CN100402745C - 一种以禾草类植物为原料制备的漂白化学浆及其制备方法 - Google Patents

一种以禾草类植物为原料制备的漂白化学浆及其制备方法 Download PDF

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本发明公开了一种以禾草类植物为原料制备的漂白化学浆及其制备方法。本发明通过蒸煮获得高锰酸钾值为16-28相当于卡伯价26-50的高硬度浆,再经过洗浆、漂白得到所述的漂白化学浆。本发明所述的漂白化学浆的裂断长为4500-8000米,耐折度为20-70次,是一种高质量的禾草类漂白化学浆。本发明的制备方法中,蒸煮所用药液少,蒸煮的时间短,是一种既经济又环保的方法。

Description

一种以禾草类植物为原料制备的漂白化学浆及其制备方法技术领域本发明涉及一种纸浆及其制备方法,更具体地说,本发明是一种以禾草类植物 为原料制备的漂白化学浆及其制备方法。背景技术用植物纤维生产纸浆的方法有:化学法、机械法、化学机械法。在化学法中又 分石灰法、烧碱法、蒽醌-烧碱法、硫酸盐法。纸张的主要成分是纤维素和半纤维素,作为造纸原料的植物纤维有木材纤维和 非木材纤维两种,它们的主要成分是纤维素、半纤维素和木素。制浆就是一个尽量 出去木素,保留纤维素和半纤维素的过程,木材纤维是优质的造纸原料,在造纸工 业中占有很大的优势。随着工业的迅速发展,木材供需发生矛盾,森林资源的日益 缺乏与造纸工业及其它工业发展的需求之间的矛盾日益显著,因此,寻求非木材纤 维造纸原料资源是一个现实又急待解决的问题。草类制浆技术是一个系统工程,要根据禾草纤维原料的生物结构的不均一性和 化学组成的特殊性对制浆的全过程进行研究,禾草类纤维制浆具有以下特点:l.重备 料,除硅,除杂细胞,提高纸浆质量,滤水性,减少黑液的回收;2.未草纤维脱木素 的特性。由于未草纤维中有较多的碱易溶木素,使其制浆难度降低,但同时它又要 求有较高的脱木素率才能使纤维解离,因此它的制浆方法应与木材有很大的不同。 3.由于原料中硅含量高,碳水化合物含量高,造成其黑液粘度高,回收难度大。4.禾 草类现为中含有大量杂细胞,对造纸形成一系列危害。5.草浆的漂白性能较木材好, 易采用短流程,无氯漂白达到高白度。稻麦草是造纸的廉价非木材纤维原料。由于纤维长度比大,纤维间接触较多, 有利于相互交织结合,可以增加纸张的匀度平滑度和透明度。我国有十分丰富和廉价的稻草资源,未能充分合理利用。据统计,我国年产稻草1.78亿吨,麦草0.87亿 吨,但现在造纸每年耗用稻麦草量不足500万吨,漂白稻草浆可以抄成一般文化纸, 与木浆搭配使用可抄较高质量的印刷、书写纸张。有不少技术人员致力于这方面的研究,比如:黑龙江造纸2003年第4期发表了题为"稻草亚铵法优化蒸煮工艺条件"的文章,该文章公开了稻草亚铵法蒸煮的优化条件,但是该蒸煮的方法中蒸煮时间长,亚硫 酸铵的用量较大,使得消耗的能源比较大,成本也比较大,所制备的纸浆的质量不高。黑龙江造纸2003年第4期发表了题为"麦草亚铵法制浆造纸的特点和应用"的 文章,该文章公开了针对麦草这种特殊的植物纤维原料亚铵法制纸浆的方法,该方 法的硬度低,保温的时间长,保温的温度较高,且黑液中残余亚硫酸铵的浓度比较 高,同样存在消耗能源比较大,纸浆的质量不高的问题。林产化学与工业1981年第4期发表了题为"马尾松亚铵法制浆"的文章,该文 章公开的是以马尾松为原料亚硫酸铵法蒸煮法所制备的浆,该方法中亚铵的用量为 20-25%,蒸煮的温度达到了 163-165°C,保温时间5-6小时。该方法是以树木为原料, 在森林资源缺乏的今天,以树木为原料造纸的问题越来越突出。化工时刊2002年第2期发表了题为"稻草低压低温制浆研究"的文章,该文章 以稻草为原料,经过预浸渍、蒸煮、洗筛、漂白的步骤得到了漂白浆,该方法的保 温时间长达3.5个小时,需要消耗大量能源。禾草类植物纤维纤维原料属于非木材纤维原料,包括稻草、麦草、芦苹、甘蔗 渣、高粱秆、玉米秆、棉秆等。我国的森林资源缺乏,用于造纸的主要原料是草类 原料。 一般而言,作为造纸原料,木材原料优于草类原料,木材原料中针叶木又优 于阔叶木。在我国森林资源日益缺乏的严重形势下,如何利用草类原料制备高质量 的纸浆是现在急需解决的问题。