CN101735322B - 醋酸纤维用木浆粕生产方法 - Google Patents

醋酸纤维用木浆粕生产方法 Download PDF

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本发明提供一种醋酸纤维用木浆粕生产方法,旨在克服现有醋酸浆粕用木浆粕制备工艺采用预水解+碱法和亚硫酸盐法蒸煮所存在的弊端。步骤包括经疏解后的未漂本色木浆,经浓缩脱水后送入双螺旋辊式磨浆机,在双螺旋辊式磨浆机内继续脱水,并加入药液,浆料在双螺旋辊式磨浆机内完成继续浓缩、揉搓、药液混合工序,然后将浆料输送到反应仓中储存并反应,反应完毕后送二次蒸煮,蒸煮完毕洗涤、漂白、精制、除砂、筛选、抄造。本发明由于采取本色未漂木浆具有较高的粘度,在蒸煮时控制蒸煮强度,促进药液对纤维细胞壁的破坏,有利于药液渗透、提高反应活性。

Description

醋酸纤维用木浆粕生产方法
技术领域
[0001] 本发明涉及用于生产粘胶纤维的木浆粕的生产方法,本发明尤其适用于制备醋酸纤维。
背景技术
[0002] 醋酸纤维用木浆粕要求其α-纤维含量高,即纤维纯度高。目前的制备工艺主要手段是采用预水解+碱法(硫酸盐法)两级蒸煮或亚硫酸盐法的两级(多级)蒸煮,采取上述两种蒸煮制浆技术,主要是为脱除原料中大量的木素,半纤维素(聚戊糖)以及树脂等杂质。尤其是脱除原料中的半纤维素(聚戊糖),必须在酸性条件下,半纤维素(聚戊糖)发生酸性水解,方可大量在预水解等一级蒸煮中脱去,达到粘胶纤维生产中对半纤维素(聚戊糖)含量的最低要求,在完成一级蒸煮后,二级蒸煮继续脱除少量半纤维素的目的。采用上述两种方法生产木溶解浆,虽具有α “纤维素含量较高,反应活性较好的优点,但投资较大,生产周期长的缺点,其生产规模,产能受到限制,随着醋酸纤维以及纤维素衍生物行业的发展,对溶解浆(包括棉、木、木浆粕)需求量增大。
发明内容
[0003] 本发明旨在克服现有醋酸浆粕用木浆粕制备工艺采用预水解+碱法和亚硫酸盐法蒸煮所存在的弊端,提供一种醋酸纤维用木浆粕生产方法。
[0004] 为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
[0005] 醋酸纤维用木浆粕生产方法,步骤包括木浆的疏解、浓缩脱水、药液混合、蒸煮、洗涤、漂白、除杂、洗涤、抄造,其特征在于:经疏解后的未漂本色木浆,经浓缩脱水后送入双螺旋辊式磨浆机,在双螺旋辊式磨浆机内继续脱水,并加入药液,浆料在双螺旋辊式磨浆机内完成继续浓缩、揉搓、药液混合工序,然后将浆料输送到反应仓中储存并反应,反应完毕后送二次蒸煮,蒸煮完毕洗涤、漂白、精制、除砂、筛选、抄造。
[0006] 所述二次蒸煮的工艺条件:液比:1 : 3-7.0、装料量:160-260kg(绝干浆料/m3), 升温条件:入料温度升温到115-130°C,时间30-60min,保温30_120min,放汽5_20min, 继续升温到140-155 °C,升温时间30-60min,保温120-180min,保温完毕,继续升温到 165-170°C,保温30-210min,保温完毕,降温放料,放料后经洗涤浆料质量指标:α -纤维素:95-99%,聚合度:1100-2500。
[0007] 所述精制工序在碱化塔内进行,浆料浓度4-12%,用碱量:4_12%,温度:常温-50°C,停留时间:l_2h,碱化完毕:送至真空洗浆机或圆网浓缩机洗涤,洗涤至pH7-9。
[0008] 所述药液至少包括:NaOH% (以NaOH计),用量为:10-50%。
[0009] 本发明的有益效果表现在:
