CN101341288A - 生产化学机械浆的方法 - Google Patents

生产化学机械浆的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101341288A
CN101341288A CNA2006800451546A CN200680045154A CN101341288A CN 101341288 A CN101341288 A CN 101341288A CN A2006800451546 A CNA2006800451546 A CN A2006800451546A CN 200680045154 A CN200680045154 A CN 200680045154A CN 101341288 A CN101341288 A CN 101341288A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wood chip
impregnation
aforementioned
wood
decatize
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2006800451546A
Other languages
English (en)
Inventor
K·E·J·维克曼
M·皮塔卡南
P·索尔塔莫
O·尼克库尔
A·劳里拉-卢姆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Metsa Board Oyj
Original Assignee
M Real Oyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by M Real Oyj filed Critical M Real Oyj
Publication of CN101341288A publication Critical patent/CN101341288A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21BFIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/02Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21BFIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/02Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means
    • D21B1/021Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means by chemical means
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21BFIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/14Disintegrating in mills
    • D21B1/16Disintegrating in mills in the presence of chemical agents
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C1/00Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
    • D21C1/06Pretreatment of the finely-divided materials before digesting with alkaline reacting compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C1/00Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
    • D21C1/10Physical methods for facilitating impregnation
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C1/00Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
    • D21C1/02Pretreatment of the finely-divided materials before digesting with water or steam

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

一种由包含木片的原料生产化学机械浆的方法。根据该方法,首先,木材原料在高温下汽蒸,以从木片中除去空气,然后,在浸渍阶段中,在碱可渗入木片的条件下,使汽蒸过的木片与碱性浸渍液接触,之后用于生产纸浆,用碱处理过的木片被精炼到所需的滤水性能。根据本发明,浸渍阶段在过压下进行,在此情况下可以减少浸渍的碱用量,从而增加纸浆的散射,而不增加木节的百分率。在相同的自由度水平下,松密度也得以改善。

