CN105239435B - 一种木质纤维原料的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种木质纤维原料的处理方法,所述方法包括以下步骤:(1)预浸渍:将木质纤维原料于Na2CO3水溶液中浸渍;(2)蒸煮:以有机酸水溶液为蒸煮溶剂,并添加无机酸作为催化剂,对浸渍后的木质纤维原料进行蒸煮。本发明通过利用Na2CO3溶液预浸渍和有机酸水溶液以及无机酸蒸煮之间的协同作用,提高了纸浆的得浆率,降低了灰分含量,提高了纸浆的综合性能。
Description
技术领域
本发明属于木质纤维原料处理领域,具体涉及一种木质纤维原料的处理方法。
背景技术
我国是利用非木原料制浆造纸大国。目前的非木原料制浆大都采用碱法制浆工艺,即以氢氧化钠或硫化钠为主要蒸煮液,这种方法存在以下缺点:1、碱法制浆中,木质纤维原料中的硅大量溶于蒸煮黑液中,一方面影响了纤维原料中木素及半纤维素的进一步脱除,另一方面由于碱法制浆本身蒸煮试剂的复杂性,导致蒸煮黑液难以回收,黑液中的试剂需要独立设置复杂的碱回收工艺进行回用,且黑液中的木素及半纤维素难以有效提取,经济效益差;2、碱法制浆反应温度及压强高,生产中对设备要求高,工艺难度大。要彻底解决问题,必须采用新的制浆工艺技术。
生产高品质纸浆的关键主要有以下几点:1、在蒸煮过程中将漂白前的木质纤维原料中的木质素尽量脱除;2、将木质纤维原料中的硅尽量脱除;3、不伤害纤维结构,保证纸浆的高得率。木质素的充分脱除有利于纸浆在造纸前的漂白,木质素脱除越为充分,则漂白越为简单,漂白时间更短、药剂更少、洗浆更为简单、设备成本更低;木质纤维原料中含有大量的硅,尤其是草类纤维中硅含量更高,在制浆过程中,若将大部分硅残留于木质纤维原料中,则得到的纸浆中灰分含量会较高,影响纸浆的抄纸性能。但是,在制浆过程中若将硅大量析出于蒸煮黑液中,则会影响黑液中原料及副产物的回收,导致处理难度大,且由于副产物难以回收导致经济效益不高;纤维结构的完整性直接影响到造纸品质,且纤维的水解量直接影响到纸浆得率。所以,如何在尽量脱除木素及硅的前提下,避免硅直接进入到蒸煮黑液,同时尽量保证木质纤维原料的完整性,成为制浆的一大难题。
有机溶剂法制浆是在蒸煮时加入醇类和有机酸类等有机溶剂。甲醇、乙醇、甲酸和乙酸是常用的有机溶剂。
芬兰坎普利斯公司的专利CN1527896公开了用乙酸和甲酸混合物作为蒸煮试剂生产纸浆的方法,蒸煮溶剂还包括糠醛等其他化学物质,此方法由于甲酸腐蚀性极强,所以对设备及工艺的要求非常高,导致生产成本高;另外,蒸煮液中物质种类多且甲酸乙酸沸点接近,导致蒸煮结束后体系中各物质难以分离,回收困难,增加成本。
坎普利斯公司的另一份专利CN1299424中,以甲酸为主要蒸煮剂,添加少量乙酸作为附加蒸煮剂,除具有专利CN1527896中所述缺点之外,由于此方法常压下难以实现纤维原料的有效蒸煮,木素及半纤维素无法有效脱除,故蒸煮需在高压条件下完成,设备成本高,安全性降低。
CN101864683A中公开了一种木质纤维原料的预处理方法,该方法将木质纤维原料、乙酸、催化剂混合加热,之后进行纤维洗涤、无机酸或碱处理、纤维洗涤等步骤,最终黑液循环使用至少三次后再进行药品的回收,工艺流程复杂,时间长,由于其循环多次加热,并在后续工段对纤维进行了无机酸或碱处理,导致纤维素水解严重,最终得到的纤维产品只能用于酶解发酵,而不适于做造纸纤维,尤其是高品质造纸纤维。
