CN109706772A

CN109706772A - 一种常压制纸浆工艺

Info

Publication number: CN109706772A
Application number: CN201910104694.6A
Authority: CN
Inventors: 徐�明; 邢立艳
Original assignee: Fenghe New Materials (beijing) Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Baida Biotechnology Co.,Ltd.
Priority date: 2019-02-01
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2019-05-03
Anticipated expiration: 2039-02-01
Also published as: CN109706772B

Abstract

本发明提供了一种常压制纸浆工艺，所述常压制纸浆工艺包括以下步骤：S1：将原料和药液加入反应釜内，并将原料和药液混合均匀并浸渍；S2：加热S1步骤所得产物；S3：搅拌并洗涤S2步骤所得产物，洗涤所得即为浆料。本发明可有效提高对原料加工效率以及降低纤维损伤，提高制浆效率，适合工业化大规模生产，简化了生产流程及生产设备，便于工作人员控制，同时本发明对制备所需原料的要求低，设备被操作难度低，生产成本低，所得中间产物可循环利用，降低黑液污染物的发生量，从而减少对环境的污染，实现绿色环保与环境和谐。

Description

一种常压制纸浆工艺

技术领域：

本发明涉及制浆造纸及生物质资源利用领域，尤其涉及一种常压制纸浆工艺。

背景技术：

木质纤维原料，作为自然界中的一种重要且储量丰富的生物质资源，如何有效利用木质纤维原料是当下热门研究课题。而对于木质纤维原料的一个重要使用途径便是制造纸浆，这就不得不提及制浆工艺，现有的传统制浆工艺一般采用卡米尔塔式连续蒸煮制浆，可分为四个区，高压浸渍区，加热区，蒸煮器，热扩散区，压力一般为0.3-0.4MPa，温度可达到170℃以上，工作环境为高温高压，且反应过程中木质纤维原料完全依赖药液蒸煮，为提高蒸煮效率，一般还采用分段置换药液等方式降低纤维损伤，提高纸浆质量，但是仍然具有制备材料要求高，生产难度大，成本偏高，得率低，黑液污染物发生量高等特点，与现代先进工业关于节能环保和绿色低碳的要求有一定差距。故本领域急需一种对制备木质纤维原料要求低，且生产难度低，成本偏低，得率高，黑液污染物发生量低的制浆工艺。

因此，本领域亟需一种常压制纸浆工艺。

有鉴于此，提出本发明。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种能够更好制浆的制浆工艺，以解决现有制浆方法制浆效率低的技术问题。

具体的，本发明提供了一种常压制纸浆工艺，所述常压制纸浆工艺包括以下步骤：

S1：将原料和药液加入反应釜内，并将原料和药液混合均匀并浸渍；

S2：加热S1步骤所得产物；

S3：搅拌并洗涤S2步骤所得产物，洗涤所得即为浆料。

采用上述步骤，本发明可有效提高对原料加工效率以及降低纤维损伤，提高制浆效率，适合工业化大规模生产，简化了生产流程及生产设备，便于工作人员控制，同时本发明对制备所需原料的要求低，设备被操作难度低，生产成本低，所得中间产物可循环利用，降低黑液污染物的发生量，从而减少对环境的污染，实现绿色环保与环境和谐。

优选的，S1步骤中，所述原料采用经过软化处理后的木质纤维原料，所述软化处理采用常规的水热软化处理。

更优选的，S1步骤中，所述药液包括：各组分按重量百分比计算，工业碱2～10％、氧化剂1～5％、螯合剂0.2％、硫酸盐1％和余量水，优选的，所述工业碱采用碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠中的一种或几种，所述氧化剂采用过氧化氢、过碳酸钠中的一种或几种，所述螯合剂采用乙二胺四乙酸，所述硫酸盐采用硫酸镁、硫酸钙中的一种或几种，更优选的，所述工业碱采用氢氧化钠，所述氧化剂采用过氧化氢，所述螯合剂采用乙二胺四乙酸，所述硫酸盐采用硫酸镁。

进一步的，S1步骤中，所述原料和药液分别由进料口和进液口注入反应釜内，且控制原料及药液的物料浓度为10～25％，混合均匀后，在80～120℃的条件下浸渍0.5-2小时，优选的，所述80～120℃的温度由原料及药液自带温度提供。

