專利名稱：一種禾草制漿過程中的洗滌工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種禾草制漿過程中的洗滌工藝。
背景技術(shù)：
禾草類原料由于纖維細(xì)小，雜細(xì)胞多，灰分和五碳糖含量高，用堿法制漿蒸煮得到的黑液黏度也大。因此，因此，當(dāng)堿法蒸煮過的禾草原料在真空洗滌機(jī)中進(jìn)行洗滌的時(shí)候，易形成緊密的濾層，過濾阻力大，洗滌效率也比木漿差。
在《制漿和造紙》雜志的2006年5月第25卷中公開了題為“從黑液提取計(jì)算談鼓式真空洗漿機(jī)與雙螺旋擠漿機(jī)的組合流程”一文，文中提到現(xiàn)有的許多生產(chǎn)廠家為了達(dá)到洗滌過程中的黑液提取率高，在洗漿機(jī)前加裝1臺(tái)雙螺旋擠漿機(jī)，直接提取噴放后粗漿中的濃黑液，效果也不錯(cuò)，因此，在洗漿機(jī)前面增加1臺(tái)螺旋擠漿機(jī)之類的高濃度提取黑液設(shè)備，把麥草漿黑液提取率提高到90％以上，似已形成共識(shí)。
通常認(rèn)為紙漿的種類不同，洗滌的難易程度也不同，一般長纖維濾水濾水性能好，易于洗滌，禾草類漿因含雜細(xì)胞較多，且半纖維含量也多，容易水化，濾水性能相對于木漿差，比較難于洗滌，同時(shí)使用堿法制得的木漿比使用酸法制得的木漿更難于洗滌。
對于草漿來說，漿的硬度高，粘度小，開始濾水性能好，但最后洗凈度卻較差，這是由于一部分廢液存在纖維內(nèi)部，硬度高的漿料，纖維破壞少，內(nèi)部的廢液主要是通過紙孔由細(xì)胞腔內(nèi)向外擴(kuò)散，硬度高的紙漿，纖維內(nèi)的廢液擴(kuò)散阻力就達(dá)，越不易洗滌。對于堿法制得的草漿相對于木漿來說，洗滌的難度更大。
本發(fā)明所提供了技術(shù)方案正是為解決是用堿法制得的木漿的洗滌難度大而展開的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種禾草制漿過程中的洗滌工藝。
本發(fā)明提供了一種禾草制漿過程中的洗滌工藝，包括如下步驟A)將蒸煮后得到的漿輸送到擠漿機(jī)中進(jìn)行擠漿，得到粗漿，B)將所述的粗漿經(jīng)過跳篩得到跳篩后的漿，
C)將所述的跳篩后的漿送入洗漿機(jī)中進(jìn)行洗滌，其中的跳篩后的漿的硬度為16-28高錳酸鉀值，相當(dāng)于卡伯價(jià)24-50，洗漿后的溶劑殘留為90-150ppm。上述的溶劑是指殘留的蒸煮液，對于采用堿法蒸煮的，上述的溶劑即為含殘堿溶液，對于采用亞硫酸銨法的，上述的溶劑即為含殘銨溶液，以此類推，上述的溶劑還可以為其它在蒸煮過程中經(jīng)常使用的溶液。
在洗滌工藝中所用的溶劑是和蒸煮過程中的溶劑是相同的，但是它的濃度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的低于在蒸煮過程中的溶劑濃度，這是為了在洗滌過程中在細(xì)胞纖維內(nèi)外之間形成濃度差，為了達(dá)到細(xì)胞內(nèi)外的壓力平衡，溶劑中的水進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，同樣細(xì)胞內(nèi)的溶質(zhì)向細(xì)胞外進(jìn)行擴(kuò)散，從而達(dá)到細(xì)胞內(nèi)外的壓力平衡。從而可以宏觀的表現(xiàn)為在洗滌的過程中將禾草類的纖維細(xì)胞內(nèi)溶劑殘留降低，從而達(dá)到洗凈粗漿的效果。