黄国红等人(黄国红,谢益民,敖日格勒,王鹏,李松礼,三倍体毛白杨乙酸法制浆的研究,中华纸业,2006年第2期,第38~40页)公开了常压条件下三倍体毛白杨乙酸法制浆过程中硫酸加入量和蒸煮时间对蒸煮结果的影响,并对乙酸浆的手抄纸性能进行了研究。该方法采用乙酸作为蒸煮剂,硫酸作为催化剂。
在传统的有机溶剂制浆法,例如甲酸法、乙酸法、甲醇法、甲酸乙酸混合法等过程中,植物纤维原料中的硅大部分残留在纤维中难以溶出,导致得到的纸浆中灰分含量高,抄纸性能较差。
在IDE制浆法中,采用Na2CO3溶液对木质纤维原料进行预浸渍,然后在乙醇溶液中对原料进行蒸煮脱除木素,在此方法中,主要蒸煮试剂为乙醇,但乙醇在高温下加热非常危险,容易引起燃烧爆炸等事故,工业化难度极大。
发明内容
针对已有技术的问题,本发明的目的在于提供一种木质纤维原料的处理方法,所述方法工艺简单,后处理容易,安全性高,得浆率高,灰分含量低,且得到的纸浆性能优异。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种木质纤维原料的处理方法,所述方法包括以下步骤:
(1)预浸渍:将木质纤维原料于Na2CO3水溶液中浸渍;
(2)蒸煮:以有机酸水溶液为蒸煮溶剂,并添加无机酸或过氧化氢作为催化剂,对浸渍后的木质纤维原料进行蒸煮。
本发明木质纤维原料的处理方法主要分为两段,第一段为预浸渍阶段:将木质纤维原料于一定浓度Na2CO3溶液中浸渍相应时间,浸渍结束后,第二段以有机酸水溶液为主要蒸煮溶剂,并添加无机酸作为催化剂,进行蒸煮,可以得到纸浆。
本发明通过利用Na2CO3溶液预浸渍和有机酸水溶液以及无机酸蒸煮之间的协同作用,提高了木质纤维原料处理的效率,提高了纸浆的得浆率,降低了灰分含量,提高了纸浆的综合性能。
优选地,步骤(1)所述预浸渍具体过程为:
将木质纤维原料置于Na2CO3水溶液中,在压力容器中50~200℃(例如60℃、80℃、100℃、120℃、140℃、160℃或180℃)反应10~600分钟(例如50分钟、100分钟、150分钟、200分钟、250分钟、300分钟、350分钟、400分钟、450分钟、500分钟或550分钟),之后对木质纤维原料进行过滤分离,收集预浸渍液,用水对纤维进行洗涤,收集洗涤液。
本发明通过选择特定的预浸渍温度以及预浸渍时间,并利用预浸渍温度和时间之间的协同效应,显著提高了木质纤维原料处理的效率,提高了得浆率,降低了灰分含量,并提高了纸浆性能。
优选地,所述步骤(1)中木质纤维原料为粉碎化后粒径大于60目筛孔孔径的木质纤维原料,优选木本类生物质或/和禾本类生物质。
优选地,所述木本类生物质选自硬木、软木或灌木中的任意一种或者至少两种的混合物。
优选地,所述禾本类生物质选自甘蔗渣、竹、稻草、麦秸、玉米杆或芦苇中的任意一种或者至少两种的混合物。
优选地,Na2CO3水溶液中Na2CO3的浓度为1~50%,例如5%、10%、20%、30%、40%或50%,所述浓度为质量浓度。
优选地,Na2CO3水溶液的质量为绝干木质纤维原料总质量的2~20倍,例如3倍、5倍、8倍、11倍、14倍或17倍。
优选地,步骤(1)中预浸渍的压力为1×105至2×105Pa。
优选地,将步骤(1)中得到的预浸渍液及洗涤液进行浓缩回收,回用其中的水,浓缩液经过处理可得到副产品硅酸钠。
优选地,步骤(1)预浸渍洗涤所用水质量为绝干木质纤维原料质量的0.5~20倍,洗涤次数为1~20。
优选地,步骤(2)所述蒸煮温度为70~200℃,例如80℃、100℃、120℃、140℃、160℃或180℃,蒸煮时间为10~600分钟,例如50分钟、100分钟、150分钟、200分钟、250分钟、300分钟、350分钟、400分钟、450分钟、500分钟或550分钟。
