CN101451328A - 一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆、其制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆、其制备方法及其应用。所述的未漂浆的白度40－55％ISO，裂断长为5.0－7.6km，撕裂度为230－280mN，耐折次数为13－70次，打浆度为32－38°SR。所述的制备方法包括碱法蒸煮、氧脱木素，所述的碱法蒸煮是将稻草原料蒸煮成硬度为高锰酸钾值16－28，相当于卡伯价24－50的高硬度浆。本发明的未漂浆强度较高，尤其是裂断长和耐折次数已经超过了阔叶木浆的水平，可以用于制造强度很高的瓦楞纸、餐盒、包装纸等，或者仅需加入很少的木浆而更广泛的应用于制造其他纸品，大大减少了产品的成本，又保证了产品的强度。本发明的方法通过控制蒸煮得到的浆的硬度，然后进行氧脱木素处理，既使得木素得到有效的脱除，又尽量减少了纤维的降解，从而能够得到强度好的未漂浆。

Description

一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆、其制备方法及其应用

本案为申请日2007年12月5日，申请号200710300209.X，发明名称为“一种禾草类原料制备的浆和黑液、其制备方法及其应用”案的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种未漂浆及其制备方法，特别是一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆、其制备方法及其应用。

背景技术

目前，世界纸浆原料大部分是木材，特别是美国、加拿大、北欧各国和俄罗斯等发达国家，几乎全部用木材制浆。随着木材需求量的逐年增加，木材价格也不断上涨。许多木材资源少的国家需要大量引进木材，而即使是木材资源较丰富的国家，如加拿大，也预计不久就会出现原木供不应求的局面。因此，原料问题已经成为各国发展制浆工业的重大问题，制浆原料的来源也在不断扩大。

在制浆造纸行业，利用禾草类原料进行制浆在我国是较为常见的一种制浆方法。禾草类植物制浆原料主要包括稻草、麦草、甘蔗渣、龙须草、芦苇、竹、麦秆、棉秆、高粱秆等，其常用的制浆工艺可以参考《常用非木材纤维碱法制浆实用手册》以及中国造纸学会碱法草浆专业委员会编写的《常用非木材纤维碱法制浆实用手册》。

用植物纤维生产纸浆的方法有：化学法、机械法、化学机械法。化学法制浆是借助化学作用，通过除去植物纤维原料中的某些成分使原料离解成浆，是一种应用最广泛的制浆方法，在化学法蒸煮中又分石灰法、烧碱法、蒽醌-烧碱法、硫酸盐法、亚硫酸盐法蒸煮。

如现有技术中的亚硫酸盐法，其工艺过程是首先进行备料，将进行过预处理的生产纸浆的原料装入蒸球、立锅和连蒸(蒸煮锅、立式蒸煮锅、连续蒸煮器)等设备中，再加入亚硫酸铵等化学药品，往蒸球、立锅或连蒸中通入蒸汽加热、保温一段时间后得到粗浆。

目前，多数制浆造纸企业都面临着造纸原料紧缺、能源紧张、环境污染、纸浆特别是草浆质量不高的问题。随着我国加入世界贸易组织，造纸工业面临的形势更加严峻，企业之间的竞争也日趋激烈。如何降低生产成本，降低污染，提高产品质量来满足以纸为原料的下游产业，如印刷、新闻出版、包装、卷烟等行业，是造纸工作者需要考虑的问题。基于上述因素，使得人们不得不进一步研究如何降低造纸的成本。

禾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：1.重备料，除硅，除杂细胞，提高纸浆质量及滤水性，减少黑液的排放；2.禾草纤维脱木素的特性。由于禾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.禾草类纤维中含有大量杂细胞，对造纸形成一系列危害。5.草浆的漂白性能较木材好，易采用短流程进行漂白。

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，但是该蒸煮的方法所制备的纸浆的质量不高。

另外，白度较低的未漂浆所制成的纸品的应用范围越来越广，如瓦楞纸、餐盒、包装纸等，但是由稻草原料制得的未漂浆强度还不是很高，需要加入其他由木材制得的浆来提高强度，因而提高了成本。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，该浆强度好，具有较高的裂断长、撕裂度和耐折次数。

为了实现本发明的目的，提供一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，所述的未漂浆的白度为40-55％ISO，裂断长为5.0-7.6km，撕裂度为230-280mN，耐折次数为25-90次，打浆度为32-38°SR；优选所述的未漂浆白度为45-55％ISO，裂断长为6.0-7.6km，撕裂度为250-280mN，耐折次数为35-90次，打浆度为32-36°SR。

本发明的另外一个目的在于提供一种上述未漂浆的制备方法，包括碱法蒸煮、氧脱木素，所述的碱法蒸煮是将原料蒸煮成硬度为高锰酸钾值16-28，相当于卡伯价24-50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的高硬度浆；更优选硬度为高锰酸钾值20-25相当于卡伯价34-42的高硬度浆。传统的技术往往将浆的硬度煮得很低，造成浆料强度的大幅下降，本发明通过蒸煮得到硬度较高的浆，再进行后续的处理步骤，保证了得到的未漂浆的强度。