发明内容本发明的目的在于提供一种以未草类植物为原料制备的漂白化学桨。 本发明的另一目的在于提供一种以禾草类植物为原料的漂白化学桨的制备方法。为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种以禾草类植物为原料制备的漂白化学浆,所述的漂白化学浆以禾草类植物 为原料制备,所述的漂白化学浆的裂断长为4500-8000米,耐折度为20-70次。 所述的漂白化学浆的优选裂断长为5500-8000米,耐折度为35-60次。 本发明所述的未草类植物为稻草、麦草、棉杆、甘蔗渣、或芦苇中的一种或几 种的组合。一种制备禾草类漂白化学浆的方法,包括蒸煮、洗涤和漂白的步骤,其特征在于所述的蒸煮为亚硫酸铵法蒸煮、蒽醌-烧碱法蒸煮和硫酸盐法蒸煮中的一种,蒸煮 之后所得的高硬度浆的硬度为高锰酸钾值16-28相当于卡伯价26-50。所述的亚硫酸铵法包括如下步骤:(1) 在禾草类植物原料中加入对绝干原料量9-13%的亚硫酸铵溶液,其中液比为1: 2-4;(2) 通入蒸汽进行加热,加热升温至温度为100-12(TC时保温20-40分钟,进 行小放汽,继续加热升温至165-173。C,保温60-90分钟。所述的蒽醌-烧碱法包括如下步骤:(1) 在未草类植物原料中加入对绝干原料量9-12%的氢氧化钠溶液,其中液比 为l: 2-4,蒽醌加入量为绝干原料量的0.5-0.8%;(2) 通入蒸汽进行加热,加热升温至温度为100-12(TC时保温20-40分钟,进 行小放汽,继续加热升温至165-173°C,保温60-90分钟。所述的硫酸盐法包括如下步骤:(1) 在禾草类植物原料中加入对绝干原料量8-11%的氢氧化钠溶液,其中液比 为1: 2-4,硫化度为5-15%;(2) 通入蒸汽进行加热,加热升温至温度为110-140'C时保温20-40分钟,进行 小放汽,继续加热升温至165-173°C,保温60-90分钟。本发明的方法中在蒸煮之后,洗涤之前对所得到的高硬度浆用现有技术中提取 黑液用的挤浆机进行挤浆。本发明所述的挤浆包括第一道螺旋挤浆机挤浆和第二道螺旋挤浆机挤浆。本发明所述的漂白包括氧碱漂白,所述的氧碱漂白为:在氢氧化钠的加入量为 绝干浆重量的2-4% ,氧气的加入量为20—40kg每吨浆的条件下漂白75 —卯分钟。本发明中所述的漂白化学浆是指白度为68-82%ISO,木素脱除率为84-98%的化 学浆。具体地说, 一种以禾草类植物为原料制备的漂白化学桨,所述的漂白化学桨以 未草类植物为原料制备,所述的漂白化学桨的裂断长为4500-8000米,耐折度为20-70 次。所述的漂白化学浆的优选裂断长为5500-8000米,耐折度为35-60次。本发明所述的漂白化学浆,以未草类植物为原料制备,其裂断长达到5500米以 上,耐折度达到25次以上,打浆度为25-36° SR,是一种高质量的化学浆,可作为 制备生产高质量文化用纸的浆料。而且,本发明中所用的原料为禾草类植物,包括稻草、麦草、棉杆、甘蔗渣、芦苇等,这些原料十分丰富,而且价格低。本发明中 所述的漂白化学浆可以抄成一般文化纸,由于它本身的性能优良,因此在制备更高 质量的纸张时,与现有技术相比,可与更少的木浆搭配使用,因此在森林资源日益 缺乏的今天,大大缓解了高质量纸张需求与木材资源缺乏之间的矛盾,同时也降低 了企业的生产成本,为企业带来良好的经济效益。在本发明的方法中,首先可以采用现有技术对原料进行备料,即采用常规的干、 湿法备料,以除去叶、穗、谷粒、髓等杂质,这样可以减轻后续工艺的压力,并提 高草桨的质量。干、湿法备料可采用现有常规设备,如切草机、筛选机、除尘机、湿法洗涤搓草机、斜螺旋脱水机等。经过备料后的去除水分的未草类纤维原料也可 以为精料,扣除禾草的水分为绝干草, 一般草片的长度在15-30mm,原料的备料工 艺为本领域技术人员公知技术。然后对原料进行浸渍处理,将浸渍液浸渍未草类纤维原料,使液比达到l: 2-4, 在常压下于85'C以上于螺旋浸渍器中保温和混合10分钟以上,其中在85-95'C之间 保温混合10-40分钟为好。这样使浸渍液与原料充分接触,使原料的浸渍均匀完全。 所述的浸渍液可以为一定浓度的碱溶液,如对绝干原料量为4%的氢氧化钠溶液,也 可以是碱与黑液的混合液,所用黑液的浓度为11-14° Be' (20°C)。