CN106996050A - 一种竹材制浆置换蒸煮方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及造纸制浆技术领域，具体公开了一种竹材制浆置换蒸煮方法，将原竹送进切片机进行切片，经过筛选、杂物分离、洗涤、研磨、除髓后进行脱水处理；将处理后的竹料输送到浸泡箱中浸泡；将输出的竹料连同蒸煮液一并连续均匀的送入具有二级喷放横管的连续蒸煮器中，逐步升温，当蒸煮器内温度≥100℃时，停止加热，打开喷放横管，将蒸煮器产生的蒸汽喷放到浸泡箱中；将处理后的浸泡箱中的蒸煮液继续输入到蒸煮器内，再次加温到150℃；关闭加热器，使浆料在蒸煮器循环；将浆料引入换热器与常温的蒸煮液进行热交换，当换热器内温度≤60℃时，将浆料用泵抽出，经过二次喷放到喷放锅内。本发明符合竹材原料的特点，提高竹料制浆的利用率。

Description

一种竹材制浆置换蒸煮方法
技术领域
本发明涉及造纸制浆技术领域，具体涉及一种竹材制浆置换蒸煮方法。
背景技术
目前，全球范围内造纸工业的快速发展使中国已成为世界造纸产品的主要生产国和消费国,生产量和消费量均居世界第二位。而造纸原料的短缺及造纸工业的环境污染问题早已成为制约我国造纸工业发展的最大难题。
我国是世界竹类资源最丰富的国家,有竹类植物约39属,500余种,全国竹林和毛竹林面积约500多万hm2,资源十分丰富,素有“竹子王国”之称。为了缓解木材原料的短缺，我国对竹材进行了充分研究，也发明了一系列针对竹材的制浆造纸方法。
中国专利文献，授权公告号为CN102995476的一种竹材溶解浆置换蒸煮方法，该方法通过对竹片进行分步的脱糖和脱木素处理，相对于传统的制浆方法，能在一定程度上缩短蒸煮周期、降低蒸汽汽耗、避免恶臭污染。
上述技术虽然能在现有的木材制浆流程工艺上进行优化，但究其根本，现有技术的制浆方法，一般都是沿用木材制浆的工艺流程，事实上,竹材制浆与木材制浆有许多本质区别，现有技术没有完全根据竹材的特性及其客观规律来设计制浆流程和工艺方法。在实际生产中，为了更好的利用竹材原料的特点及其制浆的客观规律,急需设计出符合竹材原料制浆的一整套工艺路线。现有技术还缺乏一种专门针对竹材的制浆方法。
发明内容
本发明的目的在于：现有技术的竹材制浆方法多是沿用的木材制浆方法，由于竹材与木材存在本质区别，沿用这种方法制得的产品虽然可以达到使用标准，但由于不是针对竹材专门设计的，其生产效率及原料利用率均不高。针对这一问题，提供一种竹材制浆置换蒸煮方法，符合竹材原料的特点，制浆的原料利用率、热量回收效率均比现有技术更高，且污染物排放量更低。
本发明采用的技术方案如下：
一种竹材制浆置换蒸煮方法，包括以下步骤：
(1)竹材备料：将原竹送进切片机进行切片，经过筛选、杂物分离、洗涤、研磨、除髓后进行脱水处理，输出竹料干度27％-29％；
(2)竹料预浸泡处理：将步骤(1)处理后的竹料输送到浸泡箱中浸泡30-40min，所述浸泡箱盛放有蒸煮液；
(3)竹料初级低温蒸煮：将步骤(2)输出的竹料连同蒸煮液一并连续均匀的送入具有二级喷放横管的连续蒸煮器中，逐步升温，当蒸煮器内温度≥100℃时，停止加热，打开喷放横管，将蒸煮器产生的蒸汽喷放到浸泡箱中；
(4)竹料中级高温蒸煮：将经过步骤(2)处理的浸泡箱中的蒸煮液继续输入到蒸煮器内，再次加温到140℃-150℃，持续反应35-45min；
