CN102619126A

CN102619126A - 一种高纯度硫酸盐纸浆及其生产方法与应用

Info

Publication number: CN102619126A
Application number: CN2012101223741A
Authority: CN
Inventors: 徐远梅; 周鲲鹏; 万政; 黄百文; 徐应盛; 樊春华; 周万勇; 汪芳; 潘敏
Original assignee: Hu'nan Juntai Pulp Paper Co Ltd
Current assignee: Hunan Jun Thai New Materials Technology Co. Ltd.
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2032-04-25
Also published as: CN102619126B

Abstract

一种高纯度硫酸盐纸浆及其生产方法与应用。用木材纤维原料经硫酸盐法蒸煮制浆、氧脱木质素、D_OE_OPD₁P漂白而制得，纸浆的α纤维素含量不低于88wt%；戊聚糖含量为4.5wt%~6.5wt%；纸浆的碱溶解度S₁₈为6.0wt%~8.5wt%；纸浆的DCM抽提物为0.1wt%~0.30wt%；灰分不高于0.15wt%；铁含量不高于20mg/kg；SiO₂含量不高于50mg/kg；特性粘度为450～550dl/g；白度不低于87%ISO，该纸浆用于掺入到溶解浆粕中生产粘胶纤维。

Description

一种高纯度硫酸盐纸浆及其生产方法与应用

技术领域

本发明涉及制浆造纸技术领域，尤其是涉及一种与溶解级浆粕配用制造再生纤维素纤维和纤维素化学衍生物用的高纯度硫酸盐纸浆；本发明还涉及一种高纯度硫酸盐纸浆的生产方法和应用。

背景技术

溶解浆粕是指具有较高的α纤维素含量、均一的聚合度分布的高纯度浆粕，其主要用途是生产粘胶纤维及特种纤维。漂白硫酸盐纸浆通常含有13%以上的半纤维素，不适宜作为粘胶纤维生产使用。高纯度硫酸盐纸浆是指在漂白硫酸盐纸浆生产方法的基础上经改进，降低漂白硫酸盐纸浆的半纤维素含量，提高浆粕的纯净度及反应性能，使高纯度硫酸盐纸浆能按一定比例掺入到溶解浆粕中生产粘胶纤维。

发明内容

一方面，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种高纯度硫酸盐纸浆，能按一定比例掺入到溶解浆粕中进行搭配使用。

为了解决上述技术问题，本发明提供的高纯度硫酸盐纸浆，用木材纤维原料经硫酸盐法蒸煮制浆、氧脱木质素、D_OE_OPD₁P漂白而制得，α纤维素含量不低于88wt%；戊聚糖含量为4.5wt%~6.5wt%；纸浆碱溶解度S₁₈为6.0wt%~8.5wt%；DCM抽提物为0.1wt%~0.30wt%；灰分不高于0.15wt%；铁含量不高于20mg/kg；SiO₂含量不高于50mg/kg；特性粘度为450～550dl/g；白度不低于87%ISO。

另一方面，本发明所要解决的技术问题之二是提供一种高纯度硫酸盐纸浆的生产方法，本发明提供的高纯度硫酸盐纸浆生产方法，生产步骤包括用木材纤维原料经硫酸盐法蒸煮制浆、氧脱木质素、D_OE_OPD₁P漂白，所述硫酸盐法蒸煮制浆为立式连续蒸煮，包括以下步骤：木材纤维原料在96～99℃的温度下汽蒸0.8~1.2小时，汽蒸过程用蒸汽回收系统回收二次蒸汽；木材纤维原料在145～160℃的黑液中浸渍1.0~1.5小时；在168～172℃温度下蒸煮3.5～4.5小时，所述蒸煮过程用碱量以NaOH计为绝干木材纤维原料的23wt%～26wt%、蒸煮液的硫化度为26%～30%；浆料经蒸煮器的洗涤区用黑液洗涤后喷放；所述氧脱木质素的浆料浓度不低于10wt%、氧气压力为1.0～1.5Mpa、氧气用量为15～20kg/adt、氢氧化钠用量为10～16kg/adt、温度为92~98℃、pH值为10～11、时间为90～120分钟；所述D_OE_OPD₁P漂白，漂白过程纸浆的浓度为9wt%~12wt%；D₀段的工艺条件为：ClO₂用量为10～15 kg/adt、时间为20～30分钟、温度为60～75℃、用硫酸调节使漂白终点pH值≤2.8；E_OP段的工艺条件为：NaOH用量为10～15kg/adt、氧气压力为0.8~1.5MPa、氧气用量为3～6kg/adt、过氧化氢用量为3～6 kg/adt、时间为75～105分钟、温度为90～100℃；D₁段的工艺条件为：ClO₂用量为3～7 kg/adt、时间为120～150分钟、温度为60～75℃、用硫酸调节使漂白终点pH值为4～5；P段的过氧化氢用量根据白度及粘度值调节，出浆白度为87%~90%ISO，特性粘度为500~550dl/g，时间为90～120分钟，温度为90～95℃。

