全棉稈原料生產漂白化機漿預處理工藝的製作方法
2023-10-06 20:07:54
專利名稱：全棉稈原料生產漂白化機漿預處理工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種製漿造紙領域，尤其一種適用於APMP製漿工藝的全棉稈原料生產漂白化機漿預處理工藝。
背景技術：
木材原料的高得率製漿技術在國內外均具有較長的發展歷史，其製漿方法從早期的磨石磨木漿、木片磨木漿發展到後來的CTMP，所採用的原料主要為各種針葉木材，產品主要用於新聞紙生產。在最近的幾十年中，隨著造紙技術的不斷進步，帶補充漂白的TMP、BCTMP以及APMP和改型的PRC-APMP等新的生產工藝不斷產生，生產原料也從最初的馬尾松、雲衫等針葉材擴展到桉木、楊木、楓木等闊葉材以及少量的棉、麻全稈，其產品的應用範圍亦不斷拓展，除原有的新聞紙、紙板、瓦楞原紙和衛生紙外，在銅版紙、LWC紙、白卡紙等高級紙張中的應用也不斷獲得成功的範例。以TMP和CTMP為例，其產品質量如表1所示表1雲衫、楊木化機漿質量指標
我國在上世紀80年代末和90年代初對於棉稈等非木材原料的化學漿、半化漿應用進行了大量的研究研究工作，由於棉稈材質緻密程度差異較大，不利於備料和蒸煮液的均勻滲透以及漂白困難(棉稈化學漿經過兩段次氯酸鹽漂可達到70％ISO)等問題，棉稈的應用範圍具有一定的局限性，特別是限制了棉稈原料在高白度文化紙張中的應用。
國內的非木材原料化機漿生產工藝研究工作目前尚處於起步階段，2003年，江蘇鹽城雙燈集團利用當地60萬噸/年的棉稈資源建設一條年產20萬噸的棉稈CTMP生產線用於高強瓦楞紙生產，已經通過中試，目前處於投產試運行階段，根據我們初步的檢索結果顯示，棉稈漂白化機漿的研究工作尚未開展。本課題組利用實驗室現有的設備條件，受晨鳴紙業集團委託，進行了棉稈APMP製漿可行性的探索性實驗，在總用鹼量為6％、總H2O2用量為5.5％的條件下進行的初步實驗結果如下表2所示表2課題組棉稈APMP初步實驗結果
根據上表結果分析認為在該預處理組實驗中，雖然棉稈APMP的強度指標較好，優於通常的楊木化機漿強度(參見表1)，但對於漂白化機漿來說，本次實驗的白度略低，可能對配抄高白度紙和紙板造成不利影響。因此，目前的棉稈化機漿技術還不是十分完善，尚存在許多改善之處。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足之處，在基本上不增加化學品消耗的情況下通過預處理技術，提供一種可有效提高棉稈化機漿白度、有利於獲得良好的成漿質量的全棉稈原料生產漂白化機漿預處理工藝。
本發明的目的是這樣實現的
該全棉稈原料生產漂白化機漿預處理工藝的步驟為其預處理工藝步驟為(1).棉稈原料準備對棉稈原料洗淨泥沙、摘除棉桃及枝葉；(2).NaOH或鹼式鹽預處理添加為棉稈原料重量的0.5％-1.0％的NaOH或添加為棉稈原料重量的1.0％-2.0％的鹼式鹽並與棉杆原料混合，加水稀釋使原料液比為1∶4，在80-90℃溫度條件下浸漬25-35分鐘；(3).進行I段螺旋擠壓螺旋擠壓的壓縮比為1∶4；(4).進行I段化學浸漬同時向棉稈原料中添加為棉稈原料重量3.0％的NaOH、2％的H2O2、2％的NaSiO3、0.5％的DTPA，在65-75℃溫度條件下浸漬50-70分鐘；(5).II段螺旋擠壓疏解螺旋擠壓的壓縮比為1∶4；(6).進行II段化學浸漬同時添加為棉稈原料重量2.0％的NaOH、3.5％的H2O2、1.5％的NaSiO3、0.3％的DTPA，在70-95℃溫度條件下浸漬50-70分鐘；(7).在磨漿機上進行高濃磨漿磨漿濃度為25％-30％，磨區壓力≥0.12MPa；(8).補充漂白向磨漿後所產生的漿液內同時添加為棉稈原料重量1.2％的NaOH、3.0％的H2O2、1.1％的NaSiO3，0.3％的DTPA，充分混合攪拌；(9).篩選過0.15mm縫篩，良漿消潛備用。
而且，所述的NaOH或鹼式鹽是濃度為≥99.9％的工業原料；所述的H2O2是濃度為≥50％的工業原料；所述的NaSiO3是Na2O含量為19％-22％的工業原料；所述的DTPA是濃度≈30％的工業原料。
而且，所述的鹼式鹽為草酸鈉或硼氫化鈉或硼氫化鉀或草酸鉀或過氧化鈉。
具體實施例方式
下面對本發明的最佳實施例做進一步詳述以棉稈原料重量為1000KG進行詳細描述。
本發明所採用的鹼式鹽包括草酸鈉Na2C2O4、硼氫化鈉NaBH4、硼氫化鉀KBH4、草酸鉀K2C2O4、過氧化鈉Na2O2等，由於這些鹼式鹽的添加量、功能、效果基本上相同，因此，本實施例僅以草酸鈉為例進行敘述，其他鹼式鹽的舉例予以省略。
