CN103410036A - 一种阔叶木高得率浆的生产方法 - Google Patents

一种阔叶木高得率浆的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及制浆造纸技术领域，特别涉及一种阔叶木高得率浆的生产方法。该阔叶木高得率浆的生产方法，包括以下步骤：（1）化学处理；（2）磨浆：化学处理后，进行磨浆处理；（3）洗涤、消潜：磨浆后的纸浆进行洗涤、消潜处理得到阔叶木高得率浆。本发明的有益效果是：本发明方法采用化学预处理和爆破处理强化纤维软化分离，减少了纤维的机械损伤，提高了纸浆的物理强度和光学性能，减少了HYP制浆能耗，降低了生产成本。

Description

一种阔叶木高得率浆的生产方法
（一）   技术领域
    本发明涉及制浆造纸技术领域，特别涉及一种阔叶木高得率浆的生产方法。
（二）   背景技术
   资源与环境问题迫使高得率浆的生产得到迅速增长。与化学法制浆相比，高得率浆建设费用低、成浆得率高、污染少，且高得率浆具有较高的不透明度、光散射系数、松厚度和良好的适印性等优点，这些优点使高得率浆成为低定量涂布纸、超级压光纸、新闻纸等纸种抄造必不可少的浆种。高得率制浆（HYP，High Yield Pulping）为采用化学预处理和机械磨浆生产流程的制浆方法，主要包括APMP、CTMP、P-RC APMP和BCTMP等技术，其突出优点是成浆得率高，污染负荷低，投资低等，但目前存在磨浆工段能耗高、成浆物理强度低、易返黄、耐久性差等缺点，这些缺点限制了HYP浆应用范围的进一步扩大。因此，合理安排制浆工艺流程和工艺参数以改善高得率浆性能，降低能耗和生产成本。
（三）   发明内容
    本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种降低生产能耗，提高纸浆品质的阔叶木高得率浆的生产方法。
本发明是通过如下技术方案实现的： 
一种阔叶木高得率浆的生产方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：
（1）化学处理：阔叶木木片入化学药液A进行第一段化学处理，然后进行高压爆破处理，再加入化学药液B进行第二段化学处理，其中化学药液A包括占阔叶木木片质量3.0-6.0%的NaOH，3.2-6.4%的H2O2，2.0-5.0%的Na2SiO3，0.01-0.10%的MgSO4，0.05-0.5%的乙二胺四乙酸，0.1-0.2%的脂肪醇聚氧乙烯醚，0.1-0.2%的仲烷基磺酸钠，0.1-0.2%的硬脂酸聚氧乙烯酯，化学药液B包括占阔叶木木片质量2.4-4.6%的NaOH，2.8-4.8%的H2O2，2.0-5.0%的Na2SiO3，0.01-0.10%的MgSO4，0.05-0.5%的乙二胺四乙酸；
（2）磨浆：化学处理后，进行磨浆处理；
（3）洗涤、消潜：磨浆后的纸浆进行洗涤、消潜处理得到阔叶木高得率浆。
本发明的阔叶木高得率浆的生产方法，步骤（1）中，第一段化学处理后进行挤压处理。
本发明的阔叶木高得率浆的生产方法，木片挤压采用压缩比为4:1的压缩比进行挤压，爆破的处理的压力1.1-1.6 MPa，时间3-5 min。
本发明的阔叶木高得率浆的生产方法，第一段化学处理为温度50-85℃，木材质量与化学药液A体积之比为1:4，处理时间60-120 min，第二段化学处理，先在65-80℃下，处理时间为40-60 min，然后进行第一段磨浆，然后继续在65-80℃化学处理40-60min，再进行第二段磨浆，得到浆的质量浓度为20-25%。
本发明的有益效果是：本发明方法采用化学预处理和爆破处理强化纤维软化分离，减少了纤维的机械损伤，提高了纸浆的物理强度和光学性能，减少了HYP制浆能耗，降低了生产成本。
（四）   具体实施方式
实施例1
采用APMP（碱性过氧化氢机械制浆）流程制取杨木高得率浆，生产流程为：100kg杨木木片经汽蒸、一段挤压、一段化学浸渍、二段挤压、二段化学浸渍、一段磨浆、洗涤、二段磨浆、消潜制浆，其中一段化学处理中：添加3.0kgNaOH，3.2kgH2O2，2kgNa2SiO3，0.01kgMgSO4，0.05kg乙二胺四乙酸，温度50℃，木材质量与化学药液A体积的之比为1:4，时间60 min。二段化学处理工艺条件为：2.4kgNaOH，2.8kgH2O2，2.0kgNa2SiO3，0.01kgMgSO4，0.05kg乙二胺四乙酸，温度65℃，木材质量与化学药液A体积之比为1:4，时间40 min。之后进行一段磨浆、洗涤、二段磨浆和消潜处理，得到杨木 APMP纸浆。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为50.2 OSR，能耗为1657 kW·h/t浆，白度78.6%ISO，松厚度2.14 cm3·g-1，耐破指数2.76 KPa·m2·g-1、抗张指数43.5 N·m/g，撕裂指数2.75 mN·m2·g-1，成本3850元/吨。
采用本发明技术进行杨木HYP浆生产。木片首先进行第一段化学处理，处理条件为：化学药液A包括3.0kgNaOH，3.2kgH2O2，2.0kg Na2SiO3，0.01kg MgSO4，0.05kg乙二胺四乙酸，0.1kg脂肪醇聚氧乙烯醚，0.1kg仲烷基磺酸钠，0.1kg硬脂酸聚氧乙烯酯，温度50℃，木材质量与化学药液A体积之比为1:4，处理时间60 min。处理后采用4:1的压缩比挤压处理木片，挤压后采用压力1.6 MPa，时间3 min高压爆破处理木片，之后进行第二段化学处理，处理条件为：化学药液B包括2.4kgNaOH，2.8kgH2O2，2.0kgNa2SiO3，0.01kgMgSO4，0.05kg乙二胺四乙酸，浆质量浓度为25%，温度65℃，处理40 min后进行第一段磨浆，然后继续处理50 min后进行第二段磨浆，磨浆后的纸浆进行洗涤、消潜处理，得到杨木HYP纸浆。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为51.0 OSR，能耗为1548 kW·h/t浆，白度79.0%ISO，松厚度2.15 cm3·g-1，耐破指数3.02 KPa·m2·g-1、抗张指数44.8 N·m/g，撕裂指数2.86 mN·m2·g-1，吨纸成本3620元/吨。与APMP生产流程相比，在相近的打浆度下，采用本发明流程生产的纸浆的质量得到提升，白度和物理强度得到改善，能耗降低了6.6%，生产成本降低了230元/吨。
