CN1325723C - 棉杆或灌木或枝桠材的制浆方法 - Google Patents

棉杆或灌木或枝桠材的制浆方法 Download PDF

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Abstract

一种(全)棉杆或灌木或枝桠材制浆方法，它包括以下几个步骤：①用机械设备把原料切成长3～5cm的节，较粗原料需要剖切至直径小于3cm；②切削好的原料采用水浸泡，原料与水的比例为1∶1～1∶10，水温10～100℃，浸泡时间5～60min；或用蒸汽汽蒸原料，汽蒸时间2～30min；③用螺旋挤辗机对浸泡或汽蒸后的原料进行挤辗破裂，螺旋挤辗机物料压缩比≥1∶2，挤辗时间5～40min；④对挤辗后的原料进行蒸煮，所用化学药品为：烧碱1～10%，蒽醌0～1%，氢氧化钾0～10%，氢氧化镁0～5%，亚硫酸铵0～10%；蒸煮温度70～150℃；时间10～120min；液比1∶1～1∶10；⑤蒸煮后原料磨浆，磨浆浓度1～30%，成浆打浆度25～50°SR。本方法适合于各种枝桠材、灌木材、棉杆或全棉杆等原料，所得本色浆料适用于配抄或抄造高强瓦楞原纸。

Description

棉杆或灌木或枝桠材的制浆方法
技术领域
本发明涉及一种制造纸浆的方法，特别是用棉杆、或灌木、或枝桠材制造纸浆的方法。
背景技术
众所周知，棉杆、灌木(如柠条、沙柳、油蒿、杨柴)、或枝桠(如杨树、松树、柳树、泡桐)都是制造瓦楞原纸的上等原料，目前用这些原料制造瓦楞原纸浆料的办法包括：化学法、半化学法(化机法)、机械法。
化学法：将原料切断成2～3cm的小节，放入蒸球中，用10～15％的化学药品，在150～160℃蒸煮40～60min，成浆采用Valley打浆机打浆抄纸。该方法成浆得率较低≤50％，化学药品消耗较高，废水不易处理对环境污染较大，生产能力小，生产成本较高；该浆料生产出的瓦楞原纸挺度较差，目前国内已没有企业采用此方法。
半化学法(化机法)：把棉杆切断成2～3cm的小节，放入蒸球中，用11～13％的化学药品，在140℃蒸煮60～120min，然后原料采用双盘磨磨解成浆，磨浆浓度1～5％。该方法相对化学法有更高的纸浆得率50～65％，和较低地生产成本；但由于原料的处理不均匀，所以成浆不匀，有的原料化学处理过重，有的原料还属生料，成纸强度偏低，不能生产出符合高强瓦楞原纸要求的纸张。
机械法：直接把原料用盘磨进行磨解，磨浆过程中加入冷水。该方法成浆得率最高≥80％，生产成本最低，但是该方法所得浆料过于粗糙，成纸结合强度差，环压强度不符合生产瓦楞原纸要求，目前国内几乎没有企业选用该方法生产。
发明内容
本发明提供了一种新的(全)棉杆、或灌木(如：柠条、沙柳、油蒿、杨柴等)、或枝桠材(如：杨树枝、松树枝、柳树枝、泡桐枝等枝桠材)的制浆方法。该方法能耗小，生产成本低，得浆率高，生产效率高，浆料适合于生产高强瓦楞原纸。
为达到以上目的，本发明采用以下技术方案：
(1)(全)棉杆或灌木或枝桠材经过机械切断和剖细，使切断后原料：长度3～6cm，粗度直径≤3cm，合格率≥95％；
(2)合格原料进行水浸泡，或蒸汽处理，或既浸泡又汽蒸。在容器中水浸泡原料：原料与水比例1∶1～1∶10，水温10～100℃，浸泡时间5～60min，原料均处于水面以下；在汽蒸仓中蒸汽汽蒸原料，汽蒸仓为镂空容器则属汽蒸原料，汽蒸时间2～30min，若汽蒸仓为密闭容器则属既浸泡又汽蒸原料，原料浸蒸时间5～30min，蒸汽压力为使上层原料能蒸透为宜；
(3)采用螺旋挤辗机对经浸蒸透原料进行挤辗破裂，要求：螺旋挤辗机物料压缩比≥1∶2，挤辗时间5～40min，挤辗次数1～4次，原料得到均匀破裂；