[0010] 该发明具有流程短,生产周期短,可以在较短蒸煮时间内生产出较高品质醋酸纤维用木溶解浆(木浆粕),显著提高甲纤含量(α-纤维素95-99.0%)达到和优于传统工艺制备产品水平。[0011] 由于采取本色未漂木浆(造纸级)具有较高的粘度,在蒸煮时控制蒸煮强度,设定适宜的蒸煮温度、蒸煮时间、用碱量等,促进药液对纤维细胞壁的破坏,有利于药液渗透,采用双螺旋辊式磨浆机(双螺杆磨浆机),可在较高浆浓下(30-50%)对纤维进行揉搓,加强纤维间的互相磨擦,促使纤维壁破裂,使纤维分丝帚化、扭曲、压溃,达到增加纤维表面积目的,有利于提高反应活性。
[0012] 本发明强化二次蒸煮(在双螺旋辊式磨浆机内以及反应仓内进行一次蒸煮),能有效去除浆料中残留的木质素和半纤维素,及其他杂质(与醋酸棉浆粕制备中所采用的二次蒸煮目的和作用完全不同)。
[0013] 另外,本发明巧妙运用精制工序(用碱量:4_12%,温度:常温-50°C ),进一步保证了甲纤含量达到95-99.0%。
具体实施方式
[0014] 本发明提供一种醋酸纤维用木浆粕生产方法,以克服现有醋酸浆粕用木浆粕制备工艺采用预水解+碱法和亚硫酸盐法蒸煮所存在的弊端。
[0015] 步骤如下:
[0016] A.使用高浓水碎机对木浆板进行疏解,疏解后输送到双螺旋辊式磨浆机(双螺杆或双辊制浆机)。
[0017]
[0018]
[0019]
[0020] [0021] [0022]
[0023]
[0024]液。
[0025]
[0026]
[0027]
[0028]
[0029]
[0030]
[0031]
[0032]
[0033]
[0034]
[0035]
[0036]
B.在双螺旋辊式磨浆机中第一段、二段中,加入水,在三段正反螺旋中加入药液。
C.反应完毕后,出料口送反应仓中储存并反应。
D.反应仓中反应完毕后送二次蒸煮工段,蒸煮完毕洗涤、漂白、精制、除砂、筛选。 具体工艺过程是:
A.将木浆板,投入到高浓水碎机(碎浆机)待浆板完全疏解后,输送到下一工序。 工艺条件:
浆浓度:12-15% (对绝干浆)
B.将浆料送入双螺旋辊式磨浆机,在一、二段正反螺旋区中加水,第三段加入药工艺条件:
进浆浓度:12-15% (对绝干浆,重量百分比)
NaOH % (以NaOH计): 10-50% (对绝干浆计)
0. 10-50.0% (对绝干浆计) 0. 1-40.0% (对绝干浆计) 0. 10-200% (对绝干浆计) 0. 10-10.0% (对绝干浆计) 0. 10-3.0% (对绝干浆计) 0. 10-7.0% (对绝干浆计)
Na2SO3 % (以 Na2SO3 计): Na2S% (以 NaOH 计): H2O2% (折 100% ): 水玻璃(以Na2SiO3计): EDTD (DTPA): MgSO4 (硫酸镁): 出料浓度:30-45% 出料温度:70-95 °C
C.出料后,输送到反应仓,在反应仓中继续反应,反应后送蒸煮器,在蒸煮器中的
蒸煮工艺条件[0037] 液比:1 : 3-7. 0、装料量:160-260kg (绝干浆料/m3),升温条件:入料温度升温到 115-130°C,时间 30-60min,保温 30_120min,放汽 5_20min,继续升温到 140-155°C,升温时间30-60min,保温120_180min,保温完毕,继续升温到165_170°C,保温30_210min,保温完毕,降温放料,放料后经洗涤浆料质量指标:α -纤维素:95-99%,聚合度:1100-2500。
[0038] D.洗涤:将反应仓输出的浆料稀释,然后泵送到双辊挤浆机,经挤压后稀释,泵送到串联真空洗浆机(或圆网浓缩机)洗涤至中性:
[0039] 工艺条件:
[0040] 稀释浓度:4_5%,进双辊挤浆机浓度:4_5%,出双辊挤浆机浓度:25_35%,进洗浆机浓度:4-5%,出洗浆机浓度:5-7%,洗净度:NaOH残留量2-5. Okg/T风干浆。
[0041] 洗涤后浆料质量:
[0042] α -纤维素:95-99% 粘度:25_40mpa· s
[0043]硬度(kappi 值):5-10 白度:彡 50%
