一种缓和硫酸盐蒸煮条件下提高桉木纸浆得率与黏度的方法技术

本发明专利技术公开了一种缓和硫酸盐蒸煮条件下显著提高桉木纸浆得率和黏度的方法，其工艺步骤为：按木片先送入木片负压混料仓排气并加入配好的含义助剂的蒸煮药液，混合均匀，传送入蒸煮器，在以ＮａＯＨ计用碱量１５～２０％、硫化度１２～２８％、蒽醌用量０．０１～０．５％、Ｎａ２ＳＯ３用量０～５％、表面活性剂用量０．１～２．０％、重量液比１∶３～５，按蒸煮曲线升温７０～１２０ｍｉｎ、最高温度１３７～１５２℃、保温１８０～３００ｍｉｎ进行蒸煮。在同等脱木素的前提下，可提高桉木浆得率２～３个百分点、黏度２００－３００ｍＬ／ｇ，降低能耗８－１５％，吨浆用碱量下降１５～３０％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及造纸工业中提高桉木制浆效果，同时改善纸浆质量的方法，特别是涉及一种通过缓和硫酸盐蒸煮条件显著提高桉木纸浆得率与黏度的制浆方法。
技术介绍
当今世界造纸工业依托的植物纤维原料主体依然是木材原料，所占的比份高达 95%左右。造纸工业持续不断地快速发展，形成了对木材资源保障巨大的压力，人们不得不 着力于培育速生丰产的阔叶木林来作为造纸工业原料依托的基础，并基本形成了北方以杨 木为主，南方以桉木为主的造纸原料格局。纸浆纤维由原来的长纤维针叶木逐步转向短纤 维的阔叶木，其中又以桉木的纤维最短，平均只有O. 7-0. 9mm。由于木材原料纤维变短，纸浆 纤维的品质整体呈下降的趋势。 随着现代社会对环境保护要求的呼声日益地高涨，造纸工业实施的废水污染排放 标准也越来越严格。虽然主导纸浆格局的硫酸盐制浆方法在清洁化生产方面已经很成熟， 但纸浆漂白的过程则应环保的要求从原来主流的CEH漂白不得不开始转型至ECF漂白，未 来则最终会走向TCF漂白。漂白过程的这一变迁驱使人们必须在蒸煮过程中脱出较多的木 素，以利于后续的漂白。所带来的结果是纸浆的黏度和得率降低，强度也受到一定程度地损 伤。这对于纤维本已很短的桉木纸浆而言，无疑对纸浆的品质会带来更多负面的效应。当 然，桉木制浆所面临的问题，其实也是其他植物纤维原料制备化学漂白浆共同面临的问题。 所以，问题的关键还是如何去顺应制浆技术发展的方向，寻求找到制浆效果的提高和纸浆 质量保证的突破口。
技术实现思路
本专利技术的目的是以桉木原料为对象，在缓和硫酸盐蒸煮条件的同时，利用蒸煮脱 木素复合助剂，在不降低脱木素程度的前提下，获得纸浆得率和黏度显著的提高，同时改善 漂白浆综合物理强度的效果。 本专利技术是提高桉木制浆效果，同时改善纸浆质量的方法。桉木经脱皮，削片，排除 空气，加蒸煮剂和助剂，装料，碱法蒸煮，氧脱木素，白度值(D-Eop或Dl-Eop-D2)漂白制得 高得率、高黏度的漂白浆。 该方法包括下述工艺步骤(除非另有说明，本专利技术中所采用的百分数均为重量 百分数)。 (1)来自原料场堆存的桉木经人工或机械剥皮，进行削片之后，直接送入预设的木 片负压混料仓进行减压排气呈负压状态5 15min，并在负压状态下按药液计量配制好的 蒸煮试剂和促进蒸煮效果的蒽醌和表面活性剂助剂送入负压仓至木片充分浸透，在调回常 压状态之后，将木片和混合的药液送至蒸煮设备； (2)来自步骤(1)药液配制与所加药液量依据如下条件确定以重量百分比计，NaOH计为15 20%、硫化度12 28%、蒽醌用量0. 01 0. 5%、 Na2S03用量0 2%、表 面活性剂用量O. 1 2.0%、重量液比1 : 3 5，进入蒸煮设备的桉木片按蒸煮曲线升温 70 120min、最高温度137 152。