CN1034595A - 改进的制浆工艺 - Google Patents

Abstract

发明公开以木材纤维和非木材纤维生产纸浆的 方法，其特征在于包括用烷烃醇胺在氢氧化铵催化下 对纤维进行化学药剂浸渍的处理过程。为改进纸浆 脱水性，在与足量的上浆化药剂接触后，首先加压浸 渍，然后蒸汽膨胀，使木素木油软化，并促进处理材料 的纤维分离作用。

Description

本发明涉及以中国东北木材、麦秸、稻草、蔗渣、藤竹茎、芦苇、棉梗和其它纤维素材料为原料生产纸浆的一种无硫化学机械制浆方法（NSCMP）。本发明的方法包括这一新发现即各种各样的纤维素成分都能在经氨水催化的低级烷烃醇胺稀水溶液中制浆，以生产高级纸浆，且能量消耗低，制浆产率高。

本发明还涉及一种经改进的木材制浆方法除去木素成分，而无污染，因此制浆液能够反复使用，从中蒸馏出制浆化学物质，剩下的浆渣可以用作不含硫化合物的高热值燃料。这种浆渣可以在常规设备中燃烧，并且由于其中不存在含硫化合物，燃烧时也就不会产生其它常规制浆过程的浆渣通常要产生的有害或有毒的气体付产物。

申请人已在其它专利申请中披露了用各种类型木材生产不同等级木浆的方法和设备。采用这些方法以高产率生产了从溶解浆到纸板浆各种等级的纸浆，或者是中间纤维材料和便于再使用的付产物。然而，更重要的是，采用这些方法浆化木材，不使用常规制浆工艺所使用的有毒液体或有害气体。于是，木素成分便以适合于工业利用的无污染付产物从纸浆中分离出来。

申请人还披露了，一种可溶解木素的温和的有机碱能够用来生产高质量的瓦楞纸芯浆，同时该碱可以作为制浆溶液反复使用。特别是，在气相蒸煮中发现，可溶解木素的温和有机碱如单乙醇胺能够引发木片中的木素解聚反应，这样就可以抽提出木素成分。然后将木片精磨，供生产瓦楞纸芯浆。所产生的付产物溶液经稀释可以作为制浆介质反复使用多次。

现在业已发现，在间歇操作、间歇连续操作或是连续操作方法中，用可溶解木素的溶剂，一种经氢氧化铵催化的低级烷烃醇胺，稀水溶液所构成的浆液，能够以纤维素材料（包括木材和非木材纤维）为原料生产高级的书写纸，包装纸，挂面纸板，瓦楞纸芯和新闻纸，这在申请人所拥有的其它专利或申请人所了解的其它专利中都没有介绍过，而且还发现了一种改进的浆化这些纤维素材料的方法，它是一个两步制浆过程，包括在以氢氧化铵催化的一种低级烷烃醇胺的液体介质中制浆以及其后的辅助制浆步骤，辅助制浆即是在高于在液体介质中予蒸煮这些纤维素材料时的温度和压力下以蒸汽在蒸汽容器中将纤维素材料进一步浆化，在此过程中向蒸汽容器中加入或不加入经氢氧化铵催化的低级烷烃醇胺，或者是单独加入两者之一。在间歇或间歇连续操作方法中，氢氧化铵可能是制浆液或蒸汽中的主要成分，在一个较优越的具体实施中，氢氧化铵与低级烷烃醇胺的重量比为3∶1左右。

烷烃醇胺，即单乙醇胺已用作制浆剂，这在Peterson等人的美国专利№    2，192，202中已公开过。但是，在那份专利中介绍的方法所要求的蒸煮时间实在太长，需要在含70-100%烷烃酰胺的蒸煮液中蒸煮4到20个小时。显然，如此之长的蒸煮时间是不合工业要求的，而且化学试剂的用量也使该方法的成本过高。最近，某些醇和胺作为碱法制浆的填加剂也有过阐述。见Green等人所写《在醇和胺的水溶液中的碱法制浆》，TAPPI（美国制浆造纸技术协会），Vol.65，№    5，P.133（1982年5月）。在那篇文章中，介绍了单乙醇胺、乙烯二胺和甲醇在碱（氢氧化钠）制浆过程中作为溶剂体系的试验。然而，该文章断言，以低胺配料生产的纸浆不具有足够的耐破度和抗张强度。但是在含胺量高的条件下要求强碱含量较低，这样将导致纤维素粘度和纸浆机械性能的降低。

