CN110158342A - 一种非木材cfd制浆方法 - Google Patents

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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
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    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/14—Disintegrating in mills
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
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    • D21C1/02—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting with water or steam
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明公开了一种非木材CFD制浆方法，利用蒸汽和磨浆时产生的热量软化原料达到纤维解离的目的，开发一种不添加任何化学药品的非木材制浆方法。CFD制浆方法在汽蒸前进行预处理，并在抄纸时添加复磨的筛渣，大幅度降低磨浆能耗、成浆强度得到改善，适于包装类用纸的生产。

Description

一种非木材CFD制浆方法
技术领域
本发明涉及制浆造纸技术领域，特别涉及一种非木材CFD制浆方法。
背景技术
CFD即无化学制纤技术(Chemical-Free Defiberization)，是常规TMP热磨机械浆技术的改进。CFD技术最突出的特点在于过程中只有水、蒸汽和物料，利用蒸汽和磨浆时产生的热量软化原料达到纤维解离的目的，因此成浆得率高，成纸挺度好。同时由于不添加任何化学药品以及在过程中采用高浓磨浆工艺，因此CFD技术总体用水量远小于现有使用化学药品的制浆工艺。
CFD基本流程包括：湿法备料→螺旋挤碾→预汽蒸→一段压力磨浆→二段常压磨浆→消潜→筛选→细浆+筛渣，其中筛渣进入二段磨浆复磨得到细浆与复磨筛渣混和配抄。CFD工艺有两个重要特征：(1)根据非木材原料特性，在预汽蒸前螺旋挤碾对原料进行分丝，降低磨浆负荷；(2)粗浆筛选后的筛渣进入二段常压磨浆段复磨，有效利用筛渣提高成浆得率，与细浆混抄后，浆料强度性能有所提高。
传统的TMP以木材为原料生产新闻纸、纸板、配抄低级涂布纸、薄型纸等，但由于高能耗和较低的浆张强度限制了TMP工艺的发展，并逐渐被化机浆、半化浆取代。相比之下，CFD工艺以非木材为原料，较木材原料相比更容易在机械作用下发生纤维的离解，同时在磨浆前进行挤碾预处理，使之在后续磨浆过程中降低磨浆负荷，因此，与传统TMP工艺相比，非木材CFD工艺的磨浆能耗大大降低。CFD工艺中增加了一段筛渣处理工艺，将筛渣有效利用，复磨后与细浆混抄能够有效提高浆张强度，改善了传统机械浆强度较低的缺陷。在限制废纸进口的政策下以及废纸资源短缺的条件下，CFD生产的纸浆有潜力替代废纸，为纸板、包装纸等产品的生产提供原材料。
发明内容
本发明以非木材主要原料，提供了一种降低磨浆能耗、改善浆张强度的CFD制浆工艺。
本发明是通过以下措施实现的：
一种非木材CFD制浆方法，包括以下步骤：
1)湿法备料后的非木材原料先经过螺旋挤碾预处理段后，再进入汽蒸段；所述的螺旋挤碾设备为螺旋挤压机；
2)汽蒸后的物料进行第一段高浓压力磨浆段，之后进入第二段高浓常压磨浆处理；
3)第二段磨浆后进行消潜处理后再洗涤筛选得到细浆；
4)筛选后的筛渣回用于第二段磨浆体系；
5)细浆和复磨筛渣混合配抄包装类用纸
6)步骤1)湿法备料和3)洗涤筛选中产生的废水，经过简单处理后可回用或排放，其中高浓沉降物可用于厌氧发酵制备沼气，降低综合成本；中浓废水可简单处理后直接排放；低浓或较清洁废水可直接回用于步骤1)重复使用。
所述的方法，第一段压力磨浆的处理条件为蒸汽压力0.3～0.7MPa，处理时间10～30min，磨浆浓度20～30％。
所述的方法，第二段常压磨浆的处理条件为常压磨浆间隙0.1～0.25，处理时间20～60min，磨浆浓度20～30％。
所述的方法，筛渣复磨的处理条件为常压磨浆间隙0.1～0.25，处理时间10～20min，磨浆浓度10～20％。
本发明的有益效果：本发明方法在常规TMP制浆技术的基础上，以非木材为原料，在汽蒸前加入螺旋挤碾的预处理段，对原料进行分丝，降低磨浆负荷，有效降低磨浆能耗；将筛渣复磨与细浆混抄，改善成浆强度；过程中产生的废水量低，简单处理后可回用于工艺或排放。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行进一步阐述，下述说明只是示例性的，并不对本发明进行限制。
实施例1：
芦苇TMP制浆条件为：汽蒸温度120℃，处理时间10min。处理后进行一段压力磨浆，处理工艺条件为蒸汽压力为0.3MPa，磨浆浓度25％，时间10min。处理后进行二段磨浆，处理工艺条件为磨浆间隙0.25，磨浆时间30min，浆浓22％。二段磨浆后进行消潜处理得到芦苇TMP纸浆。该处理工艺条件下得到的浆料游离度CSF 710ml，磨浆能耗1698kW·h/t浆，紧度0.45g/cm，裂断长2.6km，环压强度5.9N·m/g。
芦苇CFD制浆条件为：螺旋挤碾后进入汽蒸段，处理条件为汽蒸温度120℃，处理时间10min。处理后进行一段压力磨浆，处理工艺条件为蒸汽压力为0.3MPa，磨浆浓度25％，时间10min。处理后进行二段磨浆，处理工艺条件为磨浆间隙0.25，磨浆时间30min，浆浓22％。二段磨浆后进行消潜处理并筛选，得到芦苇细浆。筛渣进入二段磨浆复磨，处理工艺条件为磨浆间隙0.15，磨浆时间10min，浆浓15％。该处理条件下得到的混合浆料的游离度CSF700ml，磨浆能耗1435kW·h/t浆，紧度0.45g/cm，裂断长2.8km，环压强度6.7N·m/g。与常规技术相比，磨浆能耗降低了15.5％，纸浆物理强度得到改善，裂断长提高了7.7％，环压强度提高了13.6％。
实施例2：
麦草TMP制浆条件为：汽蒸120℃，处理时间10min。处理后进行一段压力磨浆，处理工艺条件为蒸汽压力为0.5MPa，磨浆浓度25％，时间5min。处理后进行二段磨浆，处理工艺条件为磨浆间隙0.25，磨浆时间30min，浆浓25％。二段磨浆后进行消潜处理得到麦草TMP纸浆。该处理工艺条件下得到的浆料游离度CSF 750ml，磨浆能耗1378kW·h/t浆，紧度0.47g/cm，裂断长2.3km，环压强度5.5N·m/g。
麦草CFD制浆条件为：螺旋挤碾后进入汽蒸段，处理条件为汽蒸温度120℃，处理时间10min。处理后进行一段压力磨浆，处理工艺条件为蒸汽压力为0.5MPa，磨浆浓度25％，时间5min。处理后进行二段磨浆，处理工艺条件为磨浆间隙0.25，磨浆时间30min，浆浓25％。二段磨浆后进行消潜处理并筛选，得到麦草细浆。筛渣进入二段磨浆复磨，处理工艺条件为磨浆间隙0.15，磨浆时间10min，浆浓15％。该处理条件下得到的混合浆料的游离度CSF730ml，磨浆能耗1198kW·h/t浆，紧度0.47g/cm，裂断长2.6km，环压强度6.3N·m/g。与常规技术相比，磨浆能耗降低了13.1％，纸浆物理强度得到改善，裂断长提高了13.0％，环压强度提高了14.5％。
上述实施例1-2中列举出的原材料和处理工艺，只是为了说明本发明的技术方案而列举的一部分，本发明的技术方案并不仅仅限于上述的原材料及处理工艺，因为在CFD制浆时，非木材原料的选择是多种多样的，在汽蒸前预处理，并在抄纸时添加复磨的筛渣，都能够达到大幅度降低磨浆能耗、改善浆张物理强度的目的，这是本领域的技术人员可以根据上述记载能够推测出的，因为无法穷举，在此就不多举例了。