需要说明的是，本发明所述的未漂浆指的是原料经过碱法蒸煮、氧脱木素处理后得到的浆。

本发明所述的碱法蒸煮包括蒽醌—烧碱法蒸煮，包括如下步骤：

1)在稻草原料中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量9-15％，液比为1：2—4，蒽醌加入量为绝干原料量的0.5—0.8％；优选所述的用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的9-13％；更优选所述的用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的9-11％；

2)通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为100—130℃时保温20—40分钟，进行小放汽，继续加热升温至160—165℃，保温60-90分钟。

本发明所述的碱法蒸煮为硫酸盐法蒸煮，包括如下步骤：

1)在稻草原料中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的8—11％，液比为1：2—4，硫化度为5-8％；

2)入蒸汽进行加热，加热升温至温度为110—140℃时保温20-40分钟，进行小放汽，继续加热升温至165—173℃，保温60—90分钟。

所述碱法蒸煮为碱性亚钠法蒸煮，包括如下步骤：

1)在稻草原料中加入蒸煮药剂，其中，氢氧化钠用量以绝干原料重量计为11—15％，亚硫酸钠为2—6％，蒽醌为0.02—0.08％，蒸煮液比为1:3-4；

2)通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为100—120℃时保温20—40分钟，进行小放汽，继续加热升温至160-165℃，保温60-90分钟。

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。对于稻草原料碱法蒸煮脱木素反应历程，包括升温和保温两段。稻草原料的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。在稻草原料硫酸盐蒸煮时，就发现次生壁木素、符合胞间层和细胞角木素都在蒸煮一开始就同时进行脱除。稻草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里，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，在大量去除稻草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。在现有技术的蒸煮的过程中，在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缩短。

蒸煮的过程一般包括三个过程：(1)蒸煮液向原料内部渗透的过程；(2)碱液与原料起化学方应的过程；(3)反应物从原料中溶出的过程。此三过程既分阶段，又几乎同时交叉进行，根据不同纸浆的需要，适当除去原料中的木素和杂质，使纤维之间的结合力下降，促使纤维离解成浆。因此，蒸煮的目的在于利用蒸煮液的作用，适当地除去原料中的木素，尽可能保留纤维素和部分半纤维素以利于抄纸。在蒸煮过程中，由于高温蒸煮以及化学蒸煮药液的使用，原料中的木素、纤维素和半纤维素以及其它成分均会发生一定的化学变化，受到不同程度的降解和损伤。

由于高温蒸煮以及化学蒸煮药液的使用，原料中的木素、纤维素和半纤维素以及其它成分均会发生一定的化学变化，受到不同程度的降解和损伤。针对禾草类植物纤维这种特殊的制浆原料，本发明的方法中，对化学蒸煮药液进行了严格的控制，将其浓度降低，减少对制浆所需要成分如纤维素、半纤维素的降解和损伤。同时，在高温蒸煮的过程中，本发明的方法中采用尽可能减少保温时间的方法，使得稻草原料处于高温的时间缩短，因而减少了原料中纤维素和半纤维素的降解。因此，本发明的方法中最大限度的保护了原料中制浆所需的成分，同时大大缩短了保温时间，大大减少了能耗。

本发明所述的氧脱木素包括：

1)调节蒸煮后所得的高硬度浆的浓度；

2)将该浆泵送至氧脱木素反应塔，并加入氢氧化钠和氧气；以及

3)该浆在氧脱木素反应塔内进行氧脱木素反应，得到硬度为高锰酸钾值10-14，相当于卡伯价13-19.8的浆。

其中，优选步骤3)中进行氧脱木素后得到的浆硬度为高锰酸钾值11—13。

本发明对氧脱木素后浆的硬度进行控制，是为了一方面保证木素被尽可能的脱去，另外一方面又保证了得到的浆的强度。同样，氧脱木素的方法可以采用现有技术的任何方法，只需控制处理后浆的硬度在本发明限定的范围即可。

本发明调节蒸煮后所得的高硬度浆的浓度是指将所述的高硬度浆的浓度调节为8—18％，也就是说在中浓条件下进行氧脱木素。中浓氧脱木素的主要优点是：投资较少；由于中浓混合和泵送技术的成功，浆料的处理比高浓容易得多；浆料浓度较低，设备的腐蚀少，也没有在氧气中燃烧的危险。