然而，现已披露，低级烷烃醇胺如单乙醇胺稀水溶液与氢氧化铵可以浆化各种不同的针叶木、阔叶木和非木材物质如麦秸、稻草、洋麻、蔗渣、芦苇、藤茎、棉梗和其他纤维素纤维，供生产瓦楞纸芯、包装纸、挂面纸板，书写纸，新闻纸和其他纸张。因此，本发明的一个目的就是创造一种无硫化学机械制浆工艺，用此方法可以迅速而有效地浆化各种各样的木材和非木材纤维素材料。

本发明的另一个目的是提供一种以各种木材和非木材纤维素纤维（诸如麦秸、稻草、藤茎、芦苇、蔗渣、棉梗以及其它非木材纤维素纤维）为原料生产高级瓦楞纸芯的无硫工艺方法。

本发明的目的还在于应用无硫工艺方法以各种木材和非木材纤维素纤维（诸如麦秸、稻草、藤茎、芦苇、蔗渣、棉梗和其他非木材纤维素纤维）为原料生产书写纸、挂面纸板、包装纸、新闻纸和其他较低级的纸。

本发明的目的还在于提供一种改进的用于各种木材和非木材纤维制浆的方法，它包括两步制浆过程，使用低级烷烃醇胺如单乙醇胺的稀水溶液和氢氧化铵。本发明的第一步是在低级烷烃醇胺稀水溶液与氢氧化铵的液态溶液中蒸煮木材和非木材纤维素纤维材料，其第二步是在蒸汽容器中浆化经予处理的材料，此过程中加入或不加入低级烷烃醇胺，如单乙醇胺的稀水溶液，与氢氧化铵，或者单独加入二者之一。

适用的低级烷烃醇胺包括与水互溶的烷烃醇胺，例如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺和三异丙醇胺，其中单乙醇胺最为理想。当然这些胺的混合物亦可使用。

本发明还有一个目的，就是提供一种无硫化学机械制浆方法，由于其蒸煮时间短，可以减少能量消耗，而且由于本发明有两步制浆过程，还可以降低磨浆能耗。

参考下列说明，本发明的这些目的和其他目的都将是显而易见的。

本发明的重要特点之一是发现用含有经氢氧化铵催化的低级烷烃醇胺的制浆介质，能够以难以想象的高得率用实际上是任何一种木材以及非木材纤维（诸如麦秸、稻草、藤茎、竹洋麻、蔗渣、棉梗和向日葵梗）生产高级纸浆。当本发明选择的具体实例采用单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，单异丙醇胺，二异丙醇胺和三异丙醇胺，以及其他低级烷烃醇胺时，它们是作为木素解聚剂用于本发明范围内的。

更进一步，当制浆介质是一种由氢氧化铵催化的水溶液时，对于有效制浆来说，不需要使用高浓度的上述解聚剂。在本发明优先选择的具体实例中，制浆溶液可以反复使用，直到低级烷烃醇胺实际上全部反应完为止，用此制浆溶液能以中国东北的阔叶木、针叶木、麦秸、稻草、蔗渣、洋麻、藤竹茎、芦苇、棉梗和其他非木材纤维为原料生产瓦楞纸芯浆、挂面纸板、书写纸、包装纸、新闻纸和其他低级纸浆。制浆是在被氢氧化铵催化的低级烷烃醇胺的水溶液中进行的，其第二步制浆过程于一蒸汽容器中进行，此步骤中加入或不加低级烷烃醇胺如单乙醇胺的稀水溶液与氢氧化铵，或者是单独加入二者之一。

