CN101831820A

CN101831820A - 白松杨木化学机械纸浆的生产方法

Info

Publication number: CN101831820A
Application number: CN 201010135004
Authority: CN
Inventors: 伦俊文; 李峰; 黄乐军; 庞军; 杨宝玉; 贾世俊; 刘仙
Original assignee: JILIN CHENMING PAPER INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: JILIN CHENMING PAPER INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2030-03-25
Also published as: CN101831820B

Abstract

一种白松杨木化学机械纸浆的生产方法，去皮后一定规格的杨木和白松木片，按照比例混合后，经筛选，水洗涤，蒸汽预蒸，撕裂，混合药液浸渍，两段磨浆，消潜，浓缩，混合药液高浓漂白、压力筛选、脱水后得到的浆料白度达75％ISO、游离度达150CSF、抗张指数达38.2N.m/g、撕裂指数达4.5mN.m²/g、湿重达4.1g、尘埃度达4.2ppm、大于0.15mm的纤维碎片小于0.13％，满足了配抄胶版印刷纸和轻量涂布纸质量要求，大幅度降低漂白化学浆配比，并有效控制了树脂障碍，确保纸机运行效率。

Description

白松杨木化学机械纸浆的生产方法

技术领域

本发明属于造纸领域，涉及一种以白松杨木为原料的化学机械纸浆的生产方法，具体说涉及一种以白松杨木为原料的碱性过氧化物机械浆的制备方法。

背景技术

碱性过氧化物机械浆是化学机械浆的一种，它是安德里兹(ANDRITZ)公司主要针对阔叶材在漂白化学热磨机械浆(BCTMP)工艺技术的基础上，于1989年推出的一种高得率化学热磨机械浆的制备方法。1994年吉林纸业股份有限公司从奥地利安德里兹公司引进了亚洲第一套250t/d碱性过氧化物机械浆(ALKALINE PEROXIDE MECHANICAL PULP，其缩写为APMP)生产线。该生产线于2001年6月正式用杨木为原料生产出满足胶印新闻纸要求的杨木APMP浆，成浆打浆度≥56°SR；白度≥56％ISO；裂断长≥3.4km；撕裂指数≥4.0mN.m²/g；纤维碎片0.15％/0.15mm。我国碱性过氧化物机械浆(APMP)的研究和生产主要限于阔叶材之间混合制浆，专利申请多为草类、棉杆、阔叶材。

我国是木材资源匮乏的国家，在走林纸一体化的同时，利用针、阔混合材生产高得率化学机械浆配抄高级纸，部分替代漂白化学浆已经成为我国造纸行业急待解决的重大课题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种以白松和杨木为原料的APMP浆的制备方法，以达到配抄胶版印刷纸和轻量涂布纸的生产要求。

