WO2023184969A1 - 一种利用竹子制备绒毛浆的方法及其制备的绒毛浆 - Google Patents

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bamboo
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雷以超
王梦迪
李海龙
胡健
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华南理工大学
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Definitions

  • bamboo fiber is a medium-long fiber. Its length is between softwood pulp and hardwood pulp. The fiber aspect ratio is between 110-140, which is better than hardwood pulp and compared with needlewood pulp. The leaves are similar to wood and have good pulping and papermaking characteristics. It is one of the better non-wood fiber raw materials for papermaking.
  • the cutting cycle of bamboo is 2-3 years and it is a fast-growing plant. According to the data, the bamboo forest of the same area absorbs more CO 2 than wood. Four times more and releasing 35% more oxygen, using bamboo to prepare fluff pulp complies with carbon emission reduction policies.
  • fluff pulp Most of the raw materials used in fluff pulp are long-fiber coniferous wood raw materials, and a small number of hardwood and non-wood raw materials are used. The main reason is that the softwood raw materials have long fibers and few impurity cells, and the obtained fluff pulp core pad has good integrity. It has large liquid absorption capacity and fast liquid absorption speed; there are a few hardwood fluff pulp manufacturers in the world, which are mainly used for the core layer of low-end disposable daily necessities. The advantage is low cost and cheap price, but other indicators are very poor. ;Special non-wood raw materials can also be used to prepare fluff pulp, such as cotton, hemp and flax fibers. These fibers have a common feature: long fibers. They are generally used in the textile industry.
  • the waste materials after spinning can be used to prepare fluff pulp.
  • resources are very limited and not a mainstream direction; bamboo among non-wood raw materials is a very potential raw material for preparing fluff pulp.
  • the fiber length of bamboo raw material is between coniferous wood and hardwood.
  • the main advantage of bamboo is growth The cycle is short and the raw materials are abundant.
  • One of the biggest advantages is that the bamboo fiber wall cavity is relatively large, which gives the bamboo fiber good rigidity.
  • the diameter of the bamboo fiber is small, only 1/3-1/2 of the coniferous wood fiber, so the bamboo fiber forms The network structure has smaller capillaries, which can absorb liquid quickly. Due to the high rigidity of bamboo fiber, this thin and rigid capillary can hold liquid well and withstand a certain amount of pressure, so bamboo fiber is a A better raw material for preparing fluff pulp.
  • bamboo fiber cells account for 40% to 60% of the total cells (area method), and are mostly found in vascular bundles.
  • bamboo also contains many non-fibrous cells, such as parenchyma cells, stone cells, epidermal cells and other miscellaneous cells. The proportion is between 20% and 35%. Since the length of the parenchyma cells is small, the cavity is large and the wall is thin, and it is easily broken. They exist in the form of small fibers in the pulp. These parenchyma cells are extremely unfavorable to the fluff pulp, as mentioned above. Said that these small substances will clog the capillaries of the fiber network and reduce the liquid absorption performance.
  • the main composition of bamboo hemicellulose is xylose.
  • This invention first uses high-concentration sodium hydroxide solution to extract hemicellulose under mild conditions and reduce the silicon content in the raw material.
  • Hemicellulose is acidic in high-concentration alkali solutions. Due to its small relative molecular weight, it is easily dissolved in alkali solutions. In addition, when alkali extraction is performed under mild conditions, less cellulose and lignin are dissolved, making it selective. Dissolving hemicellulose, the relative molecular weight of the dissolved hemicellulose is larger, which is beneficial to the subsequent separation and application of hemicellulose.
  • the high-concentration alkali solution is also beneficial to the dissolution of silica in the bamboo raw material, which can reduce the amount of hemicellulose in the pulp. Ash content.
  • the present invention adopts the following technical solutions.
  • the invention provides a method for preparing fluff pulp using bamboo, which includes the following steps:
  • Slurry screening and purification The washed slurry is screened, and the screened slurry is sent to the post-screen slurry tower for storage. The screen residue is screened again, the good pulp is reused, and the tail residue is collected for use and then purified.
  • Oxygen delignification of slurry The slurry after removing impurity cells and small fibers is first concentrated, and then the oxygen delignification process is used to obtain the slurry after oxygen delignification.
  • the bamboo described in step (1) is at least one type of bamboo, mian bamboo, yellow bamboo, and pink single bamboo.
  • the dilute black liquor refers to the black liquor extracted when the slurry is washed; the replacement refers to pumping the dilute black liquor into the replacement cooking pot to replace the treatment liquid in step (1).
  • step (2) can be performed in an existing replacement cooking pot, and the replacement process can be controlled by temperature and concentration of alkali solution.
  • the screening refers to taking the undistilled matter in the slurry and utilizing the difference between the fiber bundle size and the single fiber.
  • the single fiber can pass through the sieve slit of the screening equipment.
  • the fiber bundle is larger due to its larger size.
  • the pressure screen generally uses a slot screen.
  • the width of the screen slots is controlled at 0.2-0.3mm, and the mass percentage concentration of the screened pulp is controlled at 0.5%-1%. .
  • Two-stage screening is adopted. The good pulp enters the next process through the screen seam, and the screen residue is intercepted.
  • the first-stage screening residue is sent to the second-stage screen for secondary screening, and the second-stage screening good pulp enters the first-stage pulp screening machine. At the entrance, the tailings are collected and retained.
  • the screened good pulp is then purified. Purification is carried out using the principle of centrifugation. Impurities with a larger specific gravity receive a greater centrifugal force and are thus separated from the fibers. A conical sludge remover can be used to separate them. , in order to ensure the cleanliness of the slurry, a one-stage and three-stage slag removal process can be adopted.
  • the microporous screen in step (6) refers to a screen with a pore diameter of 0.1-0.5mm, and the mass percentage concentration of the slurry is 0.1%-0.5%. Due to the small size of impurity cells and small fibers, it will be easy to Through the micropores, it is more difficult for longer fibers to pass through the micropores, thereby achieving the separation of long fibers from impurity cells and fine fibers.
  • the slurry containing impurity cells and fine fibers is sent to the impurity cell pulp tower for storage.
  • the Ep alkali treatment process is: the mass ratio of the amount of hydrogen peroxide to the absolutely dry slurry is controlled at 0.2%-0.4%, and the mass ratio of the amount of sodium hydroxide to the absolutely dry slurry is controlled at 0.6%-1%.
  • the treatment temperature is 70-90°C
  • the treatment time is 60-90 minutes
  • the system pH is 10.5-12.
  • the ultrafiltration means that the alkali solution containing hemicellulose is separated by an ultrafiltration membrane with a relative molecular mass cutoff of 1000-5000D, and alkali with a smaller relative molecular mass and small molecular organic matter are separated. It will pass through the ultrafiltration membrane, and the hemicellulose with larger relative molecular weight will be intercepted. When the concentration of the intercepted hemicellulose solution reaches more than 60 g/L, it can be recycled. This hemicellulose is rich in xylose and can be used to prepare furfural, or modified to prepare papermaking aids. After the alkali solution passing through the ultrafiltration membrane is replenished with sodium hydroxide, it can be added to step (1).
  • the alkali solution that has passed through the ultrafiltration membrane is supplemented with sodium hydroxide so that its concentration reaches 60-100g/L and then continues to be used for the alkali treatment in step (1).
  • the principle of the invention is to use a high-concentration alkali solution to extract hemicellulose in bamboo under mild conditions, and then use the sulfate method to cook to prepare bamboo pulp, and then use a screening method to remove coarse residue and fine fibers to obtain longer length.
  • the bamboo fiber is then oxygen delignified and ECF bleached to completely remove the lignin in the pulp, and finally obtain a product with longer fiber length, less fine fiber content, lower extractives, ash and lignin content, and higher bamboo fluff pulp with high bulk and high water absorption properties.
  • the washing liquid is used for washing, and the filtrate of the first pulp washer is sent to the dilute black liquor tank for storage; the mass percentage concentration of the inlet pulp of each pulp washer is 1.5%, the mass percentage concentration of the pulp output is 10%, and the dilution factor is 2 cubic meters of washing liquid per ton of air-dried slurry, and the washed slurry is sent to the washed slurry tower.

