CN102926252A

CN102926252A - 一种针叶木apmp制浆的方法

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Publication number: CN102926252A
Application number: CN2012104433633A
Authority: CN
Inventors: 庞志强; 陈嘉川; 董翠华; 杨桂花; 王振
Original assignee: Shandong Institute of Light Industry
Current assignee: Shandong Institute of Light Industry
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2013-02-13

Abstract

本发明涉及APMP制浆技术领域，特别涉及一种针叶木APMP制浆的方法，汽蒸后的针叶木木片进行第一段挤压处理，挤压木片加入化学药液A进行第一段化学处理，化学药液A中含有十二烷基苯磺酸钠和辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚，一段化学处理后进行二段挤压处理，二段挤压后进行第二段化学处理，化学药液B中含有十二烷基苯磺酸钠和辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚，处理结束后进行洗涤、磨浆和消潜处理，得到针叶木APMP纸浆。本方法强化浸渍液的化学作用和反应物的溶出，软化纤维物料，进而降低后续磨浆能耗，大幅度改善纤维品质，提高纸浆白度，降低纸浆树脂含量，减轻树脂障碍。

Description

一种针叶木APMP制浆的方法

技术领域

本发明涉及APMP制浆技术领域，特别涉及一种针叶木APMP制浆的方法。

背景技术

APMP即碱性过氧化氢化机浆（Alkaline Peroxide Mechanical Pulp），是在BCTMP（漂白化学热磨机械浆）基础上发展起来的。因为BCTMP的能耗高，排放的废水因不能高水平的提取，且含有硫的化合物。APMP制浆系统能生产出等于或优于阔叶木或针叶木的BCTMP，而且能一定程度缓解上述缺点。

APMP基本流程包括：木片汽蒸→一段挤压→一段化学浸渍→二段挤压→二段化学浸渍→磨浆→消潜。制浆最大的优点就是将制浆和漂白合二为一，制浆的同时完成漂白过程。制浆和漂白是通过碱性过氧化氢溶液来完成，根据材种和浆料所要求的强度和白度来选择浸渍段数、NaOH与H₂O₂用量。对于两段APMP制浆工艺，NaOH用量，特别是第一段浸渍用量是影响成浆强度的主要因素；第二段H₂O₂用量对成浆白度影响最大，但是第一段浸渍添加H₂O₂与否对成浆白度也有一定程度的影响。为了防止H₂O₂的无效分解，在碱性过氧化氢浸渍液中要加入保护剂，络合剂(乙二胺四乙酸或DTPA)和保护剂(Na₂SiO₃和MgSO₄)的加入对稳定H₂O₂和提高成浆白度的作用显著。

对于针叶木APMP制浆，因针叶木原料木素和树脂含量高，造成了在生产过程中化学浸渍效率低，磨浆能耗高，强度损失较大。另外，残余浆中的树脂在容器和管路内沉积，在纤维上形成树脂点，增加纸张的尘埃，聚集在制浆造纸设备上粘辊糊网，引起纸幅的断头和生产操作不正常。

发明内容

为了解决以上针叶木在APMP制浆过程中浸渍效率低，磨浆能耗高，强度损失大，粘辊糊网的问题，本发明提供了一种改善针叶木APMP浆强度、白度、解决制浆过程中粘辊糊网的方法。

本发明是通过以下措施实现的：

一种针叶木APMP制浆的方法，汽蒸后的针叶木木片进行第一段挤压处理，挤压木片加入化学药液A进行第一段化学处理，化学药液A中含有占绝干木材质量0.1-0.3%的十二烷基苯磺酸钠和0.1-0.3%的辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚，一段化学处理后进行二段挤压处理，二段挤压后进行第二段化学处理，化学药液B中含有占绝干浆重量0.1-0.3%的十二烷基苯磺酸钠和0.1-0.3%的辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚，处理结束后进行洗涤、磨浆和消潜处理，得到针叶木APMP纸浆。

所述的方法，化学药液A中还含有占绝干木材质量1.5-3.5%的氢氧化钠、1.7-3.8%的过氧化氢、3%的硅酸钠、0.05%的硫酸镁、0.2%的乙二胺四乙酸。

所述的方法，第一段化学处理温度50-70℃，液比1:4，处理时间40-60 min。

所述的方法，化学药液B中还含有占绝干浆质量2.0%-4.2%的氢氧化钠、2.2%-4.5%的过氧化氢、3%的硅酸钠、0.05%的硫酸镁、0.3%的乙二胺四乙酸

所述的方法，第二段化学处理温度55-75℃，液比1:4，处理时间50-75min。

本发明的有益效果：在常规APMP制浆技术的基础上，在化学处理段的化学药液中加入十二烷基苯磺酸钠和辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚，强化浸渍液的化学作用和反应物的溶出，软化纤维物料，进而降低后续磨浆能耗，大幅度改善纤维品质，提高纸浆白度，降低纸浆树脂含量，减轻树脂障碍。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行进一步阐述，下述说明只是示例性的，并不对本发明进行限制。如无特别说明，下述含量均为相对于绝干木材质量或绝干浆质量的百分含量。

