一种干法制浆工艺及设备制造技术

本发明专利技术提供了一种干法制浆工艺及设备，制浆工艺包括：原料切断、段料碎解、筛选，去除非纤维物质、漂白所述纤维素原料获得成品纸浆。本发明专利技术提供的干法制浆工艺，实现了无污染、零排放的目标，工艺简单、能耗低、制浆成本低。干取禾本科植物类40％的非纤维物质,是一种最佳的养殖饲料,能节省大量的粮食。造纸白浆得率55％,纸浆不用洗涤,制浆过程不产生一滴水；纸浆白度高、纸的强度好、不返黄。

Dry pulping technology and equipment

The invention provides a method and a device for dry pulping, which comprises the following steps: cutting raw materials, crushing and screening of the segments, removing the non cellulosic substances, and bleaching the cellulosic raw materials to obtain the finished pulp. The dry pulping process of the invention realizes the goal of no pollution and zero emission, and has the advantages of simple process, low energy consumption and low cost. Take 40% of the non cellulosic material, which is a kind of best breeding feed, can save a lot of food. Paper white pulp yield of 55%, pulp without washing, pulping process does not produce a drop of water; pulp whiteness, paper strength, not yellow.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及造纸
，尤其是涉及一种基于一年生纤维原料的干法制浆工艺及设备。
技术介绍
目前，中国造纸工业面临着原料资源短缺、污染依然严重以及工艺相对落后等问题。据统计，由于中国林业资源短缺，2008年全国纸浆消费量：木浆22％，非本浆占18％，废纸浆占60％。其中废纸浆和木浆原料主要靠进口，以废纸为例，进口废纸原料占废纸原料消耗量比例已由2000年的26％提至2008年的46％，每年需花费大量外汇。以上数据显示出中国本土造纸浆源，与国际上的现代造纸工业采用90％以上木浆造纸相比，原料结构明显不合理。其根本出路在于充分利用科技手段开创新的适合国情的纸浆资源。自上世纪80年代中期政府号召推行林纸一体化以来，几十年过去了到2003年年底，中国种植速生丰产林面积不到300万亩。仅占整个规划面积的1.4％，而且，许多企业种植的速生林仅为观赏林，真正用于造纸的微乎甚微。根据预测，到2010年，我国纸品市场消费量将达到8000万吨。如果届时要想改变我国浆源结构不合理的现状，要让国产木浆比例达到90％的话，则每年需要木材约1.8亿方，需速生林的面积必须达到每年约10287万公顷(合1.53亿亩)，这显然是不现实的，这证明了，如果想要扭转我国浆源结构不合理的事实，光靠林纸一体化是远远不够的。还必须充分利用我国丰富的年生纤维资源。中国是一个农业大国，由于人口众多，人均资源占有率低，资源十分宝贵。然而，大量的一年生，如棉秆、竹子、芦苇等纤维原料却因缺乏技术手段而得不到利用。禾本科植物中的非纤维物质较多,而非纤维物质是制浆的天敌，也是造纸行业污染严重的主要根源。由此，相对多年生的木材来说，禾本科植物在作为造纸原料时，自然会导致其生产环节的成本高、污染更大，以及纸浆以及纸成品的质量较低等技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种干法制浆工艺及设备，以解决现有技术中存在的禾本科植物中的非纤维物质较多,由此，相对多年生的木材来说，禾本科植物在作为造纸原料时，自然会导致其生产环节的成本高、污染更大，以及纸浆以及纸成品的质量较低等技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种干法制浆工艺，其具体包括如下步骤：步骤一：原料切断；将制浆原料切割成2-3cm长的段料；步骤二：段料碎解；利用粉碎设备将所述段料进行碎解，将段料中的非纤维物质打碎，并迫使非纤维物质从段料上脱离；步骤三：筛选，去除非纤维物质；利用60—80目的网筛筛选碎解后的段料，将段料中的非纤维物质筛出；步骤四：重复步骤二和三，直至段料中的非纤维物质全部去除，进而获得制浆的纤维素原料；步骤五：漂白所述纤维素原料获得成品纸浆。进一步地，所述步骤二中，对所述段料进行碎解，利用机械物理力量攻击木素大分子，使得苯环开裂。进一步地，所述步骤五具体包括如下步骤：步骤1：向所述纤维素原料中加入氢氧化钠和水，具体配料比为：纤维素:水:氢氧化钠＝100∶(200-300)∶(1-8)，获得纤维素一级配料；步骤2：将纤维素一级配料搅拌均匀，将纤维素一级配料加热至80℃；保持温度1-5分钟，进行软化处理；步骤3：向所述纤维素一级配料中加入过氧化氢，配料比为：纤维素一级配料:过氧化氢＝100∶(1-l3)；获得纤维素二级配料；步骤4：将纤维素二级配料加热至90--95℃，保持温度60—120min，进行漂白反应，漂白后获得纸浆成品。进一步地，所述步骤2中，在搅拌过程中向纤维素一级配料中通入蒸汽用于加热。进一步地，对所述步骤2处理后的纤维素一级配料进行挤压，提高纤维素一级配料的浓度。进一步地，所述步骤3中，还包括对所述纤维素二级配料进行高浓磨磨浆。进一步地，所述碎解包括依次进行的初步非纤维物质粉碎、二次纤维素撕裂磋磨以及三次挤压。进一步地，所述碎解中的初步非纤维物质粉碎、二次纤维素撕裂磋磨以及三次挤压循环重复进行2-4次。进一步地，筛选出的所述非纤维物质作为养殖饲料进行处理。进一步地，所述步骤一中，原料切断后进行除尘处理。本专利技术通过干法，借助机械力去除部分非纤维物质并将纤维撕裂分散，再在常温下加药借助化学药品在高浓条件下漂白洗涤出浆同步进行，是综合作用的新技术。是节能、环保、减排、低耗、综合利用、低成本、高白度、高得率的新型制浆技术的探索。本专利技术是根据禾本科植物类的特征与结构进行研发的，禾本科植物非纤维物质较多,它是制浆的天敌，也是污染的根源。把非纤维物质拿出来,只保留处理纤维素，制浆就自然而然简单化了。而非纤维物质本身就是一种粉状物质,在粉碎过程中，它很容易被打碎,与纤维素脱离,而纤维素是很难被打碎的，在筛选过程中,纤维素基本上全都保留下来。而非纤维物质富含营养，是养殖的最佳饲料，这样就能变废为宝,为养殖业节省大量的粮食，非纤维物质在工业生产中，也有很大的价值。一种干法制浆设备，依次包括碎解设备、筛选设备、软化反应装置、挤浆机和漂白反应装置；所述碎解设备用于将原料切断成2-3cm长的段料，然后将段料中的非纤维物质打碎，并迫使非纤维物质从段料上脱离；所述筛选设备用于将段料中的非纤维物质筛出，进而获得制浆的纤维素原料；所述筛选设备的网筛筛孔为60—80目；所述软化反应装置用于向纤维素原料中加入氢氧化钠和水进行软化处理；所述漂白反应装置用于对软化处理后的纤维素进行漂白处理。进一步，所述碎解设备包括粉碎机和撕碎机，粉碎机设置在撕碎机之后。进一步，所述碎解设备还包括所述撕碎机或者粉碎机工序后设置的研磨机。进一步，所述筛选设备为振动筛、摇摆筛或者滚动筛。进一步，所述软化反应装置包括搅拌设备，所述搅拌设备与蒸汽管路连接；蒸汽管路与蒸汽发生装置连接，用于对搅拌设备内的纤维素原料进行加热。进一步，所述搅拌设备包括储料仓，储料仓内设置有搅拌器；或者，所述搅拌设备为螺旋搅拌机。进一步，所述干法制浆设备还包括设置在所述挤浆机与所述漂白反应装置之间的高浓磨浆机。进一步，所述漂白反应装置包括纸浆漂白反应器，漂白反应器中设置有搅拌器。进一步，所述干法制浆设备还包括氢氧化钠药剂罐和过氧化钠药剂罐。本专利技术提供的干法制浆设备，实现了无污染、零排放的目标，工艺简单、能耗低、制浆成本低。干取禾本科植物类40％的非纤维物质,是一种最佳的养殖饲料,能节省大量的粮食。造纸白浆得率55％,纸浆不用洗涤,制浆过程不产生一滴水；纸浆白度高、纸的强度好、不返黄。另外，本专利技术成功拓宽了原料资源，彻底取代了“无碱不成浆、无氯不漂白”的传统制浆理念，实现了无污染、零排放制浆的终极目标，也打破了非木浆不能追高档纸的陈规，是我国制浆行业科技的一项重大技术创新。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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为本专利技术实施例提供的一种干法制浆工艺的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种干法制浆设备的结构示意图。附图标记：1-撕碎机； 2-粉碎机； 3-滚动筛；4-储料仓； 5-螺旋搅拌机； 6-氢氧化钠药剂罐；7-挤浆机； 8-高浓磨浆机； 9-漂白反应器；10-过氧化钠药剂罐； 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干法制浆工艺，其特征在于，其具体包括如下步骤：步骤一：原料切断；将制浆原料切割成2‑3cm长的段料；步骤二：段料碎解；利用粉碎设备将所述段料进行碎解，将段料中的非纤维物质打碎，并迫使非纤维物质从段料上脱离；步骤三：筛选，去除非纤维物质；利用60—80目的网筛筛选碎解后的段料，将段料中的非纤维物质筛出；步骤四：重复步骤二和三，直至段料中的非纤维物质全部去除，进而获得制浆的纤维素原料；步骤五：漂白所述纤维素原料获得成品纸浆。