采用上述方案，本发明优化了常压制浆的生产工艺，将原料处理和制浆过程分离，将联系紧密的步骤连续处理提高制浆的效率，减少制浆过程所需的工作人员，进一步解放劳动力，减少生产成本，同时本发明所采用药液浓度使用组分间具有联动效力，减少对环境造成污染并提高制浆效率及制浆质量。

优选的，S2步骤中，所述加热采用电热涂层加热并控制温度，所述反应温度为90～150℃并在所述温度条件下反应0.5～4小时，更优选的，所述电热涂层具有释放远红外电磁波的能力，所述远红外电磁波能与反应介质内部分子和原子发生“共振”，产生强烈的振动、旋转使物体温度升高，从而达到加热的目的，同时所述振动也使物料中的水分子发生振动，形成小分子水，以便药液更快的通过木质纤维缝隙，进入木质纤维内部，加快了制浆速度。

更优选的，所述电热涂层包括：各组分按重量百分比计算，金属氧化物40-60％、非金属氧化物5-20％、有机半导体材料5-20％、高分子聚合物5-20％。进一步的，所述金属氧化物包括：各组分按重量百分比计算，二氧化锡20～40％、五氧化二锑5～20％、四氧化三钴5～10％、三氧化二铝5～35％、氧化锌5～15％、氧化钡5～10％、三氧化二钇5～10％、氧化锆0～20％、氧化锂5～10％，所述非金属氧化物包括：各组分按重量百分比计算，氧化硼10～30％、二氧化硅30～50％、二氧化碲20～40％，所述有机半导体材料包括：各组分按重量百分比计算，聚苯胺10～90％、聚吡咯10～90％，所述高分子聚合物包括：各组分按重量百分比计算，聚丙氰10～90％、聚酰胺10～90％。

采用上述方案，本发明的制浆效率及制浆质量具有显著提高，且优化了生产工艺，降低了生产难度。

优选的，S3步骤中，所述搅拌采用搅拌棒实现，所述搅拌棒的旋转转速为0.5r/min-5r/min，更优选的，所述搅拌棒以固定速度旋转，使电热涂料产生的红外电磁波在反应釜内均匀分布，采用上述方法，其优点在于本方法的发热面较大，且便于维修及更换，同时也能实现搅拌作用。

优选的，S3步骤中，所述洗涤包括黑液抽离、洗涤液添加以及浆料抽离，所述黑液抽离、洗涤液添加以及浆料抽离三个动作依次进行，即先将反应釜内的黑液抽离，然后向反应釜内通入洗涤液并搅拌后，重新抽出洗涤液，多次循环洗涤，更优选的，所述洗涤时间0.5-2小时，最后将反应釜内的洗涤后将浆料抽出，即得到浆料。

更优选的，所述洗涤过程通过洗涤液与S2步骤所得的纸浆原液上下对流洗涤实现，即从所述反应釜底端注入洗涤液对反应釜内纸浆原液进行洗涤，其中洗涤液从下向上流动，纸浆原液从上向下流动，两股对流在搅拌协助下充分洗涤，充分洗涤后将洗涤液抽离排出。

进一步的，所述洗涤后的抽离洗涤液可作为药液载体在S1步骤中二次利用。

进一步的，上述制纸浆工艺采用相应的制纸浆设备进行反应，所述设备包括进料混合区、反应区及置换洗涤区三个加工区，所述进料混合区底端与反应区顶端相连接，反应区底端与置换洗涤区顶端相连接，所述进料混合区上设置有原料进口，所述反应区上设置有加热区，所述置换洗涤区上设置有搅拌结构、洗涤口、黑液抽离口及成品抽离口，所述洗涤口包括洗涤液抽离口及洗涤液入口。

更优选的，所述制纸浆设备还包括搅拌棒，所述搅拌棒一端从进料混合区顶端进入制纸浆设备壳体内部，贯穿整个反应区进入置换洗涤区前段，所述搅拌棒另一端设置在进料混合区顶端上方，所述结构不仅能搅拌置换洗涤区，还利用搅拌棒的转动对进料混合区及反应区产生搅拌效果，提高设备的生产效率。

