本發(fā)明涉及蔗渣紙漿技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高白度蔗渣紙漿及其環(huán)保制漿工藝。
背景技術(shù)：
蔗渣是甘蔗制糖的副產(chǎn)品，可用常規(guī)堿法或硫酸鹽法制造化學(xué)漿，易煮易漂，紙漿性能良好，而且蒸煮與漂白的化學(xué)品用量也比木材少得多。蔗渣漿擁有十分成熟的黑液堿回收技術(shù)。由于蔗渣纖維長度1.01～2.34mm，與闊葉木纖維長度相當(dāng)，蔗渣漂白化學(xué)漿摻配一定的長纖維，可制造符合質(zhì)量指標(biāo)的原紙紙張。目前甘蔗制漿以堿法蒸煮為主，傳統(tǒng)堿法蒸煮，紙漿得率低，大部分硅溶于黑液，造成黑液粘度高，蒸發(fā)和堿回收困難，嚴(yán)重影響環(huán)境，紙漿的白度不高，無法滿足高白度紙張的生產(chǎn)要求。因此，研制一種清潔環(huán)保、高白度的蔗渣紙漿對于擴(kuò)大甘蔗渣在造紙應(yīng)用的顯得十分必要。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提出了一種高白度蔗渣紙漿及其環(huán)保制漿工藝，以甘蔗渣作為原料，采用熱水提工藝改進(jìn)堿法蒸煮紙漿，加入沸石提高了過氧化氫的漂白效率，降低了生產(chǎn)成本，制得了高白度紙漿，本發(fā)明制備工藝合理，效率高，節(jié)約資源、清潔環(huán)保。
本發(fā)明提出的一種高白度蔗渣紙漿的環(huán)保制漿工藝，包括如下步驟：
S1、將風(fēng)干后的甘蔗渣除塵去髓，加入絕干甘蔗渣重量6～10倍的蒸餾水，升溫至120～150℃，保溫30～50min，過濾，取濾渣得到預(yù)抽提蔗渣；
S2、將預(yù)抽提蔗渣裝入蒸煮器中，加入過氧化氫、堿和改性沸石作為蒸煮劑，過氧化氫用量為預(yù)抽提蔗渣重量的10～15％，堿的用量為預(yù)抽提蔗渣重量的10～20％，沸石用量為預(yù)抽提蔗渣重量的1～5％，再按預(yù)抽提蔗渣重量的4～8倍加入蒸餾水，加熱至150～170℃，保溫0.5～1.5h，得到蒸煮物料；
S3、將蒸煮物料冷卻，加入堿，堿用量為預(yù)抽提蔗渣重量1～5％，在溫度為60～80℃下保溫0.5～1.5h，得到粗漿；
S4、將粗漿稀釋，反復(fù)洗滌凈化，然后將漿濃度提高至20％以上，得到高白度蔗渣紙漿。
優(yōu)選地，S1中，加入絕干甘蔗渣重量8倍的蒸餾水；
優(yōu)選地，S1中，升溫至130℃，保溫40min。
優(yōu)選地，S2中，堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
優(yōu)選地，S2中，改性沸石由如下步驟得到：稱取沸石，加入去離子水?dāng)嚢璺稚?，加熱?00～120℃活化脫水，研磨過180～220目篩，得到活化粉末，將活化粉末置于表面活性劑溶液中，在溫度為70～90℃恒溫攪拌1～3h，過濾，洗滌，在80～90℃下烘干，得到改性沸石。
優(yōu)選地，表面活性劑的摩爾數(shù)為活化粉末陽離子交換量的1.5～2倍。
優(yōu)選地，表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的一種。
優(yōu)選地，活化粉末和表面活性劑溶液的重量體積g:ml比為1：15～20。
優(yōu)選地，S2中，過氧化氫用量為預(yù)抽提蔗渣重量的13％。
優(yōu)選地，S2中，堿的用量為預(yù)抽提蔗渣重量的15％。
優(yōu)選地，S2中，沸石用量為預(yù)抽提蔗渣重量的3％。
優(yōu)選地，S2中，按預(yù)抽提蔗渣重量的6倍加入蒸餾水。
優(yōu)選地，S2中，加熱至160℃，保溫1h。
優(yōu)選地，S3中，堿用量為預(yù)抽提蔗渣重量3％。
優(yōu)選地，S2中，堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
優(yōu)選地，S3中，在溫度為70℃下保溫1h。
本發(fā)明提出的一種高白度蔗渣紙漿，由所述的高白度蔗渣紙漿的環(huán)保制漿工藝制得。