C、保温180 300min进行蒸煮，蒸煮结束后，实施浆料 的喷放，依传统工艺路线进行洗、选、筛，提取的黑液进入碱回收系统，浆渣回收重新混入待 蒸煮木片进行蒸煮，良浆待氧脱； 蒸煮成浆结果细浆得率53 57%、卡伯值15 22、白度28 35% ISO、黏度 1500 1650mL/g。 (3)来自步骤(2)的良浆送入氧脱木素塔，在浆浓10_15%、初始氧压0. 4-0. 6MPa、 用碱量1. 5 3. 0%、 Mg2S04用量0. 2-0. 5%、温度85 105"C的条件下氧脱40 75min， 之后按规范要求洗净度洗涤，氧脱废水作为步骤(2)蒸煮纸浆洗涤的回用水； 氧脱浆结果对原料得率51. 5 55% 、卡伯值8 11 、白度大于等于46-55% ISO、 黏度1340 1450mL/g。 (4)来自步骤(3)的氧脱浆按高白度漂白要求，进入二氧化氯一段Dl-氧促过氧化 氢漂白Eop-二氧化氯二段D2漂白过程，D1段浆浓10 12%丄102用量1. 0 1. 5%、温度 70 80。C、控制pH为3. 5 4. 0处理60 120min ;Eop段桨浓10 15%、11202用量1. 5 2. 0%、 NaOH用量0. 6 0. 8%、 Mg(OH)2用量0. 5 1. 0%、 Na2Si03用量1. 5 2. 5%、络 合剂用量0. 05 0. 5% 、初始氧压0. 4 0. 5MPa、温度85 90°C 、处理50 60min ;D2段 浆浓10 12%、C102用量0. 2 0. 3%、温度70 80。C、控制pH为3. 5 4. 0处理90 120min ;各段漂白结束时均按规范要求洗净度洗涤；具体要求省略。 漂白浆结果对原料得率49.0 51.5%、卡伯值0. 3 0.6、白度88 90% ISO、 黏度1180 1280mL/g。标准浆张抗张指数75-83N m/g、耐破指数6. 5-7. 2kPa m7g、撕 裂指数8. 8-9. 5mN m7g。 (5)或对来自步骤(3)的氧脱浆按常规白度漂白要求，进入二氧化氯D-Eop漂白过 程，D段浆浓10 12%、C102用量0. 5 1. 5%、温度70 80。C、控制pH为3. 5 4. 0处 理60 120min ;氧促过氧化氢漂白Eop段桨浓10 15%、11202用量1. 0 2. OX、NaOH用 量O. 5 0. 8X、Mg(0H)2用量0. 5 1. 0%^&25103用量1. 5 2. 5%、络合剂用量0. 05 0. 5%、初始氧压0. 4-0. 5MPa、温度85 9(TC、处理50 60min ;各段漂白结束时均按规范 要求洗净度洗涤。 漂白浆结果对原料得率49. 5 52. 5%、卡伯值0. 9 1. 5、白度78 84%国 际标准ISO、黏度1220 1310mL/g。标准浆张抗张指数78 85N m/g、耐破指数6. 8 7. 5kPa m7g、撕裂指数9. 1 9. 7mN m7g。 其中，步骤(1)中所述的木片负压混料仓是让木片在仓内形成低至5kPa的负压并 可以保压、泄压，同时在负压状态下加入药液与木片均匀混合。 其中，步骤(2)所述的缓和硫酸盐蒸煮条件为137-152t:的低温条件，以NaOH计为 15_20%的低用碱量条件，做到不降低桉木硫酸盐蒸煮脱木素的程度。 其中，步骤(4)的Dl-Eop-D2三段漂白和D-Eop两段漂白应桉木桨白度的要求取 舍，高白度采用Dl-Eop-D2三段漂白，常规白度采用D-Eop两段漂白。 如果蒸煮设备具备负压操作的条件，木片也可以不经负压仓而直接送入蒸煮设备 进行负压排气操作，并在负压状态下完成木片与蒸煮药液的混合。