專(zhuān)利名稱：一種禾草類(lèi)纖維原料碳酸鈉蒸煮制漿方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于造紙領(lǐng)域，具體的說(shuō)，本發(fā)明涉及一種造紙制漿方法，更具體的說(shuō)，涉及的是一種禾草類(lèi)纖維原料碳酸鈉蒸煮制漿方法。
背景技術(shù)：
造紙的植物纖維原料包括木材纖維和非木纖維。木材纖維，分為針葉木和闊葉木，兩種纖維的形態(tài)有很大的差別。針葉木纖維由于其中的纖維長(zhǎng)度大，纖維較柔軟，微細(xì)組分的含量很少，易制得高強(qiáng)度的漿料，因此針葉木纖維是造紙的優(yōu)良原料。闊葉木纖維由于纖維較短，導(dǎo)管和薄壁細(xì)胞含量較高，所以成紙強(qiáng)度不如針葉木漿，由于導(dǎo)管與纖維網(wǎng)絡(luò)的交織不良，易產(chǎn)生掉毛掉粉的現(xiàn)象，但纖維短小對(duì)紙頁(yè)的挺度和平滑度有利。非木纖維，由于雜細(xì)胞的含量較高，對(duì)造紙有許多不利的影響，與纖維交織不良， 影響紙漿的強(qiáng)度，當(dāng)雜細(xì)胞的群體附著在紙面時(shí)，容易掉粉掉毛，而且雜細(xì)胞木素含量高， 不易漂白，易在紙面形成黃色塵埃點(diǎn)，制漿造紙價(jià)值低。現(xiàn)有技術(shù)通常認(rèn)為禾草類(lèi)纖維中的不定形細(xì)小細(xì)胞較多，非細(xì)胞的含量多，所以漿的濾水性差，紙張的強(qiáng)度也差，紙張的強(qiáng)度差通常表現(xiàn)在裂斷長(zhǎng)數(shù)值低、撕裂度數(shù)值低和耐折度次數(shù)少等方面。由于上述原因，現(xiàn)在全世界范圍內(nèi)造紙用的最多的是木材纖維，禾草類(lèi)植物纖維用的較少，但是，隨著森林資源的大大缺乏，怎樣利用禾草類(lèi)原料來(lái)制備高質(zhì)量的化學(xué)漿是現(xiàn)在面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問(wèn)題。禾草類(lèi)植物制漿技術(shù)是一個(gè)系統(tǒng)工程，要根據(jù)禾草纖維原料生物結(jié)構(gòu)的不均一性和化學(xué)組成的特殊性對(duì)制漿的全過(guò)程進(jìn)行研究，現(xiàn)有的用禾草類(lèi)植物生產(chǎn)紙漿的方法有 化學(xué)法、機(jī)械法、化學(xué)機(jī)械法等。碳酸鈉制漿屬于化學(xué)機(jī)械漿范疇，借助化學(xué)藥劑的作用，脫去部分木素和雜細(xì)胞，纖維的分離依靠機(jī)械疏解和氧脫木素。、現(xiàn)有技術(shù)中通常認(rèn)為禾草類(lèi)植物制漿如果要纖維完全解離，需要在進(jìn)行蒸煮時(shí)， 保持較長(zhǎng)的蒸煮及保溫的時(shí)間，使得漿料煮得比較“軟”，例如在1999年第14卷第3期的 《湖北工學(xué)院學(xué)報(bào)》上發(fā)表的題為“強(qiáng)化禾草備料和改革蒸煮的設(shè)想與初步實(shí)踐”一文中提到了紙漿硬度K值為10以下，好的達(dá)7-8，成漿得率50%以上，好的達(dá)57%，裂斷長(zhǎng)4000m 以上，好的達(dá)7000m以上，可以取得草漿深度脫木素，成漿淺好漂白，強(qiáng)度好，蒸煮得率高， 可以節(jié)能、減污，降耗等優(yōu)點(diǎn)。而本發(fā)明方法恰好相反，蒸煮獲得高錳酸鉀值32 40 (相當(dāng)于52 65卡伯價(jià))超高硬度漿，得率在62 70 %，此時(shí)漿的形態(tài)幾乎同原料沒(méi)有區(qū)別，依靠機(jī)械力和氧脫木素方法來(lái)分離纖維。有不少技術(shù)人員致力于提高禾草類(lèi)纖維制漿蒸煮效果這方面的研究，如專(zhuān)利申請(qǐng) CN200710115246. 3 “一種棉稈本色化學(xué)機(jī)械漿連續(xù)制漿方法”中公開(kāi)的棉稈本色化學(xué)機(jī)械漿的生產(chǎn)方法，原料經(jīng)過(guò)干濕法備料，脫水計(jì)量，擠壓縮進(jìn)入連續(xù)蒸煮管加堿蒸煮，蒸煮結(jié)束原料依靠重力掉入高濃熱磨機(jī)磨漿，后噴放至噴放倉(cāng)，經(jīng)洗滌得到本色漿。這是化學(xué)熱磨機(jī)械漿，漿的質(zhì)量和強(qiáng)度與化學(xué)漿有很大的區(qū)別。
