CN101435167A - 棉秆无氯漂白清洁制浆工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用全棉秆原料制取漂白纸浆的清洁制浆技术和工艺，该工艺包括浸泡液的制备和制浆工艺：其中：预浸液是由以下重量比的原料制成：氢氧化钠60－90份；渗透剂BX 15－50份；硅酸钠10－40份；二亚乙基三胺五乙酸5－30份、水1000份；制浆工艺流程包括：棉秆粉碎→原料预浸→原料碾压→漂白浸泡→滤水机滤水→挤浆机脱水→高浓磨磨浆→双盘磨磨浆→圆网浓缩洗浆机和带式压滤机→成品浆。本发明制浆工艺和现有技术相比具有成本低、建厂投资少、得率70％、白度可达78％ISO以上，符合环保、节能、节水的国家产业政策，具有清洁生产和可持续发展的强大生命力，广泛应用将会产生良好的环境效益、经济效益和社会效益。

Description

棉秆无氯漂白清洁制浆工艺

技术领域：

本发明涉及一种棉秆清洁制浆技术及工艺，具体地说是一种棉杆无氯漂白清洁制浆技术及工艺，属于制浆造纸技术领域。

背景技术：

目前，纸已是人们在生产和生活当中必不可少的生产资料及生活用品之一，由于我国政府逐步严厉的环保政策和2008年***在我国召开，我国政府痛下决心关闭了污染环境严重的上千家制浆造纸企业，这一举措无疑对我国环境的改善起到了举足轻重的作用，但是同时也造成了我国造纸企业的基础原料—纸浆的严重供给不足和大量的下岗职工问题。根据海关总暑统计，2007年我国累计进口纸浆847.2万吨，价值55.5亿美元，同比分别增长6.5％和26％，其中99％为各种木浆，共838.6万吨，增长6.4％；累计进口废纸2256万吨，价值40.4亿美元，同比分别增长15％和47.1％。由于关闭的制浆造纸企业大多数都是利用禾草类原料(麦草、稻草、等)进行制浆造纸，对环境污染非常严重，而我国森林资源溃乏，林纸一体化工程刚刚开展，要满足目前我国木浆的生产需求还要走较长的路。

利用棉秆等非木材原料制浆的研究我国在上世纪80年代末和90年代初已进行了大量的研究工作，由于棉秆皮和棉秆的根部纤维较长色素较深、果胶和丹宁含量相对较多，棉秆本身木质较好，棉桃和细枝材质致密程度差异较大，有髓芯等原因，造成棉秆不利于备料和蒸煮液的均匀渗透以及黑液难处理、漂白困难等问题，导致棉秆制浆的应用范围多数以本色浆为主，少数利用棉秆制取漂白浆的企业其生产成本较高而且有一些对环境还具有污染，从而使得棉秆制浆具有一定的局限性，特别是限制了棉秆制浆在较高白度纸张中的应用。但是棉秆作为一种优良的制浆原料，具有可再生性强、价格低廉、研发的新技术成品漂白浆质量好、可增加农民的收入、减少农民焚烧棉秆造成的污染等诸多特点，所以开发棉秆清洁制浆技术，扩大非木材纤维漂白浆的使用范围是十分必要的。利用化学浸泡加机械挤碾生产棉杆纸浆的工艺还未有文献报导。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种用棉秆纤维制备对环境无污染的化学漂白纸浆的方法。

本发明的目的是按以下方式实现的：工艺流程包括：棉秆粉碎→原料预浸→原料碾压→漂白浸泡→滤水机滤水→挤浆机脱水→高浓磨磨浆→双盘磨磨浆→圆网浓缩洗浆机和带式压滤机→成品浆。

本发明所述的棉秆备料处理是将棉秆整棵进行粉碎不用去除根部、棉桃、和外皮。

本发明的目的是通过以下工序实现的：棉秆无氯漂白清洁制浆工艺包括浸泡液的制备和制浆工艺：其中：

预浸液是由以下重量比的原料制成：

氢氧化钠60—90份；渗透剂BX 15—50份；硅酸钠10—40份；二亚乙基三胺五乙酸5—30份、水1000份；

制浆工艺如下：

1)将干燥的棉杆送饲料粉碎机粉碎，粉碎后原料长度小于3公分；

2)将粉碎后的原料加入预浸池内，加入90—95℃温度的预浸液，搅拌浸泡6—12小时；料液比控制在1∶1.5—3；

3)将预浸后的原料捞出送入挤碾机内，对原料进行挤碾撕裂1—2小时制成浆料；

4)将挤碾后的浆料送搅拌脱色罐，边搅拌边加入占棉杆纤维总量3—5％，浓度≥35％过氧化氢，搅拌反应30—60分钟，然后将脱色后的浆料送回预浸池继续搅拌浸泡30—60分钟；

