CN102174753A - 一种粘胶长纤维用木浆粕的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粘胶长纤维用木浆粕的制备方法，包括备料、碱液配制、螺旋压榨、蒸煮、洗涤、除杂、抄粕工序，碱液配制工序为：温度控制在30-40℃，分别加入相对绝干浆量为1-2％的氢氧化钠，相对绝干浆量为0.2-0.25％的煮练剂，相对绝干浆量为1.5-2％的双氧水，相对绝干浆量为0.1-0.2％的蒽醌，相对绝干浆量为1-2‰的半纤维素生物活性复合酶，配制成碱液，制得的木浆粕甲纤含量高，得率高，反应性能好，非纤维杂质含量低，符合制作粘胶长纤维的质量要求，并且本方法排放废水COD含量1000-1200mg/l，属低污染，降低了对环境的污染。

Description

一种粘胶长纤维用木浆粕的制备方法

技术领域

本发明涉及一种制浆方法，尤其涉及一种采用造纸级木浆粕为原料制备粘胶长纤维用木浆粕的方法。

背景技术

国内企业多以棉浆粕作为粘胶纤维的生产原料。原料棉短绒的资源受种植面积和生长周期的制约而日渐短缺，随着粘胶纤维产业的发展，产能的扩大，原料短缺制约了我国粘胶纤维行业的发展。为此已有企业将溶解木浆用于粘胶生产，但进口溶解木浆的价格高、短缺，影响了企业的正常经营和经济效益，寻找溶解木浆的替代品，是企业的一个重要任务。

目前，我国进口了大量的造纸级木浆板，由于和进口溶解木浆的制浆工艺技术不同，造纸级木浆板存在聚合度高、反应性能差及非纤维素杂质含量高等缺点。有的企业用造纸级木浆板生产木浆粕，大多采用高温高碱蒸煮，氯气、次氯酸钠漂白，虽能用于粘胶长纤维的生产，也达到进口溶解木浆的指标，现有的工艺存在以下缺陷：

(1)均采用蒸煮、漂白两段制浆方式，制浆工艺繁琐、复杂，能耗高。

(2)漂白采用氯气氯化、次氯酸钠漂白，产生有机卤化物和致癌性物质二噁英，对环境和水源造成污染。

(3)制得木浆虽达到粘胶长纤维用木浆指标，但非纤维杂质含量高，在粘胶长纤维生产过程中，反应性能差，易形成胶粒、胶团，过滤性差，易堵滤布，不能单独使用，必须和一定比例的棉浆配合使用，比例一般不能超过10％，且制得的粘胶长纤维可纺性差，不能和溶解级木浆相提并论。

(4)蒸煮工段采用高温、高碱工艺，对甲纤破坏大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上缺陷，提供一种粘胶长纤维用木浆粕的制备方法，此方法制备的粘胶纤维用木浆甲纤含量高，反应性能好，与棉浆配合生产粘胶长纤维时，添加比例超过80％，并且用此方法生产粘胶纤维用木浆时，废水COD含量低，不产生有机卤化物和致癌性物质二噁英，降低了对环境和水源污染。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：一种粘胶长纤维用木浆粕的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括备料、碱液配制、螺旋压榨、蒸煮、洗涤、除杂、抄粕工序；

所述备料工序为：将木浆粕用切粕机切成2-6cm的长条，通过旋风分离器送至螺旋压榨机；

碱液配制工序为：温度控制在30-40℃，加入相对绝干浆量为1-2％的氢氧化钠，相对绝干浆量为0.2-0.25％的煮练剂，相对绝干浆量为1.5-2％的双氧水，相对绝干浆量为0.1-0.2％的蒽醌，相对绝干浆量为1-2‰的半纤维素生物活性复合酶，配制成碱液。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述螺旋压榨工序为：按造纸级木浆与碱液为1∶4-4.5的比例，在螺旋压榨机内将碱液喷淋到造纸级木浆上，碱液与造纸级木浆混合，然后转入蒸球中。