按本发明的方法，可以在第一步用被氢氧化铵催化的低级烷烃醇胺水溶液蒸煮纤维素材料之前，先初步用制浆溶液浸渍，然后进行蒸气相蒸煮;第一步液相中蒸煮之后，是在蒸汽容器中进行的第二步制浆过程，本步骤中加入或不加入低级烷烃醇胺如单乙醇胺的稀水溶液与氢氧化铵，或者是单独加入二者之一。然而，最好是可以把第二步制浆溶液用于浸渍与蒸煮的结合步骤，此结合步骤可先于亦可后于蒸汽处理。随后将要说明，处理时间因木材种类或非木材纤维素原料类型和生产的纸浆类型而异。现在已经以非常高的产率生产了高级的瓦楞纸芯浆和书写纸以及挂面纸板、包装纸和新闻纸级别的纸浆，其蒸煮-浸渍时间大约为30分钟到1小时不等，这取决于制浆原料。

本发明的方法适用于间歇蒸煮设备、多级蒸煮器中的间歇连续蒸煮，或多级蒸煮器中的连续蒸煮，或者是常规设备中的连续制浆，以及此常规制浆设备的组合。然而，工艺上熟练的技术人员很清楚，蒸煮设备的类型并不局限于本发明的范围。

作为本发明所选择的生产瓦楞纸芯浆的具体实施的一个例子，所用原料是新鲜的、绿色阔叶木片（如桤木、白杨、栎木、槭木）和针叶木片（如松木、云杉和冷杉）。制浆溶液是作为可溶解木素的溶剂（如低级烷烃醇胺）与氢氧化铵的稀水溶液制备的。

理想的溶剂单乙醇胺与氢氧化铵混合，其比例为大约10-12加仑单乙醇胺（浓度为每加仑8磅）和36-40加仑氢氧化铵相混合。然后用1000加仑水将该混合物加以稀释。据此，大约是50加仑混合物用1000加仑水。其后，将大约600加仑稀释混合物与2000磅新鲜木片在蒸煮器中混合。

第二步制浆的一个实例包括用与氢氧化铵混合的理想溶剂单乙醇胺浸渍木片，其混合比例是大约10-12加仑单乙醇胺（浓度为每加仑8磅）与36-40加仑氢氧化铵。于是其重量比为大约100磅单乙醇胺比大约300磅工业纯的氢氧化铵。以大约1000加仑水稀释该混合物。用该混合物浸渍在第一步液体制浆溶液中制浆的木片，然后排放，其后将木片在蒸气室中汽蒸，或在连续蒸汽蒸煮器中进行蒸煮。在制造瓦楞纸芯、挂面纸板、书写健爸健⑿挛胖交蚱渌浇埃诙秸糁筇岣吡艘愿髦帜酒系闹平柿浚医档土四酒ソ痰哪芎摹?

尤其是在使用间歇蒸煮器系统时，在50磅/平方英寸左右的压力和285°F左右的温度下将木片蒸煮大约15分钟，然后进行第二步制浆，即用制浆溶液的蒸气在饱和蒸气压下继续处理15分钟，这样便以大约95%的得率制得高级的瓦楞纸芯浆。蒸煮时间可以在几分钟到1小时的范围内变化。第一步蒸煮排放的气体可以排放到回收系统，并按本说明交替地通入第二步蒸煮的蒸汽供给部分。另一方面，如果使用连续蒸煮器，含有用氢氧化铵水溶液催化的低级烷烃醇胺的浓缩了的第二步制浆溶液可以直接注入蒸汽供给部分。

第一步蒸煮之后，为了回收蒸煮器气体的热量，蒸煮器容器特别与一热交换器相通，而来自蒸煮器的液体排入盛有等体积（即600加仑）稀释水的泄料箱。然后用另外600加仑水洗涤木片，并把洗涤水与稀浆液混合。为了反复使用，将该浆液最终返回储藏箱。上述液量至少可以满足四次阔叶木片的蒸煮。