优选地,步骤(2)中蒸煮压力为1×105至2×105Pa,既可以是加压条件下反应,也可以在常压条件下反应。
优选地,步骤(2)中无机酸的质量是绝干木质纤维原料的质量的0.01~10%,例如1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%或9%。
优选地,步骤(2)蒸煮过程中添加聚丙烯酸作为蒸煮助剂,在制浆过程中,浆中所含金属会转变成为它们相应的化合物,而变得不溶解和牢牢附着在浆中纤维上,难以脱除,使得后续漂白压力增大,漂白药剂增多,效率低下。所以,在制浆过程中添加螯合剂对纤维进行螯合处理,能够置换这些金属离子,使得它们溶解并很容易被洗涤除去。特别是纤维中的锰,使用螯合或者酸洗除去锰的效率超过90%。在这样条件下,螯合作用时浆中大部分Ca和Mg能够溶解出来,从而经过简单洗涤就能够除去过渡金属离子。聚丙烯酸是金属离子的优良螯合剂,能在进行蒸煮的同时对纤维产生螯合作用,阻止金属离子对浆的消极作用。因此,在蒸煮时添加少量聚丙烯酸作为蒸煮助剂,能与已有混合酸溶液产生良好的配合作用,更有利于蒸煮。此外,蒸煮时添加聚丙烯酸,可以在蒸煮的同时对纤维进行适度的螯合处理,减小后续纸浆的漂白压力。
优选地,聚丙烯酸的添加量占有机酸水溶液和聚丙烯酸总质量的0.1~10%,例如1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%或9%。
优选地,步骤(2)中所述有机酸为甲酸、乙酸、丙酸、正丁酸或异丁酸中的任意一种或者至少两种的混合物,优选乙酸和正丁酸的混合酸或乙酸和异丁酸的混合酸。采用该优选有机酸,可以显著提高得浆率,降低灰分含量,提高纸浆性能。
优选地,步骤(2)中所述有机酸水溶液为乙酸和正丁酸的混合酸水溶液,在该混合酸水溶液中,以有机酸水溶液的质量为100wt%计,乙酸的含量为60~90%,例如62%、65%、68%、71%、74%、77%、80%、83%、86%或89%,正丁酸的含量为1~40%,例如3%、5%、8%、11%、14%、17%、23%、25%、28%、31%、34%或37%,余量为水。
优选地,步骤(2)中所述有机酸水溶液为乙酸和异丁酸的混合酸水溶液,在该混合酸水溶液中,以有机酸水溶液的质量为100wt%计,乙酸的含量为60~90%,例如62%、65%、68%、71%、74%、77%、80%、83%、86%或89%,异丁酸的含量为1~40%,例如3%、5%、8%、11%、14%、17%、23%、25%、28%、31%、34%或37%,余量为水。
优选地,步骤(2)所述无机酸为盐酸、硝酸或硫酸,优选盐酸。
优选地,步骤(2)蒸煮过程添加聚丙烯酸作为蒸煮助剂,无机酸的质量是绝干木质纤维原料的质量的2~10%,例如3%、4%、5%、6%、7%、8%或9%,有机酸水溶液为乙酸和正丁酸的混合酸水溶液,以有机酸水溶液和聚丙烯酸的质量之和为100wt%计,乙酸的含量为68~90%,例如70%、72%、74%、76%、78%、80%、82%、84%、86%或88%,正丁酸含量为8~30%,例如10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%或28%,聚丙烯酸的含量为1~5%,例如1.3%、1.6%、1.9%、2.2%、2.5%、2.8%、3.1%、3.4%、3.7%、4%、4.3%、4.6%或4.9%,余量为水。
