一种禾草类原料连续蒸煮方法以及用于该方法的设备技术

本发明专利技术提供了一种禾草类原料连续蒸煮方法，所述方法包括如下步骤：（１）将禾草类原料进行浸渍前备料处理，得到浸渍前备料后的禾草类原料；（２）将备料后的纤维原料通过螺旋喂料器送入浸渍器加入浸渍液进行浸渍处理，备料后的禾草类原料装入蒸煮锅内的同时加入浸渍液，再加入热黑液，进行一级蒸煮，得到一级蒸煮后的禾草类原料；（３）在一级蒸煮后的禾草类原料中加入蒸煮液进行二级蒸煮，得到禾草类原料纸浆。本发明专利技术实现了禾草类原料大液比连续蒸煮、并缩短蒸煮时间降低能耗，提高浆料的均匀性。本发明专利技术还提供了一种用于该方法的蒸煮设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纸浆造纸领域，更具体地，涉及的是一种禾草类原料连续蒸煮方法以 及用于该方法的设备。
技术介绍
造纸的植物纤维原料大致包括木材纤维和草类纤维。其中草类纤维杂细胞的含量较高，与纤维交织不良，杂细胞木素含量高，不易漂 白，制浆造纸价值最低。稻草浆的滤水性差，纸张的强度也差，裂断长数值低、撕裂度数值低 和耐折度次数少。故现在全世界范围内造纸用的最多的是木材纤维，禾草类植物纤维用的 较少，但是，随着森林资源的大大缺乏，怎样利用禾草类原料来制备高质量的化学浆是现在 面临的一个严峻问题。现有的用禾草类植物生产纸浆的方法有化学法、机械法、化学机械法。化学法 制浆是在蒸煮步骤中，借助化学作用，通过除去禾草类植物纤维原料中的某些成分使原料 离解成浆，在化学法蒸煮中又分石灰法、烧碱法、蒽醌_烧碱法、硫酸盐法、亚硫酸盐法蒸煮寸。现有技术中通常认为禾草类植物制浆如果要达到高白度的化学浆，需要在进行蒸 煮时，保持较长的蒸煮及保温的时间，使得浆料煮得比较“软”，例如在1999年第14卷第3 期的《湖北工学院学报》上发表的题为“强化禾草备料和改革蒸煮的设想与初步实践”一 文中提到了纸浆硬度K值为10以下，好的达7-8，成浆得率50%以上，好的达57%，裂断长 4000m以上，好的达7000m以上，可以取得草浆深度脱木素，成浆浅好漂白，强度好，蒸煮得 率高等优点。然而对于采用高硬度浆特别是本专利技术中的高锰酸钾值为16-22，相当于卡伯 价23-36的高硬度浆来生产高强度本色浆和白度为65-82% ISO的漂白浆，同时可以降低能 耗，提高产量。现有技术中的亚硫酸盐法以植物纤维为原料，其工艺过程是将进行过预处理的原 料装入蒸球、立锅和连蒸等设备中，再加入亚硫酸铵等化学药品，向上述设备通入蒸汽加 热、保温得到粗浆。蒸煮首先在较低的温度下，升高温度时，低温蒸煮时分离的木素、聚戊糖 等又缩合附在纤维的表面上，很难再洗除，所以纸浆的均勻性差、浆渣多、浆的硬度高、滤水 性差，需要大量的水洗涤除去杂细胞、半纤维素、木素组成的黑液，造成污水污染环境，也给 下一步骤的漂白造成困难。现有技术的这种工艺每生产1吨纸浆产生15-16吨，甚至18吨 黑液，而且这种黑液粘度高。有不少技术人员致力于提高禾草类植物制浆蒸煮效果这方面的研究，比如《黑龙 江造纸》2003年第4期发表了题为“稻草亚铵法优化蒸煮工艺条件”的文章，该文章公开了 稻草亚铵法蒸煮的优化条件，但是该蒸煮的方法中蒸煮时间长，亚硫酸铵的用量较大，所制 备的纸浆的质量不高。《黑龙江造纸》2003年第4期发表了题为“麦草亚铵法制浆造纸的特点和应用”的 文章，该文章公开了针对麦草这种特殊的植物纤维原料亚铵法制纸浆的方法，该方法的硬度低，保温的时间长，保温的温度较高，且黑液中残余亚硫酸铵的浓度比较高，同样存在消 耗能源比较大，纸浆的质量不高的问题。现有技术的疏解工艺，如专利申请CN200410023742. 2中公开的化学木浆的生产 方法，包括浸渍、挤压疏解、脱木素，所述挤压疏解在蒸煮之前进行，并形成比表面积变大的 立体网状结构的木丝团，其易于均勻吸收药品，使脱木素反应速度加快，反应物易于溶出。通常认为禾草类浆料滤水性能差，难于洗涤，且碱法比酸法制得的木浆更难于洗 涤。对于禾草类植物制浆来说，当蒸煮后得到的浆料硬度高时，由于浆料的粘度小，导致开 始时滤水性能好，但最后洗净度却较差，这是由于在蒸煮时的一部分废液存在纤维内部，对 于硬度高的浆料，纤维破坏少，内部的废液主要是由细胞腔内向外扩散，硬度高的纸浆，纤 维内的废液扩散阻力就大，越不易洗涤。对于碱法制得的草浆相对于木浆来说，洗涤的难度 更大。另外，如何有效地脱除木素，也是禾草类纤维制浆的一个关键问题。