所述蒸煮工序为：在蒸球中，冷转20min，一次升温时间控制30min，保温温度控制在45-55℃，保温80-90min后，进行二次升温；

二次升温时间控制在30min，温度控制在80-85℃，保温时间50-60min后，进行三次升温；

三次升温时间控制在30min，温度控制在105-110℃，保温时间40-50min后，然后进行第三次放汽，蒸煮后，聚合度为505-545，水洗两遍后转入打浆机。

所述洗涤工序为：在打浆机内，打浆电流50-90A，水洗控制时间在60min，在打浆机内水洗后，转入除砂器。

所述除杂工序为：除砂器压力0.28-0.34MPa，浆浓度控制在0.5-0.6％，除砂后，转入浓缩机。

所述抄粕工序为：在浓缩机内，浆浓度控制在3.5-4.5％，浓缩后，再经抄造机，抄造后制得成品。

本发明采用上述技术方案，具有以下优点：在蒸煮工序的第一次保温过程中，半纤维素生物活性复合酶可高效降解木聚糖和果胶等非纤维素杂质，同时伴有大部分水溶性物质和低分子纤维的溶出。第二、三次保温蒸煮过程中，首先发生反应的是低聚糖类和木质素等物质，通过蒽醌、煮练剂与氢氧化钠配合使用，主要目的是让棉短绒中所含的脂肪、果胶、半纤维素、木质素等物质发生皂化，乳化等化学反应，生成可溶于水的物质，使这些非纤维素物质从纤维中除去，使水溶性物质溶出速度加快，使碱液充分渗透到纤维内部，可有利于纤维素的精制提纯，聚合度得到有效控制；在三次保温过程中，随着温度变化，造纸级木浆中纤维素的降解速度加快，同时伴有大部分水溶性物质和低分子纤维的溶出，在本发明蒸煮温度下，对甲纤的破坏小。

在蒸煮工序中，双氧水不仅可以提高白度，而且可以缩短蒸煮时间，简化工艺步骤，使化学反应有针对性，有效地保护了纤维强度，除去了蒸煮液的杂质，有效地控制了蒸煮聚合度，同时双氧水和棉籽壳色素反应，使整个制浆过程废水COD排放量降低，减轻了污水治理压力。

在蒸煮工序中，蒽醌既可加快脱木素的速度，缩短蒸煮时间，提高纸浆得率，减少废液负荷；半纤维素生物活性复合酶，可高效降解木聚糖和果胶等非纤维素杂质。

减少了漂白工序，简化了工艺、降低了能耗，不用氯气氯化、次氯酸钠漂白，不回产生有机卤化物和致癌性物质二噁英，避免了对环境和水源造成污染。

本发明制备粘胶短纤维浆粕浆的方法，制得的木浆粕甲纤含量达到96％以上，得率高，反应性能好，非纤维杂质含量低，符合制作粘胶长纤维的质量要求，并且本方法排放废水COD含量1000-1200mg/l，属低污染，降低了对环境的污染。

下面结合实施例对本发明作详细说明。

具体实施方式

实施例1，一种粘胶短纤维用木浆粕的制备方法，包括备料、碱液配制、螺旋压榨、蒸煮、洗涤、除杂、抄粕工序；

备料工序为：将木浆粕用切粕机切成2cm的长条，通过旋风分离器送至螺旋压榨机；

碱液配制工序为：温度控制在30℃，加入相对绝干浆量为3％的氢氧化钠，相对绝干浆量为0.2％的煮练剂，相对绝干浆量为2.5％的双氧水，相对绝干浆量为0.1％的蒽醌，相对绝干浆量为1‰的半纤维素生物活性复合酶，配制成碱液，煮练剂为青岛海怡精细化工有限公司生产的，HaiYi牌，型号为SDO-A的煮练剂，半纤维素生物活性复合酶为上海穗恒生物科技有限公司生产的Ca-sho1半纤维素生物活性复合酶；

螺旋压榨工序为：按造纸级木浆与碱液为1∶4的比例，在螺旋压榨机内将碱液喷淋到造纸级木浆上，碱液与造纸级木浆混合，然后转入蒸球中；

蒸煮工序为：在蒸球中，冷转20min，一次升温时间控制30min，保温温度控制在45℃，保温70min，一次保温后，进行二次升温；

二次升温时间控制在30min，温度控制在88℃，保温时间60min后，进行三次升温；

三次升温时间控制在30min，温度控制在115℃，保温时间50min后，然后进行第三次放汽，蒸煮后，聚合度为541，水洗两遍后转入打浆机；

洗涤工序为：在打浆机内，打浆电流50A，水洗控制时间在60min，在打浆机内水洗后，转入除砂器；

除杂工序为：除砂器压力0.28MPa，浆浓度控制在0.5％，除砂后，转入浓缩机；

抄粕工序为：在浓缩机内，浆浓度控制在3.5％，浓缩后，再经抄造机，抄造后制得成品。

所得木浆粕的主要技术指标如下：

项目	指标	项目	指标
				白度	86.3％	聚合度	540
甲纤	96.8％	反应性能	62s
				大尘埃	1.0mm2/kg	小尘埃	52mm2/kg
铁质	12ppm	水份	9.5％
				定积重	620g/m2	吸碱值	632％

