一種紙漿與棉短絨的複合漿粕及其製備方法
2023-04-24 10:48:31 1
專利名稱：一種紙漿與棉短絨的複合漿粕及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種粘膠纖維用漿粕，具體地說，是一種採用造紙漿粕與棉短絨為原料製備的複合粘膠纖維用漿粕及其製備工藝，屬於漿粕製漿技術領域。
背景技術：
隨著科學技術的發展和人民生活水平的提高，人們的消費觀念和健康觀念發生了很大的轉變，消費者對紡織用品的要求也越來越高，在穿著方面不僅要求美觀舒適、講究個性時尚，而且能抑菌、抗菌、易於護理，健康環保。棉、木、竹、麻、等原料生產的粘膠纖維各有特點，而只用一種漿粕生產的粘膠纖維性能單調，將兩種及以上漿粕進行複合製備粘膠纖維用漿粕能發揮各種纖維的優異性能， 揚長避短。紙漿從原料來說，有竹、木、棉、麻、甘蔗渣、棉杆等種類，紙漿粕製備溶解漿有自身的優缺點，紙漿灰分、鐵等指標含量較好，但甲種纖維素含量低，半纖維素含量高。紙漿改溶解漿技術已開始在化纖行業應用，但存在生產周期長、汙染重、得率低、成本高等缺點。棉短絨因纖維素含量高、工藝成熟、棉花種植量大，儘管近幾年棉短絨價格一路走高，目前仍是生產粘膠纖維的主要原料。粘膠纖維用漿粕生產講究重蒸輕漂，甲種纖維素含量的多少、非纖維素物質分解的多少及得率等主要取決於蒸煮過程工藝的控制，因每種原料物性質不同，蒸煮工藝也不同。如果在蒸煮段對原料進行複合蒸煮，會造成其中一種原料的纖維素裂解過劇或蒸解不透，得率降低等難處理的問題。
發明內容
本發明的目的在於，針對上述問題，提供了一種紙漿與棉短絨的複合漿粕及其製備漿粕的方法，將紙漿與棉短絨按各自的性狀分別蒸煮，在漂白段進行複合，既能使纖維性能有效結合又不會產生在蒸煮段複合時的顧此失彼的問題，從而使製得的複合漿粕不但保留了各原料的優點，且甲種纖維素含量高，得率高。本發明的技術方案為一種製備複合纖維素的新型漿粕生產方法，採用造紙漿粕和棉短絨為原料分別進行鹼法蒸煮，紙漿漂白前的生產可包括如下步驟原料備料、預浸漬、投料、蒸煮、擠漿、打漿、洗料、濃縮、鹼精製。紙漿甲種纖維素含量偏低，半纖維素含量較高，直接蒸煮消耗蒸煮液多，而且蒸煮後的黑液難處理。將紙漿進行鹼浸漬處理，可以除去一部分半纖維素，提純甲種纖維素。預浸漬處理後的紙漿易投料，能縮短蒸煮時間，降低蒸煮強度，而且漿料雜纖維含量少，易漂白。在蒸煮之前對紙漿原料進行鹼浸漬處理，即將經備料後的紙漿用浸漬鹼液浸漬， 浸漬液中鹼以NaOH計含量為25 60g/L，液比(即絕幹原料重量與蒸煮液總液量體積的比)為1 2 1 8. 5，在常壓下浸漬液溫度50-80°C，保溫20 60min。因紙漿含雜質很少，浸漬後的鹼液除溶入一部分半纖維素外，較為潔淨，可以濾出半纖維素重複使用，也可配為蒸煮液。紙漿在浸漬桶中打碎浸漬，浸漬後的漿料擠壓出多餘的鹼液後，由螺旋輸送機輸送到蒸球或立鍋投料蒸煮。本方法中紙漿的蒸煮工藝，採用鹼法蒸煮，用鹼率10 30%，液比1 2.0 1 6. 5，添加蒸煮助劑，蒸煮助劑為十二烷基苯磺酸鈉和綠氧。十二烷基苯磺酸鈉的加入量為絕幹漿重的0. 1 5%，綠氧加入量為絕幹漿重的0. 1 5%。經1次升溫，1次小放汽後保溫，保溫溫度110 170°C，保溫時間40 300min。蒸煮後黑液殘鹼以NaOH計5 20g/L，粘度 9 18mPa. s。將蒸煮後的紙漿料通過擠漿機擠壓出大部分黑液，擠漿壓力0. 2 0. 5MPa,出料濃度20 60%。擠漿有利於下一步漿料的洗滌，還可減少廢水排放量。根據紙漿纖維長短情況進行打漿，溼重 20的漿料進行切斷和疏解，控制溼重在8 20g，然後進行洗料、濃縮；鹼精製能進一步提純甲種纖維素，溶出半纖維素。