專利名稱：一種壓縮竹片的硫酸鹽法制漿方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制漿造紙領(lǐng)域，是一種將造紙用竹片壓縮成便于運(yùn)輸?shù)姆綁K然后進(jìn)行硫酸鹽法制漿的方法，涉及竹片的烘干和壓縮方法、壓縮竹片的硫酸鹽法制漿工藝。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)制漿造紙產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展和國(guó)家對(duì)天然林木資源保護(hù)力度的加強(qiáng)，如何滿足造紙?jiān)系某渥愎?yīng)已經(jīng)成為關(guān)乎我國(guó)制漿造紙企業(yè)存亡的戰(zhàn)略性問題。竹子自古以來就是一種重要的制漿造紙?jiān)希谖覈?guó)長(zhǎng)江以南各省以及南亞、南亞次大陸等地區(qū)儲(chǔ)量巨大。但是由于上述竹子產(chǎn)地多為山區(qū)或河網(wǎng)縱橫，加上竹片的自然堆積密度較小，因此竹片運(yùn)輸又成為一個(gè)低效、高成本的過程。如何提高竹片運(yùn)輸?shù)男?、降低原料運(yùn)輸成本，是制漿造紙企業(yè)急切盼望解決的難題。竹子在天然植物中雖然具有較高的密度，但其作為一種植物組織，經(jīng)過強(qiáng)力機(jī)械壓縮時(shí)將不可避免地受到損傷，從而對(duì)其制漿造紙性能產(chǎn)生一定影響，如何將負(fù)面影響降至最低，保證制漿造紙企業(yè)生產(chǎn)出合格的漿紙產(chǎn)品，也是壓縮竹片能否獲得行業(yè)認(rèn)可的關(guān)鍵所在。本發(fā)明目的在于解決散裝竹片容重小、運(yùn)輸效率低、存儲(chǔ)空間大等難題，同時(shí)對(duì)經(jīng)過機(jī)械壓縮的竹片提出有針對(duì)性的硫酸鹽法制漿工藝方案，保證壓縮竹片的成漿質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
將竹子削片后，經(jīng)烘干、壓縮使其從松散的低容重狀態(tài)變成形狀規(guī)則的高密度長(zhǎng)方體，然后以硫酸鹽法進(jìn)行制漿，具體實(shí)施方案如下(1)備料將竹子用削片機(jī)切削成長(zhǎng)15 30mm、寬20 30mm尺寸的竹片，篩除其中的碎渣和泥沙；(2)烘干將竹片用回轉(zhuǎn)干燥窯或網(wǎng)帶式干燥機(jī)在70 230°C下烘干20 40min， 至竹片含水率為10 20% ；(3)壓縮將烘干后的竹片用全自動(dòng)擠壓機(jī)在400 lOOOkg/cm2的壓力下壓縮成長(zhǎng)為150-340mm、寬為75_340mm、高為60_140mm的長(zhǎng)方體；(4)蒸煮采用硫酸鹽法對(duì)壓縮竹片進(jìn)行蒸煮，總堿用量15 22% (相當(dāng)于絕干原料重量的百分比，以NaOH計(jì)，下同)，硫化度15 30%，液比1 6 1 2. 5，最高溫度 150 175°C，升溫時(shí)間120 250min，保溫時(shí)間80 180min ；(5)打漿對(duì)壓縮竹片的硫酸鹽漿進(jìn)行打漿，打漿濃度、下刀輕重以盡量減少纖維切斷為原則。與傳統(tǒng)竹片硫酸鹽法制漿工藝相比，本發(fā)明的特點(diǎn)在于(1)竹片經(jīng)過烘干并壓縮后，體積減至自然堆積時(shí)的1/3 1/4，可以大幅縮小運(yùn)輸和存儲(chǔ)空間、提高運(yùn)輸效率、降低運(yùn)輸成本，并且壓縮竹塊形狀規(guī)則，容易堆積碼放，也可以提高短距離搬運(yùn)的工作效率。
(2)竹片完全由足夠的機(jī)械作用壓制成型，不添加任何膠黏劑，對(duì)自然環(huán)境不增加任何污染，竹塊遇水后可以馬上膨脹散開，無需增加相關(guān)破解設(shè)備。(3)竹片經(jīng)過機(jī)械擠壓后，原有的物理結(jié)構(gòu)受到一定程度的破壞，為蒸煮過程中藥液的滲透提供了有利條件，使蒸煮篩渣率明顯降低，這將大大有益于竹材原料的蒸煮?；谕瑯拥脑?，在達(dá)到相同的成漿硬度指標(biāo)的前提下，壓縮竹片的蒸煮可比未壓縮竹片節(jié)約一定量的化學(xué)品，這樣可以降低制漿成本和制漿廢液的污染負(fù)荷。(4)由于吸收機(jī)械能后原有的細(xì)胞壁層間結(jié)構(gòu)受到破壞，壓縮竹片的硫酸鹽漿在受到較少的打漿作用時(shí)即可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞壁外層的破除和內(nèi)層的分絲帚化，打漿時(shí)間明顯縮短，非常有利于打漿能耗的降低。(5)以壓縮竹塊為原料的硫酸鹽法制漿，只需要對(duì)制漿化學(xué)品用量和打漿工藝參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，無需更換生產(chǎn)設(shè)備和工藝流程，不會(huì)為制漿造紙企業(yè)帶來投資風(fēng)險(xiǎn)


