一种烧碱法制浆所用原料的浸渍预处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及用禾草类纤维原料制造纸浆的工艺，更具体地说是对原料进行浸渍预处理的方法。该法以禾草类纤维为原料，经初步处理后，用加热后的浸渍液对原料进行浸渍处理，本法使黑液得到循环利用，减少了环境对黑液处理的压力。由于进行了浸渍处理，使得第一次蒸煮时，纤维易于与浓黑液分离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用非木材纤维原料生产纸浆的工艺，更具体地说是，用禾草类纤维生产纸浆的工艺中，对原料的预处理的方法。
技术介绍
用植物纤维生产纸浆的方法有化学法、机械法、化学机械法。在化学法中又分石灰法、烧碱法、蒽醌-烧碱法、硫酸盐法。在现有技术中的烧碱法是以植物纤维为原料。其工艺过程是首先进行备料，将进行过预处理的生产纸浆的原料装入蒸球或立锅(蒸煮锅、立式蒸煮锅)等设备中，再加入氢氧化钠等化学药品进行气相蒸煮，就是直接通蒸汽加热、保温而生产合格的纸浆。现有技术中所述的预处理有干法预处理、湿法预处理、干湿法预处理。干法预处理就是把禾草类植物叶、芒、泥土等杂质除去。湿法预处理就是用水洗涤原料，干湿法预处理就是进行上述干、湿法预处理的二个过程。草类制浆技术是一个系统工程，其中包括预处理，本专利技术的研究人员认为，预处理关系整个制浆过程，因为，根据禾草纤维原料的生物结构的不均一性和化学组成的特殊性并根据禾草类纤维制浆的特点，本专利技术的研究人员提出需要重视以下几个方面的特点1.重备料，除硅，除杂细胞，提高纸浆质量，改善滤水性，减少黑液的排放；2.禾草纤维脱木素的特性，由于禾草纤维中有较多的碱易溶木素，使其制浆难度降低，但同时它又要求有较高的脱木素率才能使纤维解离，因此它的制浆方法应与木材有很大的不同。3.由于原料中硅含量高，碳水化合物含量高，造成其黑液粘度高，回收难度大。4.禾草类纤维中含有大量杂细胞，对造纸形成一系列危害。中国专利ZL98111534.9的一种造纸黑液的处理方法，属造纸废料处理方法领域，包括以下几个工艺步骤将蒸煮后的黑液排入黑液储存池，下次蒸煮时，再将该黑液放入蒸球后，测定黑液的含碱量，再根据蒸煮的需要添加入烧碱，进行蒸煮。湖北工学院学报99年14卷3期发表了题为“强化禾草备料和改革蒸煮的设想与初步实践”的文章，该文章公开了的一种蒸煮思路低温快速蒸煮、大液比蒸煮、二级蒸煮。具体地包括，热黑液预浸(可补碱)-预蒸-排黑液-白液二蒸-冷喷放。其采用白液置换进行二蒸，然后依次用温黑液、洗涤水置换，并且采用了冷喷放。轻工机械99年3期发表了“间歇蒸煮工段的节能减污改造(作者王锡元)”的文章，该文献在总结了RDH(快速置换加热)工艺的基础上认为，木浆深度脱木素蒸煮和草浆低温快速蒸煮应该具备如下条件温黑液、热黑液预浸(利用残碱，起蒸时具有较低碱浓)；主脱木素初期加白液(形成高碱、硫氢根离子浓度)；蒸煮后期采用洗涤黑液置换(降低溶出木素强度和离子浓度)；蒸煮开始和结束具有较低温度；全过程采用大液比、低固形物均匀加热蒸煮；冷喷放。江苏造纸99年4期公开了一篇题为“蒸球置换蒸煮工艺流程的设想”的文章，该文献的基本原则是大液比(1∶4.5-5)；二级蒸煮(间接加热温黑液一蒸，热黑液置换二蒸)，球内置换洗涤，冷喷放，用白液补充碱浓。该文献采用白液球外预浸，没有公开具体的工艺参数。国际造纸20卷1期公开了一篇题为“麦草置换蒸煮的小试研究”的文章，该文章认为，麦草碱法蒸煮的条件是碱浓在整个蒸煮过程中均匀分配；保持蒸煮液中低的木素或其他溶出物的浓度；蒸煮温度不要太高。该文献提出锅内进行白液温黑液预浸(加热至120℃)，采用不同的液比的白液和热黑液置换并完成蒸煮，用洗涤水置换黑液。本专利技术的研究人员发现，现有技术并没有对采用黑液，尤其是对本专利技术所述的能够循环使用的黑液进行描述，而本专利技术所述的用于预处理的黑液不但在预处理上，而且对整个制浆工艺产生重要的影响，有鉴于此，提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用造纸黑液对禾草类纤维进行浸渍预处理的方法，该方法使浸渍液与原料充分地进行接触，使原料的浸渍均匀完全，可充分利用黑液中的残热和碱，将草料中的可碱溶物质，从草料中分离出来，为后续的蒸煮提供条件。