本發(fā)明還提供了一種洗滌工藝，其中在所述的步驟A中，對蒸煮后得到的漿用所述的溶劑進(jìn)行濃度的調(diào)節(jié)。進(jìn)行上述的濃度調(diào)節(jié)的時(shí)候是的溫度可以與高溫蒸煮的溫度相同的條件下進(jìn)行，也可以在蒸煮后溫度降低之后進(jìn)行，優(yōu)選與高溫蒸煮溫度相同的條件下進(jìn)行。
本發(fā)明還提供了一種洗滌工藝，其中所述的洗滌是用溫度為20℃時(shí)，濃度為3-6.2°Be′并且PH 8-8.3的溶劑或者清水中的一種或者兩種進(jìn)行洗滌。為了達(dá)到更好的洗凈效果，可以在通過溶劑洗滌之后，再用清水進(jìn)行洗滌。當(dāng)然為了在洗滌過程中有洗滌效果還可以采用清水進(jìn)行多次洗滌。
本發(fā)明還提供了一種洗滌工藝，其中所述的洗滌工藝是在真空條件下進(jìn)行的。采用真空洗漿機(jī)的目的是更容易形成在洗滌過程中的纖維細(xì)胞內(nèi)外的壓強(qiáng)差，這樣更有利于在洗滌過程中達(dá)到高的洗凈度。
本發(fā)明還提供了一種洗滌工藝，其中所述的洗漿是采用真空洗漿機(jī)、水平帶式洗漿機(jī)、壓力洗漿機(jī)、高速洗漿機(jī)、斜篩洗漿機(jī)。
本發(fā)明還提供了一種洗滌工藝，其中的真空洗漿機(jī)是鼓式真空洗漿機(jī)和水平帶真空洗漿機(jī)。
本發(fā)明還提供了一種洗滌工藝，其中所述的跳篩漿的濃度為2.8-3.2％，PH值7-9。
本發(fā)明還提供了一種洗滌工藝，其中所述的禾草為稻草，并且所述的跳篩漿叩解度為36-39°SR。
本發(fā)明還提供了一種洗滌工藝，其中所述的禾草為麥草，并且所述的跳篩漿漿的扣解度為22-25°SR。
本發(fā)明還提供了一種洗滌工藝，其中洗滌過程中的溫度60-70℃，洗滌后得到的漿料的濕重1.8-2.1g，洗滌后得到的漿料的濃度為9-14％。。
以上實(shí)施方式之間的任意組合都可以達(dá)到本發(fā)明洗滌效果。
與現(xiàn)有技術(shù)不同的是本發(fā)明所處理的禾草類漿料的硬度為16-28高錳酸鉀值相當(dāng)于卡伯價(jià)24-50，同時(shí)本發(fā)明所處理的禾草漿料是經(jīng)過堿法以及亞硫酸鹽法蒸煮后得到的高硬度漿。對于這種高硬度的禾草漿本領(lǐng)域技術(shù)人員通常是認(rèn)為無法得到很好的洗滌效果，然而在本發(fā)明的洗滌之后，卻可以達(dá)到溶劑殘留為90-150ppm。
本發(fā)明首先采用擠壓的辦法一般可提取游離于纖維之間的黑液，對于存在于細(xì)胞腔內(nèi)和細(xì)胞壁中的部分黑液，只能用擴(kuò)散的辦法才能提取出來。為此，要得到洗凈度高的紙漿以及高的溶劑提取率，必須選用兼有擠壓，擴(kuò)散及置換三種作用的洗滌系統(tǒng)。
本發(fā)明中所采用的用溶劑或者清水中的一種或者溶劑和清水先后進(jìn)行一次或者多次的洗滌，正是利用了置換作用，和擴(kuò)散的作用。這兩種作用常常是同時(shí)進(jìn)行的，擴(kuò)散作用是存在于纖維內(nèi)部的廢液可以用稀釋的方法，造成纖維內(nèi)外溶液的濃度差，使纖維內(nèi)的溶解物質(zhì)擴(kuò)散出來，然后壓濾濃縮加以分離，擴(kuò)散作用就是在濃度差的推動(dòng)下產(chǎn)生遷移置換作用，亦即濃度高的一方的高濃物分子就向低的一方移動(dòng)，同時(shí)濃度低的一方的水分子也就會(huì)向濃度高的一方遷移，置換。所以纖維內(nèi)外的廢液濃度差是擴(kuò)散的推動(dòng)力，對擴(kuò)散速度的影響較大，擴(kuò)散面積與紙漿種類及其硬度有關(guān)，擴(kuò)散系數(shù)取決于纖維內(nèi)廢液溶解的固形物向外擴(kuò)散時(shí)的滲透能力，又與洗滌溫度，黏度和壓力有關(guān)。
