專利名稱：一種緩和硫酸鹽蒸煮條件下提高桉木紙漿得率與黏度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙工業(yè)中提高桉木制漿效果，同時(shí)改善紙漿質(zhì)量的方法，特別是涉
及一種通過緩和硫酸鹽蒸煮條件顯著提高桉木紙漿得率與黏度的制漿方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界造紙工業(yè)依托的植物纖維原料主體依然是木材原料，所占的比份高達(dá) 95%左右。造紙工業(yè)持續(xù)不斷地快速發(fā)展，形成了對木材資源保障巨大的壓力，人們不得不 著力于培育速生豐產(chǎn)的闊葉木林來作為造紙工業(yè)原料依托的基礎(chǔ)，并基本形成了北方以楊 木為主，南方以桉木為主的造紙?jiān)细窬?。紙漿纖維由原來的長纖維針葉木逐步轉(zhuǎn)向短纖 維的闊葉木，其中又以桉木的纖維最短，平均只有O. 7-0. 9mm。由于木材原料纖維變短，紙漿 纖維的品質(zhì)整體呈下降的趨勢。 隨著現(xiàn)代社會對環(huán)境保護(hù)要求的呼聲日益地高漲，造紙工業(yè)實(shí)施的廢水污染排放 標(biāo)準(zhǔn)也越來越嚴(yán)格。雖然主導(dǎo)紙漿格局的硫酸鹽制漿方法在清潔化生產(chǎn)方面已經(jīng)很成熟， 但紙漿漂白的過程則應(yīng)環(huán)保的要求從原來主流的CEH漂白不得不開始轉(zhuǎn)型至ECF漂白，未 來則最終會走向TCF漂白。漂白過程的這一變遷驅(qū)使人們必須在蒸煮過程中脫出較多的木 素，以利于后續(xù)的漂白。所帶來的結(jié)果是紙漿的黏度和得率降低，強(qiáng)度也受到一定程度地?fù)p 傷。這對于纖維本已很短的桉木紙漿而言，無疑對紙漿的品質(zhì)會帶來更多負(fù)面的效應(yīng)。當(dāng) 然，桉木制漿所面臨的問題，其實(shí)也是其他植物纖維原料制備化學(xué)漂白漿共同面臨的問題。 所以，問題的關(guān)鍵還是如何去順應(yīng)制漿技術(shù)發(fā)展的方向，尋求找到制漿效果的提高和紙漿 質(zhì)量保證的突破口。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是以桉木原料為對象，在緩和硫酸鹽蒸煮條件的同時(shí)，利用蒸煮脫 木素復(fù)合助劑，在不降低脫木素程度的前提下，獲得紙漿得率和黏度顯著的提高，同時(shí)改善 漂白漿綜合物理強(qiáng)度的效果。 本發(fā)明是提高桉木制漿效果，同時(shí)改善紙漿質(zhì)量的方法。桉木經(jīng)脫皮，削片，排除 空氣，加蒸煮劑和助劑，裝料，堿法蒸煮，氧脫木素，白度值(D-Eop或Dl-Eop-D2)漂白制得 高得率、高黏度的漂白漿。 該方法包括下述工藝步驟(除非另有說明，本發(fā)明中所采用的百分?jǐn)?shù)均為重量 百分?jǐn)?shù))。 (1)來自原料場堆存的桉木經(jīng)人工或機(jī)械剝皮，進(jìn)行削片之后，直接送入預(yù)設(shè)的木 片負(fù)壓混料倉進(jìn)行減壓排氣呈負(fù)壓狀態(tài)5 15min，并在負(fù)壓狀態(tài)下按藥液計(jì)量配制好的 蒸煮試劑和促進(jìn)蒸煮效果的蒽醌和表面活性劑助劑送入負(fù)壓倉至木片充分浸透，在調(diào)回常 壓狀態(tài)之后，將木片和混合的藥液送至蒸煮設(shè)備； (2)來自步驟(1)藥液配制與所加藥液量依據(jù)如下條件確定以重量百分比計(jì)，NaOH計(jì)為15 20%、硫化度12 28%、蒽醌用量0. 01 0. 5%、 Na2S03用量0 2%、表 面活性劑用量O. 1 2.0%、重量液比1 : 3 5，進(jìn)入蒸煮設(shè)備的桉木片按蒸煮曲線升溫 70 120min、最高溫度137 152。C、保溫180 300min進(jìn)行蒸煮，蒸煮結(jié)束后，實(shí)施漿料 的噴放，依傳統(tǒng)工藝路線進(jìn)行洗、選、篩，提取的黑液進(jìn)入堿回收系統(tǒng)，漿渣回收重新混入待 蒸煮木片進(jìn)行蒸煮，良漿待氧脫； 蒸煮成漿結(jié)果細(xì)漿得率53 57%、卡伯值15 22、白度28 35% ISO、黏度 1500 1650mL/g。 (3)來自步驟(2)的良漿送入氧脫木素塔，在漿濃10_15%、初始氧壓0. 4-0. 6MPa、 用堿量1. 5 3. 0%、 Mg2S04用量0. 2-0. 5%、溫度85 105"C的條件下氧脫40 75min， 之后按規(guī)范要求洗凈度洗滌，氧脫廢水作為步驟(2)蒸煮紙漿洗滌的回用水；