本发明所述的氧脱木素为单段氧脱木素，使用一个氧脱木素反应塔。在氧脱木素过程中，所述的高硬度浆在该反应塔进口处的温度为95—100℃，压力为0.9—1.2MPa，出口处的温度为100—105℃，压力为0.2—0.6MPa。所述的氧脱木素中用碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的2-4％，氧气的加入量为20—40kg每吨浆；所述的浆在该反应塔内的反应时间为60—90分钟。采用单段氧脱木素主要是为了进一步保证纸浆的强度，相对多段氧脱木素来说，单段对纤维素的降解作用较小。本发明优选的单段氧脱木素的工艺参数总的来说温度较低，相对来说时间较长，主要是为了更加温和的进行脱木素反应，尽量避免对纤维素的降解。

本发明所述的氧脱木素过程中木素脱除率为86—98％。

本发明在所述的氧脱木素处理之前将该高硬度浆输送到一中浓浆管，并在该浆管中对高硬度浆进行调质处理排除浆内的空气使之流态化，然后用中浓泵输送。进一步优选采用螺旋输送机将高硬度浆加热到70—80℃并输送到中浓浆管。

本发明氧脱木素过程中加入绝干浆重量0.2—1％的镁盐作为保护剂。

本发明还可在对稻草进行蒸煮之前，采用现有技术对稻草进行初步处理，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，并提高稻草浆的质量。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禾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。

本发明在蒸煮后、氧脱木素前对蒸煮后的高硬度浆进行挤浆。可将蒸煮之后所得浓度为8—15％高硬度浆从挤浆机的入口进入，进行挤浆，挤出黑液之后，浓度为20—30％的浆从挤浆机的出口排出。该高硬度浆在进行挤浆之前的叩解度为22—28°SR，挤浆之后的叩解度为23—29°SR。对于将稻草原料进行蒽醌-烧碱法蒸煮所制备的高硬度浆，进行挤浆之后，所挤出的黑液在20℃时波美度为9-11°Be′，黑液中残碱的含量为8-10g/L。从挤浆机的出口出来的浆用后续工艺中洗浆置换出的黑液来稀释，所述黑液在20℃波美度为3-6°Be′，或者可以直接用清水进行稀释，使浓浆到2.5-3％送到跳筛进行筛选。

本发明中所述的挤浆机为现有技术中用来提取黑液的螺旋挤浆机。使用挤浆机进行挤浆时，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，为下一步的步骤做好了充分的准备。本发明所述的现有技术中提取黑液用的螺旋挤浆机为单螺旋挤浆机或双螺旋挤浆机；优选所述的挤浆机为变径螺旋挤浆机。利用变径挤浆机，使浆料在缓慢变小的空间里，使被压缩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，所述的高硬度浆叩解度变化不大，也就是说，所述的高硬度浆经过挤浆机挤浆之后，能将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。

本发明中采用的挤浆机还可为双辊挤浆机，同样能实现本发明所要达到的效果，而且能大大减少用水量。

本发明可以在蒸煮后氧脱木素前对浆料进行疏解，可采用现有的疏解设备，如高频疏解机、揉搓机、盘式粉碎机、打浆设备中的盘磨疏解机、以及纤维分离机都可以在本发明的疏解工艺中进行使用，因为它们都可以起到疏解纤维而尽可能减少切断纤维的作用。在疏解的过程中，纤维自然分开，其中的木素很容易暴露出来，为之后的氧脱木素处理做好了准备。所述的疏解可以在蒸煮后立即进行，也可以在氧脱木素前进行，还可以在挤浆后进行。事实上，在蒸煮和氧脱木素之间的任意工艺步骤之间都可以进行该疏解，都能达到需要的效果。

另外，本发明的未漂浆可用于制备新闻纸、超级压光纸、包装纸、纸尿裤、皱纹卫生纸、纸巾纸、面巾纸、餐巾纸、擦手纸，厨房用纸、书写纸、胶印书刊纸、胶版印刷纸、单面书写纸、单面胶版印刷纸以及瓦楞纸。

还可用于制备纸浆模塑制品，所述制品包括：碗、盆、杯、桶、碟、盘、托盘以及餐盒；托架、电焊防护罩、室内装饰板、模塑花盆、模塑育苗杯、模塑拖鞋、以及吸水垫卫生间座垫；模塑医用托盘容器、模塑医用护理品、以及一次性医疗器皿。

本发明的有益效果在于：本发明的未漂浆强度较高，尤其是裂断长和耐折次数已经超过了阔叶木浆的水平，可以用于制造强度很高的瓦楞纸、餐盒、包装纸等，或者仅需加入很少的木浆而更广泛的应用于制造其他纸品，大大减少了产品的成本，同时又保证了产品的强度。本发明的方法通过控制蒸煮得到的浆的硬度，然后进行氧脱木素处理，既使得其中的木素得到有效的脱除，又尽量减少了纤维的降解，其氧脱木素过程中木素脱除率86—98％，从而能够得到强度好的未漂浆。