对原料进行了浸 渍处理,利用了作为废料的黑液,使黑液得到了循环再利用,减少了环境对黑液处 理的压力,由于对原料浸渍预处理,使得在加热处理时所脱出的杂细胞、半纤维素、 木素为主的黑液分离排出,为下一步的蒸煮过程作准备。接下来的蒸煮过程是制浆的关键步骤,由于木材与草类原料的组织结构、微观 结构、化学组成以及木素分子结构等均有差异,因此,在蒸煮过程中脱木素反应历 程也有很大的差别。对于草类原料碱法蒸煮脱木素反应历程,包括升温和保温两段。 草类原料的共同特点是木素脱除较为容易,而与木材原料相比,木素大量溶出的温 度提前较多。在草类原料硫酸盐蒸煮时,就发现次生壁木素、符合胞减层和细胞角 木素都在蒸煮一开始就同时进行脱除。草类原料一般含有较多的半纤维素和较少的 木素,而且半纤维素主要存在于细胞壁立,这就有助于蒸煮脱木素的过程。本发明 的方法中,蒸煮化学药液用量少,蒸煮及保温的时间短,在大量去除禾草类原料中 的木素的同时,尽可能的减少了纤维素及半纤维素的降解和损伤。本发明的方法中 可以采用亚硫酸铵法蒸煮、亚硫酸钠法、蒽醌〃烧碱法、硫酸盐法等进行蒸煮。本发明的方法中经过蒸煮之后所得的高硬度浆,硬度为高锰酸钾值16-28相当于卡伯价24-50;所述的高硬度浆优选硬度为高锰酸钾值18-27相当于卡伯价29-48; 所述的高硬度浆最优选硬度为高锰酸钾值20-25相当于卡伯价34-42。本发明中的高硬度浆作为制备漂白化学浆的原料,高硬度浆的蒸煮方法可以为 亚硫酸铵法、硫酸盐法、蒽醌-烧碱法。在现有技术的蒸煮的过程中,这几种方法制 备纸浆时存在蒸煮和保温的时间长,蒸煮的温度高,保温时间长的问题。而在本发 明的方法中,蒸煮药液的用量少,蒸煮和保温的时间大大縮短。本发明的蒸煮方法 中,通过对蒸煮液的用量和浓度,蒸煮及保温时间的长短,蒸煮温度的高低进行系 统的研究,在尽可能的减少纤维素和半纤维素损害的条件下进行蒸煮,从而达到既 减少生产成本,节约能源,又能提高制浆的得率的目的。所述的蒸煮方法所得到的 高硬度浆的收率为58-68%。在蒸煮结束之后,将所得的高硬度浆保持一定的压力稀释后喷放至喷放锅中, 所述的压力为0.75MPa。稀释液可以为清水,也可以为前述浸渍处理所用的黑液。 此时喷放锅内的高硬度浆的浓度为8-15%,硬度为高锰酸钾值16-28相当于卡伯价 26-50,叩解度为22-28。SR,喷放锅与螺旋挤浆机之间通过输送泵相连接,输送泵将 喷放锅中的高硬度浆输送到螺旋挤浆机的入口,高硬度浆从螺旋挤浆机的入口进入, 经过挤浆之后,上述高硬度浆从挤浆机的出口送出,送出的浆料的浓度由8-15%提 高到20-30%,变成了高浓度的高硬度浆,温度为70-80°C。在挤浆的同时,大部分 黑液被挤出后在黑液槽中贮存。所选用的挤浆机为现有技术中提取黑液用的螺旋挤 浆机,优选为变径变螺距的单螺旋挤浆机或者双螺旋挤浆机。所述的螺旋挤浆机可以为一台,也可以为两台即所述挤浆可以为经过一道螺旋 挤浆机进行挤浆,也可以为经过第一道螺旋挤浆机挤浆之后再经过第二道螺旋挤浆 机挤浆。使用挤浆机进行挤桨时,由于在挤浆的过程会产生很大的挤压力,温度迅速上 升,促使纤维分离、分丝、帚化、压溃,初生壁遭到破坏,纤维吸收足够能量,使 纤维内部产生很大的应力,高硬度浆的反应性能得到很大提高。同时,纤维产生细 纤维化,表皮有机物及纤维间杂质溶解到蒸煮黑液中,通过出液槽排出,纤维纯度 得到极大提高。黑液中的一些灰分和杂质也随着黑液被排出,为下一步的洗浆和漂 白做好了充分的准备。本发明中最优选的挤浆机为螺旋变径变螺距的挤浆机,利用 变径变螺距挤桨机,使浆料在缓慢变小的空间里,使被压縮的浆层里外脱水一致。 本发明所选用的螺旋挤浆机,在对高硬度浆进行挤浆后,所述的髙硬度浆的叩解度变化不大,挤浆之前叩解度为22-28° SR,挤浆之后叩解度为23-29。SR。也就是说, 所述的高硬度浆经过挤浆机挤浆之后,能将未草类纤维固有的纤维长度保持得比较 好,最大限度地减少了纤维的损伤。将从挤浆中出来的浆先经过跳筛筛选,然后进行洗涤,可采用真空洗浆机或者 压力洗涤机进行洗涤。出洗浆机后浆的浓度在9-11%之间,将此浆经过螺旋输送机送 到疏解机处理,处理后浆的扣解度在2"28。SR,湿重1.5—1.7g,温度65-70'C。