專利名稱：本色竹紙漿與本色木紙漿復合改性為溶解漿的蒸煮工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用本色竹紙漿與本色木紙漿復合改性為溶解漿的方法，尤其涉及用本色竹紙漿與本色木紙漿復合改性為溶解漿的方法，其中，溶解漿是指粘膠纖維用漿柏、纖維素及纖維素衍生物。
背景技術：
申請?zhí)枮?00710050470. 9，授權公告號為CN101158125，授權公告日為2008年4月9的中國發(fā)明專利公開了一種造紙級針葉木漿板改性工藝，其中蒸煮工藝采用的是將造紙級木漿板采用燒堿法、硫酸鹽法或亞硫酸鹽法進行蒸煮，蒸煮劑分別為NaOH、NaOH+Na2S、Na2SO3 + NaOH，工藝條件是1、燒堿法、硫酸鹽法蒸煮液總堿濃度為40_120g/l、液比I :
2.5-4. 0 ;亞硫酸鹽法蒸煮液總酸用量5-9%、液比1:3. 0-4. 0 ;2、蒸煮液初溫≥40°C ;3、預升溫10-15分鐘，至105±5°C ;4、停汽后再空運轉25-30分鐘；5、采用3次以內(nèi)小放汽；6、保溫溫度135-172°C，升溫總時間2小時以內(nèi)。本發(fā)明提供的蒸煮工藝添加了蒸煮劑，蒸煮均勻且蒸煮工藝多樣，造紙級木槳板經(jīng)過該蒸煮工藝后取得了較好的提純聚酯效果，該發(fā)明最后制得的木漿柏的各項指標可與同類粘膠纖維用棉漿柏指標媲美，從而降低了生產(chǎn)成本。但是我國是一個木材奇缺的國家，用造紙級木槳板改性為木漿柏的生產(chǎn)成本較高，而且用單一的木漿柏生產(chǎn)出來的粘膠纖維，性能單調(diào)，彰顯個性不突出。而申請?zhí)枮?00910263444. 3，授權公告號為CN101736637A，授權公告日為2010年6月16日的中國發(fā)明專利申請公開了一種利用本色未漂竹漿改性制備竹溶解漿的生產(chǎn)方法，步驟是經(jīng)疏解后的未漂本色竹漿，經(jīng)濃縮脫水后送入雙螺旋輥式磨漿機，在機內(nèi)繼續(xù)脫水，并加入藥液，漿料在機內(nèi)完成繼續(xù)濃縮、揉搓、藥液混合工序，然后將漿料輸送到蒸煮器，蒸煮完畢后進入包括洗滌、漂白在內(nèi)的后續(xù)工序，直至抄造，其中蒸煮工藝條件為出雙螺旋輥式磨漿機漿料溫度40-95°C，進入蒸煮器溫度40-80°C，液比1:3. 0-7. 0，裝斗量150-250kg絕干漿料/m3，升溫條件入料溫度升溫到120°C，時間30_60min，120°C保溫 30-120min，放氣 5_20min，繼續(xù)升溫到 140-145°C，升溫時間 30_60min，在 140-145°C,保溫120-180min，保溫完畢繼續(xù)升溫到165-170 °C，保溫30_180min，保溫完畢，降溫放料，放料后經(jīng)洗滌漿料質(zhì)量指標白度45-75%，a -纖維素85-95%，得率65_85%，粘度14-18mpa. S。本發(fā)明利用本色未漂竹漿改性為粘膠纖維用竹漿柏在很大程度上降低了生產(chǎn)成本，擴大了資源供應來源且本法生產(chǎn)制備的竹漿柏a-纖維素含量較高，適用于長、短絲纖維。但是該發(fā)明制備的竹漿柏存在以下缺點1、得率較低，最高得率僅為85%。2、a-纖維素含量波動較大，從85%到95%，使得改性出來的竹漿柏a-纖維素含量不穩(wěn)定。3、纖維平均長度低于造紙木纖維，生產(chǎn)過程灰分、多戊糖含量高，且竹類纖維質(zhì)硬、厚壁纖維較多、細胞腔窄小、纖維組織致密、細胞中存在空氣而導致溶解困難、化工用量大。