具体实施方式

实施例1

将经过常规的干法备料后长度约为30mm的稻草放入蒸球中，在蒸球中加入蒸煮药剂进行蒸煮，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的12％，液比为1：2，蒽醌加入量为绝干原料量的0.8％；通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为125℃时保温30分钟，进行小放汽，继续加热升温至165℃，保温90分钟。蒸煮后得到硬度为高锰酸钾值18，相当于卡伯价27的高硬度浆。然后对蒸煮后的浆料进行挤浆。可将蒸煮之后所得浓度为15％的高硬度浆从双辊挤浆机的入口进入，进行挤浆，挤出黑液之后，浓度为30％的浆从挤浆机的出口排出。该高硬度浆在进行挤浆之前的叩解度为28°SR，挤浆之后的叩解度为29°SR。挤浆挤出的黑液的波美度在20℃为7°Be′，黑液中的残碱的浓度为8g/L。

从挤浆机的出口出来的浆用60℃的温水进行稀释，使浆浓到2.5％送到跳筛进行筛选，然后利用三段真空洗浆机进行洗浆，洗浆后调节浆的浓度至10％。所得浆料在氧脱木素前采用高频疏解机进行疏解。然后通过螺旋输送机加热该浆至70℃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脱木素反应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加入的20kg每吨浆的氧气和含碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的4％的碱溶液混合，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脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆重量的1％，进口温度95℃，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℃，压力保持为0.5MPa，氧脱木素过程中木素脱除率为86％。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，此时浆的硬度降低到高锰酸钾值10，相当于卡伯价13。之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机洗涤。即可得到一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，白度为52％ISO，裂断长为5.0km，撕裂度为260mN，耐折次数为90次，打浆度为36°SR。

实施例2

将经过常规的干法备料后长度约为15-20mm的稻草放入蒸球中，在蒸球中加入蒸煮药剂进行蒸煮，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的9％，液比为1：4，蒽醌加入量为绝干原料量的0.5％；通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为120℃时保温30分钟，进行小放汽，继续加热升温至165℃，保温70分钟。蒸煮后得到硬度为高锰酸钾值24，相当于卡伯价39的浆。然后对蒸煮后的浆料进行挤浆。可将蒸煮之后所得浓度为10％的高硬度浆从单螺旋挤浆机的入口进入，进行挤浆，挤出黑液之后，浓度为25％的浆从挤浆机的出口排出。该高硬度浆在进行挤浆之前的叩解度为24°SR，挤浆之后的叩解度为25°SR。挤浆挤出的黑液的波美度在20℃为8°Be′，黑液中的残碱的含量为9g/L。从挤浆机的出口出来的浆用后续工艺中洗浆置换出的黑液来稀释，所述黑液在20℃波美度为6°Be′，使浆浓到3％送到跳筛进行筛选，然后采用常规方法进行洗浆，再调节浆浓至12％。

所得浆料在氧脱木素前可以采用揉搓机进行疏解，加热该浆至70℃并通过容积式中浓浆泵输送到氧脱木素反应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加入的20kg每吨浆的氧气和含碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的2％的碱溶液混合，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脱木素反应塔，进口温度100℃，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℃，压力保持为0.2MPa，氧脱木素过程中木素脱除率为90％。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，此时浆的硬度(高锰酸钾值)降低到14，相当于卡伯价19，。之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机洗涤。即可得到一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，白度为46％ISO，裂断长为5.5km，撕裂度为270mN，耐折次数为65次，打浆度为32°SR。

实施例3

将经过常规的干法备料后长度约为20-25mm的稻草放入立式蒸锅中，在蒸锅中加入蒸煮药剂进行蒸煮，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的10％，液比为1：3，蒽醌加入量为绝干原料量的0.7％；通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为100℃时保温40分钟，进行小放汽，继续加热升温至165℃，保温60分钟。蒸煮后得到硬度为高锰酸钾值26，相当于卡伯价43的浆。然后对蒸煮后的浆料进行挤浆。可将蒸煮之后所得浓度为8％的高硬度浆从双螺旋挤浆机的入口进入，进行挤浆，挤出黑液之后，浓度为20％的浆从挤浆机的出口排出。该高硬度浆在进行挤浆之前的叩解度为22°SR，挤浆之后的叩解度为23°SR。挤浆挤出的黑液的波美度在20℃为9°Be′，黑液中的残碱量为10g/L。从挤浆机的出口出来的浆用后续工艺中洗浆置换出的黑液来稀释，所述黑液在20℃波美度为4°Be′，使浆浓到2.8％送到跳筛进行筛选，然后按照常规的方法进行洗浆，洗浆后调节浆的浓度至18％。