【技术特征摘要】
1.一种干法制浆工艺，其特征在于，其具体包括如下步骤：步骤一：原料切断；将制浆原料切割成2-3cm长的段料；步骤二：段料碎解；利用粉碎设备将所述段料进行碎解，将段料中的非纤维物质打碎，并迫使非纤维物质从段料上脱离；步骤三：筛选，去除非纤维物质；利用60—80目的网筛筛选碎解后的段料，将段料中的非纤维物质筛出；步骤四：重复步骤二和三，直至段料中的非纤维物质全部去除，进而获得制浆的纤维素原料；步骤五：漂白所述纤维素原料获得成品纸浆。2.根据权利要求1所述的干法制浆工艺，其特征在于，所述步骤二中，对所述段料进行碎解，利用机械物理力量攻击木素大分子，使得苯环开裂。3.根据权利要求1所述的干法制浆工艺，其特征在于，所述步骤五具体包括如下步骤：步骤1：向所述纤维素原料中加入氢氧化钠和水，具体配料比为：纤维素:水:氢氧化钠＝100∶(200-300)∶(1-8)，获得纤维素一级配料；步骤2：将纤维素一级配料搅拌均匀，将纤维素一级配料加热至80℃；保持温度1-5分钟，进行软化处理；步骤3：向所述纤维素一级配料中加入过氧化氢，配料比为：纤维素一级配料:过氧化氢＝100∶(1-13)；获得纤维素二级配料；步骤4：将纤维素二级配料加热至90--95℃，保持温度60—120min，进行漂白反应，漂白后获得纸浆成品。4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱柏安，刘长如，
申请(专利权)人：黑龙江秀泉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23