进一步的，所述搅拌棒设置在设备壳体外部的一端连接有第一电机，所述第一电机与电源相连接，且所述第一电机用于为搅拌棒提供其搅拌所必须动力，进一步的，所述第一电极的中心轴线与搅拌棒的中心轴线为同一中心轴线，所述结构符合结构力学的设计要求，同时便于维修更换，保证设备在高强度的工作环境下可以正常运行，提高了设备的使用寿命。

优选的，所述搅拌棒进入设备的一端上设置有搅拌叶片，所述搅拌叶片大小与置换洗涤区相配合，所述结构加大了设备中置换洗涤区的搅拌强度，显著提高设备的生产质量及生产效率。

优选的，原料进口包括进液口、排液口及进料口，所述进液口用于向设备内加入生产所需药液，所述排液口用于排出进料混合区内多余药液，所述进料口用于向设备内加入生产所需原料，所述结构便于生产原料及药液分别添加，利用对生产原料及药液的添加比例进行控制，提高生产精度，提高设备的生产质量。

优选的，所述加热区包括壳体加热区，所述壳体加热区用于对反应区进行加热，提供设备生产所必须的热量，更优选的，所述壳体加热区设置在反应区底端内壁上，进一步的，所述壳体加热区采用电热涂层实现加热，所述电热涂层与电源相连接，采用上述结构使本发明不需要采用高温高压蒸汽加热，降低设备内的压力及温度，降低设备生产时的事故危险程度，提高设备的安全性，同时本设备利用电热涂层发射激发的远红外电磁波实现加热，而远红外电磁波加热时会使设备内的微观粒子产生强烈的振动、旋转，形成小分子水，以便药液通过纤维缝隙进入纤维内部，提高设备的生产速度。

更优选的，所述加热区还包括搅拌棒加热区，所述搅拌棒加热区设置在搅拌棒上，且位于搅拌棒穿过反应区的这一段棒体上，所述搅拌棒加热区与电源相连接，所述搅拌棒加热区用于对设备的反应区进行针对性的加热，提高设备的生产精度及生产质量。

优选的，所述搅拌结构设置置换洗涤区底端，所述洗涤液抽离口设置在洗涤液入口上方，所述成品抽离口设置在洗涤液入口之上洗涤液抽离口之下，且所述洗涤液抽离口大小大于洗涤液入口大小，更优选的，所述洗涤液入口设置在本发明的设备底端，采用上述结构，便于本发明的置换洗涤区工作，提高置换洗涤区的洗涤效率。

更优选的，所述制纸浆设备还包括洗涤液转移管路，所述洗涤液转移管路一端与洗涤液抽离口可拆卸的相连接，另一端与进液口可拆卸的相连接，所述洗涤液转移管路包括转移泵，所述转移泵用于为洗涤液转移提供其所必要的动力，所述结构便于对洗涤液的二次利用，减少设备的污染性。

采用上述方法，本发明对黑液利用率显著提高，且对浆料适应性好，洗涤水温较高，生产量大，满足工业化生产。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.采用上述方案，本发明优化了常压制浆的生产工艺，将原料处理和制浆过程分离，将联系紧密的步骤连续处理提高制浆的效率，减少制浆过程所需的工作人员，进一步解放劳动力，减少生产成本。

2.采用上述方案，本发明所采用药液浓度使用组分间具有联动效力，减少对环境造成污染并提高制浆效率及制浆质量。

3.采用上述方案，本发明的制浆效率及制浆质量具有显著提高，且优化了生产工艺，降低了生产难度，且本发明对黑液利用率显著提高，且对浆料适应性好，洗涤水温较高，生产量大，满足工业化生产。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种连续制纸浆设备的立体图；

图2为本发明一种连续制纸浆设备的剖视图；

图3为本发明一种连续制纸浆设备的正视图。

附图标记说明：

通过上述附图标记说明，结合本发明的实施例，可以更加清楚的理解和说明本发明的技术方案。

1、进料混合区；11、进液口；12、排液口；13、进料口；2、反应区；3、置换洗涤区；31、黑液抽离口；32、成品抽离口；33、洗涤液抽离口；34、洗涤液入口；4、搅拌棒；41、第一电机；42、搅拌叶片；5、洗涤液转移管路；51、转移泵。