所 述的疏解机为现有的疏解设备,如高频疏解机,盘磨疏解机。通过疏解,可以将纤 维搓开,纤维与纤维之间的木质素被裸露出来,有利于后面的漂白工艺的进行。将经过疏解所得浆进行氧碱漂白,所述的氧碱漂白为:在氢氧化钠的加入量为 绝干浆重量的2—4%,氧气的加入量为20—40kg每吨浆的条件下漂白75—90分钟。 此时浆的硬度k值(高锰酸钾值)降低到11-13相当于卡伯价12.5-17,叩解度为30-36 。SR。在氧碱漂白之后,还包括按照现有的方法进行漂白,如C-E-H漂白。漂白的 条件为:氯化:用氯量为绝干浆的2.5-3%,浆的浓度为3-3.5%,漂白的温度为50-55 °C,漂白的时间为45-60分钟;碱处理的条件为:加入氢氧化钠的量为绝干浆量2-4%, 浆的浓度为10-12%,漂白温度为50-55'C,时间为100-150分钟;次氯酸盐漂白:次 氯酸钠的加入量为绝干浆量的2-4%,漂白的温度为30-35°C,漂白的时间为100-150 分钟。也可以将疏解所得浆直接按上述C-E-H方式进行漂白,漂白结束后,得到漂 白化学浆。本发明的有益效果是:以禾草类植物为原料制备的漂白化学桨,打浆度为25-36 °SR,裂断长为4500-8000m,耐折次数为20-70,白度为68-82%ISO,木素脱除率为 84-98%。所述的漂白化学浆可作为制备生产高质量文化用纸的浆料。而且,本发明 中所用的原料为禾草类植物,包括稻草、麦草、棉杆、甘蔗渣、芦苇等,这些原料 十分丰富,而且价格低。本发明中所述的漂白化学浆可以抄成一般文化纸,由于它 本身的性能优良,因此在制备更高质量的纸张时,与现有技术相比,可与更少的木 浆搭配使用,因此在森林资源日益缺乏的今天,大大缓解了高质量纸张需求与木材 资源缺乏之间的矛盾,同时也降低了企业的生产成本,为企业带来良好的经济效益。 本发明的制备方法中,通过降低蒸煮液的用量,縮短蒸煮的时间,制备出高硬度的 高硬度浆。化学药液用量的减少以及蒸煮时间的縮短都会大大降低企业生产成本, 而得率得到了很大的提高,因而大大提高了生产效率。同时,本发明所述的高硬度 浆可以作为制备漂白化学浆的原料,由于蒸煮时所用的药液的浓度降低,而且蒸煮和保温的时间也大大縮短,因而在最大限度上减少了纸浆中所需要的纤维素和半纤 维素的损失,纸浆的得率得到了提高。具体实施方式实施例1将麦草经过亚硫酸铵法蒸煮,具体为预浸渍采用4%的氢氧化钠溶液,亚硫酸铵 用量为绝干原料量的10%,液比l: 4,第一次加热升温至ll(TC,在此温度下保温 20分钟,再小放汽20-30分钟,二次加热升温30分钟至温度为168°C ,保温卯分钟。 蒸煮后的浆经过洗涤,调浓后得到硬度为20相当于卡伯价31,叩解度为22。SR,浓 度为10%的未漂化学浆,然后通过螺旋输送机加热该浆至70。C并输送到中浓浆管。 该浆在中浓浆管中先经过调质处理排除浆内的空气使之流态化,后经离心式中浓浆 泵输送到氧漂反应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加入的20kg每吨浆的氧气 和绝干浆重量4%的氢氧化钠混合,并在管路中通入蒸汽将该浆加热升温。之后该浆 在混合器中经过充分混合后进入氧漂反应塔,保护剂为硫酸镁,加入量为绝干桨重 量的1%,进口温度95'C,压力0.9Mpa,停留75分钟使该浆能进行充分的脱木素反 应,塔顶温度为100度,压力保持为0.6MPa。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释, 此时浆的硬度K (高锰酸钾值)降低到10,叩解度为30。SR。之后用泵将稀释的浆 泵入二段真空洗浆机洗涤,后面采用传统的CEH三段漂白,具体为:C段用氯量为 绝干浆的3%,浆的浓度为3.2%,漂白的温度为55'C,漂白的时间为45分钟;E段 加入氢氧化钠的量为绝干浆量2.5%,浆的浓度为12%,漂白温度为50°C,时间为 120分钟;H段次氯酸钠的加入量为绝干浆量的3。/。,漂白的温度为3(TC,漂白的时 间为120分钟,即可得到白度为82XISO,裂断长6500米,耐折度45次的优质禾草 浆。