CN104711884B - 一种用杉木板皮制备超高松厚度纸浆的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用杉木板皮制备超高松厚度纸浆的方法，通过化学热磨工艺法生产漂白浆板；包括切片、预蒸、挤压、浸泡、预热、磨浆、二段磨浆、筛选净化、漂白、抄造步骤。本发明所制纸浆得率高、松厚度高、成浆白度高、滤水性好、韧性好、生产成本低，污水排量少且所排污水易于处理，挺度好，不透明度高，快速吸墨性和压缩性好，有利于提高其印刷性能。所制备的纸浆能够适用于生产轻型纸、口杯原纸等松厚度要求高的纸种。

Description

一种用杉木板皮制备超高松厚度纸浆的方法
技术领域
本发明属于造纸技术领域，涉及纸浆的制备方法，特别是一种用杉木板皮制备超高松厚度纸浆的方法。
背景技术
目前造纸用的高得率纸浆主要是采用速生丰产的杨木、桉木等树种生产的化机浆，其松厚度都较低，一般在1.5-2.2cm3/g，轻型胶版纸作为书刊的原材料，需求量大，而利用现有的低松厚度的化机浆无法生产出轻型胶版纸。杉木是优质的纸浆原料，但由于杉树的生长相对较慢，如大量采用杉木来制备纸浆成本较高且原料不够充足，故杉木虽然性能好，但一般不用来作为造纸原料，因此对杉木制备纸浆的技术研究相对较少。随着造纸行业的不断扩大，作为主要造纸原料的木材逐渐紧缺，而杉木作为房地产、家具行业的主要材料之一，经选料加工后产生的大量剩余板皮通常被当作燃料，得不到充分的利用导致大量浪费。因此，人们也对利用杉木选料加工后产生的剩余板皮用以制浆的技术进行研究。
例如：公开号为CN101058951，名为“杉木化学纸浆的生产方法”的中国专利中公开了一种杉木化学纸浆生产方法，以杉木为原料，采用硫酸盐法蒸煮，用碱量20-24％，硫化度10-23％，液比1∶2-1∶3.2，蒸煮总时间2小时50分钟到3小时10分钟，所得浆料卡伯值范围在36-60之间，适合抄造高强度本色包装用纸。该技术缩短了蒸煮时间，提高了蒸煮器的利用效率，有效地解决了因杉木比重小、装锅量少、料仓口易堵塞、带来产浆量降低的技术问题，能使用杉木加工剩余物杉木边板生产化学纸浆，解决了大量杉木边板无有效利用途径的问题，具有节约木材资源和降低能耗的优点。
采用这样技术的当然可以使用杉木加工剩余物杉木边板生产化学纸浆，但由于其工艺为化学造浆，只适合抄造高强度本色包装用纸，不适合抄造松厚度要求高的纸种，使用效果还不够理想。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种可用杉木板皮抄造松厚度要求高的纸种的纸浆的制备方法，使用效果更理想。
本发明为达到上述技术目的所采用的技术方案是：一种用杉木板皮制备超高松厚度纸浆的方法，包括以下步骤：
(1)选料和切片：选取木材加工厂去芯条后的1-2cm厚的杉木板皮，去除板皮外层的粗皮后切片，切片规格为长2-2.5cm，宽4.5cm，切片后筛除其中的木屑后备用；
(2)预蒸：将步骤(1)中备好的木片先通过洗涤装置洗去灰尘，再除去木节、石块等重杂质后送入预热仓中，通入蒸汽，控制预热仓温度为90-95℃，预蒸时间为10-20分钟，将木片初步软化；
(3)挤压：将步骤(2)经初步软化后的木片通过双螺杆螺旋和压缩比螺旋挤压，使木片撕裂压溃；
(4)浸泡：将步骤(3)经挤压过的木片加入亚硫酸钠水溶液浸泡，将溶液加温到60-80℃，浸液10分钟，该浸渍药液的亚硫酸钠用量为1.5％-3.0％(对绝干木片重量比)，利用亚硫酸钠与木片进行磺化反应软化木片，使木材纤维有效地润胀；