5)挤浆机脱水：将滤除部分药液的原料用螺旋输送器送入挤浆机内进行两次挤压，从而滤出更多的药液。第一次挤浆机挤压后，滤出一部分药剂，进行第二次挤压前向原料中加入干原料总量1.5倍的90℃—100℃的热水使原料充分吸收，然后进行第二次挤压，使原料中的药剂进一步减少，起到了高浓洗浆作用，经第二次挤浆后的原料浓度应达到30％——35％；挤出的药液回收送预浸池供下一批粉碎棉杆原料的浸泡；

6)高浓磨磨浆、漂白：将浓度为30—35％的原料送入高浓磨进行磨浆同时向高浓磨内加入浓度5—10％的环保型漂白剂JN—WA水溶液，使得磨浆与漂白得以同步进行，加入量与棉杆纤维总量的比值为；1∶1.2；

7)经过高浓磨浆漂白的浆料送入贮浆池中静置反应30分钟；

8)将静置反应的浆料加入20—30的清水进行稀释，用料泵送人盘磨进行精磨浆20—30分钟；

9)把精磨浆后的浆料再经过园网浓缩机清洗后，送入带式压滤机进行脱水，得到成品纸浆，滤出的洗浆水全部回收供稀释用水和预浸液配药用水使用。

预浸液是由以下重量比的原料制成：

氢氧化钠70—80份；渗透剂BX 20—40份；硅酸钠20—30份；二亚乙基三胺五乙酸10—25份、水1000份。

预浸液是由以下重量比的原料制成：

氢氧化钠75份；渗透剂BX 30份；硅酸钠25份；二亚乙基三胺五乙酸20份、水1000份。

边搅拌边过氧化氢加入量占浆料体积4.5％的浓度≥35％，搅拌反应60分钟，然后将脱色后的浆料送回预浸池继续搅拌浸泡40分钟。

向高浓磨内加入JN—WA环保型漂白剂的加入量占总浆料总重量的6％。

本发明的有益效果是：

(1)解决了利用棉秆制造漂白浆对环境的污染问题，扩大了制浆造纸用漂白浆原料的使用范围。

(2)制浆工艺简单，设备投资少。

(3)降低了漂白浆的生产成本，提高了经济效益，同时增加了当地农民的收入，减少了农民焚烧棉秆造成对大气的污染。

(4)原料来源广泛，可再生性强。

(5)可减少大量的废纸进口，节约宝贵的外汇。

(6)关闭的制浆造纸厂如当地有棉秆等资源，经简单改造即可开工生产，可以解决当地部分就业压力，减少社会不稳定因素。

(7)整个制浆过程总耗水不超过4吨，节约了大量的清水。

(8)浆的得率较高可达70％，白度可达78％ISO以上。

(9)整个制浆、洗浆过程没有污染环境的废水、废气排放，做到了清洁制浆。

具体实施方式

以1000公斤棉秆原料进行详细描述。

本棉杆无氯漂白清洁制浆技术及工艺的步骤为：

预浸液的配制，

配方1

氢氧化钠70公斤；硅酸钠20公斤；渗透剂BX 30公斤；二亚乙基三胺五乙酸10公斤；95℃以上的热水1000公斤。

配方2

氢氧化钠80公斤；渗透剂BX 40公斤；硅酸钠30公斤；二亚乙基三胺五乙酸25公斤、水1000公斤。

配方3

氢氧化钠70公斤；渗透剂BX 20公斤；硅酸钠20公斤；二亚乙基三胺五乙酸10公斤、水1000公斤。

配方4

氢氧化钠90公斤；渗透剂BX 50公斤；硅酸钠40公斤；二亚乙基三胺五乙酸30公斤、水1000公斤；

配方5

氢氧化钠60公斤；渗透剂BX 15公斤；硅酸钠10公斤；二亚乙基三胺五乙酸5公斤、水1000公斤；

配方6

氢氧化钠75公斤；渗透剂BX 30公斤；硅酸钠25公斤；二亚乙基三胺五乙酸20公斤、水1000公斤。

预浸液的制备：

按配方比例称取氢氧化钠；渗透剂BX；硅酸钠；二亚乙基三胺五乙酸，混合均匀加入1000公斤95℃的热水中搅拌均匀备用；

制浆工艺

(1)原料粉碎、除尘：将整棵棉杆送入棉秆粉碎机和除尘器内进行粉碎除尘，最后得到1000公斤棉秆粉碎原料；原料长度小于3公分；

(2)预浸器：将经粉碎、除尘后的原料送入预浸器内，同时向预浸器内加入配制好的预浸药，浸泡1—2小时；

(3)挤碾机挤压、撕裂原料：将预浸器内已加入药剂的原料送入挤碾机内，对原料进行挤碾、撕裂，这样有利于原料对药剂的进一步的吸收和软化；

(4)浸泡原料：将经挤碾机挤压、撕裂后的原料送回浸泡池中进行搅拌浸泡，同时加入30公斤过氧化氢，浸泡时间为60分钟；

(5)挤浆机脱水：将滤除部分药液的原料用螺旋输送器送入挤浆机内进行两次挤压，从而滤出更多的药液。第一次挤浆机挤压后，滤出一部分药剂，进行第二次挤压前向原料中加入1500公斤90℃—100℃的热水使原料充分吸收，然后进行第二次挤压，使原料中的药剂进一步减少，起到了高浓洗浆作用，经第二次挤浆后的原料浓度应达到30％——35％；滤出的药液送入回收池，经沉淀处理后回用到浸泡池稀释原料；