該全棉稈原料生產漂白化機漿預處理工藝的步驟為(1).棉稈原料準備要求對棉稈原料洗淨泥沙、摘除未淨棉桃及枝葉，最終形成1000KG棉稈原料；(2).對棉稈原料進行NaOH或鹼式鹽如草酸鈉預處理將80公斤的NaOH或者200公斤如草酸鈉混合浸入棉稈原料，並加水稀釋使原料液比為1∶4，在90℃溫度條件下浸漬30分鐘；
(3).將浸漬後的棉稈原料在擠壓機上進行I段螺旋擠壓，該螺旋擠壓的壓縮比為1∶4；(4).對螺旋擠壓後的棉稈原料進行I段化學浸漬，即向棉稈原料中同時添加為30KG的NaOH、20KG的H2O2、20KG的NaSiO3、5KG的DTPA，在70℃溫度條件下浸漬60分鐘；(5).對I段化學浸漬後的棉稈原料進行II段螺旋擠壓疏解，螺旋擠壓的壓縮比為1∶4；(6).進行II段化學浸漬，向棉稈原料中添加20KG的NaOH、35KG的H2O2、15KG的NaSiO3、3KG的DTPA，在80℃溫度條件下浸漬60分鐘；(7).在磨漿機上進行高濃磨漿磨漿濃度為25％-30％，磨區壓力≥0.12MPa；(8).補充漂白向上述所形成的漿液內同時添加12KG的NaOH、30KG的H2O2、11KG的NaSiO3，3KG的DTPA，並充分混合攪拌；(9).篩選在篩選機上過0.15mm目的縫篩，良漿消潛備用。
上述步驟中的NaOH及鹼式鹽均是濃度為≥99.9％的工業原料；H2O2是濃度為≥50％的工業原料；NaSiO3是Na2O含量為19％-22％的工業原料；DTPA是濃度≈30％的工業原料。
本發明充分考慮了典型的5萬噸/年兩段APMP基本工藝情況，為達到本發明所提出的質量指標，對現有工藝、設備是這樣調整的1.增加原料預浸漬倉，及附帶的化學藥品輸送與計量裝置，條件許可的廠家可將現有木片洗滌倉內襯抗鹼蝕材料後代用；2.對腐朽情況較為嚴重的陳棉稈，一段螺旋擠壓之後應增設洗滌塔，強化果膠等粘性物質的去除效果，減小對後續工段的不良影響。
本發明的優點和積極效果是1.採用鹼式鹽預處理工藝的棉稈APMP製漿技術，與普通棉稈漂白化機漿工藝相比，在總用鹼量不增加的條件下，手抄片物理強度不同程度提高；總H2O2用量不變條件下，其白度明顯優於普通化機漿漂白工藝，且經過補充漂白後，可以達到一般文化用紙要求。
2.由於採用預處理工藝，在成漿指標不變條件下，可以降低化學品消耗，提高原料製漿得率、降低汙染物排放。
採用本發明的預處理工藝後，棉稈APMP製漿的強度、白度指標如下表3
權利要求
1.一種全棉稈原料生產漂白化機漿預處理工藝，其特徵在於其預處理工藝步驟為(1).棉稈原料準備對棉稈原料洗淨泥沙、摘除棉桃及枝葉；(2).NaOH或鹼式鹽預處理添加為棉稈原料重量的0.5％-1.0％的NaOH或添加為棉稈原料重量的1.0％-2.0％的鹼式鹽並與棉杆原料混合，加水稀釋使原料液比為1∶4，在80-90℃溫度條件下浸漬25-35分鐘；(3).進行I段螺旋擠壓螺旋擠壓的壓縮比為1∶4；(4).進行I段化學浸漬同時向棉稈原料中添加為棉稈原料重量3.0％的NaOH、2％的H2O2、2％的NaSiO3、0.5％的DTPA，在65-75℃溫度條件下浸漬50-70分鐘；(5).II段螺旋擠壓疏解螺旋擠壓的壓縮比為1∶4；(6).進行II段化學浸漬同時添加為棉稈原料重量2.0％的NaOH、3.5％的H2O2、1.5％的NaSiO3、0.3％的DTPA，在70-95℃溫度條件下浸漬50-70分鐘；(7).在磨漿機上進行高濃磨漿磨漿濃度為25％-30％，磨區壓力≥0.12MPa；(8).補充漂白向磨漿後所產生的漿液內同時添加為棉稈原料重量1.2％的NaOH、3.0％的H2O2、1.1％的NaSiO3、0.3％的DTPA，充分混合攪拌；(9).篩選過0.1 5mm縫篩，良漿消潛備用。
2.根據權利要求1所述的全棉稈原料生產漂白化機漿預處理工藝，其特徵在於所述的NaOH或鹼式鹽是濃度為≥99.9％的工業原料；所述的H2O2是濃度為≥50％的工業原料；所述的NaSiO3是Na2O含量為19％-22％的工業原料；所述的DTPA是濃度≈30％的工業原料。
3.根據權利要求1或2所述的全棉稈原料生產漂白化機漿預處理工藝，其特徵在於所述的鹼式鹽為草酸鈉或硼氫化鈉或硼氫化鉀或草酸鉀或過氧化鈉。
全文摘要
本發明屬於一種適用於APMP製漿工藝的全棉稈原料生產漂白化機漿預處理工藝。其主要工藝是採用NaOH或鹼式鹽對棉稈原料進行預處理，通過兩道擠壓和兩道化學浸漬工藝及補充漂白即可獲得所需要的良漿。本發明的棉稈APMP製漿技術與普通棉稈漂白化機漿工藝相比，在總用鹼量不增加的條件下，手抄片物理強度不同程度提高；在總H
文檔編號D21C9/16GK101046072SQ20061001338
公開日2007年10月3日 申請日期2006年3月28日 優先權日2006年3月28日
發明者李群 申請人:天津科技大學