(4)经破例后原料的蒸煮。将经过破裂的原料装入蒸煮设备，并加入化学药品，配加适当的水，液比1∶1～1∶10；蒸煮设备容积10～100m3，自带搅拌器或能自动旋转，自带加热装置或采用蒸汽加热；蒸煮温度70～150℃；时间10～120min；
(5)蒸煮后原料磨浆。磨浆设备：双盘磨、锥型磨、柱型磨等，磨浆浓度5～30％；原料经过一遍磨后成为粗浆，采用筛选设备进行纤维分级处理，筛选设备缝筛、孔筛等，筛选浓度0.5～3％，良浆放入良浆池；筛选出的粗渣再进行磨浆处理，磨后继续筛选，良浆放入良浆池，筛渣回磨；
(6)良浆打浆。对筛选所得良浆继续磨浆处理，直至浆料打浆度25～50°SR。
上述化学药品为普通的化工产品，各化学药品用量因原料各异，本发明中的化学药品用量控制在：
烧碱(NaOH)1～10％；
蒽醌(AQ)0.05～1％；
氢氧化钾(KOH)0～10％；
氢氧化镁(Mg(OH)2)0～5％；
亚硫酸铵((NH3)2SO3)0～10％。
本发明的优点在于：本方法首先对原料进行简单的切断，然后采用水或蒸汽对原料进行快速软化一定时间，经过简单软化的原料再进行螺旋挤辗机挤辗备料。原料简单切断的原因是：避免原料在挤辗时太长，而近料不方便；同时更有利于在浸泡或汽蒸时液体的快速渗入木质层心部，缩短浸泡或汽蒸时间。浸泡或汽蒸切断后原料的目的是：软化原料，避免在挤辗时原料因太干或太硬纤维受损，或纤维产生糊化。螺旋挤辗机挤辗备料的目的是：使原料均匀破碎，并使原料变的蓬松有利于药液的吸收，以利于蒸煮时化学药品对原料的均匀渗透，防止蒸煮的不均匀性；同时可以缩短蒸煮时间和降低蒸煮温度，从而达到降低成本，提高生产效率的效果。
附图说明
图1是本发明第一实施例的流程图；
图2是本发明第二实施例的流程图。
实施方式
采用本发明生产出来的浆料符合抄造高强瓦楞原纸要求。以下结合实施例对本发明作一个详细说明：
实施例1
本实施例采用原料为全棉杆。原料采用鼓式削片机进行切断，规格3～4cm；合格原料采用常压汽蒸10分钟；然后把经过汽蒸的原料立即进行挤辗，挤辗机为自制螺旋挤压机，与物料接触部件材质为不锈钢或镀铬铸钢，螺旋挤压机的结构压缩比为1∶2.7，物料压缩比大于1∶4左右；挤辗后原料的蒸煮在十五立升的蒸煮锅内完成，蒸煮锅为电加热，自动搅拌。蒸煮温度130℃，时间30min(不包括升温时间)，液比1∶4.5，烧碱用量5％，AQ0.2％。蒸煮后原料的磨浆所用设备为KRK300型高浓盘磨机，磨盘直径300mm，电机功率30kw，转速为3000转/分；喂料方式为可调速螺旋喂料；磨片齿宽3mm，粗磨区与破碎区之间以及磨片外缘各有一道浆挡，磨浆浓度控制在15～20％之间。磨后浆料的筛选，把粗浆在跳筛(孔径1.0mm)上筛选，筛渣回磨，良浆收集，并继续磨浆至36.0°SR。在磨浆过程中部分纤维产生了扭曲，为了消除这种扭曲潜能，所有浆料经过打浆以后均在室温1.0％～2.0％浓度下消潜12小时以上。成浆得率78.8％，用100％该浆料抄造所得瓦楞原纸定量113.18g/m2，裂断长4.54km，环压指数9.92N.m/g，紧度0.55g/cm3，所有指标均超过国家A级瓦楞原纸要求。
实施例2
本实施例同样采用棉杆原料，其中除原料浸泡和蒸煮外，其它步骤与实施例1相同。浸泡：合格原料采用冷水浸泡，水温20℃，时间60min。而挤辗后原料的蒸煮温度90℃，时间60min(不包括升温时间)，液比1∶4.5，烧碱用量9％，AQ0.2％；蒸煮容器为自制的钛板浸渍器容积15升，恒温水浴加热，人工搅拌。成浆得率82.3％，用100％该浆料抄造的瓦楞原纸定量108g/m2，裂断长3.80km，环压指数8.50N.m/g，紧度0.52g/cm3，成纸除裂断长外，所有指标均超过国家A级瓦楞原纸要求。
从实施例1和实施例2可知，成浆性能优越，均能符合抄造高强瓦楞原纸要求；而且比传统制浆工艺节约能耗，降低了成本，更提高了浆料得率10～15％。