优选地，所述高纯度硫酸盐纸浆的生产方法，所述蒸煮过程的用碱为碱回收过程得到的白液，白液澄清度≤30ppm。

优选地，所述高纯度硫酸盐纸浆的生产方法，喷放后的纸浆卡帕值为15～20，喷放温度为92～96℃，浆料喷放浓度为9wt%～12wt%。

优选地，所述高纯度硫酸盐纸浆的生产方法，喷放后的纸浆特性粘度为700～800dl/g。

优选地，所述高纯度硫酸盐纸浆的生产方法，氧脱木质素后的浆料卡伯值为6～8、特性粘度为550～600dl/g。

本发明所要解决的技术问题之三是提供一种高纯度硫酸盐纸浆的应用，所述高纯度硫酸盐纸浆掺入到溶解浆粕中生产粘胶纤维。

优选地，所述高纯度硫酸盐纸浆的应用：所述高纯度硫酸盐纸浆掺入到溶解浆粕中的比例不超过30wt%。

在不冲突的情况下，以上改进方案可以单独或组合实施。

本发明带来的有益效果：本发明提供的高纯度硫酸盐纸浆，经硫酸盐法立式连续蒸煮制浆、氧脱木质素、D_OE_OPD₁P漂白而制得，生产过程中能耗低、污染物排放量少，具有环境友好的特点；高纯度硫酸盐纸浆替代部分溶解浆粕使用，因高纯度硫酸盐纸浆的制浆得率较溶解浆粕高，可节约资源。

具体实施方式

实施例用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

实施例1：马尾松木材纤维原料在立式连续蒸煮装置中制浆，木材纤维原料先在99℃的温度下汽蒸0.8小时；再在160℃的黑液中浸渍1.0小时，浸渍处理后从上抽提出来的滤液pH值低于7；后在168℃温度下蒸煮4.5小时，蒸煮过程的用碱为碱回收过程得到的白液，白液的澄清度为30ppm，蒸煮过程用碱量以NaOH计为绝干木片重量的26%、碱液的硫化度为30%；浆料经蒸煮器的洗涤区用黑液洗涤0.8小时后喷放，喷放温度为96℃，浆料喷放浓度为9wt%，喷放后的纸浆卡帕值为20，特性粘度为800dl/g；喷放后的浆料经洗筛后送氧脱木质素处理，氧脱木质素时浆料的浓度不低于10wt%、氧气压力为1.5Mpa、氧气用量为20kg/adt、氢氧化钠用量为16kg/adt、温度为98℃、pH值为11、时间为90分钟；氧脱木质素后的浆料卡伯值为8，特性粘度为600dl/g，纸浆经洗涤后进行漂白处理，漂白为D_OE_OPD₁P漂白工艺，漂白过程纸浆浓度为12wt%，出各段的浆料在进入下一段之前进行洗涤；D₀段的工艺条件为：ClO₂用量为15 kg/adt、时间为30分钟、温度为60℃、用硫酸调节使漂白终点pH值为2.8；E_OP段的工艺条件为：NaOH用量为15kg/adt、氧气压力为1.5MPa、氧气用量为6kg/adt、过氧化氢用量为6 kg/adt、时间为75分钟、温度为90℃；D₁段的工艺条件为：ClO₂用量为7 kg/adt、时间为120分钟、温度为75℃、用硫酸调节使漂白终点pH值为4；P段的过氧化氢用量根据白度及粘度值调节，出浆白度87%ISO，特性粘度为550dl/g，过氧化氢用量为2 kg/adt，时间为120分钟，温度为90℃。经测试所得高纯度硫酸盐纸浆的α纤维素含量为88wt%；戊聚糖含量为6.5wt%；纸浆碱溶解度S₁₈为8.5wt%；DCM抽提物为0.30wt%；灰分为0.15wt%；铁含量为20mg/kg；SiO₂含量为50mg/kg；特性粘度为550dl/g；白度为87%ISO。所得高纯度硫酸盐纸浆掺入到溶解浆粕中生产粘胶纤维，掺入比例为15wt%。