(5)浆料锅内循环：步骤(4)反应完成后，关闭加热器，使浆料在蒸煮器循环5-10min；(6)锅内浆料冷却：步骤(5)处理完成后，将浆料引入换热器与常温的蒸煮液进行热交换，当换热器内温度≤60℃时，将浆料用泵抽出，经过二次喷放到喷放锅内，完成制浆。
作为优选，所述步骤(2)中的蒸煮液与竹料的质量百分比为1:1。
作为优选，所述蒸煮液中原料的质量百分比为：碱液45％-54％，水45％-54％，添加剂0.5％-1％。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明的竹材制浆置换蒸煮方法，针对竹材的特性，设计了专门的工艺流程，能有效对竹材进行加工，提高了竹材的使用效率。
2、由于竹材结构紧密，表面具有蜡质层，传统木材加工工艺的蒸煮液难以渗透，本发明的竹材制浆置换蒸煮方法采用带有二级喷放的横管连续蒸煮器，在两根蒸煮管之间保持一定的压差，第一次喷放时，由于压力突变，纤维被离散，像海绵一样吸收蒸煮液，经过两次喷放，竹材的纤维被彻底离散，使得蒸煮工序顺利完成。
3、本发明的竹材制浆置换蒸煮方法，由于竹材比木材质地更加紧密，针对这一特征，增设了预浸泡处理步骤，能在蒸煮前，对竹材进行初步的预处理，使其与蒸煮液接触的时间更加充分，提高后续步骤的反应效率。
4、本发明的竹材制浆置换蒸煮方法，采用低温喷放手段，解决了传统工艺中高温喷放造成的大量有毒气体外泄问题，更加环保。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
实施例1，一种竹材制浆置换蒸煮方法，包括以下步骤：
(1)竹材备料：将原竹送进切片机进行切片，经过筛选、杂物分离、洗涤、研磨、除髓后进行脱水处理，输出竹料干度29％；
(2)竹料预浸泡处理：将步骤(1)处理后的竹料输送到浸泡箱中浸泡35min，所述浸泡箱盛放有蒸煮液；由于竹材比木材质地更加紧密，针对这一特征，增设了预浸泡处理步骤，能在蒸煮前，对竹材进行初步的预处理，使其与蒸煮液接触的时间更加充分，
(3)竹料初级低温蒸煮：将步骤(2)输出的竹料连同蒸煮液一并连续均匀的送入具有二级喷放横管的连续蒸煮器中，逐步升温，当蒸煮器内温度为100℃时，停止加热，打开喷放横管，将蒸煮器产生的蒸汽喷放到浸泡箱中；利用初级低温蒸煮产生的蒸汽将浸泡箱内的冷蒸煮液的温度提高，在实现这一阶段热回收的同时，进一步吸收了排放蒸汽中的化学物质。
(4)竹料中级高温蒸煮：将经过步骤(2)处理的浸泡箱中的蒸煮液继续输入到蒸煮器内，再次加温到150℃，持续反应45min；
(5)浆料锅内循环：步骤(4)反应完成后，关闭加热器，使浆料在蒸煮器循环10min；
(6)锅内浆料冷却：步骤(5)处理完成后，将浆料引入换热器与常温的蒸煮液进行热交换，当换热器内温度为60℃时，将浆料用泵抽出，经过二次喷放到喷放锅内，完成制浆。带有二级喷放的横管连续蒸煮器，在两根蒸煮管之间保持一定的压差，第一次喷放时，由于压力突变，纤维被离散，像海绵一样吸收蒸煮液，经过两次喷放，竹材的纤维被彻底离散，制造出来的浆料质量更好；
本实施例的步骤(2)中的蒸煮液与竹料的质量百分比为1:1。
本实施例的蒸煮液中原料的质量百分比为：碱液45％，水54％，添加剂1％。
本实施例的处理方法，区别于传统的木材制浆工艺，针对竹材的特性，有效对其进行加工处理，增加了原料的利用率，提高了竹材制浆的效率。
实施例2，一种竹材制浆置换蒸煮方法，包括以下步骤：