用水或者較稀的廢液借助過濾作用，較均勻地滲入漿層，置換出漿料中的流動(dòng)空間的廢液并將它過濾分離，即以洗滌取代漿中原有的液體，在置換過程中，由于廢液濃度差的影響，擴(kuò)散作用也同時(shí)進(jìn)行。
在洗滌之后，還需要對得到的漿料再進(jìn)行漂白才能夠得到紙漿。漂白可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的三段漂白化學(xué)、補(bǔ)充漂白的化學(xué)、無元素氯漂白系統(tǒng)ECF、全無氯漂白系統(tǒng)TCF漿的漂白化學(xué)、氧堿漂白的化學(xué)漿、臭氧漂白的化學(xué)、置換漂白以及生物漂白都可。
本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的高硬度漿，以本發(fā)明所述的高硬度漿為原料，經(jīng)過擠壓洗滌后制備漂白化學(xué)漿，所述的漂白化學(xué)漿的白度為68-82％ISO，木素脫除率為84-98％。用所述的高硬度漿為原料所制備的漂白化學(xué)漿，其打漿度為25-36°SR，裂斷長為4500-8000m，耐折次數(shù)為20-70，優(yōu)選20-60，白度為68-82％ISO，所制備的以禾草類植物為原料制備的漂白化學(xué)漿的質(zhì)量比得上現(xiàn)有的闊葉木紙漿，甚至還超過了現(xiàn)有的闊葉木紙漿的質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例用于更好的理解本發(fā)明，但是不用于限制本發(fā)明實(shí)施例1稻草經(jīng)過亞銨法進(jìn)行蒸煮，蒸煮后得到稻草漿的硬度為16高錳酸鉀值，相當(dāng)于卡伯價(jià)24，稻草漿用黑液調(diào)節(jié)濃度到10％，接著通過泵輸送到螺旋擠漿機(jī)進(jìn)行排“濃”黑液處理，所得的濃黑液可以用于后序的蒸發(fā)作肥料，擠出的漿的濃度從擠漿前的10％提高到18％，此時(shí)漿的PH值為8，擠出的黑液濃度為9°Be’(20℃)，殘銨8g/L，再將擠漿后得到的稻草漿用來稀釋至漿的濃度至2.5-3.0％，送到跳篩進(jìn)行粗漿篩選，跳篩損失為0.3％，再將跳篩后得到的稻草漿采用鼓式真空洗漿機(jī)進(jìn)行洗滌，洗滌過程中的溫度為65℃，進(jìn)入洗漿機(jī)的粗漿的叩解度為36°SR，洗滌首先采用濃度為溫度為20℃時(shí)，濃度為6.1°Be′，并且PH 8.1黑液進(jìn)行洗滌，接著采用氧脫木素黑液進(jìn)行再次洗滌，洗滌后的漿料的濕重為1.8g，洗漿后的亞銨溶劑的殘留為140ppm。并從真空洗漿機(jī)中排出的漿又通過高濃度除渣器除去雜質(zhì)，損失0.1％，洗滌后漿料的濃度為9％，最后將漿料輸送到次氯酸單段漂白工藝中進(jìn)行單段漂白，再用泵將漂白后漿料泵入真空洗漿機(jī)進(jìn)行洗滌，得到的漂白化學(xué)漿的白度為68％ISO，木素脫除率為86％。