[0044] S18:1.5-5.0%
[0045] E.将上述浆料输送到漂白段进行漂白和调粘。
[0046] C段(氯化段):
[0047] 用氯量(以有效氯计)4_7%
[0048] 在氯化塔上停留时间:20-50min
[0049] 温度:常温
[0050]浓度:4-12%
[0051] 出氯化塔PH: 1-2
[0052]残氯:0. 1-0. 5%
[0053] 氯化完毕:送真空洗浆机(或圆网浓缩机)洗涤,洗涤至PH5-6E段(碱精制):
[0054] 该工序在碱化塔内进行,
[0055] 浆料浓度4-12%
[0056]用碱量:4-12%
[0057] 温度:常温_50°C
[0058] 停留时间:l-2h
[0059] 碱化完毕:送至真空洗浆机(或圆网浓缩机)洗涤,洗涤至PH7-9。H段(次氯酸盐漂白):
[0060] 在漂白塔或漂白池内进行,
[0061]用氯量(以有效氯计)PH = 10. 5-11. 5
[0062]温度:38-45 °C
[0063]时间:2_7h
[0064] 氨基磺酸用量:0· 5-3.0%
[0065] 漂白到所需白度和粘度后,加入Na2S2O3脱氯,再加入盐酸或硫酸进行酸处理。
[0066]盐酸用量(折 100% ) :2-7%
[0067]时间:l-2h
[0068] 温度:常温
[0069] 经酸处理后洗涤,洗涤在真空洗浆机(或圆网浓缩机)内洗涤至PH6-7,洗涤后储于储浆池,送抄造,抄制成浆板。
[0070] 采用本发明上述实施方式所获得的产品性能指标如下:
[0071]
[0072] 本发明所利用的双螺旋辊式磨浆机,也称双螺旋杆和双螺旋磨浆机。该机是原型为用于塑料挤出的设备,经改良后用于本发明中对纤维进行挤压、浓缩、揉搓和药液混合, 并可对纤维长度进行调整,经该设备处理后浆料的“分丝帚化”率和比表面积进一步提高。 本发明所用双螺旋辊式磨浆机由于在塑料挤出领域属现有技术,因此其具体构造不再过多赘述。
[0073] 所述双螺旋辊式磨浆机至少有一个洗涤工段和一个药液混合工段,一般来说挤压可设置成两段,不排除采用三段以上的挤压工段。挤压工段在前,药液混合工段在后,每个工段的螺旋有正螺旋区和反螺旋区,挤压工段的注水口和药液混合工段的注药口设在各自工段的正螺旋区,挤压工序贯穿于整个洗涤和药液混合工段。
[0074] 双螺旋辊式磨浆机运行过程中,木浆纤维之间存在挤压和摩擦,由此产生一定热量为加药后的反应提供温度条件:在药液混合工序,药液混合均勻后,此时具有一定温度, 即可进行初反应,该反应可理解为蒸煮的继续,所加药液量和种类根据不同工艺要求加入, 这属于本领域公知常识。加入药液并混合均勻浆料,根据后续蒸煮要求,制成不同液比的浆、水、药液混合体。从双螺旋辊式磨浆机排出,经螺旋(或皮带)输送机送往蒸煮器继续进行适当蒸煮,蒸煮完毕放料,再继续洗涤、漂白、酸处理、除杂、洗涤浓缩后送抄造成浆板, 蒸煮后的一系列工序属本领域公知常识,不再赘述。
[0075] 实施例1 :
[0076] 未漂本色木浆在蒸煮器中的蒸煮工艺条件:液比:1 : 3,用碱量NaOH(NaC)H计): 10 % (对绝干木浆料重量百分比)、Na2S (NaOH计):0· 1 % (对NaOH加入量计),升温条件: 升温到130°C,时间60min,保温120min,继续升温到150°C,升温时间60min,保温180min, 保温完毕,继续升温到175°C,保温180min,保温完毕,降温放料,放料后蒸煮完毕。
[0077] 本实例蒸煮后浆料质量指标:α -纤维素:95%,聚合度:2500。[0078] 所述精制工序在碱化塔内进行,浆料浓度4 %,用碱量:12 %,温度:20°C,停留时间:2h,碱化完毕:送至真空洗浆机或圆网浓缩机洗涤,洗涤至pH7-9。
[0079] 实施例2 :