鹼精製條件氫氧化鈉相對絕幹漿重加入量5.0 15. 0%，漿濃6 40%，溫度60 100°C，精製時間40 150min。漂白工藝鹼精製後的紙漿料與鹼精製後的棉漿料在漂白塔中混合的絕乾重量百分比為紙漿料 99%，棉漿料 99%。具體方法為漂白塔設有兩個，在第一個漂白塔中，加入二氧化氯，二氧化氯加入量為相對絕幹漿重的0. 4 2%，漿料濃度6 30%， 漂白溫度40 70°C，時間控制在60 150min，漂白終點pH在3. 5 4. 1 ；水洗後進入第二個漂白塔，分別加入過氧化氫、氫氧化鈉、矽酸鈉和硫酸鎂，過氧化氫的加入量為相對絕幹漿重的2 5%，氫氧化鈉的加入量為相對絕幹漿重的2 5%，矽酸鈉的加入量為相對絕幹漿重的2 3%，硫酸鎂的加入量為相對絕幹漿重的0. 1 2%，溫度60 90°C，漂白時間控制在30 90min。漂白後的漿料經酸處理、水洗、精選、抄漿製成粘膠纖維用漿粕。本發明的優點在於能夠將竹、木、麻、甘蔗渣等纖維的獨特性能與棉的優異性能相結合，且所用紙漿的品種不受生產方法及原料的限制，可以為本色漿，也可為漂白漿；製得的成品甲種纖維素漿粕中甲種纖維素含量> 92%、灰分含量< 0. 10%、鐵分含量 (25mg/kg，而且製漿過程中汙染少，能實現鹼液的循環利用；可拓展為其它任意兩種或兩種以上紙漿或竹、木、棉、麻等原料獨立蒸煮，經本發明方法的一系列工藝處理後，在漂白段複合製備成溶解漿。
具體實施例方式以下對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明，在實際生產需要中，可以根據生產的需要和生產中的狀況對該生產步驟進行適當的調整，這對本領域內技術人員來說，是公知的常識。實施例一所用造紙竹漿粕的甲種纖維素86. 1%，溼重10g，棉短絨蒸煮按化纖行業常用工藝。1、造紙漿漂白前的工藝A、鹼浸漬處理浸漬液中鹼以NaOH計含量為30g/L，液比為1 4. 2，在常壓下浸漬液溫度52°C，保溫30min ；B、蒸煮用鹼率15%，液比1 3. 2，蒸煮助劑十二烷基苯磺酸鈉加入量為絕幹漿重的0. 5%，綠氧加入量為絕幹漿重的1 %，升溫時間40min，小放汽時間lOmin，保溫溫度 1460C，保溫時間60min。蒸煮後黑液殘鹼以NaOH計7. 8g/L，蒸煮後粘度14. 3mPa. s ；C、擠漿螺旋擠漿機，擠漿壓力0. 35MPa,出料濃度35% ；D、打漿疏解為主，疏解時間15min，電流IOOA ；E、洗料帶式洗漿機，水洗30min ；F、濃縮按照化纖行業常用工藝；H、鹼精製氫氧化鈉加入量為相對絕幹漿重的5. 0%，漿濃30%，溫度80°C，精製時間50min。2、漂白及漂白後的工藝漂白紙漿料與棉漿料在漂白塔中混合的絕乾重量百分比為紙漿料60%，棉漿料40 %。在第一個漂白塔中，二氧化氯相對絕幹漿重的加入量為0.8%，漿料濃度15 %，漂白溫度42°C，漂白時間60min，漂白終點pH在3. 6 ；水洗後進入第二個漂白塔，加入過氧化氫相對絕幹漿重的3%，氫氧化鈉相對絕幹漿重的3%，矽酸鈉相對絕幹漿重的2%，硫酸鎂相對絕幹漿重的1 %，漂白溫度62°C，漂白時間40min ；酸處理濃度20%的鹽酸相對絕幹漿重的加入量為2%，六偏磷酸鈉相對絕幹漿重的加入量為1%，處理時間40min ； 經水洗、精選除砂、抄造成漿粕。最終製備的膠粘纖維漿粕中甲種纖維素含量94. 8%、灰分含量0. 08%和鐵分含量 12mg/kg。實施例二所用造紙麻漿粕的甲種纖維素88. 4%，溼重35g，棉短絨蒸煮按化纖行業常用工藝。1、造紙漿漂白前的工藝A、鹼浸漬處理浸漬液中鹼以NaOH計含量為25g/L，液比為1 2. 