一種提高預(yù)水解硫酸鹽溶解漿反應(yīng)性能的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高預(yù)水解硫酸鹽溶解漿反應(yīng)性能的方法，采用30％濃度的針葉木或闊葉木的預(yù)水解硫酸鹽溶解漿，在打漿機(jī)漿槽中先加入18L水，緩慢加入漿料，補(bǔ)充水使?jié){料濃度達(dá)到1.57％，打漿10-90分鐘，將漿料濃縮到20％的濃度，然后取漿料轉(zhuǎn)移到帶有密封口的聚乙烯塑料袋中，加入蒸餾水和纖維素酶液稀釋漿料到4％濃度，酶/絕干漿為3.0-4.0u/g，調(diào)節(jié)pH值為3-6，放置于水浴鍋中處理；將處理完畢的漿料進(jìn)行抽濾，然后加入90℃熱水至4％漿濃度加熱30分鐘，在恒溫恒濕條件下風(fēng)干到95％濃度。本發(fā)明的有益效果是機(jī)械處理和酶處理結(jié)合改善溶解漿反應(yīng)性能，能夠提高預(yù)水解硫酸鹽溶解漿的反應(yīng)性能。
【專利說明】一種提高預(yù)水解硫酸鹽溶解漿反應(yīng)性能的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于制漿造紙【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種提高預(yù)水解硫酸鹽溶解漿反應(yīng)性能的方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 溶解漿又稱為精制漿或漿柏，具有較高的纖維素含量（90-99% )、較低的半纖維 素（2-4%)和木素含量（1 %以下）以及微量的樹脂和灰分含量，是目前除棉花以外獲取高 純度纖維素的主要途徑，其主要用于紡織業(yè)和煙草制造業(yè)，其中60%用于紡織用黏膠纖維 的生產(chǎn)。隨著眾多纖維素產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)日臻成熟，以溶解漿為代表的纖維素原料將被賦予 更多的使用價(jià)值。2013年我國(guó)粘膠纖維產(chǎn)量為314. 5萬噸，國(guó)內(nèi)棉漿柏的產(chǎn)能維持在每年 100萬噸左右，以及近幾年石油和棉花價(jià)格的持續(xù)上漲，作為粘膠纖維的原料，溶解漿的生 產(chǎn)得到了快速發(fā)展。預(yù)計(jì)2015年國(guó)內(nèi)木/竹溶解漿的需求量（包括用于其它用途的溶解 漿）將突破300萬噸，除了進(jìn)口，巨大的缺口需要國(guó)內(nèi)生產(chǎn)填補(bǔ)。因此，近年來國(guó)內(nèi)許多制 漿造紙企業(yè)投資于相關(guān)溶解漿項(xiàng)目。如福建青山紙業(yè)、晨鳴集團(tuán)、太陽紙業(yè)、泰格林紙、赤天 化和宜賓千竹等都分別新建或擴(kuò)建至少10萬噸/年產(chǎn)量的溶解漿生產(chǎn)線。溶解漿可以采 用預(yù)水解硫酸鹽法和酸性亞硫酸鹽法進(jìn)行生產(chǎn)。兩者相比，預(yù)水解硫酸鹽法綜合了硫酸鹽 和酸性亞硫酸鹽兩種制漿方法的優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)的溶解漿α -纖維素含量比較高（95-98% )，對(duì) 原料樹種的適應(yīng)性強(qiáng)，適于生產(chǎn)高質(zhì)量溶解漿，也是目前新建或擴(kuò)建企業(yè)廣泛采用的生產(chǎn) 方法。