Description

生产化学机械浆的方法
本发明涉及根据权利要求1的前序部分由包含木片的木材原料生产化学机械浆的方法。
在这种方法中,使包含木材原料的木片与碱性浸渍液在该溶液渗入木片的条件下接触以浸渍木片,并且精炼用浸渍液浸渍过的木片以生产机械浆。
本发明还涉及根据权利要求14的化学机械浆。
化学机械浆通过精炼已经用化学品备过料的木片来生产,以达到所需的滤水性能,备料通常使用碱液。化学处理能促进精炼,并能改善机械浆的性能。在化学蒸煮中,也用碱性溶液来为木片备料,以促进纤维分离。
在机械浆以及化学浆的生产中,化学品被很好地且均匀地吸收到纸浆中非常重要。吸收不均匀导致纸浆中木节(sliver)的百分比高,从而降低强度潜能。
两种机理,即渗透和扩散,使得液体和化学品被吸收到木材内。发生渗透是由于有压力差,相应地,扩散是由于有浓度差。在浸渍阶段开始时,木片内部的压力差相应地胜过木片外部的压力差是驱动渗透直到压力差消失的因素。当所有的木片都被液体充满时,扩散占优势,这意味着化学品迁移到木片内,而反应产物迁移出木片。
有两种渗透:自然的和强制的。在自然渗透中,压力差由毛细管力生成,而在强制渗透中,压力差由外部压力或者通过在木片内生成真空而生成。
碱性浸渍液润胀了纤维壁,因而使毛细管变窄。这减少了纵向渗透。然而同时,碱性溶液也使纤维的组分溶解,这又促进了渗透。
扩散要比渗透慢得多。升高温度会增加扩散速度,但众所周知反应速度的增加比扩散速度的增加快得多。因此,有文献记载,例如,在硫酸盐蒸煮过程中,用扩散系数和活化能计算表明170℃时的扩散速度比100℃时的高约4倍。同时,反应速度增加了900倍(Talton,J.,The diffusion of sodium hydroxide in woodat high pH as a function of temperature and degree of pulping(Talton,J.,在高pH值下氢氧化钠在木材中的扩散与温度和打浆度的关系),M.Sc.论文,北卡罗来纳州立大学,1986,45s)。
当反应速度增加时,碱的消耗也增加。
反过来,碱的用量和木片的大小对扩散也有影响。为了避免生成更多的尾浆,当木片厚度增加时,碱的用量必须增加。当碱的用量上升时,木片和周围溶液之间的碱梯度也增加(溶液/木材比相同),因此扩散速度也增加。
还应指出的是,用于浸渍的碱的用量是影响化学机械浆(CTMP)得率的最重要的因素。纤维损耗主要由乙酸的分解以及木素的溶解和酸性聚糖的溶解引起,所有这些都是由碱所致。碱用量对硬木的影响比对软木的大,并且对白杨的影响尤其大。在常规方法中,当碱用量(例如NaOH的量)从0.5%上升到3%时,白杨木的得率从约95%直线下降到89%。
部分得率损失在浸渍过程中就已经发生,而部分直到后面的高温精炼阶段才发生。
实际上,必须使用大的碱量来保证最大限度的浸渍。碱溶液渗透到木片内是缓慢的,并且碱往往在木片的外部就被消耗了,对于木片内部来说,留下的碱不足。在精炼阶段中,这表现为较高的木节百分比。
碱对化学机械浆的散射性能的影响尤是个问题。散射性能随碱用量的增加而下降,而且当精炼水平相同而碱用量较大时,散射总是较小。同样,漂白使得散射进一步下降。为了制造高级印刷纸,预先要求纸浆的散射和亮度性能必须好。可以生产高亮度的硬木CTMP浆,ISO亮度甚至最高达88%。
本发明的目的是消除至少一些与已知技术有关的缺点,并提供一种生产化学机械浆的新方案。
本发明是根据如下原则做出的:在生产化学机械浆时,木片的浸渍在过压下进行。
Richardson和LeMahieu已经提供了一种生产超级磨木浆的方法,在该方法中白杨木片在木片精炼以前在大约75℃的温度和4巴的压力下用氢氧化钠和亚硫酸钠的混合物进行浸渍[Tappi 1965(48),No.6,p.344-346]。根据这篇文章,增加碱的浓度,纸浆强度可以增加,同时,能耗减小。然而,已知方案中的问题在于增加碱降低了纸浆的漂率。
与本发明有关,我们已经出乎意料地发现当木片的有效脱气和加压浸渍结合起来时,可以使浸渍更有效,并且显著减少碱的用量,其中木片的有效脱气最适合通过汽蒸进行。当在相同的自由度水平下比较时,可以使用显著较小的碱用量来实现相同乃至更低的木节百分率,同时纸浆的散射度比在常规的不加压浸渍中更高。
本发明的方法是通过串联安排包括以下装置的设备进行的:木片脱气装置、木片浸渍装置和木片精炼装置,在此情况下,浸渍装置包括密闭容器,浸渍处理可以在该密闭容器内在过压下进行。
更具体地说,根据本发明的方法的主要特征在于在权利要求1的特征部分中陈述的内容。
再次,根据本发明的纸浆的特征在于在权利要求14的特征部分中陈述的内容。
借助于本发明获得了相当大的好处。因此,通过中试试验已经表明使用加压浸渍可以使碱用量减少50%或更多。另外,本发明增加了纸浆的散射度:在试验中,散射度出乎意料地甚至比在TMP对照试验(0%的碱)中更高。还值得注意的是增加散射度而不增加木节百分率是可能的。在相同的自由度水平下,松密度也得以改善。
