CN103266516B - 一种棉花秸秆本色浆制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种棉花秸秆本色浆制造工艺，包括如下步骤：（1）除杂；（2）预蒸；（3）药液处理；（4）制浆。本发明充分利用全棉秆制浆，实现了掺用部分废纸生产高强瓦楞原纸的一大突破，提高了其产品等级，实现了棉秆废弃物高值化的应用。

Description

一种棉花秸秆本色浆制造工艺

技术领域

本发明涉及一种制浆工艺，具体地，涉及一种棉花秸秆本色浆制造工艺。

背景技术

国内制浆造纸行业巨大的发展潜力，为国产化APMP的成功研制和市场推广提供了光辉灿烂的前景。APMP秸秆制浆生产线，是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。APMP秸秆制浆设备集“节能、低耗、高得率、无污染”等优点于一身。APMP秸秆制浆生产线的成功应用，不仅为本地区的经济发展提供了大好机遇。同时，为本行业的技术创新树立新的亮点，为民族制浆造纸机械工业的发展，打拼出一片新天地，提高国际竞争能力。

本工艺是借鉴国外先进的APMP杨木化学机械浆的特点，吸收国内、外先进设备，优化组合成为节能、环保、低碳、高效的工艺流程，利用棉秆生产高品质的本色化学机械纸浆。以棉秆为例，通过预蒸，无需压力，废液经简单处理后循环使用，无需排放。经破碎机，挤压撕裂机，1台高浓磨，2台中浓磨，无除杂设备，经打浆到游离为360，抄纸定量110，得松厚度3.56，裂断长4.05km，撕裂指数4.30mN·m2/g，如采用密闭容器，相应指标还要上升。

目前，国内制浆造纸工业面临严重的原料短缺问题，合理利用棉秆等植物纤维资源成为缓解我国造纸工业原材料短缺压力的重要途径。我国西部和北部地区棉花产量丰富，每年产生的废弃物秸秆在三千万吨以上，通过合理有序的收集处理，可以成为造纸工业植物纤维原料的重要补充；

到目前为止,国内对于全棉秆半化学浆生产绝大部分定位于本色包装纸、瓦楞原纸等低等级产品的应用，而全棉秆浆的化机浆在国内还是空白。

以下为国产APMP全棉秆化机浆主体背景介绍一、符合国家产业政策（1）国家在造纸行业的产业政策上，对制浆造纸企业的最小规模提出明确要求：化学机械浆生产线新建扩建年产2-10万吨以上，草浆纸厂化机浆年产2-5万吨以上。（2）国家对制浆造纸行业的产业方向和产业政策是：实现林、浆、纸一体化，逐步实现以木材纤维为主，扩大废纸的回收利用，合理使用非木纤维原料。重点开发高强度、高得率、低能耗、低污染以至无污染的制浆技术及成套装备。二、环境资源保护的必由之路近几年，我国相继推出了林纸一体化、退耕还林、发展速生林等战略措施和政策。在这些政策和措施的推动下，很多地区都大面积种植了三倍体毛白杨等速生杨树。这些速生材种生长迅速、材质好。不但绿化了环境，而且为木材工业，特别是造纸工业提供了大量优质的原料，可以大大缓解我国长纤维造纸原料不足的状况。麦草：在我国北方地区，都有着丰富的麦草资源。棉秆：新疆、甘肃、山西、山东、河南、江苏、湖北、安徽、河北、陕西等省，有十分丰富的棉秆资源。解决我国制浆造纸面临的困境，一要解决原料问题，二要解决制浆工艺和设备的技术问题。采用APMP制浆新工艺，不仅适用于杨木、按木制浆，也适用于棉秆、麦草、洋麻、枝丫材等为原料的制浆。既能满足制浆高得率、高强度，又能满足制浆过程中的低能耗、低污染。其本色浆可用于国内急缺的箱板纸和高强度瓦楞原纸，使中国制浆造纸业的前景豁然开朗。国产化APMP制浆设备在非木材制浆领域内的研制成功，将地方资源优势变为产业优势，对拉动地方经济发展，促进民族工业进步，具有十分重要的意义。三、APMP制浆工艺的优点（1）彻底解决水污染问题。传统制浆一般吨浆耗水在100吨左右，而APMP制浆吨浆耗水仅为15吨左右。并且通过污水处理，水可以循环使用，最终达到污水的零排放。（2）制浆得率高，有限的资源可以最大程度的被利用。传统制浆制浆得率只有40%左右，而APMP制浆得率高达70%-90%（3）流程和设备相对简化，经济规模较小，基本建设投资少，容易上马，投资当年便可收回投资成本。一般来说，国产设备仅为进口设备价格的50%左右。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种棉花秸秆本色浆制造工艺，该工艺充分利用全棉秆制浆，实现了掺用部分废纸生产高强瓦楞原纸的一大突破，提高了其产品等级，实现了棉秆废弃物高值化的应用。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种棉花秸秆本色浆制造工艺，包括如下步骤：