具体实施方式：

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

实验例1

本实验例为本发明中，申请人对不同生产原料的筛选过程。

实验材料：针叶木片、阔叶木片、氢氧化钠、过氧化氢、乙二胺四乙酸、硫酸镁、水、二氧化锡、五氧化二锑、四氧化三钴、三氧化二铝、氧化锌、氧化钡、三氧化二钇、氧化锆、氧化锂、氧化硼、二氧化硅、二氧化碲、聚苯胺、聚吡咯、聚丙氰、聚酰胺。

制备过程A：

所述制备过程A包括以下步骤：

S1：将针叶木片和药液加入反应釜内，并将针叶木片和药液混合均匀并浸渍，所述针叶木片已经过软化处理，所述软化处理采用常规的水热软化处理，所述药液为配方量的氢氧化钠、过氧化氢、乙二胺四乙酸、硫酸镁和水的混合物，所述针叶木片和药液分别由进料口和进液口注入反应釜内，且控制针叶木片及药液的物料浓度为18％，混合均匀后，在100℃的条件下浸渍1.2小时。

S2：加热S1步骤所得产物，所述加热采用电热涂层加热并控制温度，所述反应温度为120℃并在所述温度条件下反应2.2小时，所述电热涂层包括：各组分按重量百分比计算，二氧化锡15％、五氧化二锑5％、四氧化三钴2.5％、三氧化二铝10％、氧化锌5％、氧化钡2.5％、三氧化二钇2.5％、氧化锆5％、氧化锂2.5％、氧化硼4.5％、二氧化硅6.2％、二氧化碲7.3％、聚苯胺8％、聚吡咯8％、聚丙氰8％、聚酰胺8％。

S3：搅拌并洗涤S2步骤所得产物，洗涤所得即为浆料，所述搅拌采用搅拌棒实现，所述搅拌棒的旋转转速为3r/min，所述洗涤过程为先将反应釜内的黑液抽离，然后向反应釜内通入洗涤液并搅拌，洗涤充分后重新抽出洗涤液，多次循环洗涤，所述洗涤时间1.2小时，最后将反应釜内的洗涤后将浆料抽出，即得到浆料A。

制备过程B：

所述制备过程B包括以下步骤：

S1：将阔叶木片和药液加入反应釜内，并将阔叶木片和药液混合均匀并浸渍，所述阔叶木片已经过软化处理，所述软化处理采用常规的水热软化处理，所述药液为配方量的氢氧化钠、过氧化氢、乙二胺四乙酸、硫酸镁和水的混合物，所述阔叶木片和药液分别由进料口和进液口注入反应釜内，且控制阔叶木片及药液的物料浓度为18％，混合均匀后，在100℃的条件下浸渍1.2小时。

S3：搅拌并洗涤S2步骤所得产物，洗涤所得即为浆料，所述搅拌采用搅拌棒实现，所述搅拌棒的旋转转速为3r/min，所述洗涤过程为先将反应釜内的黑液抽离，然后向反应釜内通入洗涤液并搅拌，洗涤充分后重新抽出洗涤液，多次循环洗涤，所述洗涤时间1.2小时，最后将反应釜内的洗涤后将浆料抽出，即得到浆料B。

本实验例中，验证了不同原料对制成浆料的抗张指数、耐破指数、撕裂指数、亮度、黏度、尘埃度的影响。

申请人经过大量实验后，(如表1所示)发现对于本发明而言采用针叶木片作为生产原料制成纸浆的质量优于以阔叶木片作为生产原料制成纸浆的质量，所述纸浆的质量由如下检测项目判定：抗张指数、耐破指数、撕裂指数、亮度、黏度及尘埃度。

所述抗张指数、耐破指数及撕裂指数根据QB/T3704检测，且所述检测条件为打浆度为45°SR，抄片定量为60g/m2，抗张指数、耐破指数及撕裂指数判定标准采用QB/T1678—2007所述漂白硫酸盐针叶木浆及阔叶木浆的判定标准，所述亮度根据QB/T8940.2及QB/T7974检测，亮度判定标准采用QB/T1678—2007所述漂白硫酸盐针叶木浆及阔叶木浆的判定标准，所述黏度根据QB/T1548检测，黏度判定标准采用QB/T1678—2007所述漂白硫酸盐针叶木浆及阔叶木浆的判定标准，所述尘埃度根据QB/T10740—1989检测，尘埃度判定标准采用QB/T1678—2007所述漂白硫酸盐针叶木浆及阔叶木浆的判定标准。