在实验室试验中,加压浸渍产生了超过95%的渗透度。在试验中所用的参照点中,最大渗透度为63-74%。在中试试验运行中,在木节百分率没有上升的情况下,碱浓度也可以从常规的0.8-1.2%/Adt(风干吨浆)的水平甚至减小到0.25%/Adt的水平。在所有的试验点中,散射度明显高于在对照试验中。
加压浸渍可以改善用于不同的最终用途的化学机械精炼机浆的质量。
下面将借助详细的解释并参照下面给出的应用实例来更详细地说明本发明。
附图显示了在本发明的方法中所用的设备的简图。
如上所述,本发明的方法包括三个阶段,它们是
-第一,除去包含在包括木片在内的木材原料内的至少大部分的空气(即,使木片脱气),
-第二,如此获得的原料用碱性溶液在过压下浸渍,以便碱被有效地吸收到木片中,和
-第三,处理过的木片被精炼到预定的滤水性能。
正如从上面可以看出的那样,纸浆是通过化学机械法生产的。在本发明中,化学机械浆的生产一般是指如上所述的同时包括化学和机械纤维分离阶段的方法。CMP和CTMP方法都是化学机械方法。在CMP方法中,木材原料在标准大气压下精炼,而在CTMP方法中,生产的是压力精炼机械浆。因为在CMP中使用较高用量的化学品,因此它的得率一般小于CTMP方法的得率(小于90%)。在两种情况下,木材的化学处理传统上是用亚硫酸钠(磺化处理)进行的,在此情况下,硬木也可以用氢氧化钠来处理。在这种情况下,在CTMP方法中,化学品的典型用量为约0-4%的亚硫酸钠和1-7%的氢氧化钠,温度为约60-120℃。相比之下,在CMP方法中,化学品用量为10-15%的亚硫酸钠和/或4-8%的氢氧化钠(以干木材计算),温度是130-160℃和相应的50-100℃。
在化学机械方法中,木片也可以用碱的过氧化物溶液来浸渍(APMP方法)。过氧化物的用量一般为(干浆重量的)0.1-10%,通常为约0.5-5%。碱进料(例如氢氧化钠)的量大约相同,即为约1-10重量%。
本发明特别涉及到CTMP方法,其中由浸渍而来的木片用压力精炼机机械浆方法进行纤维分离。
根据本发明的方法中的初始材料为包含软木或硬木材料的木片。尤其是用硬木片来生产时,其中的木片由桦木(通常为桦属(Betula genus)树种)或者杨属(Populus genus)树种或者它们的混合物制成。合适的桦属树种的例子有垂枝桦(B.pendula)和毛枝桦(B.pubescens),而杨属树种的例子主要如下:欧洲山杨(P.tremula)、美洲山杨(P.tremuloides)、脂杨(P balsamea)、香脂杨(P.balsamifera)、毛果杨(P.trichocarpa)、异叶杨(P.heterophylla)、三角杨(P.deltoides)和大齿杨(P.grandidentata)。白杨(欧洲白杨、欧洲山杨(P.tremula);颤杨、美洲山杨(P.tremuloides))、由不同的白杨原种杂交而来的白杨树种、杂交白杨(例如欧洲山杨(P.tremula)杂交美洲山杨(tremuloides)、欧洲山杨(P.tremula)杂交欧洲山杨(tremula)、三角杨(P.deltoides)杂交毛果杨(trichocarpa)、毛果杨(P.trichocarpa)杂交三角杨(deltoides)、三角杨(P.deltoides)杂交欧洲黑杨(nigra)、马氏杨(P.maximowiczii)杂交毛果杨(trichocarpa))以及通过基因技术产生的其它树种与杨树(poplars)一起被认为是特别优选的。
除了桦属和杨属树种之外,也可以用其它硬木树种作原料,例如桉树和混合的热带硬木。在针叶树中,应该提到云杉(挪威云杉(Picea abies))和松树(欧洲赤松(Pinus silvestris))以及云杉属和松属的其它树种。
根据一个用途,来生产包含至多100%软木纤维的化学机械浆。然而,用本发明也可以生产由硬木和软木纤维的混合物构成的化学机械浆,并且该纸浆包含至少5%的软木纤维,例如它可以包含50-99%的硬木纤维和1-50%的软木纤维。使用软木纤维,特别是使用云杉纤维可以增加纸浆的松密度、强度性能和硬度。
木材原料的木片的大小一般为约20-50mm×1-10mm,典型地为约35-40mm×3-5mm。
首先,木片中的空气差不多都可以被除去。一般来说,目标是除去木片中包含的至少70%,特别是约80-100%的空气。空气通常以气体形式存在。正如由所附的流程图显示的那样,此脱气过程可以通过在蒸发器1中汽蒸木片来进行。在根据该图的方法中,初始材料的小片通过螺旋输送器2被输入到汽蒸仓1内,蒸汽或者从一个进料喷嘴或者如该图表示的那样从几个喷嘴3a-3c被输入到该汽蒸仓内,从而将蒸汽均匀地分配到该仓中的木片内。
汽蒸的目的是从木片中除去空气。同时,蒸汽保持在木片中。
汽蒸可以在例如图中所示的连续蒸发器1中进行,其中木片穿过汽蒸仓1,在汽蒸仓中,木片与饱和或者接近饱和的蒸汽接触约0.5-20分钟,特别是约1-10分钟。汽蒸可以在过压下进行,但一般来说在标准大气压下进行汽蒸就足够了。特别的是使用高温,例如约50-100℃,特别是约80-100℃,这取决于所用蒸汽的饱和程度。
如果不使用蒸汽,脱气也可以在低压下/在真空中进行,或者使用真空处理可以使汽蒸更有效。