（1）除杂：料片由料片仓进入预蒸仓预浸30min，然后进入洗涤系统，除去料片中夹带的砂石、金属碎片及其它杂质，浮在上面的料片被溢流带输送至脱水螺旋，沉淀的杂质由定时开放的阀门收集排放；

（2）预蒸：经带孔的自净筛脱水螺旋脱去料片夹带的水，将料片送至预蒸系统，预蒸温度65-75℃，被蒸汽加热软化，随后料片通过螺旋输送器输送至挤压疏解机；

（3）药液处理：被挤压的料片沿着纵向分离成棉绒状，同时脱去料片中的水分，挤压后的料片在挤压疏解机出口处吸收药液，再进入浸渍器中停留2分钟后，使药液渗入料片的纤维细胞壁和细胞腔中，使纤维软化，然后进入反应仓反应75~100分钟后，料片经压榨脱水，挤出的残液贮存在残液槽内回用；

所述药液为NaOH和渗透剂的水溶液，NaOH和渗透剂的质量浓度分别为15%和1.5%；所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐；药液的使用量为原料重量的5-6%。

（4）制浆：料片干度25~30%，料片由螺旋机输送至高浓磨浆机，在高浓磨内纤维揉搓，分丝成浆后进入中间池稀释，然后再泵送至中浓磨浆机，提高叩解度，浆料进入消潜池，消潜后的浆泵送压力筛筛选，渣浆进入渣浆池，经磨浆进入消潜池，良浆经浓缩洗涤后进入成浆池，进入抄纸工段。

具体地，步骤（2）所述挤压疏解机的压缩比为4-5:1。

本发明总体工艺流程如图1所示。

本发明具有以下有益效果：

本发明充分利用全棉秆制浆，掺用部分废纸生产高强瓦楞原纸是一大突破，是提高其产品等级实现棉秆废弃物高值化应用的关键，其中，棉秆浆抄造高强瓦楞原纸性能指标检测如表1所示：

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是棉秆化机浆工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

一种棉花秸秆本色浆制造工艺，包括如下步骤：

（1）除杂：料片由料片仓进入预蒸仓预浸30min，然后进入洗涤系统，除去料片中夹带的砂石、金属碎片及其它杂质，浮在上面的料片被溢流带输送至脱水螺旋，沉淀的杂质由定时开放的阀门收集排放；

（2）预蒸：经带孔的自净筛脱水螺旋脱去料片夹带的水，将料片送至预蒸系统，预蒸温度65℃，被蒸汽加热软化，随后料片通过螺旋输送器输送至挤压疏解机；挤压疏解机的压缩比为4:1

（3）药液处理：被挤压的料片沿着纵向分离成棉绒状，同时脱去料片中的水分，挤压后的料片在挤压疏解机出口处吸收药液，再进入浸渍器中停留2分钟后，使药液渗入料片的纤维细胞壁和细胞腔中，使纤维软化，然后进入反应仓反应75分钟后，料片经压榨脱水，挤出的残液贮存在残液槽内回用；

所述药液为NaOH和渗透剂的水溶液，NaOH和渗透剂的质量浓度分别为15%和1.5%；所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐；药液的使用量为原料重量的5%；

（4）制浆：料片干度25%，料片由螺旋机输送至高浓磨浆机，在高浓磨内纤维揉搓，分丝成浆后进入中间池稀释，然后再泵送至中浓磨浆机，提高叩解度，浆料进入消潜池，消潜后的浆泵送压力筛筛选，渣浆进入渣浆池，经磨浆进入消潜池，良浆经浓缩洗涤后进入成浆池，进入抄纸工段。

实施例2

一种棉花秸秆本色浆制造工艺，包括如下步骤：

（1）除杂：料片由料片仓进入预蒸仓预浸30min，然后进入洗涤系统，除去料片中夹带的砂石、金属碎片及其它杂质，浮在上面的料片被溢流带输送至脱水螺旋，沉淀的杂质由定时开放的阀门收集排放；