Claims (9)

1.一种制浆方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)棉杆，或灌木，或乔木枝桠材经过机械切断和剖细，要求切断后原料长度3～6cm，粗度直径≤3cm；
(2)合格原料在容器中用水进行浸泡或在汽蒸仓中用蒸汽进行汽蒸，浸泡条件原料与水比例1∶1～1∶10，水温10～100℃，浸泡时间5～60min；汽蒸条件汽蒸时间2～30min，蒸汽压力使上层原料能蒸透为宜；
(3)采用螺旋挤辗机对浸透或蒸透原料进行挤辗破裂，要求螺旋挤辗机结构压缩比≥1∶2.7，物料压缩比≥1∶2，挤辗时间5～40min，挤辗次数1～4次；
(4)将经过破裂的原料装入蒸煮设备，并放入合适的蒸煮化学药品和适当比例的水进行蒸煮；
(5)用磨浆设备对蒸煮后的原料进行磨浆；
(6)原料经过一遍磨后成为粗浆，采用筛选设备进行纤维分级处理；
(7)筛选出的粗渣再进行磨浆处理，方法与步骤(5)相同，磨后浆料采用步骤(6)处理；
(8)把步骤(6)、(7)所得良浆继续进行磨浆处理。
2.如权利要求1所述的制浆方法，其特征在于所述化学药品及各自对绝干原料按质量百分比的用量为：
烧碱1～10％
蒽醌0～1％
氢氧化钾0～10％
氢氧化镁0～5％
亚硫酸铵0～10％。
3.如权利要求1所述的制浆方法，其特征在于蒸煮设备容积为10～100m3，自带搅拌器或能自动旋转，自带加热装置或采用蒸汽加热。
4.如权利要求1所述的制浆方法，其特征在于蒸煮条件为液比1∶1～1∶10，蒸煮温度70～150℃，时间10～120min。
5.如权利要求1所述的制浆方法，其特征在于磨浆设备为双盘磨、锥型磨、柱型磨、瓦力打浆机。
6.如权利要求1所述的制浆方法，其特征在于磨浆设备磨浆浓度控制在5～30％。
7.如权利要求1所述的制浆方法，其特征在于筛选设备为缝筛、孔筛。
8.如权利要求1所述的制浆方法，其特征在于筛选设备的筛选浓度0.5～3％，筛选良浆放入良浆池，筛渣收堆。
9.如权利要求1所述的制浆方法，其特征在于良浆磨浆至打浆度25～50°SR。
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