从以上数据可以看出，所得木浆粕的甲纤含量高，白度高，非纤维杂质含量低。

实施例2，一种粘胶短纤维用木浆粕的制备方法，包括备料、碱液配制、螺旋压榨、蒸煮、洗涤、除杂、抄粕工序；

备料工序为：将木浆粕用切粕机切成3cm的长条，通过旋风分离器送至螺旋压榨机；

碱液配制工序为：温度控制在32℃，加入相对绝干浆量为3.2％的氢氧化钠，相对绝干浆量为0.21％的煮练剂，相对绝干浆量为2.8％的双氧水，相对绝干浆量为0.12％的蒽醌，相对绝干浆量为1.2‰的半纤维素生物活性复合酶，配制成碱液，煮练剂为青岛海怡精细化工有限公司生产的，HaiYi牌，型号为SDO-A的煮练剂，半纤维素生物活性复合酶为上海穗恒生物科技有限公司生产的Ca-sho1半纤维素生物活性复合酶；

螺旋压榨工序为：按造纸级木浆与碱液为1∶4.1的比例，在螺旋压榨机内将碱液喷淋到造纸级木浆上，碱液与造纸级木浆混合，然后转入蒸球中；

蒸煮工序为：在蒸球中，冷转20min，一次升温时间控制30min，保温温度控制在47℃，保温72min，一次保温后，进行二次升温；

二次升温时间控制在30min，温度控制在89℃，保温时间62min后，进行三次升温；

三次升温时间控制在30min，温度控制在116℃，保温时间52min后，然后进行第三次放汽，蒸煮后，聚合度为533，水洗两遍后转入打浆机；

洗涤工序为：在打浆机内，打浆电流60A，水洗控制时间在60min，在打浆机内水洗后，转入除砂器；

除杂工序为：除砂器压力0.29MPa，浆浓度控制在0.52％，除砂后，转入浓缩机；

抄粕工序为：在浓缩机内，浆浓度控制在3.7％，浓缩后，再经抄造机，抄造后制得成品。

所得木浆粕的主要技术指标如下：

项目	指标	项目	指标
				白度	86.8％	聚合度	530
甲纤	96.6％	反应性能	51s
				大尘埃	1.0mm2/kg	小尘埃	45mm2/kg
铁质	9ppm	水份	8.9％
				定积重	670g/m2	吸碱值	618％

从以上数据可以看出，所得木浆粕的甲纤含量高，白度高，非纤维杂质含量低。

实施例3，一种粘胶短纤维用木浆粕的制备方法，包括备料、碱液配制、螺旋压榨、蒸煮、洗涤、除杂、抄粕工序；

备料工序为：将木浆粕用切粕机切成4cm的长条，通过旋风分离器送至螺旋压榨机；

碱液配制工序为：温度控制在36℃，加入相对绝干浆量为3.4％的氢氧化钠，相对绝干浆量为0.22％的煮练剂，相对绝干浆量为3.1％的双氧水，相对绝干浆量为0.14％的蒽醌，相对绝干浆量为1.4‰的半纤维素生物活性复合酶，配制成碱液，煮练剂为青岛海怡精细化工有限公司生产的，HaiYi牌，型号为SDO-A的煮练剂，半纤维素生物活性复合酶为上海穗恒生物科技有限公司生产的Ca-sho1半纤维素生物活性复合酶；