現(xiàn)有技術(shù)的疏解工藝通常用在制備木漿的過(guò)程中，如專(zhuān)利申請(qǐng) CN200410023742. 2，名稱為“一種化學(xué)木漿的生產(chǎn)方法”中公開(kāi)的化學(xué)木漿的生產(chǎn)方法，包括浸漬、擠壓疏解、脫木素，所述擠壓疏解在蒸煮之前進(jìn)行，通過(guò)該工藝使得木片的結(jié)構(gòu)變得疏松，木片變薄，堆積密度變小，形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的木絲團(tuán)，由于這種木絲團(tuán)的比表面積變大，易于均勻吸收藥品，使脫木素反應(yīng)速度相應(yīng)加快，反應(yīng)物也易于溶出，此階段為強(qiáng)化蒸煮藥液的均勻滲透，減少蒸煮化學(xué)品的用量，減少蒸煮時(shí)間，以及提高蒸煮成漿均一性。通常認(rèn)為對(duì)于禾草類(lèi)植物制得的漿料因含雜細(xì)胞較多，且半纖維含量也多，容易水化，濾水性能相對(duì)于木漿差，比較難于洗滌。傳統(tǒng)上蒸煮后得到的漿料硬度高時(shí)，由于漿料的粘度小，導(dǎo)致開(kāi)始時(shí)濾水性能好，但最后洗凈度卻較差，這是由于在蒸煮時(shí)的一部分廢液存在纖維內(nèi)部，對(duì)于硬度高的漿料，纖維破壞少，內(nèi)部的廢液主要是由細(xì)胞腔內(nèi)向外擴(kuò)散，硬度高的紙漿，纖維內(nèi)的廢液擴(kuò)散阻力就大，越不易洗滌。本發(fā)明利用疏解工藝，首先把纖維搓開(kāi)，細(xì)胞腔內(nèi)的黑液被暴露，大大改善黑液的提取。另外，如何有效地脫除木素，也是禾草類(lèi)纖維制漿的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。氧脫木素的方法一般被用于制備木漿，是一種對(duì)環(huán)境污染較小的工藝，有著很高的脫木素率，對(duì)纖維的破壞相對(duì)較少。但如果用于制備禾草類(lèi)植物漿，由于草類(lèi)纖維在中濃度輸送中，叩解度提高太高，嚴(yán)重影響草漿的濾水性能。本發(fā)明制備的漿適合于使用氧脫木素工藝，可生產(chǎn)高強(qiáng)度的紙漿。氧脫木素一般較少用于制備禾草類(lèi)植物漿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種禾草類(lèi)纖維原料碳酸鈉蒸煮制漿方法，所述方法可以降低或者消除堿回收系統(tǒng)白泥的二次污染，同時(shí)簡(jiǎn)化草漿堿回收苛化及白泥回收系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案一種禾草類(lèi)纖維原料碳酸鈉蒸煮制漿方法，所述方法包括如下步驟(1)備料； ⑵蒸煮；(3)疏解并洗漿；⑷后處理；其中步驟( 所述蒸煮包括將步驟(1)備料后的禾草類(lèi)原料和蒸煮液混合均勻后，加入蒸煮器內(nèi)，碳酸鈉用量15-22%，液比1 2.8 1 9，加熱并升溫，升溫至130 1600C，優(yōu)選130-145°C，并保溫0 60min，優(yōu)選30-45min，蒸煮結(jié)束，得到粗漿。其中所述的備料可以參考現(xiàn)有技術(shù)制漿中任何的備料，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)此無(wú)需付出更多的創(chuàng)造性勞動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的。然而本發(fā)明優(yōu)選的備料包括禾草原料經(jīng)干法切斷、粉碎和除塵?；蛘呤窃谏鲜龈煞ㄇ袛?、粉碎和除塵基礎(chǔ)上再進(jìn)行濕法洗滌和搓揉處理，然后脫水并擠壓。上述的擠壓優(yōu)選為擠壓至干度35度以上，更優(yōu)選為35 45度，最優(yōu)選為40_42度。根據(jù)前面所述的方法，優(yōu)選步驟( 所述的禾草類(lèi)原料和蒸煮液混合，其中的蒸煮液溫度為60 95°C。根據(jù)前面所述的方法，步驟(2)所述蒸煮結(jié)束后的粗漿pH為9 12，優(yōu)選為10 11。