表1不同生产原料对制成浆料的抗张指数、耐破指数、撕裂指数、亮度、黏度、尘埃度的影响

检测项目	浆料A	浆料B
			抗张指数	优等品	二等品
耐破指数	一等品	一等品
			撕裂指数	优等品	二等品
亮度	一等品	一等品
			黏度	优等品	二等品
尘埃度	一等品	二等品

本实验例中，申请人经过大量实验，证明了本发明中采用针叶木片作为生产原料对制成的纸浆，在测量项目：抗张指数、耐破指数、撕裂指数、亮度、黏度及尘埃度上的表现显著优于采用阔叶木片作为生产原料制成的纸浆，且采用药液各组分满足如下比例时表1的结论也均可成立。上述各组分比例为：各组分按重量百分比计算，氢氧化钠2～10％、过氧化氢1～5％、乙二胺四乙酸0.2％、硫酸镁1％和余量水。

如表1所示，采用针叶木片作为生产原料时，本发明提供的常压制纸浆工艺可生产出质量最好的纸浆，代表所述纸浆质量的抗张指数、耐破指数、撕裂指数、亮度、黏度及尘埃度能达到最优的标准。

实验例2

本实验例为本发明中，申请人对不同加热方式的筛选过程。

实验材料：针叶木片、氢氧化钠、过氧化氢、乙二胺四乙酸、硫酸镁、水、二氧化锡、五氧化二锑、四氧化三钴、三氧化二铝、氧化锌、氧化钡、三氧化二钇、氧化锆、氧化锂、氧化硼、二氧化硅、二氧化碲、聚苯胺、聚吡咯、聚丙氰、聚酰胺。

制备过程A1：

所述制备过程A1包括以下步骤：

S2：加热S1步骤所得产物，所述加热采用电热涂层加热并控制温度，所述反应温度为120℃并在所述温度条件下反应2.2小时，所述电热涂层包括：各组分按重量百分比计算，二氧化锡12％、五氧化二锑4％、四氧化三钴2％、三氧化二铝8％、氧化锌4％、氧化钡2％、三氧化二钇2％、氧化锆4％、氧化锂2％、氧化硼5％、二氧化硅8％、二氧化碲7％、聚苯胺10％、聚吡咯10％、聚丙氰10％、聚酰胺10％。

S3：搅拌并洗涤S2步骤所得产物，洗涤所得即为浆料，所述搅拌采用搅拌棒实现，所述搅拌棒的旋转转速为3r/min，所述洗涤过程为先将反应釜内的黑液抽离，然后向反应釜内通入洗涤液并搅拌，洗涤充分后重新抽出洗涤液，多次循环洗涤，所述洗涤时间1.2小时，最后将反应釜内的洗涤后将浆料抽出，即得到浆料A1。

制备过程A2：

所述制备过程A2包括以下步骤：

S2：加热S1步骤所得产物，所述加热采用电热涂层加热并控制温度，所述反应温度为120℃并在所述温度条件下反应2.2小时，所述电热涂层包括：各组分按重量百分比计算，二氧化锡15％、五氧化二锑5％、四氧化三钴2.5％、三氧化二铝10％、氧化锌5％、氧化钡2.5％、三氧化二钇2.5％、氧化锆5％、氧化锂2.5％、氧化硼4.5％、二氧化硅7.2％、二氧化碲6.3％、聚苯胺8％、聚吡咯8％、聚丙氰8％、聚酰胺8％。

S3：搅拌并洗涤S2步骤所得产物，洗涤所得即为浆料，所述搅拌采用搅拌棒实现，所述搅拌棒的旋转转速为3r/min，所述洗涤过程为先将反应釜内的黑液抽离，然后向反应釜内通入洗涤液并搅拌，洗涤充分后重新抽出洗涤液，多次循环洗涤，所述洗涤时间1.2小时，最后将反应釜内的洗涤后将浆料抽出，即得到浆料A2。

制备过程A3：

所述制备过程A3包括以下步骤：

S2：加热S1步骤所得产物，所述加热采用电热涂层加热并控制温度，所述反应温度为120℃并在所述温度条件下反应2.2小时，所述电热涂层包括：各组分按重量百分比计算，二氧化锡18％、五氧化二锑6％、四氧化三钴3％、三氧化二铝12％、氧化锌6％、氧化钡3％、三氧化二钇3％、氧化锆6％、氧化锂3％、氧化硼3.5％、二氧化硅5.6％、二氧化碲4.9％、聚苯胺6.5％、聚吡咯6.5％、聚丙氰6.5％、聚酰胺6.5％。

