纸浆的处理方法技术

本发明专利技术提供一种处理化学木浆，或包括棉绒的化学纤维素的方法，包括基于在线的方式对化学木浆或化学纤维素（视情况而定）施加电子处理技术（ＥＰＴ）步骤的步骤以控制纸浆的粘度或聚合度（ＤＰ）。本发明专利技术也提供一种处理上述木浆或纤维素的工艺控制方法，包括利用辐射剂量－粘度关系曲线的步骤，从而基于在线方式施加ＥＰＴ的步骤。本发明专利技术形式的在线ＥＰＴ步骤取代并因此去除化学ＤＰ减少步骤。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
引言本专利技术涉及纸浆处理方法。更具体地说，本专利技术涉及电子束处理或加工化学木浆。
技术介绍
化学木浆的电子束处理或电子加工技术(EPT)已众所周知，而且已经进行了多年研究，特别是在东欧国家。这样的研究包括实验室和中试规模的粘胶纤维和纤维质量的试验。非在线电子处理溶解的纸浆然后进入粘胶纤维处理过程。高能电子与纤维素相互作用导致两种主要的影响，即纤维素活化和聚合度(DP)的减少。上述的效果在粘胶纤维过程中产生明显的益处，例如化学消耗的节约(例如二硫化碳、氢氧化钠和硫酸化合物的)及在纸浆化的过程中环境污染的减少，也可能在消耗装置工艺中具有环保的益处。就专利技术人所知，在该领域中最早的专利作为Wolfen专利，由FisherK，Goldberg W and Wilkie M专利技术，授权给Dresden/Fisher公司的(DE2941624/DD WP 208708)。上述的专利描述了由于处理的活化效果，导致化学品节约的电子束处理粘胶纤维方法。由于上述的专利，已经出版了大量的申请和授权专利。因此，在纸浆和粘胶纤维纸浆活化的EPT领域已经进行了深入地研究和探索，因此是众所周知的。较高的电子束能量，很明显其具有更强的穿透能力。具有实际使用意义的最低的电子束能量为约250keV，但可能没有上限。由于没有更大的设备，目前实际使用的上限可能为50MeV，但更可能的是12MeV，因为高于该水平会形成放射性同位元素。另外对于上限能量水平的限制因素为能量越高，需要的防护层更厚。例如，300keV的设备，可以有效地使用而不用防护层(由于设备表面的铅涂层而进行自我防护层)。该类型技术通常用于例如固化表面涂层，但任何较高的能量通常需要适当的防护层，所述的防护层由水泥制造用于高于约500keV的设备。另外限制化学木浆EPT的因素为目前这样的处理是非在线方式进行的，其通过另外的纸浆处理及另外的加工或生产时间从而增加了处理成本。当使用高能量的电子时或甚至γ射线时，观察到在施加的剂量下它们的效果是使纤维素和聚合物的分子量以非线性的方式断裂。起始的剂量引起DP的大幅减少，其然后随剂量的增加而变得稳定。显而易见已经为本领域的技术人员认为—似乎没有任何的文献暗示其他的可能性—即起始的DP需要被准确地知道以得到确切地最后的DP。目前的非在线纸浆处理方法不仅需要知道起始的DP，而且也当使用纸浆积层时，由于可变的高度及边缘到中部的积层效应使其具有产品的多变性。也可能生产一种产品，其与单张处理相比，具有固有的更多的变化及较低的“质量”。对于单层的非在线处理，处理要求的水平使成本过高不经济。本专利技术的目的因此本专利技术的目的是提供一种处理化学木浆的方法，包括EPT步骤，其相对于现有技术是新颖的而且具有创造性。本专利技术的另外的目的是提供一种方法，其克服至少是部分与上述方法相关的缺点。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种方法，用于处理化学木浆，包括基于在线的方式将电子处理技术(EPT)施加到化学木浆的步骤，以控制纸浆的粘度或聚合度(DP)。该方法包括施加辐射剂量为约1.5～25kGrays的步骤。在线步骤可替代因此可消除化学DP减少的步骤。DP的减少步骤可以是次氯酸盐处理步骤。EPT步骤可以在通常或部分的次氯酸盐步骤后，以低的剂量施加作为粘度调整阶段以减少可能的不合格物料量。施加的调整剂量为约0.1～5kGay。除了需要测量DP以控制这样的阶段(DO(0))外，在蒸煮/消化阶段后不需要进行DP测量，可以施加固定的辐射剂量以达到选择的最后的产品粘度。最后的产品的粘度为约14～20cPs，或为4～7cPs。