根據(jù)前面所述的方法，步驟( 所述蒸煮設(shè)備為采用蒸球和橫管連蒸，或者采用間歇立鍋蒸煮，或立式連續(xù)蒸煮器；當(dāng)采用蒸球和橫管連蒸時(shí)，液比為1 2.8 1 4;當(dāng)采用間歇立鍋蒸煮或立式連蒸時(shí)，液比為1 6 1 9。根據(jù)前面所述的方法，步驟( 所述疏解是對(duì)步驟( 得到的漿料進(jìn)行機(jī)械磨漿， 疏解后得到的漿硬度為高錳酸鉀值30 40，優(yōu)選為30 36 ；所述洗漿為將疏解結(jié)束后的超高硬度漿進(jìn)行黑液提取，洗凈的漿料濃度為8 12%。即經(jīng)過(guò)如下步驟⑴備料；⑵蒸煮；(3)疏解并洗漿；⑷后處理后得到的漿硬度為高錳酸鉀值30 40，優(yōu)選為30 36。所述的提取黑液為本領(lǐng)域常用手段，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)此無(wú)需付出更多創(chuàng)造性勞動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的。所述的疏解可以為本領(lǐng)域制漿中的任何疏解，譬如通過(guò)機(jī)械力進(jìn)行疏解，疏解設(shè)備可以是螺旋擠壓機(jī)、疏解機(jī)、盤(pán)磨機(jī)和雙輥擠漿機(jī)，優(yōu)選疏解機(jī)和單盤(pán)磨機(jī)。根據(jù)前面所述的方法，步驟( 所述疏解后得到的漿叩解度為22 38° SR。本發(fā)明還可優(yōu)選的是，在步驟( 所述的蒸煮結(jié)束后，在步驟C3)所述的疏解前對(duì)蒸煮得到的粗漿進(jìn)行濃縮。 優(yōu)選將所述粗漿濃縮到濃度為15 25 %。所述濃縮可以采用本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)中任何的濃縮手段，優(yōu)選采用的為擠壓螺旋。根據(jù)前面所述的方法，在步驟(3)的疏解并洗漿結(jié)束后，以及在步驟⑷的后處理前還包括氧脫木素步驟。也就是說(shuō)，所述的方法包括如下步驟備料；蒸煮；疏解并洗漿；氧脫木素；后處理；并得到化學(xué)漿；或者為不包括氧脫木素步驟，即所述方法包括如下步驟(1)備料；( 蒸煮；(3) 疏解并洗漿；(4)后處理；并得到半化學(xué)漿。所述氧脫木素優(yōu)選包括將步驟C3)洗漿后得到的洗凈后的漿料送入氧脫木素塔，將漿料加熱至90 120°C，加入氫氧化鈉和氧氣，塔頂壓力維持0. 4 0. 5Mpa，反應(yīng)時(shí)間 120 330min。所述的氧脫木素可以選用單段或者多段氧脫工藝。根據(jù)前面所述的方法，所述氫氧化鈉重量用量為步驟C3)洗漿后得到的洗凈的漿料重量的6 12% ；所述氧氣用量為，每噸步驟(3)洗漿后得到的洗凈的漿料使用50 IOOkg氧氣。根據(jù)前面所述的方法，經(jīng)過(guò)步驟(4)后處理后得到的漿高錳酸鉀值為3 10，白度 40 62%，裂斷長(zhǎng)4. 5 7. 0km，撕裂度200 M8mN，耐折度15 30次。即經(jīng)過(guò)步驟備料；蒸煮；疏解并洗漿；氧脫木素；后處理后得到的漿高錳酸鉀值為 3 10，白度40 62%，裂斷長(zhǎng)4. 5 7. 0km，撕裂度200 M8mN，耐折度15 30次。根據(jù)前面所述的方法，步驟(4)所述后處理包括洗滌、篩選、凈化或漂白中的一種或幾種的組合。
其中優(yōu)選為包括洗滌、篩選、凈化得到本色草漿?；蛘邇?yōu)選為包括洗滌、篩選、凈化后經(jīng)過(guò)漂白得到漂白漿。根據(jù)前面所述的方法，所述的蒸煮液包含綠液；甚至為了進(jìn)一步調(diào)節(jié)液比，還可在綠液中補(bǔ)加水、黑液或氫氧化鈉中的至少一種。譬如，可以為綠液補(bǔ)加黑液；還可以為綠液補(bǔ)加黑液和氫氧化鈉；還可以為綠液補(bǔ)加氫氧化鈉和水；還可以為綠液補(bǔ)加黑液和水；甚至還可以為綠液補(bǔ)加水。當(dāng)補(bǔ)加水或者氫氧化鈉時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)蒸煮原料的種類(lèi)，以及所需產(chǎn)品性能，和綠液的組分來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，而無(wú)需付出更多的創(chuàng)造性勞動(dòng)。所述的黑液為本領(lǐng)域常用黑液，所述黑液的成分對(duì)本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)沒(méi)有任何影響，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所公開(kāi)的液比可不付出任何創(chuàng)造性勞動(dòng)而輕易獲悉。所述綠液中碳酸鈉含量為95_260g/L，含有氫氧化鈉含量為0 4%，所述的百分比為相對(duì)絕干纖維原料的重量百分比；綠液pH值為10. 3 10. 6。本發(fā)明所述的蒸煮液優(yōu)選為采用堿法制漿、碳酸鈉法蒸煮、黑液在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生、經(jīng)過(guò)凈化處理后的綠液。