CN104790241B - 一种高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法,所述清洁制备方法包括依次进行的以下步骤:A、利用双鼓碎浆机对本色硫酸盐竹浆板进行碎浆处理,控制碎浆温度为80~95℃、碎浆浓度为18~30%;B、将碎浆后的浆料进行高温酸处理与螯合处理相结合的组合处理,其中,先向碎浆后的浆料中加入第一酸液和蒸汽进行高温酸处理,之后洗涤,再向洗涤后的浆料中加入螯合剂和第二酸液进行螯合处理;C、将组合处理后的浆料进行氧漂;D、对氧漂后的浆料进行筛分;E、对筛分后的浆料进行包括二氧化氯一次漂白、EOP漂白和二氧化氯二次漂白的D0EOPD1三段清洁漂白处理,得到高纯度高质量的竹材溶解浆。
Description
技术领域
本发明涉及化学溶解浆制造的技术领域,更具体地讲,涉及一种高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法。
背景技术
我国是全球最大的纺织品及原料生产国,在国内溶解浆市场上,粘胶纤维用量占溶解浆总需求量的90%左右,醋酸纤维用量占比约为7%左右,其它占比约为3%。近年来,由于人口的增长、城市化的发展,资源的消费量快速增长,尤其在纺织业粘胶、醋酸纤维、硝酸纤维和纤维素醚生产领域中的原材料消耗也快速增长,但生产能力的扩张是极其有限的,这导致需求与生产的严重失衡,给国内相关行业带来较大的生产压力。
在现有的化学溶解浆中,主要是以木材和棉短绒为主要原料的棉木溶解浆。而我国棉短绒和木材受种植面积、生长周期、生态平衡以及成本等因素的约束导致其产量有限,加上我国又是木材资源短缺的国家,现有的木材溶解浆多为进口,这使得我国相关行业的持续发展存在很大风险。因此,原料问题成为了制约我国溶解浆发展的瓶颈问题,如何开发适合我国国情的新资源来弥补原料的不足,满足市场对溶解浆的需求,促进产业持续健康发展,已经成为一个十分现实和紧迫的问题。
我国富集大量的竹材原料,具有分布广、适应性强、生长快、成材早、可生物降解等特点,且竹材纤维的特性介于针叶木和阔叶木之间,纤维平均长度为1.5~2.0mm,最长可达5mm,宽度一般为15~18μm,纤维细胞约占细胞总量的50~60%,综纤维素高达74%左右,十分适合于溶解浆的生产,具有较大的经济开发价值。
目前,竹材制浆主要用于一般造纸用浆,为了扩大其使用价值,提高其附加值,国内许多企业非常看好利用竹材生产溶解浆,尤其是一些以竹材为原料的老厂或新建的中小型浆厂,纷纷投资改建或新建溶解浆的生产线。
但是,大多数国内竹材溶解浆生产企业目前基本处于时开时观望的状态,分析其原因主要包括:在生产方法上多采用传统的液相或蒸汽预水解+硫酸盐法,以及传统氯化-碱处理-次氯酸盐(即CEH)三段漂白工艺生产溶解浆,有些企业经技改废除了传统三段漂工艺并采用现代化的ECF漂白如OD0EOPD1A五段漂白工艺,导致半成品和最终漂白后的竹材溶解浆的化学指标存在纤维粘度波动大、聚合度均一性差、产品聚合度较低、溶解浆纯度低、戊糖类半纤维素含量较高、铁离子含量高等不足,尤其在溶解浆的生产实践中,经常会碰到这样的情况,即生产得到的溶解浆的а-纤维素含量、灰分含量、白度、粘度等化学指标都达到了标准要求,可是在化纤厂生产粘胶纤维的工艺过程中却出现反应性能不好、制成粘胶的过滤性能差、颜色发混发暗的问题,不仅影响整个后续化学加工的顺利进行,而且严重时会造成粘胶液的全部报废。
经分析,造成上述问题的原因主要包括:①竹材品种多,储存时间较长,竹龄参差不齐,竹片尺寸大小均匀性较差;②竹材含糖量高易霉变,且竹节多;③竹材为非木材原料,自身存在戊糖类半纤维素含量高、杂细胞多、抽出物多、铁离子等灰分含量高等自身存在的缺陷;④竹材硬度高,制备过程中纤维初生壁的破坏程度不够。另外,还应当考虑在溶解浆质量指标中没有量化规定且容易被忽略的其它影响因素,如纤维形态结构的不均匀性、溶解浆聚合度的多分散性和羟基的反应活性等。
综上所述,国内溶解浆生产企业目前普遍存在棉、木原料不足的问题,并且现有的木材溶解浆多为进口,而现有的溶解浆生产企业普遍存在生产周期较长、生产劳动强度大、生产效率低、生产产能受限、成浆收获率低(最终成品溶解浆得率少超过30~35%)、原料利用率低、投资较大、最终成品溶解浆质量不稳定以及产品用途单一等不足,不仅限制了企业生产成本的控制及利润的增加,而且生产过程产生的废水对环境的污染也相当严重(排放的污染源主要有两种:一是液相预水解废液,水解后的废液处理较困难;二是传统漂白废水,废水量大、污染负荷重且废水中含有大量对生物体有致癌、致畸性、致突变的AOX,严重影响人类及其它生物体的生态环境),此外,蒸汽预水解处理还容易产生水解不均匀并造成木聚糖、抽出物及灰分等不易顺利除去的问题,甚至造成局部焦化的问题,不仅影响整个制备过程顺利实施,而且会影响成品溶解浆的质量。
由此,有必要提供一种能够制备出满足多数溶解浆产品要求的高纯度、高质量竹材溶解浆并且环境污染小的清洁制备方法。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题,本发明的目的在于解决上述技术问题中的一个或多个。
本发明的目的在于提供一种清洁环保并且最终制备得到的溶解浆产品综合质量较好的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法。
为了实现上述目的,本发明提供了一种高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法,所述清洁制备方法包括依次进行的以下步骤:
A、利用双鼓碎浆机对本色硫酸盐竹浆板进行碎浆处理,控制碎浆温度为80~95℃、碎浆浓度为18~30%;