(6)高浓磨磨浆、漂白：将浓度为30—35％的原料送入高浓磨进行磨浆同时向高浓磨内加入环保型漂白剂JN—WA，使得磨浆与漂白得以同步进行。磨浆时加入的漂白剂为；950公斤的水和50公斤环保型漂白剂JN—WA；

(7)贮浆池：经过高浓磨浆并加入漂白药剂的原料已经成为较细的纤维束浆料，把这些浆料送入贮浆池中进行进一步的反应以提高浆料的白度，时间为30分钟。

(8)双盘磨磨浆：把纸浆用浆泵送人双盘磨进行精磨浆，使浆料成为可以造纸的细纤维纸浆；

(9)把经过筛选和除杂处理的纸浆用浆泵送入园网浓缩机进行洗浆并浓缩浆料，洗浆后的水经简单处理后回用到原料配药池作为补充水；再送压滤机：把经过园网浓缩机清洗浓缩后的纸浆送入带式压滤机进行脱水，可以得到白度78％ISO以上的成品纸浆。滤出的水经简单处理后回用到原料配药池作为补充水，洗浆过程的水全部回用无排放，每吨纸浆总耗水量不超过4000公斤，纸浆得率达70％以上。

本发明所使用的化工原料均为市售产品，无毒无害，对环境没有任何污染，所使用的设备均为通用造纸、化工设备。

Claims (5)

1.棉秆无氯漂白清洁制浆工艺，其特征在于包括浸泡液的制备和制浆工艺：其中：

预浸液是由以下重量比的原料制成：

氢氧化钠60—90份；渗透剂BX15—50份；硅酸钠10—40份；二亚乙基三胺五乙酸5—30份、水1000份；

制浆工艺如下：

1)将干燥的棉杆送饲料粉碎机粉碎，粉碎后原料长度小于3公分；

2)将粉碎后的原料加入预浸池内，加入90—95℃温度的预浸液，搅拌浸泡6—12小时，料液比控制在1：1.5—3；

3)将预浸后的原料捞出送入挤碾机内，对原料进行挤碾撕裂1—2小时制成浆料；

4)将挤碾后的浆料送搅拌脱色罐，边搅拌边加入占棉杆纤维原料总量3—5％，浓度≥35％过氧化氢，搅拌反应30—60分钟，然后将脱色后的浆料送回预浸池继续搅拌浸泡30—60分钟；

5)挤浆机脱水：将滤除部分药液的原料用螺旋输送器送入挤浆机内进行两次挤压，从而滤出更多的药液。第一次挤浆机挤压后，滤出一部分药剂，进行第二次挤压前向原料中加入干原料总量1.5倍的90℃—100℃的热水使原料充分吸收，然后进行第二次挤压，使原料中的药剂进一步减少，起到了高浓洗浆作用，经第二次挤浆后的原料浓度应达到30％——35％；挤出的药液回收送预浸池供下一批粉碎棉杆原料的浸泡；

6)将挤浆后的浆料送入高浓磨进行磨浆，同时向高浓磨内加入浓度5—10％JN—WA环保型漂白剂，加入量预棉杆纤维总量的比值为；1：1.2；

(7)经过高浓磨浆漂白的浆料送入贮浆池中静置反应30分钟；

8)将静置反应的浆料加入20—30的清水进行稀释，用料泵送人盘磨进行精磨浆20—30分钟；

9)把精磨浆后的浆料再经过园网浓缩机清洗后，送入带式压滤机进行脱水，得到成品纸浆，滤出的洗浆水全部回收供稀释用水和预浸液配药用水使用。

2、根据权利要求1所述的棉秆无氯漂白清洁制浆工艺，其特征在于，预浸液是由以下重量比的原料制成：

氢氧化钠70—80份；渗透剂BX 20—40份；硅酸钠20—30份；二亚乙基三胺五乙酸10—25份、水1000份。

3、根据权利要求1所述的棉秆无氯漂白清洁制浆工艺，其特征在于，预浸液是由以下重量比的原料制成：

氢氧化钠75份；渗透剂BX 30份；硅酸钠25份；二亚乙基三胺五乙酸20份、水1000份。

4、根据权利要求1所述的棉秆无氯漂白清洁制浆工艺，其特征在于，边搅拌边过氧化氢加入量占浆料体积4.5％的浓度≥35％，搅拌反应60分钟，然后将脱色后的浆料送回预浸池继续搅拌浸泡40分钟。

5、根据权利要求1所述的棉秆无氯漂白清洁制浆工艺，其特征在于，向高浓磨内加入JN—WA环保型漂白剂的加入量占总浆料总重量的6％。