氧脱木素的方法一股被用于制备木浆，是一种对环境污染较小的工艺，有着很高 的脱木素率。但如果用于制备禾草类植物浆，由于草类纤维在中浓度输送中，叩解度提高太 高，严重影响草浆的滤水性能。本专利技术制备的浆适合于使用氧脱木素工艺需要可生产高强 度的纸浆。氧脱木素一股较少用于制备禾草类植物浆。禾草类植物进行蒸煮之前，需要进行备料，备料方法按处理方法可以分为干法、湿 法、综合法等。干法备料是指原料在一定水分下(即贮存水分)进行各种必要的处理。该 方法由于流程简单、设备少，操作方便，能耗低，且技术成熟，在国内广泛采用。但是，干法备 料净化效果差。在邝守敏主编的2000年10月出版的《制浆工艺及设备》一书85-93页中提到，稻 麦草植物原料干法备料的过程一股包括以下几个步骤(1)将稻麦草原料输送至切草机中 进行切草；(2)将切好的草片风送或输送带送至筛选除尘设备，除去较重的砂石及谷粒等 重杂质；(3)输送至蒸煮器中进行蒸煮。而对于芦苇、芒杆等原料的备料，多采用以下步骤， (1)将芦苇、芒杆等原料经输送带送至切苇机中切断；(2)将切好的原料送至旋风除尘机中 进行除尘；(3)将从旋风分离器中分离出来的原料送入筛选机进行筛选；(4)筛选完的原料 输送至蒸煮器中进行蒸煮。然而现有技术中通过备料后得到的草片中无法将其中的包装带，较大的草节、麦 糠除去，所以得到的浆容易出现黄斑。由此可见，上述现有技术的备料方法中存在以下不足(1)该备料方法只是分离 出了砂石、谷粒等较重杂质和细末尘土等较轻的杂质，对于原料中的能消耗蒸煮过程中蒸 煮药剂的草节等杂质不能很好的去除，因此造成了后续蒸煮过程中蒸煮药液的消耗。而草 节在蒸煮成浆后保留原形，成为浆中的黄斑不易去除，影响浆的品质。(2)经过干法备料之 后，送至蒸煮器中的禾草类植物原料蒸煮液不容易渗透至禾草原料的内部，会造成蒸煮的 不均勻。综上所述，现有技术并没有公开以禾草类植物为原料制备造纸用的高质量禾草类 纸浆的方法，而且现有技术的方法蒸煮能耗大且对环境造成的危害很大，因此为了克服上 述缺陷，特提出此专利技术。本专利技术的第一目的在于，提供一种禾草类原料的连续蒸煮方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为一种禾草类原料连续蒸煮方法，所述方法包括如下步骤(1)将禾草类原料进行浸渍常规的干法/干湿法备料处理，得到浸渍前备料后的 禾草类原料；(2)将备料后的禾草类原料经过螺旋喂料器挤压后进行浸渍处理，浸渍处理后的 禾草类原料进入一级蒸煮区进行一级蒸煮，得到一级蒸煮后的禾草类原料；(3)在一级蒸煮后的禾草类原料中加入蒸煮液，并进入二级蒸煮区进行二级蒸煮， 得到禾草类原料纸浆。本专利技术的连续蒸煮方法，原料在一级蒸煮后，直接下行到一级蒸煮区下的二级蒸 煮区以直接进行二级蒸煮。这样可以无需将蒸煮液和草浆在一级蒸煮后取出，然后再置于二级蒸煮设备中。本专利技术的步骤(1)中，所述的禾草类原料在备料过程中经过除杂处理，优选所述 除杂处理的除杂率为25-33%，更优选所述除杂处理的除杂率为28-32%之间。所述的处理优选为传统的干法或者干湿法处理，更优选干湿法。本专利技术所述的步骤(2)具体包括将备料后的禾草类原料经过螺旋喂料器挤压后 装入蒸煮锅内的浸渍区，同时加入浸渍液，再加入热黑液装锅，进入浸渍区，进行浸渍处理； 浸渍液液比为1 1-6，优选所述液比为1 2-5，更优选所述液比为1 2. 8-4. 5;浸渍处 理时间为8-30分钟，优选为8-22分钟，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种禾草类原料连续蒸煮方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：　　（１）将禾草类原料进行常规的干法／干湿法备料处理，得到备料后的禾草类原料；　　（２）将备料后的禾草类原料经过螺旋喂料器挤压后进行浸渍处理，浸渍处理后的禾草类原料进入一级蒸煮区进行一级蒸煮，得到一级蒸煮后的禾草类原料；　　（３）在一级蒸煮后的禾草类原料中加入蒸煮液，并进入二级蒸煮区进行二级蒸煮，得到禾草类原料纸浆。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李洪法，陈松涛，宋明信，王立柱，王庆涛，
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]