处理过的木片通过出口喷嘴4从汽蒸仓中取出,之后木片在螺塞5中被最适当地压缩。在该阶段之后,通常至少95%,优选至少98%的空气已经被除去,同时部分蒸汽也已经被除去。
为完整起见,应该提到的是木片的汽蒸既用在硫酸盐纸浆的生产中,又用在化机精炼机浆的生产中。然而,在本发明以前,从不曾建议木片汽蒸和加压浸渍可以结合起来用于化学机械浆的生产。
在脱气阶段之后,木片被输送到浸渍处理阶段6中。根据本发明的优选实施方案,汽蒸过的且基本上仍处于汽蒸阶段温度下的木片被带到在吸收器6中进行的浸渍阶段中。浸渍阶段中使用的浸渍液的温度保持低于汽蒸阶段中的蒸汽的温度。
实际上,浸渍阶段是在密闭容器,即被安排在汽蒸仓下游的压力容器中进行的。图中所示的吸收器主要包括一个长吸收器,它的纵向轴基本上垂直设置,并且它具有上部和下部,在此情况下来自脱气装置的木片可以被输送到吸收器的上部,并通过吸收器的下部除去。根据本发明,在吸收器中,一般可以产生至少1.5巴,优选约1.5-15巴的绝对压力。
当木片被快速输送到浸渍容器内时,在浸渍阶段开始以前,它们的温度最多可以下降约10-20℃。
在吸收器6中,存在一个上部分离器7。通过它的输入喷嘴7a,木片被输送到吸收器中,并且在该分离器中,液体与木片分离。该液体被再循环回汽蒸仓1的尾浆(reject)流中。
根据一个优选实施方案,汽蒸过的木片与浸渍化学品一起被输送到浸渍阶段中,在此情况下,浸渍化学品从独立的输入喷嘴10a-10c被输入到连接汽蒸仓1的出口喷嘴4和吸收器6的输入喷嘴7a的管道11中。为了产生压力,最合适的泵20、21或者类似装置被安排在管道中。
在浸渍阶段中,使用的浸渍液包括碱性材料的水溶液,该溶液任选地包括磺化化学品。通常,使用碱金属氢氧化物(例如NaOH或KOH)或者碱土金属氢氧化物(例如氢氧化镁Mg(OH)2或氢氧化钙)或者它们的混合物的水溶液。如果需要,该溶液还包括例如亚硫酸盐化合物,例如亚硫酸钠。碱金属氢氧化物的用量通常为约2-12kg/Adt(风干吨浆),然而,优选最大为约6kg/Adt,更优选最大为约4kg/Adt。碱土金属氢氧化物按相应的(摩尔)用量使用。溶液的pH值为约9-11。亚硫酸盐化合物的消耗量为约1-20kg/Adt,对于硬木来说,最合适的量最大为3kg/Adt。
除了纯溶液,碱性材料化合物的水溶液也可用于浸渍,例如从纸浆蒸煮中获得的蒸煮液,例如白液或者绿液。浸渍阶段的温度为约30-95℃,优选为约40-90℃,这至少可以部分通过木片带入的热量而实现。一般来说,浸渍阶段的温度低于脱气阶段的温度。根据本发明,浸渍阶段的压力为约1.5-15巴,优选约2-10巴的绝对压力。因此,至少约0.5巴的过压被用于浸渍。木材和液体之比(p/p)一般为约1∶20-1∶4,特别的是约1∶15-1∶6。
根据待处理的木片,浸渍化学品的用量可以调节,必要时可以增加。
浸渍处理的持续时间为约1-240分钟,优选为约5-120分钟,特别为约10-60分钟。
在浸渍阶段的过程中,木片用碱浸渍到可能的最大程度。一般来说,至少85%、优选至少90%、更优选至少95%的木片气孔体积应该被浸渍液填充。
浸渍可以在一个或者几个浸渍阶段中进行,在此情况下,至少一个浸渍阶段在过压下进行。根据一个优选实施方案,热木片首先在过压和如上所述的条件下浸渍,之后,浸渍过程在敞口容器或者器皿中在相同或者不同的温度下继续进行。约10-80%的暂时持续时间的浸渍处理可以在加压条件下进行。在下述应用中,加压和不加压处理的持续时间同样长,总持续时间为40分钟。
来自浸渍阶段的木片通过出口喷嘴6a被除去。附图标记6b指的是吸收器的排出装置。已经聚集在设备底部的残余级分通过该排出装置可以被除去。之后,木片被供应到常规化学机械浆的精炼阶段12,它可以在例如装备有带沟槽的精炼刀的精炼机中进行。木材原料被精炼到预定的滤水性能,即50-500mlCSF,更优选约90-150mm CSF。
基础图1实际上显示由浸渍阶段生成的木片流在精炼以前可以做何种更进一步的加工。因此,过剩的浸渍液在螺旋压机13中首先被除去,在这之后,在木片被螺旋输送器15a和15b输送去精炼之前,化学品在反应仓14内可以继续反应。如果使用这种反应仓,反应仓14中的反应时间通常为约0.1-10小时。
在螺旋压机13中,可以分离出不适合精炼的杂质和纤维材料,它们通过筛子16被排到尾浆槽内。由螺旋压机生成的液相17可以再循环到管道10内,或者和新鲜给水一起再循环到管道10内。
附图标记22和23指的是为供给液相而安排的泵。如图所示,浸渍液在该方法中被最适当地再循环,并且它的碱浓度可以用新鲜的碱进料来调节(增加)。
应该指出的是,本发明中的两个要素是:在浸渍液和木片被放在一起以前实现良好脱气,和浸渍被加压。这两个因素一起允许浸渍液有效渗透到木片内。压力容器中的停留时间和温度可以调节扩散时间和反应时间的方式选择。必须有足够的时间进行扩散,反应速度也不必太高。
如上所述的化学机械浆具有非常好的性能。如在引言中描述的那样,纸浆的光散射性能得以改善,并且是在没有增加木节百分率的情况下就已经实现。因此,在相同的自由度水平下,根据本发明的纸浆的光散射性能最小为5%,甚至是10%,比高碱性的对照品更好。同时,根据本发明的纸浆的木节百分率低于TMP对照品的木节百分率,并且出乎意料的是,甚至低于高碱性对照浆的木节百分率。在相同的自由度水平下,松密度也提高了5%之多。
