原料水分，备用；(2)制浆工艺木片100g(绝干原料)在反应器中与蒸煮药液反应，保持液比为5∶1～4∶1，升温时间为2～3h；蒸煮参数为16～20％的NaOH、最高温度为165～175℃、2～4％的过氧化氢以及在最高温度下保温时间60～120min，选择纸浆得率、卡伯值(Kappa值)及纸浆粘度来表征碱性过氧化氢纸浆的性质；蒸煮结束后，将反应器取出，迅速用流水冷却，待冷却到22～30℃，将纸浆与废液分离，纸浆洗涤干净，用筛缝为0.15～0.25mm的平筛筛选，筛出的渣浆在100～105℃烘箱中干燥至衡重，计算渣浆的得率；细浆收集在布袋中，用分离机脱除部分水分，使浆的浓度为30％，称重，然后保存在塑料袋中，置于冰箱内，卡伯值和纸浆粘度分别根据国家标准方法GB/T 1546-1989和GB/T1548-1989进行测定；所述反应器为1000ml不锈钢反应器；(3)纸浆性能检测用PFI磨打浆，浆浓9～12％，打浆辊和打浆室间隙为0.2mm，控制纸浆的打浆度为43～46°SR，在标准纸业成型器上抄取纸片，分别采用国家标准方法GB/T 453-1989、GB/T 455.1-1989、GB/T 454-1989测定浆张强度；(4)纸浆漂白工艺得到的黄柳灌木碱性过氧化氢浆采用HP或PP漂白，漂白工艺条件如下HP漂白(次氯酸盐漂-过氧化氢漂)H段用氯量5～6％，漂白时间90～100min，pH值11～12，温度35～40℃，浆浓6～7％，终点pH值不小于8；P段H2O2用量1～1.5％，漂白时间60～70min；EDTA用量0.4～0.5％，温度70～80℃，浆浓8～11％，初始pH值10～12，Na2SiO3用量1.5～2％，MgSO4用量0.1～0.15％；PP漂白(过氧化氢两段漂)P1段H2O2用量1～1.5％，漂白时间50～60min；EDTA用量0.3～0.4％，温度80～90℃，浆浓10～12％，初始pH值10～12，Na2SiO3用量1.5～2％，MgSO4用量0.1～0.15％；P2段H2O2用量1.5～2％，漂白时间60～70min；温度90～100℃，浆浓10～12％，初始pH值10～12，EDTA用量0.3～0.4％，Na2SiO3用量1.5～2％，MgSO4用量0.1～0.15％；白度的测定将漂白后的纸浆分散，在抽吸作用下在布氏漏斗中成型，而后夹在滤纸中间压平，风干后用白度仪(YQ-Z-48B)测定白度。本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果1.采用本发明的黄柳碱性过氧化氢制浆方法降解木质素和半纤维素，得到的黄柳化学浆得率高，而且该工艺成本投资较少，污染也大大地降低了，操作也比较简便；
2.用本发明的方法获得的纸浆白度高、纸浆的物理强度较高，容易漂白。

下面结合实施例，对本发明做进一步的详细说明。
实施例1(1)原料准备黄柳木质纤维原料用除皮机除皮和撕裂机破碎，原料无枝条外皮、且无整秆，鲜亮发白，无霉斑，无杂质、无尘土，晒干后，测定原料水分，备用；(2)制浆工艺木片100g(绝干原料)在1000ml不锈钢反应器中与蒸煮药液反应，保持液比为4∶1，升温时间为3h；蒸煮参数为16％的NaOH、最高温度为170℃、2％的过氧化氢以及在最高温度下保温时间120min，选择纸浆得率、卡伯值及纸浆粘度来表征碱性过氧化氢纸浆的性质；蒸煮结束后，将反应器取出，迅速用流水冷却，待冷却到25℃，将纸浆与废液分离，纸浆洗涤干净，用筛缝为0.2mm的平筛筛选，筛出的渣浆在105℃烘箱中干燥至衡重，计算粗浆的得率为52.3％；细浆收集在布袋中，用分离机脱除部分水分，使浆的浓度为30％，称重，然后保存在塑料袋中，置于冰箱内，细浆得率为47.6％。