优选地,步骤(2)蒸煮过程添加聚丙烯酸作为蒸煮助剂,无机酸的质量是绝干木质纤维原料的质量的2~10%,有机酸水溶液为乙酸和异丁酸的混合酸水溶液,以有机酸水溶液和聚丙烯酸的质量之和为100wt%计,乙酸的含量为68~90%,例如70%、72%、74%、76%、78%、80%、82%、84%、86%或88%,异丁酸含量为8~30%,例如10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%或28%,聚丙烯酸的含量为1~5%,例如1.3%、1.6%、1.9%、2.2%、2.5%、2.8%、3.1%、3.4%、3.7%、4%、4.3%、4.6%或4.9%,余量为水。
优选地,有机酸水溶液总质量为绝干木质纤维原料的总质量比为2~20倍。
在步骤(1)及步骤(2)中如需要调节浓度则可以加入部分水。
另外,在蒸煮过程中还会产生少量甲酸、乙酸和糠醛等物质。
优选地,待蒸煮结束后,对蒸煮后得到的纤维及蒸煮液进行分离,并收集蒸煮液。
优选地,对分离后得到的纤维使用有机酸洗涤,以除掉纤维中残余杂质,有机酸洗涤后用水以相同方法洗涤,收集有机酸及水洗涤产生的洗涤液。
蒸煮结束后,用有机酸对纤维进行洗涤,一方面在洗掉纤维中残留的木质素的同时,恰好构成了除去过渡金属离子最好的洗涤条件(螯合处理后酸洗纤维),洗掉木质素的同时也高效地洗掉了附着在纤维表面的过渡金属离子。
其中,所述洗涤用的有机酸质量和水的质量均独立地为绝干木质纤维原料质量的0.5~20倍,洗涤次数均独立地为1~20。
优选地,将蒸煮液及洗涤液充分混合,并对其进行蒸发浓缩,所回收有机酸可用于蒸煮或纤维洗涤,浓缩液可提取其中的半纤维素及木素等副产物。
优选地,对洗涤后得到的纤维进行筛选和过氧化氢漂白,优选全无氯漂白,漂白后可得到白度更高的优质纸浆。
与已有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明通过Na2CO3溶液预浸渍、添加无机酸作为蒸煮催化剂的有机酸水溶液蒸煮两段结合的方法,将木质纤维原料中的硅大量溶出于预浸渍液中,且此段中原料中的木素与半纤维素并无明显降解,所以并不影响后段蒸煮中木素及半纤维素等副产品的回收利用,与将硅直接溶于蒸煮黑液中相比,硅的回收难度大大降低,且不影响从蒸煮黑液中回收副产物;无机酸作为蒸煮助剂,既可加快脱木素的速度,缩短蒸煮时间,也可提高提高纸浆的强度和纸浆得率,减少废液负荷。
本发明通过利用Na2CO3溶液预浸渍和有机酸水溶液以及无机酸蒸煮之间的协同作用,提高了纸浆的得浆率,降低了灰分含量,提高了纸浆的综合性能。
此方法工艺简单,反应条件温和,可在常压条件下完成,成本低廉,并实现了生产原料的全利用,绿色环保。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
将蔗渣(水分含量8%)切碎,称取粒径大于60目筛孔孔径的蔗渣原料50g放入压力容器中,按液固质量比8:1量取Na2CO3水溶液进行预浸渍,其中Na2CO3水溶液中Na2CO3的浓度为20%,充分搅拌后,在120℃下反应30min,预浸渍结束后将预浸渍液收集,并用清水对纤维进行清洗,收集清洗液;
按液固质量比12:1量取乙酸溶液,其中乙酸溶液浓度为90%,添加1g盐酸于乙酸溶液中,充分搅拌后放入压力容器中,在120℃下反应180min,蒸煮结束后,对纤维进行过滤,并用乙酸对纤维进行洗涤,乙酸洗涤后用清水以相同方法洗涤,收集乙酸及清水洗涤产生的洗涤液;
对预浸渍段的预浸渍液及洗涤液在负压8×104Pa、蒸发温度80℃条件下进行蒸发浓缩,回收水,浓缩液经过处理可得到副产品硅酸钠;