本发的的技术方案是：一种白松杨木化学机械纸浆的生产方法，含40～50wt％水分的去皮8～35×8～25×3～5cm的杨木和白松木片，按照1～2∶1～2的质量份比混合后，经输送皮带送到摇筛筛选处理，合格木片经木片输送机送至木片洗涤器，加入85～90℃的热水洗涤、软化木片，并去除其中残留木屑和杂质后，进预蒸仓中，其料位占预蒸仓容积的85～90％，以0.1～0.2MPa的蒸汽对混合木片预蒸15～20min，汽蒸温度90～95℃，以排除木片中的空气和不可凝气体，改变木片的毛细管结构、增强木片的渗透性；从预蒸仓出来的混合木片通过计量螺旋送到螺旋压榨撕裂机，利用螺旋间距和轴径变化把压缩比控制在4∶1，挤出带热水抽出物的废水，把撕裂后的逐渐蓬松的木片送到浸渍器，并从其底部入口加入混合药液：27.5wt％浓度的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸和比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂；含有40～50wt％水分的混合木片质量之和与混合药液总用量之间的质量份比为1000∶59～76；其中混合药液中浓度为27.5wt％的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸与比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的质量份之比为35～46∶15～25∶3～8∶1.0～1.5∶0.1～0.2；经吸收混合药液的木片，从浸渍器顶端落入反应仓，在85～90℃温度下反应40～45min，在壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的作用下，加速其他药液对混合木片的渗透和均匀分散，克服针阔混合木片吸收混合药液不均现象，充分反应后的木片进入一段盘磨机被磨成粗浆落入中间池，经稀释、搅拌均匀后送到压榨脱水机脱水浓缩，并除去残留化学品药液，浓缩后的粗浆送入二段盘磨机进行精磨，精磨后的浆料进入消潜池，在4.5～5.0wt％浓度、85～90℃下，对浆料进行10～30min消潜处理，消潜后的浆料用螺旋挤浆机把浆料浓度提高到25～30wt％后，经过螺旋输送机送到高浓漂白塔，在螺旋输送机前端加入30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸混合药液，在螺旋输送机末端加入27.5wt％的H₂O₂，25～30wt％浓度的浆料与混合药液总用量的质量份比为：1000∶65～96，其中混合药液中30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸与27.5wt％浓度的H₂O₂质量份比为13～18∶3～6∶0.5～1.0∶50～70；高浓漂白塔中漂白液位控制在占高浓漂白塔容积的60～65％，于85～90℃下漂白60～90min，漂白后浆料在高浓漂白塔底部由漂白塔卸料螺旋卸到输送螺旋，经过输送螺旋输送到稀释螺旋，在稀释螺旋加水稀释后，经压力筛筛选后的渣浆经渣浆磨处理后返回中间池，良浆由多圆盘式脱水机脱水处理后送到成浆池，供抄纸用。

在白松和杨木APMP浆生产的全过程中，添加壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂或复合型非离子表面活性剂，降低了混合木片表面的接触角并提高它的润湿性，通过润湿和乳化木材中的疏水抽提物来提高它的渗透性；良好的预浸是包括APMP浆在内的化学机械浆正常生产的前提和保证，而良好的浸渍效果体现为药液在木片内均匀分布，使木片纤维润胀和木素软化；要综合考虑木片浸渍的影响因素--木材生物结构、浸渍液体的界面化学性质、浸渍过程的工艺参数等，有针对性地采取强化浸渍的措施，如木材结构较为致密或抽出物含量较高(一般木材密度较高)的木片，可采取热水洗涤和添加表面活性剂以提高木片的含水率，延长汽蒸时间，配合采用较高压缩比的方式强化木片挤压，不仅可以改变木材的空间结构，迅速增大比表面积，而且可以脱除大量热水抽出物，十分有利于改善浸渍效果；如果受到条件限制，也可以延长浸渍时间或采取高温带压浸渍。

本发明与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步及积极效果：

(1)本发明采用白松和杨木为原料，制备碱性过氧化氢机械浆，该工艺通过加入非离子表面活性剂，使用模数为2.2～2.5的低模Na₂SiO₃，比原碱性过氧化氢机械浆的工艺有效提高了成浆质量，虽然生产成本比100％杨木制备碱性过氧化氢机械浆略有上升，但是满足了配抄胶版印刷纸和轻量涂布纸质量要求，大幅度降低漂白化学浆配比，并有效控制了树脂障碍，确保纸机运行效率，同时降低了成纸综合生产成本。

(2)本发明生产的白松杨木APMP白度达75％ISO、游离度达150CSF、抗张指数达38.2N.m/g、撕裂指数达4.5mN.m²/g、湿重达4.1g、尘埃度达4.2ppm、大于0.15mm的纤维碎片小于0.13％，均超过杨木APMP优等品企业标准。

表1.吉林晨鸣纸业有限公司白松杨木APMP浆暂行企业标准及成浆质量标准

(3)用杨木生产APMP浆在胶版印刷纸和轻量涂布纸中，只能加入5％替代自产阔叶漂白化学浆，超过这个配比纸机运行效率明显降低，而且成纸指标达不到国标合格品水平。而本发明以白松和杨木混合生产APMP浆，在满足成纸质量要求的前提下，可以用大比例APMP浆替代自产阔叶漂白化学浆。