Abstract

本发明公开了一种利用竹子制备绒毛浆的方法及其制备的绒毛浆。该方法包括步骤：将竹子在相对温和的温度下用浓碱处理，处理一定时间后，用稀黑液置换处理液，处理液用于分离半纤维素，处理后的竹子采用硫酸盐法蒸煮，得到未漂竹浆，未漂竹浆先经过缝筛筛除粗渣，再经过微孔筛筛除杂细胞，筛选后的浆料进行两段氧脱木素，再进行流程为D 0EpD 1P的ECF漂白处理，最终得到高白度、低DCM抽提物含量、低灰分含量，并且具有较长纤维长度，每克纸浆所含纤维根数4.2-4.6百万根，具有较高松厚度的竹子绒毛浆

Description

一种利用竹子制备绒毛浆的方法及其制备的绒毛浆 技术领域
本发明属于生物质精炼和制浆造纸科学领域，具体涉及一种利用竹子制备绒毛浆的方法及其制备的绒毛浆。
 背景技术
中国是一个森林缺乏的国家，针叶木纤维原料更加短缺，一般针叶木的砍伐周期至少需要20年，中国目前实行严格的生态环境保护政策，严禁砍伐天然林，所以国内基本没有针叶木原料来生产绒毛浆，但中国有丰富的竹子资源，竹子纤维属于中长纤维, 其长度介于针叶木浆和阔叶木浆之间,纤维长宽比在110-140之间，优于阔叶木，与针叶木相近，具有很好的制浆造纸特性, 是属于较好的非木材造纸纤维原料之一，竹子砍伐周期2-3年，属于速生植物，据资料介绍，同面积的竹林比木材吸收CO 2多四倍，释放氧气多35%，利用竹子制备绒毛浆符合碳减排政策。
绒毛浆要求以下特性，第一，纤维长度要长，长纤维可使最终产品获得较高的蓬松度，并具有快速吸取和分散疏导液体的功能，针叶木纤维长度较长（3-4mm左右），所以，国际上绒毛浆基本都采用针叶木原料来生产。第二，要有较大的粗度，粗度是指单位长度纤维的重量，纤维细胞壁越厚，壁腔比越大，则纤维的粗度越大，粗度大的纤维比较挺硬，抄浆板时松厚度高，起绒时动力消耗小，对纤维的损伤也小，最终产品纤维交织的网络空隙率高，吸液性能好，芯垫完整性好，一般成熟材比幼龄材的粗度大，秋材比春材的粗度大，南方松和火炬松纤维具有厚的细胞壁。第三，绒毛浆要求细小纤维含量要低，因为细小纤维会堵塞纤维之间的空隙，影响吸水性，绒毛浆有一个重要指标就是每克纸浆所含纤维的根数，这个指标越小越好，纤维越短，细小纤维含量越多，这个指标就越大。由于针叶木纤维细胞主要是管胞，占针叶木细胞总数的90-95%，薄壁细胞较少，这也是绒毛浆主要采用针叶木原料生产的原因之一。第四，绒毛浆要求有机溶剂抽提物含量要低，因为抽提物含量高，会降低纤维的吸水性和吸水速度，一般硫酸盐法制浆比亚硫酸盐法制浆的抽提物含量要低，所以大部分绒毛浆生产方法采用硫酸盐法制浆。第五，吸液性能，要求吸液速度要快，吸液量要大，吸液速度与绒毛浆抽提物含量、木素含量、灰分含量有很大关系，上述指标越低，吸液速度越快，所以绒毛浆要求较高的白度，较低的抽提物和灰分含量。吸液量主要取决于纤维的长度和粗度，蓬松度高的绒毛浆吸液量大。
绒毛浆的制造方法有硫酸盐法、酸性亚硫酸盐法和化学热磨机械浆，其中硫酸盐法占90%以上，其主要优点是浆料的抽提物含量低，吸液速度快，纤维强度好，制备的芯垫完整性好；亚硫酸盐法浆的主要优点是浆料中半纤维素含量低，浆板的耐破度低，起绒时所需的动力消耗低，但抽提物含量较高，吸液速度较低；化学热磨机械浆的主要优点是得率高，成本低，由于纤维卷曲，浆料蓬松度高，但木素和抽提物含量都高，吸液速度低。绒毛浆所使用的原料绝大部分都是长纤维针叶木原料，少数使用阔叶木和非木材原料，主要原因是针叶木原料纤维长，杂细胞少，制得的绒毛浆芯垫完整性好，吸收液体容量大，吸液速度快；国际上有少数阔叶木绒毛浆生产商，主要用于低端的一次性生活用品芯层，优点是成本低，价格便宜，但其他各项指标都很差；特殊的非木材原料也可以用于制备绒毛浆，如棉花、大麻和亚麻纤维，这些纤维有一个共同的特点就是纤维较长，一般用于纺织行业，纺织后的废料可以用于制备绒毛浆，但资源很有限，不是主流方向；非木材原料中的竹子，是一种很有潜力的制备绒毛浆的原料，竹子原料纤维长度介于针叶木和阔叶木之间，竹子主要的优点是生长周期短，原料丰富，一个最大的优点是竹子纤维壁腔比较大，赋予竹子纤维很好的刚性特性，竹子纤维直径较小，只有针叶木纤维的1/3-1/2，所以竹子纤维形成的网络结构具有较小的毛细管，这些毛细管能快速的吸收液体，由于竹子纤维刚性大，这种细并且刚性强的毛细管能很好的保持液体，并能承受一定的压力，所以竹子纤维是一种较好的制备绒毛浆的原料。
竹子原料以慈竹为例，慈竹为牡竹属竹种，属于典型的中型丛生竹，主要分布在四川、贵州、云南西北部等地，四川慈竹的主要化学成分如下：纤维素含量为51.28%，半纤维素含量为19.82%，木素含量21.75%，灰分含量为 2.34% ，苯醇抽出物含量为 3. 36%，从以上化学组成来看，慈竹是较好的纸浆原料。慈竹纤维长度分布不均一，靠外层的纤维细胞较长，越往里层，纤维长度越短，纤维长度在1-2.5mm之间，纤维宽度在19.2-19.5μm之间，长宽比在50-125之间，平均腔径为5.30-8.79 μm，细胞壁较厚，壁厚在6.70-8.10 μm，壁腔比为1.60-2.58。相对于针叶木，如南方的马尾松（秋材），纤维平均长度3.76mm，纤维平均宽度34.96μm，纤维长宽比107.57，纤维壁厚6.28μm，纤维细胞腔内径21.45μm，纤维壁腔比0.63。从上述数据可以看出，慈竹纤维具有较厚的细胞壁，较大的壁腔比，较长的纤维长宽比，这些指标都是制备高质量绒毛浆所必须的，所以说慈竹是一种潜在的优质绒毛浆原料。很多竹子原料与慈竹具有相同的纤维形态，如绵竹、黄竹、粉单竹等（陈丽娟,张朝燕,赖永平等，四川６种丛生竹的纤维形态研究，西北农林科技大学学报（自然科学版），第４３卷，第５期，2015年5月，79-86）。竹子纤维细胞占细胞总量的40%~60%（面积法），多存在于维管束中，竹子还含有较多的非纤维细胞，如薄壁细胞、石细胞、表皮细胞等杂细胞，其比例在20%~35%，由于薄壁细胞长度较小，腔大壁薄，极易破碎，在纸浆中以细小纤维的形式存在，这些薄壁细胞对绒毛浆是极其不利的，如前面所说，这些细小物质会堵塞纤维网络的毛细管，减少吸液性能。另外竹子半纤维素的组成以聚木糖为主，在硫酸盐法制浆过程中，聚木糖具有一定的抗碱性，传统硫酸盐法竹浆中通常含有12-18%的半纤维素，半纤维素含量高，干燥时会加大纤维间氢键的结合，抄造浆板时紧度大，不利于干法起绒，对于绒毛浆来说，希望其半纤维素含量尽量低一些。还有，竹子原料的灰分含量较高，如果纸浆的灰分含量高，同样会影响吸液性能。这些都是竹子制备绒毛浆必须解决的问题。
 技术解决方案
本发明的目的是提供一种利用竹子制备绒毛浆的方法及其制备的绒毛浆。本发明以竹子为原料，该方法先用高浓度氢氧化钠溶液对竹子原料在温和温度下进行碱抽提，其主要目的是将原料中的半纤维素抽提出来，并降低纸浆中半纤维素和灰分的含量，减少纤维干燥时纤维之间的结合力，降低绒毛浆板的密度，降低浆板的耐破度，然后进行硫酸盐法蒸煮，蒸煮后的浆料先进行筛选和净化，除去粗渣和砂石，然后再用微孔筛筛除细小纤维和杂细胞，得到较长的竹子纤维，接下来进行氧脱木素和ECF漂白，彻底脱除原料中的木素，提高纤维的亲水性能和吸水值，并制得高性能的竹子绒毛浆。本发明还对抽提的半纤维素进行分离和应用，为半纤维素的综合利用打下基础。本发明对筛选出来的粗渣和细小纤维进行回收，可用于制备包装用纸。