卡伯值和纸浆粘度分别根据国家标准方法GB/T 1546-1989和GB/T1548-1989进行测定，分别为22.5、643.7mL/g；(3)纸浆性能检测用PFI磨打浆，浆浓10％，打浆辊和打浆室间隙为0.2mm，控制纸浆的打浆度为45°SR，在标准纸业成型器上抄取纸片，分别采用国家标准方法GB/T453-1989、GB/T 455.1-1989、GB/T 454-1989测定浆张强度，强度性能指标分别为裂断长7.52km；撕裂指数4.86mN·m2/g；耐破指数5.52kPa·m2/g；(4)纸浆漂白工艺得到的黄柳灌木碱性过氧化氢浆采用HP漂白，漂白工艺条件如下HP漂白(次氯酸盐漂-过氧化氢漂)H段用氯量6％，漂白时间90min，pH值11，温度38℃，浆浓6％，终点pH值是8；P段H2O2用量1.5％，漂白时间60min；EDTA用量0.5％，温度80℃，浆浓10％，初始pH值11，Na2SiO3用量1.5％，MgSO4用量0.1％；白度的测定将漂白后的纸浆分散，在抽吸作用下在布氏漏斗中成型，而后夹在滤纸中间压平，风干后用白度仪(YQ-Z-48B)测定白度为75.3％ISO。
实施例2(1)原料准备黄柳木质纤维原料用除皮机除皮和撕裂机破碎，原料无枝条外皮、且无整秆，鲜亮发白，无霉斑，无杂质、无尘土，晒干后，测定原料水分，备用；(2)制浆工艺木片100g(绝干原料)在1000ml不锈钢反应器中与蒸煮药液反应，保持液比为5∶1，升温时间为2h；蒸煮参数为18％的NaOH、最高温度为165℃、3％的过氧化氢以及在最高温度下保温时间60min，选择纸浆得率、卡伯值及纸浆粘度来表征碱性过氧化氢纸浆的性质；蒸煮结束后，将反应器取出，迅速用流水冷却，待冷却到22℃，将纸浆与废液分离，纸浆洗涤干净，用筛缝为0.15mm的平筛筛选，筛出的渣浆在100℃烘箱中干燥至衡重，计算粗浆的得率为49.8％；细浆收集在布袋中，用分离机脱除部分水分，使浆的浓度为30％，称重，然后保存在塑料袋中，置于冰箱内，细浆得率为46.5％，卡伯值和纸浆粘度分别根据国家标准方法GB/T 1546-1989和GB/T1548-1989进行测定，分别为22.43、652.3mL/g；(3)纸浆性能检测用PFI磨打浆，浆浓9％，打浆辊和打浆室间隙为0.2mm，控制纸浆的打浆度为46°SR，在标准纸业成型器上抄取纸片，分别采用国家标准方法GB/T453-1989、GB/T 455.1-1989、GB/T 454-1989测定浆张强度，强度性能指标分别为裂断长7.46km；撕裂指数4.78mN·m2/g；耐破指数5.48kPa·m2/g；(4)纸浆漂白工艺得到的黄柳灌木碱性过氧化氢浆采用PP漂白，漂白工艺条件如下PP漂白(过氧化氢两段漂)P1段H2O2用量1％，漂白时间60min；EDTA用量0.3％，温度90℃，浆浓10％，初始pH值11，Na2SiO3用量1.5％，MgSO4用量0.1％；P2段H2O2用量2％，漂白时间60min；温度90℃，浆浓10％，初始pH值11，EDTA用量0.3％，Na2SiO3用量1.5％，MgSO4用量0.1％；白度的测定将漂白后的纸浆分散，在抽吸作用下在布氏漏斗中成型，而后夹在滤纸中间压平，风干后用白度仪(YQ-Z-48B)测定白度为65.8％ISO。
实施例3(1)原料准备黄柳木质纤维原料用除皮机除皮和撕裂机破碎，原料无枝条外皮、且无整秆，鲜亮发白，无霉斑，无杂质、无尘土，晒干后，测定原料水分，备用；(2)制浆工艺木片100g(绝干原料)在1000ml不锈钢反应器中与蒸煮药液反应，保持液比为4.5∶1，升温时间为2.5h；蒸煮参数为20％的NaOH、最高温度为175℃、4％的过氧化氢以及在最高温度下保温时间90min，选择纸浆得率、卡伯值及纸浆粘度来表征碱性过氧化氢纸浆的性质；蒸煮结束后，将反应器取出，迅速用流水冷却，待冷却到30℃，将纸浆与废液分离，纸浆洗涤干净，用筛缝为0.25mm的平筛筛选，筛出的渣浆在102℃烘箱中干燥至衡重，计算粗浆的得率为49.7％；细浆收集在布袋中，用分离机脱除部分水分，使浆的浓度为30％，称重，然后保存在塑料袋中，置于冰箱内，细浆得率为45.6％，卡伯值和纸浆粘度分别根据国家标准方法GB/T 