4、單一的竹漿柏生產(chǎn)出來的粘膠纖維，性能單調(diào)，彰顯個性不突出。上述的造紙級針葉木漿板改性工藝和利用本色未漂竹漿改性制備竹溶解漿的生產(chǎn)方法生產(chǎn)出來的木漿柏和竹漿柏具有各自的優(yōu)點與缺點，性能各不相同，各有特色，如肌膚親和力、纖維的挺度、抗菌抑菌功能、纖維柔感性、防臭性、透氣性、著色性、反彈性、吸濕放濕性等。由此可知找出一種改性工藝將兩種原料復合改性制備溶解漿，來彌補各自的缺點，保留各自的優(yōu)點是十分必要的。申請?zhí)枮?00610020971. 8，授權公告號為CN1844497，授權公告日為2006年10月
11日的發(fā)明專利公開了一種由木、棉混合生產(chǎn)的復合纖維素新型漿柏及其制造方法。復合纖維素新型漿柏由棉絨、木材、麻、竹材之任意兩種或者兩種以上的原材料的任意組合所制成，其中的蒸煮工藝為棉采用苛性鈉法、木采用硫酸鹽法或亞硫酸鹽法蒸煮，按絕干重量的5. 0-35. 0%加入NaOH、Na2S、Na2SO3'H2SO3中的一種或幾種，液比為1:1. 0 9. 5，蒸煮先抽真空，升溫次數(shù)> I次，小放汽次數(shù)> 0次，每次升溫最高溫度< 20(TC，每次升溫、保溫時間< 800分鐘。本發(fā)明提出了新型粘膠纖維漿柏及其生產(chǎn)的新思路，能有效地將棉、木纖維原料的優(yōu)點集中起來，取其精華、去其糟柏，提供滿足于粘膠纖維彰顯不同性能、不同檔次對漿柏原料的需要，且擴大了原料的來源，降低了粘膠纖維用漿柏的生產(chǎn)成本。但是該發(fā)明涉及的蒸煮工藝采用的蒸煮設備是蒸球、立鍋或蒸煮器，其單位設備產(chǎn)量低、使用人工量大、安全性不高，從而導致其生產(chǎn)效率低。其蒸煮液比為1:1.0 9. 5，蒸煮液比大，需加熱的液體多，從而導致能耗高。所使用的蒸煮設備熱傳遞效率低，從而導致蒸煮均勻性差，蒸煮周期長。申請?zhí)枮?00810044655. 3，授權公告號為CN101333778，授權公告日為2008年12月31日的發(fā)明專利申請公開了一種氧解連蒸法制備溶解漿的生產(chǎn)方法，包括如下步驟棉短絨預處理用雙輥磨漿機對棉短絨進行棉短絨開松、旋風分離和除塵、喂料、雙輥磨漿處理等預處理；.氧解連蒸采用橫管連蒸裝置，通過高溫、堿、氧氣或雙氧水的作用，實現(xiàn)連續(xù)、快速、低污染的制備溶解棉漿。橫管連蒸裝置包括預反應料倉、雙輥計量器、喂料螺旋、T型管、連蒸管和冷噴放裝置。本發(fā)明有效實現(xiàn)棉短絨干法備料后的切斷、撕裂和細胞初生壁的破壞，棉短絨中大量雜質(zhì)的物理、化學去除，棉短絨在連蒸裝置中的快速降聚和快速降聚下甲種纖維素的提純，生產(chǎn)環(huán)節(jié)中廢熱的回收利用，黑液中COD總量的削減等問題，而且 蒸煮均勻、蒸煮周期短。但是該發(fā)明只適用于將棉短絨改性制備成粘膠纖維，如果將復合原料用本發(fā)明提供的方法來改性制備溶解漿，改性后的溶解漿的質(zhì)量指標達不到溶解漿的要求，且耗能高，得率低。綜上所述，上述幾個發(fā)明專利主要存在以下缺點1、原料單一，生產(chǎn)出來的溶解漿性能單一、彰顯個性不突出。2、單一的原料都有各自的缺點，要么生產(chǎn)成本高、要么得率低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。