HEDP螯合劑，雙氧水穩(wěn)定劑，印染螯合劑

HEDP 在廢紙漿H2O2漂白過(guò)程中的應(yīng)用

張妍惠   嵐峰*  劉忠   熊皇偉

(天津科技大學(xué)天津市制漿造紙重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津，300457)

摘 要：以混合廢紙漿為原料，研究了羥基乙叉二膦酸( HEDP )作為螯合劑在廢紙漿H2O2漂白中的應(yīng)用。結(jié)果表明，預(yù)處理段螯合劑的最佳使用條件為 ：HEDP 用螯0.15%,螯合溫度60℃,螯合時(shí)間45min。在本實(shí)驗(yàn)所獲得的HEDP最佳工藝條件下，與EDTA螯合劑的對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，HEDP 的螯合效果優(yōu)于EDTA的螯合效果;后續(xù)漂白段在Na2SiO3

用量為3.0%時(shí)，可使廢紙漿的白度達(dá)到76.6%,返黃值降低為1.76%;在HEDP最佳預(yù)處理?xiàng)l件下，在后續(xù)H2O2漂白中添加一定最的EDTA可使Na2SiO3的用量降低而不影響紙漿白度和手抄片的返黃值。

關(guān)鍵詞：混合廢紙漿; H2O2漂白; 羥基乙義二膦酸; 螯合劑; Na2SiO3

H2O2 已被廣泛地應(yīng)用于紙漿的無(wú)元素氯( ECF ) 漂白和全無(wú)氯( TCF ) 的終漂段，其漂白得率損失較小，并且可以有效地提高廢紙漿的白度，降低了廢水治理成本。故H2O2已被公認(rèn)為是一種無(wú)污染的清潔化學(xué)藥品，在紙漿TCF漂白工藝方面具有廣闊的發(fā)展空間。

由于乙二胺四乙酸( EDTA )本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可與50多種金屬離子形成可溶性螯合物，是一種非常高效的螯合劑，尤其它能與一些有害的金屬離子形成穩(wěn)定性極好的螯合物，但是它在水環(huán)境中難降解，且其耐熱性和耐氧化性都不夠理想。E.H.Appelman 等人[1-3]曾分別對(duì)羥基乙叉二膦酸( HEDP ) 、EDTA 和 Ca(II) - DTPA 進(jìn)行了螯合劑絡(luò)合物的臭氧處理，結(jié)果顯示HEDP 的生物降解性能較好，可用于紙漿漂白，其可以作為桉木硫酸鹽漿H2O2漂白時(shí)的螯合劑，與 DTPA 和 EDTA 作對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，它們的螯合效果相近[4]，并且它是一種有機(jī)膦酸類(lèi)的阻垢緩蝕劑[5-6]，能與銅、鐵、鋅等多種金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，且能使金屬表面的氧化物溶解，一般光熱條件下不易分解，具有較好的耐酸堿性和耐氯氧化性。另外，它還具有成本低、毒性小、工藝性能良好、合成較簡(jiǎn)單、原料易得和用途廣泛等特點(diǎn)。因此，將 HEDP 作為螯合劑應(yīng)用于紙漿漂白具有更大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

在 H2O2 漂白中通常添加一定量的 Na2SiO3 作為 保護(hù)劑和緩沖劑，其能夠緩沖漂白過(guò)程中的pH值，鈍化過(guò)渡金屬 離子，減少H2O2的無(wú)效分解，以便提高 H2O2的 漂白效率，增加紙漿的白度。當(dāng)Na2SiO3發(fā)生聚合或與ca2 十或 Mg2+ 接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生硅酸鹽沉淀，在漂白過(guò)程中此沉淀仍然是一個(gè)棘手的問(wèn)題，故需要選用其他的穩(wěn)定劑。在H2O2漂白中能夠 取代Na2SiO3、起穩(wěn)定劑作用的有BaCL2、NaNO3 、琥珀酰胺、NaH2P04、三聚氰胺、DTPA(二亞乙基三胺 五 乙酸)、EDTA和蒽醌( AQ )等[7-8]。因此在漂白過(guò)程中降低 Na2SiO3的用量對(duì)漂白具有重要意義。