B、将碎浆后的浆料进行高温酸处理与螯合处理相结合的组合处理,其中,先向碎浆后的浆料中加入第一酸液和蒸汽进行高温酸处理,之后洗涤,再向洗涤后的浆料中加入螯合剂和第二酸液进行螯合处理;
C、将组合处理后的浆料进行氧漂;
D、对氧漂后的浆料进行筛分;
E、对筛分后的浆料进行包括二氧化氯一次漂白、EOP漂白和二氧化氯二次漂白的D0EOPD1三段清洁漂白处理,得到高纯度高质量的竹材溶解浆。
根据本发明的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法的一个实施例,在步骤B中的高温酸处理过程中,浆料的质量浓度为3~7%,处理温度为45~85℃,处理时间为20~120min,pH值为1.5~3.0;相对于绝干浆质量,第一酸液的用量为0.5~3.0%,所述第一酸液为盐酸、硫酸或亚硫酸。
根据本发明的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法的一个实施例,在步骤B中的螯合处理过程中,浆料的质量浓度为8~16%,pH值为4~6,处理温度为60~90℃,处理时间为30~60min;相对于绝干料质量,螯合剂的用量为0.3~1.5%,第二酸液的用量为0.5~2.0%,所述第二酸液为硫酸、盐酸或草酸,所述螯合剂为乙二胺四乙酸、二乙三胺五乙酸、三聚磷酸钠或二乙烯三胺五亚甲基叉膦酸。
根据本发明的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法的一个实施例,在步骤C中,向组合处理后的浆料中加入氢氧化钠溶液和镁盐保护剂,待混合后之后加入氧气和蒸汽,再使浆料进入漂白塔中进行氧漂,所述镁盐保护剂为碳酸镁、硫酸镁或氧化镁。
根据本发明的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法的一个实施例,在步骤C中,控制漂白塔的塔顶压力为0.5~0.9MPa,进浆浓度为8~16%,氧漂温度为100~120℃,氧漂时间为60~90min;相对于绝干料质量,氢氧化钠的用量为1~4%,镁盐保护剂的用量为0.1~1.0%,氧气的用量为1.8~3.0%。
根据本发明的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法的一个实施例,在步骤D中,采用20~40网目或45~100网目的筛网进行筛分,筛分浓度为0.5~3.0%。
根据本发明的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法的一个实施例,在步骤E中,所述二氧化氯一次漂白包括:向筛分后的浆料中加入氢氧化钠或硫酸调节pH值至3~3.5,之后加入二氧化氯和蒸汽,再使浆料进入漂白塔进行二氧化氯一次漂白;
其中,进浆浓度为8~16%,漂白时间为30~180min,漂白温度为70~95℃;相对于绝干浆质量,二氧化氯的用量为0.8~2.0%,氢氧化钠或硫酸的用量为0~0.5%,漂白终点的pH值为2~4。
根据本发明的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法的一个实施例,在步骤E中,所述EOP漂白包括:将经二氧化氯一次漂白后的浆料进行洗涤,之后加入氢氧化钠溶液,待混合后加入过氧化氢、氧气及蒸汽,再使浆料进入漂白塔进行EOP漂白;
其中,进浆浓度为8~16%,漂白时间为60~180min,漂白温度为70~95℃,氧压为0.1~0.3Mpa;相对于绝干浆质量,氢氧化钠的用量为0.5~1.5%,氧气的用量为0.2~1%,过氧化氢的用量为0.1~1.0%。
根据本发明的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法的一个实施例,在步骤E中,所述二氧化氯二次漂白包括:将EOP漂白后的浆料进行洗涤,之后加入氢氧化钠或硫酸调节pH值至3.5~4,再加入二氧化氯和蒸汽,再使浆料进入漂白塔进行二氧化氯二次漂白;
其中,进浆浓度为8~16%,漂白时间为60~240min,漂白温度为70~80℃;相对于绝干浆质量,二氧化氯的用量为0.2~0.6%,氢氧化钠或硫酸的用量为0~0.5%,漂白终点的pH值为3.5~5。
根据本发明的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法的一个实施例,所述高纯度高质量的竹材溶解浆为α-纤维素含量≥93%的高α-纤维素含量的溶解浆或者α-纤维素含量为90~93%的低α-纤维素含量的溶解浆。
本发明的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法能够解决现有溶解浆生产中原料紧张、生产周期较长、生产劳动强度大、生产效率低、生产产能受限、成浆收获率低、原料利用率低、投资较大、污染严重且最终成品溶解浆质量不稳定以及用途单一等问题,并制备出高纯度、高质量、环境污染小且能满足多数溶解浆产品要求的竹材溶解浆。
具体实施方式
在下文中,将结合示例性实施例对本发明的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法进行详细说明。如无特别说明,本发明中所涉及到的如进浆浓度、筛分浓度、碎浆浓度等浓度均指质量浓度。