一种烧碱法制浆的基本工艺，其中包括预处理工艺，如下所述1)将经过干法处理过的禾草类纤维原料，置于浸渍容器中；2)向浸渍容器中加入加热的所需要的碱和黑液形成的浸渍液后，在常压下，浸渍容器旋转所需要的时间和蒸煮容器保温所需要的时间之和；3)在蒸煮容器静止的条件下或在蒸煮容器旋转的条件下，加热到所需要的温度，在该温度下蒸煮容器静止的条件下或蒸煮容器旋转的条件下，保温所需要的时间；4)所说的浸渍容器为浸渍螺旋机，所说的蒸煮容器为蒸球。本专利技术所述的禾草类原料包括麦秸、稻草、芦苇、荻苇、高梁杆、甘蔗渣、芒杆，又以麦秸、芦苇为佳。本专利技术中所述的预处理包括干法处理，就是把叶、芒、泥土等杂质的去除过程具体到用麦秸作原料时，就是把麦草中的叶、芒、麦粒、髓等杂质去掉，麦杆的杆高最好在1米以上，茎杆直径4毫米，杆壁厚0.3-0.4毫米髓腔，又以将麦秸切成2-3厘米为佳。由麦草的木素含量比稻草稍高，故比稻草难于蒸煮。本专利技术所采用的蒸煮容器可以是蒸球或立锅，也可以是制浆行业常用的其他蒸煮容器。向浸渍容器中加入加热的所需要的碱和2号黑液，在常压下使用浸渍螺旋机旋转0.1-0.4小时为好，这样使浸渍液与原料充分地进行接触，使原料的浸渍均匀完全，可充分利用黑液中的热和碱，将草料中的可碱溶物质，从草料中分离出来，为蒸煮提供条件。如果采用蒸球蒸煮，其条件是在常压的条件下蒸球静止浸渍0.1-0.4小时后，在蒸球旋转的条件下，使装入蒸球内的原料混合均匀，在常压下于85摄氏度以上保温和混合10分钟以上，其中在85-95度的条件保温和混合10-40分钟为好。蒸球的旋转速度一般控制在3-6转/分。所加入的黑液是下文中所述的2号黑液为好。向浸渍螺旋机和蒸球中加入的碱和黑液所形成的浸渍液中，所用的碱可为碱溶液，为氢氧化钠或蒽醌-氢氧化钠，浓度为13-15％绝干草重量百分数。在浸液中碱的含量为25-35克/升，绝干原料量(T)与浸渍液总液量的重量比为1∶2.1-4.5。由于在第一次蒸煮前对原料进行了浸渍预处理，利用了作为废料的黑液，使黑液得到了循环再利用，减少环境(了)对黑液处理的压力，由于对原料浸渍预处理，使得在第一次蒸煮时所脱出杂细胞、半纤维素、木素为主的浓黑液(一号黑液)分离排出。第一次蒸煮时所抽、排出的浓黑液叫一号黑液。对应本专利技术所述的预处理，可以采用的蒸煮工艺包括蒸球蒸煮或立锅蒸煮，采用蒸球蒸煮时，可以采用球内洗涤分级蒸煮工艺，即，在蒸球内经过对禾草类进行浸渍处理后，向蒸球内补加碱和黑液形成第一次蒸煮液，在蒸球旋转下向蒸球内通入蒸汽至所需要的蒸汽压后，进行小放气至蒸球内的压力接近于零，再向蒸球内加蒸气使达到所需要的压力后，在蒸球旋转的条件下保温所需要的时间进行第一次蒸煮反应，之后保温一段时间，此时已达到球内大部分纤维中的杂细胞被降解，部分半纤维素、木素也被降解，此时从蒸球的喷放口进行抽、排液，这过程相当于在球内进行一次湿法洗涤去除叶，芒，茎髓等杂质随黑液排出，这时排出的浓黑液叫1号号黑液。排出一号浓黑液后向蒸球内补充碱和黑液(2号黑液)的混合物，形成第二次蒸煮液，向蒸球内通入蒸汽，使蒸球内达到所需要的蒸气压，小放气使蒸球内的蒸气压降至所需要的压力后，再向蒸球内加蒸气再次达到所需的压力，在再次所到达的压力下保温，保持所需要的时间后，进行热喷放排放，用传统的洗浆机对浆进行逆流洗涤，所形成的洗涤液称作2号黑液。向蒸球内补加碱和黑液(2号黑液)的混合物形成的第一次蒸煮液中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧碱法制浆所用原料的浸渍预处理工艺，其特征是：１）将经过干法处理过的禾草类纤维原料，置于浸渍容器中；２）向浸渍容器中加入加热的所需要的碱和黑液形成的浸渍液后，在常压下，浸渍时间为浸渍容器旋转所需要的时间和蒸煮容器保温所需 要的时间之和；３）（在）在蒸煮容器旋转的条件下，加热到所需要的温度，在该温度下蒸煮容器旋转的条件下，保温所需要的时间；４）所说的浸渍容器为浸渍螺旋机，所说的蒸煮容器为蒸球。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨吉慧，路敦所，宋明信，陈松涛，孙利军，
申请(专利权)人：山东泉林纸业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]