本實(shí)驗(yàn)初步探討HEDP作為螯合劑在 H2O2 漂白預(yù)處理中的使用條件，并且在其最佳使用條件的基礎(chǔ)上，與 EDTA 螯合劑進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn); 此外還探討了在后續(xù)H2O2漂白時(shí)改變Na2SiO3的用量對(duì)漂白效果的影響。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)原料及藥品

原料：混合廢紙漿(脫墨后)，湖北泰格林紙業(yè) 有限公司。HEDP (固含量50% ) , 分析純，鄒平縣東方化工有限公司; EDTA、NaOH、MgS04·7H20、Na2Si03·9H20 、可溶性淀粉 、硫代硫酸鈉、鉬酸銨，均為分析純。

1. 2 實(shí)驗(yàn)儀器

MB45 OHAUS 快速水分測(cè)定儀，奧豪斯儀器(上海)有限公司; DELTA 320pH 計(jì)，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司; HSW24電熱恒溫水浴鍋，上海一恒科技有限公司; KRK SE0808098 濕紙頁(yè)壓榨機(jī)、NO.7047.S 標(biāo)準(zhǔn)紙頁(yè)成型器， 英國(guó) MAVIS公司; 970154 漿料疏解器、SE062 抗張強(qiáng)度測(cè)定儀、SE009 撕裂強(qiáng)度測(cè)定儀、969920 耐破強(qiáng)度測(cè)定儀、SE070E 紙張白度測(cè)定儀，瑞典 Lorentzen & Wettre 公司; TD908-l 耐折度測(cè)定儀，美國(guó) Tinius olsen 公司; ZDJ-100打漿度測(cè)定儀，宜賓造紙廠; ZQS2-23Valley 打漿機(jī)，西北輕工業(yè)學(xué)院機(jī)械廠。

1. 3 實(shí)驗(yàn)方法

1. 3.1 紙漿的處理方法

將混合廢紙漿(風(fēng)干漿) 利用Valley 打漿機(jī)進(jìn)行疏解打漿，其打漿度為33°SR 。

1. 3. 2 QP處理

Q預(yù)處理段使用 HEDP 作為螯合劑進(jìn)行螯合，其漿濃為10% 。螯合處理之后直接進(jìn)行后續(xù) H2O2漂白。后續(xù)H2O2 漂白的條件：H2O2 用量2.0% (相對(duì)于絕干原料，以下同)， Na2SiO3 用量 3. 0%, NaOH 用量1.0%, MgS04用量 0.05 % ,溫度70℃, 時(shí)間120min, 漿濃5%。漂白之后用去離子水洗滌至中性，然后甩干、撕碎成小塊，混合均勻后置于密封袋中，平衡水分后測(cè)定其性能。H2O2 消耗率和Na2SiO3 取代量的計(jì)算分別見(jiàn)式(1) 和式( 2) 。

1.3.3 紙張性能的測(cè)定

將處理后的紙漿疏解，在標(biāo)準(zhǔn)紙頁(yè)成型器上抄造手抄片。在室溫下風(fēng)干，所得紙張供物理性能檢測(cè)。將手抄片在恒溫恒濕 (溫度 23℃ 、相對(duì)濕度 50% ) 條件下處理4h以上，然后對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試。

紙張性能測(cè)試項(xiàng)目及采用標(biāo)準(zhǔn)為： 定量 ( GB/ T451. 2—2002 ) 、白度 ( GB/ 17974—2002 ) 、不透明度 ( GB/ T1543 —2005 ) 、撕 裂 強(qiáng) 度 ( GB/ T455-2002 ) 、抗張強(qiáng)度 ( GB/ T453 一2002 ) 、耐破強(qiáng)度( GB/ T454—200 2 ) 、耐折度 ( GB/ T457 —2002 ) 。