根据本发明的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法的主要思路在于采用区别于如液相或蒸汽预水解+硫酸盐法或亚硫酸盐法蒸煮工艺等传统溶解浆制备方法的方法,而具体通过物理法与化学法相结合的方法来处理本色硫酸盐竹浆板,即以本色硫酸盐竹浆板为原料,通过采用双鼓碎浆机碎浆处理-高温酸处理与螯合处理相结合的组合处理(AQ处理)-氧漂处理(O处理)-筛分处理-二氧化氯一次漂白处理(D0)-氧和过氧化氢强化的漂白处理(EOP)-二氧化氯二次漂白处理(D1)等工序来制备得到高纯度高质量的竹材溶解浆。根据本发明的一个实施例,所采用的本色硫酸盐竹浆板是指以竹材为原料,采用传统的硫酸盐法蒸煮工艺并经洗涤、筛选、净化工段制得本色纸浆后(由于是本色,所以不需漂白工段),再将本色纸浆经造纸机抄造而成的。本色硫酸盐竹浆板的特点是来源广泛、简单易得,从源头上奠定了生产竹材溶解浆的物质基础。当然,本色硫酸盐竹浆板的制备工艺条件可以采用本领域技术人员惯用的工艺,本发明对此没有特别的要求。
根据本发明的示例性实施例,所述高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法包括依次进行的以下步骤:
步骤A:
利用双鼓碎浆机对本色硫酸盐竹浆板进行碎浆处理,控制碎浆温度为80~95℃、碎浆浓度为18~30%。
双鼓碎浆机主要由高浓碎浆圆鼓和筛选圆鼓两部分组成,该设备本来是用于进行废纸碎浆处理的设备,而本发明对其进行了简单地结构改良后(即在碎浆处理的同时增加了蒸汽加热组件实现蒸汽加热处理)用于对竹浆板纤维进行加热、搓揉、扭曲、挤碾、帚化、筛选除杂等物理处理,促进残留纤维初生壁的破坏,均整纤维,使得次生壁上大量的纤维素充分暴露,增加纤维的比表面面积,为成品溶解浆优良的反应性能和均一的纤维成分以及均匀的纤维形态结构创造有利条件;此外,该设备对纤维的切断作用较小,减少了纤维碎片及细小纤维的产生量;筛选圆鼓还可有效除去竹浆中残留的部分金属离子、灰分、细小纤维、半纤维素、抽出物等杂质,纯化纸浆并克服竹材原料中半纤维素含量高、灰分高、杂细胞多等自身存在的弱点。由于本发明所采用的双鼓碎浆机在废纸碎浆领域属于现有技术,而蒸汽加热功能的实现也属于现有技术,因此对其具体构造不再赘述。
具体地,使市售的本色硫酸盐竹浆板直接进入双鼓碎浆机进行碎浆处理,即进行充分、均匀地疏解、离散、帚化并去除杂质,其中控制碎浆温度为80~95℃、碎浆浓度为18~30%。
由于本色硫酸盐竹浆板在制备的过程中没有添加任何非纤维添加剂,所以其具有较好的润湿性、软化性和可碎解性,可以进行对其直接碎浆处理。双鼓碎浆机的高浓碎浆圆鼓内壁上装有轴向突起物,当圆鼓转动时,内壁上的突起物重复地把浆板带起再跌落在圆鼓底部的硬表面上,其产生的剪切力和摩擦力使竹浆板纤维化;当圆鼓的滚动运动作用于竹浆板的纤维之间时,摩擦作用增加,更有利于纤维的松散化;并且,高浓碎浆圆鼓中的空间较大,可以为竹浆板提供足够的停留时间,竹浆板会沿着圆鼓的长度方向不断地受到润湿、软化和碎解的作用,有利于竹浆板被疏散开。
在碎浆处理时,需先加入热水再进行碎浆。并且,在碎浆的过程中通过蒸汽加热的方式保证碎浆温度在80~95℃的范围内。碎浆浓度是指碎浆后的浆料浓度,通过综合调节竹浆板量、加水量及蒸汽通入量等将碎浆浓度控制为18~30%为宜。
本发明先利用双鼓碎浆机对本色硫酸盐竹浆板进行碎浆处理的目的和原因主要包括:利用浆料间产生的错位运动使得浆料纤维间产生相互摩擦、搓揉、扭曲、挤碾等物理作用,加之较高的碎浆浓度(18~30%)更加促使纤维间的物理作用,同时在较高的碎浆温度(80~95℃)作用下使得纤维吸收热量并变得柔软可塑,从而进一步减少纤维被切断的趋势,减少纤维碎片及细小纤维的产生量,使碎浆向着分丝帚化、细纤维化的方向发展。
步骤B:
将碎浆后的浆料进行高温酸处理与螯合处理相结合的组合处理,其中,先向碎浆后的浆料中加入第一酸液和蒸汽进行高温酸处理,之后洗涤,再向洗涤后的浆料中加入螯合剂和第二酸液进行螯合处理。
根据本发明的一个实施例,可以将步骤A得到的浆料稀释后使其进入双辊混合器并加入第一酸液和蒸汽,之后将浆料经螺旋输送机输送进入漂白塔进行高温酸处理,高温酸处理后经洗浆机洗涤后,向洗涤后的浆料中加入螯合剂和第二酸液进行螯合处理,但本发明不限于此。
其中,在高温酸处理过程中,浆料的质量浓度为3~7%,处理温度为45~85℃,处理时间为20~120min,pH值为1.5~3.0;相对于绝干浆质量,第一酸液的用量为0.5~3.0%,第一酸液为盐酸、硫酸或亚硫酸。其中,浆料的质量浓度是指进行高温酸处理时的浆料浓度,pH值是指进行高温酸处理时的浆料pH值,并且盐酸、硫酸或亚硫酸可以选用市售的浓酸。此外,相对于绝干浆质量的计算方法为本领域技术人员均了解的计算方法,在此不进行赘述。
在螯合处理过程中,浆料的质量浓度为8~16%,pH值为4~6,处理温度为60~90℃,处理时间为30~60min;相对于绝干料质量,螯合剂的用量为0.3~1.5%,第二酸液的用量为0.5~2.0%,所述第二酸液为硫酸、盐酸或草酸,所述螯合剂为乙二胺四乙酸、二乙三胺五乙酸、三聚磷酸钠或二乙烯三胺五亚甲基叉膦酸。其中,浆料的质量浓度是指进行螯合处理时的浆料浓度,pH值是指进行螯合处理时的浆料pH值,并且硫酸、盐酸或草酸可以选用市售的浓酸。由于采用螯合剂进行螯合处理的最佳pH值范围为4~6,因此需要加入第二酸液来调节浆料的pH值至4~6的范围内。螯合剂可以是固体或液体,但纯度越高越好。此外,相对于绝干料质量的计算方法为本领域技术人员均了解的计算方法,在此不进行赘述,其与相对于绝干浆质量的计算方法基本一致。
