CN102505544A

CN102505544A - 一种草浆制浆工艺

Info

Publication number: CN102505544A
Application number: CN2011103399005A
Authority: CN
Inventors: 田野; 陈嘉川; 杨桂花
Original assignee: Shandong Institute of Light Industry
Current assignee: Shandong Institute of Light Industry
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2031-11-02
Also published as: CN102505544B

Abstract

本发明涉及造纸制浆技术领域一种草浆制浆工艺，向原料中加入氢氧化钾、氢氧化钠、过氧化氢、水和金属离子螯合剂，在温度80-95℃保温60-100分钟，然后进行磨浆；氢氧化钾与氢氧化钠的重量比为1:3-4，两者总用量为原料重量的8-10%；过氧化氢用量为原料重量的16-22%；金属离子螯合剂用量为原料重量的0.4-0.8%。本发明制浆工艺减少用碱总量，而且可以对钾源盐进行回收，作为农业产品的肥料来源，将氢氧化钠和氢氧化钾配合使用处理草浆之后，发现草浆的性能比单独使用氢氧化钠或氢氧化钾都要好很多，产生了意料不到的技术效果。

Description

一种草浆制浆工艺

技术领域

本发明涉及造纸制浆技术领域，特别涉及一种草浆制浆工艺。

背景技术

我国森林资源贫乏，人均占有森林面积和人均蓄积量都很低。然而，我国却是世界非木材纤维造纸产量最多﹑经验最丰富的国家。而草浆的生产又在非木材浆料中占绝对的主导地位。

草浆的生产存在着原料消耗高，制浆得率低，废液污染严重，浆料不易漂白，成纸强度低等问题，这些缺点限制了草浆生产的进一步发展。传统的蒸球制浆方法一般都是采用高碱、高温、蒽醌制浆法，为了解决草类原料制浆污染并扩大造纸原料利用，就必须改进传统的碱法化学制浆方法。传统的化学浆制浆工艺是在高温高压下的深度脱木素，生产出来的浆料白度低，纸页强度低，且产生的黑液提取率低、黑液性质不利于碱回收，从而造成了废水排放污染负荷高、治理难度大的污染问题。因此，需要在环保的基础上发展一种生产优质草浆的制浆工艺。

发明内容

为了解决以上草浆制浆工艺过程中存在的能耗高、纸浆得率低、废液污染严重的问题，本发明提供了一种减少用碱总量、纸浆得率高、不需要洗涤，无黑液排放的草浆制浆工艺。

本发明是通过以下措施实现的：

一种草浆制浆工艺，向原料中加入氢氧化钾、氢氧化钠、过氧化氢、水和金属离子螯合剂，在温度80-95℃保温60-100分钟，然后进行磨浆；

其中，氢氧化钾与氢氧化钠的重量比为1:3-4，两者总用量为原料重量的8-10%；

过氧化氢用量为原料重量的16-22%；

金属离子螯合剂用量为原料重量的0.4-0.8%。

所述的草浆制浆工艺，优选氢氧化钾与氢氧化钠的重量比为1:3，两者总用量为原料重量的8%；过氧化氢用量为原料重量的16%；金属离子螯合剂用量为原料重量的0.5%。

所述的草浆制浆工艺，优选金属离子螯合剂为乙二胺四乙酸。

所述的草浆制浆工艺，优选原料与水的重量比为1:4-5；

所述的草浆制浆工艺，优选磨浆处理是用高浓盘磨机进行磨浆，磨浆压力常压，磨浆浓度25%，磨浆至打浆度为40±2^oSR，磨浆过程中不补充稀释水。

所述的草浆制浆工艺，优选原料为麦草、稻草、棉杆、芦苇或竹子。

所述的草浆制浆工艺，优选原料为麦草。

所述的草浆制浆工艺，优选所用原料切断至1-4厘米长度并除杂。

本发明制浆工艺是在现有技术的基础上改进的，主要在于在蒸煮的过程中介入部分氢氧化钾代替氢氧化钠，不仅减少用碱总量，而且可以对钾源盐进行回收，作为农业产品的肥料来源。虽说氢氧化钾也是制浆造纸领域中经常使用的碱，但现有技术中并没有将氢氧化钠和氢氧化钾配合使用处理草浆的记载，本发明制浆工艺在将氢氧化钠和氢氧化钾配合使用处理草浆之后，发现草浆的性能比单独使用氢氧化钠或氢氧化钾都要好很多，产生了意料不到的技术效果。

本发明的有益效果：本发明制浆工艺合理可行，操作简单方便，纸浆得率高；制浆过程在低温低压条件下进行，不需要洗涤和漂白，省略工序，提高效率，并且无黑液排放，节省了大量的水资源和能耗；废液经回收后，可作为农业肥料的钾源进行利用，也可稀释后直接用于农田灌溉，有利于增加农田肥力，对环境和地下水污染非常轻。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例来进一步说明。

实施例1：

将麦草切断至1-4厘米长度并除杂，将麦草放入蒸煮锅中，加入水和氢氧化钾、氢氧化钠、过氧化氢、金属离子螯合剂，麦草与水的重量比为1:4，氢氧化钾与氢氧化钠的重量比为1:3，两者总用量为麦草重量的8%，过氧化氢用量为麦草重量的16%，金属离子螯合剂用量为麦草重量的0.5%，在温度80℃保温100分钟。打开蒸煮锅，蒸煮好的浆用高浓盘磨机进行磨浆，磨浆压力常压，磨浆浓度25%，磨浆过程中不补充稀释水，磨后打浆至40^oSR。制得的麦草浆成纸的物理性能检测指标见表1。

