臭氧的作用(臭氧对纸浆的漂白作用)
臭氧具有很强的氧化和漂白特性。早在1949年，布拉本登就注册了一项美国臭氧漂白专利，随后韦特、大泽等人继续讨论和研究臭氧漂白。臭氧具有很强的漂白适应性。它可用于造纸工业中各种原料和用不同方法制备的纸浆。用于亚硫酸盐浆漂白时，还具有去除树脂的特性。臭氧漂白后的溶解物质仅为木质素和碳水化合物的降解产物，从而大大减少了漂白废水的污染。由于臭氧的这些特性，它已经引起了纸浆和造纸工人的注意。
1臭氧漂白机博客及红豆漂白工艺
【资料图】
1.1臭氧的化学和物理特性
臭氧是一种带有特殊气味的淡蓝色气体。臭氧(O3)是氧的同素异形体，由三个氧原子组成。常温常压下不稳定，可自行分解成氧气。浓度小的时候有“鲜”味，浓度大的时候有强烈的漂白粉味。其氧化能力高于氯，仅次于氟，是一种强氧化剂。臭氧通常是在空气体或氧气中通电产生的。
1.2臭氧漂白的机理
1976年，Krazl、Klaus和Lecher在国际纸浆漂白会议上提出了臭氧与木质素反应的机理和木质素模型。他们认为，臭氧与芳香化合物的反应经常导致环开裂，当它与木质素反应时，它在C3和C3开环，导致高度极性的结构。反应如下:
邻苯二酚与臭氧反应，可分离出一定量的顺式己二烯二酸[见反应(1)]，藜芦基与臭氧反应，脱甲基先于苯环裂解[见反应(2)]。此外，一些具有藜芦基结构的物质与臭氧反应，使苯环断裂[见反应(3)]，从而去除木质素生色团。
它与臭氧木质素的不饱和双键反应，反应中产生的过氧化氢可用于漂白纸浆。
1.3臭氧漂白工艺
从臭氧漂白过程中纸浆白度和硬度(K值，即高锰酸钾值)的变化研究中发现:漂白开始时，反应迅速，纸浆白度增加，K值大幅度下降。当臭氧消耗达到一定量时，纸浆的白度虽然继续提高，但幅度明显下降，K值不再下降。因此，可以认为臭氧漂白的过程分为两个阶段:在漂白初期，臭氧与纸浆中残留的木质素快速反应将其去除，白度和K值变化显著；(2)漂白后期，由于大部分残余木质素已被去除，剩余部分难以进一步去除。此时臭氧的作用主要是破坏纸浆中各组分的发色基团或改变其结构，从而进一步提高白度。也就是说，在漂白前期脱木素和漂白同时进行，而后期以漂白为主。
2臭氧漂白过程中纤维形态和物理强度、漂白效率和稳定性的变化
2.1纤维形态的变化
臭氧与纸浆反应时，引起纤维表面状态的变化。在电子显微镜下，可以观察到经臭氧处理的纤维表面有许多脊和凹痕，同时有粘性薄膜连接各纤维部分。这种表面变化在未处理的纤维上是看不见的。因此，纤维表面状态的改变是臭氧漂白的重要特征之一，促进了纤维的溶胀和帚化。臭氧漂白的纸浆比普通方法漂白的纸浆打浆快20%。
2.2体力的变化
臭氧会改变纸浆的物理强度，臭氧处理后纸浆的粘度会降低20~50%，但粘度的降低并不等于纤维的降解和纤维强度的降低。结果表明，臭氧漂白浆的粘度大大降低，但物理强度略有下降，下降幅度在原浆强度的10%以内。这可能是因为臭氧与纤维素反应生成羰基，使纸浆对碱敏感，造成人为的低粘度。另一方面，也可能是纤维表面状态的变化，产生大量的短纤维素，降低了粘度，但对强度影响不大。臭氧漂白对纸浆强度的影响很小，这是臭氧漂白的另一个特点。
2.3臭氧漂白的效率和漂白纸浆的稳定性
臭氧是一种高效漂白剂，臭氧漂白用不了多长时间。以西洋铁杉浆为例，当浆料浓度为30%，O3用量为1%时，基本可以在15分钟内完成漂白，延长时间效果不明显。
臭氧漂白浆的白度稳定性优于常用方法。在荧光灯的照射下，在相同的温度和湿度下，六周后，臭氧漂白的纸浆的GE下降了2.1%，而普通漂白方法得到的纸浆的GE下降了4.1%。在曝光之前，它们的泛黄值是相同的。
因为臭氧漂白具有效率高、漂白浆稳定性好、对纸浆强度影响小等特点。，用臭氧漂白红豆博客的应用会越来越广泛，臭氧漂白的前景非常广阔。