该浆液最好是通过蒸馏回收以供再利用，经冷凝后，蒸煮用化学药剂返回流程，这样可以降低化学药剂的消耗和减少工艺水的用量。已经发现，蒸馏得到的浓稠的液体残余物具有高达每绝干磅10000BTU的BTU值。该残余物容易在烧油或木材的标准锅炉中燃烧，而且发现其无机物含量非常低。因此它只产生少量粉尘，而基本上不产生化学残渣，比如在常规Kraft工艺和其他工业方法（包括中性亚硫酸盐方法）中出现的那些化学残渣。

把纸浆与制浆液分离后，对纸浆进行标准筛选和洗涤，以形成低浓度的纸浆溶液。然后将低浓度纸浆抽送到一连续纸浆滤水器（Poreser），使其脱水，而把纸浆的浓度提高到所要求的数值。获得的典型纸浆浓度为12～40%。

然后精磨该高浓度纸浆。精磨的目的是降低纸浆的碎片含量和提高所要求的纸的性能。在瓦楞纸芯浆和其他纸浆的生产中，纸浆必须具备良好的抗张强度和湿纸幅强度，以防止撕破而造成造纸机停机、精磨也是为了更充分地分离出单根纤维，使纤维挠性更强，以及给纤维提供一个“纤维化”表面。以扩大产物纸中纤维之间的接触面积和提高纸浆强度。

采用本发明的方法生产的瓦楞纸芯浆，书写纸、包装纸、挂面纸板、新闻纸和其他较低级纸浆，具有所期望的性能，如高抗张强度、高湿纸幅强度、高平压数以及其他与各种各样纸浆类似的技术要求。采用其他方法生产的瓦楞纸芯浆不具备必要的抗张强度和湿纸幅强度。因此采用其他方法生产瓦楞纸芯浆时，为了提高这些性能，必须加入昂贵的化学浆。由于不需要昂贵的化学浆添加物，于是本发明方法的生产成本得以大大降低。

于高浓度精磨后，抽送瓦楞纸芯浆，进行辅助纸浆加压，并将纸浆脱水到大约30%的绝干含量。这种情况下的纸浆干燥得足以作为固态物质进行操作，这时它是团块纸浆状态（纸浆薄片）。这种薄片可以贮存于纤维制圆筒内，或者根据销售条件贮存于其他合适的容器中，也可以贮存于仓库。

在本发明方法的另一具体实施中，使用两个蒸煮器容器，如球形蒸煮器或立式蒸煮器，能够实现连续操作。

首先将2000-3000磅新鲜木片（例如50%栎木-50%白杨）装入盛有600加仑本发明浆液的第一蒸煮器。然后用蒸汽将该蒸煮器加热到大约212°F，同时打开溢出排放口，排出夹带的空气。

在加热第一蒸煮器的时候，将第二蒸煮器抽空。第二蒸煮器也要冷却，例如使循环冷却水流过加热套或盘管，或是流经水进口系统到达蒸煮器。本方法只允许在极短的时间间隔内将1号蒸煮器的物质转入2号蒸煮器。

当1号蒸煮器的温度达到212°F后，关闭排放口，加热使蒸煮器的压力达到75-100磅/平方英寸，保持大约15-30分钟，蒸煮木片。在所选择的工艺中，蒸煮先部分地在含有由氢氧化铵催化的低级烷烃醇胺溶液的液体介质中进行，而在本发明的第二步蒸煮中，进一步的蒸煮则是在来自另一蒸煮器的蒸汽中进行，因为加热蒸汽使盛放在第一步蒸煮时就加热的容器中的蒸煮化学药剂汽化。以另一种方式，为了能够连续蒸煮，本发明试图采用连续蒸煮器，例如采用一种螺旋型常规蒸煮器将蒸煮化学药剂（即用或不用氢氧化铵催化的理想的单乙醇胺溶液）通入蒸汽来实现第二步连续蒸煮。虽然主要感兴趣的是瓦楞纸芯浆且灿Ω每吹剑痉椒ㄍ苌渌嘈偷闹浇痉椒ǘ杂诮胍赌酒⒗赌酒⒍叩幕旌夏酒约胺悄静牟牧希缏蠼铡⒌静荨⒄嵩⒙⑻僦瘛⒀舐椤⒚薰：推渌宋夭牧暇墒视谩?