酸处理时,通常采用诸如HCl、H2SO4、H2SO3等的无机酸对浆料进行处理,酸处理的作用机理是:在酸处理过程中,由于阳离子交换作用,即利用无机酸电离出的H+置换浆料体系中的金属离子,再进行洗涤就可以脱除金属离子和灰分。经研究表明,当体系的pH值较低、温度较高时,金属离子更容易处于游离状态,因此优选地在pH值较低、温度较高的条件下进行酸处理,从而更为有效地除去浆料中的金属离子。另外,酸处理时,无机酸会优先作用于分子链短的戊糖类半纤维素以及细小纤维(分子链越短小的纤维,其抗化学试剂的稳定性越差且其比表面积越大、吸附性越大),使它们酸性水解而被除去,并且酸性水解程度会随着温度的提高而增加,因此较高温度的酸处理更能有效地除去浆料中的戊糖类半纤维素以及细小纤维等杂质。
螯合剂是一种配位体以两个及以上配位原子同中心离子形成环状结构的络合物,其作用机理是可与金属离子形成水溶性的、稳定的环状结构,使金属离子失去反应活性并且通过洗涤被除去。目前已用于本领域的螯合剂主要有EDTA(乙二胺四乙酸)、DTPA(二乙三胺五乙酸)、DTPMP(二乙烯三胺五亚甲基叉膦酸)、STPP(三聚磷酸盐)等。
高温酸处理(A)和螯合处理(Q)相结合的组合处理结合了A处理和Q处理各自的优点,取长补短,能够强化且有效地除去浆料中的灰分、金属离子、戊糖类半纤维素以及细小纤维等杂质,具有提纯、收敛纸浆的作用,同时减少金属离子的存在对后续漂白剂的无效分解,提高漂白剂漂白的有效性,改善浆料白度、纯度及白度稳定性,还可进一步破坏纤维初生壁,为后期漂白药液的进入和反应产物的溶出打开通道,防止纤维内部产生漂白不完全的现象。另外,高温酸处理能够更有效地调整纤维粘度或聚合度,使纤维聚合度进一步降到工艺要求的范围内,改善溶解浆的浆粕反应性能,最终确保产品质量的合格,满足粘胶纤维、醋酸纤维等产品的生产要求。
步骤C:
将组合处理后的浆料进行氧漂。
其中,氧漂可以采用本领域惯用的方式和工艺条件,只要能够实现本发明要求的氧漂技术效果即可,本发明对此不进行特别的限制。
根据本发明的一个实施例,向组合处理后的浆料中加入氢氧化钠溶液和镁盐保护剂,使浆料经双辊混合器预热或直接进入中浓浆泵立管,然后进入中浓高剪切混合器,待混合后之后加入氧气和蒸汽,再使浆料进入如升流式的漂白塔中进行氧漂。其中,镁盐保护剂可以为碳酸镁、硫酸镁或氧化镁。
对于工艺条件,例如可以控制漂白塔的塔顶压力为0.5~0.9MPa,进浆浓度为8~16%,氧漂温度为100~120℃,氧漂时间为60~90min;相对于绝干料质量,氢氧化钠的用量为1~4%,镁盐保护剂的用量为0.1~1.0%,氧气的用量为1.8~3.0%。
步骤D:
对氧漂后的浆料进行筛分;
本发明将筛分置于氧漂之后的目的主要在于:氧漂后筛分不仅可有效除去浆料中残余的细小纤维、灰分、金属离子、半纤维素等杂质,进一步克服竹材原料自身的弱点,达到提纯、收敛纸浆的作用,提高α-纤维素含量,提高浆粕聚合度的均一性;而且还可有效除去由于氧漂脱木素选择性差导致在木素脱除的同时包括纤维素在内碳水化合物遭到降解而产生的细小纤维、纤维碎片等降解产物,补偿氧漂的缺陷,从而提高溶解浆的反应性能,其综合质量也能得到大大地提高。
在筛分时,可以采用20~40网目或45~100网目的筛网进行筛分,筛分浓度为0.5~3.0%。其中,筛分浓度是指筛分时的浆料浓度。
当采用20~40网目的筛网进行筛分时,宜生产高α-纤维素含量(一般而言,α-纤维素为93%以上)的竹材溶解浆;当采用45~100网目的筛网进行筛分时,宜生产低α-纤维素含量(一般而言,α-纤维素为93%以下)的竹材溶解浆。大部分溶解浆属于低α-纤维素产品的范畴,如粘胶纤维和特殊的粘胶纤维型产品天丝及部分纤维素醚,其α-纤维素一般为90~92%;高α-纤维素产品实质上包括所有的醋酸纤维、纤维素醚及一些其它的特殊种类。
其中,网目是指1英寸×1英寸的面积内的网孔个数,网目数越高,网孔越密,筛除的杂质越少,提纯浆料的纯度越低,反之则筛除杂质越多,浆料纯度越高。
步骤E:
最后,对筛分后的浆料进行包括二氧化氯一次漂白、EOP漂白和二氧化氯二次漂白的D0EOPD1三段清洁漂白处理,得到高纯度高质量的竹材溶解浆。
其中,D0EOPD1三段清洁漂白工艺也可以采用本领域惯用的方式和工艺条件,只要能够实现本发明要求的漂白效果即可,本发明对此不进行特别的限制。
二氧化氯是一种高效漂剂,也是一种强氧化剂,其脱木素作用强并且已成为无元素氯漂白(ECF)的基本漂剂,被许多制浆厂用于化学浆的多段漂白,逐步减少或取代氯化和次氯酸盐漂白。二氧化氯漂白具有以下特点:①选择性地去除木素,在木素脱除的同时碳水化合物损失少,漂白浆得率高、强度高、稳定性好;②漂白效率高,能有效地利用其氧化能力,主要用在木素的降解反应上;③能降低漂白废水的酸度、色度和氯化钠含量;④具有防腐、杀菌作用,能减少抄造过程中腐浆的产生;⑤废水中BOD、COD负荷低,大幅度降低毒性大、可致癌的有机氯化物含量,降低废水处理费用,减少造纸用水量;⑥卓越的漂白尘埃点能力,以及将浆料漂至高白度、高质量的能力。
而碱处理(E处理)一般用于酸性漂白段(如二氧化氯漂白段等)的下一段漂白,以溶出在酸性漂白段中被氧化的木素,并活化纸浆中的残余木素,使其在下一段漂白中更容易被除去。碱处理的作用是除去木素及有色物质并溶出一部分树脂。如果碱处理进行得好,不仅可以除去木素,而且可以溶出一些碳水化合物分子中不稳定的羰基,对增进浆料白度的稳定性、节约以后补充漂白时漂剂用量等均有重要作用。对于某些特殊要求的浆料(如溶解浆),则碱处理的条件要更强些(称为碱精制),以除去半纤维素并提高α-纤维素含量和平均聚合度。氧和过氧化氢同时强化的碱处理(EOP)就是在碱处理时加氧和过氧化氢,以强化碱处理作用,EOP能进一步提高碱抽提的效果。因此,与常规的碱处理相比,EOP更能降低浆料卡伯值,除去木素、有色物质、树脂、半纤维素等杂质的能力提高,对粘度的影响甚小。EOP漂白后浆料的卡伯值降低了,则在其后的漂段可少用漂剂,或在其前的漂段减少漂剂量,一方面可节约漂剂,降低漂白成本;另一面可减少漂白废水污染负荷,在相同漂剂制备能力情况下,还可扩大生产,提高纸浆产量。
