中国报告大厅网讯,在当前制浆造纸行业发展进程中,许多大型企业同时运营硫酸盐法制浆生产线与化机浆生产线。随着机械蒸汽再压缩技术的快速普及,企业通过该技术回收化机浆高浓废液中的碱,往往会出现回收碱量超出化学浆需碱量的情况,部分回收碱需用于化机浆生产或对外销售。而回收碱中含有的硫化钠,会与漂白过程中使用的双氧水在碱性条件下发生氧化还原反应,生成硫酸钠和水,对化机浆漂白效果产生负面影响,因此需针对回收碱中硫化钠对化机浆漂白的影响展开深入研究,为碱回收脱硫程度提供技术支撑,同时也契合2025年硫化钠行业竞争背景下企业对成本控制与生产效率提升的需求。以下是2025年硫化钠行业竞争分析。
试验所用木片取自化机浆生产线,经自然晾干后装入密封塑料袋平衡水分备用,木片干度处于 86%~90% 区间,此次试验木片配比为阔杂木∶桉木∶樟木 = 5∶4∶1。试验化学药品包括氢氧化钠(有效含量 370~430g/L)、硫化钠(有效含量 80~120g/L)、硅酸钠(有效含量 350~400g/L)、双氧水(有效含量 280~320g/L)、渗透剂(原液稀释后使用)、硫代硫酸钠、钼酸铵(饱和溶液)、碘化钾、硫酸、淀粉指示剂等,均取自生产线和配药房。主要试验设备涵盖挤压撕裂机(型号 JS10)、高浓磨浆机(型号 ZDP-12-350-400)、恒温水浴锅(型号 HH-8,控制精度 0.1℃)、pH 计(型号 SG78,显示精度 0.001)、滴定管(精度 0.100mL)以及白度检测仪(型号 Elrepho,测量精度 0.010)等,这些器材的准备为后续精准研究硫化钠行业对化机浆漂白的影响提供了保障。
《2025-2030年中国硫化钠行业市场分析及发展前景预测报告》指出,汽蒸作为化机浆生产的核心工艺,主要通过高温蒸汽软化木片,减少后续挤压撕裂时的成粉现象,保障浆料强度。此次试验中,4 组样品的汽蒸工艺参数完全一致,汽蒸温度均为 85.0℃,汽蒸时间均为 30.0min,仅在后续工艺中设置不同的硫化钠含量梯度,以突出硫化钠对化机浆漂白的影响。
混合木片经一段挤压撕裂后需进行化学浸渍,一段化学浸渍使用不含硫化钠的碱,4 组试验工艺参数相同,浸渍浓度为 35.0%,氢氧化钠用量 10.0kg/t 浆,浸渍温度 90.0℃,浸渍时间 60.0min,该阶段主要实现润胀纤维、降低磨浆能耗、提高浆料强度与可漂性的作用。二段化学浸渍则设置了硫化钠含量梯度,4 组样品的浸渍浓度均为 25.0%,渗透剂用量 2.0kg/t 浆,氢氧化钠用量 35.0kg/t 浆,双氧水用量 20.0kg/t 浆,硅酸钠用量 15.0kg/t 浆,浸渍温度 90.0℃,浸渍时间 120min,仅硫化钠含量分别为 0%、0.3%、1.0%、15.0%,以此研究不同硫化钠含量在浸渍阶段对化机浆的影响。
二段化学浸渍后的浆料经高浓磨浆机一段高浓磨浆得到粗浆,洗涤浓缩后封装备用。试验数据显示,随着硫化钠含量的提高,粗浆白度呈明显下降趋势。其中,1# 样品(硫化钠含量 0%)粗浆白度为 42.24%,2# 样品(硫化钠含量 0.3%)为 41.89%,3# 样品(硫化钠含量 1.0%)降至 39.39%,4# 样品(硫化钠含量 15.0%)进一步降至 36.56%,硫化钠含量较高的 3# 和 4# 样品白度明显偏低,4# 样品与 1#、2# 样品的白度差值超过 5%,充分表明硫化钠对粗浆白度存在显著负面影响。