氧脫漿結(jié)果對原料得率51. 5 55% 、卡伯值8 11 、白度大于等于46-55% ISO、 黏度1340 1450mL/g。 (4)來自步驟(3)的氧脫漿按高白度漂白要求，進(jìn)入二氧化氯一段Dl-氧促過氧化 氫漂白Eop-二氧化氯二段D2漂白過程，D1段漿濃10 12%丄102用量1. 0 1. 5%、溫度 70 80。C、控制pH為3. 5 4. 0處理60 120min ;Eop段槳濃10 15%、11202用量1. 5 2. 0%、 NaOH用量0. 6 0. 8%、 Mg(OH)2用量0. 5 1. 0%、 Na2Si03用量1. 5 2. 5%、絡(luò) 合劑用量0. 05 0. 5% 、初始氧壓0. 4 0. 5MPa、溫度85 90°C 、處理50 60min ;D2段 漿濃10 12%、C102用量0. 2 0. 3%、溫度70 80。C、控制pH為3. 5 4. 0處理90 120min ;各段漂白結(jié)束時(shí)均按規(guī)范要求洗凈度洗滌；具體要求省略。 漂白漿結(jié)果對原料得率49.0 51.5%、卡伯值0. 3 0.6、白度88 90% ISO、 黏度1180 1280mL/g。標(biāo)準(zhǔn)漿張抗張指數(shù)75-83N m/g、耐破指數(shù)6. 5-7. 2kPa m7g、撕 裂指數(shù)8. 8-9. 5mN m7g。 (5)或?qū)碜圆襟E(3)的氧脫漿按常規(guī)白度漂白要求，進(jìn)入二氧化氯D-Eop漂白過 程，D段漿濃10 12%、C102用量0. 5 1. 5%、溫度70 80。C、控制pH為3. 5 4. 0處 理60 120min ;氧促過氧化氫漂白Eop段槳濃10 15%、11202用量1. 0 2. OX、NaOH用 量O. 5 0. 8X、Mg(0H)2用量0. 5 1. 0%^&25103用量1. 5 2. 5%、絡(luò)合劑用量0. 05 0. 5%、初始氧壓0. 4-0. 5MPa、溫度85 9(TC、處理50 60min ;各段漂白結(jié)束時(shí)均按規(guī)范 要求洗凈度洗滌。 漂白漿結(jié)果對原料得率49. 5 52. 5%、卡伯值0. 9 1. 5、白度78 84%國 際標(biāo)準(zhǔn)ISO、黏度1220 1310mL/g。標(biāo)準(zhǔn)漿張抗張指數(shù)78 85N m/g、耐破指數(shù)6. 8 7. 5kPa m7g、撕裂指數(shù)9. 1 9. 7mN m7g。 其中，步驟(1)中所述的木片負(fù)壓混料倉是讓木片在倉內(nèi)形成低至5kPa的負(fù)壓并 可以保壓、泄壓，同時(shí)在負(fù)壓狀態(tài)下加入藥液與木片均勻混合。 其中，步驟(2)所述的緩和硫酸鹽蒸煮條件為137-152t:的低溫條件，以NaOH計(jì)為 15_20%的低用堿量條件，做到不降低桉木硫酸鹽蒸煮脫木素的程度。 其中，步驟(4)的Dl-Eop-D2三段漂白和D-Eop兩段漂白應(yīng)桉木槳白度的要求取 舍，高白度采用Dl-Eop-D2三段漂白，常規(guī)白度采用D-Eop兩段漂白。 如果蒸煮設(shè)備具備負(fù)壓操作的條件，木片也可以不經(jīng)負(fù)壓倉而直接送入蒸煮設(shè)備 進(jìn)行負(fù)壓排氣操作，并在負(fù)壓狀態(tài)下完成木片與蒸煮藥液的混合。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是 (1)在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上增加了木片負(fù)壓混料倉，強(qiáng)化了木片與藥液混合的均勻性， 同時(shí)，將硫酸鹽蒸煮溫度控制在135 152t:的低溫范圍，且以NaOH計(jì)用不到20%的用堿 量，再借助于蒸煮助劑的復(fù)合使用，達(dá)到了與現(xiàn)有技術(shù)脫木素水平相當(dāng)?shù)恼糁笮Ч?
