CN109706770A - 一种生产流程短的造纸浆生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生产流程短的造纸浆生产工艺，涉及粘胶短纤维生产领域，要解决的是流程长、碱消耗大、污水排放量大的问题。本工艺具体步骤如下：第一步，制冷；第二步，配液；第三步，除尘；第四步，制浆；第五步，疏解；第六步，加热；第七步，搅拌；第八步，送料；第九步，压榨；第十步，将压榨得到的液体送往碱回收装置回收。本发明的工艺具有流程短，碱消耗少，污水排放少的优势；且产出的改性纸浆甲纤含量高，反应性能好，质量稳定，易于被下游使用；本发明解决了一些特定造纸用木浆不能直接作为粘胶短纤维生产原料的问题，开拓了粘胶纤维原料来源，使用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及粘胶短纤维生产领域，具体是一种生产流程短的造纸浆生产工艺。
背景技术
当前粘胶短纤维生产所使用的原料浆粕均为溶解浆粕，其浆粕中甲纤的纯度较高，聚合度较为均匀，反应性能好。而近些年对溶解浆的需求有所增加，使得溶解浆供不应求，造成溶解浆价格居高不下。而造纸木浆产量较多，如能找到合适的方法使造纸木浆改性为溶解浆，能较好缓解供求关系，稳定市场。
已有的部分以造纸木浆生产溶解浆粕的生产工艺多含蒸煮工序，消耗大且产生黑液，不易处理；或没有蒸煮工序，所产出的溶解木浆仅堪使用，在甲纤含量，反应性能等重要指标上远逊于溶解浆粕，其工艺流程需要的生产流程较长。随着国家环保战略的实施，旧有的造纸木浆生产溶解浆粕工艺亟需减少污染和消耗。
申请号为201310558359.6，名称为一种造纸浆再生为粘胶短纤维用浆粕的制备方法的文件存在流程长的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产流程短的造纸浆生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种生产流程短的造纸浆生产工艺，具体步骤如下：
第一步，制冷：使用制冷设备对新碱液降温至10-26摄氏度；
第二步，配液：将新碱液、双氧水和循环的含半纤的碱液在浸渍碱罐中混合，得到第一混合物，第一混合物中碱含量为82-88g/L，双氧水含量为0.92-1.15g/L，半纤的含量不高于45g/L；
第三步，除尘：将浆粕包外的附着灰分除去，得到浆粕包；
第四步，制浆：将第一混合物和浆粕包进行破碎混合混合，得到第二混合物；
第五步，疏解：将第二混合物疏解至较小的粒径，粒径不大于7mm，接近单根纤维状态；
第六步，加热：将第五步的产物加热至45-55摄氏度；
第七步，搅拌：将第六步的产物搅拌90-150分钟；
第八步，送料：将第七步的产物送往压榨设备；
第九步，压榨：压榨设备将第八步的产物压榨至干物的重量为总重量的44-50％，得到第三混合物，将第三混合物送往下游使用，压榨得到的液体部分返回配药碱罐，部分送往碱回收装置回收；
第十步，将压榨得到的液体送往碱回收装置回收。
作为本发明进一步的方案：第一步中新碱液采用氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氢氧化锂溶液中的任意一种。
作为本发明进一步的方案：第三步中采用电动毛刷将浆粕包外的附着灰分除去。
作为本发明进一步的方案：第四步中采用立式水力碎浆机进行制浆。
作为本发明进一步的方案：第五步中采用磨浆设备进行疏解。
作为本发明进一步的方案：第六步中采用蒸汽换热器加热。
作为本发明进一步的方案：第四步中第二混合物中浆粕的质量分数为5-7％。
作为本发明进一步的方案：第十步中碱回收装置采用申请号为201310205404.X的装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的工艺具有流程短，碱消耗少，污水排放少的优势；且产出的改性纸浆甲纤含量高，反应性能好，质量稳定，易于被下游使用；
本发明解决了一些特定造纸用木浆不能直接作为粘胶短纤维生产原料的问题，开拓了粘胶纤维原料来源，使用范围广。
附图说明