S3：搅拌并洗涤S2步骤所得产物，洗涤所得即为浆料，所述搅拌采用搅拌棒实现，所述搅拌棒的旋转转速为3r/min，所述洗涤过程为先将反应釜内的黑液抽离，然后向反应釜内通入洗涤液并搅拌，洗涤充分后重新抽出洗涤液，多次循环洗涤，所述洗涤时间1.2小时，最后将反应釜内的洗涤后将浆料抽出，即得到浆料A3。

制备过程a1：

所述制备过程a1包括以下步骤：

S2：加热S1步骤所得产物，所述加热采用蒸煮加热并控制温度，所述反应温度为120℃并在所述温度条件下反应2.2小时。

制备过程a2：

所述制备过程a2包括以下步骤：

S2：加热S1步骤所得产物，所述加热采用微波加热并控制温度，所述微波加热功率为300W，所述反应温度为120℃并在所述温度条件下反应2.2小时。

本实验例中，验证了不同加热方式对制成浆料的抗张指数、耐破指数、撕裂指数、亮度、黏度、尘埃度的影响。

申请人经过大量实验后，(如表2所示)发现能够同时保证针叶木片为原料制成纸浆的抗张指数、耐破指数、撕裂指数、亮度、黏度、尘埃度的加热方式为利用电镀涂层加热。

所述抗张指数、耐破指数及撕裂指数根据QB/T3704检测，且所述检测条件为打浆度为45°SR，抄片定量为60g/m²，抗张指数、耐破指数及撕裂指数判定标准采用QB/T1678—2007所述漂白硫酸盐针叶木浆的判定标准，所述亮度根据QB/T8940.2及QB/T7974检测，亮度判定标准采用QB/T1678—2007所述漂白硫酸盐针叶木浆的判定标准，所述黏度根据QB/T1548检测，黏度判定标准采用QB/T1678—2007所述漂白硫酸盐针叶木浆的判定标准，所述尘埃度根据QB/T10740—1989检测，尘埃度判定标准采用QB/T1678—2007所述漂白硫酸盐针叶木浆的判定标准。

表2不同加热方式对制成纸浆的抗张指数、耐破指数、撕裂指数、亮度、黏度、尘埃度的影响

组别

抗张指数

耐破指数

撕裂指数

亮度

黏度

尘埃度

制备过程A1

一等品

优等品

一等品

制备过程A2

优等品

一等品

优等品

一等品

优等品

一等品

制备过程A3

一等品

优等品

一等品

优等品

制备过程a1

合格品

二等品

合格品

二等品

一等品

制备过程a2

二等品

合格品

二等品

一等品

二等品

本实验例中，申请人经过大量实验，证明了本发明中采用电镀涂层加热方式对制成的纸浆，在测量项目：抗张指数、耐破指数、撕裂指数、亮度、黏度及尘埃度上的表现显著优于采用蒸煮加热或微波加热制成的纸浆，且药液各组分满足如下比例时表2的结论也均可成立。上述各组分比例为：各组分按重量百分比计算，氢氧化钠2～10％、过氧化氢1～5％、乙二胺四乙酸0.2％、硫酸镁1％和余量水。

如表2所示，采用电镀涂层作为加热方式时，采用配方量配比的电镀涂层制成的纸浆质量均显著优于采用蒸煮加热或微波微波作为加热方式制成的纸浆质量，故采用上述方案，能够保证制成纸浆的抗张指数、耐破指数、撕裂指数、亮度、黏度、尘埃度，有效提高纸浆质量。

实施例1：

S3：搅拌并洗涤S2步骤所得产物，洗涤所得即为浆料，所述搅拌采用搅拌棒实现，所述搅拌棒的旋转转速为3r/min，所述洗涤过程为先将反应釜内的黑液抽离，然后向反应釜内通入洗涤液并搅拌，洗涤充分后重新抽出洗涤液，多次循环洗涤，所述洗涤时间1.2小时，最后将反应釜内的洗涤后将浆料抽出，即得到浆料1。