实施例1

常规落叶松APMP制浆化学预处理条件为：一段化学处理氢氧化钠用量1.8%，过氧化氢用量2.0%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度55℃，液比1:4，时间60 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量2.5%，过氧化氢用量2.7%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度60℃，液比1:4，时间75min。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为52.2^OSR，磨浆能耗为1654 kW·h/t浆，白度53.1%ISO，松厚度2.18 cm³·g^-1，耐破指数2.65 KPa·m²·g^-1、抗张指数38.1 N·m/g，撕裂指数2.79 mN·m²·g^-1，树脂含量0.98%。

采用本发明技术进行落叶松APMP生产。一段化学处理条件：氢氧化钠用量1.8%，过氧化氢用量2.0%，十二烷基苯磺酸钠用量0.2%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.3%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度55℃，液比1:4，时间60 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量2.5%，过氧化氢用量2.7%，十二烷基苯磺酸钠用量0.25%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.10%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度60℃，液比1:4，时间75min。其他工艺条件同常规处理。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度52.1^OSR，磨浆能耗为1494 kW·h/t浆，白度55.4%ISO，松厚度2.16 cm³·g^-1，耐破指数3,11 KPa·m²·g^-1、抗张指数45.1 N·m/g，撕裂指数2.96 mN·m²·g^-1，树脂含量0.59%。与常规技术相比，磨浆能耗降低了9.7%，白度提高了2.3%ISO纸浆物理强度得到改善，树脂含量降低了39.7%。

实施例2

常规火炬松APMP制浆化学预处理条件为：一段化学处理条件为氢氧化钠用量2.5%，过氧化氢用量2.7%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度50℃，液比1:4，时间55 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量2.0%，过氧化氢用量2.2%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度55℃，液比1:4，时间75 min。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为48.6^OSR，磨浆能耗为1572 kW·h/t浆，白度56.8%ISO，松厚度2.14 cm³·g^-1，耐破指数2.71 KPa·m²·g^-1、抗张指数43.1 N·m/g，撕裂指数2.84 mN·m²·g^-1，树脂含量1.05%。

采用本发明技术进行火炬松APMP生产。一段化学处理条件为氢氧化钠用量2.5%，过氧化氢用量2.7%，十二烷基苯磺酸钠用量0.10%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.25%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度50℃，液比1:4，时间55 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量2.0%，过氧化氢用量2.2%，十二烷基苯磺酸钠用量0.20%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.15%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度55℃，液比1:4，时间75 min。其他工艺条件同常规处理。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为48.4^OSR，磨浆能耗为1429 kW·h/t浆，白度58.5%ISO，松厚度2.12 cm³·g^-1，耐破指数3.14 KPa·m²·g^-1，抗张指数48.6 N·m/g，撕裂指数3.15 mN·m²·g^-1，树脂含量0.66%。与常规技术相比，磨浆能耗降低了9.1%，白度提高了1.7%ISO，树脂含量降低了37.4%。

实施例3

常规冷杉APMP制浆化学预处理条件为：一段化学处理条件为氢氧化钠用量1.5%，过氧化氢用量1.7%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度60℃，液比1:4，时间50 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量3.5%，过氧化氢用量3.6%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度70℃，液比1:4，时间50 min。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为45.4^OSR，磨浆能耗为1486 kW·h/t浆，白度54.2%ISO，松厚度2.17 cm³·g^-1，耐破指数2.65 KPa·m²·g^-1、抗张指数41.3 N·m/g，撕裂指数2.63 mN·m²·g^-1，树脂含量0.98%。

采用本发明技术进行冷杉APMP生产。一段化学处理条件为氢氧化钠用量1.5%，过氧化氢用量1.7%，十二烷基苯磺酸钠用量0.25%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.10%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度60℃，液比1:4，时间50 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量3.5%，过氧化氢用量3.6%，十二烷基苯磺酸钠用量0.30%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.12%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度70℃，液比1:4，时间50 min。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为48.4^OSR，磨浆能耗为1324 kW·h/t浆，白度55.9%ISO，松厚度2.15 cm³·g^-1，耐破指数3.17 KPa·m²·g^-1，抗张指数49.3 N·m/g，撕裂指数3.03 mN·m²·g^-1，树脂含量0.63%。与常规技术相比，磨浆能耗降低了10.9%，白度提高了1.7%ISO，树脂含量降低了35.6%。

实施例4

常规马尾松APMP制浆化学预处理条件为：一段化学处理条件为氢氧化钠用量3.0%，过氧化氢用量3.2%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度65℃，液比1:4，时间40 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量4.2%，过氧化氢用量4.5%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度75℃，液比1:4，时间65 min。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为45.2^OSR，磨浆能耗为1423 kW·h/t浆，白度59.4%ISO，松厚度2.05 cm³·g^-1，耐破指数2.87 KPa·m²·g^-1、抗张指数48.2 N·m/g，撕裂指数2.95 mN·m²·g^-1，树脂含量1.02%。

