CN101260630B - 一种稻草和/或麦草原料的半化学浆制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稻草和/或麦草原料的半化学浆制备方法,包括如下步骤:(1)稻草和/或麦草原料经化学预浸渍处理或蒸煮后,输送到水力碎浆机进行稀释和分散,加水调节浓度至2.5~4.5%(重量%),并分散成均匀的物料;(2)经稀释和分散后的物料泵送至疏解机进行处理,将稻草和/或麦草原料离散和疏解成为纤维束;(3)脱水浓缩:经疏解机离散和碎解后的浆料,输送至脱水设备进行脱水,浓缩至6~10%(重量%)的浓度;(4)打浆处理:脱水浓缩后的浆料泵送至盘磨机进行打浆处理,得到供抄纸用的浆料。本发明的制备方法有效保留了纤维长度,提高了纸张的强度性能,而且能耗低。

Description

一种稻草和/或麦草原料的半化学浆制备方法
技术领域 [0001] 本发明属于制浆造纸领域,涉及一种纸浆制备方法,具体是一种稻草和/或麦草 原料的半化学浆制备方法。
背景技术
[0002] 造纸的原料主要是植物纤维,包括木材纤维和非木材纤维。在欧洲和美洲等森林 资源丰富的国家,木材是主要的造纸原料,90%以上的纸张都是由木材纤维原料抄造出来 的。
[0003] 在我国和其它一些亚洲国家,由于木材资源短缺,非木材资源是制浆造纸的重要 原料。稻草和麦草是我国重要的非木材造纸纤维原料。传统的稻草和麦草化学法制浆存在 废液浓度高、污染大,且废液中含硅量高导致碱回收阶段难处理等缺陷。因此,近年来,得率 高、污染少、化学药品消耗少的稻草和麦草高得率浆制备技术发展迅速,其中主要包括半化 学浆的制备技术。由于得率高、纸浆强度好,稻草和麦草半化学浆得到了广泛的重视,具有 很大的发展潜力。
[0004] 现行的稻草和/或麦草半化学浆的制备工艺是备料后,原料经过洗涤和化学预浸 渍处理或蒸煮,再输送到盘磨机进行磨浆处理。生产上采用的磨浆处理有先经过高浓度 (浆料浓度15〜35% )磨浆形成粗浆,再经过低浓度(浆料浓度3〜4% )磨浆成为良浆, 用于抄造纸张的工艺;也有只进行低浓度(浆料浓度3〜4%)磨浆,成浆用于抄造纸张的 处理方法。因为稻草和/或麦草半化学浆纤维比较挺硬,且纤维短小,杂细胞含量高,采用 这种低浓度磨浆处理,对纤维造成了较严重的切断,使成浆纤维平均长度较低,纸张的强度 性能较差。而采用高浓度磨浆又存在着浆料输送困难,设备投资大,磨浆能耗高等缺点。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服现有制备工艺的缺点,提供一种能耗低、改善纸张强度性 能的稻草和/或麦草原料的半化学浆制备方法。
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0007] —种稻草和/或麦草原料的半化学浆制备方法,其特征在于包括如下步骤:
[0008] (1)稀释和分散:稻草和/或麦草原料经化学预浸渍处理或蒸煮后,输送到水力碎 浆机进行稀释和分散,加水调节浓度至2. 5〜4. 5% (重量% ),并分散成均勻的物料,处理 时间为20〜30分钟;
[0009] (2)离散和疏解:经稀释和分散后的物料泵送至疏解机进行处理,将稻草和/或麦 草原料离散和疏解成为纤维束,疏解机执行元件转速为980〜1500转/分;在疏解机执行 元件高速转动产生的剪切力作用下,稻草和/或麦草原料被离散和疏解成为纤维束,且对 纤维的损伤很少;
[0010] (3)脱水浓缩:经疏解机离散和碎解后的浆料,输送至脱水设备进行脱水,浓缩至 6〜10% (重量% )的浓度;[0011] (4)打浆处理:脱水浓缩后的浆料泵送至盘磨机进行打浆处理,盘磨机执行元件转速为750〜1500转/分,经过盘磨机的打浆作用,纤维束被充分离解成为单根纤维,并产 生一定程度的细纤维化,此时浆料打浆度在32〜40° SR之间,成为供抄纸用的浆料。处理 后纸浆的数均纤维长度为0. 72〜0. 90mm,重均纤维长度为0. 89〜1. 29mm, 二重重均纤维 长度为1. 17〜1. 78mm。
[0012] 本发明与现有的制备方法相比,有如下优点:
[0013] (1)在2. 5〜4. 5%的浓度条件下,稻草和/或麦草原料在疏解机中离散和疏解成 为纤维束,同时纤维吸水润胀,使纤维变得柔软,可塑性增加,为磨浆时分离出更多的完整 纤维以及纤维的细纤维化创造了有利条件。
[0014] (2)在6〜10%浓度条件下打浆,和传统的低浓度(3〜4%)打浆相比,纤维所 受的切断作用大大减少,纤维间的摩擦作用增强,因而打浆过程对纤维的作用以细纤维化 (包括内部细纤维化和外部细纤维化)作用为主,可有效地保留纤维长度,有利于改善纸张 的强度性能。
[0015] (3)本发明提供的制备方法,由于采用了 2. 5〜4. 5%浓度条件下的离散和疏解处 理和6〜10%浓度条件下的打浆处理相结合的制备方法,与传统的高浓度(15〜35%)磨 浆后再进行低浓度(3〜4% )磨浆,或只进行低浓度(3〜4% )磨浆工艺相比较,可降低 制备过程能耗20%以上。同时,由于有效保留了纤维长度,减少了对纤维的损伤,纸张的强 度性能指标可提高10%以上。
附图说明
[0016] 图1是本发明提供的制备方法的一种具体实施方式的流程图。
[0017] 图2是本发明提供的制备方法的另一种具体实施方式的流程图。
具体实施方式
[0018] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步具体的描述,但本发明要求保护的范围 并不局限于实施例所表述的范围。
[0019] 实施例1
[0020] 实施例1按照图1所表示的装置进行如下操作:
[0021] (1)稻草原料经化学预浸渍处理或蒸煮后,送到水力碎浆机1进行稀释和分散。在 这里,原料加水稀释至3. 5% (重量%)的浓度,并分散成均勻的物料,处理时间为20分钟。
[0022] (2)经稀释和分散后的物料由泵2输送至疏解机3进行离散和疏解处理。疏解机 执行元件转速为1500转/分。在疏解机执行元件高速转动产生的剪切力作用下,稻草原料 被离散和疏解成为纤维束。
[0023] (3)经疏解机3离散和疏解后的浆料,输送至脱水设备4进行脱水,浓缩至8. 4% (重量%)的浓度。
[0024] (4)脱水后的浆料贮存在贮浆池5中,再由泵6输送至贮浆池7中,当贮浆池7中的 浆料达到一定的液位后,启动盘磨机8对浆料进行打浆处理。盘磨机执行元件转速为1500 转/分。经过盘磨机的打浆作用,纤维束被充分离解成为单根纤维,并产生一定程度的细纤 维化,成为供抄纸用的浆料。[0025] 经过以上制备方法处理后,纸浆的打浆度为35° SR,数均纤维长度为0. 78mm,重均纤维长度为1. 02mm,二重重均纤维长度为1. 37mm。
[0026] 实施例2
[0027] 实施例2按照图1所表示的装置进行如下操作:
[0028] (1)麦草原料经化学预浸渍处理或蒸煮后,送到水力碎浆机1进行稀释和分散。在 这里,原料加水稀释至4. 5% (重量%)的浓度,并分散成均勻的物料,处理时间为30分钟。
[0029] (2)经稀释和分散后的物料由泵2输送至疏解机3进行离散和疏解处理。疏解机 执行元件转速为980转/分。在疏解机执行元件高速转动产生的剪切力作用下,麦草原料 被离散和疏解成为纤维束。
[0030] (3)经疏解机3离散和疏解后的浆料,输送至脱水设备4进行脱水,浓缩至10% (重量%)的浓度。
[0031 ] (4)脱水后的浆料贮存在贮浆池5中,再由泵6输送至贮浆池7中,当贮浆池7中 的浆料达到一定的液位后,启动盘磨机8对浆料进行打浆处理。盘磨机执行元件转速为750 转/分。经过盘磨机的打浆作用,纤维束被充分离解成为单根纤维,并产生一定程度的细纤 维化,成为供抄纸用的浆料。
[0032] 处理后,纸浆的打浆度为32° SR,数均纤维长度为0.90mm,重均纤维长度为 1. 29mm,二重重均纤维长度为1. 78mm。
[0033] 实施例3
[0034] 实施例3按照图1所表示的装置进行如下操作:
[0035] (1)稻草和麦草各占重量的一半,经化学预浸渍处理或蒸煮后,送到水力碎浆机1 进行稀释和分散。在这里,原料加水稀释至2. 5% (重量%)的浓度,并分散成均勻的物料, 处理时间为25分钟。
