本发明专利技术申请提供的非木本农作物环保机械浆化学机械浆制浆系统，包括切断机、锤丝除尘机、浸渍洗涤器、I段和II段挤裂浸渍机及贮存反应仓、高浓浸渍盘磨机、III段贮存反应仓，和后段工序的磨浆机、筛选净化浓缩设备，其中汽蒸螺旋输送机、I段、II段和III段贮存反应仓设置有蒸汽注入管路，通入浸渍洗涤器、I段挤裂浸渍机挤裂末端、II段挤裂浸渍机挤裂末端和高浓浸渍盘磨机输入处还设置有药液注入管路。其制浆方法包括：原料的准备、预汽蒸螺旋输送、串联的两物理丝化处理段、高浓盘式浸渍丝化处理，最后高浓磨浆、筛选、净化、脱水得商品浆。本技术方案具有高得率、无污染、低能耗等技术优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术申请涉及的是机械浆、化学机械浆制浆系统及其制浆工艺方法，本制浆系统和方法应用于秸杆、稻草等一年生非木本农作物纤维原料的机械浆、化学机械浆制浆效果更为显著，还可以应用于成浆制造烟草薄片等加工业。
技术介绍
我国是纸和纸板的生产和消费大国，但木材资源严重匮乏，而资源丰富的秸杆、稻草等一年生非木本农作物作为纤维原料的制浆技术存在环境污染严重、成浆质量低的技术问题，因此不得不长期依赖大量进口国外商品纸浆。伴随着全球对生态环境保护意识的加强，木材及其制品的进口代价也愈来愈高昂，另外，多年来依赖进口纸浆及其制品已经严重危及我国造纸工业的健康发展。现在应用各种木本纤维植物为原料的化学制浆、化学机械制浆和机械制浆技术已较为成熟，但一年生非木本纤维植物，包括资源丰富的秸秆、稻草等农作物纤维资源，将如何充分利用它们、实现低碳环保资源利用是制浆行业、尤其是造纸制浆行业面临的一大技术难题，特别是目前加大造纸浆料中秸秆纤维、农作物纤维浆料的比重，已成为我国制浆造纸业界发展的必然趋势，所以非木本纤维植物浆料的得率以及质量等方面都需要有大的技术改进。环保制浆工艺一直是造纸领域研究的主要方向，如德国专利NO. 19730486的技术方案用液氨在20bar压力下浸渍木片20min，再通入蒸汽爆破处理，处理后纤维原料排入容器中，用乙醇水=1 1的溶液反复抽提纤维原料，溶出木质素和半纤维素，其乙醇水溶液中含有85%的木质素及90%的半纤维素。中国专利CN101880977A公开了一种以樟子松、 白松、杨木为原料的化学机械浆制浆生产方法，其技术方案仅限于阔叶木及同针叶木混合材料，但对于秸秆非木本纤维及农作物，采用上述方法不能实现高得率、符合指标要求的物理强度以及高漂白度、实现清洁制浆的技术目的，更难以制成漂白度高和中、高档成品浆。造纸厂遍布全国各地，非木本纤维植物制浆仍大部分停留于碱法制浆方法。农作物和草类纤维特性和组织成份与木材纤维有很大差异，农作物以及草类纤维原料具有自身颜色深、灰份大、硅含量高、杂细胞等非纤维成份多的特点，这些在制浆工艺、尤其是碱法制浆工艺中都是不利因素，高碱性工艺方法去除灰份、木质素等成份，去除时产生大量难转化处理的污水污染环境，工艺中水耗量和碱性等药剂耗量都较高。另外高碱蒸煮，中间必须设置洗涤和筛选、脱水成浆等工序，且蒸煮和漂白工序需独立进行，黑液、中间废液排放量大， 纤维流失量也很大，成浆得率低、污水中悬浮物、有机物浓度高、色泽深，其酸或碱性大、可生化性差，给环境带来极大的污染压力。
技术实现思路
本专利技术申请的专利技术目的在于提供一种高得率、浆料物理强度等技术指标与木本纤维原料浆料持平的非木本农作物环保机械浆制浆系统及制浆方法，还提供有漂白度高、可达到中、高档成浆技术指标的非木本农作物环保化学机械浆制浆系统及制浆方法。4本专利技术专利提供的非木本农作物环保机械浆制浆系统，按物料工序运行方向、其系统组成包括原料切断机、锤丝除尘机、输送设备、浸渍洗涤器、滤水输送和汽蒸螺旋输送机、I段挤裂浸渍机及其输送设备、I段贮存反应仓及其输送设备、II段挤裂浸渍机及其输送设备、II段贮存反应仓及其输送设备、高浓浸渍盘磨机及其输送设备、III段贮存反应仓及其输送设备，和后段工序的磨浆机、筛选净化浓缩设备，其中汽蒸螺旋输送机、I段贮存反应仓、II段贮存反应仓和III段贮存反应仓设置有蒸汽注入管路。