实施例2：

S3：搅拌并洗涤S2步骤所得产物，洗涤所得即为浆料，所述搅拌采用搅拌棒实现，所述搅拌棒的旋转转速为3r/min，所述洗涤过程为先将反应釜内的黑液抽离，然后向反应釜内通入洗涤液并搅拌，洗涤充分后重新抽出洗涤液，多次循环洗涤，所述洗涤时间1.2小时，最后将反应釜内的洗涤后将浆料抽出，即得到浆料2。

实施例3：

S3：搅拌并洗涤S2步骤所得产物，洗涤所得即为浆料，所述搅拌采用搅拌棒实现，所述搅拌棒的旋转转速为3r/min，所述洗涤过程为先将反应釜内的黑液抽离，然后向反应釜内通入洗涤液并搅拌，洗涤充分后重新抽出洗涤液，多次循环洗涤，所述洗涤时间1.2小时，最后将反应釜内的洗涤后将浆料抽出，即得到浆料3。

实施例4：

对实施例1-3中制备得到的浆料进行质量检测实验，验证了不同比例的电热涂层加热对制成浆料的抗张指数、耐破指数、撕裂指数、亮度、黏度、尘埃度的影响。

所述抗张指数、耐破指数及撕裂指数根据QB/T3704检测，且所述检测条件为打浆度为45°SR，抄片定量为60g/m2，抗张指数、耐破指数及撕裂指数判定标准采用QB/T1678—2007所述漂白硫酸盐阔叶木浆的判定标准，所述亮度根据QB/T8940.2及QB/T7974检测，亮度判定标准采用QB/T1678—2007所述漂白硫酸盐阔叶木浆的判定标准，所述黏度根据QB/T1548检测，黏度判定标准采用QB/T1678—2007所述漂白硫酸盐阔叶木浆的判定标准，所述尘埃度根据QB/T10740—1989检测，尘埃度判定标准采用QB/T1678—2007所述漂白硫酸盐阔叶木浆的判定标准。

表3各实施例所得浆料质量对比表

组别

抗张指数

耐破指数

撕裂指数

亮度

黏度

尘埃度

实施例1

优等品

一等品

优等品

一等品

优等品

一等品

实施例2

优等品

一等品

优等品

一等品

优等品

实施例3

优等品

一等品

优等品

一等品

优等品

实施例5：

如图1及图2所示，本发明还提供了采用上述制纸浆工艺的制纸浆设备，所述设备包括进料混合区1、反应区2及置换洗涤区3三个加工区，所述进料混合区1底端与反应区2顶端相连接，反应区2底端与置换洗涤区3顶端相连接，所述进料混合区1上设置有原料进口，所述反应区2上设置有加热区，所述置换洗涤区3上设置有搅拌结构、洗涤口、黑液抽离口31及成品抽离口32，所述洗涤口包括洗涤液抽离口33及洗涤液入口34。

所述制纸浆设备还包括搅拌棒4，所述搅拌棒4一端从进料混合区1顶端进入制纸浆设备壳体内部，贯穿整个反应区2进入置换洗涤区3前段，所述搅拌棒4另一端设置在进料混合区1顶端上方，所述结构不仅能搅拌置换洗涤区3，还利用搅拌棒4的转动对进料混合区1及反应区2产生搅拌效果，提高设备的生产效率。所述搅拌棒4设置在设备壳体外部的一端连接有第一电机41，所述第一电机41与电源相连接，且所述第一电机41用于为搅拌棒4提供其搅拌所必须动力，在本发明的一个优选实施方式中的，所述第一电极的中心轴线与搅拌棒4的中心轴线为同一中心轴线，所述结构符合结构力学的设计要求，同时便于维修更换，保证设备在高强度的工作环境下可以正常运行，提高了设备的使用寿命。所述搅拌棒4进入设备的一端上设置有搅拌叶片42，所述搅拌叶片42大小与置换洗涤区3相配合，所述结构加大了设备中置换洗涤区3的搅拌强度，显著提高设备的生产质量及生产效率。

原料进口包括进液口11、排液口12及进料口13，所述进液口11用于向设备内加入生产所需药液，所述排液口12用于排出进料混合区1内多余药液，所述进料口13用于向设备内加入生产所需原料，所述结构便于生产原料及药液分别添加，利用对生产原料及药液的添加比例进行控制，提高生产精度，提高设备的生产质量。