在氧脱木素前对浆料采用盘式粉碎机进行疏解，然后加热该浆至80℃并输送到浆塔。该浆在浆塔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脱木素反应塔，进塔前加入20kg每吨浆的氧气和含碱量为以氢氧化钠计对绝干浆重量的4％的碱溶液，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脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆重量的1％，进口温度95℃，压力1.2Mpa，停留75分钟，塔顶温度为105℃，压力保持为0.4MPa，氧脱木素过程中木素脱除率为88％，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，之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机洗涤。即可得到一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，未漂浆的白度为45％ISO，裂断长为6.2km，撕裂度为250mN，耐折次数为75次，打浆度为33°SR。。

实施例4

将经过常规的干法备料后长度约为20-25mm的稻草放入立式蒸锅中，在蒸锅中加入蒸煮药剂进行蒸煮，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的13％，液比为1：3，蒽醌加入量为绝干原料量的0.7％；通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为110℃时保温30分钟，进行小放汽，继续加热升温至168℃，保温60分钟。蒸煮后得到硬度为高锰酸钾值20，相当于卡伯价31的高硬度浆，然后对蒸煮后的浆料进行挤浆。将蒸煮之后所得浓度为12％的高硬度浆从变径单螺旋挤浆机的入口进入，进行挤浆，挤出黑液之后，浓度为26％的浆从挤浆机的出口排出。该高硬度浆在进行挤浆之前的叩解度为25°SR，挤浆之后的叩解度为26°SR。挤浆挤出的黑液的波美度在20℃为9°Be′。黑液中残碱的含量为10g/L。从挤浆机的出口出来的浆用后续工艺中洗浆置换出的黑液来稀释，所述黑液在20℃波美度为5°Be′，将所得的浆进行稀释，使浆的浓度至3％送到跳筛进行筛选，然后采用常规方法进行洗浆，洗浆后调节浆的浓度至15％。

然后通过螺旋输送机加热该浆至80℃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脱木素反应塔，进塔前加入20kg每吨浆的氧气和含碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的3.5％的的碱溶液，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第一氧脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆重量的0.5％，进口温度90℃，压力0.9Mpa，停留90分钟，塔顶温度为104℃，压力保持为0.4MPa，氧脱木素过程中木素脱除率为92％，将该浆喷放到浆池并稀释，此时浆的硬度(高锰酸钾值)降低到13，相当于卡伯价17，之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机洗涤。即可得到一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，白度为55％ISO，裂断长为7.0km，撕裂度为230mN，耐折次数为85次，打浆度为37°SR。

实施例5

将经过常规的干法备料后长度约为20-25mm的稻草放入蒸球中，在蒸球中加入蒸煮药剂进行蒸煮，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的15％，液比为1：3，蒽醌加入量为绝干原料量的0.7％；通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为130℃时保温30分钟，进行小放汽，继续加热升温至173℃，保温90分钟。蒸煮后得到硬度为高锰酸钾值16，相当于卡伯价24的高硬度浆，然后对蒸煮后的浆料进行挤浆。将蒸煮之后所得浓度为13％的高硬度浆从双辊挤浆机的入口进入，进行挤浆，挤出黑液之后，浓度为32％的浆从挤浆机的出口排出。该高硬度浆在进行挤浆之前的叩解度为24°SR，挤浆之后的叩解度为25°SR。将浆用70℃的温水稀释至浓度为2.5％后送到跳筛进行筛选，然后采用常规方法进行洗浆，洗浆后调节浆的浓度至14％。

将调浓后的浆料加热至70℃并经容积式中浓浆泵输送到氧脱木素反应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加入的30kg每吨浆的氧气和含碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的3％的碱溶液混合，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脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆重量的0.5％，进口温度98℃，压力1.0Mpa，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℃，压力保持为0.4MPa，氧脱木素过程中木素脱除率为88％。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，此时浆的硬度(高锰酸钾值)降低到10，相当于卡伯价13。之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机洗涤。即可得到一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，白度为55％ISO，裂断长为6.5km，撕裂度为230mN，耐折次数为45次，打浆度为35°SR。

实施例6

将经过常规的干法备料后长度约为25-30mm的稻草放入蒸球中，在蒸球中加入蒸煮药剂进行蒸煮，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的9％，液比为1：2，蒽醌加入量为绝干原料量的0.5％；通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为100℃时保温20分钟，进行小放汽，继续加热升温至165℃，保温60分钟。蒸煮后得到硬度为高锰酸钾值28，相当于卡伯价50的高硬度浆，然后对蒸煮后的浆料进行挤浆。将蒸煮之后所得浓度为14％的高硬度浆从双辊挤浆机的入口进入，进行挤浆，挤出黑液之后，浓度为30％的浆从挤浆机的出口排出。该高硬度浆在进行挤浆之前的叩解度为26°SR，挤浆之后的叩解度为27°SR。挤浆挤出的黑液的波美度在20℃为10°Be′，黑液中残碱的含量为8g/L。从挤浆机的出口出来的浆用65℃的温水进行稀释，使浆浓到3％送到跳筛进行筛选，然后用三段真空洗浆机进行洗涤，然后调节浆浓为18％，通过螺旋输送机加热该浆至80℃并输送到浆管溜槽并由单转子式高浓浆泵输送到氧脱木素反应塔。反应塔中加入25kg每吨浆的氧气和含碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量3.5％的碱溶液混合，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脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆重量的0.6％，进口温度98℃，压力1.0Mpa，停留85分钟，塔顶温度为105℃，压力保持为0.4MPa。氧脱木素过程中木素脱除率为91％，将该浆喷放到浆池并稀释，此时浆的硬度(高锰酸钾值)降低到14，相当于卡伯价19。之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机洗涤。即可得到一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，白度为40％ISO，裂断长为7.6km，撕裂度为260mN，耐折次数为55次，打浆度为32°SR。