3、生產(chǎn)設備落后、耗能高、蒸煮不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種本色竹紙漿與本色木紙漿復合改性為溶解漿的蒸煮工藝，該蒸煮工藝能夠?qū)⒈旧窦垵{與本色木紙漿復合改性為溶解漿，且通過該蒸煮工藝改性制備的粘膠纖維用溶解漿與同類粘膠纖維用棉漿柏或木漿柏相比，其質(zhì)量指標均能滿足粘膠纖維用漿柏要求，且質(zhì)量穩(wěn)定，得率較高，從而拓寬了原料的選擇范圍，降低了生產(chǎn)成本，其蒸煮效率高、蒸煮周期短、蒸煮均勻、能耗低。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是
本色竹紙漿與本色木紙漿復合改性為溶解漿的蒸煮工藝，其特征在于將復合漿送入管式連續(xù)蒸煮器進行蒸煮，所述連續(xù)蒸煮器的連蒸管設為3段，與預反應料倉相連的一段設有加入堿液的T形管和加入蒸汽的蒸汽管，其他兩段均設有加入蒸汽的蒸汽管，其蒸煮工藝要求如下
液比1:2. O 4. O ;
按絕干重量的17 30%加入堿液；
所述連蒸管的與預反應料倉相連的一段的蒸汽溫度為105±5°C ；
中間一段的蒸汽溫度為140±5°C ；
與冷噴放裝置相連的一段的蒸汽溫度為150°C 175°C ；
壓縮比1 2 3. O。所述本色竹紙漿、本色木紙漿按以下配比復合而成，本色竹紙漿本色木紙漿=40% 60% -AO0Zo 60%。所述本色竹紙漿甲纖含量> 94%，聚合度1000-1300，灰份< 0. 5%，所述本色木紙漿甲纖含量彡91%，聚合度1000-1500，灰份< 0. 71%。所述堿液為NaOH和Na2SO3的混合溶液，其混合比例為:NaOH Na2S03=90% 98%
2% 10% o所述本色竹紙漿與本色木紙漿的復合紙漿在蒸煮前采用干法備料的方法備料。所述干法備料的具體工藝條件是a、紙漿投入量>4噸/批，b、按纖維絕干重量的13 30%加入NaOH溶液，C、液比1:2. 0 5. O。本發(fā)明具有以下優(yōu)點
I、本發(fā)明采用本色竹紙漿與本色木紙漿的復合改性為溶解漿，克服了用單一本色竹紙漿改性竹漿柏得率較低、竹漿柏a -纖維素含量不穩(wěn)定，纖維平均長度低于造紙木纖維，生產(chǎn)過程灰分、多戊糖含量高，且竹類纖維質(zhì)硬、厚壁纖維較多、細胞腔窄小、纖維組織致密、 細胞中存在空氣而導致溶解困難、化工用量大，性能單調(diào)，彰顯個性不突出的缺陷和用單一的本色木紙漿改性為木漿柏的成本高、選用范圍狹窄、破壞環(huán)境的缺陷，采用本發(fā)明提供的蒸煮工藝改性的溶解漿與同類的粘膠纖維用棉漿柏、木漿柏相比，其甲纖含量、白度、粘度大體相當，符合粘膠纖維用溶解漿的標準，適用于長短纖維。2、由于本發(fā)明的原料是本色竹紙漿和本色木紙漿，其聚合度均在大體相當，在連續(xù)蒸煮器中蒸煮時，液比為1:2.0 4.0 ;堿液NaOH和Na2SO3，按絕干重量的17 30%加入；連蒸管的與預反應料倉相連的一段的蒸汽溫度為105±5°C，中間一段的蒸汽溫度為140±5°C，與冷噴放裝置相連的一段的蒸汽溫度為150°C 175°C ;壓縮比1 2 3。液比超過1:4. 0，將導致連續(xù)蒸煮器耗能極大，嚴重的浪費了能源。連蒸管3段蒸汽溫度保證了兩種原料的充分蒸煮，避免了一種原料過蒸煮另一種原料欠蒸煮的缺陷的發(fā)生，從而使得兩種復合原料改性制備的溶解漿的質(zhì)量指標與單一的棉漿柏或木漿柏大體相當，滿足使用要求。