0，在常壓下浸漬液溫度50°C，保溫20min ；B、蒸煮用鹼率10%，液比1 2. 0，蒸煮助劑十二烷基苯磺酸鈉加入量為絕幹漿重的5%，綠氧加入量為絕幹漿重的0. 1%，升溫時間30min，小放汽時間lOmin，保溫溫度 110°C，保溫時間40min。蒸煮後黑液殘鹼以NaOH計6. 4g/L，蒸煮後粘度13. OmPa. s ；C、擠漿螺旋擠漿機，擠漿壓力0. 2MPa,出料濃度20% ；D、打漿進行切斷和疏解，打漿後溼重15g ；E、洗料帶式洗漿機，水洗30min ；F、濃縮按照化纖行業常用工藝；H、鹼精製氫氧化鈉加入量為相對絕幹漿重的15. 0%，漿濃6%，溫度60°C，精製時間40min。2、漂白及漂白後的工藝漂白紙漿料與棉漿料在漂白塔中混合的絕乾重量百分比為紙漿料1%，棉漿料 99 %。在第一個漂白塔中，二氧化氯相對絕幹漿重的加入量為0.4%，漿料濃度6 %，漂白溫度40°C，漂白時間60min，漂白終點pH在3. 5 ；水洗後進入第二個漂白塔，加入過氧化氫相對絕幹漿重的2%，氫氧化鈉相對絕幹漿重的2%，矽酸鈉相對絕幹漿重的2%，硫酸鎂相對絕幹漿重的0. 1 %，漂白溫度60°C，漂白時間30min ；酸處理濃度20%的鹽酸相對絕幹漿重的加入量為2%，六偏磷酸鈉相對絕幹漿重的加入量為1%，處理時間40min ；經水洗、精選除砂、抄造成漿粕。最終製備的膠粘纖維漿粕中甲種纖維素含量96. 4%、灰分含量0. 06%和鐵分含量 18mg/kg。實施例三所用造紙甘蔗渣漿粕的甲種纖維素78. 7%，溼重8g，棉短絨蒸煮按化纖行業常用工藝。1、造紙漿漂白前的工藝A、鹼浸漬處理浸漬液中鹼以NaOH計含量為60g/L，液比為1 8. 5，在常壓下浸漬液溫度80°C，保溫60min ；B、蒸煮用鹼率30%，液比1 6. 5，蒸煮助劑十二烷基苯磺酸鈉加入量為絕幹漿重的0. 1%，綠氧加入量為絕幹漿重的5%，升溫時間50min，小放汽時間lOmin，保溫溫度 170°C，保溫時間300min。蒸煮後黑液殘鹼以NaOH計8. Og/L，蒸煮後粘度12. 5mPa. s ；C、擠漿螺旋擠漿機，擠漿壓力0. 5MPa,出料濃度60% ；D、打漿疏解為主，疏解時間15min，電流IOOA ；E、洗料帶式洗漿機，水洗30min ；F、濃縮按照化纖行業常用工藝；H、鹼精製氫氧化鈉加入量為相對絕幹漿重的7. 0%，漿濃40%，溫度100°C，精製時間 150min。2、漂白及漂白後的工藝漂白紙漿料與棉漿料在漂白塔中混合的絕乾重量百分比為紙漿料99%，棉漿料1 %。在第一個漂白塔中，二氧化氯相對絕幹漿重的加入量為2.0%，漿料濃度30 %，漂白溫度70°C，漂白時間150min，漂白終點pH在4. 1 ；水洗後進入第二個漂白塔，加入過氧化氫相對絕幹漿料的5 %，氫氧化鈉相對絕幹漿料的5 %，矽酸鈉相對絕幹漿料的3 %，硫酸鎂相對絕幹漿重的2%，漂白溫度90°C，漂白時間90min ；酸處理濃度20%的鹽酸相對絕幹漿重的加入量為3%，六偏磷酸鈉相對絕幹漿重的加入量為1%，處理時間30min ；經水洗、精選除砂、抄造成漿粕。最終製備的膠粘纖維漿粕中甲種纖維素含量92. 3%、灰分含量0. 08%和鐵分含量 21mg/kg。實施例四所用造紙木漿粕的甲種纖維素89.2%，溼重15g，棉短絨蒸煮按化纖行業常用工藝。1、造紙漿漂白前的工藝A、鹼浸漬處理浸漬液中鹼以NaOH計含量為28g/L，液比為1 4. 4，在常壓下浸漬液溫度60°C，保溫50min。B、蒸煮用鹼率15. 4%，液比1 3. 4，蒸煮助劑十二烷基苯磺酸鈉加入量為絕幹漿重的1%，綠氧加入量為絕幹漿重的3%，升溫時間40min，小放汽時間lOmin，保溫溫度 152°C，保溫時間120min。