CN100400743C - 禾本科植物类快速冷浸机械制浆工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种APMP造纸制浆工艺，特别涉及一种禾本科植物类快速冷浸机械制浆工艺。其技术方案是：其特征是包括以下工艺步骤：除尘→加药冷浸→洗涤→加药磨浆→挤浆→加药拌浆→漂白→洗涤→加药提白。本发明的有益效果是：采用新工艺方法的优点如下：(1)冷浸时间大大缩短，仅需要4小时左右；(2)将洗涤的工艺提前到磨浆前实行，从而大大减少了洗涤设备、降低能耗和节省水源，使制浆的成本大大降低；(3)磨浆工艺与漂白工艺同步进行；(4)提白工艺使禾本科植物类的纤维的白度提高，实现了新的突破；(5)本工艺设备投资较少，节省了大量的能源，更适宜大规模工业生产。

Description

禾本科植物类快速冷浸机械制浆工艺

一、技术领域：

本发明涉及一种造纸制浆工艺，特别涉及一种药物冷浸的禾本科植物类快速冷浸机械制浆工艺。

二、背景技术：

长期以来，我国的造纸工业一直以非木材纤维制浆为主，其存在的问题是不但污染严重，而且其存在的最大缺点是得浆率低，且设备复杂并且投资大，对能源和水资源的消耗也很大，不利于清洁型生产。另外，此项技术已经申报了中国发明专利，专利号为：2003101055357的《无蒸煮药物浸泡麦草制浆工艺》，其存在的问题是：(1)冷浸时间较长；(2)工艺流程中也存在一些不足。

三、发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种新的工艺，减少设备投入和降低能耗，提高得浆率，缩短浸泡时间，保证了软浆质量的禾本科植物类快速冷浸机械制浆工艺。

其技术方案是：包括以下工艺步骤：

(1)、除尘：把尘土和杂质除掉；

(2)、冷浸：常温或零度以下加化学药品浸泡2小时以上，其中，禾本科植物类在冷浸时与化学药品之间的重量百分比为：禾本科植物原料∶氢氧化钠∶亚硫酸钠∶水＝100∶(5-15)∶(1-5)∶(300-500)；

(3)、洗涤：用处理后的中段水洗涤冷浸后的原料；

(4)、磨浆：分两步将洗涤好的原料送入磨浆机中磨浆；第一步，把洗涤好的原料送进高浓磨浆机，磨浆时加热60-100度，这时在高浓磨浆机的进料口加药，在磨浆的同时进行第一次漂白；第二步，高浓磨浆后进入中浓磨浆机；

(5)、挤浆：挤浆就是把细浆料的水挤出，把水排到中段水处理工序；

(6)、拌浆：拌浆加的水来自处理的中段水，把高浓度的浆料加水、加药拌成浆，送入漂白工序；

(7)、漂白：在漂白的容器里进行，漂白温度95-100度；

(8)、提白：用草酸把漂白后的浆提高白度。

优选的方案是：洗涤(3)步骤包括以下两部分；

第一，循环冲洗，主要回收残碱，其黑液作为浸泡的循环用水；

第二，用全部的漂后水或处理后的中段水充分洗涤冷浸后的原料，洗涤后的水排到中段水处理工序中。

进一步优选的方案是：禾本科植物类在冷浸时与化学药品之间的较佳的重量百分比为：禾本科植物原料∶氢氧化钠∶亚硫酸钠∶冷浸助剂∶水＝100∶(5-15)∶(1-5)∶(0.1-1.5)∶(300-500)。