所述加热区包括壳体加热区，所述壳体加热区用于对反应区2进行加热，提供设备生产所必须的热量，更在本发明的一个优选实施方式中，所述壳体加热区设置在反应区2底端内壁上，在本发明的一个优选实施方式中的，所述壳体加热区采用电热涂层实现加热，所述电热涂层与电源相连接，采用上述结构使本发明不需要采用高温高压蒸汽加热，降低设备内的压力及温度，降低设备生产时的事故危险程度，提高设备的安全性，同时本设备利用电热涂层发射激发的远红外电磁波实现加热，而远红外电磁波加热时会使设备内的微观粒子产生强烈的振动、旋转，所述振动、旋转利于药液通过纤维缝隙进入纤维内部，提高设备的生产速度。所述加热区还包括搅拌棒4加热区，所述搅拌棒4加热区设置在搅拌棒4上，且位于搅拌棒4穿过反应区2的这一段棒体上，所述搅拌棒4加热区与电源相连接，所述搅拌棒4加热区用于对设备的反应区2进行针对性的加热，提高设备的生产精度及生产质量。

所述搅拌结构设置置换洗涤区3底端，所述洗涤液抽离口33设置在洗涤液入口34上方，所述成品抽离口32设置在洗涤液入口34之上洗涤液抽离口33之下，且所述洗涤液抽离口33大小大于洗涤液入口34大小，更在本发明的一个优选实施方式中，所述洗涤液入口34设置在本发明的设备底端，采用上述结构，便于本发明的置换洗涤区3工作，提高置换洗涤区3的洗涤效率。所述制纸浆设备还包括洗涤液转移管路5，所述洗涤液转移管路5一端与洗涤液抽离口33可拆卸的相连接，另一端与进液口11可拆卸的相连接，所述洗涤液转移管路5包括转移泵51，所述转移泵51用于为洗涤液转移提供其所必要的动力，所述结构便于对洗涤液的二次利用，减少设备的污染性。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种常压制纸浆工艺，其特征在于：所述常压制纸浆工艺包括以下步骤：

S2：加热S1步骤所得产物；

S3：搅拌并洗涤S2步骤所得产物，洗涤所得即为浆料。

2.根据权利要求1所述常压制纸浆工艺，其特征在于：所述S1步骤中，原料采用经过软化处理后的木质纤维原料，所述软化处理采用常规的水热软化处理。

3.根据权利要求1所述常压制纸浆工艺，其特征在于：所述S1步骤中，所述药液包括：各组分按重量百分比计算，工业碱2～10％、氧化剂1～5％、螯合剂0.2％、硫酸盐1％和余量水。

4.根据权利要求3所述常压制纸浆工艺，其特征在于：所述工业碱采用碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠中的一种或几种，所述氧化剂采用过氧化氢、过碳酸钠中的一种或几种，所述螯合剂采用乙二胺四乙酸，所述硫酸盐采用硫酸镁、硫酸钙中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述常压制纸浆工艺，其特征在于：所述工业碱采用氢氧化钠，所述氧化剂采用过氧化氢，所述螯合剂采用乙二胺四乙酸，所述硫酸盐采用硫酸镁。

6.根据权利要求4所述常压制纸浆工艺，其特征在于：所述S1步骤中，原料和药液分别由进料口和进液口注入反应釜内，且控制原料及药液的物料浓度为10～25％，混合均匀后，在80～120℃的条件下浸渍0.5-2小时。

7.根据权利要求1所述常压制纸浆工艺，其特征在于：所述S2步骤中，加热采用电热涂层加热并控制温度，所述反应温度为90～150℃并在所述温度条件下反应0.5～4小时。

8.根据权利要求1所述常压制纸浆工艺，其特征在于：所述S3步骤中，搅拌采用搅拌棒实现，所述搅拌棒的旋转转速为0.5r/min-5r/min。

9.根据权利要求8所述常压制纸浆工艺，其特征在于：所述S3步骤中，洗涤包括黑液抽离、洗涤液添加以及浆料抽离，所述黑液抽离、洗涤液添加以及浆料抽离三个动作依次进行。

10.根据权利要求9所述常压制纸浆工艺，其特征在于：所述洗涤时间0.5-2小时。