1546-1989和GB/T1548-1989进行测定，分别为19.73、628.1mL/g；(3)纸浆性能检测用PFI磨打浆，浆浓12％，打浆辊和打浆室间隙为0.2mm，控制纸浆的打浆度为43°SR，在标准纸业成型器上抄取纸片，分别采用国家标准方法GB/T453-1989、GB/T 455.1-1989、GB/T 454-1989测定浆张强度，强度性能指标分别为裂断长7.27km；撕裂指数4.53mN·m2/g；耐破指数5.32kPa·m2/g；(4)纸浆漂白工艺得到的黄柳灌木碱性过氧化氢浆采用HP漂白，漂白工艺条件如下HP漂白(次氯酸盐漂-过氧化氢漂)H段用氯量5％，漂白时间100min，pH值12，温度40℃；浆浓7％；终点pH值是10；P段H2O2用量1％，漂白时间70min；EDTA用量0.4％，温度70℃，浆浓8％，初始pH值10，Na2SiO3用量2％，MgSO4用量0.15％；
白度的测定将漂白后的纸浆分散，在抽吸作用下在布氏漏斗中成型，而后夹在滤纸中间压平，风干后用白度仪(YQ-Z-48B)测定白度为73.9％ISO。
实施例4(1)原料准备黄柳木质纤维原料用除皮机除皮和撕裂机破碎，原料无枝条外皮、且无整秆，鲜亮发白，无霉斑，无杂质、无尘土，晒干后，测定原料水分，备用；(2)制浆工艺木片100g(绝干原料)在1000ml不锈钢反应器中与蒸煮药液反应，保持液比为4∶1，升温时间为3h；蒸煮参数为19％的NaOH、最高温度为172℃、3.5％的过氧化氢以及在最高温度下保温时间100min，选择纸浆得率、卡伯值及纸浆粘度来表征碱性过氧化氢纸浆的性质；蒸煮结束后，将反应器取出，迅速用流水冷却，待冷却到30℃，将纸浆与废液分离，纸浆洗涤干净，用筛缝为0.2mm的平筛筛选，筛出的渣浆在104℃烘箱中干燥至衡重，计算粗浆的得率为49.7％；细浆收集在布袋中，用分离机脱除部分水分，使浆的浓度为30％，称重，然后保存在塑料袋中，置于冰箱内，细浆得率为46.1％，卡伯值和纸浆粘度分别根据国家标准方法GB/T 1546-1989和GB/T1548-1989进行测定，分别为21.07、639.6mL/g；(3)纸浆性能检测用PFI磨打浆，浆浓10％，打浆辊和打浆室间隙为0.2mm，控制纸浆的打浆度为45°SR，在标准纸业成型器上抄取纸片，分别采用国家标准方法GB/T453-1989、GB/T 455.1-1989、GB/T 454-1989测定浆张强度，强度性能指标分别为裂断长7.35km；撕裂指数4.62mN·m2/g；耐破指数5.39kPa·m2/g；
(4)纸浆漂白工艺得到的黄柳灌木碱性过氧化氢浆采用HP漂白，漂白工艺条件如下HP漂白(次氯酸盐漂-过氧化氢漂)H段用氯量5.4％，漂白时间95min，pH值11.5，温度35℃；浆浓6.5％；终点pH值是9；P段H2O2用量1.2％，漂白时间65min；EDTA用量0.45％，温度75℃，浆浓11％，初始pH值12，Na2SiO3用量1.8％，MgSO4用量0.12％；白度的测定将漂白后的纸浆分散，在抽吸作用下在布氏漏斗中成型，而后夹在滤纸中间压平，风干后用白度仪(YQ-Z-48B)测定白度为74.4％ISO。
实施例5(1)原料准备黄柳木质纤维原料用除皮机除皮和撕裂机破碎，原料无枝条外皮、且无整秆，鲜亮发白，无霉斑，无杂质、无尘土，晒干后，测定原料水分，备用；(2)制浆工艺木片100g(绝干原料)在1000ml不锈钢反应器中与蒸煮药液反应，保持液比为5∶1，升温时间为2h；蒸煮参数为17％的NaOH、最高温度为165℃、2.5％的过氧化氢以及在最高温度下保温时间60min，选择纸浆得率、卡伯值及纸浆粘度来表征碱性过氧化氢纸浆的性质；蒸煮结束后，将反应器取出，迅速用流水冷却，待冷却到24℃，将纸浆与废液分离，纸浆洗涤干净，用筛缝为0.15mm的平筛筛选，筛出的渣浆在100℃烘箱中干燥至衡重，计算粗浆的得率为50.9％；细浆收集在布袋中，用分离机脱除部分水分，使浆的浓度为30％，称重，然后保存在塑料袋中，置于冰箱内，细浆得率为47.1％，卡伯值和纸浆粘度分别根据国家标准方法GB/T 