CN1083918C - 超短周期杨树、落叶松热喷磨木制浆造纸工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用超短周期杨树、落叶松热喷磨木制浆造纸工艺，其特征是将1-3年生长的杨树和5-8年生的落叶松收割后分别去叶、去梢，经风干、去皮、削片，用苛性钠水溶液浸泡经高温高压蒸煮喷放，制成半成品浆，经二段磨浆制成本色浆，杨树本色浆可抄造包装纸、餐具纸，再经二段漂白，打浆，可抄造新闻纸胶版印刷纸，经三段漂白，再入配10-30%的落叶松漂白浆料，再磨可抄造书写纸、复印纸、铜版原纸、中高档文化用纸，该方法从根本上解决造纸原料的结构，从根本上解决造纸对环境的污染问题，比传统造纸成本低，产量高，易实现工业化、机械化，是造纸工业的技术革新。
Description
本发明涉及一种超短周期杨树、落叶松热喷磨木制浆造纸工艺，具体地说用超短周期杨树、落叶松经过高压蒸煮高压喷射制浆造纸工艺。
目前，我国多数是以麦草、芦苇为原料的草浆造纸，这种方法造纸品种少、档次低、质量差、成本高、效益差，而污染环境更是严重的问题；也有少数是木浆造纸，这种木浆造纸是采用大径级的木材，因此严重的破坏森林资源和生态平衡，有些高档文化用纸，一直需要进口，每年用十几亿外汇购买纸和纸版。
本发明的目的正是为了克服上述已有技术的缺点与不足，而提供一种用超短周期杨树、落叶松热喷磨木制浆造纸工艺，从而改变了传统造纸原料的结构，也从根本上解决了造纸对环境的污染问题。
本发明的目的是通过下列技术方案实现的：
超短周期杨树、落叶松热喷磨木制浆造纸工艺，其特征在于它按下述步骤进行：
a)将超短周期1-3年生长的杨树、超短周期5-8年生长的落叶松收割后分别去叶、去梢，经过风干成风干条材；
b)用去皮机将两种风干条材进行去皮，去皮率至少95％以上，然后用削片机削成长30mm，宽2-3mm的木片，分别装入封闭的浸泡罐内，再分别加入木片重量的1-6％的苛性钠并配成水溶液，水溶液要高于木片层，加热60-90℃，浸泡0.5小时，分别捞出木片，浸泡水返回使用去浸泡新木片；
c)再将(b)项的两种木片分别送入压力容器内，加热控制蒸汽压力7-25kg/cm2，保温7-15分钟，打开阀门，喷放物料，即为两种半成品造纸浆料；
d)将两种半成品浆料分别再经过两段高浓热磨磨浆，浓度为12-16％，即得到两种本色造纸浆料，用杨树本色浆料可抄造包装纸、餐具纸。
将两种本色造纸浆料分别再进行二段漂白，经筛浆去渣，再打浆，控制打浆浓度为12-16％，叩解度40-50(°SR)，杨树漂白浆用长网机抄造新闻纸、胶版印刷纸；将两种本色浆料进行三段漂白，杨树漂白浆再配入10-30％落叶松漂白浆，经筛浆去渣，再打浆，控制打浆浓度为12-16％，叩解度40-50(°SR)，再经磨浆用长网机抄造书写纸、复印纸、铜版原纸、中高档文化用纸；二段或三段漂白，用H2O2漂白剂，每段用量为本色造纸浆绝干重的2-4％，温度50-90℃，时间1.5-2.5小时。
本发明的造纸原料是超短周期生长的杨树，是由陈聚恒等人发明的技术，已申请了专利，申请号为97119832.2，申请日97年12月30日，公开文献CN1200233A，名称为“超短周期杨树造纸原料林的栽培方法”，该栽培方法选择欧美杨无性系的杨树良种，实施宽窄行，细流沟灌、滴灌，大密度机械化扦插造林，化学除草，大水肥，集约化管理经过卜3年栽培，杨树平均高3.2-8.9米，根径2.7-6.3厘米，亩产条材1.6-2.0吨，合每亩4.8米3-6.3米3，其纤维长度0.6 5-0.85mm，平均胞腔直径为12.69mm，平单壁厚3.58，纤维长度比46.26，纤维壁腔比0.46，导管14，5％，这些条件构成优质造纸原料，它有利于纤维的交织，提高了纸物理性能。
化学组成：克拉逊木素18.41，酸溶木素3.93，综纤维素78.63-79.11，戊聚糖21.93。