实施例7

将经过常规的干法备料后长度约为15-20mm的稻草放入蒸球中，在蒸球中加入蒸煮药剂进行蒸煮，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的10％，液比为1：2，硫化度为5％；通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为110℃时保温30分钟，进行小放汽，继续加热升温至168℃，保温80分钟。蒸煮后得到硬度为高锰酸钾值23，相当于卡伯价38的高硬度浆，然后对蒸煮后的浆料进行挤浆。将蒸煮之后所得浓度为12％的高硬度浆从变径单螺旋挤浆机的入口进入，进行挤浆，挤出黑液之后，浓度为24％的浆从挤浆机的出口排出。该高硬度浆在进行挤浆之前的叩解度为24°SR，挤浆之后的叩解度为25°SR。然后直接用清水进行稀释，使浆浓到2.5％送到跳筛进行筛选，然后洗涤。

在氧脱木素前采用纤维分离机对浆料进行疏解，然后调节浆浓度为20％，加热该浆至70℃并经齿轮式高浓浆泵输送到氧脱木素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25kg每吨浆的氧气和用碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的3.5％，保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆重量的0.5％，进口温度100℃，压力1.1Mpa，停留75分钟内使该浆能进行充分的脱木素反应，塔顶温度为105℃，压力保持为0.5MPa，氧脱木素过程中木素脱除率为94％。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，此时浆的硬度(高锰酸钾值)降低到14，相当于卡伯价20。之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机洗涤。即可得到一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，白度为47％ISO，裂断长为5.8km，撕裂度为275mN，耐折次数为35次，打浆度为36°SR。

实施例8

将经过常规的干法备料后长度约为15-20mm的稻草放入蒸球中，在蒸球中加入蒸煮药剂进行蒸煮，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的10％，液比为1：2，硫化度为5％；通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为120℃时保温20分钟，进行小放汽，继续加热升温至165℃，保温70分钟。蒸煮后得到硬度为高锰酸钾值25，相当于卡伯价43的高硬度浆，然后对蒸煮后的浆料进行挤浆。将蒸煮之后所得浓度为11％的高硬度浆从变径单螺旋挤浆机的入口进入，进行挤浆，挤出黑液之后，浓度为22％的浆从挤浆机的出口排出。该高硬度浆在进行挤浆之前的叩解度为27°SR，挤浆之后的叩解度为28°SR。

从挤浆机的出口出来的浆用后续工艺中洗浆置换出的黑液来稀释，使浆浓到3％送到跳筛进行筛选，然后洗浆，调节浆浓为15％，然后加热该浆至80℃并经容积式高浓浆泵输送到氧脱木素反应塔。反应塔中加入30kg每吨浆的氧气和含碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的4％的碱溶液，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℃，压力0.9Mpa，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108℃，压力保持为0.6MPa，氧脱木素过程中木素脱除率为86％。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，此时浆的硬度(高锰酸钾值)降低到14，相当于卡伯价21。之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机洗涤。即可得到一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，白度为49％ISO，裂断长为6.5km，撕裂度为266mN，耐折次数为80次，打浆度为38°SR。

实施例9

将经过常规的干法备料后长度约为15-20mm的稻草放入蒸球中，在蒸球中加入蒸煮药剂进行蒸煮，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的11％，液比为1：2，硫化度为8％；通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为140℃时保温40分钟，进行小放汽，继续加热升温至173℃，保温90分钟。蒸煮后得到硬度为高锰酸钾值19的浆，使浓浆到3％送到跳筛进行筛选，然后洗浆。

调节浆浓为12％，然后通过螺旋输送机加热该浆至70℃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脱木素反应塔。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脱木素反应塔，进口温度100℃，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℃，压力保持为0.5MPa，氧脱木素过程中木素脱除率为90％。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，此时浆的硬度(高锰酸钾值)降低到11，相当于卡伯价14，。之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机洗涤。氯化时用氯量为绝干浆的5％，浆的浓度为3.5％，漂白的温度为52℃，漂白的时间为50分钟；碱处理时加入氢氧化钠的量为绝干浆量2％，浆的浓度为10％，漂白温度为55℃，时间为150分钟，即可得到一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，白度为48％ISO，裂断长为7.6km，撕裂度为230mN，耐折次数为25次，打浆度为36°SR。