由于使用两个蒸煮器，实现了利用蒸煮器余热的有效间歇连续操作。冷却水返回洗涤水储箱。

泄料后，在泄料桶中用混合器搅拌木片和浆液，使木片初步进行纤维分离，并使部分进行了纤维分离的木片易于制浆。初步纤维分离之后，把木片和浆液抽送到第一精磨机。第一精磨机是为了保证纤维分离完全而进一步使用的纤维分离机。将纤维分离后的纸浆和制浆溶液抽送贮存，并在废液蒸发器中处理，以回收其冷凝物。该冷凝物用于制备新的蒸煮液。

与制浆溶液分离后，清洗纸浆，这时的纸浆是低浓度的纸浆溶液。将该低浓度纸浆溶液脱水以产生高浓度纸浆，然后进行精磨工序。下列表格及附图列出了使用理想的制浆溶液，即由氢氧化铵水溶液催化的单乙醇胺，以不同蒸煮时间仅进行第一步制浆的试验数据。蒸煮的木片是100%白杨，或者是50%白杨和50%栎木。如表所示，其得率一般在85-95%之间。最重要的是，获得了瓦楞纸芯浆所必须具备的纸浆特性。

请看表1-24及表5后面的材料。

制浆条件是以恒定的温度为基础的，而不是恒压。

根据物理强度和产率301号蒸煮的条件和化学药剂浓度是最优选择。在301号蒸煮中，平压，环压强度和伸长百分率都销有增加。

如果比较这三次蒸煮，其销售趋势或物理强度的增加都不是太明显的。

为了重复平行蒸煮条件及使其最佳化，总共做了六次制浆试验。单乙醇胺与氨的比率变化于1∶1到1∶3.5之间，并且确定使用间歇蒸煮器在化学上更为经济。

采用本发明的方法，蒸煮过程中的蒸煮停留时间可以比表1-24所示的蒸煮试验数据缩短，而且在化学上更经济，这是因为借助于第二步浸渍，制浆的木片和非木材纤维能够蒸煮得更充分，由于在第二步浸渍中理想的制浆液体（低级烷烃醇胺和氢氧化铵溶液）获得了施加于原料的较高的温度和压力，这就导致理想制浆溶液的蒸汽膨胀，更进一步软化木片和破坏木素的键，从而促进纤维分离和降低精磨木片的能量消耗。在一些试验中已经发现，如果是生产较低级的书写纸、包装纸、印刷用纸以及其他纸浆，无须进行精磨。

第61页的X蒸煮过程清楚地表明，100%松木材料采用本发明的方法能够得到充分蒸煮，从而制得适合工业应用的瓦楞纸芯浆。

作为采用优先技术生产瓦楞纸芯浆的另一实例，使用的是新鲜白杨木片。木片用1英寸筛网和1/4英寸筛网进行筛选，以便选用那些能通过1英寸筛网而不能通过1/4英寸筛网的材料。为了使制浆溶液的组成最佳化，先进行三次实验室蒸煮。首先将木片在100℃下予汽蒸10分钟。使制浆溶液在立式蒸煮器中予热到160℃，然后把木片予热到142℃。在三次蒸煮中要保持液体与木材的比率为4∶1，尽管在予热过程中为了防止木片燃烧，已经给它加了一些水。每次蒸煮，木片都要在165℃和恒压下保持15分钟。

蒸煮后，从蒸煮器取出木片，在精磨机中纤维化（fiherizednot）。然后用150°F的水洗涤纤维化纸浆，加压脱水。此时，取得了总产率。

以下的表7列出了不进行第二步木片蒸煮的三个不同试验所采用的条件，表8-10提供上述试验的物理数据。很显然，这些试验虽然使用同样数量的单乙醇胺和氢氧化铵，但是它们并不能表现出与本发现的方法相接近的物理特征，因为本发明在液体介质蒸煮和第二步蒸汽相蒸煮之前将木片用理想的化学药剂混合物予处理过，全部数据列于表25-27。