实施例2：桉木木材纤维原料在立式连续蒸煮装置中制浆，木材纤维原料先在96℃的温度下汽蒸1.2小时；再在145℃的黑液中浸渍1.5小时，浸渍处理后从上抽提出来的滤液pH值低于7；后在172℃温度下蒸煮3.5小时，蒸煮过程的用碱为碱回收过程得到的白液，白液的澄清度为28ppm，蒸煮过程用碱量以NaOH计为绝干木片重量的23%、碱液的硫化度为26%；浆料经蒸煮器的洗涤区用黑液洗涤1.2小时后喷放，喷放温度为92℃，浆料喷放浓度为12wt%，喷放后的纸浆卡帕值为15，特性粘度为700dl/g；喷放后的浆料经洗筛后送氧脱木质素处理，氧脱木质素时浆料的浓度不低于10wt%、氧气压力为1.0Mpa、氧气用量为15kg/adt、氢氧化钠用量为10kg/adt、温度为92℃、pH值为10、时间为120分钟；氧脱木质素后的浆料卡伯值为6，特性粘度为550dl/g，浆料经洗涤后进行漂白处理，漂白为D_OE_OPD₁P漂白工艺，漂白过程纸浆浓度为9wt%，出各段的浆料在进入下一段之前进行洗涤；D₀段的工艺条件为：ClO₂用量为10 kg/adt、时间为20分钟、温度为75℃、用硫酸调节使漂白终点pH值为2.6；E_OP段的工艺条件为：NaOH用量为10kg/adt、氧气压力为0.8MPa、氧气用量为3kg/adt、过氧化氢用量为3kg/adt、时间为105分钟、温度为100℃；D₁段的工艺条件为：ClO₂用量为3kg/adt、时间为150分钟、温度为60℃、用硫酸调节使漂白终点pH值为5；P段的过氧化氢用量根据白度及粘度值调节，出浆白度90%ISO，特性粘度为450dl/g，过氧化氢用量为5 kg/adt，时间为90分钟，温度为95℃。经测试所得高纯度硫酸盐纸浆的α纤维素含量为89.5wt%；戊聚糖含量为4.5wt%；纸浆碱溶解度S₁₈为6.0wt%；DCM抽提物为0.1wt%；灰分不高于0.1wt%；铁含量15mg/kg；SiO₂含量40mg/kg；特性粘度为450dl/g；白度90%ISO。所得高纯度硫酸盐纸浆掺入到溶解浆粕中生产粘胶纤维，掺入比例为30wt%。

实施例3：马尾松、桉木、南方松等混合木材纤维原料在立式连续蒸煮装置中制浆，木材纤维原料先在98℃的温度下汽蒸1小时；再在155℃的黑液中浸渍1.2小时，浸渍处理后从上抽提出来的滤液pH值低于7；后在170℃温度下蒸煮4小时，蒸煮过程的用碱为碱回收过程得到的白液，白液的澄清度为25ppm，蒸煮过程用碱量以NaOH计为绝干木片重量的25%、碱液的硫化度为28%；浆料经蒸煮器的洗涤区用黑液洗涤1小时后喷放，喷放温度为94℃，浆料喷放浓度为10.5wt%，喷放后的纸浆卡帕值为18，特性粘度为750dl/g；喷放后的浆料经洗筛后送氧脱木质素处理，氧脱木质素时浆料的浓度不低于10wt%、氧气压力为1.2Mpa、氧气用量为18kg/adt、氢氧化钠用量为13kg/adt、温度为95℃、pH值为10.5、时间为100分钟；氧脱木质素后的浆料卡伯值为7，特性粘度为580dl/g，浆料经洗涤后进行漂白处理，漂白为D_OE_OPD₁P漂白工艺，漂白过程纸浆浓度为10wt%，出各段的浆料在进入下一段之前进行洗涤；D₀段的工艺条件为：ClO₂用量为12 kg/adt、时间为25分钟、温度为70℃、用硫酸调节使漂白终点pH值为2.2；E_OP段的工艺条件为：NaOH用量为13kg/adt、氧气压力为1.2MPa、氧气用量为4kg/adt、过氧化氢用量为5 kg/adt、时间为90分钟、温度为95℃；D₁段的工艺条件为：ClO₂用量为5kg/adt、时间为140分钟、温度为65℃、用硫酸调节使漂白终点pH值为4.5；P段的过氧化氢用量根据白度及粘度值调节，出浆白度89%ISO，特性粘度为500dl/g，过氧化氢用量为3 kg/adt，时间为100分钟，温度为92℃。经测试所得高纯度硫酸盐纸浆的α纤维素含量89wt%；戊聚糖含量为5wt%；纸浆碱溶解度S₁₈为7wt%；DCM抽提物为0.20wt%；灰分为0.12wt%；铁含量为10mg/kg；SiO₂含量为30mg/kg；特性粘度为500dl/g；白度89%ISO。所得高纯度硫酸盐纸浆掺入到溶解浆粕中生产粘胶纤维，掺入比例为20wt%。