对比实施例1：

将实施例1中的氢氧化钠换为氢氧化钾，其他同实施例1完全一致，制得的麦草浆成纸的物理性能检测指标见表1。

对比实施例2：

将实施例1中的氢氧化钾换为氢氧化钠，其他同实施例1完全一致，制得的麦草浆成纸的物理性能检测指标见表1。

实施例2：

将稻草切断至1-4厘米长度并除杂，将稻草放入蒸煮锅中，加入水和氢氧化钾、氢氧化钠、过氧化氢、金属离子螯合剂，稻草与水的重量比为1:5，氢氧化钾与氢氧化钠的重量比为1:4，两者总用量为稻草重量的10%，过氧化氢用量为稻草重量的22%，金属离子螯合剂用量为稻草重量的0.4%，在温度95℃保温60分钟。打开蒸煮锅，蒸煮好的浆用高浓盘磨机进行磨浆，磨浆压力常压，磨浆浓度25%，磨浆过程中不补充稀释水，磨后打浆至41^oSR，制得的稻草浆成纸的物理性能检测指标见表1。

对比实施例3：

将实施例2中的氢氧化钠换为氢氧化钾，其他同实施例2完全一致，制得的稻草浆成纸的物理性能检测指标见表1。

对比实施例4：

将实施例2中的氢氧化钾换为氢氧化钠，其他同实施例2完全一致，制得的稻草浆成纸的物理性能检测指标见表1。

实施例3：

将芦苇切断至1-4厘米长度并除杂，将芦苇放入蒸煮锅中，加入水和氢氧化钾、氢氧化钠、过氧化氢、金属离子螯合剂，芦苇与水的重量比为1:5，氢氧化钾与氢氧化钠的重量比为1:4，两者总用量为芦苇重量的8%，过氧化氢用量为芦苇重量的20%，金属离子螯合剂用量为芦苇重量的0.8%，在温度80℃保温100分钟。打开蒸煮锅，蒸煮好的浆用高浓盘磨机进行磨浆，磨浆压力常压，磨浆浓度25%，磨浆过程中不补充稀释水，磨后打浆至42^oSR。制得的芦苇浆成纸的物理性能检测指标见表1。

对比实施例5：

将实施例3中的氢氧化钠换为氢氧化钾，其他同实施例3完全一致，制得的芦苇浆成纸的物理性能检测指标见表1。

对比实施例6：

将实施例3中的氢氧化钾换为氢氧化钠，其他同实施例3完全一致，制得的芦苇浆成纸的物理性能检测指标见表1。

表 1 上述实施例制得麦草浆成纸的物理性能

由表1可以看出，在得率相差不大的基础上，实施例1的成纸性能较对比实施例1和对比实施例2都要好，实施例2和实施例3也要比相应的对比实施例3、4、5、6的成纸性能好，说明使用氢氧化钠与氢氧化钾的混合物对草浆进行处理比单纯使用氢氧化钠或者氢氧化钾对草浆处理的效果要好。

实施例1紧度比对比实施例1提高41.6%，比对比实施例2提高11.8%；裂断长比对比实施例1提高44.0%，比对比实施例2提高12.2%；耐破指数比对比实施例1提高17.1%，比对比实施例2提高7.3%；白度比对比实施例1提高7.7%ISO，比对比实施例2提高4.4%ISO。

实施例2比对比实施例3和对比实施例4的紧度、裂断长、耐破指数、白度分别提高16.5%、9.6%、16.3%、6.3%ISO，8.3%、6.2%、9.9%、2.8%ISO。

实施例3比对比实施例5和对比实施例6的紧度、裂断长、耐破指数、白度分别提高18.5%、13.2%、17.9%、5.9%ISO，7.2%、5.4%、6.7%、3.7%ISO。

Claims

1.一种草浆制浆工艺，其特征是向原料中加入氢氧化钾、氢氧化钠、过氧化氢、水和金属离子螯合剂，在温度80-95℃保温60-100分钟，然后进行磨浆；

过氧化氢用量为原料重量的16-22%；

金属离子螯合剂用量为原料重量的0.4-0.8%。

2.根据权利要求1所述的草浆制浆工艺，其特征在于氢氧化钾与氢氧化钠的重量比为1:3，两者总用量为原料重量的8%；过氧化氢用量为原料重量的16%；金属离子螯合剂用量为原料重量的0.5%。

3.据权利要求1所述的草浆制浆工艺，其特征在于所述金属离子螯合剂为乙二胺四乙酸。

4.据权利要求1所述的草浆制浆工艺，其特征在于原料与水的重量比为1:4-5。

5.根据权利要求1所述的草浆制浆工艺，其特征在于所述磨浆处理是用高浓盘磨机进行磨浆，磨浆压力常压，磨浆浓度25%，磨浆至打浆度为40±2^oSR，磨浆过程中不补充稀释水。

6.根据权利要求1所述的草浆制浆工艺，其特征在于所述原料为麦草、稻草、棉杆、芦苇或竹子。

7.根据权利要求2所述的草浆制浆工艺，其特征在于所述原料为麦草。

8.根据权利要求1所述的草浆制浆工艺，其特征在于所用原料切断至1-4厘米长度并除杂。