本发明先利用高浓度的氢氧化钠溶液在温和的条件下抽提半纤维素，并降低原料中的硅含量。半纤维素在高浓度碱溶液中呈酸性，由于其相对分子质量较小，容易溶解在碱溶液中，另外，在温和条件下进行碱抽提，纤维素和木素溶出较少，可选择性溶出半纤维素，溶出的半纤维素相对分子质量较大，有利于后续半纤维素的分离和应用，还有，高浓度碱溶液对竹子原料中二氧化硅的溶出也有利，可减少纸浆中灰分的含量。采用氢氧化钠溶液进行抽提，对硫酸盐法制浆没有负面影响，因为硫酸盐法制浆中的化学药品就含氢氧化钠，原料抽提完以后，可以不经过洗涤，直接加蒸煮药品就可以进行后面的操作，整个抽提和蒸煮过程都可以在一个蒸煮器中完成，目前带置换蒸煮的蒸煮锅可以实现上述抽提和蒸煮的过程。蒸煮后的浆料先进行洗涤，再进行筛选和净化，除去粗渣和砂石。然后利用微孔筛筛除细小纤维和杂细胞，竹子原料的纤维长度分布不均一，一些长度较短的纤维和杂细胞必须分离出来，否则会堵塞芯垫的孔隙，影响吸水性能，利用微孔筛可以很好的分离细小纤维和杂细胞，保留长纤维。经过筛除细小纤维和杂细胞的浆料再进行ECF漂白，彻底脱除木素，提高原料的亲水性能，最终得到合格的绒毛浆。
高浓度碱抽提得到的半纤维素可进行分离并加以利用，分离可采用超滤的方法，利用半纤维素与氢氧化钠相对分子质量的差异，进行分离，分离的半纤维素可用于其他领域，如水凝胶、造纸助剂、糠醛等。碱液重新回到系统循环使用。筛选出来的粗渣和细小纤维等可用作包装纸的原料。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案。
本发明提供一种利用竹子制备绒毛浆的方法，包括以下步骤：
（1）竹子的碱处理：将竹子原料和碱液在蒸煮锅中进行处理，得到处理液。
（2）处理液的分离：将步骤（1）的处理液通过稀黑液进行置换，置换出来的处理液单独贮存于一个容器中，备用。
（3）处理后竹子的蒸煮：用温黑液置换稀黑液，稀黑液进原稀黑液槽，再用热黑液置换温黑液，温黑液进入温黑液槽，置换完毕后加入白液进行蒸煮，蒸煮结束后用稀黑液置换热黑液，热黑液进入热黑液槽，温黑液进入温黑液槽，待浆料温度降低时，用泵将浆料抽送到浆料贮存塔。
（4）浆料的洗涤：对步骤（3）浆料贮存塔中浆料进行洗浆，洗净后的浆料送入洗后浆塔，稀黑液送入稀黑液槽。
（5）浆料的筛选和净化：对洗净后的浆料进行筛选，筛后浆料送入筛后浆塔贮存，筛渣再筛选，良浆回用，尾渣收集备用，然后净化。
（6）杂细胞的筛除：筛选和净化后的浆料采用微孔筛筛除杂细胞和细小纤维，除去杂细胞和细小纤维的浆料送入长纤维浆塔贮存，含杂细胞和细小纤维的浆料送入杂细胞浆塔贮存备用。
（7）浆料的氧脱木素：除去杂细胞和细小纤维的浆料先进行浓缩，再采用氧脱木素工艺，得到氧脱木素后的浆料。
（8）浆料的ECF漂白：氧脱木素后的浆料，经过D 0EpD 1P的ECF漂白过程处理，得到漂白浆，漂白浆送到浆板机，得到竹子绒毛浆浆板。
（9）处理液的超滤：将步骤（2）得到的置换出来的处理液采用超滤的方式进行分离，截留液用于分离半纤维素，透过液经过补充氢氧化钠后继续用于步骤（1）的碱处理。
（10）尾渣的回收：将步骤（5）得到的尾渣制得尾渣浆，步骤（6）含杂细胞和细小纤维的浆料浓缩脱水回收杂细胞和细小纤维（长度低于1.5mm）浆料得到杂细胞浆，将尾渣浆与杂细胞浆混合用于制备包装纸。
进一步地，本发明以慈竹为原料，但不限于慈竹，所有与慈竹原料有相似纤维形态的竹子原料（如绵竹、黄竹、粉单竹等）都适合本发明。
进一步地，步骤（1）所述竹子为慈竹、绵竹、黄竹、粉单竹中的一种以上。
进一步地，步骤（1）中，竹子相对分子质量较小的半纤维素会溶解在浓的碱溶液中，部分小分子的酚型木素和二氧化硅也会溶解在碱溶液中。
进一步地，步骤（1）中，所述在蒸煮锅中进行处理的温度为60-90℃，所述碱液的浓度为60-100 g/L，所述碱液中的碱为氢氧化钠，所述竹子的质量（绝干重）与碱液的体积之比为1:3-5（kg/L），所述处理的时间60-120分钟。
进一步地，步骤（2）中，所述稀黑液指浆料经过洗涤时所提取的黑液；所述置换是指向置换蒸煮锅中泵入稀黑液将步骤（1）的处理液替换出来。
本发明方法碱处理的温度为60-90℃，温度高有利于半纤维素的溶出，温度低半纤维素溶出较慢，但温度太高，会导致木素的大量溶出，同时纤维素在强碱性条件下也会发生严重降解，所以温度相比于碱法蒸煮要温和一些。碱液的浓度要保持在60-100g/L，浓度太低，对半纤维素的溶出有限，碱液的浓度超过100g/L，由于碱液的渗透和润涨能力下降，半纤维素的溶解能力也会下降。碱处理过程所用的化学药品与后续蒸煮化学药品之一相同，不会对后续蒸煮产生不良影响。
进一步地，步骤（2）所述的置换可在现有的置换蒸煮锅中进行，可通过温度和碱液的浓度来控制置换过程。
进一步地，步骤（3）中，所述温黑液指蒸煮后的浆料经过稀黑液置换所得到的温度大于100℃小于140℃的黑液；所述热黑液指置换蒸煮过程中被置换出来温度在140-165℃的黑液。
进一步地，步骤（3）中，所述蒸煮的方法为硫酸盐法，白液指蒸煮化学药品，主要成分是氢氧化钠和硫化钠，白液有效碱用量与起始绝干竹子的质量比为10.5%-20%，以NaOH计算，白液硫化度25%-30%，所述蒸煮的温度155-160℃，所述蒸煮的时间90-120分钟；所述温度降低是指温度降低到100℃以下。
进一步地，步骤（4）所述洗涤是指采用真空洗浆机将蒸煮后的浆料中的黑液提取出来，可采用逆流洗涤的方法，洗涤出来的黑液称为稀黑液，洗涤后的浆料送贮浆塔存放。
进一步地，步骤（5）中，所述筛选是指将浆料中未蒸解物，利用纤维束尺寸与单根纤维的差异，单根纤维可以通过筛选设备的筛缝，纤维束由于尺寸较大，则被截留下来，以筛渣的方式排出，通过压力筛来进行分离，压力筛一般采用缝筛，筛缝的宽度控制在0.2-0.3mm，筛浆质量百分比浓度控制在0.5%-1%。采用两段筛选，良浆通过筛缝进入下一个工序，筛渣被截留，为了减少纤维的流失，一段筛渣送入二段筛进行二次筛选，二段筛良浆进入一段筛浆机的入口，尾渣收集留用。
进一步地，经过筛选后的良浆再进行净化，净化是采用离心的原理来进行分离的，比重较大的杂质收到的离心力较大，从而与纤维分离，可采用锥形除渣器来分离，为保证浆料的洁净度，可采用一级三段的除渣流程。
进一步地，步骤（6）所述微孔筛是指孔径为0.1-0.5mm的孔筛，筛浆的质量百分比浓度为0.1%-0.5%，由于杂细胞和细小纤维尺寸较小，会很容易通过微孔，较长的纤维则比较难通过微孔，从而实现长纤维与杂细胞和细小纤维的分离，含杂细胞和细小纤维的浆料送入杂细胞浆塔贮存备用。
进一步地，步骤（7）中，所述浓缩是指将长纤维浆塔中的除去杂细胞和细小纤维的浓度较稀的浆料脱水，提高质量百分比浓度到9%-11%，可采用圆网浓缩机和真空洗浆机结合使用来实现。所述氧脱木素是指在一定的氧气压力和温度下，用碱脱除浆料中的木素，通过氧脱木素，可减少后续漂白的化学药品用量，降低生产成本，另外氧脱木素的废水可送至碱回收工段，减少废液的排放，同时减少后续废水处理的成本，保护环境。氧脱木素可采用两段氧脱木素工艺，化学药品都在第一段加入，第一段氧脱木素的工艺为：浆料的质量百分比浓度9%-11%，温度80-100℃，时间20-30分钟，氧气压力0.6-0.8MPa，氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比为2%-3%，硫酸镁用量与绝干浆料的质量比为0.2%-0.4%；第二段氧脱木素的工艺为：浆料的质量百分比浓度9%-11%，温度80-100℃，时间60-90分钟，氧气压力0.4-0.5MPa。