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是 (1)在现有技术基础上增加了木片负压混料仓，强化了木片与药液混合的均匀性， 同时，将硫酸盐蒸煮温度控制在135 152t:的低温范围，且以NaOH计用不到20%的用碱 量，再借助于蒸煮助剂的复合使用，达到了与现有技术脱木素水平相当的蒸煮效果。 (2)比桉木16(TC前后常规硫酸盐蒸煮温度降低了 8 23t:，节能效果明显，吨浆 可节能5 15%。 (3)与以Na0H计的桉木硫酸盐蒸煮高于21X的用碱量相比，实际用碱量减少了 15 30%，吨浆耗碱最大可降低近120kg，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缓和硫酸盐蒸煮条件下提高桉木纸浆得率与黏度的制浆方法，其特征在于包括下述步骤：（１）来自原料场堆存的桉木经人工或机械剥皮，进行削片之后，直接送入预设的木片负压混料仓进行减压排气呈负压状态５～１５ｍｉｎ，并在负压状态下按药液计量配制好的蒸煮试剂和促进蒸煮效果的蒽醌和表面活性剂助剂送入负压仓至木片充分浸透，在调回常压状态之后，将木片和混合的药液送至蒸煮设备；（２）来自步骤（１）药液配制与所加药液量依据如下条件确定：以重量百分比计，ＮａＯＨ计为１５～２０％、硫化度１２～２８％、蒽醌用量０．０１～０．５％、Ｎａ↓［２］ＳＯ↓［３］用量０～２％、表面活性剂用量０．１～２．０％、重量液比１∶３～５，进入蒸煮设备的桉木片按蒸煮曲线升温７０～１２０ｍｉｎ、最高温度１３７～１５２℃、保温１８０～３００ｍｉｎ进行蒸煮，蒸煮结束后，实施浆料的喷放，依传统工艺路线进行洗、选、筛，提取的黑液进入碱回收系统，浆渣回收重新混入待蒸煮木片进行蒸煮，良浆待氧脱；（３）来自步骤（２）的良浆送入氧脱木素塔，在浆浓１０－１５％、初始氧压０．４－０．６ＭＰａ、用碱量１．５～３．０％、Ｍｇ↓［２］ＳＯ↓［４］用量０．２－０．５％、温度８５～１０５℃的条件下氧脱４０～７５ｍｉｎ，之后按规范要求洗净度洗涤，氧脱废水作为步骤（２）蒸煮纸浆洗涤的回用水；（４）来自步骤（３）的氧脱浆按高白度漂白要求，进入二氧化氯一段Ｄ１－氧促过氧化氢漂白Ｅｏｐ－二氧化氯二段Ｄ２漂白过程，Ｄ１段浆浓１０～１２％、ＣｌＯ↓［２］用量１．０～１．５％、温度７０～８０℃、控制ｐＨ为３．５～４．０处理６０～１２０ｍｉｎ；Ｅｏｐ段浆浓１０～１５％、Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］用量１．５～２．０％、ＮａＯＨ用量０．６～０．８％、Ｍｇ（ＯＨ）↓［２］用量０．５～１．０％、Ｎａ↓［２］ＳｉＯ↓［３］用量１．５～２．５％、络合剂用量０．０５～０．５％、初始氧压０．４～０．５ＭＰａ、温度８５～９０℃、处理５０～６０ｍｉｎ；Ｄ２段浆浓１０～１２％、ＣｌＯ↓［２］用量０．２～０．３％、温度７０～８０℃、控制ｐＨ为３．５～４．０处理９０～１２０ｍｉｎ；各段漂白结束时均按规范要求洗净度洗涤；或对来自步骤（３）的氧脱浆按常规白度漂白要求，进入二氧化氯Ｄ－Ｅｏｐ漂白过程，Ｄ段浆浓１０～１２％、ＣｌＯ↓［２］用量０．５～１．５％、温度７０～８０℃、控制ｐＨ为３．５～４．０处理６０～１２０ｍｉｎ；氧促过氧化氢漂白Ｅｏｐ段...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈克利，尹玉冬，韩绍中，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]