(5)预热：将步骤(4)经浸泡过的木片输送到预热器中升温，控制预热器温度为130℃，预热时间为30分钟；
(6)磨粗浆：将步骤(5)经预热过的木片送至高浓压力盘磨机进行磨浆，将木片纤维分丝、帚化；磨浆浓度为40％，磨室压力3.3bar，磨浆后得粗浆；
(7)二段磨浆：将步骤(6)磨好的粗浆进行消潜30分钟，脱水至20％浓度后送至常压磨浆机磨浆；
(8)筛选、净化处理：将步骤(7)磨好的浆通过压力筛和高浓除砂器去除渣浆和重杂质得到良浆；
(9)漂白：将步骤(8)的良浆送入消潜池，再经脱水机浓缩，浓度控制为30％，加入漂白剂混合均匀，送入漂白塔漂白，漂白药液配比为(对绝干木片重量比)：H2O2：4.0％-7.5％；NaOH：2.0％-3.2％；MgSO4：0.4％；Na2SiO3：1.5％-2.5％；漂白温度为90-100℃，漂白时间为90-100分钟；
(10)抄造：将步骤(9)漂白浆稀释至1.5％的浓度后，送入浆板机抄造，制成超高松厚度的浆板。
本发明的有益效果是：
A、由于采用杉木加工的剩余料为原料，资源得以合理利用。
B、由于是在化学预处理前采用双螺杆螺旋和压缩螺旋两道来对木片进行挤压，第一道双螺杆螺旋挤压，混合更加均匀，挤压效果更好，克服了因木片规格差异造成的挤压效果下降的问题，再经过一道压缩螺旋挤压，可以使木片被撕裂压溃，增加了木片与药品接触的表面积，去除了木片中部分空气、水份，减少化学药品的渗透阻力，保证了吸收更充份，化学处理效果更好，所制得的浆具有更好的韧性和松厚度。
C、由于采用了高浓条件下的双氧水漂白工艺，采用在碱性条件下的双氧水漂白，漂白效果优于中、低浓漂白，成浆白度高，双氧水用量占绝干纤维量的百分比低，漂白成本低。
D、本发明是通过优化设计的化学热磨工艺生产漂白浆板，生产纸浆的成本低，得率高，污水排量少且所排污水易于处理。
综上所述，本发明所制纸浆得率高、松厚度高、成浆白度高、滤水性好、韧性好、生产成本低，污水排量少且所排污水易于处理，挺度好，不透明度高，快速吸墨性和压缩性好，有利于提高其印刷性能。所制备的纸浆能够适用于生产轻型纸、口杯原纸等松厚度要求高的纸种。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。其中：
图1是本发明的工艺流程框图。
具体实施方式
实施例1，一种用杉木板皮制备超高松厚度纸浆的方法，包括以下步骤：
(1)选料和切片：选取木材加工厂去芯条后的1-2cm厚的杉木板皮，去除板皮外层的粗皮后用鼓式切片机切片，切片规格为长2-2.5cm，宽4.5cm，切片后经过输送带送至木片摇摆筛，筛除其中的木屑、木节后送至木片仓储存备用；
(2)预蒸：将步骤(1)中备好的木片先通过洗涤装置洗去灰尘，再除去木节、石块等重杂质后送入预热仓中，通入蒸汽，控制预热仓温度为90℃，预蒸时间为10分钟，将木片初步软化；
(3)挤压：将步骤(2)经初步软化后的木片通过双螺杆螺旋和压缩比螺旋挤压，使木片撕裂压溃，便于浸泡过程中药品的吸收；
(4)浸泡：将步骤(3)经挤压过的木片加入亚硫酸钠水溶液浸泡，将溶液加温到60℃，浸液10分钟，该浸渍药液的亚硫酸钠用量为1.5％(对绝干木片重量比)，利用亚硫酸钠与木片进行磺化反应软化木片，使木材纤维有效地润胀；
(5)预热：将步骤(4)经浸泡过的木片输送到预热器中升温，控制预热器温度为130℃，预热时间为30分钟；
(6)磨粗浆：将步骤(5)经预热过的木片送至高浓压力盘磨机进行磨浆，通过机械力将木片纤维分丝、帚化；磨浆浓度为40％，磨室压力为3.3bar，磨浆后得粗浆；