图1为生产流程短的造纸浆生产工艺的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种生产流程短的造纸浆生产工艺，具体步骤如下：
第一步，制冷：使用制冷设备对氢氧化钠溶液降温至14摄氏度，双氧水依靠分子热运动到达纤维素需要反应的反应点位，依靠低温环境使之在到达之前不能反应。依靠长时间低温碱浸渍让双氧水的分布均匀，在反应时达到均匀反应；
第二步，配液：将氢氧化钠溶液、双氧水和循环的含半纤的碱液在浸渍碱罐中混合，得到第一混合物，第一混合物中碱含量为82g/L，双氧水含量为0.92g/L，半纤的含量不高于45g/L；
第三步，除尘：将浆粕包外的附着灰分除去，得到浆粕包，购买的原料含有的灰分和铁质不高，而浆的生产过程又不含洗浆过程，因而采用这种预防工艺实现低灰分和低铁质；
第四步，制浆：将第一混合物和浆粕包进行破碎混合混合，得到第二混合物；
第五步，疏解：将第二混合物疏解至较小的粒径，粒径不大于7mm，接近单根纤维状态；
第六步，加热：将第五步的产物加热至48摄氏度；
第七步，搅拌：将第六步的产物搅拌125分钟，使浆粕的DP降低到工艺需要的数值，反应性能达到使用要求，半纤充分溶出；
第八步，送料：将第七步的产物送往压榨设备；
第九步，压榨：压榨设备将第八步的产物压榨至干物的重量为总重量的47％，得到第三混合物，将第三混合物送往下游使用，压榨得到的液体部分返回配药碱罐，部分送往碱回收装置回收；
第十步，将压榨得到的液体送往碱回收装置回收。
实施例2
一种生产流程短的造纸浆生产工艺，具体步骤如下：
第一步，制冷：使用制冷设备对新碱液降温至22摄氏度；
第二步，配液：将新碱液、双氧水和循环的含半纤的碱液在浸渍碱罐中混合，得到第一混合物，第一混合物中碱含量为85g/L，双氧水含量为1.05g/L，半纤的含量不高于45g/L；
第三步，除尘：将浆粕包外的附着灰分除去，得到浆粕包；
第四步，制浆：将第一混合物和浆粕包进行破碎混合混合，得到第二混合物，直接使用冷药液实现碱抽提；
第五步，疏解：采用磨浆设备将第二混合物疏解至较小的粒径，粒径不大于7mm，接近单根纤维状态，前期浆粕和碱的浸渍使浆粕成为浆粥状态，但仍有部分浆料呈块状，为含液体的浆块，疏解过程使这部分浆块破碎到较小的粒径，充分强化传质过程，也使得碱和过氧化氢分子热运动的实际距离缩短，双氧水再依靠分子热运动到达纤维素需要反应的反应位置，这让双氧水在纤维素上的分布均匀，缩短了浆料质点之间的性质差异，有助于取得良好工艺结果；
第六步，加热：用蒸汽直接将第五步的产物加热至53摄氏度；
第七步，搅拌：将第六步的产物搅拌120分钟；
第八步，送料：将第七步的产物送往压榨设备；
第九步，压榨：压榨设备将第八步的产物压榨至干物的重量为总重量的50％，得到第三混合物，将第三混合物送往下游使用，压榨得到的液体部分返回配药碱罐，部分送往碱回收装置回收；
第十步，将压榨得到的液体送往申请号为201310205404.X的碱回收装置回收，本工艺减少了洗浆需要的用水，节约了水耗，保持了较高的碱浓度，提升甲纤含量的同时，借助适当的碱回收系统节约了碱消耗。
实施例3
一种生产流程短的造纸浆生产工艺，具体步骤如下：
第一步，制冷：使用制冷设备对氢氧化钾溶液降温至10-26摄氏度；
第二步，配液：将氢氧化钾溶液、双氧水和循环的含半纤的碱液在浸渍碱罐中混合，得到第一混合物，第一混合物中碱含量为88g/L，双氧水含量为1.15g/L，半纤的含量不高于45g/L；
第三步，除尘：将浆粕包外的附着灰分除去，得到浆粕包；
第四步，制浆：用水平卧式碎浆机将第一混合物和浆粕包进行破碎混合混合，得到第二混合物，第二混合物中浆粕的质量分数为6％；
第五步，疏解：将第二混合物疏解至较小的粒径，粒径不大于7mm，接近单根纤维状态；
第六步，加热：使用蒸汽换热器将第五步的产物加热至52摄氏度，将浆料温度上升至降聚反应需要的温度；
第七步，搅拌：将第六步的产物搅拌120分钟；
第八步，送料：将第七步的产物送往压榨设备；