(4)用本发明APMP浆15％替代自产阔叶漂白化学浆配抄胶版印刷纸，其亮度92～96ISO、平滑度100s、横幅定量差3.0％、裂断长卷筒纸纵向5.1km、平板纸纵横平均3.8km、表面强度正反平均1.53m/s，主要质量指标超过行业标准优等品水平(见表3、5)。用本发明APMP浆20％替代自产阔叶漂白化学浆配配抄轻量涂布纸，所生产的轻量涂布纸亮度达到84～86％ISO、横幅定量差小于3％、光泽度大于40％、粗糙度小于2.0％、印刷表面强度大于1.5m/s，主要质量指标超过国家标准优等品水平，不透明度也达到了国家标准优等品水平(见表2、4)。

表2吉林晨鸣纸业有限公司轻量涂布纸质量标准(Q/JLCZY 05-2009)

表3吉林晨鸣纸业有限公司双胶纸质量标准(Q/JLCZY 04-2009)

附图说明

附图为本发明的工艺流程示意程图。

具体实施方法

现通过附图并结合具体实施方式，对本发明进一步说明如下。

实施例1(白松/杨木＝2/1)

本发明一种白松杨木化学机械纸浆的生产方法，含40～50wt％水分的去的8～35×8～25×3～5cm的杨木和白松木片，以1∶2的质量份比混合后，经过筛选、洗涤、预蒸、撕裂、浸渍、两段磨浆、消潜、浓缩、高浓漂白、压力筛选、脱水等过程送成浆池供抄纸用；混合后的木片经输送皮带送到摇筛筛选处理，合格木片经木片输送机送木片洗涤器，加入85～90℃的热水洗涤、软化木片，去除木片中的残留木屑、尘土和细小沙石等杂质后进入预蒸仓中，料位占预蒸仓容积的85～90％，用0.1～0.2MPa的蒸汽对木片预汽蒸15～20min，汽蒸温度90～95℃，以排除木片中的空气和不可凝气体，以改变木片的毛细管结构、增强木片的渗透性；从预蒸仓出来的木片通过计量螺旋送到螺旋压榨撕裂机，利用螺旋间距和轴径变化把压缩比控制在4∶1，挤出带热水抽出物的废水，把撕裂后的逐渐蓬松的木片送到浸渍器，在其底部入口处加入27.5wt％浓度的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸和比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的混合药液，含40～50wt％水分的木片与混合药液的质量份比为1000∶65～76，其中混合药液27.5wt％浓度的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38Be’和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸和比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂间的质量份比为44～46∶15～17∶6～8∶1.0～1.5∶0.1～0.2；充分吸收混合药液的木片从浸渍器顶端落入反应仓，在85～90℃温度下反应40～45min，在壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的作用下，加速其他药液对木片的渗透和均匀分散，克服针阔混合木片吸收混合药液不均现象，充分反应后的木片进入一段盘磨机，在机械作用下木片被磨成粗浆落入中间池，经过稀释、搅拌均匀后送到压榨脱水机脱水浓缩并除去残留化学品药液，浓缩后的粗浆送入二段盘磨机进行精磨，精磨后的浆料进入消潜池，在浓度为4.5～5.0wt％、温度为85～90℃下对浆料进行10～30min消潜处理，消潜后的浆料用螺旋挤浆机把浆料浓度提高到25～30wt％后，经过螺旋输送机送到高浓漂白塔对浆料进行高浓漂白，在螺旋输送机前端加入30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm3密度的二乙三胺五乙酸混合药液，在螺旋输送机末端加入27.5wt％浓度的H₂O₂；25～30wt％浓度的浆料与混合药液总用量之间的质量份比为：1000∶78～94，其中混合药液中的30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸与27.5wt％浓度的H₂O₂质量份之比为13～15∶5～6∶0.5～1.0∶60～70；高浓漂白塔漂白液位占其容积的60～65％，在85～90℃下漂白60～90min，漂白后浆料在漂白塔底部由漂塔卸料螺旋卸到输送螺旋加水稀释后，经压力筛筛选后，渣浆经渣浆磨处理后返回中间池，良浆由多圆盘式脱水机脱水处理后送到成浆池供抄纸用。

实施例2(白松/杨木＝1/1)