根据本发明的一个实施例,二氧化氯一次漂白包括:向筛分后的浆料中加入氢氧化钠或硫酸调节pH值至3~3.5,使浆料经双辊混合器预热或直接进入中浓浆泵立管,然后进入中浓高剪切混合器并加入二氧化氯和蒸汽,再使浆料进入如升流式或升-降流式的漂白塔进行二氧化氯一次漂白;其中,进浆浓度为8~16%,漂白时间为30~180min,漂白温度为70~95℃;相对于绝干浆质量,二氧化氯的用量为0.8~2.0%,氢氧化钠或硫酸的用量为0~0.5%,漂白终点的pH值为2~4。
EOP漂白包括:将经二氧化氯一次漂白后的浆料进行洗涤,之后加入氢氧化钠溶液进行碱处理,使浆料经双辊混合器预热或直接进入中浓浆泵立管,然后进入中浓高剪切混合器,待混合后加入过氧化氢、氧气及蒸汽,再使浆料进入如升-降流式的漂白塔进行EOP漂白;其中,进浆浓度为8~16%,漂白时间为60~180min,漂白温度为70~95℃,氧压为0.1~0.3Mpa;相对于绝干浆质量,氢氧化钠的用量为0.5~1.5%,氧气的用量为0.2~1%,过氧化氢的用量为0.1~1.0%。
二氧化氯二次漂白包括:将EOP漂白后的浆料进行洗涤,之后加入氢氧化钠或硫酸调节pH值至3.5~4,使浆料经双辊混合器预热或直接进入中浓浆泵立管,然后进入中浓高剪切混合器并加入二氧化氯和蒸汽,再使浆料进入漂白塔进行二氧化氯二次漂白;其中,进浆浓度为8~16%,漂白时间为60~240min,漂白温度为70~80℃;相对于绝干浆质量,二氧化氯的用量为0.2~0.6%,氢氧化钠或硫酸的用量为0~0.5%,漂白终点的pH值为3.5~5。
选用不同的筛网进行筛分,可以制得不同特性的竹材溶解浆。具体地,本发明制得的高纯度高质量的竹材溶解浆为α-纤维素含量≥93%的高а-纤维素含量的溶解浆或者α-纤维素含量为90~93%的低α-纤维素含量的溶解浆。其中,高α-纤维素含量的溶解浆的特性粘度为550~650mL/g,白度为88~91%ISO,灰分为0.08%以下,Fe离子为15ppm以下,多戊糖为3%以下,S18为3%以下、S10为4%以下,(S10-S18)为2%以下,漂白浆粕得率(对竹材原料而言)达34~38%左右;低α-纤维素含量的溶解浆的特性粘度为400~500mL/g,白度为85~87%ISO,灰分为0.1%以下,Fe离子为25ppm以下,多戊糖为5%以下,S18为4%以下、S10为5%以下,反应性能小于250s,漂白浆粕得率(对竹材原料而言)达35~40%。
本发明具有以下两方面的优点:
1)本发明是利用市售本色硫酸盐竹浆板改性制备竹材溶解浆的清洁制备方法:
首先,本发明利用我国资源丰富的竹材代替或部分代替木材和棉短绒生产竹材溶解浆,不仅解决了棉短绒、木材等天然原料受耕地和成本以及生态环保约束导致产量有限的问题,而且使得溶解浆生产领域多了一种新的可持续再生的新原料,使生产成本大大降低,还可削弱对进口原料的依存度,减轻相关行业的持续发展风险,扩大本色硫酸盐竹浆板的利用范围。
其次,本发明以传统的本色硫酸盐竹浆板为原料,原料的制备工艺为本领域惯用工艺,原料简单易得且来源广泛,奠定了生产竹材溶解浆的物质基础。市售本色硫酸盐竹浆板的α-纤维素含量一般为82~85%,得率为45~49%左右(对竹材原料而言),其卡伯值为12~18,多戊糖含量一般为12~16%,特性粘度为850~1100mL/g左右,白度为26~30%ISO。上述指标非常不利于溶解浆的生产,况且竹材原料还具有半纤维素含量高、灰分高、杂细胞多等自身存在的弱点,因此本发明创新性地采用物理与化学方法相结合的方法对其进行处理,有效地提纯纤维、收敛纤维并调节溶解浆的粘度或聚合度,使得最终成品溶解浆的聚合度分布均一、纤维长度分布均一且浆粕成分均一性好,获得均匀的纤维形态结构、优良的反应性能及纤维素与化学药品良好的接触性能,漂白浆粕得率(对原料而言)达35~40%。
再者,本发明在氧漂后进行筛分处理,可以有效除去浆料中残余的细小纤维、灰分、金属离子、半纤维素等杂质,达到提纯、收敛纸浆的作用,提高α-纤维素含量和浆粕聚合度的均一性;还可进一步克服竹材原料自身的弱点和氧漂反应脱木素选择性差的弊端,提高溶解浆的反应性能和综合质量;通过改变筛分的筛网目数,即可制得高α-纤维素含量(α-纤维素含量为93%以上)的溶解浆;又可制得低α-纤维素含量(α-纤维素含量为93%以下)的溶解浆,满足多种溶解浆产品的需求。
2)本发明提供了一种绿色环保的竹材溶解浆制备方法,从源头上解决了预水解废液和传统漂白废水治理难度大的问题,有效减轻了生产废水对环境的冲击和危害:
首先,本发明通过化学法与物理法相结合的方法来处理本色硫酸盐竹浆板,这区别于传统的溶解浆制备方法(如液相或蒸汽预水解+硫酸盐法或亚硫酸盐法蒸煮工艺)。因此,从源头上解决了传统预水解工艺生产周期长、汽耗高、生产效率低、成浆收获率低、生产规模受限、水解后废液处理困难等问题,杜绝了蒸汽预水解易产生水解不均匀,造成戊糖类半纤维素和抽出物及灰分等不易顺利除去甚至造成局部焦化的问题。
其次,本发明采用现代化清洁漂白技术,可使漂后浆白度达到白度85~91%ISO(传统的CEH漂白浆白度仅为70%ISO左右)。
下面将结合具体示例进一步说明本发明的清洁制备方法。
示例1:
(1)首先利用双鼓碎浆机对市售本色硫酸盐竹浆板进行碎浆处理,碎浆温度为80℃,碎浆浓度为30%。
(2)将碎浆后的浆料进行高温酸处理与螯合处理相结合的组合处理:使碎浆后的浆料进入双辊混合器并加入盐酸和蒸汽,之后将浆料经螺旋输送机输送进入漂白塔进行高温酸处理。其中,高温酸处理时浆料的质量浓度为3%,处理温度为85℃,处理时间为20min,pH值为2.6;相对于绝干浆质量,盐酸的用量为0.5%;