本专利技术的方法包括在特定的DP减少阶段后调整DP的EPT步骤，或在最后的非DP减少步骤后，及在消除了DP减少步骤或减少了施加的化学剂量后，包括将木浆经较高的辐射剂量处理的步骤。本专利技术的方法包括通过明显减少或消除可吸附有机卤化物(AOX)和/或总有机卤化物(TOX)的产生，减少通常在常规的化学木浆生产中可见的环境问题。当来自工艺前面阶段的进料具有宽范围的纸浆粘度时，本专利技术方法生产的纸浆，与常规化学方法生产的纸浆相比，具有明显减少的DP变化率。本专利技术的方法也可生产这样的纸浆，与包括以常规经济的多层/部分捆处理技术，将EPT施加到相同纸浆样品的步骤的方法生产的同样的纸浆相比，具有较低的DP变化率。本专利技术的方法生产的最后的产品的粘度为约7～20cPs，用于非短纤维的粘胶纤维的生产，包括粘胶纤维长丝、工业纤维、轮胎帘子线等产品。根据本专利技术的另一个方面，提供一种处理化学纤维素的方法，包括基于在线的方式将EPT施加到包括棉绒的化学纤维素的步骤，以控制纸浆的粘度或DP。上述的方法可包括以前描述的步骤。根据本专利技术的又一个方面，提供一种处理化学木浆的控制方法，包括利用辐射剂量—粘度关系曲线基于在线方式施加EPT的步骤。该方法可包括使用近似于对数、幂及指数特性曲线或其他特性曲线的关系或曲线的步骤。上述的关系或曲线近似于对数、幂及指数特性曲线或类似特性曲线。例如，为说明的目的，如对于低能的γ辐射，X轴为剂量Y轴为DP(以cPs测量)的曲线可以描述表示为y＝-2.08Ln(x)+11.6，对于中等能量系统(300～3000KeV)为y＝13.67x-0.3786，对于如3～10MeV的电子束系统为y＝-2.19Ln(x)+11.87。该方法可包括控制粘度减少或木浆DP的步骤。当进料具有宽范围的纸浆粘度时，与常规化学方法生产的纸浆相比，本专利技术方法生产的纸浆具有减少的DP变化率。本专利技术的方法也可生产这样的纸浆，与包括以常规经济的多层/部分捆处理技术，将EPT非在线施加到相同纸浆样品的步骤的方法生产的同样的纸浆相比，具有较低的DP变化率。上述的令人感兴趣的是，如果不知道起始的DP是多少(在一个宽范围)，施加固定的辐射剂量，仍可得到比使用次氯酸盐步骤具有较窄范围的最后DP。本专利技术的方法延及减少由常规的纸浆化学处理(即在漂白工序后的木材消化，所述的漂白工序包括通过氧(O)、氯(C)、氢氧化钠(E)、二氧化氯(D)、过氧化氢(P)、臭氧(Z)和/或次氯酸钠(H)的任何组合，但优选为ODEDH或任何类似的或其他的通常在纸浆处理中使用的漂白剂)产生的不合格物料，包括在特定的DP减少阶段(通常为H)后使用EPT调整DP的步骤，或在最后的非DP减少步骤后(E、D、P但通常为D)及在消除了DP减少步骤(通常为H)或减少施加的化学剂量后，将纸浆经较高的辐射剂量的处理。上述的方法可减少环境问题，因此开发出所谓的没有总氯(TCF)的方法。本专利技术可提供改进的具有较小DP范围的纸浆产品。本专利技术最后涉及一种改进的产品，用于其他的粘胶纤维的生产，其是活化的即具有约4～7cPs。本专利技术的详细描述参考如下的附图及通过非限制性实施例更详细地描述本专利技术。其中附图说明图1显示该方法的流程示意图，显示常规的DEDH工序，及根据本专利技术的一个方面的EPT处理方法。图2显示根据本专利技术的一个方面同时是形成本专利技术一个方面的辐射剂量与纸浆粘度(17cPs)的关系图或曲线。图3显示根据本专利技术的另一个方面同时是形成本专利技术另一个方面的辐射剂量与纸浆粘度(17cPs和25cPs)的关系图或曲线。图4显示根据本专利技术的又一个方面同时是形成本专利技术又一个方面的在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理化学木浆的方法，包括基于在线的方式对化学木浆施加电子处理技术（ＥＰＴ）步骤的步骤以控制纸浆的粘度或聚合度（ＤＰ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伊恩格列弗逊，海因策斯特莫比亚斯，德里克安德鲁维特曼，
申请(专利权)人：塞皮有限公司，
类型：发明
国别省市：ZA[南非]