一种以白松和杨木为原料的碱性过氧化氢机械浆的生产方法，含40～50wt％水份去皮8～35×8～25×3～5cm杨木和白松木片，按照1∶1的质量配比混合后经过筛选、洗涤、预蒸、撕裂、浸渍、两段磨浆、消潜、浓缩、高浓漂白、压力筛选、脱水等过程得到的浆料送成浆池供抄纸用；混合后的木片经过输送皮带送到摇筛筛选处理，合格木片经木片输送机送木片洗涤器进行洗涤脱水，加入85～90℃的热水洗涤、软化木片，去除木片中的残留木屑、尘土和细小沙石杂质后送入预蒸仓，料位占预蒸仓容积的85～90％，汽蒸温度90～95℃，用0.1～0.2Mpa的蒸汽对木片预汽蒸15～20min，以排除木片中的空气和不可凝气体，以改变木片的毛细管结构、增强木片的渗透性；从预蒸仓出来的木片通过计量螺旋送到螺旋压榨撕裂机，利用螺旋间距和轴径变化把压缩比控制在4∶1，挤出带热水抽出物的废水，把撕裂后的逐渐蓬松的木片送到浸渍器，在浸渍器底部入口加入27.5wt％浓度的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸和比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的混合药液，含40～50wt％水份的混合木片的质量之和与上述混合药液的质量和之比为1000∶64～75；其中27.5wt％浓度的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸与比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂之间的质量份比为40～45∶18～22∶5～6∶1.0～1.5∶0.1～0.2；充分吸收混合药液的木片从浸渍器顶端落入反应仓，在85～90℃下反应40～45min，在壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的作用下，加速其他药液对木片的渗透和均匀分散，克服针阔混合木片吸收混合药液不均现象，充分反应后的木片进入一段盘磨机，在机械作用下木片被磨成粗浆落入中间池，经过稀释、搅拌均匀后送到压榨脱水机脱水浓缩并除去残留化学品药液，浓缩后的粗浆送入二段盘磨机进行精磨，精磨后的浆料进入消潜池，在浓度为4.5～-5.0wt％的浆料于85～90℃下进行10～30min消潜处理，消潜后的浆料用螺旋挤浆机把浆料浓度提高到25～30wt％后，经螺旋输送机送到高浓漂白塔，同时在螺旋输送机前端加入30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸混合药液，在螺旋输送机末端加入27.5wt％浓度的H₂O₂；其浓度为25～30wt％的浆料与混合药液总用量的质量份比为：1000∶73～88，其中30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸、27.5wt％浓度的H₂O₂重量比为14～16∶4～5∶0.5～1.0∶55～65；高浓漂白塔中漂白液位占高浓漂白塔容积的60-65％，于85～90℃下漂白60～90min；漂白后浆料在漂白塔底部由漂塔卸料螺旋卸到输送螺旋加水稀释后，经压力筛筛选后渣浆经过渣浆磨处理后返回中间池，良浆由多圆盘式脱水机脱水后送到成浆池，供抄纸使用。

实施例3(白松/杨木＝1/2)

