一种以桑枝条全杆为原料的化学机械浆的制浆工艺制造技术

技术编号:1893298 阅读:353 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种利用桑枝条为原料的化学机械浆的制浆工艺,它依次按切片、洗涤前汽蒸、洗涤、洗涤后汽蒸、一段压榨、二段压榨、浸渍、反应和后处理步骤进行的,该方法不仅提高了桑枝条切片合格率,而且脱除尘埃效果好,还提高了芯层浆的得率,利用该工艺能够采用桑枝条全杆混合制浆,将芯杆这种纤维短但含量高的材料予以了充分地利用,并且所制的成浆达到了制高档纸的要求,充分利用了资源,同时,该工艺因解决了上述技术问题,适合于工业化大生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种造纸制浆工艺,特别是一种利用桑枝条为原料的化学机械浆的制浆工艺。
技术介绍
随着纸业的技术进步和纸消费量的增加,造纸的原料结构也在不断地演变。作为中国“四大专利技术”之一的造纸术,诞生于东汉时期的蔡伦时代,当时造纸的原料是以麻为主的破布和渔网;到了唐宋年间,造纸开始使用麻、树皮、稻草等原料;随后人们发现,木材因其纤维形态比其它原料好,而且,易制造出各种高质量的产品,生产效率高,易于污染治理,体积密集,便于运输、保存比其它原料更适合于现代化大生产,但在我国,由于建国后对纸业的属性认识不足,加上中国森林资源非常贫乏,阻碍了中国纸业的发展,现在,结合我国竹子资源丰富的实际情况,虽然已成功地将其作为造纸原料使用,但是,还是远远不能满足造纸原料的需要,目前国内各科研院校及科研机构都在大力进行各种造纸原料的开发,桑枝制浆就是其中之一。桑树是多年生草本植物,具有生长快,枝条产量高等优点,同时其韧皮部纤维占全杆总量的26%-30%,长纤维含量占40%-50%,是一种优质的造纸原料。利用桑枝制浆造纸,可以缓解当前我国造纸工<p> 实施例4按下表比例取单体甲基丙烯酸十二氟庚酯41.60g,丙烯酸硬脂醇酯7.80g,苯乙烯6.20g,丙烯酸3-氯-2-羟基丙酯0.82g,甲基丙烯酸脲基乙酯QM-15583.80g,链转移剂十二烷基硫醇0.18g,乳化剂全氟辛基三甲基碘化铵2.20g,脂肪醇聚氧乙烯醚OS-153.00g,去离子水113.00ml,于反应容器中经高压均质机乳化得到稳定的预乳化液,取2,2′-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐1.40g溶解于20ml去离子水中,将预乳化液1/5加入装有搅拌器、温度计、冷凝器的反应器中,通入氮气去氧后,搅拌加热,升温50~80℃,加入1/5引发剂,反应半小时后再分别滴加剩余的预乳化液及引发剂,3小时滴加完全后继续反应6小时,降温,加入乙酸调整pH值为4.5~5.5,得到固含量33%的乳液型整理剂,比重1.01~1.06,分子量为18000~37000。表二韧皮部组织结构 表三、桑枝条中韧皮和芯杆比例 从以上三表可知,桑枝条全杆混合制浆的技术难点主要表现在如下几个方面(一)由于桑枝韧皮部和芯杆化学组成有较大差异,混合制浆过程中,特别是在浸渍过程中,要同时达到对韧皮部和芯杆的碱化充分很难,不容易找到适合的浸渍液和浸渍工艺条件,容易导致纤维润胀不充分的现象,影响制浆效果;(二)由于桑枝韧皮部和芯杆纤维形态也很不相同,纤维长短差距很大,混合制浆过程中,如果纤维太长,造纸时容易发生蓄聚,如果纤维太短,所制纸张的强度不够,因此,在制浆过程中,必须解决所制纸浆符合生产高档纸的要求,但至今尚未解决;正是因为上述难点,采用桑枝条为制浆原料,现有技术只能将韧皮和芯杆分离进行分别制浆,但韧皮和芯杆分离过程困难,一般要求在分离前将桑枝条充分浸泡,并且浸泡时间必须长,桑枝水分含量应高,并采用人工分离,根本不能适应工业化大生产的需要,因此用韧皮和芯杆分别制浆的方法一般仅限于手工作坊,在我国用韧皮制化学浆抄高档纸有悠久的历史,如宣纸、擦镜纸、滤纸等,由于原料和制浆要求的限制,生产规模很小,如果仅采用韧皮部作为制浆原料,由于其在整个桑枝条中所占的比例小,如全用韧皮进行制浆造纸,则其他部位丢损大,成本高,如何充分利用芯杆制造高档纸成了亟待解决而至今还未解决的技术问题;第二,韧皮部外表尘埃难以去除在韧皮部的外表面上有一层很薄的尘埃,这种尘埃与韧皮紧密相联,如不去除干净将造成纸面上有洞穿、疤子等纸病,将影响成纸质量和产量。唯一可采用化学方法专门对韧皮部分制浆。通过加大化学药液的剂量对韧皮进行蒸煮、然后采用几段洗涤可自行去除尘埃,如宣纸、擦镜纸、滤纸等的制浆工艺就是采用此方法生产。但这种制浆工艺存在浆的得率很低,生产成本高缺陷,且无法用于大生产要求,经济性较差。