(2)比桉木16(TC前后常規(guī)硫酸鹽蒸煮溫度降低了 8 23t:，節(jié)能效果明顯，噸漿 可節(jié)能5 15%。 (3)與以Na0H計(jì)的桉木硫酸鹽蒸煮高于21X的用堿量相比，實(shí)際用堿量減少了 15 30%，噸漿耗堿最大可降低近120kg，可明顯提高堿回收的熱回收效率，顯著降低白泥 廢固物的產(chǎn)生量。 (4)相同蒸煮脫木素率時(shí)，蒸煮均勻性好，漿渣率不超過1%，紙漿得率增加2 3 個(gè)百分點(diǎn)，制漿效果明顯改善，同時(shí)紙漿黏度提高200 300mL/g，漂白漿綜合物理強(qiáng)度增 加10 13%，紙槳品質(zhì)提高顯著。
具體實(shí)施例方式
下面以實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，但但它們不是對本發(fā)明的限定。
實(shí)施例1將備好料的桉木片輸送至預(yù)設(shè)的木片負(fù)壓混料倉內(nèi)進(jìn)行減壓排氣呈負(fù) 壓狀態(tài)，壓力在9kPa保持10min，并在負(fù)壓狀態(tài)下按配制好的蒸煮試劑和助劑送入負(fù)壓倉 至木片充分混合、浸透，負(fù)壓倉泄壓后，將木片和混合的藥液送至蒸煮設(shè)備。硫酸鹽蒸煮條 件為NaOH用量19 % 、硫化度24% ，蒽醌用量0. 05% 、 Na2S03用量0. 5 % 、表面活性劑用量 0.2%、重量液比1 : 3.0，按蒸煮曲線升溫90min、最高溫度145"、保溫190min進(jìn)行蒸煮。
蒸煮結(jié)束后，洗、選、篩好的良漿送入氧脫木素塔，在漿濃10%、初始氧壓0. 4MPa、 NaOH用量1.75%、1%2504用量0. 5X、溫度95t:的條件下氧脫60min。氧脫漿洗凈之后，進(jìn) 入Dl-Eop-D2漂白過程，D1段漿濃10%、C102用量0. 8%、溫度70。C、控制ffl為3. 5 4. 0 處理90min ;白度Eop段槳濃10%、H202用量1. 5X、NaOH用量0. 6%、Mg(0H)2用量0. 6%、 Na2Si03用量2. 0% 、絡(luò)合劑用量0. 1 % 、初始氧壓0. 4MPa、溫度85°C 、處理60min ;D2段漿濃 10%、 C102用量0. 2%、溫度70。C、控制ra為3. 5 4. 0處理120min。氧脫木素段洗滌廢 液被用于蒸煮紙漿的洗滌，各段漂白結(jié)束后均按規(guī)范要求洗凈度洗滌，具體要求省略。
蒸煮成漿結(jié)果細(xì)漿得率54. 4%、卡伯值16. 9、白度31% ISO、黏度1530mL/g。
氧脫漿結(jié)果對原料得率52. 7%、卡伯值9. 1、白度51% ISO、黏度1360mL/g。
漂白漿結(jié)果對原料得率50. 3%、卡伯值0. 4、白度89. 2% ISO、黏度1210mL/g。標(biāo) 準(zhǔn)漿張抗張指數(shù)77N m/g、耐破指數(shù)6. 9kPa m7g、撕裂指數(shù)9. OmN m7g。
實(shí)施例2重復(fù)實(shí)施例l，有以下不同點(diǎn)讓木片于負(fù)壓倉在7kPa保持8min ;硫酸鹽 蒸煮NaOH用量17%、硫化度21%、表面活性劑用量0. 5%，升溫110min、保溫210min ;氧脫 NaOH用量2. 0% ;Dl-Eop-D2漂白的Dl段C102用量1. 25%， D2段<:102用量0. 3%。
蒸煮成漿結(jié)果細(xì)漿得率55. 3%、卡伯值19、白度30% ISO、黏度1560mL/g。
氧脫漿結(jié)果對原料得率53. 4%、卡伯值9. 5、白度50% ISO、黏度1370mL/g。