實(shí)施例2麥草經(jīng)過亞銨法進(jìn)行蒸煮，蒸煮后得到麥草漿的硬度為18高錳酸鉀值相當(dāng)于卡伯價(jià)29，麥草漿在剛剛結(jié)束蒸煮的同時(shí)，溫度為160℃時(shí)，用黑液調(diào)節(jié)濃度到10％，將該麥草漿通過泵輸送到螺旋擠漿機(jī)進(jìn)行擠漿，將擠出的黑液蒸發(fā)作肥料，擠出的漿的濃度從擠漿前的8％提高到19％，此時(shí)漿的PH值為8，擠出的黑液濃度為11°Be’(20℃)，殘銨8g/L，再將所得到的麥草漿用黑液來稀釋至漿的濃度至2.5-3.0％，送到跳篩進(jìn)行粗漿篩選，跳篩損失為0.2％，再將跳篩后得到的麥草漿采用水平帶真空洗漿機(jī)進(jìn)行洗滌，洗滌過程中的溫度為60℃，真空洗滌的漿濃度為2.8％，洗滌過程中采用清水進(jìn)行二次洗滌，進(jìn)入洗漿機(jī)的漿的叩解度為22°SR。洗滌后的漿的濕重為1.8g，漿中的殘余亞銨為110ppm，洗漿的洗凈度為從洗漿機(jī)中出來的漿濃度為10％，并從真空洗漿機(jī)中排出的漿又通過高濃度除渣器除去雜質(zhì)，損失0.1％，最后將漿料輸送到次氯酸單段漂白工藝中進(jìn)行單段漂白，再用泵將漂白后漿料泵入真空洗漿機(jī)進(jìn)行洗滌，得到的漂白化學(xué)漿的白度為68％ISO，木素脫除率為86％。
實(shí)施例3稻草經(jīng)過堿法進(jìn)行蒸煮，蒸煮后得到棉稈漿的硬度為20高錳酸鉀值相當(dāng)于卡伯價(jià)34，將該稻草漿通過泵輸送到單螺旋擠漿機(jī)進(jìn)行擠漿，擠出的漿的濃度從擠漿前的8％提高到20％，此時(shí)漿的PH值為8.5，將得到的漿，加入黑液進(jìn)行跳篩，跳篩之前調(diào)節(jié)漿的濃度，將漿的濃度稀釋至3.0％，跳篩損失為0.2％，再將跳篩后得到的漿輸送到疏解機(jī)中進(jìn)行疏解，同時(shí)向疏解設(shè)備中加入濃度為38g/L的堿，堿液的重量是絕干漿質(zhì)量的3％，疏解前的稻草漿的叩解度為20°SR，通過肉眼可以看到，經(jīng)過疏解操作的稻草漿掰開后，沒有棒狀的纖維，這說明通過疏解操作，可以達(dá)到纖維束分離的效果，疏解后的稻草漿的叩解度為24°SR，疏解之前的稻草漿的溫度為60℃，疏解之后的稻草漿的溫度為70℃。再將疏解后得到的稻草漿采用壓力洗漿機(jī)進(jìn)行洗滌，進(jìn)入洗滌機(jī)的稻草漿扣解度為39°SR。洗滌首先采用濃度為殘堿為0.6g/L，溫度為80℃時(shí)，濃度為3.6°Be′黑液進(jìn)行洗滌，接著采用清水進(jìn)行再次洗滌，為了達(dá)到更好的洗滌效果可以用清水洗滌三次以上，洗滌過程中保持70℃，洗滌的漿濃度為3.0％，洗漿的殘堿濃度為90ppm，從洗漿機(jī)中出來的漿濃度為11％，洗滌后得到的漿料的濕重1.8-2.1g。
最后將漿料輸送到過氧化氫漂白工藝中進(jìn)行漂白，用泵將漂白后漿料泵入真空洗漿機(jī)進(jìn)行洗滌，得到的漂白化學(xué)漿的白度為72％ISO，木素脫除率為84％。
實(shí)施例4稻草經(jīng)過堿法進(jìn)行蒸煮，蒸煮后得到稻草漿的硬度為22高錳酸鉀值相當(dāng)于卡伯價(jià)30，蒸煮結(jié)束后保持蒸煮液在150℃的溫度下，用稀堿對粗漿進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到漿的濃度達(dá)到10％，將該稻草漿通過泵輸送到單螺旋擠漿機(jī)進(jìn)行擠漿，擠出的漿的濃度從擠漿前的10％提高到19％，此時(shí)漿的PH值為8.5，將得到的漿，加入黑液調(diào)濃至2.5％后進(jìn)入跳篩，跳篩損失為0.2％，再將跳篩后得到的稻草漿采用高速洗漿機(jī)進(jìn)行洗滌，洗滌的漿濃度為3.2％，洗漿后的殘堿的濃度為150ppm，從洗漿機(jī)中出來的漿濃度為14％，洗滌過程中保持62-65℃，進(jìn)入洗滌機(jī)的粗漿叩解度為39°SR。