磨浆加药时禾本科植物原料与过氧化氢的重量百分比为(绝干料)：冷浸原料∶过氧化氢为100∶(1-3)。

拌浆(绝干浆)加药时与过氧化氢、氢氧化钠的重量百分比为：挤浆后的浆∶过氧化氢∶氢氧化钠＝100∶(3-6)∶(1-1.5)。

提白时浆(绝干料)与草酸的重量百分比：漂白后的浆∶草酸＝100∶(0.1-1)。

所述的冷浸助剂是有下述重量配比的原料组成：碳酸镁10-30份、氧化镁30-60份、硫磺粉10-30份。

所述的冷浸助剂是有下述重量配比的原料组成：碳酸镁10-30份、氧化镁30-60份、膨润土10-30份、硫磺粉10-30份。

本发明的有益效果是：采用新工艺方法的优点如下：

(1)冷浸时间大大缩短，仅需要4小时左右；

(2)将洗涤的工艺提前到磨浆前实行，从而大大减少了洗涤设备、降低能耗和节省水源，使制浆的成本大大降低；

(3)磨浆工艺与漂白工艺同步进行；

(4)提白工艺使禾本科植物类的纤维的白度提高，实现了新的突破；

(5)本工艺设备投资较少，节省了大量的能源，更适宜大规模工业生产。

四、具体实施方式：

实施例1：采用禾本科植物类中的棉杆来进一步说明制作工艺：

1、除尘：棉杆除尘主要是把尘土和叶子除掉，用破碎机把棉杆打成0.5-1cm，2-3mm厚的形状；

2、冷浸：浸泡时在常温或零度以下均可，浸泡时间为4小时；

浸泡方法：在池子里面或垛式，浸泡用药按棉杆的绝干重量百分比为：棉杆∶氢氧化钠∶亚硫酸钠∶冷浸助剂∶水＝100∶12∶3∶0.5∶350。

3、洗涤：洗涤用漂后水或处理后的中段水；

第一，按每吨绝干料加水3吨，在池子里循环冲洗，主要回收残碱，并作为浸泡的循环用水；

第二，用全部的漂后水或处理后的中段水在池子里充分洗涤原料，这时的原料不是纤维，比较好洗。洗涤后的水排到水处理工序进行中段水处理；

4、磨浆：磨浆分两步磨浆：

第一，把洗涤好的原料送进高浓磨浆机，磨浆时加热60-100度，这时在高浓磨浆进料口加药，加药按原料绝干的重量百分比加入，原料∶过氧化氢＝100∶2；进行对棉杆浆的第一次漂白；

第二，高浓磨浆进入中浓磨浆机。

5、挤浆：挤浆就是把细浆料的水挤出。这时挤出的水含木素较高，把水排到中段水处理工序，挤浆浓度为30-40％；

6、拌浆：拌浆加的水来自处理的中段水(为清水)，把高浓度的浆料加水、加药拌成浆浓度为10-12％加药按绝干浆的重量百分比：浆∶过氧化氢∶氢氧化钠＝100∶6∶1.5；

7、漂白：漂白在漂白的容器里进行，漂白湿度95-100度，加热时间15-20分钟，保温时间30分钟；

8、洗涤：洗涤主要是把漂白浆料中的残碱洗出，洗出的水量很少，这时的洗涤水全部用在洗涤原料上；

9、提白：提白就是用草酸把漂白后的浆提高白度，加入草酸按绝干浆料的重量百分比为：浆∶草酸＝100∶0.7，这时浆的PH值为6、白度85％、细浆得率65％以上、浆料不返黄；

10、精磨：精磨浆就是把提白后的浆料精磨成造纸所用纤维。

实施例2：采用禾本科植物类中的麦草来进一步说明制作工艺：

1、切草除尘：就是把麦草切成2-3公分的草片，除尘主要是把尘土、麦糠、麦叶除去。

2、冷浸：麦草浸泡时在池子里或垛式浸泡均行，浸泡时间3小时，不受温度限制。浸泡用药按麦草的绝干重量百分比为：麦草∶氢氧化钠∶亚硫酸钠∶助剂∶水＝100∶10∶2.5∶0.5∶400。

3、洗涤、磨浆、挤浆、拌浆、洗涤、提白、精磨等工艺为棉杆原料上同。

麦草细浆得率65％、白度80％、浆料不返黄。

以上两种制作工艺可以有效节煤100％、漂前洗涤节电90％、漂后洗涤节电80％、节水80％，并节省漂前洗涤的全部复杂设备。

另外，上述两个实施例提到的冷浸助剂的配方如下：

由下述重量配比的原料组成：碳酸镁10-30份、氧化镁30-60份、膨润土10-30份、硫磺粉10-30份。

较佳重量配比的原料组成：碳酸镁10-20份、氧化镁20-40份、膨润土20-30份、硫磺粉20-30份。

本工艺中制浆的和黑液循环的理论基础如下：

冷浸制浆是在常温或者低温下进行的一种新的制浆工艺，是化学与机械并存、制

浆与漂白同步的一种制浆工艺。

植物都是由细胞构成的，所有的植物纤维是由细胞产生的，造纸制浆所用的植物原料中，虽然细胞已经死去，可是它留下了固定的纤维、半纤维素、木素等物质，也留下了较多的毛细管，并且纤维产生了多空化。在造纸制浆时冷浸药液就会随着毛细管浸入纤维内部，对初生壁和次生壁进行着破坏，药液在草的内部进行着扩散，在细胞壁的间隙物质中润胀，使纤维填充物之间的木素、半纤维素等物质的连接体得到了破坏，草类原料更加润胀、草片和纤维就会更加变软，这时的纤维虽然没有裂解和分离，但已达到了造纸制浆的要求，通过机械机理，就能生产出又软又好的纸浆。