更為具體的譬如是，所述綠液為，堿法及綠液蒸煮的黑液固形物在堿爐燃燒過(guò)程中無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為碳酸鈉并熔融于爐底形成墊層，當(dāng)熔融物從墊層中流出進(jìn)入溶解槽，熔融物溶解于液體中生成綠液一碳酸鈉溶液。根據(jù)前面所述的方法，所述碳酸鈉為使用粒度小于40ppm的碳酸鈉為原料。根據(jù)前面所述的方法，所述的禾草類(lèi)纖維原料為稻草、麥草、玉米秸稈、棉桿、蘆葦或蘆竹中的一種或幾種的組合。本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下優(yōu)勢(shì)(1)操作簡(jiǎn)單，便于工業(yè)化生產(chǎn)；(2)能夠降低甚至消除堿回收系統(tǒng)白泥的二次污染；(3)能夠簡(jiǎn)化草漿堿回收苛化及白泥回收系統(tǒng)。通常情況下，綠液中的碳酸鈉85%要苛化成NaOH，NaOH回用于蒸煮，苛化反應(yīng)方程式Ca0+Na2C03+H20^2Na0H+CaC03 I碳酸鈣(白泥)目前沒(méi)有成熟可靠的處理方法，只能丟棄或掩埋，造成二次污染。本發(fā)明濾液Na2C03都回用于蒸煮，少量苛化，所以減輕污染。由于苛化量只有傳統(tǒng)的20%左右，設(shè)備和投資大幅減少。
具體實(shí)施例方式以下用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明，將有助于對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)，效果有更進(jìn)一步的了解，實(shí)施例不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求來(lái)決定。實(shí)施例1選擇麥草作為原料、橫管連蒸。采用干濕法備料，原料在切草機(jī)中被切斷、羊角除塵器除塵、螺旋脫水、計(jì)量后，進(jìn)入螺旋喂料器擠壓形成料塞，當(dāng)料塞進(jìn)入浸漬器，麥草的料塞迅速膨脹吸收蒸煮藥液，蒸煮藥液由黑液、綠液和少量的堿液組成，碳酸鈉用量18%，氫氧化鈉用量2%，液比1 3.5。在橫管連蒸器中，蒸煮最高溫度150°C，20分鐘后噴放到擠漿機(jī)中濃縮處理，得到濃度20-22%的粗漿進(jìn)入疏解機(jī)進(jìn)行纖維解離。解離后的漿料調(diào)濃，通過(guò)真空洗漿機(jī)提取黑液后進(jìn)入氧脫木素單元，采用三段連續(xù)氧脫工藝，一段用堿量2. 5%、用氧量25Kg，溫度100°C，塔頂氧壓0. 3MPa,反應(yīng)時(shí)間 60min ；二段用堿量2.0%、用氧量25秘，溫度110°C，塔頂氧壓0. 4MPa，反應(yīng)時(shí)間60min ；三段用堿量2. 0%、用氧量20Kg (均對(duì)進(jìn)漿)，溫度120°C，塔頂氧壓0. 4MPa，反應(yīng)時(shí)間90min， 氧脫終點(diǎn)PH在9. 5 10.4。氧脫后的漿料經(jīng)過(guò)二段真空洗漿機(jī)洗滌、一級(jí)三段篩選、一級(jí)四段除砂和圓網(wǎng)濃縮機(jī)濃縮后，得到本色草漿。對(duì)本色草漿進(jìn)行傳統(tǒng)的DEP漂白操作，獲得漂白草漿。漂白草漿的指標(biāo)為裂斷長(zhǎng)為5000米，撕裂度為250mN，白度為78% ISO，耐折次數(shù)為觀次，打漿度為32° SR。實(shí)施例2以稻草原料、蒸球蒸煮。除去稻草中的霉?fàn)€部分，經(jīng)過(guò)五刀切葦機(jī)切斷、羊角除塵器除塵后進(jìn)入預(yù)浸螺旋，并與蒸煮藥液均勻混合。蒸煮藥液由黑液和綠液組成，碳酸鈉用量 20%，液比 1 3。向蒸球內(nèi)通蒸汽40min，球內(nèi)壓力0. 4MPa，進(jìn)行小放汽操作，歷時(shí)20min，使得球內(nèi)壓力由0. 4MPa降到0. 05MPa，然后繼續(xù)通汽至球內(nèi)壓力5. OMPa，保壓20min后噴放至噴放倉(cāng)。噴放倉(cāng)內(nèi)的漿料被螺旋輸送機(jī)推入單螺旋擠漿機(jī)，擠出黑液后濃度25%的漿料通過(guò)盤(pán)磨機(jī)疏解成漿，此時(shí)的漿料硬度35K。疏解后的漿料，通過(guò)雙輥擠漿機(jī)提取黑液后進(jìn)入氧脫木素單元，采用四段連續(xù)氧脫工藝，一段用堿量3%、用氧量30Kg，溫度90°C，塔頂氧壓0. 4MPa,反應(yīng)時(shí)間60min ；二段用堿量2. 0%、用氧量25Kg，溫度110°C，塔頂氧壓0. 