洗滌首先采用殘堿為0.6g/L，4.0°Be′83℃黑液進(jìn)行洗滌，從洗漿機(jī)中出來的漿濃度為12％，洗滌后得到的漿料的濕重2.0g。將洗漿后得到的漿料輸送到氧堿漂白工藝中進(jìn)行漂白，用泵將漂白后漿料泵入用水平帶真空洗漿機(jī)進(jìn)行洗滌，得到的漂白化學(xué)漿的白度為74％ISO，木素脫除率為86％。
實(shí)施例5稻草經(jīng)過亞銨法進(jìn)行蒸球蒸煮，蒸煮后得到稻草漿的硬度為25高錳酸鉀值相當(dāng)于卡伯價(jià)42，蒸煮終點(diǎn)的PH值為8，黑液的殘銨控制在9g/L，將蒸球內(nèi)的漿的濃度控制在10％，接著將蒸煮后的稻草漿通過泵輸送到螺旋擠漿機(jī)進(jìn)行排“濃”黑液處理，擠出的漿的濃度從擠漿前的9％提高到21％，所得的濃黑液可以用于后序的蒸發(fā)作肥料，此時(shí)漿的PH值為8，擠出的黑液濃度為20℃時(shí)10°Be’，殘銨10g/L，溫度75℃，再將擠漿后得到的稻草漿用黑液來稀釋至漿的濃度至2.5-3.0％，送到跳篩進(jìn)行粗漿篩選，跳篩損失為0.2％，又通過高濃度除渣器除去雜質(zhì)，損失0.1％，再將除渣后得到的稻草漿進(jìn)入水平帶式洗漿機(jī)進(jìn)行洗滌，洗滌的漿濃度為3.0％，洗漿后的殘銨濃度為250ppm，從洗漿機(jī)中出來的漿濃度為9％，洗滌過程中保持68-70℃，進(jìn)入洗滌機(jī)的粗漿叩解度為39°SR。經(jīng)氧脫后再經(jīng)二段真空洗漿機(jī)置換洗滌殘銨濃度為90ppm，洗滌后得到的漿料的濕重為1.9g。將洗滌后的漿料進(jìn)行三段漂白完成之后用泵將漿料泵入真空洗漿機(jī)進(jìn)行洗滌，得到的漂白化學(xué)漿的白度為78％，木素脫除率為90％從洗漿機(jī)中出來的漿濃度為11％。
實(shí)施例6麥草經(jīng)過亞銨法進(jìn)行蒸煮，蒸煮后得到稻草漿的硬度為27或者28高錳酸鉀值相當(dāng)于卡伯價(jià)48-50，調(diào)節(jié)蒸煮鍋中的漿的濃度到9％，將該麥草漿通過泵輸送到單螺旋擠漿機(jī)進(jìn)行擠漿，擠出的漿的濃度從擠漿前的10％提高到18％，此時(shí)漿的PH值為8.0，將得到的漿，加入黑液調(diào)濃至2.5％后進(jìn)入跳篩，跳篩損失為0.3％，再將跳篩后得到的漿輸送到盤式粉碎機(jī)中進(jìn)行疏解，疏解前的麥草漿的叩解度為20°SR，通過肉眼可以看到，經(jīng)過疏解操作的漿掰開后，沒有棒狀的纖維，這說明通過疏解操作，可以達(dá)到纖維束分離的效果，疏解后的麥草漿的叩解度為32°SR，疏解之前的麥草漿的溫度為60℃，疏解之后的麥草的溫度為65℃。再將疏解后得到的粗漿采用真空洗漿機(jī)進(jìn)行三段洗滌，首先用濃度為5°Be′58℃的黑液進(jìn)行置換洗滌，洗滌的漿濃度為2.8％，洗漿后的亞銨殘留率為170ppm，洗漿機(jī)的粗漿的叩解度為24°SR，從洗漿機(jī)中出來的漿濃度為11％，此時(shí)漿的濕重為2.0g，洗滌過程中的溫度為70℃，洗滌的后漿經(jīng)過中濃泵輸送到氧脫木素反應(yīng)塔，最后將漿料輸入二段真空洗漿機(jī)洗滌漿料，得到的漂白化學(xué)漿的白度為78％ISO，木素脫除率為95％。