一个值得注意的例子是由白杨制备的CTMP浆的散射性能可以高于45m2/kg,且木节百分率低于0.3%。相应地,用桦木可以生产显示散射性能高于45m2/kg且木节百分率低于1.5%的纸浆。这些仅仅是纸浆性能的例子,并且应该指出的是对于纸浆厂商来说,在本发明的限制范围内,可以自由地选择所需的散射水平或者木节百分率,并且利用本发明可以显著改善所述参数之一。
根据本发明的纸浆可用于纸和纸板产品的生产。
因此,在如上所述的纤维分离之后,纸浆一般要漂白到亮度为约75-88%,例如在碱性条件下使用过氧化氢。
如果需要,可以通过有获得可冲洗初始材料的方式与化学浆混合来设计初始材料的性能,然而,其中一种包括大量(至少30重量%)的化学机械浆。优选用软木浆作化学浆,在此情况下,它的百分比是纤维原料干重的1-50%。然而,也可以只使用白杨化学机械浆。
纸浆首先以本身已知的方式冲洗到合适的浓度(固体百分比通常为约0.1-1%),之后,将它分散到网上,它在网上交织形成纸幅或纸板幅。可以往纤维稀浆里添加碳酸钙之类的填料,一般为约纤维重量的1-50重量%。
纸幅可以表面施胶和/或涂布涂层,并且如果需要,还可以被压光。涂料可用于单面涂布、预涂和表面涂布。也可以是三层涂布。一般来说,根据本发明的涂层包含10-100重量份的至少一种颜料或颜料混合物、0.1-30重量份的至少一种粘合剂、和1-10重量份的其它本身已知的添加剂。
按照如上所述的方式,可以根据本发明用具有优异的适印性能、良好的光滑度以及高的不透明度和亮度的纸浆来生产材料幅。应用实例为高级纸、涂布印刷纸和小册子用印刷纸、以及多层纸板的挂面层。
下面的非限制性实施例用于举例说明本发明。
实施例1
在实验室中在如下条件下制备白杨的CTMP浆:
已经在100℃下汽蒸过2-5分钟的白杨木片用不同量的氢氧化钠在5巴(绝压)的压力、80℃的温度下在密闭容器中浸渍20分钟。之后,在敞口反应仓内在80℃下继续浸渍另外20分钟。
其中特别使用下面的方法来确定纸浆的性能:
松密度cm3/g:EN 20534
散射度m2/kg:ISO 9416
CSF ml:ISO 5267-2
木节:“Pulmac木节”,样品量为3g,间隙板对于CSF 150ml的纸浆为0.08mm,而对于CSF 325ml的纸浆为0.10mm。
表1表明当如此处理过的白杨木片被精炼到滤水性能水平为150ml CSF时发生了什么。
表1
  NaOH用量,%  NaOH,g/l   NaOH,mol/l   散射度,m2/kg   木节,%
  1.2   4.8   0.12   53.5   0.43
  0.42   1.68   0.042   58.5   0.07
  0.33   1.32   0.033   56.4   0.04
  0.23   0.92   0.023   59.0   0.14
  0   0   0   57.3   0.62
如表所示,使用本发明可以减少碱金属氢氧化物的用量,在此情况下,散射度明显增加,而木节百分率没有增加。与使用常规碱量的情况相比,散射度增加超过10%。出乎意料的是,木节百分率甚至比在碱量为1.2%的对照试验中还低。
表2显示了如上所述的纸浆的松密度。
表2
  NaOH用量,%   松密度,cm3/g
  1.2   2.66
  0.42   2.70
  0.33   2.81
  0.23   2.74
  0   2.83
可以看出在相同的CSF水平下松密度也略有改善。
用桦木片重复试验。桦木在325ml的CSF水平下加压浸渍(80℃,5巴,20min)产生的散射值如下:
表3
  NaOH用量,%  NaOH,g/l   NaOH,mol/l   散射度,m2/kg   木节,%
  1.1   4.4   0.11   41.3-42.5   2.24
  0.42   1.68   0.042   45.1   1.40
在这种情况下,散射度也有重大改善,不过木节百分率在该实验中保持较高。然而,它比在对照试验中低1/3。
在桦木的情况下,减少碱用量对松密度没有太大的影响。
实施例2实验室浸渍
在实验室中,在标准大气压下,碱用量分别为2.5、5和10kg NaOH/Adt木片时,用白杨和桦木进行浸渍。木液之比为1∶8,温度80℃。
在从浸渍方法开始的下述时刻:15min、30min、1h和3h,从浸渍液中取出样品。溶于浸渍液中的有机材料随着碱用量的增加而急剧增加,并且是浸渍时间的函数。同时,溶解的COD急剧增加。
下表表明了在白杨的40分钟的实验室浸渍中,在该实施例中得到的碱用量对纤维损耗的影响结果。
还应该指出的是,纤维损耗由精炼之前的浸渍液确定。精炼增加了溶解物质的量,并相应增加了纤维损耗,碱用量越大,损耗越大。
表4
  NaOH用量,%  NaOH,g/l   NaOH,mol/l   纤维损失,%
  1   1.43   0.035   2
  0.5   0.71   0.017   1.1
  0.25   0.36   0.009   0.65

