葵花杆擠壓機械法製漿的製作方法

2023-10-17 11:01:44

專利名稱：：葵花杆擠壓機械法製漿的製作方法
技術領域：
：本發明屬於造紙領域。
背景技術：
：葵花杆屬年生長植物，綜纖維素含量為76%左右，多戊糖含量為190/0左右，杆與髓的比例為89:11。葵花杆纖維較均勻，0.5-1.0mi的纖維佔50-60%，打漿時易於潤漲，成漿強度較一般莖稈纖維好，纖維質量屬一般闊葉木範疇。葵花杆的木質部含纖維細胞、導管分子、木射線細胞和木射線薄壁細胞等組分，雜細胞組分含量較高，這些雜細胞組分形狀各異、尺寸很小，不僅會影響蒸煮後成漿的纖維質量，而且在製漿和洗滌的過程中容易流失，故而會降低製漿得率。葵花杆芯中的髓細胞體積佔整株體積的50%以上，髓細胞灰分中的主要成分為Ca、Si的無機礦物質，不論制化學槳還是制化學機械漿，這一組分不僅消耗製漿化學藥品，而且還會影響成漿質量。
發明內容本發明的目的是提供一種以葵花杆為原料製備造紙槳液的方法。本發明製成有效成分的配比是葵花杆NaOH=l:0.030.04.本發明的製備步驟是a、將葵花杆或甜高糧杆用切草機切成40mm長的段，再經錘式粉碎機粉碎後，用輸送機送入料倉中儲存待用；b、將料倉中儲存的原料用皮帶輸送機送到立式除髓機半溼法除髓；c、經半溼法除髓後進入洗滌機洗滌，然後再進入立式除髓機進行溼法除髓，吸水飽和料渣被除髓機下端的給料螺旋送到雙螺旋擠漿機，吸水不飽和的髓被除髓機上端的刮板去除；d、再進入預汽蒸倉，通過汽蒸使渣料變得鬆軟；e、然後進入雙螺杆擠壓浸漬機，通過擠壓將渣料片擠壓磨解成絲團狀粗漿料，並與機內的NaOH浸漬吸收；f、混合後的粗漿料進入反應倉繼續反應，並通過倉內的螺旋軸分層輸出，再經過稀釋螺旋稀釋到35%低濃度洗漿，然後將稀釋到35%的低濃漿經雙螺旋擠漿機擠漿脫水，使其濃度達到2535%，ra值近於中性本色粗漿；g、再進入高濃盤磨機進行高濃磨漿，將其中的纖維分絲帚化，漿料的打漿度是4050。SR;h、把磨漿後的漿料置入消潛池稀釋、停留、攪拌，使紙漿纖維舒張、伸直；i、最後進入到螺旋壓榨脫水機中進行螺旋式壓榨脫水，並擠出成品漿料。本發明在低濃盤磨機和篩選除渣系統中進一步處理，可以降低漿料的打漿度23。SR，進一步去除漿料中的輕重雜質，得到造紙原料本發明低能耗、無汙染、低水耗(噸紙/io噸水)、高強度、高得率、高效益，把葵花杆作為原料，用在擠壓法機械製漿造紙工藝上，在國內外還是空白。葵花杆原料來源廣，基本無需資金的投入，噸紙可節約木材2—3立方米。按現在紙槳的價格計算，噸漿利潤可達600元人民幣。這一發明給國內外製漿、造紙業節能、降耗、減排提供了可靠的保證。具體實施例方式本發明製成有效成分的配比是葵花杆NaOH二l:0.030.04.