4MPa,反應(yīng)時(shí)間60min ；三段用堿量 2. 0%、用氧量20Kg，溫度110°C，塔頂氧壓0. 4MPa,反應(yīng)時(shí)間60min，四段用堿量1. 5%、用氧量20Kg (均對(duì)進(jìn)漿)，溫度120°C，塔頂氧壓0. 4MPa,反應(yīng)時(shí)間90min。氧脫后的漿料經(jīng)過(guò)二段雙輥擠漿機(jī)洗滌、一級(jí)三段篩選、一級(jí)三段除砂和濃縮后， 得到本色稻草漿。本色稻草漿的指標(biāo)為裂斷長(zhǎng)為4900米，撕裂度為220mN，白度為46% ISO，耐折次數(shù)為32次，打漿度為35° SR。實(shí)施例3選擇蘆葦為原料，立鍋間歇蒸煮。采用干法備料，在錘式粉碎機(jī)中原料被切斷、軋扁、搓揉成片狀、絲狀、經(jīng)風(fēng)選、篩選、除塵，除雜率達(dá)觀％。備好料的蘆葦，通過(guò)皮帶運(yùn)輸機(jī)裝入間歇式蒸煮鍋內(nèi)并控制液比1 8，用22%碳酸鈉的量150°C熱綠液裝鍋，開(kāi)啟循環(huán)加熱系統(tǒng)，對(duì)蒸煮液進(jìn)行加熱至150°C，保溫15min后向蒸煮鍋內(nèi)通入冷黑液置換，當(dāng)黑液溫度小于95°C時(shí)停止置換，用噴放泵噴至噴放倉(cāng)。噴放倉(cāng)內(nèi)的漿料被螺旋輸送機(jī)推入雙螺旋擠漿機(jī)，擠出黑液后濃度20 %的漿料通過(guò)高頻疏解機(jī)疏解成漿，此時(shí)的漿料硬度37K。疏解后的漿料，通過(guò)真空洗漿機(jī)提取黑液后進(jìn)入氧脫木素單元，采用四段連續(xù)氧脫工藝，一段用堿量4%、用氧量30Kg，溫度110°C，塔頂氧壓0. 4MPa，反應(yīng)時(shí)間60min ；二段用堿量3. 0%、用氧量25Kg，溫度110°C，塔頂氧壓0. 4MPa,反應(yīng)時(shí)間60min ；三段用堿量 2. 0%、用氧量20Kg，溫度120°C，塔頂氧壓0. 4MPa,反應(yīng)時(shí)間60min，四段用堿量1.5%、H202 用量2%、用氧量20Kg (均對(duì)進(jìn)漿)，溫度120°C，塔頂氧壓0. 4MPa，反應(yīng)時(shí)間90min。氧脫后的漿料經(jīng)過(guò)二段真空洗漿機(jī)洗滌、一級(jí)三段篩選、一級(jí)三段除砂和濃縮后， 得到本色葦漿。對(duì)本色葦漿進(jìn)行傳統(tǒng)的DEP漂白操作，獲得漂白葦漿。漂白葦漿的指標(biāo)為裂斷長(zhǎng)為6500米，撕裂度為^OmN,白度為81% ISO，耐折次數(shù)為30次，打漿度為SR。實(shí)施例4選擇玉米秸稈為原料，立式連續(xù)蒸煮。采用干濕法備料，在自動(dòng)切草機(jī)中玉米秸稈被切斷、軋扁、搓揉成片狀、絲狀，經(jīng)羊角除塵機(jī)除塵，除雜率達(dá)22%。除塵后的原料進(jìn)入水力搓草機(jī)進(jìn)行濕法洗滌，螺旋脫水計(jì)量后通過(guò)螺旋喂料器擠壓形成料塞，當(dāng)料塞進(jìn)入浸漬器迅速膨脹與蒸煮液快速吸入并均勻混合，蒸煮液由黑液和綠液組成，碳酸鈉用量15%，液比控制在1 8.5。開(kāi)啟循環(huán)加熱系統(tǒng)，對(duì)蒸煮液進(jìn)行加熱至145°C，保溫30min后向連蒸鍋內(nèi)通入冷黑液置換，當(dāng)蒸煮液溫度小于95°C時(shí)停止置換，依靠鍋內(nèi)壓力把漿料送至擠壓螺旋，擠出黑液后濃度25%的漿料通過(guò)磨機(jī)疏解成漿，此時(shí)的漿料硬度35K。疏解后的漿料，通過(guò)真空洗漿機(jī)提取黑液后進(jìn)入氧脫木素單元，采用三段連續(xù)氧脫工藝，一段用堿量3%、用氧量25Kg，溫度90°C，塔頂氧壓0. 35MPa,反應(yīng)時(shí)間60min ；二段用堿量2. 5%、用氧量25Kg，溫度100°C，塔頂氧壓0. 4MPa，反應(yīng)時(shí)間60min ；三段用堿量 2. 0%、用氧量20Kg(均對(duì)進(jìn)漿)，溫度120°C，塔頂氧壓0. 4MPa,反應(yīng)時(shí)間90min，氧脫終點(diǎn) PH 在 9. 5 10. 3。氧脫后的漿料經(jīng)過(guò)二段真空洗漿機(jī)洗滌、一級(jí)三段篩選、一級(jí)三段除砂和濃縮后， 得到本色玉米秸稈漿。本色葦漿的指標(biāo)為裂斷長(zhǎng)為4800米，撕裂度為210mN，白度為45% ISO，耐折次數(shù)為20次，打漿度為35° SR。實(shí)施例5選擇40%的稻草和60%的麥草混合纖維為原料，蒸球蒸煮?