进一步地，步骤（8）中，所述D 0EpD 1P的ECF漂白是指无元素氯漂白，D 0指第一段二氧化氯漂白，Ep指过氧化氢增强的碱抽提，D 1指第二段二氧化氯漂白，P指过氧化氢漂白，通过D 0EpD 1P的ECF漂白，彻底地将纸浆中的木素脱除，增加浆料的亲水性能，以上每一段处理的浆料质量百分比浓度都在9%-11%，每段处理完都需要对浆料进行洗涤，洗涤采用真空洗浆机。经过ECF漂白的漂白浆送到浆板机，抄造成竹子绒毛浆浆板。
进一步地，D 0漂白工艺为 ：二氧化氯用量与绝干浆料的质量比控制在0.7%-0.8%，漂白温度60-70℃，漂白时间60-90分钟，系统pH 为2-3。
进一步地，Ep碱处理的工艺为：过氧化氢用量与绝干浆料的质量比控制在0.2%-0.4%，氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比控制在0.6%-1%，处理温度70-90℃，处理时间60-90分钟，系统pH为 10.5-12。
进一步地，D 1的漂白工艺为：二氧化氯用量与绝干浆料的质量比控制在0.35%-0.4%，漂白温度控制在70-80℃，漂白时间120-150分钟，系统为pH 4-5。
进一步地，P的漂白工艺为：过氧化氢用量与绝干浆料的质量比控制在0.7%-1.0%，氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比控制在0.1%-0.3%，漂白温度70-90℃，漂白时间60-90分钟，系统pH为 10.5-12。
进一步地，步骤（9）中，所述超滤是指含有半纤维素的碱溶液用截留相对分子质量为1000-5000D的超滤膜进行分离，相对分子质量较小的碱和小分子的有机物会透过超滤膜，相对分子质量较大的半纤维素则会被截留，当截留下来的半纤维素溶液浓度达到60克/升以上时，可进行回收利用。该半纤维素含有丰富的聚木糖，可以用于制备糠醛，或经过改性制备造纸助剂。透过超滤膜的碱液补充氢氧化钠以后可继续添加到步骤（1）中。
进一步地，透过超滤膜的碱液补充氢氧化钠，使其浓度达到60-100g/L后继续用于步骤（1）的碱处理。
进一步地，步骤（10）中，所述制得尾渣浆是指将步骤（5）中的尾渣用高浓度磨浆机磨成纸浆（尾渣浆），磨浆质量百分比浓度为20%-30%，再与步骤（6）回收的含杂细胞和细小纤维的浆料一起用于制备包装纸，充分利用资源。
本发明的原理是利用高浓度的碱溶液在温和条件下抽提竹子中的半纤维素，然后采用硫酸盐法蒸煮制备竹浆，再采用筛选的方法除去粗渣和细小纤维，得到长度较长的竹纤维，再利用氧脱木素和ECF漂白，彻底脱除纸浆中的木素，最终得到具有较长纤维长度，较少细小纤维含量，较低抽提物、灰分和木素含量，较高松厚度和较高吸水性能的竹子绒毛浆。
本发明还提供所述利用竹子制备绒毛浆的方法制备得到的绒毛浆。
 有益效果
本发明的优点：
1、充分利用我国的竹子资源代替传统的针叶木纤维制备绒毛浆，可保护环境，保护森林，提高竹浆的附加值，提高经济效益，解决我国绒毛浆大量依赖进口的现状。
2、本发明制备的竹子绒毛浆具有较长纤维长度，较少细小纤维含量，较低抽提物、灰分和木素含量，较高松厚度和较高吸水性能。
3、本发明可提取竹子半纤维素，其主要成分是聚木糖，可以用作其他化学品的工业原料，如制备糠醛或造纸助剂等，可帮助企业实现双碳目标。
4、本发明可降低蒸煮后黑液的粘度和灰分含量，提高碱回收系统的蒸发效率，减少蒸发器结垢，提高碱回收燃烧炉的热效率。
5、本发明可增加蒸煮脱木素的效率，显著提高氧脱木素的效率，降低ECF漂白化学药品的消耗，提高漂白浆的白度。
6、本发明对过程中的粗渣和细小纤维进行回收利用，制备包装用纸浆，进一步提高资源的利用率，提高经济效益。
 本发明的实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
所述稀黑液指浆料经过洗涤时所提取的黑液，如果在刚开机时没有稀黑液，可以用清水代替稀黑液，刚开机时用清水代替稀黑液去置换步骤（1）的处理液后，然后加入白液直接进行蒸煮。
实施例1
一种利用竹子制备绒毛浆的方法，包括以下步骤：
（1）慈竹片的碱处理：用 60g/L 的氢氧化钠溶液在60℃蒸煮锅中处理100kg绝干慈竹片，每公斤绝干慈竹片用5L浓度为 60g/L 的氢氧化钠溶液，处理时间 2 小时，得到处理液；
（2）处理液的分离：将步骤（1）的处理液先通过稀黑液进行置换，置换出来的处理液单独贮存于一个容器中，备用。
（3）处理后慈竹片的蒸煮：用120℃温黑液置换稀黑液，稀黑液进原稀黑液槽，再用150℃热黑液置换温黑液，温黑液进入温黑液槽，置换完毕后加入白液进行蒸煮，蒸煮结束后用稀黑液置换热黑液，热黑液进入热黑液槽，温黑液进入温黑液槽，待浆料温度降低到90℃时，用泵将浆料抽送到浆料贮存塔。白液的有效碱用量14.0%（NaOH计，相对于起始绝干慈竹片），白液硫化度25%，蒸煮温度155℃，蒸煮时间120分钟，细浆得率45.32%，蒸煮后黑液无机物与有机物的质量百分比浓度分别是29.86%和70.14%，黑液的固含量为180.2g/L，黑液的粘度是3.80mPa·s，黑液的热值是12.68MJ/Kg，纸浆卡伯值14.87，纸浆白度30.36%，纤维长度1.68mm，细小纤维含量10.42%（面积比）。
（4）浆料的洗涤：采用四台真空洗浆机对浆料进行串联洗涤，浆料依次从第一台洗浆机到第二台洗浆机，再经第三台洗浆机，最后到第四台洗浆机排出，洗涤液与浆料的走向相反，第四台洗浆机采用80℃热水作为洗涤液来洗涤，每台洗浆机产生的滤液作为前一台洗浆机的洗涤液进行洗涤，第一台洗浆机的滤液送入稀黑液槽贮存；每台洗浆机的进浆质量百分比浓度为1.5%，出浆质量百分比浓度为10%，稀释因子为每吨风干浆2立方米的洗涤液，洗净后的浆料送入洗后浆塔。
（5）浆料的筛选和净化：对洗净后的浆料用压力筛进行筛选，压力筛采用缝筛，筛缝宽度为0.2mm，筛浆质量百分比浓度为0.5%，筛后浆料送入筛后浆塔贮存，筛渣再经过一次缝筛筛选，筛缝宽度为0.3mm，筛浆质量百分比浓度为1%，良浆回用，尾渣收集备用。净化采用锥形除渣器，净化质量百分比浓度0.5%，流程采用一级三段处理，即第一段除渣器的良浆进入下一道工序，渣浆进入第二段除渣器；第二段除渣器的良浆进入第一段除渣器进料槽，渣浆进入第三段除渣器；第三段除渣器的良浆进入第二段除渣器进料槽，渣浆排放。
（6）杂细胞的筛除：筛选和净化后的浆料采用微孔筛筛除杂细胞，微孔筛孔径为0.1mm，筛浆的质量百分比浓度为0.1%，除去杂细胞的浆料纸浆卡伯值13.02，纸浆白度32.16%，纤维长度2.18mm，细小纤维含量2.16%（面积比）。除去杂细胞的浆料送入长纤维浆塔贮存，含杂细胞和细小纤维的浆料送入杂细胞浆塔贮存备用。