将蒸煮段产生的蒸煮液、洗涤液的混合液在负压8×104Pa、蒸发温度80℃条件下进行蒸发浓缩,冷凝回收乙酸,待浓缩至浓缩液中乙酸总含量为20%时停止浓缩,所回收乙酸可重新用于蒸煮或洗涤。浓缩液用于提取其中的半纤维素及木素等副产物;
对得到的纤维筛选后全无氯漂白,得到白度85%ISO的优质纸浆纤维。
实施例2
将蔗渣(水分含量8%)切碎,称取粒径大于60目筛孔孔径的的蔗渣原料50g放入压力容器中,按液固质量比8:1量取Na2CO3水溶液进行预浸渍,其中Na2CO3水溶液中Na2CO3的浓度为20%,充分搅拌后,在120℃下反应60min,预浸渍结束后将预浸渍液收集,并用清水对纤维进行清洗,收集清洗液;
按液固质量比8:1量取乙酸溶液,其中乙酸溶液浓度为95%,添加1g盐酸于乙酸溶液中,充分搅拌后放入压力容器中,在120℃下反应120min,蒸煮结束后,对纤维进行过滤,并用乙酸对纤维进行洗涤,乙酸洗涤后用清水以相同方法洗涤,收集乙酸及清水洗涤产生的洗涤液;
对预浸渍段的预浸渍液及洗涤液在负压8×104Pa、蒸发温度72℃条件下进行蒸发浓缩,回收水,浓缩液经过处理可得到副产品硅酸钠;
将蒸煮段产生的蒸煮液、洗涤液的混合液在负压9×104Pa、蒸发温度72℃条件下进行蒸发浓缩,冷凝回收乙酸,待浓缩至浓缩液中乙酸总含量为30%时停止浓缩,所回收乙酸可重新用于蒸煮或洗涤。浓缩液用于提取其中的半纤维素及木素等副产物;
对得到的纤维筛选后全无氯漂白,得到白度83%ISO的优质纸浆纤维。
实施例3
其余与实施例1相同,除蒸煮溶剂为甲酸。
实施例4
其余与实施例1相同,除蒸煮溶剂为甲酸和乙酸的混合物。
实施例5
其余与实施例1相同,除蒸煮溶剂为乙酸和正丁酸的水溶液,其中,以有机酸水溶液的质量为100wt%计,乙酸的含量为70%,正丁酸的含量为20%,余量为水。
实施例6
其余与实施例1相同,除蒸煮溶剂为乙酸和异丁酸的水溶液,其中,以有机酸水溶液的质量为100wt%计,乙酸的含量为70%,异丁酸的含量为20%,余量为水。
实施例1以及实施例3~6分别采用了不同的有机酸,其中,实施例5和6的技术效果显著地优于实施例1、3~4,可以证实,采用乙酸和正丁酸的混合酸以及乙酸和异丁酸的混合酸作为蒸煮试剂的技术效果的显著优异甲酸、乙酸以及甲酸乙酸的混合物作为蒸煮试剂。
实施例7
其余与实施例1相同,除步骤(2)蒸煮过程添加聚丙烯酸作为蒸煮助剂,有机酸水溶液为乙酸和正丁酸的混合酸水溶液,以有机酸水溶液和聚丙烯酸的质量之和为100wt%计,乙酸的含量为70%,正丁酸含量为20%,聚丙烯酸的含量为1%,余量为水。
可以证实,实施例7的技术效果显著地优于实施例5和6的技术效果。
实施例8
其余与实施例1相同,除催化剂为硝酸。
实施例9
其余与实施例1相同,除催化剂为硫酸。
实施例1、8和9分别采用了不同的无机酸作为催化剂,其中,采用盐酸作为催化剂的实施例1的技术效果显著地优于实施例8和9。
实施例10
其余与实施例1相同,除在蒸煮过程中添加有聚丙烯酸,且聚丙烯酸的加入量为有机酸水溶液和聚丙烯酸总质量的5%。
对比例1
其余与实施例1相同,除蒸煮溶剂采用甲醇。
对比例2
其余与实施例1相同,除蒸煮溶剂采用乙醇。
对比例3
其余与实施例1相同,除不进行预浸渍工艺。
由实施例1和对比例1~3对比可知,不进行预浸渍的对比例3以及虽然采用预浸渍,但并未采用有机酸作为蒸煮溶剂的对比例1~2的技术效果均显著地劣于实施例1,说明,预浸渍和有机酸蒸煮溶剂之间存在协同效应。
对比例4
其余与实施例1相同,除预浸渍温度为30℃。
对比例5