Claims (5)

1.一种非木材CFD制浆方法，其特征包括以下步骤：
1)湿法备料后的非木材原料先经过螺旋挤碾预处理段后，再进入汽蒸段；
2)汽蒸后的物料进行第一段高浓压力磨浆段，之后进入第二段高浓常压磨浆处理；
3)第二段磨浆后进行消潜处理后再洗涤筛选得到细浆；
4)筛选后的筛渣回用于第二段磨浆体系；
5)细浆和复磨筛渣混合配抄包装类用纸
6)步骤1)湿法备料和3)洗涤筛选中产生的废水，经过简单处理后可回用或排放，其中高浓沉降物可用于厌氧发酵制备沼气，降低综合成本；中浓废水可简单处理后直接排放；低浓或较清洁废水可直接回用于步骤1)重复使用。
2.根据权利要求1所述的CFD方法，其特征在于过程中只有水、蒸汽和物料，具有成浆得率高、挺度大等优点，适于包装类用纸的生产。
3.根据权利要求1所述的CFD方法，其特征在于第一段压力磨浆蒸汽压力为0.3～0.7MPa，磨浆间隙0.1～0.25，处理时间10～30min，磨浆浓度20～30％。
4.根据权利要求1所述的CFD方法，其特征在于第二段常压磨浆间隙0.1～0.25，处理时间20～60min，磨浆浓度20～30％。
5.根据权利要求1所述的CFD方法，其特征在于洗涤筛选后的筛渣复磨的处理条件为常压磨浆间隙0.1～0.25，处理时间10～20min，磨浆浓度10～20％。
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