实施例2
采用常规爆破法生产桉木高得率浆，生产流程为：100kg桦木木片先经化学处理，然后爆破、一段磨浆、二段磨浆、洗涤、消潜，再漂白、洗涤制浆，其中化学预处理条件为：3.5kgNaOH，12.0kgNa2SO3，温度140℃，木材质量与化学药液A体积之比为1:4，升温60 min，保温45 min，化学处理后采用压力1.8 MPa，时间5 min高压爆破处理木片。漂白工艺条件为：4.0kgNaOH，4.2kgH2O2，3kgNa2SiO3，0.05kgMgSO4，0.3kg乙二胺四乙酸，温度70℃，时间120 min，浆质量浓度为15%。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为53.2 OSR，能耗为1928 kW·h/t浆，白度77.6%ISO，松厚度2.11 cm3·g-1，耐破指数2.78 KPa·m2·g-1、抗张指数40.2 N·m/g，撕裂指数2.65 mN·m2·g-1，成本3826元/吨。
采用本发明技术生产桉木HYP浆。桦木木片首先进行第一段化学处理，处理条件为：化学药液A包括3.5kgNaOH，4.8kgH2O2，3.5kgNa2SiO3，0.05kgMgSO4，0.2kg乙二胺四乙酸，0.15kg脂肪醇聚氧乙烯醚，0.15kg仲烷基磺酸钠，0.2kg硬脂酸聚氧乙烯酯，温度85℃，木材质量与化学药液A体积之比为1:4，处理时间100 min。处理后采用4:1的压缩比挤压处理木片，挤压后采用压力1.3 MPa，时间4 min高压爆破处理木片，之后采用进行第二段化学处理，处理条件为：化学药液B包括4.0kgNaOH，4.2kgH2O2，3kgNa2SiO3，0.05kgMgSO4，0.3kg乙二胺四乙酸，浆质量浓度为20%，温度70℃，处理50 min后进行第一段磨浆，然后继续处理60 min后进行第二段磨浆，磨浆后的纸浆进行洗涤、消潜处理，得到桦木HYP纸浆。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为53.6 OSR，磨浆能耗为1612 kW·h/t浆，白度81.2%ISO，松厚度2.10 cm3·g-1，耐破指数3.19 KPa·m2·g-1、抗张指数45.8 N·m/g，撕裂指数2.96 mN·m2·g-1，吨纸成本3710元。与常规爆破法制浆技术相比，磨浆能耗降低了16.3%，白度提高了3.6%ISO，纸浆物理强度得到显著改善，生产成本降低了116元/吨。
实施例3
采用常规BCTMP（漂白化学热磨机械浆）流程生产相思木高得率浆，生产流程为：杨木木片先经化学处理、一段压力磨浆、二段磨浆，然后经洗涤、消潜、漂白，再经洗涤制浆。化学预处理条件为：2.5kgNaOH，4.2kgNa2SO3，温度125℃，木材质量与化学药液A体积之比为1:4，升温35 min，保温60 min。漂白工艺条件为：4.6kgNaOH，4.8kgH2O2，5.0kgNa2SiO3，0.10kgMgSO4，0.5kg乙二胺四乙酸，温度80℃，浆质量浓度为18%，时间150 min。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为52.2 OSR，能耗为2145 kW·h/t浆，白度78.6%ISO，松厚度2.12 cm3·g-1，耐破指数2.84 KPa·m2·g-1、抗张指数39.5 N·m/g，撕裂指数2.86 mN·m2·g-1，成本3910元/吨。
采用本发明技术生产相思木HYP浆。杨木木片首先进行一段化学处理，处理条件为：化学药液A包括6.0kgNaOH，6.4kgH2O2，5.0kgNa2SiO3，0.10kgMgSO4，0.5kg乙二胺四乙酸，0.2kg脂肪醇聚氧乙烯醚，0.2kg仲烷基磺酸钠，0.15kg硬脂酸聚氧乙烯酯，温度85℃，木材质量与化学药液A体积之比为1:4，处理时间120 min。处理后采用4:1的压缩比挤压处理木片，挤压后采用压力1.1 MPa，时间5 min高压爆破处理木片，之后采用进行第二段化学处理，处理条件为：化学药液B包括4.6kgNaOH，4.8kgH2O2，5.0kgNa2SiO3，0.10kgMgSO4，0.5kg乙二胺四乙酸，浆质量浓度为22%，温度80℃，处理60 min后进行第一段磨浆，然后继续处理40 min后进行第二段磨浆，磨浆后的纸浆进行洗涤、消潜处理，得到杨木HYP纸浆。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为52.5 OSR，磨浆能耗为1602 kW·h/t浆，白度81.9%ISO，松厚度2.19 cm3·g-1，耐破指数3.25 KPa·m2·g-1、抗张指数45.2 N·m/g，撕裂指数3.07 mN·m2·g-1，吨纸成本3732元。与常规技术相比，磨浆能耗降低了25.3%，白度提高了3.3%ISO，纸浆物理强度得到显著改善，生产成本降低了178元/吨浆。
上述实施例1-3中列举出的化学处理条件和工艺参数，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，化学品用量的选择是多种多样的，不管哪种用量的组合，本发明所提供的HYP制浆流程都能够生产出高质量的纸浆，大大降低生产成本，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。其中化学药液为化学试剂加水制成。