（7）浆料的氧脱木素：除去杂细胞和细小纤维的浆料先用圆网浓缩机将浆料质量百分比浓度提高到2%，然后用真空洗浆机浓缩到质量百分比浓度9%，再采用两段氧脱木素工艺脱除浆料中的木素，氧脱木素工艺为：一段氧脱木素工艺：浆料的质量百分比浓度9% ，氧气压力控制在0.8MPa，温度控制在100℃，时间控制在20分钟，氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比控制在3.0%，硫酸镁用量与绝干浆料的质量比为0.4%；一段氧脱木素结束后，直接进入第二段氧脱木素，二段氧脱木素工艺：浆料的质量百分比浓度9%，氧气压力控制在0.5MPa，温度控制在100℃，时间控制在60分钟。氧脱木素结束后用真空洗浆机将浆料洗干净。浆料的质量为：卡伯值6.98，白度50.30%，纤维长度2.14mm，细小纤维含量2.42%（面积比）。
（8）浆料的ECF漂白：氧脱木素后的浆料，经过D 0EpD 1P的ECF漂白过程处理，彻底地将纸浆中的木素脱除，增加浆料的亲水性能。D 0的漂白工艺为：二氧化氯用量与绝干浆料的质量比控制在0.74%，漂白温度控制在60℃，漂白时间控制在90分钟，系统pH 为3.0；Ep碱处理的工艺为：氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比控制在0.80%，过氧化氢用量与绝干浆料的质量比控制在0.3%，温度控制在70℃，处理时间控制在90分钟，系统pH为11.5 ；D 1的漂白工艺为：二氧化氯用量与绝干浆料的质量比控制在0.37%，漂白温度控制在70℃，漂白时间控制在150分钟，系统pH为5.0 ；P的漂白工艺为：过氧化氢用量与绝干浆料的质量比控制在0.80%，氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比控制在0.2%，漂白温度控制在70℃，漂白时间控制在90分钟，系统pH为11.2，以上每一段处理的浆料质量百分比浓度都在9%，每段处理完都需要对浆料进行洗涤，洗涤采用真空洗浆机。经过ECF漂白的漂白浆质量为：卡伯值<1，白度89.87%，纤维长度1.94mm，细小纤维含量3.24%（面积比）。最后将漂白浆输送至浆板机，抄造成竹子绒毛浆浆板。其质量指标为：定量750 g·m -2，厚度1.92mm，水分质量百分含量为8%，密度390.2 Kg/m 3，耐破度902.00kPa，白度89.87%ISO，DCM抽提物质量百分含量为0.02%，灰分质量百分含量0.20%，纤维长度1.94mm，粗度13.6 mg/100m，每克纸浆所含纤维根数4.58百万根。
（9）处理液的超滤：将步骤（2）用稀黑液置换出来的处理液，有机物含量24.8g/L，其中半纤维素含量为21g/L，碱液（此处碱液浓度计算的溶质是氢氧化钠）的浓度下降到45g/L，采用截留相对分子质量为1000D的超滤膜进行超滤处理，截留液有机物含量达到60g/L时停止超滤处理，透过液有机物含量为2.48g/L，碱液浓度为45g/L。透过液补充氢氧化钠使其浓度达到60g/L，送步骤（1）循环使用。截留液进行半纤维素和碱的回收。
（10）尾渣的回收：将步骤（5）的尾渣采用高浓度磨浆机，磨浆质量百分比浓度20%，经过两级磨浆，第一级磨浆间隙0.3mm，第二级磨浆间隙0.15mm，得到尾渣浆，步骤（6）含杂细胞和细小纤维的浆料直接浓缩，采用多盘浓缩机进行浓缩脱水，进浆质量百分比浓度0.25%，出浆质量百分比浓度8%，与尾渣浆混合，再用双网挤浆机挤压脱水，纸浆质量百分比浓度达到30%以上，直接作为包装用纸浆出售。
 
实施例2
一种利用竹子制备绒毛浆的方法，包括以下步骤：
（1）慈竹片的碱处理：用 80g/L 的氢氧化钠溶液在90℃蒸煮锅中处理100kg绝干慈竹片，每公斤绝干慈竹片用3L浓度为 80g/L 的氢氧化钠溶液，处理时间 1.5 小时，得到处理液；
（2）处理液的分离：将步骤（1）的处理液先通过稀黑液进行置换，置换出来的处理液单独贮存于一个容器中，备用。
（3）处理后慈竹片的蒸煮：用120℃温黑液置换稀黑液，稀黑液进原稀黑液槽，再用150℃热黑液置换温黑液，温黑液进入温黑液槽，置换完毕后加入白液进行蒸煮，蒸煮结束后用稀黑液置换热黑液，热黑液进入热黑液槽，温黑液进入温黑液槽，待浆料温度降低到90℃时，用泵将浆料抽送到浆料贮存塔。白液的有效碱用量12.5%（NaOH计，相对于起始绝干慈竹片），白液硫化度30%，蒸煮温度160℃，蒸煮时间90分钟，细浆得率44.50%，蒸煮后黑液无机物与有机物的质量百分比浓度分别是28.64%和71.36%，黑液的固含量为176.3g/L，黑液的粘度是3.75 mPa·s，黑液的热值是12.98MJ/Kg，纸浆卡伯值14.72，纸浆白度30.48%，纤维长度1.70mm，细小纤维含量10.38%（面积比）。
（4）浆料的洗涤：采用四台真空洗浆机对浆料进行串联洗涤，浆料依次从第一台洗浆机到第二台洗浆机，再经第三台洗浆机，最后到第四台洗浆机排出，洗涤液与浆料的走向相反，第四台洗浆机采用80℃热水作为洗涤液来洗涤，每台洗浆机产生的滤液作为前一台洗浆机的洗涤液进行洗涤，第一台洗浆机的滤液送入稀黑液槽贮存；每台洗浆机的进浆质量百分比浓度为1.5%，出浆质量百分比浓度为10%，稀释因子为每吨风干浆2立方米的洗涤液，洗净后的浆料送入洗后浆塔。
（5）浆料的筛选和净化：对洗净后的浆料用压力筛进行筛选，压力筛采用缝筛，筛缝宽度为0.2mm，筛浆质量百分比浓度为0.5%，筛后浆料送入筛后浆塔贮存，筛渣再经过一次缝筛筛选，筛缝宽度为0.3mm，筛浆质量百分比浓度为1.0%，良浆回用，尾渣收集备用。净化采用锥形除渣器，净化质量百分比浓度0.5%，流程采用一级三段处理，即第一段除渣器的良浆进入下一道工序，渣浆进入第二段除渣器；第二段除渣器的良浆进入第一段除渣器进料槽，渣浆进入第三段除渣器；第三段除渣器的良浆进入第二段除渣器进料槽，渣浆排放。
（6）杂细胞的筛除：筛选和净化后的浆料采用微孔筛筛除杂细胞，微孔筛孔径为0.3mm，筛浆的质量百分比浓度为0.3%，除去杂细胞的浆料纸浆卡伯值12.88，纸浆白度32.40%，纤维长度2.26mm，细小纤维含量1.30%（面积比）。除去杂细胞的浆料送入长纤维浆塔贮存，含杂细胞和细小纤维的浆料送入杂细胞浆塔贮存备用。
（7）浆料的氧脱木素：除去杂细胞和细小纤维的浆料先用圆网浓缩机将浆料质量百分比浓度提高到2%，然后用真空洗浆机浓缩到质量百分比浓度11%，再采用两段氧脱木素工艺脱除浆料中的木素，氧脱木素工艺为：一段氧脱木素工艺：浆料的质量百分比浓度11%，氧气压力控制在0.60MPa，温度控制在80℃，时间控制在30分钟，氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比控制在2.0%，硫酸镁用量与绝干浆料的质量比为0.2%；一段氧脱木素结束后，直接进入第二段氧脱木素，二段氧脱木素工艺：浆料的质量百分比浓度11%，氧气压力控制在0.40MPa，温度控制在80℃，时间控制在90分钟。氧脱木素结束后用真空洗浆机将浆料洗干净。浆料的质量为：卡伯值6.68，白度50.70%，纤维长度2.21mm，细小纤维含量1.95%（面积比）。