蒸煮後黑液殘鹼以NaOH計8. 2g/L，蒸煮後粘度12. 2mPa. s。C、擠漿螺旋擠漿機，擠漿壓力0. 35MPa,出料濃度33 %。D、打漿切斷、疏解，時間30min。Ε、洗料帶式洗漿機，水洗30min。F、濃縮按照化纖行業常用工藝；H、鹼精製氫氧化鈉加入量為相對絕幹漿重的10. 5%，漿濃31%，溫度801，精製時間70min。2、漂白及漂白後的工藝漂白紙漿料與棉漿料在漂白塔中混合的絕乾重量百分比為紙漿料70%，棉漿料30%。在第一個漂白塔中，二氧化氯相對絕幹漿重的加入量為1.5%，漿料濃度15%，漂白溫度50°C，漂白時間80min，漂白終點pH在3. 8 ；水洗後進入第二個漂白塔，加入過氧化氫相對絕幹漿重的3. 4%，氫氧化鈉相對絕幹漿重的3. 2%，矽酸鈉相對絕幹漿重的2%，硫酸鎂相對絕幹漿重的0. 8%，漂白溫度75°C，漂白時間50min。酸處理濃度20%的鹽酸相對絕幹漿重的加入量為2. 5%，六偏磷酸鈉相對絕幹漿重的加入量為1. 0%，處理時間40min。經水洗、精選除砂、抄造成漿粕。最終製備的膠粘纖維漿粕中甲種纖維素含量95. 3%、灰分含量0. 05%和鐵分含量 8mg/kg。實施例五所用造紙甘蔗渣漿粕的甲種纖維素73. 8%，溼重8g，所用造紙麻漿粕甲種纖維素 86. 3%，溼重15g，造紙甘蔗渣漿粕與造紙麻漿粕在浸漬桶中混合的絕乾重量百分比為甘蔗渣漿粕50%，麻漿料50%。棉短絨蒸煮按化纖行業常用工藝。1、造紙漿漂白前的工藝A、鹼浸漬處理浸漬液中鹼以NaOH計含量為40g/L，液比為1 3. 5，在常壓下浸漬液溫度70°C，保溫40min ；B、蒸煮用鹼率25%，液比1 4. 5，蒸煮助劑十二烷基苯磺酸鈉加入量為絕幹漿重的1. 3%，綠氧加入量為絕幹漿重的4%，升溫時間40min，小放汽時間lOmin，保溫溫度 165°C，保溫時間210min。蒸煮後黑液殘鹼以NaOH計5. Og/L，蒸煮後粘度13. 6mPa. s ；C、擠漿螺旋擠漿機，擠漿壓力0. 4MPa,出料濃度55% ；D、打漿疏解為主，疏解時間15min，電流IlOA ；E、洗料帶式洗漿機，水洗30min ；F、濃縮按照化纖行業常用工藝；H、鹼精製氫氧化鈉加入量為相對絕幹漿量的9. 5%，漿濃42%，溫度99°C，精製時間 120min。2、漂白及漂白後的工藝漂白紙漿料與棉漿料在漂白塔中混合的絕乾重量百分比為紙漿料65%，棉漿料35%。二氧化氯相對絕幹漿重的加入量為1 %，漿料濃度18%，漂白溫度65°C，漂白時間 80min，漂白終點pH3. 8 ；水洗後進入第二個漂白塔，加入過氧化氫相對絕幹漿重的3%，氫氧化鈉相對絕幹漿重的3%，矽酸鈉相對絕幹漿重的2%，硫酸鎂相對絕幹漿重的1%，溫度 60°C，漂白時間60min ；酸處理濃度20%的鹽酸相對絕幹漿重的加入量為2%，六偏磷酸鈉相對絕幹漿重的加入量為2%，處理時間30min ；經水洗、精選除砂、抄造成漿粕。最終製備的膠粘纖維漿粕中甲種纖維素含量94. 9%、灰分含量0. 06%和鐵分含量 15mg/kg。本發明各個實施例中，所用化工料均為本領域生產中所用之料，均可從市場中得到，且對於生產結果不會產生影響；在各工序中用到的設備，均採用當前粘膠纖維生產中所用的常規設備，並無特別之處。最後應說明的是以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明， 儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。 凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種紙漿與棉短絨的複合漿粕，其特徵在於由紙漿與棉短絨複合製備而成，採用造紙漿粕和棉短絨為原料分別進行鹼法蒸煮，然後在漂白階段進行複合而成；所述的複合漿粕中各原料所含的重量分數分別為紙漿料 99%，棉漿料 99%;所述的複合漿粕的甲種纖維素含量彡92%，灰分含量彡0. 10%，鐵分含量彡25mg/kg。