本發明的製備步驟是a、將葵花杆或甜高糧杆用切草機切成40mm長的段，再經錘式粉碎機粉碎後，用輸送機送入料倉中儲存待用；b、將料倉中儲存的原料用皮帶輸送機送到立式除髓機半溼法除髓；c、經半溼法除髓後進入洗滌機洗滌，然後再進入立式除髓機進行溼法除髓，吸水飽和料渣被除髓機下端的給料螺旋送到雙螺旋擠漿機，吸水不飽和的髓被除髓機上端的刮板去除；d、再進入預汽蒸倉，通過汽蒸使渣料變得鬆軟；e、然後進入雙螺杆擠壓浸漬機，通過擠壓將渣料片擠壓磨解成絲團狀粗漿料，並與機內的NaOH浸漬吸收；f、混合後的粗漿料進入反應倉繼續反應，並通過倉內的螺旋軸分層輸出，再經過稀釋螺旋稀釋到35%低濃度洗漿，然後將稀釋到35%的低濃漿經雙螺旋擠漿機擠漿脫水，使其濃度達到2535%，PH值近於中性本色粗漿；g、再進入高濃盤磨機進行高濃磨漿，將其中的纖維分絲帚化，漿料的打漿度是405(TSR;h、把磨漿後的漿料置入消潛池稀釋、停留、攪拌，使紙槳纖維舒張、伸直；i、最後進入到螺旋壓榨脫水機中進行螺旋式壓榨脫水，並擠出成品漿料。本發明在低濃盤磨機和篩選除渣系統中進一步處理，可以降低漿料的打漿度23。SR，進一步去除漿料中的輕重雜質，得到造紙原料紙漿。以下是對本發明工藝流程圖各步驟的詳細說明1.料倉將葵花杆或甜高糧杆用切草機切成40mm長的段，再經錘式粉碎機粉碎後，用輸送機送入料倉中儲存待用。2.輸送機將料倉中儲存的原料用皮帶輸送機送到立式除髓機半溼法除髓。3.立式除髓機半溼法除髓它由一個豎式安裝的轉子、篩鼓以及傳動部件組成，轉子上有許多沿螺旋線排列的飛錘，有傳動部件驅動高速運轉。它的作用主要給物料以離心力，而不是將物料錘碎切斷。渣料主要靠本身重力進料，在離心力和重力的共同作用下，沿螺旋線前進，通過轉子和圓筒形篩鼓之間的淨化處理區。渣料剛進入除髓機時是無定向的，由於離心力作用於纖維束重心，使纖維束直立定向排列，沿篩鼓旋轉而不通過篩孔。篩鼓是固定的，轉子不僅推動纖維束沿螺旋線前進，而且使纖維束本身自轉，互相搓揉，使纖維束鬆散開，這樣，髓與纖維分離，並通過篩孔排出除去。4.洗漆機洗漆機是靠浮選和攪拌作用洗滌的。它像一個U形的水池，在U形池拐彎處下方設有一個圓錐形捕集器。經過半溼法除髓的纖維，經雙輥給料機送入U形池的一端，加水稀釋至2%濃度，形成一鬆散漂浮的層流，渣料浸泡在水池中，被一連串的鐮刀狀轉子撥動前進。重雜質(泥沙、石塊、金屬物等)沉澱到池底，順著水流緩慢的流入捕集器中，定期自動排除。渣料中的殘糖和可溶性物質大部分被洗滌溶解出來，提高了淨化程度。由於後面轉子轉速逐漸加快，渣料一繞過U形池拐彎處，便逐漸形成比較密實的纖維層，並在轉子撥動下爬上斜坡，進入濾水孔板。孔板設在U形池水位之上，洗滌水逐漸被瀝乾。渣料離開洗滌機時，溼度約90%，隨即進入立式除髓機進行溼法除髓。(洗滌水溫度50-6(TC)5.立式除髓機進行溼法除髓經洗滌機清洗好的渣料離開洗滌機時，溼度約90%，隨即進入立式除髓機進行溼法除髓。它的原理是根據料渣與髓的吸水性的不同因而它們的比重產生差異，吸水飽和料渣被除髓機下端的給料螺旋送到雙螺旋擠漿機，吸水不飽和的髓被除髓機上端的刮板去除，從而達到了渣髓分離的目的。6.雙螺旋擠漿機經進入立式除髓機進行溼法除髓後的渣料含水量90%左右，但由於渣料組織之間結合力的作用，纖維沒有得到充分潤漲，因此，靠雙螺旋擠漿機兩根帶有螺旋、相互嚙合轉子的外力作用來破壞渣料組織之間的結合力並脫去40—50%的水分，以使纖維得到充分潤漲。同時滿足預汽蒸倉對渣料片含水量的要求。7.預汽蒸倉汽蒸倉主要作用是通過汽蒸使渣料片變得鬆軟，易於吸收藥液，同時作為中間料倉將渣料片均勻輸送至雙螺杆擠壓機。