（8）浆料的ECF漂白：氧脱木素后的浆料，经过D 0EpD 1P的ECF漂白过程处理，彻底地将纸浆中的木素脱除，增加浆料的亲水性能。D 0的漂白工艺为：二氧化氯用量与绝干浆料的质量比控制在0.71%，漂白温度控制在70℃，漂白时间控制在60分钟，系统pH 为2.5；Ep碱处理的工艺为：氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比控制在0.70%，过氧化氢用量与绝干浆料的质量比控制在0.20%，温度控制在80℃，处理时间控制在60分钟，系统pH为11.0 ；D 1的漂白工艺为：二氧化氯用量与绝干浆料的质量比控制在0.36%，漂白温度控制在75℃，漂白时间控制在120分钟，系统pH为4.0 ；P的漂白工艺为：过氧化氢用量与绝干浆料的质量比控制在0.70%，氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比控制在0.12%，漂白温度控制在80℃，漂白时间控制在75分钟，系统pH为11.5，以上每一段处理的浆料质量百分比浓度都在11%，每段处理完都需要对浆料进行洗涤，洗涤采用真空洗浆机。经过ECF漂白的漂白浆质量为：卡伯值<1，白度90.14%，纤维长度2.02mm，细小纤维含量2.90%（面积比）。最后将漂白浆输送至浆板机，抄造成竹子绒毛浆浆板。其质量指标为：定量750 g·m -2，厚度1.93mm，水分质量百分含量为8%，密度388.2 Kg/m 3，耐破度760.00kPa，白度90.14%ISO，DCM抽提物质量百分含量为0.015%，灰分质量百分含量0.16%，纤维长度2.02mm，粗度13.7 mg/100m，每克纸浆所含纤维根数4.30百万根。
（9）处理液的超滤：将步骤（2）用稀黑液置换出来的处理液，有机物含量35.6g/L，其中半纤维素含量为25.1g/L，碱液（此处碱液浓度计算的溶质是氢氧化钠）的浓度下降到61g/L，采用截留相对分子质量为3000D的超滤膜进行超滤处理，截留液有机物含量达到60g/L时停止超滤处理，透过液有机物含量为3.58g/L，碱液浓度为61g/L。透过液补充氢氧化钠使其浓度达到80g/L，送步骤（1）循环使用。截留液进行半纤维素和碱的回收。
（10）尾渣的回收：将步骤（5）的尾渣采用高浓度磨浆机，磨浆质量百分比浓度30%，经过两级磨浆，第一级磨浆间隙0.3mm，第二级磨浆间隙0.15mm，得到尾渣浆，步骤（6）含杂细胞和细小纤维的浆料直接浓缩，采用多盘浓缩机进行浓缩脱水，进浆质量百分比浓度0.25%，出浆质量百分比浓度8%，与尾渣浆混合，再用双网挤浆机挤压脱水，纸浆质量百分比浓度达到30%以上，直接作为包装用纸浆出售。
实施例3
一种利用竹子制备绒毛浆的方法，包括以下步骤：
（1）慈竹片的碱处理：用 100g/L 的氢氧化钠溶液在80℃蒸煮锅中处理100kg绝干慈竹片，每公斤绝干慈竹片用4L 浓度为 100g/L 的氢氧化钠溶液，处理时间 1 小时，得到处理液；
（2）处理液的分离：将步骤（1）的处理液先通过稀黑液进行置换，置换出来的处理液单独贮存于一个容器中，备用。
（3）处理后慈竹片的蒸煮：用120℃温黑液置换稀黑液，稀黑液进原稀黑液槽，再用150℃热黑液置换温黑液，温黑液进入温黑液槽，置换完毕后加入白液进行蒸煮，蒸煮结束后用稀黑液置换热黑液，热黑液进入热黑液槽，温黑液进入温黑液槽，待浆料温度降低到90℃时，用泵将浆料抽送到浆料贮存塔。白液的有效碱用量10.5%（NaOH计，相对于起始绝干慈竹片），白液硫化度30%，蒸煮温度160℃，蒸煮时间90分钟，细浆得率43.94%，蒸煮后黑液无机物与有机物的质量百分比浓度分别是27.77%和72.23%，黑液的固含量为171.2g/L，黑液的粘度是3.70 mPa·s，黑液的热值是13.26MJ/Kg，纸浆卡伯值14.65，纸浆白度30.67%，纤维长度1.71mm，细小纤维含量10.02%（面积比）。
（4）浆料的洗涤：采用四台真空洗浆机对浆料进行串联洗涤，浆料依次从第一台洗浆机到第二台洗浆机，再经第三台洗浆机，最后到第四台洗浆机排出，洗涤液与浆料的走向相反，第四台洗浆机采用80℃热水作为洗涤液来洗涤，每台洗浆机产生的滤液作为前一台洗浆机的洗涤液进行洗涤，第一台洗浆机的滤液送入稀黑液槽贮存；每台洗浆机的进浆质量百分比浓度为1.5%，出浆质量百分比浓度为10%，稀释因子为每吨风干浆2立方米的洗涤液，洗净后的浆料送入洗后浆塔。
（5）浆料的筛选和净化：对洗净后的浆料用压力筛进行筛选，压力筛采用缝筛，筛缝宽度为0.2mm，筛浆质量百分比浓度为0.5%，筛后浆料送入筛后浆塔贮存，筛渣再经过一次缝筛筛选，筛缝宽度为0.3mm，筛浆质量百分比浓度为1.0%，良浆回用，尾渣收集备用。净化采用锥形除渣器，净化质量百分比浓度0.5%，流程采用一级三段处理，即第一段除渣器的良浆进入下一道工序，渣浆进入第二段除渣器；第二段除渣器的良浆进入第一段除渣器进料槽，渣浆进入第三段除渣器；第三段除渣器的良浆进入第二段除渣器进料槽，渣浆排放。
（6）杂细胞的筛除：筛选和净化后的浆料采用微孔筛筛除杂细胞，微孔筛孔径为0.5mm，筛浆的质量百分比浓度为0.5%，除去杂细胞的浆料纸浆卡伯值12.81，纸浆白度32.44%，纤维长度2.29mm，细小纤维含量1.22%（面积比）。除去杂细胞的浆料送入长纤维浆塔贮存，含杂细胞和细小纤维的浆料送入杂细胞浆塔贮存备用。
（7）浆料的氧脱木素：除去杂细胞和细小纤维的浆料先用圆网浓缩机将浆料质量百分比浓度提高到2%，然后用真空洗浆机浓缩到质量百分比浓度10%，再采用两段氧脱木素工艺脱除浆料中的木素，氧脱木素工艺为：一段氧脱木素工艺：浆料的质量百分比浓度10% ，氧气压力控制在0.76MPa，温度控制在95℃，时间控制在20分钟，氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比控制在2.2%，硫酸镁用量与绝干浆料的质量比为0.3%；一段氧脱木素结束后，直接进入第二段氧脱木素，二段氧脱木素工艺：浆料的质量百分比浓度10%，氧气压力控制在0.42MPa，温度控制在100℃，时间控制在60分钟。氧脱木素结束后用真空洗浆机将浆料洗干净。浆料的质量为：卡伯值6.55，白度50.90%，纤维长度2.23mm，细小纤维含量1.90%（面积比）。
（8）浆料的ECF漂白：氧脱木素后的浆料，经过D 0EpD 1P的ECF漂白过程处理，彻底地将纸浆中的木素脱除，增加浆料的亲水性能。D 0的漂白工艺为：二氧化氯用量与绝干浆料的质量比控制在0.7%，漂白温度控制在60℃，漂白时间控制在65分钟，系统pH 为2.5；Ep碱处理的工艺为：氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比控制在0.60%，过氧化氢用量与绝干浆料的质量比控制在0.3%，温度控制在70℃，处理时间控制在60分钟，系统pH为10.5 ；D 1的漂白工艺为：二氧化氯用量与绝干浆料的质量比控制在0.35%，漂白温度控制在75℃，漂白时间控制在150分钟，系统pH为4.5 ；P的漂白工艺为：过氧化氢用量与绝干浆料的质量比控制在0.75%，氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比控制在0.1%，漂白温度控制在72℃，漂白时间控制在60分钟，系统pH为10.5，以上每一段处理的浆料质量百分比浓度都在10%，每段处理完都需要对浆料进行洗涤，洗涤采用真空洗浆机。经过ECF漂白的漂白浆质量为：卡伯值<1，白度90.47%，纤维长度2.03mm，细小纤维含量2.88%（面积比），最后将漂白浆输送至浆板机，抄造成竹子绒毛浆浆板。其质量指标为：定量750 g·m -2，厚度1.94mm，水分质量百分含量为8%，密度386.16 Kg/m 3，耐破度752.00kPa，白度90.47%ISO，DCM抽提物质量百分含量为0.013%，灰分质量百分含量0.15%，纤维长度2.03mm，粗度13.7 mg/100m，每克纸浆所含纤维根数4.28百万根。