漂白漿結(jié)果對原料得率51. 2%、卡伯值0. 5、白度88. 2% ISO、黏度1220mL/g。標(biāo) 準(zhǔn)漿張抗張指數(shù)76N m/g、耐破指數(shù)7. OkPa m7g、撕裂指數(shù)9. lmN m7g。
實(shí)施例3重復(fù)實(shí)施例l，有以下不同點(diǎn)讓木片于負(fù)壓倉在5kPa保持10min ;硫酸鹽蒸煮NaOH用量16.0%、硫化度18%、蒽醌用量0. 2%、表面活性劑用量1.0%，升溫 120min、最高溫度140。C、保溫240min ;氧脫NaOH用量2. 2% ;Dl-Eop-D2漂白的Dl段C102 用量1. 5%， D2段C102用量0. 3%。 蒸煮成漿結(jié)果細(xì)漿得率56.0%、卡伯值21、白度29% ISO、黏度1600mL/g。
氧脫漿結(jié)果對原料得率53. 8%、卡伯值10. 4、白度48% ISO、黏度1390mL/g。
漂白漿結(jié)果對原料得率51. 5%、卡伯值0. 6、白度88. 0% ISO、黏度1220mL/g。標(biāo) 準(zhǔn)漿張抗張指數(shù)81N m/g、耐破指數(shù)7. lkPa m7g、撕裂指數(shù)8. 9mN m7g。
實(shí)施例4重復(fù)實(shí)施例l，有以下不同點(diǎn)讓木片于負(fù)壓倉在5kPa保持5min ;硫酸鹽 蒸煮NaOH用量15. 0% 、硫化度15% 、蒽醌用量0. 3% 、表面活性劑用量1.0%，升溫120min、 最高溫度140。C、保溫270min ;氧脫NaOH用量2. 0% ;D-Eop漂白的D段C102用量1.0%， Eop段H202用量2. OX、NaOH用量0. 8X、Mg(0H)2用量0. 8%。 蒸煮成漿結(jié)果細(xì)漿得率56.4%、卡伯值22、白度28% IS0、黏度1620mL/g。
氧脫漿結(jié)果對原料得率54. 5%、卡伯值10. 8、白度47% IS0、黏度1430mL/g。
漂白漿結(jié)果對原料得率52. 2%、卡伯值1. 1、白度83. 7% IS0、黏度1280mL/g。標(biāo) 準(zhǔn)漿張抗張指數(shù)83N m/g、耐破指數(shù)7. OkPa m7g、撕裂指數(shù)9. 3mN m7g。
權(quán)利要求
一種緩和硫酸鹽蒸煮條件下提高桉木紙漿得率與黏度的制漿方法，其特征在于包括下述步驟(1)來自原料場堆存的桉木經(jīng)人工或機(jī)械剝皮，進(jìn)行削片之后，直接送入預(yù)設(shè)的木片負(fù)壓混料倉進(jìn)行減壓排氣呈負(fù)壓狀態(tài)5～15min，并在負(fù)壓狀態(tài)下按藥液計(jì)量配制好的蒸煮試劑和促進(jìn)蒸煮效果的蒽醌和表面活性劑助劑送入負(fù)壓倉至木片充分浸透，在調(diào)回常壓狀態(tài)之后，將木片和混合的藥液送至蒸煮設(shè)備；(2)來自步驟(1)藥液配制與所加藥液量依據(jù)如下條件確定以重量百分比計(jì)，NaOH計(jì)為15～20％、硫化度12～28％、蒽醌用量0.01～0.5％、Na2SO3用量0～2％、表面活性劑用量0.1～2.0％、重量液比1∶3～5，進(jìn)入蒸煮設(shè)備的桉木片按蒸煮曲線升溫70～120min、最高溫度137～152℃、保溫180～300min進(jìn)行蒸煮，蒸煮結(jié)束后，實(shí)施漿料的噴放，依傳統(tǒng)工藝路線進(jìn)行洗、選、篩，提取的黑液進(jìn)入堿回收系統(tǒng)，漿渣回收重新混入待蒸煮木片進(jìn)行蒸煮，良漿待氧脫；(3)來自步驟(2)的良漿送入氧脫木素塔，在漿濃10-15％、初始氧壓0.4-0.6MPa、用堿量1.5～3.0％、Mg2SO4用量0.2-0.5％、溫度85～105℃的條件下氧脫40～75min，之后按規(guī)范要求洗凈度洗