第九步，压榨：采用双网双压机将第八步的产物压榨至干物的重量为总重量的48％，得到第三混合物，将第三混合物送往下游使用，压榨得到的液体部分返回配药碱罐，此部分占压榨得到的液体重量的28％，部分送往碱回收装置回收；
第十步，将压榨得到的液体送往碱回收装置回收，在不进行浆料洗涤的情况下较容易实现碱的回收，实现低碱耗生产。
对比例1
采用现有工艺作为对比例1。
将实施例1-3的工艺和对比例1的工艺进行生产，记录过程中的流程数量、产生的污水、碱消耗和甲纤含量，结果见表1。
表1
从表1中可以看出，实施例1-3的工艺在流程数量、污水产量和碱消耗上均低于对比例1的工艺，实施例1-3的工艺在甲纤含量上高于对比例1的工艺，表明本发明的工艺具有良好的使用效果。
本发明的工作原理是：第一步制冷和第五步疏解，可实现解决现有工艺中存在的产品质量不稳定的问题。
第二步配液和第三步除尘，可实现短流程制成浆料。
第六步加热，在该温度段和时间内，可获得收益较好的工艺。
本发明反应设备更加安全和简单。传统的降聚反应如需达到反应性能的稳定往往需要进入蒸球进行蒸煮，其反应条件是0.5Mpa，150摄氏度。而该工艺使用的热蒸设备是常压，60摄氏度。
本发明通过对反应前浆料充分的传质准备，使得碱浸渍的效果能达到生产理论上需要的近似完全浸渍透的要求。产品质量和稳定性有了大幅提升。通过在核心降聚反应前对反应物料的精心准备，来达到反应结果的均一性和可控性。产品结果可靠性提升较大。
本发明生产消耗降低。依此延伸出的工艺路线，在满足7ml二硫化碳反应性能实验通过时，双氧水消耗低于15kg/t；因其反应药剂在结束时仍具有较高碱浓度，故配套使用碱回收技术是十分划算的。配套由上海凯鑫公司的碱回收技术(专利号201310205404.X，化纤浆纤维素碱压榨液的处理回收工艺)，碱耗低于80kg/t。
本发明生产流程短。由于本工艺紧紧围绕造纸浆不能直接为粘胶纤维原料的核心问题进行生产，使得工艺流程缩短很多。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种生产流程短的造纸浆生产工艺，其特征在于，具体步骤如下：
第一步，制冷：使用制冷设备对新碱液降温至10-26摄氏度；
第二步，配液：将新碱液、双氧水和循环的含半纤的碱液在浸渍碱罐中混合，得到第一混合物，第一混合物中碱含量为82-88g/L，双氧水含量为0.92-1.15 g/L，半纤的含量不高于45 g/L；
第三步，除尘：将浆粕包外的附着灰分除去，得到浆粕包；
第四步，制浆：将第一混合物和浆粕包进行破碎混合混合，得到第二混合物；
第五步，疏解：将第二混合物疏解至较小的粒径，粒径不大于7mm，接近单根纤维状态；
第六步，加热：将第五步的产物加热至45-55摄氏度；
第七步，搅拌：将第六步的产物搅拌90-150分钟；
第八步，送料：将第七步的产物送往压榨设备；
第九步，压榨：压榨设备将第八步的产物压榨至干物的重量为总重量的44-50%，得到第三混合物，将第三混合物送往下游使用，压榨得到的液体部分返回配药碱罐，部分送往碱回收装置回收；
第十步，将压榨得到的液体送往碱回收装置回收。
2.根据权利要求1所述的生产流程短的造纸浆生产工艺，其特征在于，所述第一步中新碱液采用氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氢氧化锂溶液中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的生产流程短的造纸浆生产工艺，其特征在于，所述第三步中采用电动毛刷将浆粕包外的附着灰分除去。
4.根据权利要求1所述的生产流程短的造纸浆生产工艺，其特征在于，所述第四步中采用立式水力碎浆机进行制浆。
5.根据权利要求1或2所述的生产流程短的造纸浆生产工艺，其特征在于，所述第五步中采用磨浆设备进行疏解。
6.根据权利要求1所述的生产流程短的造纸浆生产工艺，其特征在于，所述第六步中采用蒸汽换热器加热。
7.根据权利要求1或4所述的生产流程短的造纸浆生产工艺，其特征在于，所述第四步中第二混合物中浆粕的质量分数为5-7%。
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