[0003] 溶解漿的反應(yīng)性能是其一個(gè)非常重要的質(zhì)量指標(biāo)，對(duì)于粘膠級(jí)溶解漿來說，主要 指溶解漿在堿性條件下與二硫化碳的反應(yīng)能力，關(guān)系到粘膠纖維的生產(chǎn)過程、粘膠纖維的 最終品質(zhì)以及與此相關(guān)的成本、環(huán)保和效率等多方面的問題。較高的反應(yīng)性能可以降低下 游粘膠纖維生產(chǎn)企業(yè)氫氧化鈉和二硫化碳的用量與排放，改善粘膠過濾性，縮短纖維素老 化時(shí)間，進(jìn)而提高粘膠纖維生產(chǎn)效率。反應(yīng)性能較低也是目前溶解漿生產(chǎn)企業(yè)所面臨的最 難解決的問題之一。一般來說，同一種制漿方法，闊葉木溶解漿的反應(yīng)性能低于針葉木；同 一種原料，預(yù)水解硫酸鹽溶解漿反應(yīng)性能低于亞硫酸鹽溶解漿。
[0004] 關(guān)于提高溶解漿反應(yīng)性能，目前國(guó)外絕大部分是采用生物酶處理亞硫酸鹽溶解 漿，但是會(huì)導(dǎo)致漿料粘度顯著下降，降低下游粘膠纖維產(chǎn)品的物理強(qiáng)度。國(guó)內(nèi)外也有一些文 獻(xiàn)采用單獨(dú)的PFI磨進(jìn)行打漿機(jī)械處理（與瓦利打漿機(jī)不一樣，PFI磨主要是在較高漿濃 下對(duì)纖維摩擦作用進(jìn)行打漿，而瓦利打漿機(jī)是在較低漿濃下以切斷作用為主）來提高溶解 漿反應(yīng)性能，但提高幅度很小。國(guó)內(nèi)外還沒有發(fā)現(xiàn)研宄采用瓦利打漿機(jī)機(jī)械處理和酶處理 結(jié)合改善溶解漿反應(yīng)性能的文獻(xiàn)資料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種提高預(yù)水解硫酸鹽溶解漿反應(yīng)性能的方法，解決了現(xiàn) 有的溶解漿反應(yīng)性能較低的問題。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是按照以下步驟進(jìn)行：
[0007] 步驟1、漿料準(zhǔn)備：采用針葉木或闊葉木的預(yù)水解硫酸鹽溶解漿作為漿料，把漿料 濃縮到30%濃度，即絕干漿的重量為漿料總重量的30% ;
[0008] 步驟2、打漿前的疏解：在打漿機(jī)漿槽中先加入18L水，緩慢加入漿料，時(shí)間控制在 3-5分鐘內(nèi)，加完漿料，補(bǔ)充水使?jié){料濃度達(dá)到1. 57%，疏解時(shí)間30分鐘；
[0009] 步驟3、打漿：?jiǎn)?dòng)打漿機(jī)，打漿10-90分鐘；
[0010] 步驟4、纖維素酶后處理：將打漿機(jī)處理后的漿料利用200目網(wǎng)擠壓濃縮到20%的 濃度，然后取漿料轉(zhuǎn)移到帶有密封口的聚乙烯塑料袋中，加入蒸餾水和纖維素酶液稀釋漿 料到4%濃度，其中酶用量為3. 0-4. Ou/g(酶/絕干漿），并利用鹽酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)其酸 堿度達(dá)到pH值為3-6,放置于水浴鍋中處理30-120分鐘，處理溫度為45-65 °C ;
[0011] 步驟5、風(fēng)干：將步驟4處理完畢的漿料進(jìn)行抽濾，然后加入90°C熱水至4%漿濃 度，并在90°C水浴中繼續(xù)加熱30分鐘進(jìn)行失活，最后再進(jìn)行充分洗滌，在恒溫恒濕條件下 風(fēng)干到95 %濃度。
[0012] 進(jìn)一步，所述步驟1中漿料濃縮采用200目網(wǎng)子擠壓濃縮到30%濃度。
[0013] 進(jìn)一步，所述步驟3中所述打漿機(jī)的杠桿臂負(fù)荷（54±1)N。
[0014] 進(jìn)一步，所述步驟4中纖維素酶為內(nèi)切纖維素酶，購自諾維信（中國(guó)）生物技術(shù)有 限公司。
[0015] 進(jìn)一步，所述步驟4中在酶處理期間每隔15分鐘揉搓漿料一次。
[0016] 進(jìn)一步，所述步驟5中充分洗滌的方法是抽濾方法。