[0080] 未漂本色木浆在蒸煮器中的蒸煮工艺条件:液比:1 : 5,用碱量NaOH(NaC)H计): 30% (对绝干木浆料重量百分比),升温条件:升温到120°C,时间50min,保温60min,继续升温到140°C,升温时间45min,保温160min,保温完毕,继续升温到170°C,保温60min,保温完毕,降温放料,放料后蒸煮完毕。
[0081] 本实例蒸煮后浆料质量指标:α -纤维素:96%,聚合度:2000。
[0082] 所述精制工序在碱化塔内进行,浆料浓度6 %,用碱量:10 %,温度:25 °C,停留时间:2h,碱化完毕:送至真空洗浆机或圆网浓缩机洗涤,洗涤至pH7-9。
[0083] 实施例3 :
[0084] 未漂本色木浆在蒸煮器中的蒸煮工艺条件:液比:1 : 6,用碱量NaOH(NaC)H计): 50% (对绝干木浆料重量百分比)、Na2S(NaOH计):15% (对NaOH加入量计)、蒽醌0. 01 % (对绝干木浆料重量百分比),升温条件:升温到115°C,时间60min,保温30min,继续升温到135°C,升温时间45min,保温120min,保温完毕,继续升温到172°C,保温30min,保温完毕,降温放料,放料后蒸煮完毕。
[0085] 本实例蒸煮后浆料质量指标:α -纤维素:96%,聚合度:2000。
[0086] 所述精制工序在碱化塔内进行,浆料浓度12 %,用碱量:8 %,温度:25°C,停留时间:2h,碱化完毕:送至真空洗浆机或圆网浓缩机洗涤,洗涤至pH7-9。
[0087] 实施例4 :
[0088] 未漂本色木浆在蒸煮器中的蒸煮工艺条件:液比:1 : 3. 5,用碱量NaOH(NaC)H 计):40% (对绝干木浆料重量百分比)、Na2S(NaOH计):5% (对NaOH加入量计),蒽醌衍生物0. 05% (对绝干木浆料重量百分比),升温条件:升温到125°C,时间35min,保温50min, 继续升温到140°C,升温时间30min,保温120min,保温完毕,继续升温到169°C,保温70min, 保温完毕,降温放料,放料后蒸煮完毕。
[0089] 本实例蒸煮后浆料质量指标:α -纤维素:96%,聚合度:2000。
[0090] 所述精制工序在碱化塔内进行,浆料浓度12%,用碱量:10%,温度:30°C,停留时间:1. 5h,碱化完毕:送至真空洗浆机或圆网浓缩机洗涤,洗涤至pH7-9。

Claims (2)

1.醋酸纤维用木浆粕生产方法,步骤包括木浆的疏解、浓缩脱水、药液混合、蒸煮、洗涤、漂白、除杂、洗涤、抄造,其特征在于:经疏解后的未漂本色木浆,经浓缩脱水后送入双螺旋辊式磨浆机,在双螺旋辊式磨浆机内继续脱水,并加入药液,浆料在双螺旋辊式磨浆机内完成继续浓缩、揉搓、药液混合工序,然后将浆料输送到反应仓中储存并反应,反应完毕后送二次蒸煮,蒸煮完毕洗涤、漂白、精制、除砂、筛选、抄造;所述二次蒸煮的工艺条件:液比:1 : 3-7.0、装料量以绝干浆料/m3为160-260kg,升温条件:入料温度升温到115-130°C,时间30-60min,保温30-120min,放汽5-20min,继续升温到140-155°C,升温时间30-60min,保温120-180min,保温完毕,继续升温到165-170°C, 保温30-210min,保温完毕,降温放料,放料后经洗涤浆料质量指标:α -纤维素:95_99%, 聚合度:1100-2500 ;所述精制工序在碱化塔内进行,浆料浓度4-12%,用碱量:4-12%,温度:常温-50°C, 停留时间:l_2h,碱化完毕:送至真空洗浆机或圆网浓缩机洗涤,洗涤至pH7-9。
2.根据权利要求1所述的醋酸纤维用木浆粕生产方法,其特征在于:所述药液至少包括:NaOH%,以NaOH计,用量为:10_50%,以绝干浆计。
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