冷浸制浆最大的优点就是原料内部的物质没有变性，木素、半纤维素、胶体、淀粉、硅、灰分等物质没有被溶解和改性，经过助剂的作用在水中变成了沉淀物；而冷浸制浆循环的黑液水时用清水置换下来的，水黑而不浓，所以黑液可以长期循环使用。

Claims (9)

1.一种禾本科植物类快速冷浸机械制浆工艺，其特征是包括以下工艺步骤：

(1)、除尘：把尘土和杂质除掉；

(2)、冷浸：常温或零度以下加化学药品浸泡2小时以上，其中，禾本科植物类在冷浸时与化学药品之间的重量百分比为：禾本科植物原料∶氢氧化钠∶亚硫酸钠∶水＝100∶(5-15)∶(1-5)∶(300-500)；

(3)、洗涤：用处理后的中段水洗涤冷浸后的原料；

(4)、磨浆：分两步将洗涤好的原料送入磨浆机中磨浆；第一步，把洗涤好的原料送进高浓磨浆机，磨浆时加热60-100度，这时在高浓磨浆机的进料口加药，在磨浆的同时进行第一次漂白；第二步，高浓磨浆后进入中浓磨浆机；

(5)、挤浆：挤浆就是把细浆料的水挤出，把水排到中段水处理工序；

(6)、拌浆：拌浆加的水来自处理的中段水，把高浓度的浆料加水、加药拌成浆，送入漂白工序；

(7)、漂白：在漂白的容器里进行，漂白温度95-100度；

(8)、提白：用草酸把漂白后的浆提高白度。

2.根据权利要求1所述的禾本科植物类快速冷浸机械制浆工艺，其特征是：经过所述的工艺步骤中(7)漂白后，还可以增加以下步骤：

(9)、洗涤：洗涤主要是把漂白后的残碱洗出，洗出的水量很少，这时的洗涤水全部用于洗涤原料。

3.根据权利要求1所述的禾本科植物类快速冷浸机械制浆工艺，其特征是：所述的洗涤(3)步骤包括以下两部分；

第一，循环冲洗，主要回收残碱，其黑液作为浸泡的循环用水；

第二，用全部的漂后水或处理后的中段水充分洗涤冷浸后的原料，洗涤后的水排到中段水处理工序中。

4.根据权利要求1所述的禾本科植物类快速冷浸机械制浆工艺，其特征是：禾本科植物类在冷浸时与化学药品之间的较佳的重量百分比为：禾本科植物原料∶氢氧化钠∶亚硫酸钠∶冷浸助剂∶水＝100∶(5-15)∶(1-5)∶(0.1-1.5)∶(300-500)。

5.根据权利要求1所述的禾本科植物类快速冷浸机械制浆工艺，其特征是：磨浆加药时禾本科植物原料与过氧化氢的重量百分比为：绝干料冷浸原料∶过氧化氢为100∶(1-3)。

6.根据权利要求1所述的禾本科植物类快速冷浸机械制浆工艺，其特征是：拌浆加药时与过氧化氢、氢氧化钠的重量百分比为：挤浆后的绝干浆∶过氧化氢∶氢氧化钠＝100∶(3-6)∶(1-1.5)。

7.根据权利要求1所述的禾本科植物类快速冷浸机械制浆工艺，其特征是：提白时绝干浆与草酸的重量百分比：漂白后的浆∶草酸＝100∶(0.1-1)。

8.根据权利要求4所述的禾本科植物类快速冷浸机械制浆工艺，其特征是：所述的冷浸助剂是有下述重量配比的原料组成：碳酸镁10-30份、氧化镁30-60份、硫磺粉10-30份。

9.根据权利要求8所述的禾本科植物类快速冷浸机械制浆工艺，其特征是：所述的冷浸助剂是有下述重量配比的原料组成：碳酸镁10-30份、氧化镁30-60份、膨润土10-30份、硫磺粉10-30份。