堿液為NaOH和Na2SO3,按絕干重量的17 30%加入，堿液的加入提高了連續(xù)蒸煮的的蒸煮質(zhì)量，使蒸煮更加均勻，且黑液量小，有利于環(huán)保。3、本發(fā)明改性制備出來的溶解漿既具有木漿柏的優(yōu)點又具有竹漿柏的優(yōu)點，性能多樣化，彰顯個性突出。由于蒸煮工序采用連續(xù)蒸煮器進行蒸煮，且蒸煮器的連蒸管設有3段，對復合紙漿分段加熱蒸煮，且蒸煮溫度逐漸提高。這樣利用本發(fā)明提供的蒸煮工藝蒸煮時造價低、能耗低、占地面積小、人工小、安全性高、蒸煮質(zhì)量高、黑液量小。
4、選用的本色竹紙漿和本色木紙漿的聚合度相差不大，在蒸煮的過程中有利于生產(chǎn)過程控制、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)約化工藥液、縮短洗滌流程，節(jié)約了水電的消耗，且不會出現(xiàn)一種原料欠蒸煮，另一種原料過蒸煮的缺陷發(fā)生，同時這兩種原料的選擇對連續(xù)蒸煮器的損壞較小，提高了連續(xù)蒸煮器的使用壽命。5、本色竹紙漿本色木紙漿=40% 60% 40% 60%，按此比例復合的復合紙漿蒸煮過程簡單、易控且成品漿柏成形勻度好，強度高，甲纖高。6、本色竹紙漿甲纖含量彡94%，聚合度1000-1300，灰份彡0. 5%，本色木紙漿甲纖含量> 91%，聚合度1000-1500，灰份< 0. 71%。選用上述質(zhì)量指標有利于復合漿蒸煮均勻，有利于蒸煮工藝過程的控制，節(jié)約化工藥液，降低生產(chǎn)成本，同時也能更有效的保證溶解漿的質(zhì)量指標達到粘膠纖維用溶解漿的要求和質(zhì)量的穩(wěn)定。
具體實施方式

本色竹紙漿與本色木紙漿復合改性為溶解漿的蒸煮工藝，所述本色竹紙漿、本色木紙漿按以下配比組合而成，本色竹紙漿本色木紙漿=40% 60% 40% 60%，將所述混合后的復合漿送入管式連續(xù)蒸煮器進行蒸煮，所述連續(xù)蒸煮器的連蒸管設為3段，與預反應料倉相連的一段設有加入堿液的T形管和加入蒸汽的蒸汽管，其他兩段均設有加入蒸汽的蒸汽管，其蒸煮工藝要求如下，液比1:2. 0 4. 0 ;堿液為NaOH和Na2SO3，其混合比例為NaOH Na2S03=90% 98% 2% 10%，按絕干重量的17 30%加入；連蒸管的與預反應料倉相連的一段的蒸汽溫度為105±5°C，中間一段的蒸汽溫度為140±5°C，與冷噴放裝置相連的一段的蒸汽溫度為150°C 175°C ;壓縮比1 :2 3. 0 ;
本發(fā)明采用本色竹紙漿與本色木紙漿的復合改性為溶解漿，克服了用單一本色竹紙漿改性竹漿柏得率較低、竹漿柏a -纖維素含量不穩(wěn)定，纖維平均長度低于造紙木纖維，生產(chǎn)過程灰分、多戊糖含量高，且竹類纖維質(zhì)硬、厚壁纖維較多、細胞腔窄小、纖維組織致密、細胞中存在空氣而導致溶解困難、化工用量大，性能單調(diào)，彰顯個性不突出的缺陷和用單一的本色木紙漿改性為木漿柏的成本高、選用范圍狹窄、破壞環(huán)境的缺陷，采用本發(fā)明提供的蒸煮工藝改性的溶解漿與同類的粘膠纖維用棉漿柏、木漿柏相比，其甲纖含量、白度、粘度大體相當，符合粘膠纖維用溶解漿的標準，適用于長短纖維。液比超過1:4.0，將導致連續(xù)蒸煮器耗能極大，嚴重的浪費了能源。連蒸管3段蒸汽溫度保證了兩種原料的充分蒸煮，避免了一種原料過蒸煮另一種原料欠蒸煮的缺陷的發(fā)生，從而使得兩種復合原料改性制備的溶解漿的質(zhì)量指標與單一的棉漿柏或木漿柏大體相當，滿足使用要求。