粗浆漂白继续沿用各自的硫化钠含量梯度进行高浓漂白,4 组样品的漂白工艺参数统一,漂白浓度 20.0%,氢氧化钠用量 12.0kg/t 浆,双氧水用量 30.0kg/t 浆,硅酸钠用量 15.0kg/t 浆,漂白温度 95.0℃,漂白时间 90.0min,漂前 pH 分别为 10.79、10.95、10.89、10.88,漂后 pH 均为 8.45,残余双氧水分别为 0.65g/L、0.27g/L、0.41g/L、0.25g/L。从漂白后白度来看,1# 样品为 72.19%,2# 样品为 71.56%,3# 样品为 70.62%,4# 样品为 68.17%,随着硫化钠含量提高,浆料白度明显下降。当活性碱中硫化钠含量达到 1.0% 时,对化机浆漂白效果已产生明显影响,4# 样品相对 1# 样品,最终白度相差达 4.02%,这一降幅会导致最终浆料白度难以满足工业应用要求,对产品质量影响显著。
以 1# 粗浆(浸渍过程中氢氧化钠不含硫化钠)为研究对象,设置 4 组漂白样品,硫化钠含量分别为 0%、0.3%、1.0%、15.0%,其他工艺参数与粗浆漂白一致。试验结果显示,1#-1(硫化钠 0%)白度 72.19%,1#-2(硫化钠 0.3%)71.76%,1#-3(硫化钠 1.0%)71.46%,1#-4(硫化钠 15.0%)70.05%,活性碱中硫化钠含量不超过 1.0% 时,对漂白影响较小,而 1#-4 因硫化钠含量过高,对漂白影响较大。
以 3# 粗浆(浸渍段使用含硫化钠 1.0% 回收碱)为研究对象,同样设置 4 组漂白样品,硫化钠含量分别为 0%、0.3%、1.0%、15.0%,其他工艺参数不变。结果显示,3#-1(硫化钠 0%)白度 71.61%,3#-2(硫化钠 0.3%)70.83%,3#-3(硫化钠 1.0%)70.62%,3#-4(硫化钠 15.0%)68.95%。在单段漂白中,活性碱中硫化钠含量不超过 1.0% 时,对浆料漂白效果影响相对较小,但硫化钠含量过高的 3#-4 样品,漂白效果受到很大影响。同时,相同工艺条件下,1# 粗浆漂白后白度明显高于 3# 粗浆,说明化机浆生产过程中总硫化钠用量越多,对浆料白度影响越明显。
综合来看,回收碱中硫化钠含量越高,对化机浆漂白负面影响越大。当硫化钠含量达 15.0% 时,对化机浆漂白效果的影响是致命的,硫离子会大量消耗过氧化氢,导致木质素氧化不充分。对比不同工艺阶段,浸渍阶段氢氧化钠用量较高(≥50kg/t 浆),硫化钠会累积吸附于纤维,后续漂白难以消除其影响;而漂白阶段氢氧化钠用量较低(≤15kg/t 浆),硫离子总量少,对过氧化氢消耗有限,因此浸渍阶段使用高含硫量回收碱时,对化机浆漂白的影响更为显著。
针对制浆造纸企业含硫回收碱应用于化机浆漂白生产的情况,建议采用分质利用回收脱硫方案。若回用较多回收碱于二段浸渍,应采取强脱硫工艺,确保脱硫后硫化钠含量≤0.3%;若仅少部分回收碱用于末端漂白,建议脱硫后硫化钠含量控制在 0.3%~1.0%;高硫回收碱不建议直接用于化机浆漂白生产,通过这样的分级利用方式,在控制生产成本的同时,保障化机浆漂白效果,契合 2025 年硫化钠行业竞争背景下企业的生产需求。
本次研究围绕回收碱中硫化钠对化机浆漂白的影响展开,通过设置不同硫化钠含量梯度,在汽蒸、浸渍、漂白等工艺环节进行试验,明确了硫化钠含量与化机浆粗浆白度、漂白后白度等关键指标的关联规律。结果表明,回收碱中硫化钠含量越高,对化机浆漂白负面影响越大,且浸渍阶段使用高含硫量回收碱时影响更显著,当硫化钠含量达 15.0% 时会严重影响漂白效果。基于此提出的分质利用回收碱工业建议,为企业合理利用含硫回收碱、平衡生产成本与漂白效果提供了依据。后续可进一步探究不同木片原料、工艺参数组合下硫化钠的影响差异,以及更高效的脱硫技术,助力制浆造纸企业在环保与成本间实现更优平衡,推动化机浆生产的绿色可持续发展。