[0017] 進(jìn)一步，所述步驟2中加入的漿料重量為（360±5)g。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是機(jī)械處理和酶處理結(jié)合改善溶解漿反應(yīng)性能，能夠提高預(yù)水 解硫酸鹽溶解漿的反應(yīng)性能；并且相對(duì)于酶處理的漿樣，增加機(jī)械預(yù)處理可以在提高溶解 漿反應(yīng)性能的同時(shí)保證了漿料的粘度。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明是采用先機(jī)械打漿后酶處 理相結(jié)合的處理方式。本發(fā)明采用以下步驟進(jìn)行：
[0020] 機(jī)械處理：打漿機(jī)優(yōu)選瓦利槽式打漿機(jī)（PL4-00型），咸陽泰思特試驗(yàn)設(shè)備有限公 司。為國(guó)際上標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)打漿設(shè)備，對(duì)纖維切斷作用較大，同時(shí)也具有使纖維潤(rùn)脹和壓潰的作 用，更適合于木漿。
[0021] 漿料的準(zhǔn)備：針葉木或闊葉木預(yù)水解硫酸鹽溶解漿，取自漿料制備時(shí)最后一段漿 料洗滌設(shè)備。把漿料濃縮到30%濃度。（從生產(chǎn)線上取出來的漿料大概4%左右濃度，然后 采用200目網(wǎng)子擠壓濃縮到30%濃度，S卩100克漿料含有30克的絕干漿，70克的水。）
[0022] 打漿前的疏解：在打漿機(jī)漿槽中先加入18L水，緩慢加入漿料，時(shí)間控制在3-5分 鐘內(nèi)，加完漿料，補(bǔ)充水，使?jié){料濃度達(dá)到1. 57%，疏解時(shí)間30分鐘；打漿：?jiǎn)?dòng)打漿機(jī)，打 漿10-90分鐘，瓦利打漿機(jī)的杠桿臂負(fù)荷（54± I) N ;
[0023] 纖維素酶后處理：纖維素酶（液體）為內(nèi)切纖維素酶，購自諾維信（中國(guó)）生物技 術(shù)有限公司。將打漿機(jī)處理后的漿料利用200目網(wǎng)擠壓濃縮到20%的濃度，然后取漿料轉(zhuǎn) 移到帶有密封口的聚乙烯塑料袋中，加入蒸餾水和纖維素酶液稀釋到4%漿濃（即絕干漿 為總重量的4% )，其中酶用量為3. 0-4. Ou/g (酶/絕干漿），并利用鹽酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)其 酸堿度達(dá)到pH值為3-6,放置于水浴鍋中處理30-120分鐘，處理溫度為45-65°C。在酶處 理期間每隔15分鐘揉搓一次。
[0024] 風(fēng)干：處理完畢對(duì)漿料先進(jìn)行抽濾，然后加入90°C熱水至4%漿濃（即絕干漿為總 重量的4% )，并在90°C水浴中繼續(xù)加熱30分鐘進(jìn)行失活，最后再進(jìn)行充分洗滌（利用抽濾 的辦法），在恒溫恒濕條件下風(fēng)干到95%濃度（即絕干漿為總重量的95% )。
[0025] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還在于在進(jìn)行機(jī)械打漿結(jié)合纖維素酶處理時(shí)，通過改變打漿時(shí)間和 酶處理?xiàng)l件，提高溶解漿的反應(yīng)性能。相對(duì)于單獨(dú)的酶處理，在提高溶解漿反應(yīng)性能的同時(shí) 保證了漿料的粘度，也即確保了下游產(chǎn)品粘膠纖維的物理強(qiáng)度。
[0026] 下面列舉具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明：