本發(fā)明改性制備出來的溶解漿既具有木漿柏的優(yōu)點又具有竹漿柏的優(yōu)點，性能多樣化，彰顯個性突出。生產(chǎn)時造價低、能耗低、占地面積小、人工小、安全性高。選用的本色竹紙漿和本色木紙漿的質(zhì)量指標有利于生產(chǎn)過程控制、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)約化工藥液、縮短洗滌流程，節(jié)約了水電的消耗。本色竹紙漿本色木紙漿=40% 60% 40% 60%，成品漿柏成形勻度好，強度高，甲纖高。為了有利于復合漿蒸煮均勻，有利于蒸煮工藝過程的控制，節(jié)約化工藥液，降低生產(chǎn)成本，同時也能更有效的保證溶解漿的質(zhì)量指標達到粘膠纖維用溶解漿的要求和質(zhì)量的穩(wěn)定，所述本色竹紙漿甲纖含量> 94%，聚合度1000-1300，灰份< 0. 5%，所述本色木紙漿甲纖含量彡91%，聚合度1000-1500，灰份< 0. 71%。本發(fā)明將本色竹紙漿與本色木紙漿的復合紙漿改性為溶解漿的工藝步驟為備料(常規(guī)的干法備料或濕法備料均可)、蒸煮、洗滌、除雜、漂白、二次洗滌、抄柏。而本發(fā)明的發(fā)明點在于蒸煮工藝，其他工藝可以采用現(xiàn)有技術，也可以采用本發(fā)明提供的方法。實施例I A、備料
將本色竹紙漿占復合漿板40%的復合漿板，用分散裝置例如散包機、喂柏機、分葉刀等對混合紙漿板進行分散，用切割設備和粉碎設備如碎漿機、粉碎機將漿板粉碎成絮狀，用輸送設備(風機、旋風分離器、螺旋輸送機)將絮狀的復合漿板送入蒸煮設備中，在送入蒸煮設備的過程中，一邊投入原料一邊加入蒸煮液，此備料方法稱為干法備料，其工藝要求為a、紙漿投入量4噸/批，b、加堿量(與纖維絕干量百分比)13 30%，C、液比1:2.0，d、質(zhì)量指標要求本色竹紙漿甲纖含量94%，聚合度1200，灰份0. 5%，本色木紙漿甲纖含量91%，聚合度 1100，灰份 0. 71%。采用此備料方法的優(yōu)點備料地點靈活，可實現(xiàn)機械化作業(yè)，降低勞動強度，藥液混合均，反應速快、得率高，蒸煮質(zhì)量好。如果采用此備料方法備料，在連續(xù)蒸煮器時要加入堿液。本實施例的備料也可以采用濕法備料，其具體步驟為采用分散裝置(散包機、喂柏機、碎漿機、疏解機)一配堿裝置一混合裝置(潰浸桶)一脫液裝置(壓榨機、擠漿機)一粉碎裝置(粉碎機)一輸送裝置(螺旋輸送機、皮帶輸送機)一將料投入蒸煮液中。其工藝條件
a、紙漿投入量4噸/批，b、冷堿碎漿漿濃2%，c、脫液后漿料干度> 20%, d入球堿量(與纖維絕干量百分比)13%，e、液比1:2. (T5.0，f、質(zhì)量指標要求本色竹紙漿甲纖含量94%，聚合度1000，灰份0. 5%，本色木紙漿甲纖含量91%，聚合度1100，灰份0. 71%。濕法備料的優(yōu)點控制穩(wěn)定性好，單機生產(chǎn)能力大，勞動生產(chǎn)率高，制備的堿纖含堿均勻。如果采用此備料方法，在連續(xù)蒸煮時可以不加入堿液。B、蒸煮
用螺旋輸送機或皮帶輸送機將步驟A制成的絮狀復合漿板送往連續(xù)蒸煮器進行蒸煮，如果步驟A采用干法備料，在連續(xù)蒸煮時，通過T形管向連續(xù)蒸煮器中加入堿液，堿液選用NaOH和Na2SCV混合物，按絕干重量的17%加入，其混合比例為NaOH :Na2S03=90% : 10%液比1:2.0，連蒸管的與預反應料倉相連的一段的蒸汽溫度為105，中間一段的蒸汽溫度為140，與冷噴放裝置相連的一段的蒸汽溫度為150°C ;壓縮比1 :2。C、蒸煮完畢后放料，進行洗滌、漂白、酸處理、濃縮、除雜、抄造工序。經(jīng)過本實施例改性制備出來的溶解漿其質(zhì)量指標如下表所示