实施例4：在实施例1的基础上，降低蒸煮过程用碱量以NaOH计为绝干木片重量的25%，蒸煮好后，浆料经蒸煮器的洗涤区用黑液洗涤后喷放，喷放温度为97℃，浆料喷放浓度为13wt%，喷放后的纸浆卡帕值为22，浆料的特性粘度为850dl/g；经氧脱木质素后的浆料卡伯值为9、特性粘度为610dl/g。经测试所得高纯度硫酸盐纸浆的α纤维素含量为88wt%；戊聚糖含量为6.3wt%；纸浆碱溶解度S₁₈为8.2wt%；DCM抽提物为0.30wt%；灰分为0.14wt%；铁含量为18mg/kg；SiO₂含量为45mg/kg；特性粘度为545dl/g；白度为87%ISO。

实施例5：在实施例3的基础上，白液澄清度为40ppm，所得纸浆的灰分为0.15wt%；铁含量为20mg/kg；SiO₂含量为50mg/kg。说明随着白液澄清程度的下降，纸浆中将有更多的无机物。

木材纤维原料还可以是冷杉、落叶松、杨木、桤木等针阔叶材纤维原料，均具有相同或相近的技术效果，得到相近的产品。

本发明中有关性能指标及工艺参数指标的检测方法请参考国家或行业现执行的推荐性方法标准。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高纯度硫酸盐纸浆，用木材纤维原料经硫酸盐法蒸煮制浆、氧脱木质素、D_OE_OPD₁P漂白而制得，其特征在于：所述纸浆的α纤维素含量不低于88wt%；戊聚糖含量为4.5wt%~6.5wt%；纸浆的碱溶解度S₁₈为6.0wt%~8.5wt%；纸浆的DCM抽提物为0.1wt%~0.30wt%；灰分不高于0.15wt%；铁含量不高于20mg/kg；SiO₂含量不高于50mg/kg；特性粘度为450～550dl/g；白度不低于87%ISO。

2.一种权利要求1所述高纯度硫酸盐纸浆的生产方法，生产步骤包括用木材纤维原料经硫酸盐法蒸煮制浆、氧脱木质素、D_OE_OPD₁P漂白，其特征在于：所述硫酸盐法蒸煮制浆为立式连续蒸煮，包括以下步骤：木材纤维原料在96～99℃的温度下汽蒸0.8~1.2小时；在145～160℃的温度下浸渍1.0~1.5小时；在168～172℃温度下蒸煮3.5～4.5小时，蒸煮过程用碱量以NaOH计为绝干木材纤维原料重量的23%～26%、蒸煮液的硫化度为26%～30%；浆料经蒸煮器的洗涤区用黑液洗涤后喷放；所述氧脱木质素的浆料浓度不低于10wt%、氧气压力为1.0～1.5Mpa、氧气用量为15～20kg/adt、氢氧化钠用量为10～16kg/adt、温度为92~98℃、pH值为10～11、时间为90～120分钟；所述D_OE_OPD₁P漂白，漂白过程纸浆浓度为9wt%~12wt%；D₀段的工艺条件为：ClO₂用量10～15 kg/adt、时间20～30分钟、温度60～75℃、用硫酸调节使漂白终点pH值≤2.8；E_OP段的工艺条件为：NaOH用量10～15kg/adt、氧气压力0.8~1.5MPa、氧气用量3～6kg/adt、过氧化氢用量3～6 kg/adt、时间75～105分钟、温度90～100℃；D₁段的工艺条件为：ClO₂用量3～7 kg/adt、时间120～150分钟、温度60～75℃、用硫酸调节使漂白终点pH值为4～5；P段的过氧化氢用量根据白度及粘度值调节，出浆白度87%~90%ISO，特性粘度为500～550dl/g，时间为90～120分钟，温度为90～95℃。

3.根据权利要求2所述的高纯度硫酸盐纸浆的生产方法，其特征在于：所述蒸煮过程的用碱为碱回收过程得到的白液，所述白液的澄清度≤30ppm。

4.根据权利要求2所述的高纯度硫酸盐纸浆的生产方法，其特征在于：所述喷放后的纸浆卡帕值为15～20，喷放温度为92～96℃，浆料喷放浓度为9wt%~12wt%。

5.

根据权利要求2所述的高纯度硫酸盐纸浆的生产方法，其特征在于：所述喷放后的纸浆特性粘度为700～800dl/g。

6.根据权利要求2所述的高纯度硫酸盐纸浆的生产方法，其特征在于：所述氧脱木质素后的浆料卡伯值为6～8、特性粘度为550～600dl/g。

7.一种权利要求1所述高纯度硫酸盐纸浆的应用，其特征在于：所述高纯度硫酸盐纸浆掺入到溶解浆粕中生产粘胶纤维。

8.根据权利要求7所述高纯度硫酸盐纸浆的应用，其特征在于：所述高纯度硫酸盐纸浆掺入到溶解浆粕中的比例不超过30wt%。