滌，氧脫廢水作為步驟(2)蒸煮紙漿洗滌的回用水；(4)來自步驟(3)的氧脫漿按高白度漂白要求，進(jìn)入二氧化氯一段D1-氧促過氧化氫漂白Eop-二氧化氯二段D2漂白過程，D1段漿濃10～12％、ClO2用量1.0～1.5％、溫度70～80℃、控制pH為3.5～4.0處理60～120min；Eop段漿濃10～15％、H2O2用量1.5～2.0％、NaOH用量0.6～0.8％、Mg(OH)2用量0.5～1.0％、Na2SiO3用量1.5～2.5％、絡(luò)合劑用量0.05～0.5％、初始氧壓0.4～0.5MPa、溫度85～90℃、處理50～60min；D2段漿濃10～12％、ClO2用量0.2～0.3％、溫度70～80℃、控制pH為3.5～4.0處理90～120min；各段漂白結(jié)束時(shí)均按規(guī)范要求洗凈度洗滌；或?qū)碜圆襟E(3)的氧脫漿按常規(guī)白度漂白要求，進(jìn)入二氧化氯D-Eop漂白過程，D段漿濃10～12％、ClO2用量0.5～1.5％、溫度70～80℃、控制pH為3.5～4.0處理60～120min；氧促過氧化氫漂白Eop段漿濃10～15％、H2O2用量1.0～2.0％、NaOH用量0.5～0.8％、Mg(OH)2用量0.5～1.0％、Na2SiO3用量1.5～2.5％、絡(luò)合劑用量0.05～0.5％、初始氧壓0.4-0.5MPa、溫度85～90℃、處理50～60min；各段漂白結(jié)束時(shí)均按規(guī)范要求洗凈度洗滌。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩和硫酸鹽蒸煮條件下提高桉木紙漿得率與黏度的制漿方 法，其特征在于其中，步驟(1)中所述的木片負(fù)壓混料倉是讓木片在倉內(nèi)形成低至5kPa的 負(fù)壓并可以保壓、泄壓，同時(shí)在負(fù)壓狀態(tài)下加入藥液與木片均勻混合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩和硫酸鹽蒸煮條件下提高桉木紙漿得率與黏度的制漿 方法，其特征在于其中，步驟(2)所述的緩和硫酸鹽蒸煮條件為137-152t:的低溫條件，以 NaOH計(jì)為15-20%的低用堿量條件，做到不降低桉木硫酸鹽蒸煮脫木素的程度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩和硫酸鹽蒸煮條件下提高桉木紙漿得率與黏度的制漿方 法，其特征在于其中，步驟(4)的Dl-Eop-D2三段漂白和D-Eop兩段漂白應(yīng)桉木漿白度的要 求取舍，高白度采用Dl-Eop-D2三段漂白，常規(guī)白度采用D-Eop兩段漂白。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種緩和硫酸鹽蒸煮條件下顯著提高桉木紙漿得率和黏度的方法，其工藝步驟為按木片先送入木片負(fù)壓混料倉排氣并加入配好的含義助劑的蒸煮藥液，混合均勻，傳送入蒸煮器，在以NaOH計(jì)用堿量15～20％、硫化度12～28％、蒽醌用量0.01～0.5％、Na2SO3用量0～5％、表面活性劑用量0.1～2.0％、重量液比1∶3～5，按蒸煮曲線升溫70～120min、最高溫度137～152℃、保溫180～300min進(jìn)行蒸煮。在同等脫木素的前提下，可提高桉木漿得率2～3個(gè)百分點(diǎn)、黏度200-300mL/g，降低能耗8-15％，噸漿用堿量下降15～30％。
文檔編號D21C3/22GK101701429SQ20091009509
公開日2010年5月5日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者尹玉冬, 陳克利, 韓紹中 申請人:昆明理工大學(xué)