1.3.4 紙張返黃值的測(cè)定

在老化前測(cè)得手抄片的白度，然后將測(cè)定好的手抄片放入老化箱中。其裝置主要由8根功率為8 W 、波長(zhǎng) 350 nm 以及強(qiáng)度 2. 7 mW/ cm2 的紫外燈組成。放置的紙張樣品與上面燈管的距離為19 cm, 老化時(shí)間4h, 然后再測(cè)定 其白度。最后根據(jù)式( 3 ) 計(jì)算出紙張的返黃值。

式中，PC值為紙張返黃的程度，即返黃值，% ; R∞0為紙張老化前所測(cè)白度，%; R∞為紙張老化后所測(cè)白度，% 。

2 結(jié)果與討論

2.1 廢紙漿螯合段 (Q) 處理工藝條件的探討

廢紙脫墨漿的 H202 漂白與其他紙漿是有區(qū)別的，除受漂白化學(xué)品用量、漂白溫度、漿濃、漂白時(shí)間、以及漂白pH 值影響外，還有一些不常被人們注意的影響因素，主要有：漿中的有機(jī)抽提物、細(xì)小纖維、臟料及雜質(zhì)、H202 酶 ( Catalase ) 以及殘余油墨粒子[ 8 ] 。 漿中的細(xì)小纖維， 往往會(huì)吸附較多的膠黏物等雜質(zhì)，使可漂性變差，最終影響漂白漿的白度[ 9 ] ; 廢紙脫墨漿容易形成腐漿，而腐漿里面生長(zhǎng)的好氧微生物會(huì)產(chǎn)生促進(jìn) H202 分解的H202 酶[],而使 H202的漂白效率降低 。而對(duì)于引起 H2 02 分 解的問(wèn)題，通常主要考慮的都是過(guò)渡金屬離子的影響，因此一般在 H2O2 漂白前要用螯合劑進(jìn)行預(yù)處理(以字母 Q 表示)，與紙漿中的金屬離子或過(guò)渡金屬離子形成絡(luò)合物， 經(jīng)過(guò)洗漿除去，以防止金屬離子催化漂白試劑。在Q段用單因素方法探討螯 合劑 HEDP 的使用條件(螯合劑用量、螯合溫度、螯合時(shí)間)，螯合處理之后直接進(jìn)行后續(xù)H202 漂白。

2.1.1 螯合劑用量對(duì)后續(xù)H202 漂白紙漿性能的影響

實(shí)驗(yàn)研究了HEDP 用量對(duì)紙漿白度和返黃值的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖 1 所示。

圖1 HEDP 用量對(duì)紙漿白度和返黃值的影響

由圖1 可知，紙漿的白度隨著HEDP 用量的增加而增加，但當(dāng) HEDP 用量超過(guò) 0. 15% 后白度的變化趨于平緩 ，增加 HEDP 用量對(duì)白度提升效果不顯著。其原因?yàn)?HEDP 是多齒的配位劑(作為螯合劑必須是多齒的配位劑[11],含 有可以與中心離子形成 2 個(gè)及以上的配位鍵的螯合原子 N、P, 且 Fenton反應(yīng)證明了 HEDP 具有螯合金屬離子的能力[12]可提高漂白劑的漂白效果，當(dāng)其用量 0. 15% 后，螯合效果達(dá)到飽和。此外，隨著HEDP 用量的增加，手抄片的返黃值先降低后增加，在HEDP 用量為 0. 15 % 時(shí)出現(xiàn)最小值，綜合考慮，本實(shí)驗(yàn)中HEDP用量選取0. 15% 較合理。