实施例10

将经过常规的干法备料后长度约为20mm的稻草放入蒸球中，在蒸球中加入蒸煮药剂进行蒸煮，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的10％，液比为1：2，硫化度为8％；通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为110℃时保温40分钟，进行小放汽，继续加热升温至173℃，保温60分钟。蒸煮后得到硬度为高锰酸钾值22，相当于卡伯价35的高硬度浆，然后采用高频疏解机对高硬度浆进行疏解，之后利用三段真空洗浆机进行洗浆，洗浆后再调节浆的浓度至12％。

然后通过螺旋输送机加热该浆至70℃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脱木素反应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加入的30kg每吨浆的氧气和用碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量4％的碱溶液混合，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脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆重量的0.5％，进口温度95℃，压力0.9Mpa，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104℃，压力保持为0.5MPa，氧脱木素过程中木素脱除率为86％。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，此时浆的硬度(高锰酸钾值)降低到14，相当于卡伯价19.5。之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机洗涤。即可得到一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，白度为52％ISO，裂断长为6.7km，撕裂度为260mN，耐折次数为56次，打浆度为32°SR。

实施例11

将经过常规的干法备料后长度约为20mm的稻草放入蒸球中，在蒸球中加入蒸煮药剂进行蒸煮，以绝干原料量计，氢氧化钠用量15％，亚硫酸钠用量为2％，蒽醌用量为0.04％，液比为1：3；通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为120℃时进行小放汽5分钟，继续加热升温至55℃，保温40分钟。蒸煮后得到硬度为高锰酸钾值22，相当于卡伯价35的高硬度浆，然后采用高频疏解机对高硬度浆进行疏解，之后利用三段真空洗浆机进行洗浆，洗浆后再调节浆的浓度至12％。

然后通过螺旋输送机加热该浆至70℃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脱木素反应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加入的30kg每吨浆的氧气和用碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量4％的碱溶液混合，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脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆重量的0.5％，进口温度95℃，压力0.9Mpa，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104℃，压力保持为0.5MPa，氧脱木素过程中木素脱除率为86％。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，此时浆的硬度(高锰酸钾值)降低到14，相当于卡伯价19.5。之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机洗涤。即可得到一种稻草原料制备的未漂浆，白度为53％ISO，裂断长为6.8km，撕裂度为280mN，耐折次数为90次，打浆度为33°SR。

实施例12

将经过常规的干法备料后长度约为20-25mm的稻草放入蒸球中，在蒸球中加入蒸煮药剂进行蒸煮，以绝干原料量计，氢氧化钠用量11％，亚硫酸钠用量为6％，蒽醌用量为0.02％，液比为1：4；通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为130℃时保温30分钟，进行小放汽，继续加热升温至173℃，保温90分钟。蒸煮后得到硬度为高锰酸钾值16，相当于卡伯价24的高硬度浆，然后对蒸煮后的浆料进行挤浆。将蒸煮之后所得浓度为13％的高硬度浆从双辊挤浆机的入口进入，进行挤浆，挤出黑液之后，浓度为32％的浆从挤浆机的出口排出。该高硬度浆在进行挤浆之前的叩解度为24°SR，挤浆之后的叩解度为25°SR。将浆用70℃的温水稀释至浓度为2.5％后送到跳筛进行筛选，然后采用常规方法进行洗浆，洗浆后调节浆的浓度至14％。

将调浓后的浆料加热至70℃并经容积式中浓浆泵输送到氧脱木素反应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加入的30kg每吨浆的氧气和含碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的3％的碱溶液混合，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脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆重量的0.5％，进口温度98℃，压力1.0Mpa，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℃，压力保持为0.4MPa，氧脱木素过程中木素脱除率为88％。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，此时浆的硬度(高锰酸钾值)降低到10，相当于卡伯价13。之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机洗涤。即可得到一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，白度为55％ISO，裂断长为6.5km，撕裂度为240mN，耐折次数为45次，打浆度为34°SR。