圖1為本發(fā)明的竹片壓縮制漿工藝流程，圖2為傳統(tǒng)竹片制漿工藝流程。實(shí)施方式以分別代表薄壁類竹材和厚壁類竹材的麻竹和毛竹為原料，對(duì)壓縮竹片和未壓縮竹片的硫酸鹽法制漿性能進(jìn)行對(duì)比，為本發(fā)明做更具體的說明實(shí)施例1對(duì)麻竹竹片進(jìn)行烘干、壓縮的工藝條件取麻竹竹片，在105°C下烘干至含水率為 15%，然后在500kg/cm2的壓力下將麻竹竹片壓縮成15cmX7. 5cmX6cm的長(zhǎng)方體。分別取壓縮和未壓縮的麻竹竹片^g (絕干)以下列工藝條件進(jìn)行硫酸鹽法制漿 總堿16%，硫化度25%，固液比1 4，最高溫度170°，升溫時(shí)間120min，保溫時(shí)間120min， 篩選篩縫0. 35mm。成漿采用瓦利打漿機(jī)打漿，打漿濃度1. 7%,目標(biāo)打漿度45士2° SR，打漿后使用德國(guó)產(chǎn)Rapid-Kothen紙頁(yè)成行器抄制手抄片，定量60g/m2，烘干溫度97°C，漿張性能均按照造紙工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行檢測(cè)。在相同蒸煮條件下，壓縮竹片與未壓縮竹片的制漿性能對(duì)比如表1所示。表 權(quán)利要求
1.一種壓縮竹片的硫酸鹽法制漿方法，其特征在于，竹子削片后，經(jīng)烘干和機(jī)械壓縮使其從松散的低密度狀態(tài)變成形狀規(guī)則的高密度長(zhǎng)方體，然后以硫酸鹽法進(jìn)行制漿，具體包括以下步驟(1)備料將竹子原料用削片機(jī)切削成尺寸合格的木片，篩除其中的碎渣和泥沙；(2)烘干將竹片用回轉(zhuǎn)干燥窯或網(wǎng)帶式干燥機(jī)在70-230°C下烘干20 40min，使竹片含水率最適宜進(jìn)行機(jī)械壓縮；(3)壓縮將烘干后的竹片用全自動(dòng)擠壓機(jī)在400-1000kg/cm2下壓縮成長(zhǎng)為 150-340mm、寬為 75_340mm、高為 60_140mm 的長(zhǎng)方體；(4)蒸煮采用硫酸鹽法對(duì)壓縮竹片進(jìn)行蒸煮，總堿用量15 22%(相當(dāng)于絕干原料重量的百分比，以NaOH計(jì))，硫化度15 30%，液比1 6 1 2. 5，最高溫度150 175°C，升溫時(shí)間120 250min，保溫時(shí)間80 180min ；(5)打漿對(duì)壓縮竹片的硫酸鹽漿進(jìn)行打漿，打漿濃度、下刀輕重以盡量減少纖維切斷為原則。
2.如權(quán)利要求1所述的一種壓縮竹片的硫酸鹽法制漿方法，其特征在于，步驟(1)中所述竹子原料為慈竹、麻竹、白夾竹、黃竹、綠竹、丹竹、毛竹和巨竹中的任意一種。
3.如權(quán)利要求1所述的一種壓縮竹片的硫酸鹽法制漿方法，其特征在于，在步驟(2)中竹片被烘干的溫度為100 180°C，竹片最適宜進(jìn)行機(jī)械壓縮的含水率為10 20%。
4.如權(quán)利要求1所述的一種壓縮竹片的硫酸鹽法制漿方法，其特征在于，在步驟(3)中竹片被壓縮成型的機(jī)械壓力為400 lOOOkg/cm2。
5.如權(quán)利要求1所述的一種壓縮竹片的硫酸鹽法制漿方法，其特征在于，在步驟(5)中壓縮竹片的硫酸鹽漿打漿原則為高濃、重刀打漿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種將造紙用竹片壓縮成便于運(yùn)輸?shù)姆綁K然后進(jìn)行硫酸鹽法制漿的方法，涉及竹片的烘干和壓縮方法、壓縮竹片的硫酸鹽法制漿工藝。本發(fā)明將竹片用機(jī)械方法壓縮為高密度長(zhǎng)方體，解決了散裝竹片容重小、運(yùn)輸效率低、存儲(chǔ)空間大等難題，同時(shí)對(duì)壓縮竹片提出有針對(duì)性的硫酸鹽法制漿工藝方案，保證壓縮竹片的成漿質(zhì)量。相比未壓縮竹片，壓縮竹片體的積減至自然堆積時(shí)的1/3以下；在相同的硫酸鹽法蒸煮工藝條件下，成漿篩渣率減少20～40％；在打漿至相同打漿度時(shí)，打漿時(shí)間縮短15～30％，可以明顯降低打漿能耗。
文檔編號(hào)D21B1/02GK102561079SQ20111044221
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者吳晨, 曹春昱, 楊小博, 田超, 聶怡, 葛少朝, 葛少章 申請(qǐng)人:中國(guó)制漿造紙研究院, 北京晨峰投資控股有限公司