实施例2将稻草经过烧碱一蒽醌法蒸煮,具体为烧碱加入量为绝干原料量的10%,蒽醌加入量为绝干原料量的0.7%,液比l: 4,第一次加热升温至ll(TC,在此温度下保温20分钟,再小放汽20-30分钟,第二次加热升温30分钟至温度为168'C,保温90分钟。蒸煮后的浆经过洗涤,调浓后得到硬度为22相当于卡伯价36,叩解度为24°SR,浓度为12%的未漂化学浆,然后加热该浆至60°C并通过容积式中浓浆泵输送到氧漂反应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加入的40kg每吨浆的氧气和绝干浆重量2%的氢氧化钠混合,并在管路中通入蒸汽将该浆加热升温。之后该浆在混合器中经 过充分混合后进入氧漂反应塔,进口温度IOO度,压力1.2Mpa,停留90分钟内使该 浆能进行充分的脱木素反应,塔顶温度为105度,压力保持为0.2MPa。处理完成后 将该浆喷放到浆池并稀释,此时浆的硬度K (高锰酸钾值)降低到14相当于卡伯价 19,叩解度为28。SR。之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机洗涤,后面采用传统 的CEH三段漂白,具体为:C段用氯量为绝干浆的4。/。,浆的浓度为3%,漂白的温 度为55'C,漂白的时间为50分钟;E段加入氢氧化钠的量为绝干浆量2%,浆的浓 度为12%,漂白温度为52'C,时间为100分钟;H段次氯酸钠的加入量为绝干浆量 的3%,漂白的温度为32'C,漂白的时间为100分钟,即可得到白度为74XISO,裂 断长5500米,耐折度35次的优质未草浆。实施例3将麦草和芦苇按照1: 1混合后经过亚硫酸铵法蒸煮,具体为用对绝干原料4% 的氢氧化钠溶液混合浸渍,然后送入蒸球,加入对绝干原料量11.5%的亚硫酸铵,液 比l: 3,第一次加热升温至IOO'C,在此温度下保温20分钟,再小放汽20-30分钟, 第二次加热升温30分钟至温度为165°C,保温60分钟。蒸煮后的浆先经过单螺旋挤 浆机进行挤浆,挤浆之后进行洗涤,得到硬度为18相当于卡伯价27,叩解度为26。SR, 浓度为10%的未漂化学浆,然后加热该浆至76。C并经容积式中浓浆泵输送到氧漂反 应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加入的30kg每吨浆的氧气和绝干浆重量3 %的氢氧化钠混合,并在管路中通入蒸汽将该浆加热升温。之后该浆在混合器中经 过充分混合后进入氧漂反应塔,保护剂为硫酸镁,加入量为绝干浆重量的0.2%,进 口温度98度,压力l.OMpa,停留80分钟内使该浆能进行充分的脱木素反应,塔顶 温度为102度,压力保持为0.4MPa。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释,此时浆 的硬度K (高锰酸钾值)降低到13,叩解度为32。SR。之后用泵将稀释的浆泵入二段 真空洗浆机洗涤,后面采用传统的CEH三段漂白,具体为:C段用氯量为绝干浆的 4%,浆的浓度为3.5%,漂白的温度为5(TC,漂白的时间为50分钟;E段加入氢氧 化钠的量为绝干浆量3%,浆的浓度为10%,漂白温度为52°C,时间为150分钟;H 段次氯酸钠的加入量为绝干浆量的2%,漂白的温度为32°C,漂白的时间为150分钟, 即可得到白度为80WIS0,裂断长7000米,耐折度50次的优质未草浆。实施例4 11经过干法备料后的棉秆经过浸渍螺旋机,在浸渍螺旋机中与对绝干棉秆量为4% 的氢氧化钠溶液混合液混合浸渍,然后送入蒸球,加入对绝干原料量往蒸球中加入 对绝千原料量12%的亚硫酸铵,液比l: 2.5,棉秆装满后蒸球空转20分钟;之后, 通蒸汽进行一次加热升温,升温至120'C,在此温度下保温40分钟,再小放汽20-30 分钟,二次加热开始通蒸汽,升温30分钟至温度为173'C,保温90分钟;在喷放前, 向蒸球内加入黑液进行稀释,同时压力保持0.75MPa进行喷放,此时浆的硬度为高 锰酸钾值16相当于卡伯价24,蒸煮终点时pH值为12,黑液中的残铵浓度为9g/1。 所述的高硬度浆的得率为66%。