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明提供了一種禾草制漿過程中的洗滌工藝，包括如下步驟A)將蒸煮后得到的漿輸送到擠漿機(jī)中進(jìn)行擠漿，得到粗漿，B)將所述的粗漿經(jīng)過跳篩得到跳篩后的漿，C)將所述的跳篩后的漿送入洗漿機(jī)中進(jìn)行洗滌，其特征在于所述的跳篩后的漿的硬度為16-28高錳酸鉀值，洗漿后的溶劑殘留為90-150ppm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗滌工藝，其特征在于在所述的步驟A中，對蒸煮后得到的漿用所述的溶劑進(jìn)行濃度的調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的洗滌是用溫度為20℃時(shí)，濃度為3-6.2°Be′并且PH8-8.3的溶劑或者清水中的一種或者兩種進(jìn)行洗滌。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的洗滌工藝是在真空條件下進(jìn)行的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的洗漿是采用真空洗漿機(jī)、壓力洗漿機(jī)、高速洗漿機(jī)、斜篩洗漿機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的真空洗漿機(jī)是鼓式真空洗漿機(jī)和水平帶真空洗漿機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的跳篩漿的濃度為2.8-3.2％，PH值7-9。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的禾草為稻草，并且所述的跳篩漿叩解度為36-39°SR。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的禾草為麥草，并且所述的跳篩漿漿的叩解度為22-25°SR。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于洗滌過程中的溫度60-70℃，洗滌后得到的漿料的濕重1.8-2.1g，洗滌后得到的漿料的濃度為9-14％。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種禾草制漿過程中的洗滌工藝。包括如下步驟A)將蒸煮后得到的漿輸送到擠漿機(jī)中進(jìn)行擠漿，得到粗漿B)將所述的粗漿經(jīng)過跳篩得到跳篩后的漿，C)將所述的跳篩后的漿送入洗漿機(jī)中進(jìn)行洗滌，其中的跳篩后的漿的硬度為16－28高錳酸鉀值，相當(dāng)于卡伯價(jià)24－50，洗漿后的溶劑殘留為90－150ppm。以本發(fā)明所述的高硬度漿為原料，經(jīng)過擠壓洗滌后制備漂白化學(xué)漿，所述的漂白化學(xué)漿的白度為68－82％ISO，木素脫除率為84－98％。所制備的以禾草類植物為原料制備的漂白化學(xué)漿的質(zhì)量比得上現(xiàn)有的闊葉木紙漿，甚至還超過了現(xiàn)有的闊葉木紙漿的質(zhì)量。
文檔編號(hào)D21C9/02GK101082188SQ20071014313
公開日2007年12月5日 申請日期2007年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者李洪法, 陳松濤, 宋明信, 楊吉慧, 宋建軍 申請人:山東泉林紙業(yè)有限責(zé)任公司