2.1. 2 螯合溫度對(duì)后續(xù)H202 ·漂白紙漿性能的影響

選取HEDP 用量為0. 15%, 實(shí)驗(yàn)研究了螯合溫度對(duì)紙漿白度和返黃值的影響，結(jié)果如圖 2 所示。

由圖 2 可知，隨著螯合溫度的增加，紙漿白度呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)。當(dāng)螯合溫度為 50 - 60℃ 時(shí)，其白度增加值近1. 5% ，當(dāng)溫度從60℃ 升高至 90℃時(shí)，其白度變化不明顯。說(shuō)明在一定范圍內(nèi)提高螯合溫度，不僅加快了螯合劑向廢紙漿纖維內(nèi)的滲透，強(qiáng)化反應(yīng)的進(jìn)行，而且還可加快反應(yīng)產(chǎn)物的擴(kuò)散溶出。且隨著螯合溫度的增加，紙漿的返黃值先降低后緩慢增加，在溫度為60℃ 時(shí)出現(xiàn)最小值。從紙漿白度增長(zhǎng)趨勢(shì)來(lái)看，60 ℃ 前紙漿白度增長(zhǎng)幅度較大，而 60℃ 以后紙漿白度增長(zhǎng)幅度較小，且溫度增加，能耗也增加。此外，后續(xù) H202 漂白時(shí)溫度是70℃, 因此本實(shí)驗(yàn)螯合溫度選取60℃ 為宜。

圖2 螯合溫度對(duì)紙漿白度和返黃值的影響

2.1.3 螯合時(shí)間對(duì)后續(xù) H2 02 漂白紙漿性能的影響

在確立了最優(yōu) HEDP 用量和螯合溫度后，探究了螯合時(shí)間對(duì)紙漿白度和返黃值的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3 所示。

圖3 螯合時(shí)間對(duì)紙漿白度和返黃值的影響

由圖 3 可知，隨 著螯合時(shí)間的增加，白度先增加，但在45 min 后緩慢下降，說(shuō)明在一定的時(shí)間范圍內(nèi)，延長(zhǎng)螯合時(shí)間，不僅有利于反應(yīng)進(jìn)行的完全以及反應(yīng)產(chǎn)物的溶出，而且還有利于改善漂后紙漿的白度。在超過(guò) 45 min 后 ，隨 螯合時(shí)間的延長(zhǎng)紙漿白度有所下降，說(shuō)明延長(zhǎng)螯合時(shí)間可導(dǎo)致紙漿的返黃。并 且，隨著螯合時(shí)間的增加，紙漿的返黃值先降低后增 加， 在時(shí)間為 45 min 時(shí)出現(xiàn)最小值。故從漂白效果及生產(chǎn)效率考慮，本實(shí)驗(yàn)螯合時(shí)間選為 45 min 更適宜。

2.2 與螯合劑 EDTA 的對(duì)比實(shí)驗(yàn)

在本實(shí)驗(yàn)所獲得的HEDP 最佳使用條件的基礎(chǔ)上，與常規(guī)螯合劑 EDTA 進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。EDTA用量為0. 3% , 螯合時(shí)間 50 min, 螯合溫度60℃ , pH 值為 4 ~ 6。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別如表 1 和表 2 所示。

表1 HEDP 與 EDTA 的對(duì)比實(shí)驗(yàn)

表2 不同螯合處理對(duì)紙漿物理性能的影響

從表1 中可以看出，原漿白度為 63. 3%, 無(wú)螯合處理經(jīng)H202 漂白之后的紙漿白度可達(dá)到73. 3%, 經(jīng) EDTA 或HE DP 螯合處理后， 再經(jīng)H202 漂白，紙漿的白度可分別達(dá)到 74. 6 % 和 76. 6 % , HE DP 螯合的白度較優(yōu)于 EDTA 螯合的白度，其原因可能是由于HEDP 具有清除羥基自由基 ( HO · ) 的能力，而 EDTA 無(wú)或較弱清除羥基自由基的能力。HO · 具有很多特點(diǎn)，如其氧化能力強(qiáng)、反應(yīng)速率常數(shù)大、選擇性小和壽命短等，其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)是2. 80 V, 是自然界中僅次于氟 ( 2. 87 V ) 的一種極強(qiáng)的 氧化劑。在H202 漂白過(guò)程中，HO · 與過(guò)輕自由基 ( HOO · ) 的協(xié)同作用可使木素發(fā)生一系列的降解反應(yīng)[13]。控制好 HO ? 等含氧類(lèi)自由基的含量，有利于提高漂白過(guò)程中脫木素速率和脫木素選擇性，可以實(shí)現(xiàn)高白度、短流程的漂白效果[14],同樣，HO·與 HOO · 也與碳水化合物作用使其降解，降低紙漿的性能。對(duì)于紙漿的老化，H EDP螯合處理紙漿的穩(wěn)定性效果優(yōu)于EDTA 的。