（9）处理液的超滤：将步骤（2）用稀黑液置换出来的处理液，有机物含量36.20g/L，其中半纤维素含量为25.6g/L，碱液（此处碱液浓度计算的溶质是氢氧化钠）的浓度下降到79g/L，采用截留相对分子质量为5000D的超滤膜进行超滤处理，截留液有机物含量达到60g/L时停止超滤处理，透过液有机物含量为4.08g/L，碱液浓度为79g/L。透过液补充氢氧化钠使其浓度达到100g/L，送步骤（1）循环使用。截留液进行半纤维素和碱的回收。
（10）尾渣的回收：将步骤（5）的尾渣采用高浓度磨浆机，磨浆质量百分比浓度25%，经过两级磨浆，第一级磨浆间隙0.3mm，第二级磨浆间隙0.15mm，得到尾渣浆，步骤（6）含杂细胞和细小纤维的浆料直接浓缩，采用多盘浓缩机进行浓缩脱水，进浆质量百分比浓度0.25%，出浆质量百分比浓度8%，与尾渣浆混合，再用双网挤浆机挤压脱水，纸浆质量百分比浓度达到30%以上，直接作为包装用纸浆出售。
对比例1
传统竹子制备漂白竹浆的方法，包括以下步骤：
（1）慈竹片的蒸煮：在蒸煮锅中加入慈竹片100kg，每公斤绝干慈竹片用4L 120℃温黑液填充，充满后用150℃热黑液置换温黑液，温黑液进入温黑液槽，置换完毕后加入白液进行蒸煮，蒸煮结束后用稀黑液置换热黑液，热黑液进入热黑液槽，温黑液进入温黑液槽，待浆料温度降低到90℃时，用泵将浆料抽送到浆料贮存塔。白液的有效碱用量20%（NaOH计，相对于起始绝干慈竹片），白液硫化度25%，蒸煮温度160℃，蒸煮时间90分钟，细浆得率45.52%，蒸煮后黑液无机物与有机物的比例分别是32.27%和67.73%，黑液的固含量为194.45g/L，黑液的粘度是4.03 mPa·s，黑液的热值是12.18MJ/Kg，纸浆卡伯值15.09，纸浆白度30.26%，纤维长度1.64mm，细小纤维含量11.62%（面积比）。
（2）浆料的洗涤：采用四台真空洗浆机对浆料进行串联洗涤，浆料依次从第一台洗浆机到第二台洗浆机，再经第三台洗浆机，最后到第四台洗浆机排出，洗涤液与浆料的走向相反，第四台洗浆机采用80℃热水作为洗涤液来洗涤，每台洗浆机产生的滤液作为前一台洗浆机的洗涤液进行洗涤，第一台洗浆机的滤液送入稀黑液槽贮存；每台洗浆机的进浆质量百分比浓度为1.5%，出浆质量百分比浓度为10%，稀释因子为每吨风干浆2立方米的洗涤液，洗净后的浆料送入洗后浆塔。
（3）浆料的筛选和净化：对洗净后的浆料用压力筛进行筛选，压力筛采用缝筛，筛缝宽度为0.2mm，筛浆质量百分比浓度为0.5%，筛后浆料送入筛后浆塔贮存，筛渣再经过一次缝筛筛选，筛缝宽度为0.3mm，筛浆质量百分比浓度为1.0%，良浆回用，尾渣收集备用。净化采用锥形除渣器，净化质量百分比浓度0.5%，流程采用一级三段处理，即第一段除渣器的良浆进入下一道工序，渣浆进入第二段除渣器；第二段除渣器的良浆进入第一段除渣器进料槽，渣浆进入第三段除渣器；第三段除渣器的良浆进入第二段除渣器进料槽，渣浆排放。
（4）浆料的氧脱木素：经过筛选和净化的浆料先用圆网浓缩机将浆料质量百分比浓度提高到2%，然后用真空洗浆机浓缩到质量百分比浓度10%，再采用两段氧脱木素工艺脱除浆料中的木素，氧脱木素工艺为：一段氧脱木素工艺：浆料的质量百分比浓度10%，氧气压力控制在0.76MPa，温度控制在95℃，时间控制在20分钟，氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比控制在3.0%，硫酸镁用量与绝干浆料的质量比为0.3%；一段氧脱木素结束后，直接进入第二段氧脱木素，二段氧脱木素工艺：浆料的质量百分比浓度10%，氧气压力控制在0.42MPa，温度控制在100℃，时间控制在60分钟。氧脱木素结束后用真空洗浆机将浆料洗干净。浆料的质量为：卡伯值8.02，白度48.86%，纤维长度1.62mm，细小纤维含量11.80%（面积比）。
（5）浆料的ECF漂白：氧脱木素后的浆料，经过D 0EpD 1P的ECF漂白过程处理，脱除纸浆中的木素，增加浆料的亲水性能。D 0的漂白工艺为：二氧化氯用量与绝干浆料的质量比控制在0.8%，漂白温度控制在70℃，漂白时间控制在60分钟，系统pH 为2.0；Ep碱处理的工艺为：氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比控制在1.0%，过氧化氢用量与绝干浆料的质量比控制在0.4%，温度控制在90℃，处理时间控制在60分钟，系统pH为12.0 ；D 1的漂白工艺为：二氧化氯用量与绝干浆料的质量比控制在0.40%，漂白温度控制在80℃，漂白时间控制在120分钟，系统pH为5.0；P的漂白工艺为：过氧化氢用量与绝干浆料的质量比控制在1.0%，氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比控制在0.3%，漂白温度控制在70℃，漂白时间控制在60分钟，系统pH为12.0 。经过ECF漂白的漂白浆质量为：白度88.32%，纤维长度1.60mm，细小纤维含量12.04%（面积比）。最后将漂白浆输送至浆板机，抄造成竹子浆板。其质量指标为：定量750 g·m -2，厚度1.70mm，水分质量百分含量为8%，密度441.61 Kg/m 3，耐破度1254.00kPa，白度88.32%ISO，DCM抽提物质量百分含量为0.12%，灰分质量百分含量0.25%，纤维长度1.60mm，粗度12.6 mg/100m，每克纸浆所含纤维根数10.47百万根。
从结果可以看出，与实施例3相比，对比例1黑液中无机物的占比、固含量和粘度都高于实施例3，而黑液的热值则低于实施例3，所以实施例3可提高碱回收系统的蒸发效率，减少蒸发器结垢，提高碱回收燃烧炉的热效率。与实施例3相比，对比例1在较高的化学药品用量的情况下（白液的有效碱用量20%（NaOH计，相对于起始绝干慈竹片）），其最终白度仍然低于实施例3，并且最终产品的质量指标均明显劣于实施例3，特别是DCM抽提物含量、灰分含量、纤维长度、耐破度和每克纸浆所含纤维根数。
国外某商品绒毛浆质量指标（原料火炬松） 定量750 g·m -2，厚度1.25mm，水分9%，密度580 Kg/m 3，耐破度950kPa，白度86%ISO，DCM抽提物<0.01%，灰分含量0.16%，纤维长度2.45mm，粗度21mg/100m，每克纸浆所含纤维根数4.04百万根。