螺旋压榨工序为：按造纸级木浆与碱液为1∶4.3的比例，在螺旋压榨机内将碱液喷淋到造纸级木浆上，碱液与造纸级木浆混合，然后转入蒸球中；

蒸煮工序为：在蒸球中，冷转20min，一次升温时间控制30min，保温温度控制在49℃，保温74min，一次保温后，进行二次升温；

二次升温时间控制在30min，温度控制在90℃，保温时间64min后，进行三次升温；

三次升温时间控制在30min，温度控制在117℃，保温时间56min后，然后进行第三次放汽，蒸煮后，聚合度为520，水洗两遍后转入打浆机；

洗涤工序为：在打浆机内，打浆电流70A，水洗控制时间在60min，在打浆机内水洗后，转入除砂器；

除杂工序为：除砂器压力0.3MPa，浆浓度控制在0.56％，除砂后，转入浓缩机；

抄粕工序为：在浓缩机内，浆浓度控制在3.9％，浓缩后，再经抄造机，抄造后制得成品。

所得木浆粕的主要技术指标如下：

项目	指标	项目	指标
				白度	87.0％	聚合度	519
甲纤	96.5％	反应性能	30s
				大尘埃	1.0mm2/kg	小尘埃	35mm2/kg
铁质	6ppm	水份	9.5％
				定积重	705g/m2	吸碱值	602％

从以上数据可以看出，所得木浆粕的甲纤含量高，白度高，非纤维杂质含量低。

实施例4，一种粘胶短纤维用木浆粕的制备方法，包括备料、碱液配制、螺旋压榨、蒸煮、洗涤、除杂、抄粕工序；

备料工序为：将木浆粕用切粕机切成5cm的长条，通过旋风分离器送至螺旋压榨机；

碱液配制工序为：温度控制在38℃，加入相对绝干浆量为3.8％的氢氧化钠，相对绝干浆量为0.24％的煮练剂，相对绝干浆量为3.7％的双氧水，相对绝干浆量为0.18％的蒽醌，相对绝干浆量为1.8‰的半纤维素生物活性复合酶，配制成碱液，煮练剂为青岛海怡精细化工有限公司生产的，HaiYi牌，型号为SDO-A的煮练剂，半纤维素生物活性复合酶为上海穗恒生物科技有限公司生产的Ca-sho1半纤维素生物活性复合酶；

螺旋压榨工序为：按造纸级木浆与碱液为1∶4.4的比例，在螺旋压榨机内将碱液喷淋到造纸级木浆上，碱液与造纸级木浆混合，然后转入蒸球中；

蒸煮工序为：在蒸球中，冷转20min，一次升温时间控制30min，保温温度控制在53℃，保温78min，一次保温后，进行二次升温；

二次升温时间控制在30min，温度控制在91℃，保温时间68min后，进行三次升温；

三次升温时间控制在30min，温度控制在118℃，保温时间58min后，然后进行第三次放汽，蒸煮后，聚合度为512，水洗两遍后转入打浆机；

洗涤工序为：在打浆机内，打浆电流电流80A，水洗控制时间在60min，在打浆机内水洗后，转入除砂器；

除杂工序为：除砂器压力0.32MPa，浆浓度控制在0.58％，除砂后，转入浓缩机；

抄粕工序为：在浓缩机内，浆浓度控制在4.3％，浓缩后，再经抄造机，抄造后制得成品。

所得木浆粕的主要技术指标如下：

项目	指标	项目	指标
				白度	87.2％	聚合度	510
甲纤	96.2％	反应性能	22s
				大尘埃	1.0mm2/kg	小尘埃	20mm2/kg
铁质	8ppm	水份	10.2％
				定积重	721g/m2	吸碱值	630％

从以上数据可以看出，所得木浆粕的甲纤含量高，白度高，非纤维杂质含量低。

实施例5，一种粘胶短纤维用木浆粕的制备方法，包括备料、碱液配制、螺旋压榨、蒸煮、洗涤、除杂、抄粕工序；

备料工序为：将木浆粕用切粕机切成6cm的长条，通过旋风分离器送至螺旋压榨机；

碱液配制工序为：温度控制在40℃，加入相对绝干浆量为4％的氢氧化钠，相对绝干浆量为0.25％的煮练剂，相对绝干浆量为4％的双氧水，相对绝干浆量为0.2％的蒽醌，相对绝干浆量为2‰的半纤维素生物活性复合酶，配制成碱液，煮练剂为青岛海怡精细化工有限公司生产的，HaiYi牌，型号为SDO-A的煮练剂，半纤维素生物活性复合酶为上海穗恒生物科技有限公司生产的Ca-sho1半纤维素生物活性复合酶；