Claims (4)

1.一种阔叶木高得率浆的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
化学处理：阔叶木木片入化学药液A进行第一段化学处理，然后进行高压爆破处理，再加入化学药液B进行第二段化学处理，其中化学药液A包括占阔叶木木片质量3.0-6.0%的NaOH，3.2-6.4%的H2O2，2.0-5.0%的Na2SiO3，0.01-0.10%的MgSO4，0.05-0.5%的乙二胺四乙酸，0.1-0.2%的脂肪醇聚氧乙烯醚，0.1-0.2%的仲烷基磺酸钠，0.1-0.2%的硬脂酸聚氧乙烯酯，化学药液B包括占阔叶木木片质量2.4-4.6%的NaOH，2.8-4.8%的H2O2，2.0-5.0%的Na2SiO3，0.01-0.10%的MgSO4，0.05-0.5%的乙二胺四乙酸；
磨浆：化学处理后，进行磨浆处理；
洗涤、消潜：磨浆后的纸浆进行洗涤、消潜处理得到阔叶木高得率浆。
2.根据权利要求1所述的阔叶木高得率浆的生产方法，其特征在于：步骤（1）中，第一段化学处理后进行挤压处理。
3.根据权利要求2所述的阔叶木高得率浆的生产方法，其特征在于：木片挤压采用压缩比为4:1的压缩比进行挤压，爆破的处理的压力1.1-1.6 MPa，时间3-5 min。
4.根据权利要求1或2或3所述的阔叶木高得率浆的生产方法，其特征在于：第一段化学处理为温度50-85℃，木材质量与化学药液A体积之比为1:4，处理时间60-120 min，第二段化学处理，先在65-80℃下，处理时间为40-60 min，然后进行第一段磨浆，然后继续在65-80℃化学处理40-60min，再进行第二段磨浆，得到浆的质量浓度为20-25%。
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