一种白松杨木碱性过氧化氢机械浆的生产方法，含40～50wt％水分去皮8～35×8～25×3～5cm的杨木和白松木片，按照2∶1的质量配比混合后经筛选、洗涤、预蒸、撕裂、浸渍、两段磨浆、消潜、浓缩、高浓漂白、压力筛选、脱水等过程，得到的成浆送成浆池，供抄纸用；混合后的木片经过输送皮带送到摇筛筛选处理，合格木片经木片输送机送至木片洗涤器，加入85～90℃的热水洗涤、软化木片，并去除木片中的残留木屑、尘土和细小沙石杂质后，送入预蒸仓，其料位占预蒸仓容积的85～90％，用0.1～0.2MPa的蒸汽对混合木片于90～95℃下预汽蒸15～20min，以排除木片中的空气和不可凝气体，以改变木片的毛细管结构、增强木片的渗透性；从预蒸仓出来的木片通过计量螺旋送到螺旋压榨撕裂机，利用螺旋间距和轴径变化把压缩比控制在4∶1，挤出带热水抽出物的废水，把撕裂后的逐渐蓬松的木片送到浸渍器，在浸渍器底部入口加入27.5wt％浓度的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸和比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的混合药液；含40～50wt％水份的混合木片与混合药液总用量的质量份比为1000∶59～73；其中27.5wt％浓度的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃与0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸和比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂间的质量份比为35～40∶20～25∶3～5∶1.0～1.5∶0.1～0.2；充分吸收混合药液的木片从浸渍器顶端落入反应仓中，在85～90℃下反应40～45min，在壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的作用下，加速其他药液对混合木片的渗透和均匀分散。混合木片进入一段盘磨机被磨成粗浆落入中间池，经稀释、搅拌均匀后，送到压榨脱水机脱水并除去残留化学品药液，浓缩后的粗浆送入二段盘磨机进行精磨，精磨后的浆料进入消潜池，在浓度为4.5～5.0wt％、温度为85～90℃下对浆料进行10～30min消潜处理，消潜后的浆料用螺旋挤浆机把浆料浓度提高到25～30wt％后，经螺旋输送机送到高浓漂白塔中，同时在螺旋输送机前端加入30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2-2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸混合药液，在螺旋输送机末端加入27.5wt％浓度的H₂O₂；25-30wt％浓度的浆料与混合药液总用量的质量份比为：1000∶70～85；其中30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸与27.5wt％浓度的H₂O₂之间质量份比为16～18∶3～5∶0.5～1.0∶50～60，在高浓漂白塔，漂白液位占高浓浓漂白塔容积的60～65％，在85-90℃下漂白60-90min；漂白后浆料在漂塔底部由漂塔卸料螺旋卸到输送螺旋加水稀释后，经压力筛筛选后渣浆经渣浆磨处理后返回中间池，良浆由多圆盘式脱水机脱水处理后送到成浆池，供抄纸用。

Claims

1.一种白松杨木化学机械纸浆的生产方法，含40～50wt％水分的去皮8～35×8～25×3～5cm的杨木和白松木片，按照1～2∶1～2的质量份比混合后，经输送皮带送到摇筛筛选处理，合格木片经木片输送机送至木片洗涤器，加入85～90℃的热水洗涤、软化木片，并去除其中残留木屑和杂质后进入预蒸仓中，于90～95℃下用0.1～0.2MPa的蒸汽对木片进行预蒸15～20min；从预蒸仓出来的木片通过计量螺旋送到螺旋压榨撕裂机，利用螺旋间距和轴径变化把压缩比控制在4∶1，挤出带热水抽出物的废水，把撕裂后的逐渐蓬松的木片送到浸渍器，在浸渍器底部入口处加入混合药液：27.5wt％浓度的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸和比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的混合药液；含40～50wt％水分的混合木片质量之和与混合药液总用量的质量份比为1000∶59～76，其中混合药液中27.5wt％浓度的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2-2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸与比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的质量份之比为35～46∶15～25∶3～8∶1.0～1.5∶0.1～0.2；吸收混合药液的木片从浸渍器顶端落入反应仓中，在85～90℃下反应40～45mi n，送入一段盘磨机中磨成粗浆落入中间池，经过稀释、搅拌均匀后经压榨脱水机脱水并除去残留化学品药液，浓缩后的粗浆送入二段盘磨机进行精磨，精磨后的浆料进入消潜池，于85～90℃下对4.5～5.0wt％浓度浆料进行10～30mi n消潜处理，消潜后的浆料用螺旋挤浆机把浆料浓度提高到25～30wt％后，经螺旋输送机送到高浓漂白塔中，在螺旋输送机前端加入混合药液：30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸混合药液，在螺旋输送机末端加入27.5wt％浓度的H₂O₂；25～30wt％浓度浆料与混合药液总用量的质量份比为：1000∶65～96，其中30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸、27.5wt％浓度的H₂O₂的质量份比为13～18∶3～6∶0.5～1.0∶50～70，漂白温度85～90℃，漂白60～90min；漂白后浆料在漂塔底部由漂塔卸料螺旋卸到输送螺旋加水稀释后，经压力筛筛选后渣浆经渣浆磨处理后返回中间池，良浆由多圆盘式脱水机脱水处理后送到成浆池，供抄纸用。