超短周期5-8年生长的落叶松，用植苗造林，每亩3000株，不追施化肥，其他培育方法同超短期1-3年生长的杨树。
本发明选择了高温高压蒸煮的方法，使单细胞游离，纤维分离，再通过高压高温喷放，使细胞壁破坏，使细胞在成浆过程中交织更好，从而提高了产品质量，也避免了传统造纸污染环境的问题。
由于采取了上述技术方案，使本发明技术与已有技术相比具有如下优点及效果：
a)采用超短周期1-3年生长的杨树和超短周期5-8年生长的落叶松为原料，采用热喷磨木制浆造纸技术是一种无污染的工艺，解决了世界造纸工业对环境污染的难题，开辟了超短周期条材无污染造纸的新路子，是对造纸技术的重大贡献；
b)采用超短周期杨树、落叶松为造纸原料，不仅能迅速解决木浆造纸原料的供应，实现了木浆造纸的新品种，改变了高档纸的进口问题，同时也保护森林资源，提高森林的覆盖，改善了气侯和可取得良好的生态效益；
c)造纸原料基地比常规原料基地少9倍以上，建厂投资比传统的造纸厂投资少，而且原料成本低，产量高，易实现工业化、规模化、机械化，推广效益好。
d)该工艺方法得率高达86％，比KP化学制浆法得率提高近一倍。
e)由于洗涤水为中性，可直接用于浇灌农田或林地，当排入江河、水库时，则将木素、CO2沉淀补氧后，达标排放。
f)产品质量均符合国家标准。
见表1、表2
表1 超短周期杨树热喷磨木木色浆物理性能
表2 漂白浆物理性能
实施例1：
选择在新疆培育的超短周期一年生欧美杨，将收割后的杨树去叶去梢，经过风干成条材，再用去皮机将风干条材去皮，去皮率达95％，然后用削片机，削成长30mm，宽2-3mm木片，取100kg装入封闭的浸泡罐内，按木片重的6％取苛性钠6kg，配成水溶液，水溶液高过木料层，加热至60℃±2，浸泡0.5小时，捞出木片，浸泡水再返回浸泡新木片，再将浸泡好木片送入压力容器内，加热控制蒸汽压力为7kg/cm2，保温15分钟后，打开阀门，喷放物料，即制成半成品造纸浆料，再将半成品造纸浆料经过二段高浓热磨机磨浆，浓度为14％，即得到本色造纸浆料，可抄造包装纸、餐具纸。将本色造纸浆料再进行二段漂白，用H2O2漂白剂，按本色造纸浆料绝干重83kg计算，第一段加3.32kg，第二段加2.49kg，每段温度50℃，时间2.5小时。漂白后，经筛浆去渣，再打浆，控制打浆浓度为16％，打浆叩解度为40(°SR)，用长网机抄造新闻纸、胶版印刷纸。
实施例2：
选择在新疆培育的超短周期三年生新疆杨，将收割后的杨树去叶去梢，经过风干成条材，再用去皮机将风干条材去皮，去皮率达96％，然后用削片机，削成长30mm，宽2-3mm木片，取100kg装入封闭的浸泡罐内，按木片重的3％取苛性钠3kg，配成水溶液，以溶液高过木料层，加热至90℃±2，浸泡0.5小时，捞出木片，浸泡水再返回浸泡新木片，再将浸泡好木片送入压力容器内，加热控制蒸汽压力为25kg/cm2，保温7分钟后，打开阀门，喷放物料，即制成半成品造纸浆料，再将半成品造纸浆料经过二段高浓热磨机磨浆，浓度为12％，即得到本色造纸浆料，可抄造包装纸、餐具纸。将本色造纸浆料再进行二段漂白，用H2O2漂白剂，取本色造纸浆料绝干重85kg计算，第一段加3.4kg，第二段加2.55kg，每段温度50℃，时间2.5小时，漂白后，经筛浆去渣，再打浆，浓度为12％，打浆叩解度为50(°SR)，用长网机抄造新闻纸、胶版印刷纸。
实施例3：
选择在北京培育的超短周期二年生欧美杨和超短周期8年生长华北落叶松，收割后的分别去叶去梢，经过风干成条材，再用去皮机将风干条材去皮，去皮率达96％，然后用削片机，削成长30mm，宽2-3mm木片，分别取100kg装入封闭的浸泡罐内，按木片重的3％取苛性钠3kg，配成水溶液，水溶液高过木料层，加热至70℃±2，浸泡0.5小时，捞出木片，浸泡水再返回浸泡新木片，再将两种浸泡好木片送入压力容器内，加热控制蒸汽压力为18kg/cm2，保温10分钟后，打开阀门，喷放物料，即制成两种半成品造纸浆料，再将两种半成品造纸浆料经过二段高浓热磨机磨浆，浓度为16％，即得到两种本色造纸浆料，杨树本色造纸浆料可抄造包装纸、餐具纸。将两种本色造纸浆料再进行三段漂白，用H2O2漂白剂，取两种本色造纸浆料绝干重84kg计算，第一段加3.36kg，第二段加2.52kg，第三段加1.68kg，每段温度50℃，时间2.5小时。漂白后，取90kg杨树漂白浆再配入10kg华北落叶松漂白浆，经筛浆去渣，再打浆，浓度为14％，打浆叩解度为50(°SR)，再经磨浆用长网机抄造书写纸、复印纸、铜版原纸、中高档文化用纸。