(7)二段磨浆：将步骤(6)磨好的粗浆进行消潜30分钟，脱水至20％浓度后送至常压磨浆机磨浆；
(8)筛选、净化处理：将步骤(7)磨好的浆通过压力筛和高浓除砂器去除渣浆和重杂质得到良浆；
(9)漂白：将步骤(8)的良浆送入消潜池，再经脱水机浓缩，浓度控制为30％，加入漂白剂混合均匀，送入漂白塔漂白，漂白药液配比为(对绝干木片重量比)：H2O2：4.0％；NaOH：2.0％；MgSO4：0.4％；Na2SiO3：1.5％；漂白温度为90℃，漂白时间为90分钟；
(10)抄造：将步骤(9)漂白浆稀释至1.5％的浓度后，送入浆板机抄造，制成超高松厚度的浆板。
实施例2，一种用杉木板皮制备超高松厚度纸浆的方法，包括以下步骤：
(1)选料和切片：选取木材加工厂去芯条后的1-2cm厚的杉木板皮，去除板皮外层的粗皮后用鼓式切片机切片，切片规格为长2-2.5cm，宽4.5cm，切片后经过输送带送至木片摇摆筛，筛除其中的木屑、木节后送至木片仓储存备用；
(2)预蒸：将步骤(1)中备好的木片先通过洗涤装置洗去灰尘，再除去木节、石块等重杂质后送入预热仓中，通入蒸汽，控制预热仓温度为93℃，预蒸时间为15分钟，将木片初步软化；
(3)挤压：将步骤(2)经初步软化后的木片通过双螺杆螺旋和压缩比螺旋挤压，使木片撕裂压溃，便于浸泡过程中药品的吸收；
(4)浸泡：将步骤(3)经挤压过的木片加入亚硫酸钠水溶液浸泡，将溶液加温到70℃，浸液10分钟，该浸渍药液的亚硫酸钠用量为2.3％(对绝干木片重量比)，利用亚硫酸钠与木片进行磺化反应软化木片，使木材纤维有效地润胀；
(5)预热：将步骤(4)经浸泡过的木片输送到预热器中升温，控制预热器温度为130℃，预热时间为30分钟；
(6)磨粗浆：将步骤(5)经预热过的木片送至高浓压力盘磨机进行磨浆，通过机械力将木片纤维分丝、帚化；磨浆浓度为40％，磨室压力为3.3bar，磨浆后得粗浆；
(7)二段磨浆：将步骤(6)磨好的粗浆进行消潜30分钟，脱水至20％浓度后送至常压磨浆机磨浆；
(8)筛选、净化处理：将步骤(7)磨好的浆通过压力筛和高浓除砂器去除渣浆和重杂质得到良浆；
(9)漂白：将步骤(8)的良浆送入消潜池，再经脱水机浓缩，浓度控制为30％，加入漂白剂混合均匀，送入漂白塔漂白，漂白药液配比为(对绝干木片重量比)：H2O2：5.8％；NaOH：2.6％；MgSO4：0.4％；Na2SiO3：2％；漂白温度为95℃，漂白时间为95分钟；
(10)抄造：将步骤(9)漂白浆稀释至1.5％的浓度后，送入浆板机抄造，制成超高松厚度的浆板。
实施例3，一种用杉木板皮制备超高松厚度纸浆的方法，包括以下步骤：
(1)选料和切片：选取木材加工厂去芯条后的1-2cm厚的杉木板皮，去除板皮外层的粗皮后用鼓式切片机切片，切片规格为长2-2.5cm，宽4.5cm，切片后经过输送带送至木片摇摆筛，筛除其中的木屑、木节后送至木片仓储存备用；
(2)预蒸：将步骤(1)中备好的木片先通过洗涤装置洗去灰尘，再除去木节、石块等重杂质后送入预热仓中，通入蒸汽，控制预热仓温度为95℃，预蒸时间为20分钟，将木片初步软化；
(3)挤压：将步骤(2)经初步软化后的木片通过双螺杆螺旋和压缩比螺旋挤压，使木片撕裂压溃，便于浸泡过程中药品的吸收；
(4)浸泡：将步骤(3)经挤压过的木片加入亚硫酸钠水溶液浸泡，将溶液加温到80℃，浸液10分钟，该浸渍药液的亚硫酸钠用量为3％(对绝干木片重量比)，利用亚硫酸钠与木片进行磺化反应软化木片，使木材纤维有效地润胀；