将蒸煮完之后所得的硬度为高锰酸钾值23相当于卡 伯价37的高硬度桨用压力洗涤机洗漆,洗涤之后将高硬度浆用清水进行稀释,稀释 到浓度为5-12%,进行漂白,首先进行氧漂,其氧气加入量为绝干浆量的2-5%,氢 氧化钠的加入量为绝干浆量的2-6%,加入硫酸镁盐作保护剂,氧漂的温度为90-110 °C,在一段氧漂结束之后,以相同的方式重复氧漂一次,氧漂结束之后,再以比较 传统的方式进行漂白,氯化-碱处理-次氯酸盐漂白,漂白的条件为:用氯量为绝干浆 的2.5-3%,浆的浓度为3-3.5,漂白的温度为50-55°C,漂白的时间为45-60分钟; 碱处理的条件为:加入氢氧化钠的量为绝干浆量2-4%,浆的浓度为10-12%,漂白温 度为50-55。C,时间为100-150分钟;次氯酸盐漂白:次氯酸钠的加入量为绝干浆量 的2-4%,漂白的温度为30-35°C,漂白的时间为100-150分钟。漂白结束后,纸浆的 白度为72y。ISO,裂断长为8000m,耐折度为70次,是一种高质量的浆。实施例5将稻草进行蒽醌-烧碱法蒸煮:加入对绝干原料量9%的氢氧化钠,其中液比为1:2,蒽醌加入量为绝干原料量的0.6%;通入蒸汽进行加热,加热升温至温度为120'C时保温20分钟,进行小放汽,继续加热升温至165'C,保温60分钟,得到硬度为28相当于卡伯价50的高硬度浆。先用单螺旋挤浆机进行挤浆,经过挤浆将黑液挤出,同时黑液中的杂质也随同黑液一起排出,之后将所得的浆用真空洗涤机洗漆,洗涤之后将高硬度浆进行稀释至浓度为8-12%,然后进行漂白,首先进行氧漂,其氧气加入量为绝干桨量的2-5%,氢氧化钠的加入量为绝干浆量的2-6%,加入硫酸镁盐作保护剂,氧漂的温度为90-IIO'C,在一段氧漂结束之后,再以比较传统的方式进行漂白,氯化-碱处理-次氯酸盐漂白,漂白的条件为:用氯量为绝干浆的2.5-3%,浆的浓度为3-3.5%,漂白的温度为50-55°C,漂白的时间为45-60分钟;碱处理的条件为:加入氢氧化钠的量为绝干浆量2-4%,浆的浓度为10-12%,漂白温度为50-55°C,<table>table see original document page 179</column></row> <table>度为50-55'C,漂白的时间为45-60分钟;碱处理的条件为:加入氢氧化钠的量为绝 千浆量2-4%,浆的浓度为10-12%,漂白温度为50-55°C,时间为100-150分钟;次 氯酸盐漂白:次氯酸钠的加入量为绝干浆量的2-4%,漂白的温度为30-35°C,漂白 的时间为100-150分钟。漂白结束后,纸浆的白度为72%ISO,裂断长为5500m,耐 折度为40次,是一种高质量的浆。实施例8将稻草和甘蔗渣按照l: 1混合后经过硫酸盐法蒸煮,具体为用对绝干原料量4% 的氢氧化钠溶液和黑液混合液混合浸渍,然后送入蒸球,加入对绝干原料量12%的烧 碱溶液,硫化度为10%,液比1: 2.5,第一次加热升温至M(TC,在此温度下保温 40分钟,再小放汽20-30分钟,第二次加热升温30分钟至温度为173°C,保温90 分钟。蒸煮后的浆经过洗涤,调浓后得到硬度为28相当于卡伯价50,叩解度为20。SR, 浓度为25X的未漂化学浆,然后通过螺旋输送机加热该浆至80。C并输送到中浓浆管。 该浆在中浓浆管中先经过调质处理排除浆内的空气使之流态化,后经离心式高浓浆 泵输送到第一氧漂反应塔。反应塔中加入5kg每吨浆的氧气和绝干浆重量2%的氢氧 化钠混合,并在管路中通入蒸汽将该浆加热升温,之后该浆在混合器中经过充分混 合后进入该第一氧漂反应塔,保护剂为硫酸镁,加入量为绝干浆重量的0.2%,进口 温度90度,压力1. OMpa,停留30分钟,塔顶温度为100度,压力保持为0. 2MPa。 再将该浆泵入第二氧漂塔,加入5kg每吨浆的氧气和绝千浆重量0. 5%的氢氧化钠并 在管路中通入蒸汽将该浆加热升温。该浆在混合器中经过充分混合后进入第二氧漂 反应塔,进口温度100度,压力0.6Mpa,停留20分钟,塔顶温度为110度,压力保 持为0.4MPa,将该浆喷放到浆池并稀释,此时浆的硬度K (高锰酸钾值)降低到12, 叩解度为34°SR。之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机洗涤,后面采用传统的 CEH三段漂白,具体为:C段用氯量为绝干浆的3W,浆的浓度为3.5%,漂白的温度 为52。