由上述的非木本农作物环保机械浆制浆系统完成的制浆方法是①、原料的准备由切断机、锤丝除尘机将原料切断、锤打碎丝化、除尘、除渣，送浸渍洗涤器加水在 60-80°C温度范围内预浸5-10分钟，绝干物料与水的比例为1 10 25，其后在滤水输送机滤水的同时清除残渣等杂质；②、预汽蒸螺旋输送浓度为15-35%的①段物料由螺旋推动输送设备向下段输送的同时，蒸汽注入汽蒸螺旋输送机的物料空间内汽蒸软化物料；③、串联的两物理丝化处理段两组成相同的物理丝化处理段串联，物理丝化处理I段物料在I段挤裂浸渍机内被强烈的挤撕放热中撕裂、细化、丝化、软化，其后输出调整浓度为15-35%、停留于温度为 70-90°C的I段贮存反应仓内停留30-90分钟；再输送至与I段相同的物理丝化处理II段；④、高浓盘式浸渍丝化处理将经两段物理丝化处理的浆料送入高浓浸渍盘磨机实施盘磨丝化处理，输出贮存停留于温度为70-90°C的III段贮存反应仓内，保留30-90分钟；⑤、高浓磨浆、筛选、净化、浓缩脱水得湿状商品浆。本专利技术申请还提供有非木本农作物环保化学机械浆制浆系统，按物料工序运行方向、其系统组成包括原料切断机、锤丝除尘机、输送设备、浸渍洗涤器、滤水输送和汽蒸螺旋输送机、I段挤裂浸渍机及其输送设备、I段贮存反应仓及其输送设备、II段挤裂浸渍机及其输送设备、II段贮存反应仓及其输送设备、高浓浸渍盘磨机及其输送设备、III段贮存反应仓及其输送设备，和后段工序的磨浆机、筛选净化浓缩设备，其中汽蒸螺旋输送机、I段贮存反应仓、II段贮存反应仓和III段贮存反应仓设置有蒸汽注入管路，通入浸渍洗涤器、I 段挤裂浸渍机挤裂末端、II段挤裂浸渍机挤裂末端和高浓浸渍盘磨机输入处均设置有药液注入管路。本专利技术申请还提供了由上述的非木本农作物环保化学机械浆制浆系统完成的化学机械浆制浆方法，其中方法的各药剂组分是占绝干非木本作物原料重量的百分量，该方法是①、原料的准备由切断机、锤丝除尘机将原料切断、锤打碎丝化、除尘、除渣，在浸渍洗涤器内加入含有预浸药剂的水在60-80°C温度范围内预浸5-10分钟，绝干物料与水的比例为1 10 25，其后在滤水输送机滤水的同时清除残渣等杂质；所述的预浸药剂包含JFC脂肪醇聚氧乙烯醚渗透剂0. 025 0. 1%、氢氧化钠0. 1 0. 8%、十二烷基苯磺酸钠0. 01 0. 15% ；②、预汽蒸螺旋输送5浓度为15-35%的①段物料由螺旋推动输送设备向下段输送的同时，蒸汽注入汽蒸螺旋输送机的物料空间内汽蒸软化物料；③、串联的两物理丝化处理段两组成相同的物理丝化处理段串联，物理丝化处理I段物料在I段挤裂浸渍机内被强烈的挤撕放热中撕裂、细化、丝化、软化，在机内末端注入含有浸渍药剂的水，调整浓度至15-35%，输出停留在I段贮存反应仓内，在70-90°C温度的范围内停留30-90分钟，该段反应结束的pH值控制在7. 5 9. 0 ；再输送至与I段相同的物理丝化处理II段，在II段贮存反应仓反应结束时的PH值控制在7. 5 8. 5 ；其中所述的浸渍药剂包含螯合剂0. 25 1%、熟化剂0. 5 6%、硫酸镁0. 1 1%、硅酸钠2 5 %、十二烷基苯磺酸钠0. 02 0. 2%、氧漂剂0. 5 6%，其中的螯合剂为EDTA、DTPA中任意之一，熟化剂为氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化钠中任意之一；其中的氧漂剂为过碳酸钠、过氧化钠、过氧化氢、过氧化尿素、 过醋酸等过氧化物中任意之一；④、高浓盘式浸渍丝化处理将经两段物理丝化处理的浆料与增白药剂共同送入高浓浸渍盘磨机实施盘磨丝化，输出贮存停留在温度为70-90°C的III段贮存反应仓内，保留30-90分钟，该段停留反应结束后的PH值控制为7. 5 8. 5 ；所述的增白药剂包含硫酸镁0. 1 1%、硅酸钠2 5%、 氧漂剂0.本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种非木本农作物环保机械浆制浆系统，其特征在于按物料工序运行方向、系统组成包括原料切断机（１）、锤丝除尘机（２）、输送设备（３）、浸渍洗涤器（４、５）、滤水输送和汽蒸螺旋输送机（７、８）、Ｉ段挤裂浸渍机（９）及其输送设备（１０）、Ｉ段贮存反应仓（１１）及其输送设备（１２）、ＩＩ段挤裂浸渍机（１３）及其输送设备（１４）、ＩＩ段贮存反应仓（１５）及其输送设备（１６）、高浓浸渍盘磨机（１７）及其输送设备（１８）、ＩＩＩ段贮存反应仓（２０）及其输送设备（２１），和后段工序的磨浆机（２２）、筛选净化浓缩设备，其中汽蒸螺旋输送机、Ｉ段贮存反应仓、ＩＩ段贮存反应仓和ＩＩＩ段贮存反应仓设置有蒸汽注入管路。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李刚荣，李军，
申请(专利权)人：李刚荣，李军，
类型：发明
国别省市：21
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