1546-1989和GB/T1548-1989进行测定，分别为22.47、647.4mL/g；(3)纸浆性能检测用PFI磨打浆，浆浓9％，打浆辊和打浆室间隙为0.2mm，控制纸浆的打浆度为46°SR，在标准纸业成型器上抄取纸片，分别采用国家标准方法GB/T453-1989、GB/T 455.1-1989、GB/T 454-1989测定浆张强度，强度性能指标分别为裂断长7.48km；撕裂指数4.81mN·m2/g；耐破指数5.51kPa·m2/g；(4)纸浆漂白工艺得到的黄柳灌木碱性过氧化氢浆采用PP漂白，漂白工艺条件如下PP漂白(过氧化氢两段漂)P1段H2O2用量1.5％，漂白时间50min；EDTA用量0.4％，温度80℃，浆浓12％，初始pH值12，Na2SiO3用量2％，MgSO4用量0.15％；P2段H2O2用量1.5％，漂白时间70min；温度100℃，浆浓12％，初始pH值12，EDTA用量0.4％，Na2SiO3用量2％，MgSO4用量0.15％；白度的测定将漂白后的纸浆分散，在抽吸作用下在布氏漏斗中成型，而后夹在滤纸中间压平，风干后用白度仪(YQ-Z-48B)测定白度为65.3％ISO。
实施例6(1)原料准备黄柳木质纤维原料用除皮机除皮和撕裂机破碎，原料无枝条外皮、且无整秆，鲜亮发白，无霉斑，无杂质、无尘土，晒干后，测定原料水分，备用；(2)制浆工艺木片100g(绝干原料)在1000ml不锈钢反应器中与蒸煮药液反应，保持液比为4∶1，升温时间为3h；蒸煮参数为20％的NaOH、最高温度为165℃、3％的过氧化氢以及在最高温度下保温时间80min，选择纸浆得率、卡伯值及纸浆粘度来表征碱性过氧化氢纸浆的性质；蒸煮结束后，将反应器取出，迅速用流水冷却，待冷却到25℃，将纸浆与废液分离，纸浆洗涤干净，用筛缝为0.2mm的平筛筛选，筛出的渣浆在100℃烘箱中干燥至衡重，计算粗浆的得率为49.8％；细浆收集在布袋中，用分离机脱除部分水分，使浆的浓度为30％，称重，然后保存在塑料袋中，置于冰箱内，细浆得率为45.7％，卡伯值和纸浆粘度分别根据国家标准方法GB/T 1546-1989和GB/T1548-1989进行测定，分别为19.77、631.2mL/g；(3)纸浆性能检测用PFI磨打浆，浆浓10％，打浆辊和打浆室间隙为0.2mm，控制纸浆的打浆度为45°SR，在标准纸业成型器上抄取纸片，分别采用国家标准方法GB/T453-1989、GB/T 455.1-1989、GB/T 454-1989测定浆张强度，强度性能指标分别为裂断长7.31km；撕裂指数4.57mN·m2/g；耐破指数5.38kPa·m2/g；(4)纸浆漂白工艺得到的黄柳灌木碱性过氧化氢浆采用PP漂白，漂白工艺条件如下PP漂白(过氧化氢两段漂)P1段H2O2用量1.2％，漂白时间55min；EDTA用量0.35％，温度85℃，浆浓11％，初始pH值10，Na2SiO3用量1.8％，MgSO4用量0.12％；P2段H2O2用量1.8％，漂白时间65min；温度95℃，浆浓11％，初始pH值10，EDTA用量0.35％，Na2SiO3用量1.8％，MgSO4用量0.12％；白度的测定将漂白后的纸浆分散，在抽吸作用下在布氏漏斗中成型，而后夹在滤纸中间压平，风干后用白度仪(YQ-Z-48B)测定白度为65.7％ISO。


本发明公开了一种黄柳碱性过氧化氢制浆方法，以黄柳木质纤维为原料，在含有16～20％的氢氧化钠和2～4％过氧化氢的全无氯体系中在165～175℃条件下处理原料60～120分钟，使木质素和部分半纤维素降解，得到49％以上的黄柳纸浆。通过特性粘度、白度、物理强度等指标表征纸浆的性能。本发明适用于黄柳木质纤维原料中纸浆的分离，操作过程简便、污染小、获得的纸浆得率高、白度高，物理性能良好。