其余与实施例1相同,除预浸渍温度为250℃。
由对比例4和5可知,其预浸渍温度未落入50~200℃的预浸渍的温度范围内,其技术效果显著地劣于实施例1。
对比例6
其余与实施例1相同,除预浸渍温度为5分钟。
对比例7
其余与实施例1相同,除预浸渍时间为700分钟。
由对比例6和7可知,其预浸渍时间未落入10~600分钟的预浸渍的时间的范围内,其技术效果显著地劣于实施例1。
通过以上实施例也可以证实,只有当预浸渍温度和时间均同时落入50~200℃以及10~600分钟时才可以实现优异的效果,两者之间具有协同效应。
对比例8
其余与实施例1相同,除控制预浸渍液固比为1倍。
对比例9
其余与实施例1相同,除控制预浸渍液固比为22倍。
由对比例8和9可知,预浸渍液固比未落入预浸渍的液固比2~20倍,其技术效果显著地劣于对比例1。
对比例10
其余与实施例5相同,除乙酸的含量为50%,异丁酸含量为35%,余量为水。
对比例11
其余与实施例5相同,除乙酸的含量为90%,异丁酸的含量为0.5%,余量为水。
对比例12
其余与实施例10相同,除聚丙烯酸含量为12%。
对比例13
其余与实施例10相同,除聚丙烯酸含量为0.05%。
对比例14
其余与实施例1相同,除盐酸的质量为绝干蔗渣的0.05%。
对比例15
其余与实施例1相同,除盐酸的质量为绝干蔗渣的11%。
对比例16
其余与实施例1相同,除蒸煮温度为50℃,蒸煮时间为700分钟。
对比例17
其余与实施例1相同,除蒸煮温度为220℃,蒸煮时间为5分钟。
对实施例1~10以及对比例1~17进行性能测试,结果如下所示:
以下纸浆的性能指数均在打浆转速为600r时得到,漂白均在同样漂白条件下进行。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (19)
1.一种木质纤维原料的处理方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)预浸渍:将木质纤维原料置于Na2CO3水溶液中,Na2CO3水溶液的质量为绝干木质纤维原料总质量的2~20倍,在压力容器中50~200℃反应10~600分钟,之后对木质纤维原料进行过滤分离,收集预浸渍液,用水对纤维进行洗涤,收集洗涤液;
(2)蒸煮:以有机酸水溶液为蒸煮溶剂,并添加无机酸作为催化剂,对浸渍后的木质纤维原料进行蒸煮,所述蒸煮温度为70~200℃,蒸煮时间为10~600分钟;
其中,步骤(2)中无机酸的质量是绝干木质纤维原料的质量的1~10%,步骤(2)中有机酸水溶液总质量为绝干木质纤维原料的总质量比为2~20倍;
步骤(2)中所述有机酸为乙酸和正丁酸的混合酸或乙酸和异丁酸的混合酸,步骤(2)蒸煮过程中添加聚丙烯酸作为蒸煮助剂,所述聚丙烯酸的添加量占有机酸水溶液和聚丙烯酸总质量的0.1~10%,步骤(2)中所述有机酸水溶液为乙酸和正丁酸的混合酸水溶液,在该混合酸水溶液中,以有机酸水溶液的质量为100wt%计,乙酸的含量为60~90%,正丁酸的含量为1~40%,余量为水;步骤(2)中所述有机酸水溶液为乙酸和异丁酸的混合酸水溶液,在该混合酸水溶液中,以有机酸水溶液的质量为100wt%计,乙酸的含量为60~90%,异丁酸的含量为1~40%,余量为水。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中木质纤维原料为粉碎化后粒径大于60目筛孔孔径的木质纤维原料。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中木质纤维原料为木本类生物质或/和禾本类生物质。