Claims (14)

1.一种由包含木片的木材原料生产化学机械浆的方法,根据该方法
-使木片和碱性浸渍液在浸渍阶段中在浸渍液渗入木片的条件下接触,并且,
-用浸渍液处理过的木片被精炼到所需的滤水性能,以便生产纸浆,
其特征在于
-使木片脱气,并且
-用碱性浸渍液在过压下浸渍如此得到的脱气后的木片,以便在木片被精炼以前,浸渍液被有效地吸收到木片中。
2.根据权利要求1的方法,其中木材原料在高温下汽蒸,尤其是在约80-100℃下,以从木片中除去空气。
3.根据权利要求2的方法,其中
-将汽蒸过的木片基本上在汽蒸处理温度下带到浸渍阶段中,并且
-在浸渍阶段中,浸渍液温度保持低于汽蒸处理温度。
4.根据权利要求2或3的方法,其中汽蒸过的木片通过螺旋压机被输送到浸渍阶段。
5.根据前述权利要求中任一项的方法,其中,在浸渍阶段中,使用的浸渍液包括碱金属氢氧化物,其用量最大为约6kg/Adt,优选最大为约4kg/Adt。
6.根据前述权利要求中任一项的方法,其中使用碱金属氢氧化物如氢氧化钠的水溶液、从化学浆蒸煮中获得的蒸煮液如白液或绿液、或亚硫酸盐化合物如亚硫酸钠、或它们的混合物作为浸渍液。
7.根据前述权利要求中任一项的方法,其中木片用碱性浸渍液浸渍约1-240分钟,优选约5-120分钟,特别是约10-60分钟。
8.根据前述权利要求中任一项的方法,其中木材原料被精炼到滤水性能为50-500ml CSF,优选为约90-150ml CSF。
9.根据前述权利要求中任一项的方法,其中浸渍阶段的温度为约30-95℃,优选为约40-90℃。
10.根据前述权利要求中任一项的方法,其中浸渍阶段的压力为约1.5-15巴,优选约2-10巴,绝对压力。
11.根据前述权利要求中任一项的方法,其中,在浸渍阶段中,至少85%,优选至少90%,更优选至少95%的木片气孔体积被浸渍液填充。
12.根据前述权利要求中任一项的方法,其中浸渍在若干阶段中进行,在此情况下,至少一个阶段是在过压下进行的,而至少一个阶段是在标准大气压下进行的。
13.根据前述权利要求中任一项的方法,其中木片的汽蒸至少基本上是在标准大气压下用饱和或者近似饱和的蒸汽进行的。
14.用根据权利要求1-13中任一项的方法生产的化学机械浆。
CNA2006800451546A 2005-12-02 2006-12-01 生产化学机械浆的方法 Pending CN101341288A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20051251A FI126694B (fi) 2005-12-02 2005-12-02 Kemimekaaninen massa ja menetelmä sen valmistamiseksi
FI20051251 2005-12-02