2.根據權利要求1所述紙漿與棉短絨的複合漿粕，其特徵在於所述的紙漿為竹、木、 棉、麻中的一種或多種為原料的紙漿。
3.權利要求1所述紙漿與棉短絨的複合漿粕的製備方法，其特徵在於包括鹼浸漬處理、蒸煮、擠漿、打漿、洗料、濃縮、鹼精製、漂白、酸處理、水洗、精選除砂、抄造成漿粕，具體工藝步驟如下(1)鹼浸漬處理，將經備料後的紙漿用浸漬鹼液浸漬，浸漬液中鹼以NaOH計含量為 25 60g/L，液比為1 2 1 8. 5，在常壓下浸漬液溫度50 80°C，保溫20 60min;(2)蒸煮工藝採用鹼法蒸煮，用鹼率10 30%，液比1 2.0 1 6. 5，經1次升溫， 1次小放汽後保溫，保溫溫度110 170°C，保溫時間40 300min，蒸煮後黑液殘鹼以NaOH 計 5 20g/L，粘度 9 18mPa. s ；(3)將蒸煮後的紙漿料通過擠漿機擠壓出黑液，擠漿壓力0.2 0. 5MPa,出料濃度 20 60% ；(4)打漿溼重<20g的漿料打漿以疏解為主，疏解電流 20的漿料進行切斷和疏解，控制溼重在8 20g，然後進行洗料、濃縮；(5)鹼精製，條件氫氧化鈉相對絕幹漿重加入量5.0 15. 0%，漿濃6 40%，溫度 60 100°C，精製時間40 150min ；(6)漂白鹼精製後的紙漿料與鹼精製後的棉漿料在漂白塔中的絕乾重量百分比分別為紙漿料 99%，棉漿料 99% ；(7)漂白後的漿料經酸處理、水洗、精選、抄漿製成粘膠纖維用漿粕。
4.根據權利要求3所述的紙漿與棉短絨的複合漿粕的製備方法，其特徵在於所述步驟(2)蒸煮工藝中添加蒸煮助劑，蒸煮助劑為十二烷基苯磺酸鈉和綠氧，十二烷基苯磺酸鈉的加入量為絕幹漿重的0. 1 5%，綠氧加入量為絕幹漿重的0. 1 5%。
5.根據權利要求3所述的紙漿與棉短絨的複合漿粕的製備方法，其特徵在於所述的步驟(6)漂白方法為所述的漂白塔設有兩個，在第一個漂白塔中，加入二氧化氯，二氧化氯加入量為相對絕幹漿重的0. 4 2%，漿料濃度6 30%，漂白溫度40 70°C，時間控制在 60 150min，漂白終點pH在3. 5 4. 1 ；水洗後進入第二個漂白塔，分別加入過氧化氫、氫氧化鈉、矽酸鈉和硫酸鎂，過氧化氫的加入量為相對絕幹漿重的2 5%，氫氧化鈉的加入量為相對絕幹漿重的2 5%，矽酸鈉的加入量為相對絕幹漿重的2 3%，硫酸鎂的加入量為相對絕幹漿重的0. 1 2%，溫度60 90°C，漂白時間控制在30 90min。
全文摘要
本發明提供了一種紙漿與棉短絨複合製備粘膠纖維用漿粕的方法，採用該方法可以將竹、木、麻、甘蔗渣等纖維的獨特性能與棉的優異性能相結合，可以為其它任意兩種或兩種以上紙漿或竹、木、棉、麻等原料獨立蒸煮，經一系列工藝處理後，在漂白段複合製備成溶解漿。本發明所用紙漿的品種不受生產方法及原料的限制，可以為本色漿，也可為漂白漿，通過鹼浸漬處理，降低紙漿蒸煮難度，製得的溶解漿甲種纖維素含量高，浸漬液可循環利用，採用該方法製漿過程中汙染少，能實現鹼液的循環利用。
文檔編號D21C9/14GK102182090SQ201110049038
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月2日 優先權日2011年3月2日
發明者劉建華, 盧海蛟, 姜明亮, 王東, 王樂軍, 秦翠梅, 逄奉建 申請人:山東海龍股份有限公司