表1-24的实验室试验在McConnell卧式不锈钢旋转蒸煮器中进行。精磨使用Sprout    Waldron    105型10马力圆盘精磨机，该机配备17780R和17779S尖齿板。

该制浆条件与表1所示的三个实验室蒸煮相同。蒸煮前在100℃下予汽蒸10分钟。将该NSCMP液体予热到160℃，白杨木片予热到142℃。在这些试验中保持液体与木材的比率为4∶1，尽管在予热过程中为了防止木片燃烧已经加过一些水。将废蒸煮液转移到木片上之后，在165℃的温度下保持蒸煮15分钟。

蒸煮后，从蒸煮器取出木片，在精磨机中纤维化（fiherizednot）。然后用150°F的水洗涤纤维化的纸浆并加压脱水。这时，通过测定浓度确定纸浆的绝干重量，再用最初加料的绝干重量去除纸浆重量，便求出总得率。

表25到60、图1到图21是按本发明的方法采用下列条件的试验数据：

蒸煮条件是以恒压为基础的，而不象表1-24的恒温条件。发现通过增加蒸气压力，浆化作用会得到加强，这是低级烷烃醇胺和氢氧化铵蒸气浸渍进入木片的结果。还了解到，通过增加或减少低级烷烃醇胺与氢氧化铵的比率，能够控制浆化程度，而以针叶木、阔叶木和非木材纤维，包括但不限于麦秸，稻草、蔗渣、洋麻、竹、藤茎、棉梗和向日葵梗为原料生产高级瓦楞纸芯、书写纸、包装纸、新闻纸和其他低级纸浆。掺入旧新闻纸、旧纸板箱（O、C、C）或Kraft工艺生产的长纤维浆，在生产中能够改变最佳产物，从而改善最终产品的特性。加入这些纤维改变了各种不同纸浆的纸机操作性能。下列表25-60，图1-21的试验是采用本发明的方法进行的。对于阔叶木和针叶木片的试验性NSCMP蒸煮，显示了在生产瓦楞纸芯、挂面纸板、书写纸、包装纸、新闻纸和其他低级纸浆方面的令人满意的结果，它们都具有适应造纸机上高效率操作的物理性能。所生产的纸浆的物理性质可以随理想制浆溶液混合物，即用氢氧化铵催化的低级烷烃醇胺而改变。在此列出现的所有试验结果都使用了，理想的烷烃醇胺，单乙醇胺，用于第二步制浆可以改善采用由本发明所有人发展的其他技术生产的纸浆的制浆质量，它扩大了用低级烷烃醇胺和氢氧化铵溶液生产的纸浆类型，发展到包括以非木材材料为原料的书写纸、包装纸，瓦楞纸芯、挂面纸板、新闻纸和其他低级纸浆，当然这不是发明者在以低级烷烃醇胺制浆领域的优先技术的优先发明的主题。

毫无疑问，试验证实了本发明方法对浆化槭木和其他极其致密阔叶木的适用性，倘若不是采用本发明的方法，用这些木材制浆是不可能取得好结果的。这些试验中使用的槭木片和于此使用的针叶木，其构成如下：

阔叶木：

绝干含量，%    82.2

物质重量百分比，%    94.0

主要成分-槭木

次要成分-榆木和桦木

微量-白杨

针叶木-真冷杉    6.0

针叶木：

绝干含量，%    89.9

物质重量百分比，%

松木    74.0

云杉    22.0

真冷杉    6.0

采用本发明的方法所有NSCMP蒸煮都是在设在华盛顿的布莱恩（Blaine，Wa）的新纤维国际有限公司（New    Fibers    International    Ltd.）的中间工厂进行。工作中使用一台小型卧式试验蒸煮器，它配备有活动蓝筐，环流泵，可以直接和间接进行蒸汽加热。