紙張強(qiáng)度是表示紙張物理性能的重要指標(biāo)之一，主要取決于紙張中纖維間的結(jié)合情況以及纖維本身的性能，在生產(chǎn)過(guò)程中可以通過(guò)打漿、添加增強(qiáng)劑以及調(diào)整纖維的配比等使纖維細(xì)纖維化以此來(lái)改善紙張的強(qiáng)度性能。打漿是通過(guò)機(jī)械作用使得纖維發(fā)生變形、潤(rùn)脹、細(xì)纖維化、切斷和壓潰等，以 此增加紙漿纖 維的表面積。另外，細(xì)胞壁的水合作用、提高纖維的柔軟性和增加纖維內(nèi)部的結(jié)合點(diǎn)都 可以顯 著提高紙張的強(qiáng)度指標(biāo)。如表 2 所示，采用H EDP 和 E DTA 進(jìn)行螯合處理的紙漿強(qiáng)度較 優(yōu)于空白樣的強(qiáng)度;而三者的強(qiáng)度顯著優(yōu)于原漿的強(qiáng)度，但采用 HE DP 和 EDTA 進(jìn)行螯合處理的紙漿強(qiáng)度性能相差無(wú)幾，這是由于 H2 02 漂白對(duì)纖維的損傷較小，其主要作用是提高紙漿的白度，同時(shí)提高紙漿的白度穩(wěn)定性。此外，HE DP 的成本較低， EDTA市售價(jià)格約為 20000元/t , 而HEDP 的市售價(jià)格約為 10000 元/t , 且其毒性很小，對(duì)人及生態(tài)的危害極小。同時(shí)，H E DP 還具有阻垢緩蝕性， 能夠延緩設(shè)備的使用壽命。因此，在經(jīng)濟(jì)效益上與傳統(tǒng)的螯合劑相比具有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。故通過(guò)上述的補(bǔ)充漂白可看出在本實(shí)驗(yàn)條件下，HE DP 的螯合處理效果優(yōu)于EDTA。

2.3 穩(wěn)定劑用量對(duì)漂白效果的影響

Na2SiO3在 H202 漂白中具有獨(dú)特的作用，首先，它是一種無(wú)毒無(wú)機(jī)物，對(duì)環(huán)境沒(méi)有不利影響。其次，它用于H202 漂白中除提供一定的堿度外，其低聚硅酸中的二氧化硅基團(tuán)會(huì)水解釋放OH- (直至二氧化硅基團(tuán)耗盡) 以便緩沖漂白過(guò)程中的pH值。此外，在紙漿中存在的過(guò)渡金屬離子會(huì)催化H202 使其分解產(chǎn)生活潑性很強(qiáng)的游離基 HO· , 這些游離基對(duì)于木素的脫除是有利的，但同時(shí)它會(huì)引起 H202 的無(wú)效分解。故在H 20 2 漂白時(shí)應(yīng)加入一定量的Na2SiO3，從而鈍化金屬離子和穩(wěn)定H202[15] 。在本實(shí)驗(yàn)所獲得的HEDP 最佳實(shí)驗(yàn)條件的基礎(chǔ)上，研究改變 Na2SiO3用量對(duì)漂白效果的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖 4 和表 3 所示。