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述木本类生物质选自硬木、软木或灌木中的任意一种或者至少两种的混合物。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述禾本类生物质选自甘蔗渣、竹、稻草、麦秸、玉米杆或芦苇中的任意一种或者至少两种的混合物。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,Na2CO3水溶液中Na2CO3的浓度为1~50%。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中预浸渍的压力为1×105至2×105Pa。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,将步骤(1)中得到的预浸渍液及洗涤液进行浓缩回收,回用其中的水,浓缩液经过处理可得到副产品硅酸钠。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)预浸渍洗涤所用水质量为绝干木质纤维原料质量的0.5~20倍,洗涤次数为1~20。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中蒸煮压力为1×105至2×105Pa。
11.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)蒸煮过程添加聚丙烯酸作为蒸煮助剂,无机酸催化剂的质量是绝干木质纤维原料的质量的2~10%,有机酸水溶液为乙酸和正丁酸的混合酸水溶液,以有机酸水溶液和聚丙烯酸的质量之和为100wt%计,乙酸的含量为68~90%,正丁酸含量为8~30%,聚丙烯酸的含量为1~5%,余量为水。
12.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)蒸煮过程添加聚丙烯酸作为蒸煮助剂,无机酸催化剂的质量是绝干木质纤维原料的质量的2~10%,有机酸水溶液为乙酸和异丁酸的混合酸水溶液,以有机酸水溶液和聚丙烯酸的质量之和为100wt%计,乙酸的含量为68~90%,异丁酸含量为8~30%,聚丙烯酸的含量为1~5%,余量为水。
13.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述无机酸为盐酸、硝酸或硫酸。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述无机酸为盐酸。
15.如权利要求1所述的方法,其特征在于,待蒸煮结束后,对蒸煮后得到的纤维及蒸煮液进行分离,并收集蒸煮液。
16.如权利要求15所述的方法,其特征在于,对分离后得到的纤维使用有机酸洗涤,有机酸洗涤后用水以相同方法洗涤,收集有机酸及水洗涤产生的洗涤液;
其中,所述洗涤用的有机酸质量和水的质量均独立地为绝干木质纤维原料质量的0.5~20倍,洗涤次数均独立地为1~20。
17.如权利要求15或16所述的方法,其特征在于,将蒸煮液及洗涤液充分混合,并对其进行蒸发浓缩。
18.如权利要求16所述的方法,其特征在于,对洗涤后得到的纤维进行筛选和过氧化氢漂白。
19.如权利要求18所述的方法,其特征在于,对洗涤后得到的纤维进行全无氯漂白。
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