在华盛顿的布莱恩，用带蓝筐的蒸煮器蒸煮木片样品，在12英寸Spront-Waldron105型实验室精磨机中用热水使木片进行磨木制浆，然后把样品送到加拿大温哥华的Econotech    Services    testing    laboratory分别进行评定。

在Econotech，使用配有17804板的12″单向旋转圆盘Sprout-Waldron实验室精磨机，以0.018″间隙对各种纸浆样品进行精磨。精磨温度为70-75℃。将样品在PFI型磨中打浆到各种不同的游离度，制成手抄纸页，进行试验，取得打浆机曲线。

必须注意，纸浆样品不进行筛选，而且试验结果代表总的试浆样品。

表1

100%    白杨

样品LDC-0803-100%白杨    蒸煮时间＝15分

蒸煮溶液-1份单乙醇胺、3份NH₄OH 蒸煮得率＝93.11%

表2

100%    白杨

LDC-0804-100%白杨    蒸煮时间＝30分

蒸煮溶液-1份单乙醇胺、3份NH₄OH 蒸煮得率＝93.42%

表3

100%    白杨

蒸煮时间＝45分 蒸煮溶液＝1份单乙醇胺、3份NH₄OH

蒸煮得率＝94.7%

表4

50%白杨    50%栎木

蒸煮时间＝15分 蒸煮溶液-1份单乙醇胺、3份NH₄OH

蒸煮得率＝85.46%

表5

50%白杨    50%栎木

蒸煮时间＝30分 蒸煮溶液＝1份单乙醇胺、3份NH₄OH

蒸煮得率＝87.29%

表18

通过精磨机的纸浆样品的物理试验数据

（蒸煮器停留时间：24分）

表19

从蒸煮器取出并在实验室精磨机（12″圆盘）中

进行精磨的木片的物理试验数据

（蒸烹器停留时间：25分）

表20

纸浆块精磨数据，36-2圆盘精磨机

表21

12″双流精磨机数据

表55（续）

采取本发明方法的松木蒸煮条件：

化学药剂，ml（g）（每步）：

单乙醇胺    300

氢氧化铵    900

占绝干木材总量%（每步）

单乙醇胺    4.1

氢氧化铵    12.3

Claims (25)

1、一种以木质的木素纤维素材料和非木材纤维素纤维为原料以高产率生产纸浆的制浆方法，其特征在于包括对上述木素纤维素材料和非木材纤维素纤维用烷烃醇胺在氢氧化铵催化下进行化学药剂浸渍的后处理过程，为改进高产率纸浆的脱水性，在与足够量的上述浆化药剂接触后，首先通过加压浸渍，然后通过蒸汽膨胀，使木素和木油得以软化，并促进处理材料的纤维分离作用。

2、按权利要求1中所要求的方法，其中上述低级烷烃醇胺是一种与水互溶的烷烃醇胺，它选自由单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺及其混合物所构成的系列。

3、按权利要求1中所要求的方法，其中上述后处理是利用含上述低级烷烃醇胺的水蒸汽实现的。

4、按权利要求1中所要求的方法，其中上述后处理是利用含氢氧化铵的水蒸汽实现的。

5、按权利要求1中所要求的方法，其中上述后处理是在加热和加压条件下实现的。

6、按权利要求1中所要求的方法，其中上述后处理是在浸渍容器中以连续操作为基础进行的，该容器包括一偏心的螺旋输送机，该容器既用作处理容器，又用作排放木素和过多后处理化学药剂的排放器。

7、按权利要求1中所要求的方法，其中上述木质的木素纤维素和非木材纤维素纤维，在与占干木材重量1.5-10%的低级单乙醇胺接触后，用上述制浆化学药剂的蒸气进行浸渍。