圖4 Na2SiO3 用量對(duì)紙漿白度和返黃值的影響

表3 N3iSi03 用量對(duì)紙漿物理性能的影響

如圖4 所示，隨著 Na2SiO3用量增加，紙漿白度先增加后下降，在其用量為 3. 0% 時(shí)白度最大。由表3 可知，添加 Na2SiO3 進(jìn)行漂白的紙漿強(qiáng)度性能要優(yōu)于未添加的 漂白漿樣。這是由 于 Na2SiO3作為 H2 02 漂白時(shí)的穩(wěn)定劑，在漂自過(guò)程中與其他化學(xué)藥品一起，對(duì)于紙漿白度性能的改善發(fā)揮了良好的協(xié)同作用，同時(shí)適量的 Na2SiO3用量還有利于改善廢紙漿的強(qiáng)度性能。但是，由于 Na2SiO3 自身是一種強(qiáng)堿弱酸 鹽類(lèi)物質(zhì)，其 用量較高時(shí)水解產(chǎn)生的OH- 離子又有可能使紙漿中發(fā)色因子增多，同時(shí)，還使得 H202 的穩(wěn)定性能下降，從而使得紙漿白度性能的下降。此外，隨著 Na2SiO3用量增加，紙漿的返黃值先減少后增大 在 Na2SiO用量為3. 0% 時(shí)出現(xiàn)最小值。其原因可能還是由于Na2SiO3 用量較高時(shí)水解產(chǎn)生的OH 離子可能使紙漿中發(fā)色因子增多，而返黃值反映出返黃過(guò)程中產(chǎn)生的有色物質(zhì)的相對(duì)數(shù)量，故返黃值后來(lái)增大了。綜合考慮，本實(shí)驗(yàn)選取 Na2SiO3用量為3. 0% 較適宜。

2. 4 H202 漂白中Na2SiO3 取代劑的研究

在紙漿H202 漂白中通常添加一定量的Na2 SiO 作為穩(wěn)定劑和緩沖劑，但添加Na2SiO3會(huì)發(fā)現(xiàn)含硅的漂白廢水中由于硅酸的存在會(huì)影響蒸發(fā)及苛化過(guò)程; 漿料中殘余的Na2SiO3在造紙機(jī)上能引起毛布和銅網(wǎng)的堵塞;在白水封閉循環(huán)后，存在硅的積累，使硅干擾增大等問(wèn)題，故在后續(xù) H2O2漂白中應(yīng)盡扯降低 Na2SiO 用量。

在H2O 漂自過(guò)程中穩(wěn)定劑的作用機(jī)理主要分為兩大類(lèi)，即膠團(tuán)吸附機(jī)理與絡(luò)合或螯合機(jī)理 Na2SiO3 是以吸附屏蔽作用為主而達(dá)到穩(wěn)定效果的一類(lèi)穩(wěn)定劑， Na2SiO3中含有許多低聚硅酸陰離子的復(fù) 合體能與重金屬離子形成膠體，使其鈍化，從而保證H2O2充分發(fā)揮有效作用。Na2SiO3中的硅酸聚合生成 環(huán)狀或雙環(huán)狀的聚合物，將陽(yáng)離子包絡(luò)在環(huán)內(nèi)或籠內(nèi)，形成能量較低、穩(wěn)定性較高的配位化合物[16 ] 。但是在漂白時(shí)如果單一的利用其中一類(lèi)作為穩(wěn)定劑，不管是憑借膠團(tuán)吸附作用為主的，還是憑借絡(luò)合或者螯合作用為主的，都會(huì)導(dǎo)致漂白效果不理想。若依據(jù) 某一復(fù)合比例將這兩類(lèi)的穩(wěn)定劑進(jìn)行配比，則會(huì)使它 們?cè)瓉?lái)自身所具有的優(yōu)勢(shì)得到保留，其缺陷得到良好的補(bǔ)償。不僅使漂白成本下降，而且可以得到非常理想的漂白效果。EDTA 在漂白過(guò)程中屬于以絡(luò)合或螯合作用為主型的一類(lèi)穩(wěn)定劑，可以使過(guò)渡金屬離子達(dá)到某一程度的失活，減輕其對(duì)纖維所造成的損傷。故而，依據(jù)上述可以將 Na2SiO3和EDTA按照一定用量進(jìn)行復(fù)合，而其所得到的混合物作為紙漿漂白時(shí)的 穩(wěn)定劑。