C,漂白的时间为45分钟;£段加入氢氧化钠的量为绝干桨量3%,浆的浓度为 11%,漂白温度为5(TC,时间为150分钟;H段次氯酸钠的加入量为绝干浆量的2.5呢, 漂白的温度为30'C ,漂白的时间为150分钟,即可得到白度为78% ISO,裂断长6500m, 耐折度44次的优质禾草浆。实施例9将麦草、棉杆和甘蔗渣按照1: 1: 1混合后经过亚硫酸铵一蒽醌法蒸煮,具体 为往蒸球中加入对绝干原料量13%的亚硫酸铵溶液,蒽醌加入量为绝干原料量的0. 8%,液比1: 3,第一次加热升温至IO(TC,在此温度下保温20分钟,再小放汽20-30 分钟,第二次加热升温30分钟至温度为165°C,保温60分钟。蒸煮后的浆经过洗漆, 调浓后得到硬度为26相当于卡伯价45,叩解度为22。SR,浓度为20%的未漂化学浆, 然后加热该浆至70°C并经单转子式高浓浆泵输送到氧漂反应塔并在管路中通入蒸汽 将该浆加热升温。反应塔中加入15kg每吨浆的氧气和绝干浆重量2. 5%的氢氧化钠, 保护剂为硫酸镁,加入量为绝干浆重量的0.5%,进口温度100度,压力1.1Mpa, 停留60分钟内使该浆能进行充分的脱木素反应,塔顶温度为110度,压力保持为 0.5MPa。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释,此时浆的硬度K (高锰酸钾值)降低 到10相当于卡伯价13,叩解度为36。SR。之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机 洗涤,后面采用传统的CEH三段漂白,具体为:C段用氯量为绝干桨的3%,浆的浓 度为3%,漂白的温度为52'C,漂白的时间为50分钟;E段加入氢氧化钠的量为绝 干浆量3%,浆的浓度为12%,漂白温度为50'C,时间为100分钟;H段次氯酸钠的 加入量为绝干浆量的2.5%,漂白的温度为32'C,漂白的时间为150分钟,即可得到 白度为78XIS0,裂断长6300米,耐折度42次的优质禾草浆。实施例10将稻草、甘蔗渣和芦苇按照1: 1: 1混合后经过硫酸盐法蒸煮,具体为在浸渍 螺旋机中与对绝干原料量4%的氢氧化钠溶液和黑液混合液混合浸渍,然后送入蒸球, 往蒸球中加入对绝干原料量9%的烧碱溶液,硫化度为15%,液比l: 3,之后,通蒸 汽进行第一次加热升温,升温至12(TC,在此温度下保温20分钟,再小放汽20-30 分钟,第二次加热开始通蒸汽,升温30分钟至温度为165°C,保温60分钟。蒸煮后 的浆经过洗涤,调浓后得到硬度为22相当于卡伯价35,叩解度为24。SR,浓度为23 %的未漂化学浆,然后加热该桨至80。C并经容积式高浓浆泵输送到氧漂反应塔。反 应塔中加入35kg每吨浆的氧气和绝干浆重量3%的氢氧化钠,并在管路中通入蒸汽 将该浆加热升温。保护剂为硫酸镁,加入量为绝干浆重量的0.8%,进口温度100度, 压力0. 9Mpa,停留55分钟内使该浆能进行充分的脱木素反应,塔顶温度为108度, 压力保持为0.6MPa。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释,此时浆的硬度K (高锰 酸钾值)降低到10相当于卡伯价13,叩解度为38。SR。之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机洗涤,后面采用传统的CEH三段漂白,具体为:C段用氯量为绝干浆的 4%,浆的浓度为3.2%,漂白的温度为50'C,漂白的时间为45分钟;E段加入氢氧 化钠的量为绝干浆量3%,浆的浓度为12%,漂白温度为52°C,时间为120分钟;H 段次氯酸钠的加入量为绝干浆量的2%,漂白的温度为3(TC,漂白的时间为150分钟, 即可得到白度为81%IS0,裂断长6800米,耐折度46次的优质禾草浆。实施例11将甘蔗渣经过亚硫酸铵法蒸煮,具体为往蒸球中加入对绝干原料量11%的亚硫酸 铵溶液,液比l: 4,装满后蒸球空转20分钟;之后,通蒸汽进行第一次加热升温, 升温至11(TC,在此温度下保温20分钟,再小放汽20-30分钟,第二次加热开始通 蒸汽,升温30分钟至温度为168°C,保温90分钟。蒸煮后的浆经过洗涤,调浓后得 到硬度为20相当于卡伯价31,叩解度为26。SR,浓度为12%的未漂化学浆,然后通 过螺旋输送机加热该浆至60°C并输送到中浓浆管。