；旌显辖?jīng)過(guò)五刀切葦機(jī)切斷、羊角除塵器除塵后進(jìn)入預(yù)浸螺旋，并與蒸煮藥液均勻混合。蒸煮藥液由黑液和綠液組成，碳酸鈉用量20%，液比1 3。向蒸球內(nèi)通蒸汽40min，球內(nèi)壓力0. 4MPa，進(jìn)行小放汽操作，歷時(shí)20min，使得球內(nèi)壓力由0. 4MPa降到0. 05MPa，然后繼續(xù)通汽至球內(nèi)壓力5. OMPa，保壓20min后噴放至噴放倉(cāng)。噴放倉(cāng)內(nèi)的漿料被螺旋輸送機(jī)推入雙螺旋擠漿機(jī)，擠出黑液后濃度20 %的漿料通過(guò)盤(pán)磨機(jī)疏解成漿，此時(shí)的漿料硬度30K。疏解后的漿料，通過(guò)雙輥擠漿機(jī)提取黑液后進(jìn)入氧脫木素單元，采用二段連續(xù)氧脫工藝，一段用堿量4%、用氧量30Kg，溫度100°C，塔頂氧壓0. 4MPa,反應(yīng)時(shí)間90min ；二段用堿量3. 0%、H202用量2%，用氧量25Kg (均對(duì)進(jìn)漿)，溫度120°C，塔頂氧壓0. 4MPa,反應(yīng)時(shí)間90min。
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氧脫后的漿料經(jīng)過(guò)二段雙輥擠漿機(jī)洗滌、一級(jí)三段篩選、一級(jí)三段除砂和濃縮后， 得到本色稻麥草混合漿。本色稻麥草混合漿的指標(biāo)為裂斷長(zhǎng)為4600米，撕裂度為200mN，白度為42% ISO，耐折次數(shù)為18次，打漿度為35° SR。實(shí)施例6選擇棉桿作為原料，間歇立鍋蒸煮。采用干法備料，在錘式粉碎機(jī)中被切斷、軋扁、 搓揉成片狀、絲狀、風(fēng)選、篩選、除塵，除雜率達(dá)觀％。備料后的棉桿，通過(guò)皮帶運(yùn)輸機(jī)裝入間歇式蒸煮鍋內(nèi)并控制液比1 4，碳酸鈉用量22%。開(kāi)啟進(jìn)汽閥門(mén)，對(duì)蒸煮液和物料進(jìn)行加熱至150°C，保溫30min后噴發(fā)到噴放倉(cāng)內(nèi)。噴放倉(cāng)內(nèi)的漿料被螺旋輸送機(jī)推入雙螺旋擠漿機(jī)，擠出黑液后濃度觀%的漿料通過(guò)高頻疏解機(jī)疏解成漿，此時(shí)的漿料硬度35K。疏解后的漿料，通過(guò)真空洗漿機(jī)提取黑液后進(jìn)入氧脫木素單元，采用四段連續(xù)氧脫工藝，一段用堿量4%、用氧量30Kg，溫度110°C，塔頂氧壓0. 4MPa，反應(yīng)時(shí)間60min ；二段用堿量3. 0%、用氧量25Kg，溫度110°C，塔頂氧壓0. 4MPa，反應(yīng)時(shí)間60min ；三段用堿量 2. 0%、用氧量20Kg，溫度120°C，塔頂氧壓0. 4MPa,反應(yīng)時(shí)間60min，四段用堿量1. 5%、用氧量20Kg (均對(duì)進(jìn)漿)，溫度120°C，塔頂氧壓0. 4MPa,反應(yīng)時(shí)間90min。氧脫后的漿料經(jīng)過(guò)二段真空洗漿機(jī)洗滌、一級(jí)三段篩選、一級(jí)三段除砂和濃縮后， 得到本色棉稈漿。對(duì)本色棉稈漿進(jìn)行傳統(tǒng)的DEP漂白操作，獲得漂白棉桿漿。漂白棉桿漿的指標(biāo)為裂斷長(zhǎng)為5000米，撕裂度為220mN，白度為78% ISO，耐折次數(shù)為16次，打漿度SR。實(shí)施例7選擇稻草作為原料，間歇立鍋蒸煮。采用干法備料，在自動(dòng)破碎機(jī)中被切斷、粉碎、 除塵，除雜率達(dá)30。備料后的原料，通過(guò)皮帶運(yùn)輸機(jī)裝入間歇立鍋內(nèi)并控制液比1 2. 8，碳酸鈉用量 18%。開(kāi)啟進(jìn)汽閥門(mén)，對(duì)蒸煮液和物料進(jìn)行加熱至160°C，結(jié)束蒸煮，pH值為10. 8，然后噴發(fā)到噴放倉(cāng)內(nèi)。噴放倉(cāng)內(nèi)的漿料被螺旋輸送機(jī)推入雙螺旋擠漿機(jī)，擠出黑液后濃度18 %的漿料通過(guò)高頻疏解機(jī)疏解成漿，此時(shí)的漿料硬度32K，叩解度為31° SR。疏解后的超高硬度漿提取黑夜后得到洗凈的漿料，濃度為8%。疏解后的漿料，通過(guò)真空洗漿機(jī)提取黑液后進(jìn)入氧脫木素單元，采用單段氧脫工藝，用堿量9%、用氧量60Kg，溫度110°C，塔頂氧壓0. 4MPa,反應(yīng)時(shí)間120min。氧脫后的漿料經(jīng)過(guò)三段真空洗漿機(jī)洗滌、一級(jí)三段篩選、一級(jí)三段除砂和濃縮后， 得到本色稻草漿。