将高温酸处理后的浆料经洗浆机洗涤后,向洗涤后的浆料中加入螯合剂和硫酸进行螯合处理。其中,螯合处理时,浆料的质量浓度为16%,pH值为6,处理温度为90℃,处理时间为30min;相对于绝干料质量,二乙三胺五乙酸的用量为1.0%,硫酸的用量为0.5%。
(3)螯合处理后对浆料进行氧漂:向浆料中加入氢氧化钠溶液和硫酸镁,再使浆料经双辊混合器预热后进入中浓浆泵立管,然后进入中浓高剪切混合器并在中浓高剪切混合器中加入氧气和蒸汽,再使浆料进入升流式漂白塔进行氧漂。其中,进浆浓度为16%,塔顶压力为0.6MPa,氧漂温度为100℃,氧漂时间为90min;相对于绝干浆质量,氢氧化钠的用量为4%,硫酸镁的用量为0.1%,氧气的用量为3.0%。氧漂结束后,将浆料喷放至喷放锅,然后采用真空洗浆机进行洗涤。
(4)对氧漂后的浆料进行筛分:若需生产高α-纤维素含量的溶解浆,则选用20网目的筛网进行筛分,筛分浓度为3.0%;若需生产低α-纤维素含量的溶解浆,则选用100网目的筛网进行筛分,筛分浓度为0.5%。之后,再对筛分后浆的料进行D0EOPD1三段清洁漂白处理。
具体地,二氧化氯一次漂白(D0)包括:向筛分后的浆料中加入硫酸调节pH值为3,使浆料经双辊混合器预热或直接进入中浓浆泵立管,然后进入中浓高剪切混合器并在中浓高剪切混合器中加入二氧化氯和蒸汽,再使浆料进入升流式漂白塔进行二氧化氯一次漂白;其中,进浆浓度为8%,漂白时间为80min,漂白温度为95℃;相对于绝干浆质量,二氧化氯的用量为0.8%,硫酸的用量为0.1%,漂白终点的pH值为3.6。
将经二氧化氯一次漂白后的浆料进行洗涤,再向洗涤后的浆料加入氢氧化钠溶液,使浆料经双辊混合器预热或直接进入中浓浆泵立管,然后进入中浓高剪切混合器并在中浓高剪切混合器中加入过氧化氢、氧气及蒸汽,再使浆料进入升-降流式漂白塔进行EOP漂白;其中,进浆浓度为8%,漂白时间为120min,漂白温度为95℃,氧压为0.1MPa;相对于绝干浆质量,氢氧化钠的用量为0.9%,氧气的用量为0.2%,过氧化氢的用量为0.4%。
将EOP漂白后的浆料进行洗涤,之后加入硫酸调节pH值为3.5,使浆料经双辊混合器预热或直接进入中浓浆泵立管,然后进入中浓高剪切混合器并在中浓高剪切混合器中加入二氧化氯和蒸汽,再使浆料进入升-降流式漂白塔进行二氧化氯二次漂白;其中,进浆浓度为16%,漂白时间为60min,漂白温度为70℃;相对于绝干浆质量,二氧化氯的用量为0.2%,硫酸的用量为0.5%,漂白终点的pH值为4.1。
(5)所得竹材溶解浆的性能指标:
使用20网目的筛网筛分时,制得的竹材溶解浆:α-纤维素含量为97.4%,特性粘度为647mL/g,白度为90.2%ISO,灰分为0.05%,Fe离子为9ppm,多戊糖为1.7%,S18为2.0%,S10为2.8%,(S10-S18)为0.8%,漂白浆粕得率(对本色硫酸盐竹浆板而言)为75.4%,漂白浆粕得率(对竹材原料而言)为34.7%(市售本色硫酸盐竹浆板得率为45~49%左右(对竹材原料而言),这里取46%计算得到的);
使用100网目的筛网筛分时,制得的竹材溶解浆:α-纤维素含量为90.3%,特性粘度为403mL/g,白度为85.3%ISO,灰分为0.09%,Fe离子为25ppm,多戊糖为4.8%,S18为3.7%,S10为4.9%,反应性能为242s,漂白浆粕得率(对本色硫酸盐竹浆板而言)为81.7%,漂白浆粕得率(对竹材原料而言)为37.6%(市售本色硫酸盐竹浆板得率为45~49%左右(对竹材原料而言),这里取46%计算得到的)。
示例2:
(1)首先利用双鼓碎浆机对市售本色硫酸盐竹浆板进行碎浆处理,碎浆温度为95℃,碎浆浓度为18%。
(2)将碎浆后的浆料进行高温酸处理与螯合处理相结合的组合处理:使碎浆后的浆料进入双辊混合器并加入亚硫酸和蒸汽,之后将浆料经螺旋输送机输送进入漂白塔进行高温酸处理。其中,高温酸处理时浆料的质量浓度为7%,处理温度为45℃,处理时间为120min;相对于绝干浆质量,亚硫酸的用量为3.0%;
将高温酸处理后的浆料经洗浆机洗涤后,向洗涤后的浆料中加入螯合剂和草酸进行螯合处理。其中,螯合处理时,浆料的质量浓度为8%,pH值为4,处理温度为60℃,处理时间为60min;相对于绝干料质量,乙二胺四乙酸的用量为1.5%,草酸的用量为2.0%。
(3)螯合处理后对浆料进行氧漂:向浆料中加入氢氧化钠溶液和碳酸镁,再使浆料经双辊混合器预热后进入中浓浆泵立管,然后进入中浓高剪切混合器并在中浓高剪切混合器中加入氧气和蒸汽,再使浆料进入升流式漂白塔进行氧漂。其中,进浆浓度为8%,塔顶压力为0.9MPa,氧漂温度为110℃,氧漂时间为60min;相对于绝干浆质量,氢氧化钠的用量为2%,碳酸镁的用量为1.0%,氧气的用量为2.0%。氧漂结束后,将浆料喷放至喷放锅,然后采用真空洗浆机洗涤。
(4)对氧漂后的浆料进行筛分:若需生产高α-纤维素含量的溶解浆,则选用40网目的筛网进行筛分,筛分浓度为0.5%;若需生产低α-纤维素含量的溶解浆,则选用80网目的筛网进行筛分,筛分浓度为1.0%。之后,再对筛分后浆的料进行D0EOPD1三段清洁漂白处理。
具体地,二氧化氯一次漂白(D0)的工艺与示例1基本相同,其工艺条件为:向筛分后的浆料中加入硫酸调节pH值为3.2,使浆料经双辊混合器预热或直接进入中浓浆泵立管,然后进入中浓高剪切混合器并在中浓高剪切混合器中加入二氧化氯和蒸汽,再使浆料进入升流式漂白塔进行二氧化氯一次漂白;进浆浓度为16%,漂白时间为30min,漂白温度为85℃;相对于绝干浆质量,二氧化氯的用量为1.2%,硫酸的用量为0.5%,漂白终点的pH值为2.7。
