一种湿态机械活化高浓磨浆的方法技术

本发明专利技术涉及一种湿态机械活化高浓磨浆的方法，具体步骤如下：将称量好的浆粕加入到装有水的烧杯中，调成浓度为1％‑5％的待磨原料，常温下搅拌均匀10min；将调配好的原料和磨介质体积按照100g∶150‑250g的比例置于球磨机中，充入压力为0‑2MPa的CO2气体，在40‑120℃的温度下磨浆0.5‑3h，磨解成浆，制出浆后的工艺与原有造纸工艺相同。本发明专利技术利用高能球磨机对植物浆粕机械活化来替代传统的磨浆方法，通过机械力使得植物纤维之间相互挤压、摩擦、交连，提高了浆粕细化程度和纤维的扭结指数，增加了水化反应界面，减少了用水量，纸张的内聚力、耐折性、抗张性得到明显改善。

A Moist Mechanical Activation Method for High Concentration Refining

【技术实现步骤摘要】
一种湿态机械活化高浓磨浆的方法
本专利技术涉及磨浆的造纸领域，特别涉及一种浆粕在湿态高浓并借助机械活化的磨浆方法。
技术介绍
机械活化是一门新兴的交叉边缘技术，属于机械(力)化学的范畴。它是指固体物质在受到摩擦、碰撞、冲击、剪切等强机械力的作用时，破坏天然高分子聚合物的高稳定性有序结构，使固体在产生裂纹的同时产生塑性变形，形成一定类型的缺陷，从而有利于纤维切断，容易实施高浓度磨浆。造纸行业的磨浆过程，其磨浆浓度是影响磨浆质量的重要影响因素，磨浆浓度相对越高，纸制品的质量越好。在造纸行业，传统的中、低磨浆工艺容易引起造纸纤维的过度切断，导致纸张强度较差以及能耗较高，用水量也较大，使得生产企业成本提升。近几年，高浓度磨浆技术有了一定的进展，但是针对浆粕原料硬度、韧性、纤维平均长度、亲水性等方面的复杂性，高浓磨浆也存在技术不成熟、磨浆质量不稳定、节能减排效果不好等不足，限制了高浓磨浆技术的发展。因此，为了强化磨将过程的减量化要求，磨出纤维的长度均匀，纤维细化程度高，润胀性好，浆液浓度均匀，纸张表面光滑、韧性高，产量高，能耗低，开发更多的磨浆技术方法就显得尤为重要，目前尚无浆粕在湿态高浓并借助机械活化的磨浆方法专利申请。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种湿态下机械活化有助于纤维变性破坏的方法，通过机械活化使浆粕迅速细化，提高了比表面积，增大了水化反应的界面，从而减少用水量的方法。本专利技术的目的之二是提供一种湿态机械活化高浓磨浆的方法，强化浸出，提高浆料浓度，进而提高纸张性能，以解决上述传统磨浆方法的不足。为达到上述目的，本专利技术的技术方案为：一种湿态下机械活化有助于纤维变性破坏，从而减少用水量的方法，待磨原料浓度调为1％-5％，机械活化条件为：球磨机内气氛(CO2气体)压力为0-2MPa，温度在40-120℃之间，时间为0.5-3h。所述的液为去离子水，固为各种植物纤维生物质浆粕。一种湿态机械活化高浓磨浆的方法，具体步骤如下：将称量好的浆粕加入到装有水的烧杯中，调成浓度为1％-5％的待磨原料，常温下搅拌均匀10min；将调配好的原料和磨介质体积按照100g∶150-250g的比例置于球磨机中，充入压力为0-2MPa的CO2气体，在40-120℃的温度下磨浆0.5-3h，磨解成浆，制出浆后的工艺与原有造纸工艺相同。本专利技术利用高能球磨机对植物浆粕机械活化来替代传统的磨浆方法，方法具有如下优点：①通过机械力使得植物纤维之间相互挤压、摩擦、交连，提高了浆粕细化程度和浆料纤维的表面积，增加了水化反应界面，减少了用水量；②反应温度在40-120℃范围内，对生产设备要求相对较低，易于操作；③反应体系中的气体介质CO2，微溶于水，溶液中产生的H+浓度，可加快反应速率，缩短反应时间，提高磨浆效率。具体实施方式以下通过具体实施实例用于进一步说明本专利技术描述的方法，但是并不限制本专利技术。实施例1(1)工艺流程：调配原料→机械活化成浆→浆料浓度调节。取甘蔗浆粕150g，加入去离子水，调配成浓度为1％的待磨浆料，室温下搅拌10min；将待磨浆料和介质按照100g∶150-250g的比例置于球磨机中，调节CO2气体流量，至球磨机内部压力为1.5Mpa，在80℃下反应0.5h；收集浆液，调节浆料浓度，按原有造纸工艺进行生产。(2)磨浆原料：甘蔗浆粕(3)磨浆浓度下：20％实施例2(1)工艺流程：调配原料→机械活化成浆→浆料浓度调节。取甘蔗浆粕150g，加入去离子水，调配成浓度为3％的待磨浆料，室温下搅拌10min；将待磨浆料和介质按照100g∶150-250g的比例置于球磨机中，调节CO2气体流量，至球磨机内部压力为0.5Mpa，在120℃下反应1.5h；收集浆液，调节浆料浓度，按原有造纸工艺进行生产。(2)磨浆原料：甘蔗浆粕(3)磨浆浓度下：21％实施例3(1)工艺流程：调配原料→机械活化成浆→浆料浓度调节。