螺旋压榨工序为：按造纸级木浆与碱液为1∶4.5的比例，在螺旋压榨机内将碱液喷淋到造纸级木浆上，碱液与造纸级木浆混合，然后转入蒸球中；

蒸煮工序为：在蒸球中，冷转20min，一次升温时间控制30min，保温温度控制在55℃，保温80min，一次保温后，进行二次升温；

二次升温时间控制在30min，温度控制在92℃，保温时间70min后，进行三次升温；

三次升温时间控制在30min，温度控制在120℃，保温时间60min后，然后进行第三次放汽，蒸煮后，聚合度为508，水洗两遍后转入打浆机；

洗涤工序为：在打浆机内，打浆电流90A，水洗控制时间在60min，在打浆机内水洗后，转入除砂器；

除杂工序为：除砂器压力0.34MPa，浆浓度控制在0.6％，除砂后，转入浓缩机；

抄粕工序为：在浓缩机内，浆浓度控制在4.5％，浓缩后，再经抄造机，抄造后制得成品。

所得木浆粕的主要技术指标如下：

项目	指标	项目	指标
				白度	87.5％	聚合度	506
甲纤	96％	反应性能	18s
				大尘埃	1.0mm2/kg	小尘埃	16mm2/kg
铁质	9ppm	水份	9.5％
				定积重	732g/m2	吸碱值	570％

从以上数据可以看出，所得木浆粕的甲纤含量高，白度高，非纤维杂质含量低，实施例4所的产品综合性能最好。

以上实施例中，氢氧化钠相对绝干浆量百分数、SDO-A煮练剂相对绝干浆量百分数、双氧水相对绝干浆量百分数、半纤维素生物活性复合酶相对绝干浆量百分数、蒽醌相对绝干浆量百分数和浆浓度百分数均为重量百分比浓度百分数。

按照以上方法制备粘胶长纤维用木浆粕，煮练剂还可以使用山东阳光颜料有限公司的煮练剂JN-94、绍兴市应用化学研究所的煮练剂AC-170或荆州市福德纺织助剂制造有限公司生产的煮练剂。

以上半纤维素生物活性复合酶也可以使用其它能够降解木聚糖和果胶等非纤维素杂质的复合酶。

Claims (6)

1.一种粘胶长纤维用木浆粕的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括备料、碱液配制、螺旋压榨、蒸煮、洗涤、除杂、抄粕工序；

所述备料工序为：将木浆粕用切粕机切成2-6cm的长条，通过旋风分离器送至螺旋压榨机；

碱液配制工序为：温度控制在30-40℃，加入相对绝干浆量为1-2％的氢氧化钠，相对绝干浆量为0.2-0.25％的煮练剂，相对绝干浆量为1.5-2％的双氧水，相对绝干浆量为0.1-0.2％的蒽醌，相对绝干浆量为1-2‰的半纤维素生物活性复合酶，配制成碱液。

2.如权利要求1所述粘胶长纤维用木浆粕的制备方法，其特征在于：

所述螺旋压榨工序为：按造纸级木浆与碱液为1∶4-4.5的比例，在螺旋压榨机内将碱液喷淋到造纸级木浆上，碱液与造纸级木浆混合，然后转入蒸球中。

3.如权利要求1所述粘胶长纤维用木浆粕的制备方法，其特征在于：

所述蒸煮工序为：在蒸球中，冷转20min，一次升温时间控制30min，保温温度控制在45-55℃，保温80-90min后，进行二次升温；

二次升温时间控制在30min，温度控制在80-85℃，保温时间50-60min后，进行三次升温；

三次升温时间控制在30min，温度控制在105-110℃，保温时间40-50min后，然后进行第三次放汽，蒸煮后，聚合度为505-545，水洗两遍后转入打浆机。

4.如权利要求1所述粘胶长纤维用木浆粕的制备方法，其特征在于：

所述洗涤工序为：在打浆机内，打浆电流50-90A，水洗控制时间在60min，在打浆机内水洗后，转入除砂器。

5.如权利要求1所述粘胶长纤维用木浆粕的制备方法，其特征在于：

所述除杂工序为：除砂器压力0.28-0.34MPa，浆浓度控制在0.5-0.6％，除砂后，转入浓缩机。

6.如权利要求1所述粘胶长纤维用木浆粕的制备方法，其特征在于：

所述抄粕工序为：在浓缩机内，浆浓度控制在3.5-4.5％，浓缩后，再经抄造机，抄造后制得成品。