采用本发明技术进行马尾松APMP生产。一段化学处理条件为氢氧化钠用量3.0%，过氧化氢用量3.2%，十二烷基苯磺酸钠用量0.30%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.15%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度65℃，液比1:4，时间40 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量4.2%，过氧化氢用量4.5%，十二烷基苯磺酸钠用量0.15%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.25%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度75℃，液比1:4，时间65 min。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为45.1^OSR，磨浆能耗为1308 kW·h/t浆，白度61.4%ISO，松厚度2.08 cm³·g^-1，耐破指数3.32 KPa·m²·g^-1，抗张指数54.4 N·m/g，撕裂指数3.32 mN·m²·g^-1，树脂含量0.60%。与常规技术相比，磨浆能耗降低了8.1%，白度提高了2.0%ISO，树脂含量降低了41.3%。

实施例5

常规云杉APMP制浆化学预处理条件为：一段化学处理条件为氢氧化钠用量3.5%，过氧化氢用量3.8%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度70℃，液比1:4，时间45 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量4.0%，过氧化氢用量4.2%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度65℃，液比1:4，时间60 min。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为47.1^OSR，磨浆能耗为1524 kW·h/t浆，白度57.6%ISO，松厚度2.11 cm³·g^-1，耐破指数2.64 KPa·m²·g^-1、抗张指数41.6 N·m/g，撕裂指数2.69 mN·m²·g^-1，树脂含量0.93%。

采用本发明技术进行云杉APMP生产。一段化学处理条件为氢氧化钠用量3.5%，过氧化氢用量3.8%，十二烷基苯磺酸钠用量0.15%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.25%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度70℃，液比1:4，时间45 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量4.0%，过氧化氢用量4.2%，十二烷基苯磺酸钠用量0.10%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.30%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度65℃，液比1:4，时间60 min。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为48.4^OSR，磨浆能耗为1399 kW·h/t浆，白度56.0 %ISO，松厚度2.13 cm³·g^-1，耐破指数3.19 KPa·m²·g^-1，抗张指数48.3 N·m/g，撕裂指数3.07 mN·m²·g^-1，树脂含量0.58%。与常规技术相比，磨浆能耗降低了8.2%，白度提高了2.4%ISO，树脂含量降低了37.3%。

采用其它表面活性助剂进行云杉APMP生产。一段化学处理条件为氢氧化钠用量3.5%，过氧化氢用量3.8%，聚山梨酯-80用量0.35%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度70℃，液比1:4，时间45 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量4.0%，过氧化氢用量4.2%，聚山梨酯80用量0.20%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.30%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度65℃，液比1:4，时间60 min。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为47.2^OSR，磨浆能耗为1532 kW·h/t浆，白度57.3%ISO，松厚度2.12 cm³·g^-1，耐破指数2.60 KPa·m²·g^-1、抗张指数41.1 N·m/g，撕裂指数2.63 mN·m²·g^-1，树脂含量0.92%。采用该助剂导致纸浆白度和物理强度稍有降低，磨浆能耗增大，树脂含量变化很小。

上述实施例1-5中列举出的一段化学处理和二段化学处理中使用的化学品用量，只是为了说明本发明的技术方案而列举的一部分，本发明的技术方案并不仅仅限于上述的化学品用量及处理工艺，因为在APMP制浆时，化学品用量的选择是多种多样的，不管哪种用量的组合，在其中添加十二烷基苯磺酸钠和辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚，都能够达到大幅度提高制浆强度、白度，降低能耗和树脂含量的目的，这是本领域的技术人员可以根据上述记载能够推测出的，因为无法穷举，在此就不多举例了。

Claims

1.一种针叶木APMP制浆的方法，其特征在于汽蒸后的针叶木木片进行第一段挤压处理，挤压木片加入化学药液A进行第一段化学处理，化学药液A中含有占绝干木材质量0.1-0.3%的十二烷基苯磺酸钠和0.1-0.3%的辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚，一段化学处理后进行二段挤压处理，二段挤压后进行第二段化学处理，化学药液B中含有占绝干浆重量0.1-0.3%的十二烷基苯磺酸钠和0.1-0.3%的辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚，处理结束后进行洗涤、磨浆和消潜处理，得到针叶木APMP纸浆。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于化学药液A中还含有占绝干木材质量1.5-3.5%的氢氧化钠、1.7-3.8%的过氧化氢、3%的硅酸钠、0.05%的硫酸镁、0.2%的乙二胺四乙酸。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于第一段化学处理温度50-70℃，液比1:4，处理时间40-60 min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于化学药液B中还含有占绝干浆质量2.0%-4.2%的氢氧化钠、2.2%-4.5%的过氧化氢、3%的硅酸钠、0.05%的硫酸镁、0.3%的乙二胺四乙酸。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于第二段化学处理温度55-75℃，液比1:4，处理时间50-75min。