将经二氧化氯一次漂白后的浆料进行洗涤,再向洗涤后的浆料加入氢氧化钠溶液,使浆料经双辊混合器预热或直接进入中浓浆泵立管,然后进入中浓高剪切混合器并在中浓高剪切混合器中加入过氧化氢、氧气及蒸汽,再使浆料进入升-降流式漂白塔进行EOP漂白;其中,进浆浓度为16%,漂白时间为60min,漂白温度为70℃,氧压为0.3MPa;相对于绝干浆质量,氢氧化钠的用量为0.5%,氧气的用量为1.0%,过氧化氢的用量为1.0%。
将EOP漂白后的浆料进行洗涤,之后加入硫酸调节pH值为3.5,使浆料经双辊混合器预热或直接进入中浓浆泵立管,然后进入中浓高剪切混合器并在中浓高剪切混合器中加入二氧化氯和蒸汽,再使浆料进入升-降流式漂白塔进行二氧化氯二次漂白;其中,进浆浓度为8%,漂白时间为100min,漂白温度为80℃;相对于绝干浆质量,二氧化氯的用量为0.4%,硫酸的用量为0.2%,漂白终点的pH值为3.6。
(5)所得竹材溶解浆的性能指标:
使用40网目的筛网进行筛分时,制得的竹材溶解浆:α-纤维素含量为95.3%,特性粘度为579mL/g,白度为88.4%ISO,灰分为0.08%,Fe离子为15ppm,多戊糖为2.8%,S18为2.9%,S10为3.8%,(S10-S18)为0.9%,漂白浆粕得率(对本色硫酸盐竹浆板而言)为78.1%,漂白浆粕得率(对竹材原料而言)为37.5%(市售本色硫酸盐竹浆板得率为45~49%左右(对竹材原料而言),这里取48%计算得到的)。
使用100网目的筛网进行筛分时,制得的竹材溶解浆:α-纤维素含量为91.8%,特性粘度为432mL/g,白度为86.2%ISO,灰分为0.09%,Fe离子为19ppm,多戊糖为4.5%,S18为3.2%,S10为4.7%,反应性能为227s,漂白浆粕得率(对本色硫酸盐竹浆板而言)为80.1%,漂白浆粕得率(对竹材原料而言)为38.4%(市售本色硫酸盐竹浆板得率为45~49%左右(对竹材原料而言),这里取48%计算得到的)。
示例3:
(1)首先利用双鼓碎浆机对市售本色硫酸盐竹浆板进行碎浆处理,碎浆温度为90℃,碎浆浓度为20%。
(2)将碎浆后的浆料进行高温酸处理与螯合处理相结合的组合处理:使碎浆后的浆料进入双辊混合器并加入硫酸和蒸汽,之后将浆料经螺旋输送机输送进入漂白塔进行高温酸处理。其中,高温酸处理时浆料的质量浓度为5%,处理温度为60℃,处理时间为80min;相对于绝干浆质量,硫酸的用量为2.0%;
将高温酸处理后的浆料经洗浆机洗涤后,向洗涤后的浆料中加入螯合剂和盐酸进行螯合处理。其中,螯合处理时,浆料的质量浓度为12%,pH值为5,处理温度为80℃,处理时间为50min;相对于绝干料质量,二乙烯三胺五亚甲基膦酸的用量为0.3%,盐酸的用量为1.0%。
(3)螯合处理后对浆料进行氧漂:向浆料中加入氢氧化钠溶液和氧化镁,再使浆料经双辊混合器预热后进入中浓浆泵立管,然后进入中浓高剪切混合器并在中浓高剪切混合器中加入氧气和蒸汽,再使浆料进入升流式漂白塔进行氧漂。其中,进浆浓度为10%,塔顶压力为0.5MPa,氧漂温度为120℃,氧漂时间为90min;相对于绝干浆质量,氢氧化钠的用量为1%,氧化镁的用量为1.0%,氧气的用量为1.8%。氧漂结束后,将浆料喷放至喷放锅,然后采用真空洗浆机洗涤。
(4)对氧漂后的浆料进行筛分:若需生产高α-纤维素含量的溶解浆,则选用30网目的筛网进行筛分,筛分浓度为1.0%;若需生产低α--纤维素含量的溶解浆,则选用45网目的筛网进行筛分,筛分浓度为1.5%。之后,再对筛分后浆的料进行D0EOPD1三段清洁漂白处理。
具体地,二氧化氯一次漂白(D0)的工艺与示例1基本相同,其工艺条件为:向筛分后的浆料中加入硫酸调节pH值为2.8,使浆料经双辊混合器预热或直接进入中浓浆泵立管,然后进入中浓高剪切混合器并在中浓高剪切混合器中加入二氧化氯和蒸汽,再使浆料进入升流式漂白塔进行二氧化氯一次漂白;进浆浓度为12%,漂白时间为180min,漂白温度为70℃;相对于绝干浆质量,二氧化氯的用量为2.0%,硫酸的用量为0.2%,漂白终点的pH值为2.3。
将经二氧化氯一次漂白后的浆料进行洗涤,再向洗涤后的浆料加入氢氧化钠溶液,使浆料经双辊混合器预热或直接进入中浓浆泵立管,然后进入中浓高剪切混合器并在中浓高剪切混合器中加入过氧化氢、氧气及蒸汽,再使浆料进入升-降流式漂白塔进行EOP漂白;其中,进浆浓度为10%,漂白时间为180min,漂白温度为85℃,氧压为0.2MPa;相对于绝干浆质量,氢氧化钠的用量为1.5%,氧气的用量为1.0%,过氧化氢的用量为0.1%。
将EOP漂白后的浆料进行洗涤,(洗涤后浆料的pH值为6.2左右,这里不加硫酸调节pH值),洗后浆料经双辊混合器预热或直接进入中浓浆泵立管,然后进入中浓高剪切混合器并在中浓高剪切混合器中加入二氧化氯和蒸汽,再使浆料进入升-降流式漂白塔进行二氧化氯二次漂白;其中,浆浓为10%,漂白时间为240min,漂白温度为70℃;相对于绝干浆质量,二氧化氯的用量为0.6%,硫酸的用量为0.0%,漂白终点的pH值为4.7。
(5)所得竹材溶解浆的性能指标:
使用30网目的筛网筛分时,制得的竹材溶解浆:α-纤维素含量为96.2%,特性粘度为607mL/g,白度为89.1%ISO,灰分为0.08%,Fe离子为11ppm,多戊糖为2.2%,S18为2.4%,S10为3.4%,(S10-S18)为1.0%,漂白浆粕得率(对本色硫酸盐竹浆板而言)为77.0%,漂白浆粕得率(对竹材原料而言)为34.7%(市售本色硫酸盐竹浆板得率为45~49%左右(对竹材原料而言),这里取45%计算得到的);