实施例13

将经过常规的干法备料后长度约为25-30mm的稻草放入蒸球中，在蒸球中加入蒸煮药剂进行蒸煮，以绝干原料量计，氢氧化钠用量13％，亚硫酸钠用量为4％，蒽醌用量为0.08％，液比为1：4；通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为100℃时保温20分钟，进行小放汽，继续加热升温至165℃，保温60分钟。蒸煮后得到硬度为高锰酸钾值18，相当于卡伯价27的高硬度浆，然后对蒸煮后的浆料进行挤浆。将蒸煮之后所得浓度为14％的高硬度浆从双辊挤浆机的入口进入，进行挤浆，挤出黑液之后，浓度为30％的浆从挤浆机的出口排出。该高硬度浆在进行挤浆之前的叩解度为26°SR，挤浆之后的叩解度为27°SR。挤浆挤出的黑液的波美度在20℃为10°Be′，黑液中残碱的含量为8g/L。从挤浆机的出口出来的浆用65℃的温水进行稀释，使浆浓到3％送到跳筛进行筛选，然后用三段真空洗浆机进行洗涤，然后调节浆浓为18％，通过螺旋输送机加热该浆至80℃并输送到浆管溜槽并由单转子式高浓浆泵输送到氧脱木素反应塔。反应塔中加入25kg每吨浆的氧气和含碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量3.5％的碱溶液混合，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脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆重量的0.6％，进口温度98℃，压力1.0Mpa，停留85分钟，塔顶温度为105℃，压力保持为0.4MPa。氧脱木素过程中木素脱除率为91％，将该浆喷放到浆池并稀释，此时浆的硬度(高锰酸钾值)降低到14，相当于卡伯价19。之后用泵将稀释的浆泵入二段真空洗浆机洗涤。即可得到一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，白度为48％ISO，裂断长为7.0km，撕裂度为260mN，耐折次数为55次，打浆度为34°SR。

以上实施例用于解释本发明，而非限制本发明。如氧脱木素的方法、蒸煮的方法等的简单变化都应属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，其特征在于，所述的未漂浆的白度为40-55％ISO，裂断长为5.0-7.6km，撕裂度为230-280mN，耐折次数为25-90次，打浆度为32-38°SR。

2.如权利要求1所述的未漂浆，其特征在于，所述未漂浆白度为45-55％ISO，裂断长为6.0-7.6km，撕裂度为250-280mN，耐折次数为35-90次，打浆度为32-36°SR。

3.一种制造如权利要求1或2所述的稻草原料未漂浆的方法，包括蒸煮、氧脱木素，其特征在于，所述的碱法蒸煮是将稻草原料蒸煮成硬度为高锰酸钾值16-28的高硬度浆。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述蒸煮为蒽醌-烧碱法，包括如下步骤：

1)在稻草原料中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量9-15％，蒽醌加入量为绝干原料量的0.5-0.8％，液比为1：2-4；

2)通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为100-130℃时保温20-40分钟，进行小放汽，继续加热升温至160-165℃后，保温60-90分钟。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的蒸煮为硫酸盐法蒸煮，包括如下步骤：

1)在稻草原料中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的8-11％，液比为1：2-4，硫化度为5-8％；

2)通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为110-140℃时保温20-40分钟，进行小放汽，继续加热升温至165-173℃，保温60-90分钟。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述蒸煮为碱性亚钠法蒸煮，包括如下步骤：

1)在稻草原料中加入蒸煮药剂，其中，氢氧化钠用量以绝干原料重量计为11—15％，亚硫酸钠为2—6％，蒽醌为0.02—0.08％，蒸煮液比为1:3-4；

2)通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为100—120℃时保温20—40分钟，进行小放汽，继续加热升温至160-165℃，保温60-90分钟。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的氧脱木素包括：

1)调节蒸煮后所得的高硬度浆的浓度；

2)将所述高硬度浆泵送至氧脱木素反应塔，并加入氢氧化钠和氧气；以及

3)该浆在该氧脱木素反应塔内进行氧脱木素反应，得到硬度为高锰酸钾值10—14的浆。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤3)中进行氧脱木素之后得到的浆硬度为高锰酸钾值11—13。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤1)中调节蒸煮后所得高硬度浆的浓度是指将所述高硬度浆的浓度调节为8—18％。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的氧脱木素在氧脱木素反应塔中进行，为单段氧脱木素。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述的高硬度浆在该反应塔进口处的温度为95—100℃，压力为0.9—1.2MPa，在该反应塔出口处的温度为100—105℃，压力为0.2—0.6MPa。

12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的氧脱木素中用碱量为以氢氧化钠计对绝干浆重量的2-4％，氧气的加入量为每吨浆20—40kg；所述的浆在该反应塔内的反应时间为60—90分钟。

13.如权利要求7-12任意一项所述的方法，其特征在于，所述的氧脱木素过程中木素脱除率为86—98％。

14.权利要求1或2所述的未漂浆在制备新闻纸、超级压光纸、包装纸、纸尿裤、皱纹卫生纸、纸巾纸、面巾纸、餐巾纸、擦手纸，厨房用纸、书写纸、胶印书刊纸、胶版印刷纸、单面书写纸、单面胶版印刷纸以及瓦楞纸中的应用。

15.权利要求1或2所述的未漂浆在制备纸浆模塑制品中的应用，所述制品包括：碗、盆、杯、桶、碟、盘、托盘以及餐盒；托架、电焊防护罩、室内装饰板、模塑花盆、模塑育苗杯、模塑拖鞋、以及吸水垫卫生间座垫；模塑医用托盘容器、模塑医用护理品、以及一次性医疗器皿。