(蒸汽溫度90-96°C、汽蒸時間10-15分鐘)8.雙螺杆擠壓浸漬機雙螺杆擠壓浸漬機是工藝中的關鍵設備，功能是通過擠壓作用將渣料片擠壓磨解成絲團狀粗漿料狀態，並與計量加入機內的化學藥液浸漬吸收，然後在一定的壓力和溫度下完成藥液和漿料的充分混合，以提高化學反應效率。(擠壓浸漬溫度85-95°C、進料濃度30-35%，加折百的NaoH液體，加入量是渣料量的3-4%,此時的打漿度是15-17°SR)9.反應倉反應倉是製漿工藝的關鍵設備之一，它是料片浸漬化學藥品後進行成漿反應的主要場所。反應倉主要由上部方錐形倉體和下部多條平行的出料螺旋軸組成。粗漿料在浸漬化學藥品後從反應倉頂部進料口落入反應倉內，可通蒸汽使倉內達到一定溫度，物料在倉內停留一段時間後被倉底出料螺旋軸分層輸出。螺旋軸為變距螺旋結構，可保證反應倉內物料反應時間恆定，使反應均勻充分，為後一段工序盤磨打漿作好準備。(反應溫度85--95。C，反應時間40—45分鐘)10.稀釋螺旋把經過反應倉，濃度為30-35%的含鹼粗漿經稀釋螺旋，稀釋到3-5%低濃漿，以起到洗漿的作用。11.雙螺旋擠漿機把經過稀釋螺旋稀釋到3-5%低濃漿再經雙螺旋擠漿機擠漿脫水，使其濃度達到25-35%，PH近於中性本色粗槳。12.計量螺旋控制進入高濃盤磨機所需的粗漿量。13.高濃盤磨機用於粗漿料的高濃磨漿，主要是使纖維分絲帚化。經高濃盤磨機磨槳後，漿料的打漿度是40-50°SR，符合國家本色商品漿各項質量指標的要求。14.消潛池把磨漿後的漿料稀釋、停留、攪拌，使紙漿纖維舒張、伸直，以消除高濃磨漿過程中紙漿纖維的扭曲、巻曲現象。15.螺旋壓榨脫水機螺旋壓榨脫水機主要由圓筒形濾鼓和變徑螺旋軸(內徑逐漸變大，外徑不變)構成封閉壓縮空間。漿料進入螺旋後，由於螺旋的轉動被向前推進，因封閉空間逐漸減小並且受到出料口處氣動背壓裝置的推力而擠出濾液，漿料由螺旋末段與氣動背壓盤之間排出，濾液通過篩網由外殼底部流入收集箱。在螺旋壓榨脫水機螺旋軸尾部增加了軸心脫水，可使被壓縮的漿層裡外脫水一致，大壓縮比的螺旋軸及氣動背壓盤可使漿料高度濃縮，以達到後續工段的處理濃度。氣動背壓盤可自動控制出漿壓力，使擠出紙漿的幹度均勻穩定，作為商品漿即可打包裝銷售。16.根據紙種的不同，可用低濃盤磨機和篩選除渣系統進一步處理。以使漿料的打漿度再提高2-3°SR，進一步除去漿料中的輕、重雜質，以得到更優質的造紙原料-一紙漿。實驗過程試驗原料取自內蒙地區，經人工除髓後切成料段的上年生葵花杆工藝過程物料洗滌浸泡4h—8(TC條件浸漬2h——段擠壓疏解—5。Z。Na0H洗滌後粗槳打漿度16。SR—KRK常壓磨漿一常溫條件漿濃度20%左右，磨漿條件磨盤間隙0.5mm，經一次磨漿後的紙漿在實驗室平板篩漿機篩漿(篩板篩縫0.2ram)，測定所得細漿的打漿度為51°SR。採用L&WFiberTester纖維自動分析儀測定葵花杆和廢紙漿成漿的纖維形態，項目紙漿種類葵花杆漿廢紙漿纖維平均長度/mm0.9550.783纖維平均寬度/tim25.128.3紙頁物理性能檢測將所抄紙頁經恆溫恆溼標準條件處理，按國家標準規定的方法測定紙頁的各項物理性能。