实施例4：
按实施例3的方法制备的杨树漂白浆取70kg，再配入30kg 5年生华北落叶松漂白浆，经筛浆去渣，再打浆，浓度为16％，打浆叩解度为50(°SR)，再经磨浆用长网机抄造书写纸、复印纸、铜版原纸、中高档文化用纸。
Claims (4)
1、超短周期杨树、落叶松热喷磨木制浆造纸工艺，其特征在于它按下述步骤进行：
a)将超短周期1-3年生长的杨树、超短周期5-8年生长的落叶松收割后分别去叶、去梢，经过风干成风干条材；
b)用去皮机将两种风干条材进行去皮，去皮率至少95％以上，然后用削片机削成长30mm，宽2-3mm的木片，分别装入封闭的浸泡罐内，再分别加入木片重量的1-6％的苛性钠并配成水溶液，水溶液要高于木片层，加热60-90℃，浸泡0.5小时，分别捞出木片，浸泡水返回使用去浸泡新木片；
c)再将(b)项的两种木片分别送入压力容器内，加热控制蒸汽压力7-25kg/cm2，保温7-15分钟，打开阀门，喷放物料，即为两种半成品造纸浆料；
d)将两种半成品浆料分别再经过两段高浓热磨磨浆，浓度为12-16％，即得到两种本色造纸浆料，用杨树本色浆料可抄造包装纸、餐具纸。
2、根据权利要求1所述的造纸工艺，其特征在于将两种本色造纸浆料分别再进行二段漂白，经筛浆去渣，再打浆，控制打浆浓度为12-16％，叩解度40-50(°SR)，杨树漂白浆用长网机抄造新闻纸、胶版印刷纸。
3、根据权利要求1所述的造纸工艺，其特征在于将两种本色浆料进行三段漂白，杨树漂白浆再配入10-30％落叶松漂白浆，经筛浆去渣，再打浆，控制打浆浓度为12-16％，叩解度40-50(°SR)，再经筛浆用长网机抄造书写纸、复印纸、铜版原纸、中高档文化用纸。
4、根据权利要求2或3所述的造纸工艺，其特征在于二段或三段漂白，用H2O2漂白剂，每段用量为本色造纸浆绝干重的2-4％，温度50-90℃，时间1.5-2.5小时。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: BEIJING SENGONG HIGH-TECH INDUSTRY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: CHEN JUHENG; CHEN JIAN Effective date: 20051230 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20051230 Address after: 100081, room 006, block B, No. 48, South Main Street, Haidian District, Beijing, Zhongguancun Patentee after: Beijing forest industry Hi Tech Co Ltd Address before: No 102600 Beijing City Daxing County East No. 18 Room 302 Co-patentee before: Chen Jian Patentee before: Chen Juheng |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20020501 Termination date: 20130202 |