權利要求
1.本色竹紙漿與本色木紙漿復合改性為溶解漿的蒸煮工藝，其特征在于將復合漿送入管式連續(xù)蒸煮器進行蒸煮，所述連續(xù)蒸煮器的連蒸管設為3段，與預反應料倉相連的一段設有加入堿液的T形管和加入蒸汽的蒸汽管，其他兩段均設有加入蒸汽的蒸汽管，其蒸煮工藝要求如下液比:1:2. O 4. O ; 按絕干重量的17 30%加入蒸煮液； 所述連蒸管的與預反應料倉相連的一段的蒸汽溫度為105±5°C ； 中間一段的蒸汽溫度為140±5°C ； 與冷噴放裝置相連的一段的蒸汽溫度為150°C 175°C ； 壓縮比1 2 3. O。
2.根據(jù)權利要求I所述的本色竹紙漿與本色木紙漿復合改性為溶解漿的蒸煮工藝，其特征在于所述本色竹紙漿、本色木紙漿按以下配比復合而成，本色竹紙漿本色木紙漿=40% 60% 40% 60%。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的本色竹紙漿與本色木紙漿復合改性為溶解漿的蒸煮工藝，其特征在于所述本色竹紙漿甲纖含量> 94%，聚合度1000-1300，灰份< 0. 5%，所述本色木紙漿甲纖含量彡91%，聚合度1000-1500，灰份< 0. 71%。
4.根據(jù)權利要求I所述的本色竹紙漿與本色木紙漿復合改性為溶解漿的蒸煮工藝，其特征在于所述蒸煮劑為NaOH和Na2SO3的混合溶液。
5.根據(jù)權利要求4所述的本色竹紙漿與本色木紙漿復合改性為溶解漿的蒸煮工藝，其特征在于所述NaOH和Na2SO3的混合比例為NaOH Na2S03=90% 98% 2% 10%。
6.根據(jù)權利要求I所述的本色竹紙漿與本色木紙漿復合改性為溶解漿的蒸煮工藝，其特征在于所述本色竹紙漿與本色木紙漿的復合紙漿在蒸煮前采用干法備料的方法備料。
7.根據(jù)權利要求6所述的本色竹紙漿與本色木紙漿復合改性為溶解漿的蒸煮工藝，其特征在于所述干法備料的具體工藝條件是a、紙漿投入量> 4噸/批，b、按纖維絕干重量的13 30%加入NaOH溶液，C、液比1:2. 0 5. O。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種本色竹紙漿與本色木紙漿復合改性為溶解漿的蒸煮工藝，將復合紙漿送入連續(xù)蒸煮器進行蒸煮，連續(xù)蒸煮器的連蒸管設為3段，與預反應料倉相連的一段設有加入堿液的T形管和加入蒸汽的蒸汽管，其他兩段均設有加入蒸汽的蒸汽管，液比1:2.0～4.0；堿液為NaOH和Na2SO3，按絕干重量的17～30%加入；壓縮比12～3.0。由于本發(fā)明的原料采用的是本色竹紙漿與本色木紙漿，在很大程度上降低了制備溶解漿的成本，同時也滿足粘膠纖維用溶解漿的質(zhì)量要求。
文檔編號D21H11/20GK102677508SQ201210170739
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權日2012年5月29日
發(fā)明者于彬, 于渭東, 劉愛兵, 徐發(fā)祥, 楊大平, 竭發(fā)全, 薛勤, 謝鵬, 鄔龍, 陳昌明 申請人:宜賓絲麗雅集團有限公司, 宜賓長毅漿粕有限責任公司