檢測儀器抗張測試儀Lorentzen&Wettre公司，瑞典產；撕裂度儀Lorentzen&Wettre公司，瑞典產；耐破度儀Lorentzen&Wettre公司，瑞典產；環壓強度測試儀四川省長江造紙儀器廠；耐折度儀T皿USOLSENtestingmachineco.willowGrove.PA，美國產。葵花杆漿配抄瓦楞原紙的物理性能檢測結果tableseeoriginaldocumentpage11tableseeoriginaldocumentpage12小結1.葵花杆經雙螺旋擠壓機處理後，打漿度分別為16°SR，再經KRK磨在2(F/。漿濃、磨盤間隙0.5mm條件下一次磨漿，其打漿度為葵花杆漿5rSR，這說明紙漿均容易磨漿。2.由於葵花杆漿的打漿度偏高，導致紙漿的各項強度均偏高，特別是裂斷長和環壓強度。因為強度與結合力成正比，而結合力與打漿度也成正比。紙的撕裂強度主要與纖維長度有關，由於紙漿的打漿度偏高，纖維變短，因此它們的撕裂強度並不高。3.在相同的磨漿條件下，葵花杆漿的濾水性能較好。4.紙漿分別與廢紙漿按不同的比例配抄瓦楞原紙。測定結果表明，隨廢紙漿比例的增大，各項強度指標呈下降趨勢，這可能是由於廢紙槳的打漿度較低所致。5.在生產中如果將葵花杆槳的打漿度降低至35-40°SR，它們的強度值會有所下降，但仍能達到抄造瓦楞原紙的要求，而且紙漿的濾水性將得到改善，也不會影響紙機的車速。系統綜述擠壓機械法葵花杆化機漿製漿工藝主要包括備料系統，除髓系統，浸漬-磨漿系統，低濃除渣篩選系統。葵花杆要進行切段、破碎，製得符合除髓要求的合格原料，這些工作在備料系統完成。備料製得的合格葵花杆原料經輸送機輸送到立式除髓機，進行半溼法除髓，經過半溼法除髓的原料，進入洗滌機，洗滌機靠浮選和攪拌作用將重雜質和甜高粱杆渣纖維中的殘糖及其它可溶性物質大部分洗滌除去，洗滌後原料進入二段立式除髓機進行溼法除髓。除髓後原料經雙螺旋擠漿機脫水至一定濃度後進入預汽蒸倉進行汽蒸；蒸後原料經計量螺旋進入雙螺杆擠壓機進行擠壓、磨解和混合浸漬，漂白化學藥液由計量泵計量加入機內，原料進入雙螺杆擠壓機後首先在高壓下被擠壓濃縮、搓揉成絲團狀，增大其有效面積以利於浸漬藥液，同時廢水由機殼內特殊的濾篦排出，排出的汙水不含任何藥物及有毒物質，因而對環境不產生任何汙染，這也是優於其它製漿方法之所在。已經變為高濃絲團狀的料片與藥液浸漬，再經高濃充分混合後以穩定的漿料濃度排出雙螺杆擠壓機進入反應倉；浸漬後料片進入反應倉進行化學反應反應倉內一般不需蒸汽加扭./、"，反應後的漿料通過卸料螺旋輸送至稀釋螺旋稀釋後的漿料進入雙螺旋擠漿機脫水至一定濃度以去除溶出物和部分殘藥，防止後續高濃盤磨機磨漿時打滑，提高磨漿效果並減少後續漿料洗滌壓力。高濃提取的廢水可稀釋後用於洗滌機洗料，充分利用殘液。濃縮後的槳料由計量螺旋送入一段盤磨機進行磨漿，磨後漿料進入消潛池停留一定時間，再經螺旋壓榨脫水機脫水濃縮洗滌後進入漿池稀釋<乾料再經低濃盤磨處理後，使纖維進一步分絲帚化，後經間歇池送入低濃篩選系統進行篩選除渣，篩後渣漿經渣漿磨打漿後返回系統進一步處理，篩後良漿送入貯漿塔，最後進入抄紙車間進行抄紙。此工藝可根據原料特點和抄紙要求的不同適當調整，如化學藥品的用量，擠壓機螺杆構型、盤磨磨片間隙、進漿濃度、進漿流量等。