取甘蔗浆粕150g，加入去离子水，调配成浓度为5％的待磨浆料，室温下搅拌10min；将待磨浆料和介质按照100g∶150-250g的比例置于球磨机中，调节CO2气体流量，至球磨机内部压力为2Mpa，在40℃下反应3h；收集浆液，调节浆料浓度，按原有造纸工艺进行生产。(2)磨浆原料：甘蔗浆粕(3)磨浆浓度下：23％实施例4(1)工艺流程：调配原料→机械活化成浆→浆料浓度调节。取甘蔗浆粕150g，加入去离子水，调配成浓度为5％的待磨浆料，室温下搅拌10min；将待磨浆料和介质按照100g∶150-250g的比例置于球磨机中，调节CO2气体流量，至球磨机内部压力为1.5Mpa，在80℃下反应3h；收集浆液，调节浆料浓度，按原有造纸工艺进行生产。(2)磨浆原料：甘蔗浆粕(3)磨浆浓度下：22％实施例5(1)工艺流程：调配原料→机械活化成浆→浆料浓度调节。取桉树浆粕150g，加入去离子水，调配成浓度为3％的待磨浆料，室温下搅拌10min；将待磨浆料和介质按照100g∶150-250g的比例置于球磨机中，调节CO2气体流量，至球磨机内部压力为0.5Mpa，在40℃下反应3h；收集浆液，调节浆料浓度，按原有造纸工艺进行生产。(2)磨浆原料：桉树浆粕(3)磨浆浓度下：21％实施例6(1)工艺流程：调配原料→机械活化成浆→浆料浓度调节。取甘蔗浆粕150g，加入去离子水，调配成浓度为5％的待磨浆料，室温下搅拌10min；将待磨浆料和介质按照100g∶150-250g的比例置于球磨机中，调节CO2气体流量，至球磨机内部压力为1.5Mpa，在80℃下反应3h；收集浆液，调节浆料浓度，按原有造纸工艺进行生产。(2)磨浆原料：甘蔗浆粕(3)磨浆浓度下：21％实施例7(1)工艺流程：调配原料→机械活化成浆→浆料浓度调节。取麦草浆粕150g，加入去离子水，调配成浓度为1％的待磨浆料，室温下搅拌10min；将待磨浆料和介质按照100g∶150-250g的比例置于球磨机中，调节CO2气体流量，至球磨机内部压力为1.5Mpa，在80℃下反应3h；收集浆液，调节浆料浓度，按原有造纸工艺进行生产。(2)磨浆原料：麦草浆粕(3)磨浆浓度下：22％实施例8(1)工艺流程：调配原料→机械活化成浆→浆料浓度调节。取麦草浆粕150g，加入去离子水，调配成浓度为3％的待磨浆料，室温下搅拌10min；将待磨浆料和介质按照100g∶150-250g的比例置于球磨机中，调节CO2气体流量，至球磨机内部压力为2.0Mpa，在120℃下反应3h；收集浆液，调节浆料浓度，按原有造纸工艺进行生产。(2)磨浆原料：麦草浆粕(3)磨浆浓度下：20％实施例9(1)工艺流程：调配原料→机械活化成浆→浆料浓度调节。取桉树浆粕150g，加入去离子水，调配成浓度为1％的待磨浆料，室温下搅拌10min；将待磨浆料和介质按照100g∶150-250g的比例置于球磨机中，调节CO2气体流量，至球磨机内部压力为1.5Mpa，在80℃下反应3h；收集浆液，调节浆料浓度，按原有造纸工艺进行生产。(2)磨浆原料：桉树浆粕(3)磨浆浓度下：23％本专利技术在实际应用中，浆料浓度可提升到21％左右，折算耗电、耗水量，各降低约20％和35％。因此，本专利技术可加大植物纤维之间相互挤压、摩擦和交连作用，纸张的内聚力、耐折性、抗张性测试结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种湿态机械活化高浓磨浆的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将称量好的浆粕加入到装有水的烧杯中，调成浓度为1％‑5％的待磨原料，常温下搅拌均匀10min；(2)将调配好的原料和磨介质体积按照100g∶150‑250g的比例置于球磨机中，充入压力为0‑2MPa的CO2气体，在40‑120℃的温度下磨浆0.5‑3h，磨解成浆，制出浆后的工艺与原有造纸工艺相同。

【技术特征摘要】
1.一种湿态机械活化高浓磨浆的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将称量好的浆粕加入到装有水的烧杯中，调成浓度为1％-5％的待磨原料，常温下搅拌均匀10min；(2)将调配好的原料和磨介质体积按照100g∶150-250g的比例置于球磨机中，充入压力为0-2MPa的CO2气体，在40-120℃的温度下磨浆0.5-3h，磨解成浆，制出浆后的工艺与原有造纸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宁，覃懿，李国华，谢清若，柳春，罗佐帆，郭佳文，余慧群，黄科林，黄一峰，
申请(专利权)人：广西科开成林科技有限公司，南宁市上峰纸业有限公司，南宁香兰纸业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广西,45