(5)预热：将步骤(4)经浸泡过的木片输送到预热器中升温，控制预热器温度为130℃，预热时间为30分钟；
(6)磨粗浆：将步骤(5)经预热过的木片送至高浓压力盘磨机进行磨浆，通过机械力将木片纤维分丝、帚化；磨浆浓度为40％，磨室压力为3.3bar，磨浆后得粗浆；
(7)二段磨浆：将步骤(6)磨好的粗浆进行消潜30分钟，脱水至20％浓度后送至常压磨浆机磨浆；
(8)筛选、净化处理：将步骤(7)磨好的浆通过压力筛和高浓除砂器去除渣浆和重杂质得到良浆；
(9)漂白：将步骤(8)的良浆送入消潜池，再经脱水机浓缩，浓度控制为30％，加入漂白剂混合均匀，送入漂白塔漂白，漂白药液配比为(对绝干木片重量比)：H2O2：7.5％；NaOH：3.2％；MgSO4：0.4％；Na2SiO3：2.5％；漂白温度为100℃，漂白时间为100分钟；
(10)抄造：将步骤(9)漂白浆稀释至1.5％的浓度后，送入浆板机抄造，制成超高松厚度的浆板。
本发明的工艺为优化设计的化学热磨工艺。
本发明可优选生长在福建、江西一带生长出的杉木的板皮为原料，该区域所产杉木的纤维较长较宽，细胞壁更薄，韧性更好，品质更好。
经多方检测，采用本发明所得纸浆的主要指标为：松厚度3.15-3.26cm3/g，游离度445-450ml，得率93.8-94.5％，白度75.6-76.8％。完全能够用于轻型纸、纸杯用纸的生产。

Claims (1)

1.一种用杉木板皮制备超高松厚度纸浆的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)选料和切片：选取木材加工厂去芯条后的1-2cm厚的杉木板皮，去除板皮外层的粗皮后切片，切片规格为长2-2.5cm，宽4.5cm，切片后筛除其中的木屑后备用；
(2)预蒸：将步骤(1)中备好的木片先通过洗涤装置洗去灰尘，再除去木节、石块重杂质后送入预热仓中，通入蒸汽，控制预热仓温度为90-95℃，预蒸时间为10-20分钟，将木片初步软化；
(3)挤压：将步骤(2)经初步软化后的木片通过双螺杆螺旋和压缩比螺旋挤压，使木片撕裂压溃；
(4)浸泡：将步骤(3)经挤压过的木片加入亚硫酸钠水溶液浸泡，将溶液加温到60-80℃，浸液10分钟，该浸渍药液的亚硫酸钠用量对绝干木片重量比为1.5％-3.0％，利用亚硫酸钠与木片进行磺化反应软化木片，使木材纤维有效地润胀；
(5)预热：将步骤(4)经浸泡过的木片输送到预热器中升温，控制预热器温度为130℃，预热时间为30分钟；
(6)磨粗浆：将步骤(5)经预热过的木片送至高浓压力盘磨机进行磨浆，将木片纤维分丝、帚化；磨浆浓度为40％，磨室压力3.3bar，磨浆后得粗浆；
(7)二段磨浆：将步骤(6)磨好的粗浆进行消潜30分钟，脱水至20％浓度后送至常压磨浆机磨浆；
(8)筛选、净化处理：将步骤(7)磨好的浆通过压力筛和高浓除砂器去除渣浆和重杂质得到良浆；
(9)漂白：将步骤(8)的良浆送入消潜池，再经脱水机浓缩，浓度控制为30％，加入漂白剂混合均匀，送入漂白塔漂白，漂白药液对绝干木片重量比的配比为：H2O2：4.0％-7.5％；NaOH：2.0％-3.2％；MgSO4：0.4％；Na2SiO3：1.5％-2.5％；漂白温度为90-100℃，漂白时间为90-100分钟；
(10)抄造：将步骤(9)漂白浆稀释至1.5％的浓度后，送入浆板机抄造，制成超高松厚度的浆板。
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