系統工藝條件1.洗滌系統2.擠壓浸漬段水溫度50--60°C預汽蒸倉溫度90—95。C擠壓浸漬溫度85—95。C3.反應倉溫度85--95°C時間10—15分鐘槳料濃度30—35。％時間40—45分鐘4.高濃盤磨磨漿濃度25—35%5.螺旋壓榨進口濃度4一5%系統工藝參數出口濃度30—35%得率%1.紙槳物理性能指標70-80(除髓原料)打漿度。SR:40--60紙質量與廢紙配抄比40-80%，高強瓦楞原紙達到B級以上2.原料特徵滿足除髓要求3.化學藥品及消耗量NaOH99.3%關鍵設備描述40—60kg/ADMT1、立式除髓機立式除髓機是除髓系統的關鍵設備，它由一個豎式安裝的轉子、篩鼓以及傳動部件組成，轉子上有許多沿螺旋線排列的飛錘，有傳動部件驅動高速運轉。它的作用主要給物料以離心力，而不是將物料錘碎切斷。渣料主要靠本身重力進料，在離心力和重力的共同作用下，沿螺旋線前進，通過轉子和圓筒形篩鼓之間的淨化處理區。渣料剛進入除髓機時是無定向的，由於離心力作用於纖維束重心，使纖維束直立定向排列，沿篩鼓旋轉而不通過篩孔。篩鼓是固定的，轉子不僅推動纖維束沿螺旋線前進，而且使纖維束本身自轉，互相搓揉，使纖維束鬆散開，這樣，髓與纖維分離，並通過篩孔排出除去。立式除髓機的特點是進出料順利，對溼度適應性很強，即使溼度高達90%也不至堵塞，因此，立式除髓機不但適用於半溼法除髓，也可用於溼法除髓，此外，它對纖維的損傷較輕，篩板利用率也較高。該機組包括立式除髓機、鬆散計量機、潤滑系統、電氣傳動系統和進出料鬥等。2、洗滌機洗滌機是靠浮選和攪拌作用洗滌的。它像一個u形的水池，在u形池拐彎處下方設有一個圓錐形捕集器。經過半溼法除髓的纖維，經雙輥給料機送入U形池的一端，加水稀釋至2%濃度，形成一鬆散漂浮的層流，渣料浸泡在水池中，被一連串的鐮刀狀轉子撥動前進。重雜質(泥沙、石塊、金屬物等)沉澱到池底，順著水流緩慢的流入捕集器中，定期自動排除。渣料中的殘糖和可溶性物質大部分被洗滌溶解出來，提高了淨化程度。由於後面轉子轉速逐漸加快，渣料一繞過U形池拐彎處，便逐漸形成比較密實的纖維層，並在轉子撥動下爬上斜坡，進入濾水孔板。孔板設在U形池水位之上，洗滌水逐漸被瀝乾。渣料離開洗滌機時，溼度約90%，隨即進入立式除髓機進行溼法除髓。3、汽蒸倉汽蒸倉主要作用是通過汽蒸是使料片變得鬆軟，易於吸收藥液，同時作為中間料倉將木片均勻輸送至雙螺杆擠壓機。4、雙螺杆擠壓浸漬機雙螺杆擠壓浸漬機是工藝中的關鍵設備，功能是通過擠壓作用將渣料片擠壓磨解成絲團狀粗漿料狀態，並與計量加入機內的化學藥液浸漬吸收，然後在一定的壓力和溫度下完成藥液和漿料的充分混合，以提高化學反應效率。5、反應倉反應倉是製漿工藝的關鍵設備之一，它是料片浸漬化學藥品後進行成漿反應的主要場所。反應倉主要由上部方錐形倉體和下部多條平行的出料螺旋軸組成。粗漿料在浸漬化學藥品後從反應倉頂部進料口落入反應倉內，可通蒸汽使倉內達到一定溫度，物料在倉內停留一段時間後被倉底出料螺旋軸分層輸出。螺旋軸為變距螺旋結構，可保證反應倉內物料反應時間恆定，使反應均勻充分，為後一段工序盤磨打漿作好準備。