[0027] 實(shí)施例反應(yīng)性能測(cè)定：兩種方法，一種為Fock反應(yīng)性能（％)，一種為粘膠過濾 阻滯度（秒）。Fock反應(yīng)性能測(cè)定根據(jù)一種改進(jìn)的測(cè)試方法進(jìn)行（Tian C, Zheng L, Miao Q, Nash C, Cao C, Ni Y(2013)Improvement in the Fock test for reactivity of dissolving pulp. Tappi J12:19-24)。粘膠過濾阻滯度（秒）根據(jù)中華人民共和國(guó)紡織行 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《粘膠纖維用漿柏反應(yīng)性能的測(cè)定》FZ/T50010. 13-1998。測(cè)定反應(yīng)性能時(shí)的漿料干 度要達(dá)到92%以上。
[0028] 實(shí)施例1 :楊木預(yù)水解硫酸鹽溶解漿，打漿時(shí)間30分鐘，酶用量3. Ou/g絕干漿，pH 5, 溫度55°C，處理時(shí)間120分鐘，酶處理漿濃4%。測(cè)定結(jié)果如表1所示。
[0029] 表 1
[0030]

【權(quán)利要求】
1. 一種提高預(yù)水解硫酸鹽溶解漿反應(yīng)性能的方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行： 步驟1、漿料準(zhǔn)備：采用針葉木或闊葉木的預(yù)水解硫酸鹽溶解漿作為漿料，把漿料濃縮 到30%濃度，即絕干漿的重量為漿料總重量的30% ; 步驟2、打漿前的疏解：在打漿機(jī)漿槽中先加入18L水，緩慢加入漿料，時(shí)間控制在3-5 分鐘內(nèi)，加完漿料，補(bǔ)充水使?jié){料濃度達(dá)到1. 57%，疏解時(shí)間30分鐘； 步驟3、打漿：?jiǎn)?dòng)打漿機(jī)，打漿10-90分鐘； 步驟4、纖維素酶后處理：將打漿機(jī)處理后的漿料利用200目網(wǎng)擠壓濃縮到20%的濃 度，然后取漿料轉(zhuǎn)移到帶有密封口的聚乙烯塑料袋中，加入蒸餾水和纖維素酶液稀釋漿料 到4%濃度，其中酶用量為3. 0-4. Ou/g(酶/絕干漿），并利用鹽酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)其酸堿 度達(dá)到pH值為3-6,放置于水浴鍋中處理30-120分鐘，處理溫度為45-65 °C ; 步驟5、風(fēng)干：將步驟4處理完畢的漿料進(jìn)行抽濾，然后加入90°C熱水至4%漿濃度，并 在90°C水浴中繼續(xù)加熱30分鐘進(jìn)行失活，最后再進(jìn)行充分洗滌，在恒溫恒濕條件下風(fēng)干到 95 %濃度。
2. 按照權(quán)利要求1所述一種提高預(yù)水解硫酸鹽溶解漿反應(yīng)性能的方法，其特征在于： 所述步驟1中漿料濃縮采用200目網(wǎng)子擠壓濃縮到30%濃度。
3. 按照權(quán)利要求1所述一種提高預(yù)水解硫酸鹽溶解漿反應(yīng)性能的方法，其特征在于： 所述步驟3中所述打漿機(jī)的杠桿臂負(fù)荷（54±1)N。
4. 按照權(quán)利要求1所述一種提高預(yù)水解硫酸鹽溶解漿反應(yīng)性能的方法，其特征在于： 所述步驟4中纖維素酶為內(nèi)切纖維素酶，購自諾維信（中國(guó)）生物技術(shù)有限公司。
5. 按照權(quán)利要求1所述一種提高預(yù)水解硫酸鹽溶解漿反應(yīng)性能的方法，其特征在于： 所述步驟4中在酶處理期間每隔15分鐘揉搓漿料一次。
6. 按照權(quán)利要求1所述一種提高預(yù)水解硫酸鹽溶解漿反應(yīng)性能的方法，其特征在于： 所述步驟5中充分洗滌的方法是抽濾方法。
7. 按照權(quán)利要求1所述一種提高預(yù)水解硫酸鹽溶解漿反應(yīng)性能的方法，其特征在于： 所述步驟2中加入的漿料重量為（360±5)g。
【文檔編號(hào)】D21H17/00GK104452397SQ201410677556
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】苗慶顯, 李亞麗, 黃六蓮, 陳禮輝 申請(qǐng)人:福建農(nóng)林大學(xué)