8、按权利要求1中所要求的方法，其中上述木质的木素纤维素和非木材纤维素纤维，在与占干木材重量4.5-30%的氢氧化铵接触后，用上述制浆化学药剂的蒸气进行浸渍。

9、按权利要求1所要求的方法，其中上述制浆化学药剂包括亚硫酸钠。

10、按权利要求1所要求的方法，其中上述制浆化学药剂包括亚硫酸钠和碳酸钠的混合物。

11、按权利要求1所要求的方法，其中上述制浆化学药剂是氢氧化钠。

12、按权利要求1所要求的方法，其中上述制浆化学药剂是氢氧化钠和亚硫酸钠。

13、按权利要求1所要求的方法，其中上述制浆化学药剂是亚硫酸氢钠。

14、按权利要求1所要求的方法，其中上述制浆化学药剂是含氢氧化钠和亚硫酸钠的硫酸盐Kraft制浆溶液。

15、按权利要求2所要求的方法，其中低级烷烃醇胺以大约11∶3的体积比与氢氧化铵混合使用。

16、按权利要求1所要求的方法，其中上述制浆化学药剂包括按Kraft制浆方法制得的新鲜制浆液体，它含有碳酸钠、亚硫酸钠和硫酸钠。

17、按权利要求1所要求的方法，其中上述制浆化学药剂包括含有亚硫酸钠与碳酸钠或碳酸氢钠的混合物的中性亚硫酸盐制浆液体。

18、按权利要求1所要求的方法，其中上述制浆化学药剂包括亚硫酸镁。

19、按权利要求1所要求的方法，其中上述制浆化学药剂用二氧化硫缓冲。

20、按权利要求1所要求的方法，其中上述制浆化学药剂用氧化钠缓冲。

21、按权利要求1所要求的方法，其中所使用的低级烷烃醇胺和氢氧化铵的体积比从大约1∶3到大约1∶0.5。

22、按权利要求1的方法，其中木片是阔叶木片和针叶木片，所生产的上述纸浆是以大约80-95%的得率生产的瓦楞纸芯浆。

23、按权利要求1的方法，其中非木材纤维素纤维是麦秸、稻草、藤竹茎、芦苇、蔗渣、洋麻、棉梗和向日葵梗。

24、按权利要求1的方法，其中上述木素解聚反应在大约285°F的温度和至少50磅/平方英寸的压力下至少进行大约15分钟。

25、一种以阔叶木和针叶木片为原料，以及利用非木材纤维素原料（包括麦秸、稻草、洋麻、藤茎、芦苇、棉梗和向日葵梗）生产瓦楞纸芯、挂面纸板、书写纸、包装纸和新闻纸浆的方法，它包括：

提供一种加热容器;

向上述容器加入予定量的上述新鲜木片或非木材纤维素材料，它们已在低级烷烃醇胺和氢氧化铵的溶液中进行过浸渍;

提供含有低级烷烃醇胺和氢氧化铵的稀水溶液混合物的予处理气相汽蒸溶液;

接着在上述容器中以含有低级烷烃醇胺和氨水溶液的蒸气相对上述木片进行部分的蒸煮，其条件是温度和压力足以在短时间内引发上述木片中的木素解聚反应;

然后，将含低级烷烃醇胺和氢氧化铵的稀水溶液混合物的制浆溶液装入容器;

在能进一步引起木素解聚反应的条件下，在上述容器中以含有低级烷烃醇胺和氢氧化铵溶液的蒸气相部分蒸煮上述木片;

接着，在足以实现木片中木素解聚反应的温度和压力条件下，用含低级烷烃醇胺和氢氧化铵溶液的蒸气相汽蒸溶液进行后处理;

精磨上述木片和非木材纤维，以制得上述纸浆;以及

为了回收化学反应物，将所用溶液与纸浆分离;

及利用后处理气相低级烷烃醇胺和氢氧化铵饱和蒸汽流作为予处理气相低级烷烃醇胺和氢氧化铵的供应源;以及

为了冷凝和再次进入后处理气相低级烷烃醇胺和氢氧化铵蒸汽供应管路或蒸煮容器，可选择性地再循环予处理气相低级烷烃醇胺和氢氧化铵饱和蒸汽流。

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