6、雙螺旋擠漿機雙螺旋擠漿機由相互嚙合、反向旋轉的兩根螺杆和包敷外的剖分式篩鼓殼體組成，可濃縮脫水粗漿料或料片。7、螺旋壓榨脫水機本設備是製漿工藝中的關鍵設備，主要用於造紙廠製漿工藝中漿料的濃縮脫水，可使漿料脫水後達到較高濃度。螺旋壓榨脫水機主要由圓筒形濾鼓和變徑螺旋軸(內徑逐漸變大，外徑不變)構成封閉壓縮空間。漿料進入螺旋後，由於螺旋的轉動被向前推進，因封閉空間逐漸減小並且受到出料口處氣動背壓裝置的推力而擠出濾液，漿料由螺旋末段與氣動背壓盤之間排出，濾液通過篩網由外殼底部流入收集箱。在螺旋壓榨脫水機螺旋軸尾部增加了軸心脫水，可使被壓縮的漿層裡外脫水一致，大壓縮比的螺旋軸及氣動背壓盤可使漿料高度濃縮，以達到後續工段的處理濃度。氣動背壓盤可自動控制出漿壓力，使擠出紙漿的幹度均勻穩定。8、盤磨機用於粗漿料的高濃磨漿9、消潛池把磨漿後的漿料稀釋、停留、攪拌，使紙漿纖維舒張、伸直，以消除高濃磨槳過程中紙漿纖維的扭曲、巻曲現象。權利要求1、一種葵花杆擠壓機械法製漿，其特徵在於製成有效成分的配比是葵花杆∶NaOH＝1∶0.03～0.04.2、一種葵花杆擠壓機械法製漿，其特徵在於製備步驟是a、將葵花杆或甜高糧杆用切草機切成40腿長的段，再經錘式粉碎機粉碎後，用輸送機送入料倉中儲存待用；b、將料倉中儲存的原料用皮帶輸送機送到立式除髓機半溼法除髓；c、經半溼法除髓後進入洗滌機洗滌，然後再進入立式除髓機進行溼法除髓，吸水飽和料渣被除髓機下端的給料螺旋送到雙螺旋擠漿機，吸水不飽和的髓被除髓機上端的刮板去除；d、再進入預汽蒸倉，通過汽蒸使渣料變得鬆軟；e、然後進入雙螺杆擠壓浸漬機，通過擠壓將渣料片擠壓磨解成絲團狀粗漿料，並與機內的NaOH浸漬吸收；f、混合後的粗漿料進入反應倉繼續反應，並通過倉內的螺旋軸分層輸出，再經過稀釋螺旋稀釋到35%低濃度洗漿，然後將稀釋到35%的低濃漿經雙螺旋擠漿機擠漿脫水，使其濃度達到2535%，PH值近於中性本色粗漿；g、再進入高濃盤磨機進行高濃磨漿，將其中的纖維分絲帚化，漿料的打漿度是4050。SR;h、把磨漿後的漿料置入消潛池稀釋、停留、攪拌，使紙漿纖維舒張、伸直；i、最後進入到螺旋壓搾脫水機中進行螺旋式壓榨脫水，並擠出成品漿料。3、根據權利要求2所述的葵花杆擠壓機械法製漿，其特徵在於:在低濃盤磨機和篩選除渣系統中進一步處理，可以降低漿料的打漿度23。SR，進一步去除漿料中的輕重雜質，得到造紙原料紙漿。全文摘要一種葵花杆擠壓機械法製漿，屬於造紙領域。本發明的目的是提供一種以葵花杆為原料製備造紙漿液的方法。本發明先將切斷的葵花杆送入立式除髓機中進行半溼法除髓，再經洗滌後進行溼法除髓，通過通過汽蒸後進入雙螺杆擠壓浸漬機，通過擠壓將渣料片擠壓磨解成絲團狀粗漿料，並與機內的NaOH浸漬吸收，混合後的粗漿料進入反應倉繼續反應，再進入高濃盤磨機進行高濃磨漿，把磨漿後的漿料置入消潛池稀釋、停留、攪拌，最後進入到螺旋壓榨脫水機中進行螺旋式壓榨脫水，並擠出成品漿料。本發明低能耗、無汙染、低水耗(噸紙/10噸水)、高強度、高得率、高效益。文檔編號D21D1/02GK101586314SQ200810050730公開日2009年11月25日申請日期2008年5月21日優先權日2008年5月21日發明者馬慶濤申請人:楊宏