使用45网目的筛网筛分时,制得的竹材溶解浆:α-纤维素含量为92.8%,特性粘度为468mL/g,白度为86.8%ISO,灰分为0.06%,Fe离子为17ppm,多戊糖为3.8%,S18为3.0%,S10为4.1%,反应性能为183s,漂白浆粕得率(对本色硫酸盐竹浆板而言)为78.6%,漂白浆粕得率(对竹材原料而言)为35.4%(市售本色硫酸盐竹浆板得率为45~49%左右(对竹材原料而言),这里取45%计算得到的)。
综上所述,采用本发明的制备方法制备竹材溶解浆,具有工艺流程简单、生产效率高、生产能力大、成浆收获率高、投资省、所用化学药品清洁环保且最终溶解浆产品综合质量较好等优点,生产出的竹材溶解浆完全能够满足粘胶纤维、醋酸纤维生产的要求,也可用于生产纤维素衍生物产品。
尽管上面已经结合示例性实施例描述了本发明的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法,但是本领域普通技术人员应该清楚,在不脱离权利要求的精神和范围的情况下,可以对上述实施例进行各种修改和变化。
Claims (8)
1.一种高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法,其特征在于,所述清洁制备方法包括依次进行的以下步骤:
A、利用双鼓碎浆机对本色硫酸盐竹浆板进行碎浆处理,控制碎浆温度为80~95℃、碎浆浓度为18~30%;
B、将碎浆后的浆料进行高温酸处理与螯合处理相结合的组合处理,其中,先向碎浆后的浆料中加入第一酸液和蒸汽进行高温酸处理,之后洗涤,再向洗涤后的浆料中加入螯合剂和第二酸液进行螯合处理,在高温酸处理过程中,浆料的质量浓度为3~7%,处理温度为45~85℃,处理时间为20~120min,pH值为1.5~3.0;相对于绝干浆质量,第一酸液的用量为0.5~3.0%,所述第一酸液为盐酸、硫酸或亚硫酸;
C、将组合处理后的浆料进行氧漂;
D、对氧漂后的浆料进行筛分;
E、对筛分后的浆料进行包括二氧化氯一次漂白、EOP漂白和二氧化氯二次漂白的D0EOPD1三段清洁漂白处理,得到高纯度高质量的竹材溶解浆,其中,所述高纯度高质量的竹材溶解浆为α-纤维素含量≥93%的高α-纤维素含量的溶解浆或者α-纤维素含量为90~93%的低α-纤维素含量的溶解浆。
2.根据权利要求1所述的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法,其特征在于,在步骤B中的螯合处理过程中,浆料的质量浓度为8~16%,pH值为4~6,处理温度为60~90℃,处理时间为30~60min;相对于绝干料质量,螯合剂的用量为0.3~1.5%,第二酸液的用量为0.5~2.0%,所述第二酸液为硫酸、盐酸或草酸,所述螯合剂为乙二胺四乙酸、二乙三胺五乙酸、三聚磷酸钠或二乙烯三胺五亚甲基叉膦酸。
3.根据权利要求1所述的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法,其特征在于,在步骤C中,向组合处理后的浆料中加入氢氧化钠溶液和镁盐保护剂,待混合后之后加入氧气和蒸汽,再使浆料进入漂白塔中进行氧漂,所述镁盐保护剂为碳酸镁、硫酸镁或氧化镁。
4.根据权利要求3所述的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法,其特征在于,在步骤C中,控制漂白塔的塔顶压力为0.5~0.9MPa,进浆浓度为8~16%,氧漂温度为100~120℃,氧漂时间为60~90min;相对于绝干料质量,氢氧化钠的用量为1~4%,镁盐保护剂的用量为0.1~1.0%,氧气的用量为1.8~3.0%。
5.根据权利要求1所述的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法,其特征在于,在步骤D中,采用20~40网目或45~100网目的筛网进行筛分,筛分浓度为0.5~3.0%。
6.根据权利要求1所述的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法,其特征在于,在步骤E中,所述二氧化氯一次漂白包括:向筛分后的浆料中加入氢氧化钠或硫酸调节pH值至3~3.5,之后加入二氧化氯和蒸汽,再使浆料进入漂白塔进行二氧化氯一次漂白;
其中,进浆浓度为8~16%,漂白时间为30~180min,漂白温度为70~95℃;相对于绝干浆质量,二氧化氯的用量为0.8~2.0%,氢氧化钠或硫酸的用量为0~0.5%,漂白终点的pH值为2~4。
7.根据权利要求1所述的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法,其特征在于,在步骤E中,所述EOP漂白包括:将经二氧化氯一次漂白后的浆料进行洗涤,之后加入氢氧化钠溶液,待混合后加入过氧化氢、氧气及蒸汽,再使浆料进入漂白塔进行EOP漂白;
其中,进浆浓度为8~16%,漂白时间为60~180min,漂白温度为70~95℃,氧压为0.1~0.3Mpa;相对于绝干浆质量,氢氧化钠的用量为0.5~1.5%,氧气的用量为0.2~1%,过氧化氢的用量为0.1~1.0%。
8.根据权利要求1所述的高纯度高质量竹材溶解浆的清洁制备方法,其特征在于,在步骤E中,所述二氧化氯二次漂白包括:将EOP漂白后的浆料进行洗涤,之后加入氢氧化钠或硫酸调节pH值至3.5~4,再加入二氧化氯和蒸汽,再使浆料进入漂白塔进行二氧化氯二次漂白;
其中,进浆浓度为8~16%,漂白时间为60~240min,漂白温度为70~80℃;相对于绝干浆质量,二氧化氯的用量为0.2~0.6%,氢氧化钠或硫酸的用量为0~0.5%,漂白终点的pH值为3.5~5。
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