對(duì)本色稻草漿進(jìn)行氧漂操作，獲得漂白稻草漿。漂白稻草漿的指標(biāo)為裂斷長(zhǎng)為4400米，撕裂度為210mN，白度為72% ISO，耐折次數(shù)為15次，打漿度34° SR。實(shí)施例8選擇蘆葦作為原料，蒸球蒸煮。采用干法備料，在切葦機(jī)中蘆葦被切斷、風(fēng)選、篩選、除塵，除雜率達(dá)對(duì)％。備料后的原料，通過(guò)皮帶運(yùn)輸機(jī)裝入蒸球內(nèi)并控制液比1 3，碳酸鈉用量22%。 開(kāi)啟進(jìn)汽閥門(mén)，對(duì)蒸煮液和物料進(jìn)行加熱至150°C，保溫lOmin，蒸煮結(jié)束后pH值為11，然后噴發(fā)到噴放倉(cāng)內(nèi)。噴放倉(cāng)內(nèi)的漿料被螺旋輸送機(jī)推入雙螺旋擠漿機(jī)，擠出黑液后濃度22%的漿料通過(guò)高頻疏解機(jī)疏解成漿，此時(shí)的漿料硬度35K，叩解度為22° SR。疏解后的超高硬度漿提取黑夜后得到洗凈的漿料，濃度為12%。疏解后的漿料，通過(guò)真空洗漿機(jī)提取黑液后進(jìn)入氧脫木素單元，采用單段氧脫工藝，用堿量10%、用氧量50Kg，溫度120°C，塔頂氧壓4. 2MPa，反應(yīng)時(shí)間MOmin。氧脫后的漿料經(jīng)過(guò)單段真空洗漿機(jī)洗滌、一級(jí)三段篩選、一級(jí)三段除砂和濃縮后， 得到本色蘆葦漿。對(duì)本蘆葦漿進(jìn)行氯漂操作，獲得漂白蘆葦漿。漂白蘆葦漿的指標(biāo)為裂斷長(zhǎng)為5500米，撕裂度為220mN，白度為76% ISO，耐折次數(shù)為18次，打漿度SR。實(shí)施例9選擇稻草和麥草的混合物作為原料，連續(xù)立鍋蒸煮。采用濕法備料，在錘式粉碎機(jī)中被切斷、軋扁、搓揉成片狀、絲狀、風(fēng)選、篩選、除塵，除雜率達(dá)26%。備料后的原料，通過(guò)濕法備料中的喂料器裝入連續(xù)立鍋內(nèi)并控制液比1 7，碳酸鈉用量18%。開(kāi)啟進(jìn)汽閥門(mén)，對(duì)蒸煮液和物料進(jìn)行加熱至145°C，保溫20min，蒸煮結(jié)束后 PH值為9. 7，然后噴發(fā)到噴放倉(cāng)內(nèi)。噴放倉(cāng)內(nèi)的漿料被螺旋輸送機(jī)推入雙螺旋擠漿機(jī)，擠出黑液后濃度18 %的漿料通過(guò)高頻疏解機(jī)疏解成漿，此時(shí)的漿料硬度;34Κ，叩解度為30° SR。疏解后的超高硬度漿提取黑夜后得到洗凈的漿料，濃度為9%。疏解后的漿料，通過(guò)真空洗漿機(jī)提取黑液后進(jìn)入氧脫木素單元，采用單段氧脫工藝，用堿量12%、用氧量90Kg，溫度100°C，塔頂氧壓5. OMPa，反應(yīng)時(shí)間200min。氧脫后的漿料經(jīng)過(guò)三段真空洗漿機(jī)洗滌、一級(jí)三段篩選、一級(jí)三段除砂和濃縮后， 得到本色混合漿。得到的本色混合漿的指標(biāo)為裂斷長(zhǎng)為4600米，撕裂度為200mN，白度為42% ISO，耐折次數(shù)為12次，打漿度36° SR。實(shí)施例10選擇玉米秸稈作為原料，間歇立鍋蒸煮。采用干法備料，在錘式粉碎機(jī)中被切斷、 軋扁、搓揉成片狀、絲狀、風(fēng)選、篩選、除塵，除雜率達(dá)32%。備料后的原料，通過(guò)皮帶運(yùn)輸機(jī)裝入間歇立鍋內(nèi)并控制液比1 9，碳酸鈉用量 15%。開(kāi)啟進(jìn)汽閥門(mén)，對(duì)蒸煮液和物料進(jìn)行加熱至130°C，保溫30min，蒸煮結(jié)束后pH值為 9，然后噴發(fā)到噴放倉(cāng)內(nèi)。噴放倉(cāng)內(nèi)的漿料被螺旋輸送機(jī)推入雙螺旋擠漿機(jī)，擠出黑液后濃度18 %的漿料通過(guò)高頻疏解機(jī)疏解成漿，此時(shí)的漿料硬度30K，叩解度為35° SR。疏解后的超高硬度漿提取黑夜后得到洗凈的漿料，濃度為12%。疏解后的漿料，通過(guò)真空洗漿機(jī)提取黑液后進(jìn)入氧脫木素單元，采用單段氧脫工
10藝，用堿量8%、用氧量lOOKg，溫度90°C，塔頂氧壓4. 8MPa，反應(yīng)時(shí)間270min。氧脫后的漿料經(jīng)過(guò)兩段真空洗漿機(jī)洗滌、一級(jí)三段篩選、一級(jí)三段除砂和濃縮后， 得到本色玉米秸稈漿。本色玉米秸稈漿的指標(biāo)為裂斷長(zhǎng)為4600米,撕裂度為210mN，白度為48% ISO, 耐折次數(shù)為13次，打漿度36° SR。
權(quán)利要求