[0036] (2)经稀释和分散后的物料由泵2输送至疏解机3进行离散和疏解处理。疏解机 执行元件转速为1500转/分。在疏解机执行元件高速转动产生的剪切力作用下,物料被离 散和疏解成为纤维束。
[0037] (3)经疏解机3离散和疏解后的浆料,输送至脱水设备4进行脱水,浓缩至7% (重 量% )的浓度。
[0038] (4)脱水后的浆料贮存在贮浆池5中,再由泵6输送至贮浆池7中,当贮浆池7中的 浆料达到一定的液位后,启动盘磨机8对浆料进行打浆处理。盘磨机执行元件转速为1000 转/分。经过盘磨机的打浆作用,纤维束被充分离解成为单根纤维,并产生一定程度的细纤 维化,成为供抄纸用的浆料。
[0039] 处理后,纸浆的打浆度为38° SR,数均纤维长度为0.80mm,重均纤维长度为 1. 16mm,二重重均纤维长度为1. 64mm。
[0040] 实施例4
[0041] 实施例4按照图2所表示的实施方法进行操作。其操作工艺与图1表示的实施方 法的不同在于:浆料经脱水设备4脱水后贮存在贮浆池5中,由泵6直接泵送到盘磨机8进 行打浆处理。具体步骤如下:
[0042] (1)麦草原料经化学预浸渍处理或蒸煮后,送到水力碎浆机1进行稀释和分散。在 这里,原料加水稀释至3%的浓度,并分散成均勻的物料,处理时间为30分钟。[0043] (2)经稀释和分散后的物料由泵2输送至疏解机3进行离散和疏解处理。疏解机 执行元件转速为980转/分。在疏解机执行元件高速转动产生的剪切力作用下,麦草原料 被离散和碎解成为纤维束。
[0044] (3)经疏解机3离散和疏解后的纤维浆料,输送至脱水设备4进行脱水,浓缩至 6%的浓度。
[0045] (4)脱水后的浆料贮存在贮浆池5中,再由泵6输送至盘磨机8对物料进行打浆处 理,盘磨机执行元件转速为1000转/分。
[0046] 处理后,纸浆的打浆度为40° SR,数均纤维长度为0. 76mm,重均纤维长度为 0. 97mm,二重重均纤维长度为1. 27mm。
[0047] 实施例5
[0048] 实施例5按照图2所表示的实施方法进行操作。具体步骤如下:
[0049] (1)稻草原料经化学预浸渍处理或蒸煮后,送到水力碎浆机1进行稀释和分散。在这里,原料加水稀释至4%的浓度,并分散成均勻的物料,处理时间为25分钟。
[0050] (2)经稀释和分散后的物料由泵2输送至疏解机3进行离散和疏解处理。疏解机 执行元件转速为1200转/分。在疏解机执行元件高速转动产生的剪切力作用下,稻草原料 被离散和碎解成为纤维束。
[0051] (3)经疏解机3离散和疏解后的纤维浆料,输送至脱水设备4进行脱水,浓缩至 9%的浓度。
[0052] (4)脱水后的浆料贮存在贮浆池5中,再由泵6输送至盘磨机8对物料进行打浆处 理,盘磨机执行元件转速为750转/分。
[0053] 处理后,纸浆的打浆度为39° SR,数均纤维长度为0. 72mm,重均纤维长度为 0. 89mm,二重重均纤维长度为1. 17mm。

Claims (3)

  1. 一种稻草和/或麦草原料的半化学浆制备方法,其特征在于包括如下步骤:(1)稀释和分散:稻草和/或麦草原料经化学预浸渍处理或蒸煮后,输送到水力碎浆机进行稀释和分散,加水调节浓度至2.5~4.5%(重量%),并分散成均匀的物料,处理时间为20~30分钟;(2)离散和疏解:经稀释和分散后的物料泵送至疏解机进行处理,将稻草和/或麦草原料离散和疏解成为纤维束,疏解机执行元件转速为980~1500转/分;(3)脱水浓缩:经疏解机离散和疏解后的浆料,输送至脱水设备进行脱水,浓缩至6~10%(重量%)的浓度;(4)打浆处理:脱水浓缩后的浆料泵送至盘磨机进行打浆处理,得到供抄纸用的浆料,盘磨机执行元件转速为750~1500转/分。
  2. 2.根据权利要求1所述的稻草和/或麦草原料的半化学浆制备方法,其特征在于步骤 (1)中将物料浓度调节至3〜4% (重量% )。
  3. 3.根据权利要求1或2所述的稻草和/或麦草原料的半化学浆制备方法,其特征在于 步骤(3)中将浆料的浓度脱水浓缩至7〜9% (重量% )。
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