亚氨基二琥珀酸四钠：纸浆厂用可生物降解的过氧化氢稳定剂

纸浆漂白中过氧化物稳定性的挑战

任何从事纸浆漂白工作的人都知道这个问题。过氧化氢是机械纸浆和再生纤维的标准漂白剂。它有效、无氯、相对经济。但它有一个众所周知的弱点。

微量金属离子——特别是铁、锰和铜——催化过氧化氢的分解。过氧化物不会漂白纸浆，而是在发挥作用之前分解成氧气和水。工厂最终使用更多的过氧化物，追求亮度目标，并处理更高的化学成本。

EDTA和DTPA等传统螯合剂解决了这个问题。它们隔离这些金属离子，保持漂白剂的稳定。问题是，EDTA和DTPA是不可生物降解的，或者只是生物降解性差。它们在环境中持续存在，随着欧洲各地监管的收紧，纸浆厂面临着寻找真正有效替代品的压力。

亚氨基二琥珀酸四钠（IDS-Na4）提供了一条前进的道路。它稳定过氧化物，螯合过渡金属，并完全生物降解。没有权衡。只有符合新现实的化学。

什么是亚氨基二琥珀酸四钠？

IDS-Na4是一种基于亚氨基二琥珀酸的可生物降解螯合剂。它与MGDA和GLDA螯合物属于同一家族，旨在取代持久性替代品。

基本规格：

与EDTA的主要区别在于结构。IDS具有不同的分子主链，允许微生物快速分解它。但它仍然有效地螯合钙、镁、铁、铜和锰。

IDS在纸浆漂白中的工作原理

在过氧化物漂白中，问题是催化分解。像Fe2和Mn2这样的金属离子加速过氧化物分解。IDS通过与这些金属离子形成稳定的复合物来防止这种情况，使它们失去活性。

纸浆工业称之为“Q阶段”——过氧化物阶段之前的螯合步骤。纸浆与螯合剂在60-80℃下混合大约一个小时。然后加入过氧化物。差异是可以测量的。

IDS在实践中提供的内容：

• 提高漂白效率。通过控制金属离子，IDS提高过氧化物利用率。
  

• 更高的亮度。研究表明IDS的亮度与EDTA相当或更好，据报道白度提高了2-4%。
  

• 更好的纤维强度。研究发现，当IDS取代EDTA时，拉伸指数提高了5-6%，破裂指数提高了20-23%。
  

• 随着时间的推移，变黄更少。IDS防止铁与纸浆中的酚类基团反应，否则酚类基团会形成深色化合物。
  

IDS与EDTA：性能比较

将IDS与EDTA并排放置蔗渣浆的比较研究：

性能基本相同。环境概况不是。

超越漂白：规模控制

金属离子不仅影响漂白。它们还在设备表面形成沉积物——草酸钙、碳酸钙。这些沉积物减少传热，限制流动，增加维护停机时间。

IDS通过在硬度离子沉淀之前螯合它们来防止这种情况。它被描述为“中等强度的螯合剂，具有平衡的钙和重金属结合能力”，并且作为软水剂和漂白剂稳定剂都有效。

监管对齐

欧洲纸浆厂面临来自多个方向的压力，欧盟工业排放指令、水框架指令和零售商可持续性标准都指向同一个方向：减少持久性化学品使用。

IDS符合欧盟Ecolabel标准，并符合REACH对生物降解性的要求。EDTA和DTPA不易生物降解。对于向环保品牌或具有严格环境采购政策的市场供应纸制品的工厂来说，这种差异是决定性的。

实际应用

漂白浴中的典型使用水平：螯合阶段干纸浆质量的0.8-1.2%。

形式：可作为液体（34-40%溶液）或固体颗粒。液体形式更容易在连续漂白线上剂量。

工艺条件：螯合温度60-80C，反应时间50-70分钟。

兼容性：IDS与过氧化氢和其他漂白化学品一起工作。它与酶兼容，在pH值和温度范围内表现出良好的稳定性。

总结

亚氨基二琥珀酸四钠和EDTA一样——只是没有环境持久性。它稳定过氧化物，控制金属离子，防止沉积物，提供相当的亮度和纤维强度。它可以生物降解。

对于面临监管压力和可持续性目标的欧洲纸浆厂来说，IDS是一个实用的、经过验证的替代方案。它可以大规模使用，在现有流程中工作，并消除了只会变得更糟的合规难题。