（2）预蒸：经带孔的自净筛脱水螺旋脱去料片夹带的水，将料片送至预蒸系统，预蒸温度75℃，被蒸汽加热软化，随后料片通过螺旋输送器输送至挤压疏解机；挤压疏解机的压缩比为5:1

（3）药液处理：被挤压的料片沿着纵向分离成棉绒状，同时脱去料片中的水分，挤压后的料片在挤压疏解机出口处吸收药液，再进入浸渍器中停留2分钟后，使药液渗入料片的纤维细胞壁和细胞腔中，使纤维软化，然后进入反应仓反应100分钟后，料片经压榨脱水，挤出的残液贮存在残液槽内回用；

所述药液为NaOH和渗透剂的水溶液，NaOH和渗透剂的质量浓度分别为15%和1.5%；所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐；药液的使用量为原料重量的6%；

（4）制浆：料片干度30%，料片由螺旋机输送至高浓磨浆机，在高浓磨内纤维揉搓，分丝成浆后进入中间池稀释，然后再泵送至中浓磨浆机，提高叩解度，浆料进入消潜池，消潜后的浆泵送压力筛筛选，渣浆进入渣浆池，经磨浆进入消潜池，良浆经浓缩洗涤后进入成浆池，进入抄纸工段。

实施例3

一种棉花秸秆本色浆制造工艺，包括如下步骤：

（1）除杂：料片由料片仓进入预蒸仓预浸30min，然后进入洗涤系统，除去料片中夹带的砂石、金属碎片及其它杂质，浮在上面的料片被溢流带输送至脱水螺旋，沉淀的杂质由定时开放的阀门收集排放；

（2）预蒸：经带孔的自净筛脱水螺旋脱去料片夹带的水，将料片送至预蒸系统，预蒸温度70℃，被蒸汽加热软化，随后料片通过螺旋输送器输送至挤压疏解机；挤压疏解机的压缩比为5:1

（3）药液处理：被挤压的料片沿着纵向分离成棉绒状，同时脱去料片中的水分，挤压后的料片在挤压疏解机出口处吸收药液，再进入浸渍器中停留2分钟后，使药液渗入料片的纤维细胞壁和细胞腔中，使纤维软化，然后进入反应仓反应90分钟后，料片经压榨脱水，挤出的残液贮存在残液槽内回用；

所述药液为NaOH和渗透剂的水溶液，NaOH和渗透剂的质量浓度分别为15%和1.5%；所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐；药液的使用量为原料重量的5.5%。

（4）制浆：料片干度28%，料片由螺旋机输送至高浓磨浆机，在高浓磨内纤维揉搓，分丝成浆后进入中间池稀释，然后再泵送至中浓磨浆机，提高叩解度，浆料进入消潜池，消潜后的浆泵送压力筛筛选，渣浆进入渣浆池，经磨浆进入消潜池，良浆经浓缩洗涤后进入成浆池，进入抄纸工段。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)

1.一种棉花秸秆本色浆制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：

（1）除杂：料片由料片仓进入预蒸仓预浸30min，然后进入洗涤系统，除去料片中夹带的砂石、金属碎片及其它杂质，浮在上面的料片被溢流带输送至脱水螺旋，沉淀的杂质由定时开放的阀门收集排放；

（2）预蒸：经带孔的自净筛脱水螺旋脱去料片夹带的水，将料片送至预蒸系统，预蒸温度65-75℃，被蒸汽加热软化，随后料片通过螺旋输送器输送至挤压疏解机；所述挤压疏解机的压缩比为4-5:1；

（3）药液处理：被挤压的料片沿着纵向分离成棉绒状，同时脱去料片中的水分，挤压后的料片在挤压疏解机出口处吸收药液，再进入浸渍器中停留2分钟后，使药液渗入料片的纤维细胞壁和细胞腔中，使纤维软化，然后进入反应仓反应75～100分钟后，料片经压榨脱水，挤出的残液贮存在残液槽内回用；

所述药液为NaOH和渗透剂的水溶液，NaOH和渗透剂的质量浓度分别为15%和1.5%；所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐；药液的使用量为原料重量的5-6%；（4）制浆：料片干度25～30%，料片由螺旋机输送至高浓磨浆机，在高浓磨内纤维揉搓，分丝成浆后进入中间池稀释，然后再泵送至中浓磨浆机，提高叩解度，浆料进入消潜池，消潜后的浆泵送压力筛筛选，渣浆进入渣浆池，经磨浆进入消潜池，良浆经浓缩洗涤后进入成浆池，进入抄纸工段。