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510047854.XA Division CN104674583A (zh) 2005-12-02 2006-12-01 生产化学机械浆的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101341288A true CN101341288A (zh) 2009-01-07

Family

ID=35510621

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006800451546A Pending CN101341288A (zh) 2005-12-02 2006-12-01 生产化学机械浆的方法
CN201510047854.XA Pending CN104674583A (zh) 2005-12-02 2006-12-01 生产化学机械浆的方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510047854.XA Pending CN104674583A (zh) 2005-12-02 2006-12-01 生产化学机械浆的方法

Country Status (12)

Country Link
JP (1) JP4823317B2 (zh)
CN (2) CN101341288A (zh)
AR (1) AR058265A1 (zh)
AU (1) AU2006319052B2 (zh)
BR (1) BRPI0619143B1 (zh)
CA (1) CA2631767C (zh)
FI (1) FI126694B (zh)
RU (1) RU2401350C2 (zh)
SE (1) SE534004C2 (zh)
UY (1) UY29982A1 (zh)
WO (1) WO2007063171A1 (zh)
ZA (1) ZA200804758B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101871176A (zh) * 2009-04-21 2010-10-27 安德里兹有限公司 木质纤维素材料的绿液预处理工艺
CN102493249A (zh) * 2011-11-18 2012-06-13 天津科技大学 一种提高马尾松漂白热磨机械浆松厚度并降低废液污染负荷的漂白方法
CN104846678A (zh) * 2015-05-08 2015-08-19 白博 一种全棉秸秆化机浆的色素分解和色素提取生产工艺
CN105133408A (zh) * 2015-09-01 2015-12-09 安庆市新宜纸业有限公司 一种纸浆的生产工艺
CN109996921A (zh) * 2016-12-08 2019-07-09 维美德公司 浸渍生物质的方法和浸渍生物质的装置
CN111549552A (zh) * 2020-05-25 2020-08-18 广西大学 一种废水碱回收循环利用的高得率化学机械浆制浆方法
US11162216B2 (en) 2016-12-08 2021-11-02 Valmet Ab Method for treating biomass and device for treating biomass
US11371186B2 (en) 2016-12-08 2022-06-28 Valmet Ab Method and system for treating biomass

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8262851B2 (en) 2006-08-10 2012-09-11 Andritz Inc. Processes and systems for the pulping of lignocellulosic materials
US20090038767A1 (en) * 2007-08-07 2009-02-12 Andritz Inc. Method and System for Semi-Chemical Pulping
US8282773B2 (en) * 2007-12-14 2012-10-09 Andritz Inc. Method and system to enhance fiber development by addition of treatment agent during mechanical pulping
RU2493000C2 (ru) * 2011-09-08 2013-09-20 Роман Александрович Веселовский Модификатор лигноцеллюлозных материалов и способ изготовления композитных изделий из лигноцеллюлозных материалов
CN104594089B (zh) * 2014-12-22 2017-05-17 金东纸业(江苏)股份有限公司 化机浆的制备方法及装置
CN104695260B (zh) * 2015-02-15 2016-06-15 李风志 一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺
CN113544328B (zh) 2018-10-24 2023-06-30 Ifg科技有限责任公司 化学-机械细胞***及其制造的产物的工艺、方法和***

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3795574A (en) * 1971-07-27 1974-03-05 Int Paper Canada Impregnation of wood with a formaldehyde free alkaline solution of sodium hydroxide at a ph between 12.4 and 13
SE436368B (sv) * 1979-01-12 1984-12-03 Sunds Defibrator Sett att framstella blekta, mekaniska, kemimekaniska och halvkemiska massor av lignocellulosahaltiga fibermaterial
JPS56148987A (en) * 1980-04-18 1981-11-18 Modookemechitsukusu Ab Purification of cellulose pulp
CA1240456A (en) * 1983-10-20 1988-08-16 Kamyr, Inc. Mechanical pulping
SE8501246L (sv) * 1985-03-13 1986-09-14 Eka Ab Sett att tillverka blekt, kemimekanisk och halvkemisk fibermassa med anvendning av enstegsimpregnering
NZ211684A (en) * 1985-04-04 1989-07-27 Caxton Paper Ltd Manufacture of cellulose pulp: second digestion step follows initial digestion and refining steps
US5002635A (en) * 1985-09-20 1991-03-26 Scott Paper Company Method for producing pulp using pre-treatment with stabilizers and refining
US4743338A (en) * 1986-05-19 1988-05-10 Kamyr, Inc. Method of removing air from lignocellulosic material by passing the material through conduit paths of different diameters
SE458690B (sv) * 1986-11-06 1989-04-24 Sunds Defibrator Saett att framstaella mekanisk massa fraan lignocellulosahaltigt material i styckeform med en laengd i fiberriktningen av minst 200 mm
CA1230208A (en) * 1987-03-24 1987-12-15 Bohuslav V. Kokta Process for preparing pulp for paper making
CA2069984C (fr) * 1992-05-29 1999-03-09 Roland Gilbert Methode d'extraction de preservatifs chimiques du bois par detente a la pression atmospherique
CN1213197C (zh) * 1999-02-15 2005-08-03 柯兰姆有限公司 木素纤维素材料的氧法制浆及回收制浆化学药品的方法
CA2318027C (en) * 1999-09-13 2008-07-08 Andritz-Ahlstrom Inc. Treating pulp with yield or strength-enhancing additive