从实施例1-3的结果可以看出，本发明的竹子绒毛浆密度明显低于商品绒毛浆，耐破度也低于商品绒毛浆，说明本发明的竹子绒毛浆起绒时所需的动力消耗低，对纤维损伤小，起绒后干蓬松度大。本发明竹子绒毛浆白度高于商品绒毛浆，除纤维粗度稍低外，其他指标都接近商品浆，纤维粗度低是由于竹子纤维的直径只有火炬松的一半，其纤维形成的网络结构具有较小的毛细管，另外竹子纤维具有较厚的细胞壁，较大的壁腔比，较长的纤维长宽比，赋予其纤维较大的刚性，这种细并且刚性强的毛细管能快速的吸收液体，很好的保持液体，吸水性能好，并能承受一定的压力。

Claims (10)

  1. 一种利用竹子制备绒毛浆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
    （1）竹子的碱处理：将竹子原料和碱液在蒸煮锅中进行处理，得到处理液；
    （2）处理液的分离：将步骤（1）的处理液通过稀黑液进行置换，置换出来的处理液单独贮存于一个容器中，备用；
    （3）处理后竹子的蒸煮：用温黑液置换稀黑液，稀黑液进原稀黑液槽，再用热黑液置换温黑液，温黑液进入温黑液槽，置换完毕后加入白液进行蒸煮，蒸煮结束后用稀黑液置换热黑液，热黑液进入热黑液槽，温黑液进入温黑液槽，待浆料温度降低时，用泵将浆料抽送到浆料贮存塔；
    （4）浆料的洗涤：对步骤（3）浆料贮存塔中浆料进行洗浆，洗净后的浆料送入洗后浆塔，洗涤出来的稀黑液送入稀黑液槽；
    （5）浆料的筛选和净化：对洗净后的浆料进行筛选，筛后浆料送入筛后浆塔贮存，筛渣再筛选，良浆回用，尾渣收集备用，然后净化；
    （6）杂细胞的筛除：筛选和净化后的浆料采用微孔筛筛除杂细胞和细小纤维，除去杂细胞和细小纤维的浆料送入长纤维浆塔贮存，含杂细胞和细小纤维的浆料送入杂细胞浆塔贮存备用；
    （7）浆料的氧脱木素：除去杂细胞和细小纤维的浆料先进行浓缩再氧脱木素，得到氧脱木素后的浆料；
    （8）浆料的ECF漂白：氧脱木素后的浆料，经过D 0EpD 1P的ECF漂白过程处理，得到漂白浆，漂白浆送到浆板机，得到竹子绒毛浆浆板；
    （9）处理液的超滤：将步骤（2）得到的置换出来的处理液采用超滤的方式进行处理，截留液用于分离半纤维素，透过液经过补充氢氧化钠后继续用于步骤（1）的碱处理；
    （10）尾渣的回收：将步骤（5）得到的尾渣制得尾渣浆，步骤（6）含杂细胞和细小纤维的浆料浓缩脱水回收杂细胞和细小纤维浆料得到杂细胞浆，将尾渣浆与杂细胞浆混合用于制备包装用纸。
  2. 根据权利要求1所述的一种利用竹子制备绒毛浆的方法，其特征在于，步骤（1）所述竹子为慈竹、绵竹、黄竹、粉单竹中的一种以上。
  3. 根据权利要求1所述的一种利用竹子制备绒毛浆的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述在蒸煮锅中进行处理的温度为60-90℃，所述碱液的浓度为60-100 g/L，所述碱液中的碱为氢氧化钠；所述竹子的质量与碱液的体积之比为1:（3-5）kg/L；所述处理的时间60-120分钟。
  4. 根据权利要求1所述的一种利用竹子制备绒毛浆的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述稀黑液指浆料经过洗涤时所提取的黑液；所述置换是指向置换蒸煮锅中泵入稀黑液将步骤（1）的处理液替换出来；步骤（3）中，所述温黑液指蒸煮后的浆料经过稀黑液置换所得到的温度大于100℃小于140℃的黑液；所述热黑液指置换蒸煮过程中被置换出来温度在140-165℃的黑液；白液指制浆碱回收所得到的蒸煮化学药品，主要成分是氢氧化钠和硫化钠，白液有效碱用量与起始竹子的质量比为10.5%-20%，以NaOH计算，白液硫化度25%-30%，所述蒸煮的温度155-160℃，所述蒸煮的时间90-120分钟，所述温度降低是指温度降低到100℃以下。
  5. 根据权利要求1所述的一种利用竹子制备绒毛浆的方法，其特征在于，步骤（5）中，所述筛选是指选用压力筛，筛缝的宽度采用0.2-0.3mm，筛浆质量百分比浓度控制在0.5%-1%；采用两段筛选，一段筛渣送入二段筛进行二次筛选，二段筛良浆进入一段筛的送浆泵入口，尾渣收集备用。
  6. 根据权利要求1所述的一种利用竹子制备绒毛浆的方法，其特征在于，步骤（6）所述微孔筛指孔的直径在0.1-0.5mm之间的孔筛，筛浆质量百分比浓度0.1%-0.5%，除去杂细胞和细小纤维的浆料送入长纤维浆塔贮存，含杂细胞和细小纤维的浆料送入杂细胞浆塔贮存备用。
  7. 根据权利要求1所述的一种利用竹子制备绒毛浆的方法，其特征在于，步骤（7）中，所述浓缩是指将浆塔中的除去杂细胞的浆料质量百分比浓度提高至9%-11%，采用圆网浓缩机和真空洗浆机相结合来实现，浓缩的浆料送入中浓浆塔，浓缩收集的液体送入白水塔；步骤（7）所述的氧脱木素是指在氧气和碱性条件下对筛选后的浆料进行脱木素，采用两段氧脱木素，化学药品都在第一段加入，第一段氧脱木素的工艺为：浆料的质量百分比浓度9%-11%，温度80-100℃，时间20-30分钟，氧气压力0.6-0.8MPa，氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比为2%-3%，硫酸镁用量与绝干浆料的质量比为0.2%-0.4%；第二段氧脱木素的工艺为：浆料的质量百分比浓度9%-11%，温度80-100℃，时间60-90分钟，氧气压力0.4-0.5MPa。
  8. 根据权利要求1所述的一种利用竹子制备绒毛浆的方法，其特征在于，步骤（8）中，所述D 0EpD 1P的ECF漂白，D 0指第一段二氧化氯漂白，Ep指过氧化氢增强的碱抽提，D 1指第二段二氧化氯漂白，P指过氧化氢漂白，ECF指无元素氯的漂白工艺；D 0漂白工艺：二氧化氯用量与绝干浆料的质量比为0.7%-0.8%，漂白温度60-70℃，漂白时间60-90分钟，系统pH 为2-3；Ep碱抽提工艺：过氧化氢用量与绝干浆料的质量比为0.2%-0.4%，氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比为0.6%-1%，处理温度70-90℃，处理时间60-90分钟，系统pH为10.5-12；D 1漂白工艺：二氧化氯用量与绝干浆料的质量比为0.35%-0.4%，漂白温度70-80℃，漂白时间120-150分钟，系统为pH 4-5；P段漂白工艺：过氧化氢用量与绝干浆料的质量比为0.7%-1.0%，氢氧化钠用量与绝干浆料的质量比为0.1%-0.3%，漂白温度70-90℃，漂白时间60-90分钟，系统pH为 10.5-12，以上每一段处理的浆料质量百分比浓度都在9%-11%，每段处理完都需要对浆料进行洗涤，洗涤采用真空洗浆机。
  9. 根据权利要求1所述的一种利用竹子制备绒毛浆的方法，其特征在于，步骤（9）中，所述超滤使用的超滤膜指截留分子量为1000-5000D，处理液中富含半纤维素和木素，通过超滤的方法将处理液中的半纤维素和木素分离，透过液经过补充氢氧化钠，使其浓度达到60-100g/L后继续用于步骤（1）的碱处理。
  10. 权利要求1-9任一项所述利用竹子制备绒毛浆的方法制备得到的绒毛浆。
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