对全杆采用化学法制浆,因芯杆不存在尘埃问题,如采用相同的化学药液就会出现或药液过量芯杆纤维受损严重,浆的得率和强度过低;或药液用量不足造成尘埃无法根除,韧皮纤维束较多,浆的质量很差,因此很难对药液量进行准确的控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点而提供一种以桑枝条全杆为原料的化学、机械式制浆工艺,该工艺不仅适合于工业化大生产,并能够采用桑枝条全杆混合制浆,充分利用了资源,能够解决韧皮部外表尘埃的去除问题,所制纸浆符合生产高档纸的质量要求。考虑到以桑枝条全杆为原料,如按常规的化学法制浆将遇到许多难以解决的技术难题,本专利技术根据桑枝条全杆的本身特性,改进了现有的化学机械浆的制浆工艺,来达到本专利技术的目的。一种以桑枝条为原料的化学机械浆的制浆工艺,按如下步骤进行(1)切片将桑枝条切成长度为10~18mm的直切片;(2)洗涤前汽蒸将上述直切片送入汽蒸仓,并向汽蒸仓内加入直切片重量(净重)2-3%的氢氧化钠溶液(浓度为50~100g/l),在汽蒸排汽温度为40~60℃的条件下,汽蒸时间20-40分钟;(3)洗涤将汽蒸后的直切片在40~70℃的水中洗涤;(4)洗涤后汽蒸将洗涤后的直切片送入汽蒸仓,在汽蒸排汽温度为35~70℃的条件下,汽蒸时间20-30分钟左右;(5)一段压榨将再次汽蒸后的直切片送入第一段螺旋挤压机内在1~2公斤压力下进行挤碾撕裂处理成压缩物料,本段直切片的压缩比为1∶4; (6)二段压榨将已经压榨后压缩物料送入第二段螺旋挤压机内在1.5~2公斤压力下进行挤碾撕裂处理成二次压缩物料,本段压缩物料的压缩比为1∶4;(7)浸渍将经过两段压榨后的物料送入浸渍器中,并向浸渍器中加入物料重量(净重)3~5%的氢氧化钠(浓度为70~130g/l)、2~5%的双氧水、3~5%的硅酸钠(俗称水玻璃)和0.2~0.4%的DTPA(化学名称二乙烯三胺五乙酸,其分子式C14H23N3O10),对物料浸渍2~5分钟即可;(8)反应将浸渍后的物料送入反应仓内反应,停留时间为30~50分钟,温度为50~80℃;(9)后处理将反应后的物料送入两段磨浆工段,磨浆后进行消潜处理,而后筛选净化,浓缩至成浆。后处理步骤为常规步骤通过上述化学机械浆制浆工艺所制成的成浆的物化特性如下表,符合制造高档纸的质量要求。表四成浆的物化特性 本专利技术相比于现有技术有如下优点 (1)提高了切片合格率在制浆造纸系统中备料是关键的一环,料备的好与坏,直接关系到下料的畅通。常规用的切片机切出的木片或竹片均为斜切片,这样可有效的增加比表面积,并且因有一定的倾斜度可减少料片下料时的重叠造成堵料现象。用常规的方法进行桑枝条切料则出现了较大的难度,其原因是桑枝条的韧皮具有一定的韧性,由于备料用的切片刀上、下刀间有一定的间隙,造成韧皮部难以切断,无法下料,本专利技术打破造纸备料过程固有的切片模式,改变原有的切料方式,大胆采用造纸界从未用过的切料方式,由原来的斜切片改为直切片,将桑杆韧皮彻底切断,从而提高了切片合格率;(2)改变APP汽蒸方式,脱除尘埃效果好一般APP料片的汽蒸是直接通蒸汽即可,考虑到韧皮部存有大量的尘埃,这些尘埃如不除去将直接影响浆的质量,造成纸面上有洞穿或者疤子,但这些尘埃一般不会轻易除去,根据实验室化学法制桑枝韧本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种以桑枝条全杆为原料的化学机械浆的制浆工艺,按如下步骤进行:    (1)切片:将桑枝条切成长度为10~18mm的直切片;    (2)洗涤前汽蒸:将上述直切片送入汽蒸仓,并向汽蒸仓内加入直切片重量(净重)2-3%的氢氧化钠溶液(浓度为50~100g/l),在汽蒸排汽温度为40~60℃的条件下,汽蒸时间20-40分钟;    (3)洗涤:将汽蒸后的直切片在40~70℃的水中洗涤;    (4)洗涤后汽蒸:将洗涤后的直切片送入汽蒸仓,在汽蒸排汽温度为35~70℃的条件下,汽蒸时间20-30分钟左右;    (5)一段压榨:将再次汽蒸后的直切片送入第一段螺旋挤压机内在1~2公斤压力下进行挤碾撕裂处理成压缩物料,本段直切片的压缩比为1∶4;    (6)二段压榨:将已经压榨后压缩物料送入第二段螺旋挤压机内在1.5~2公斤压力下进行挤碾撕裂处理成二次压缩物料,本段压缩物料的压缩比为1∶4;    (7)浸渍:将经过两段压榨后的物料送入浸渍器中,并向浸渍器中加入物料重量(净重)3~5%的氢氧化钠(浓度为70~130g/l)、2~5%的双氧水、3~5%的硅酸钠和0.2~0.4%的DTPA,对物料浸渍2~5分钟即可;    (8)反应:将浸渍后的物料送入反应仓内反应,停留时间为30~50分钟,温度为50~80℃;    (9)后处理:将反应后的物料送入两段磨浆工段,磨浆后进行消潜处理,而后筛选净化,浓缩至成浆。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:明治凯梁家强缪友权王希木伍元俊周键
申请(专利权)人:宜宾纸业股份有限公司
类型:发明
国别省市:51[中国|四川]

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