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101871176A (zh) * 2009-04-21 2010-10-27 安德里兹有限公司 木质纤维素材料的绿液预处理工艺
CN102493249A (zh) * 2011-11-18 2012-06-13 天津科技大学 一种提高马尾松漂白热磨机械浆松厚度并降低废液污染负荷的漂白方法
CN104846678A (zh) * 2015-05-08 2015-08-19 白博 一种全棉秸秆化机浆的色素分解和色素提取生产工艺
CN105133408A (zh) * 2015-09-01 2015-12-09 安庆市新宜纸业有限公司 一种纸浆的生产工艺
CN109996921A (zh) * 2016-12-08 2019-07-09 维美德公司 浸渍生物质的方法和浸渍生物质的装置
US11162216B2 (en) 2016-12-08 2021-11-02 Valmet Ab Method for treating biomass and device for treating biomass
US11186949B2 (en) 2016-12-08 2021-11-30 Valmet Ab Method for impregnating biomass and device for impregnating biomass
US11371186B2 (en) 2016-12-08 2022-06-28 Valmet Ab Method and system for treating biomass
CN109996921B (zh) * 2016-12-08 2022-09-27 维美德公司 浸渍生物质的方法和浸渍生物质的装置
CN111549552A (zh) * 2020-05-25 2020-08-18 广西大学 一种废水碱回收循环利用的高得率化学机械浆制浆方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2401350C2 (ru) 2010-10-10
AR058265A1 (es) 2008-01-30
JP2009517560A (ja) 2009-04-30
JP4823317B2 (ja) 2011-11-24
AU2006319052B2 (en) 2011-03-24
BRPI0619143A2 (pt) 2011-09-13
AU2006319052A1 (en) 2007-06-07
WO2007063171A1 (en) 2007-06-07
FI20051251A (fi) 2007-06-03
SE0801296L (sv) 2008-08-22
UY29982A1 (es) 2007-06-29
CA2631767C (en) 2014-08-26
ZA200804758B (en) 2009-09-30
CN104674583A (zh) 2015-06-03
CA2631767A1 (en) 2007-06-07
BRPI0619143B1 (pt) 2017-10-24
FI126694B (fi) 2017-04-13
RU2008125038A (ru) 2010-01-10
SE534004C2 (sv) 2011-03-29
FI20051251A0 (fi) 2005-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101341288A (zh) 生产化学机械浆的方法
EP1541753B1 (en) Refiner bleaching with magnesium hydroxide or magnesium oxide and perhydroxyl ions
US6743332B2 (en) High temperature peroxide bleaching of mechanical pulps
US8753476B2 (en) Methods for producing high-freeness pulp
US6245196B1 (en) Method and apparatus for pulp yield enhancement
RU2530386C2 (ru) Способ и химическая композиция для повышения эффективности получения механической волокнистой массы
US4849053A (en) Method for producing pulp using pre-treatment with stabilizers and defibration
NO165601B (no) Behandling av hoeyutbyttemasse.
US4190490A (en) Impregnation and digestion of wood chips
AU605745B2 (en) Method of preparing pulp with stabilizers and peroxide prior to mechanical refining
WO2017204723A1 (en) Method of providing a paper fibre composition
CN100381636C (zh) 一种棉杆化学浆的漂白方法
Jahan et al. Sodium carbonate pre-extraction of Trema orientalis in the production of paper grade pulp
CN109098026A (zh) 一种强化纤维原料漂白药液渗透的方法
Ateş et al. Pretreatment by Ceriporiopsis subvesmispora and Phlebia subserialis of wheat straw and its impact on subsequent soda-AQ and kraft-AQ pulping
Watson Impact of the mountain pine beetle on pulp and papermaking
JPS6241389A (ja) 繊維質原料の機械パルプ化法
FI58521C (fi) Saett att oeka cellulosautbytet vid sulfitkokning av ved
ATES et al. Pretreatment by Ceriporiopsis subvesmispora and Phlebia subserialis of wheat straw and its impact on subsequent sodaAQ and kraftAQ pulping
JP2006104631A (ja) リグノセルロース材料の蒸解方法
Fatehi et al. Chemical pulping: Fungal pretreatment of wheat straw and its effect on the soda-AQ pulps
Antonides Simultaneous neutral sulphite semichemical pulping of hardwood and softwood.
CN100381635C (zh) 一种由棉杆制备漂白化学浆的方法
Udayshankar et al. APMP Process-Key to Optical Properties of Mechanical Bagasse Pulp
Chidester Use of hardwoods in the manufacture of newsprint

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20090107