该浆在中浓浆管中先经过调质处 理排除浆内的空气使之流态化,后经离心式中浓浆泵输送到氧漂反应塔。该浆在进 入反应塔之前在管路中与加入的40kg每吨浆的氧气和绝干浆重量4%的氢氧化钠混 合,并在管路中通入蒸汽将该浆加热升温。之后该浆在混合器中经过充分混合后进 入氧漂反应塔,进口温度100度,压力1.2Mpa,停留90分钟内使该浆能进行充分的 脱木素反应,塔顶温度为105度,压力保持为0.6MPa。处理完成后将该浆喷放到浆 池并稀释,此时浆的硬度K(高锰酸钾值)降低到8相当于卡伯价10,叩解度为40。SR。 之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机洗涤,后面采用传统的CEH三段漂白,具 体为:C段用氯量为绝干浆的5%,浆的浓度为3.5%,漂白的温度为52'C,漂白的 时间为50分钟;E段加入氢氧化钠的量为绝干浆量296,桨的浓度为10%,漂白温度 为55'C,时间为150分钟;H段次氯酸钠的加入量为绝干浆量的2.59&,漂白的温度 为32'C,漂白的时间为100分钟,即可得到白度为77^IS0,裂断长5500米,耐折 度35次的优质未草浆。

Claims (9)

1. 一种以禾草类植物为原料制备的漂白化学浆,其特征在于,所述的漂白化学浆以禾草类植物为原料制备,所述的漂白化学浆的裂断长为4500-8000米,耐折度为20-70次,所述的漂白化学浆的制备包括蒸煮、洗涤和漂白的步骤,所述的蒸煮为亚硫酸铵法蒸煮、蒽醌-烧碱法蒸煮和硫酸盐法蒸煮中的一种,蒸煮之后所得的高硬度浆的硬度为高锰酸钾值16-28。
2、 根据权利要求1所述的漂白化学浆,其特征在于,所述漂白化学桨的裂断长为 5500-8000米,耐折度为35-60次。
3、 根据权利要求1或2或所述的漂白化学浆,其特征在于,所述的禾草类植物为稻 草、麦草、棉杆、甘蔗渣、或芦苇中的一种或几种的组合。
4、 一种制备权利要求1所述的漂白化学浆的方法,其特征在于,所述的亚硫酸铵法 包括如下步骤:(1) 在禾草类植物原料中加入对绝干原料量9-13%的亚硫酸铵溶液,其中液比为1: 2-4;(2) 通入蒸汽进行加热,加热升温至温度为100-12(TC时保温20-40分钟,进行小 放汽,继续加热升温至165-173'C,保温60-90分钟。
5、 根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述的蒽醌-烧碱法包括如下步骤:(1) 在禾草类植物原料中加入对绝干原料量9-12%的氢氧化钠溶液,其中液比为1: 2-4,蒽醌加入量为绝干原料量的0.5-0.8%;(2) 通入蒸汽进行加热,加热升温至温度为100-12(TC时保温20-40分钟,进行小 放汽,继续加热升温至165-173°C,保温60-90分钟。
6、 根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述的硫酸盐法包括如下步骤:(1) 在禾草类植物原料中加入对绝干原料量8-11%的氢氧化钠溶液,其中液比为1: 2-4,硫化度为5-15%;(2) 通入蒸汽进行加热,加热升温至温度为110-14(TC时保温20-40分钟,进行小放 汽,继续加热升温至165-173'C,保温60-90分钟。
7、 根据权利要求4或5或6所述的方法,其特征在于,在蒸煮之后,洗涤之前对所 得到的高硬度浆用挤浆机进行挤浆。
8、 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述的挤浆包括第一道螺旋挤浆机挤 浆和第二道螺旋挤浆机挤桨。
9、 根据权利要求4或5或6所述的方法,其特征在于所述的漂白包括氧碱漂白,所 述的氧碱漂白为:在氢氧化钠的加入量为绝干浆重量的2—4%,氧气的加入量为20-40kg每吨桨的条件下漂白75-90分钟(
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麦草蒸煮纤维分离点和纸浆性能的研究. 郑宝琛,隆言泉.中国造纸,第5期. 1986
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