在HEDP 作為螯合劑時(shí)，在其最佳預(yù)處理?xiàng)l件下，進(jìn)行了后續(xù)H202 漂自中Na2SiO3 取代劑的研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5 和表4 所示。

圖5 EDTA 取代Na2SiO3用量對(duì)紙漿白度和返黃值的影響

表4 EDTA 取代Na2SiO3用量對(duì)紙漿物理性能的影響

由圖5 可以看出，隨著實(shí)驗(yàn)編號(hào)的增加，依據(jù)紙漿白度最大化和手抄片返黃值最小化的原則，4# 和8# 的符合條件。4# 的Na2SiO3用量為 3. 0% , EDTA 用量為 0. 2% , 此時(shí)紙漿的白度為 76. 6% , 返黃值為1. 51% ; 8# 的Na2SiO3用量為2. 0%, EDTA 用量0.1%, 此時(shí)紙漿的白度為76. 8%, 返黃值為1. 75% 。8# 的紙漿白度比 4# 的高出 0. 16% ; 但其返黃值也比 4# 的高 0. 24% 。由表 4 可知，4# 所得紙漿的物理性能指標(biāo)分別為： 耐破指數(shù) 2. 04 kPa·㎡/g, 耐折度 10 次，抗張指數(shù)32. 5 N·m/g, 撕裂指數(shù)9. 10mN·㎡/g; 而8# 所得紙漿的耐破指數(shù)為2. 14 kPa?㎡/g,耐折度11 次，抗張指數(shù)36. 1 N·m/g, 撕裂指數(shù)9. 23 mN ? ㎡/ g。不同 Na2SiO3 用量和EDTA 用扯對(duì)兩者紙 漿強(qiáng)度性能的 影響不明顯。4# 加入了 0. 2% 的 EDTA而Na2SiO3的用最依然為 3. 0% ; 而 8# EDTA 用 量為 0.1%, Na2SiO3 用量為2. 0% 。從降低漂白成本和節(jié)約化學(xué)藥品的方面考慮， 本實(shí)驗(yàn) Na2SiO3 用量為2.0%, EDTA 用量0. 1% 時(shí)漂白效果最好。而在EDTA 用量為0 , Na2SiO3 用量為3.0% 時(shí)，紙漿白度76.6% , 返黃值1. 76%, 耐破指數(shù)1. 94 kPa?㎡/g, 耐折度13 次，抗張指數(shù) 30. 4 N?m/g, 撕裂指數(shù)9. 30 mN·㎡/ g。兩者比較可知，二者并沒(méi)有明顯差異，這說(shuō)明，在后續(xù)H202 漂白中 ,添加一定量的EDTA 可使Na2SiO3的用量降低而不影響紙漿的白度和其性能。

3 結(jié) 論

3.1 本實(shí)驗(yàn)中羥基乙叉二膦酸 ( HEDP )作為螯合劑在H202 漂白廢紙脫墨漿過(guò)程中預(yù)處理段的最佳實(shí)驗(yàn)條件為： HEDP 用量 0. 15% , 螯合溫度60° C, 螯合時(shí)間 45 min, 漿濃10% 。

3. 2 HEDP 螯合劑與E DT A 螯合劑對(duì)比發(fā)現(xiàn)，廢紙漿漂白中H EDP 的螯合效果優(yōu)于E DT A 的螯合效果。

3.3 在HEDP 最佳螯合條件下，后續(xù)漂白段Na2SiO3用量為3. 0% 時(shí)，可使廢紙脫墨漿的白度達(dá)到76.6%, 返黃值降低為1. 76% 。

3.4 在HEDP最佳螯合條件下，在后續(xù) H202 漂白中添加一定量的EDTA 可使 Na2SiO3的用量降低而不影響紙漿的白度和其返黃值。