(1)竹材备料：将原竹送进切片机进行切片，经过筛选、杂物分离、洗涤、研磨、除髓后进行脱水处理，输出竹料干度28％；
(2)竹料预浸泡处理：将步骤(1)处理后的竹料输送到浸泡箱中浸泡40min，所述浸泡箱盛放有蒸煮液；由于竹材比木材质地更加紧密，针对这一特征，增设了预浸泡处理步骤，能在蒸煮前，对竹材进行初步的预处理，使其与蒸煮液接触的时间更加充分，
(3)竹料初级低温蒸煮：将步骤(2)输出的竹料连同蒸煮液一并连续均匀的送入具有二级喷放横管的连续蒸煮器中，逐步升温，当蒸煮器内温度为100℃时，停止加热，打开喷放横管，将蒸煮器产生的蒸汽喷放到浸泡箱中；利用初级低温蒸煮产生的蒸汽将浸泡箱内的冷蒸煮液的温度提高，在实现这一阶段热回收的同时，进一步吸收了排放蒸汽中的化学物质。
(4)竹料中级高温蒸煮：将经过步骤(2)处理的浸泡箱中的蒸煮液继续输入到蒸煮器内，再次加温到140℃，持续反应35min；
(5)浆料锅内循环：步骤(4)反应完成后，关闭加热器，使浆料在蒸煮器循环5min；
(6)锅内浆料冷却：步骤(5)处理完成后，将浆料引入换热器与常温的蒸煮液进行热交换，当换热器内温度为60℃时，将浆料用泵抽出，经过二次喷放到喷放锅内，完成制浆。带有二级喷放的横管连续蒸煮器，在两根蒸煮管之间保持一定的压差，第一次喷放时，由于压力突变，纤维被离散，像海绵一样吸收蒸煮液，经过两次喷放，竹材的纤维被彻底离散，制造出来的浆料质量更好；
本实施例的步骤(2)中的蒸煮液与竹料的质量百分比为1:1。
本实施例的蒸煮液中原料的质量百分比为：碱液45％，水54％，添加剂1％。
经过反复实验，在考虑到反应效率跟成本的双重条件下，本实施例的各个步骤的反应时间组合性价比更高。
如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种竹材制浆置换蒸煮方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)竹材备料：将原竹送进切片机进行切片，经过筛选、杂物分离、洗涤、研磨、除髓后进行脱水处理，输出竹料干度27％-29％；
(2)竹料预浸泡处理：将步骤(1)处理后的竹料输送到浸泡箱中浸泡30-40min，所述浸泡箱盛放有蒸煮液；
(3)竹料初级低温蒸煮：将步骤(2)输出的竹料连同蒸煮液一并连续均匀的送入具有二级喷放横管的连续蒸煮器中，逐步升温，当蒸煮器内温度≥100℃时，停止加热，打开喷放横管，将蒸煮器产生的蒸汽喷放到浸泡箱中；
(4)竹料中级高温蒸煮：将经过步骤(2)处理的浸泡箱中的蒸煮液继续输入到蒸煮器内，再次加温到140℃-150℃，持续反应35-45min；
(5)浆料锅内循环：步骤(4)反应完成后，关闭加热器，使浆料在蒸煮器循环5-10min；
(6)锅内浆料冷却：步骤(5)处理完成后，将浆料引入换热器与常温的蒸煮液进行热交换，当换热器内温度≤60℃时，将浆料用泵抽出，经过二次喷放到喷放锅内，完成制浆。
2.如权利要求1所述的竹材制浆置换蒸煮方法，其特征在于，所述步骤(2)中的蒸煮液与竹料的质量百分比为1:1。
3.如权利要求2所述的竹材制浆置换蒸煮方法，其特征在于，所述蒸煮液中原料的组分及质量百分比为：碱液45％-54％，水45％-54％，添加剂0.5％-1％。
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