1.一種禾草類(lèi)纖維原料碳酸鈉蒸煮制漿方法，所述方法包括如下步驟(1)備料；(2) 蒸煮；⑶疏解并洗漿；⑷后處理；其特征在于，其中步驟( 所述蒸煮包括將步驟(1)備料后的禾草類(lèi)原料和蒸煮液混合均勻后，加入蒸煮器內(nèi)，碳酸鈉用量15-22%，液比1 2.8 1 9，加熱并升溫，升溫至 130 160°C，優(yōu)選130-145°C，并保溫0 60min，優(yōu)選30-45min，蒸煮結(jié)束，得到粗漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述蒸煮結(jié)束后的粗漿pH為9 12，優(yōu)選為10 11。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟( 所述蒸煮為采用蒸球或橫管連蒸，或者為采用間歇立鍋蒸煮，或者為采用立式連蒸器蒸煮；當(dāng)采用蒸球或橫管連蒸時(shí)，液比為1 2.8 1 4;當(dāng)采用間歇立鍋或立式連蒸器蒸煮時(shí)，液比為1 6 1 9。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟C3)所述疏解是對(duì)步驟( 得到的漿料進(jìn)行機(jī)械磨漿，疏解后得到的漿硬度為高錳酸鉀值30 40，優(yōu)選為30 36 ；所述洗漿為將疏解結(jié)束后的超高硬度漿進(jìn)行黑液提取，洗凈的漿料濃度為8 12%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟C3)所述疏解后得到的漿叩解度為 22 38° SR0
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(3)的疏解并洗漿結(jié)束后，以及在步驟(4)的后處理前還包括氧脫木素步驟；或者不包括氧脫木素步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述氧脫木素包括將步驟C3)洗漿后得到的洗凈后漿料送入氧脫木素塔，將漿料加熱至90 120°C，加入氫氧化鈉和氧氣，塔頂壓力維持0. 4 0. 5Mpa,反應(yīng)時(shí)間120 330min。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述氫氧化鈉重量用量為步驟C3)洗漿后得到的洗凈的漿料重量的6 12% ；所述氧氣用量為，每噸步驟C3)洗漿后得到的洗凈的漿料使用50 IOOkg氧氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，經(jīng)過(guò)步驟(4)后處理后得到的漿高錳酸鉀值為3 10，白度40 62%，裂斷長(zhǎng)4. 5 7. Okm,撕裂度200 M8mN，耐折度10 30次。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(4)所述后處理包括洗滌、篩選、凈化或漂白中的一種或幾種的組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的蒸煮液包含綠液， 優(yōu)選還包含黑液或氫氧化鈉中的至少一種，所述綠液中碳酸鈉含量為95-260g/L，氫氧化鈉用量為0 4%，綠液pH值為10. 3 10.6。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述碳酸鈉為使用粒度小于40ppm的碳酸鈉為原料。
13.根據(jù)權(quán)利要求1 10任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的禾草類(lèi)纖維原料為稻草、麥草、玉米秸稈、棉桿、蘆葦或蘆竹中的一種或幾種的組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種禾草類(lèi)纖維原料碳酸鈉蒸煮制漿方法，所述方法包括如下步驟(1)備料；(2)蒸煮；(3)疏解并洗漿；(4)氧脫木素；(5)后處理；其中步驟(2)所述蒸煮包括將步驟(1)備料后的禾草類(lèi)原料和蒸煮液混合均勻后加入蒸煮器內(nèi)，液比1∶2.8～1∶9，加熱并升溫，升溫至130～160℃，優(yōu)選130～145℃，并保溫0～60min，優(yōu)選30～45min，蒸煮結(jié)束，得到粗漿。
文檔編號(hào)D21H11/12GK102337700SQ201110319628
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者宋明信, 張厚民, 李忠正, 李洪法, 畢衍金, 陳松濤 申請(qǐng)人:山東泉林紙業(yè)有限責(zé)任公司