本發(fā)明以來源廣、產(chǎn)量大的甘蔗渣作為制漿原料，以水提法對蔗渣進(jìn)行預(yù)處理，雖然水提法略微降低了紙漿率，但是熱水抽提使得半纖維素降解溶出，減少了蒸煮時半纖維素對堿的消耗，避免了木素反應(yīng)的堿量不足，使得木素過程更加徹底，提高了紙漿白度和制紙質(zhì)量，同時，熱水抽提可以降低進(jìn)入黑液的半纖維素含量，降低黑液粘度和殘堿濃度，有利于黑液的回收利用，降低能耗，提高回收效率；改性沸石的穩(wěn)定效果好于沸石，與硅酸鈉的穩(wěn)定效果相當(dāng)，可以作為硅酸鈉的替代品，減輕由于硅酸鈉的使用影響蒸發(fā)和苛化引起毛布與銅網(wǎng)的堵塞，減少了硅的積累和干擾；沸石經(jīng)過改性后，增強(qiáng)了對金屬離子的鰲合，降低了金屬離子的催化性能，減少了過氧化氫的無效分解，提高了過氧化氫的漂白能力，配合二次加堿，對紙漿過氧化氫漂白的后程活化，從而提高漂白過程的選擇性，優(yōu)化紙漿的白度和粘度，本發(fā)明漂白前程發(fā)揮過氧化氫漂白速率高、選擇性好的優(yōu)勢，漂白后程則發(fā)揮活性劑和堿的強(qiáng)反應(yīng)活性，使得整個紙漿過程漂白的持續(xù)進(jìn)行，有效提高了紙漿的白度。
具體實施方式
下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
實施例1
一種高白度蔗渣紙漿，由如下制漿工藝制得：
S1、將風(fēng)干后的甘蔗渣除塵去髓，加入絕干甘蔗渣重量6倍的蒸餾水，升溫至120℃，保溫30min，過濾，取濾渣得到預(yù)抽提蔗渣；
S2、將預(yù)抽提蔗渣裝入蒸煮器中，加入過氧化氫、堿和改性沸石作為蒸煮劑，過氧化氫用量為預(yù)抽提蔗渣重量的105％，堿的用量為預(yù)抽提蔗渣重量的10％，沸石用量為預(yù)抽提蔗渣重量的1％，再按預(yù)抽提蔗渣重量的4倍加入蒸餾水，加熱至150℃，保溫1.5h，得到蒸煮物料；
S3、將蒸煮物料冷卻，加入堿，堿用量為預(yù)抽提蔗渣重量1％，在溫度為60℃下保溫1.5h，得到粗漿；
S4、將粗漿稀釋，反復(fù)洗滌凈化，然后將漿濃度提高至20％以上，得到高白度蔗渣紙漿。
實施例2
一種高白度蔗渣紙漿，由如下制漿工藝制得：
S1、將風(fēng)干后的甘蔗渣除塵去髓，加入絕干甘蔗渣重量10倍的蒸餾水，升溫至150℃，保溫50min，過濾，取濾渣得到預(yù)抽提蔗渣；
S2、將預(yù)抽提蔗渣裝入蒸煮器中，加入過氧化氫、堿和改性沸石作為蒸煮劑，過氧化氫用量為預(yù)抽提蔗渣重量的15％，堿的用量為預(yù)抽提蔗渣重量的20％，沸石用量為預(yù)抽提蔗渣重量的5％，再按預(yù)抽提蔗渣重量的8倍加入蒸餾水，加熱至170℃，保溫0.5h，得到蒸煮物料；
S3、將蒸煮物料冷卻，加入堿，堿用量為預(yù)抽提蔗渣重量1～5％，在溫度為80℃下保溫0.5h，得到粗漿；
S4、將粗漿稀釋，反復(fù)洗滌凈化，然后將漿濃度提高至20％以上，得到高白度蔗渣紙漿。
實施例3
一種高白度蔗渣紙漿，由如下制漿工藝制得：
S1、將風(fēng)干后的甘蔗渣除塵去髓，加入絕干甘蔗渣重量8倍的蒸餾水，升溫至130℃，保溫40min，過濾，取濾渣得到預(yù)抽提蔗渣；
S2、將預(yù)抽提蔗渣裝入蒸煮器中，加入過氧化氫、氫氧化鈉和改性沸石作為蒸煮劑，過氧化氫用量為預(yù)抽提蔗渣重量的13％，堿的用量為預(yù)抽提蔗渣重量的15％，沸石用量為預(yù)抽提蔗渣重量的3％，再按預(yù)抽提蔗渣重量的6倍加入蒸餾水，加熱至160℃，保溫1h，得到蒸煮物料；
S3、將蒸煮物料冷卻，加入氫氧化鈉，氫氧化鈉用量為預(yù)抽提蔗渣重量3％，在溫度為70℃下保溫1h，得到粗漿；
S4、將粗漿稀釋，反復(fù)洗滌凈化，然后將漿濃度提高至20％以上，得到高白度蔗渣紙漿；
其中，改性沸石由如下步驟得到：稱取沸石，加入去離子水?dāng)嚢璺稚?，加熱?00℃活化脫水，研磨過180目篩，得到活化粉末，將活化粉末置于表面活性劑溶液中，在溫度為70℃恒溫攪拌1h，過濾，洗滌，在80℃下烘干，得到改性沸石。
實施例4
一種高白度蔗渣紙漿，由如下制漿工藝制得：
S1、將風(fēng)干后的甘蔗渣除塵去髓，加入絕干甘蔗渣重量8倍的蒸餾水，升溫至130℃，保溫40min，過濾，取濾渣得到預(yù)抽提蔗渣；
S2、將預(yù)抽提蔗渣裝入蒸煮器中，加入過氧化氫、堿和改性沸石作為蒸煮劑，過氧化氫用量為預(yù)抽提蔗渣重量的13％，堿的用量為預(yù)抽提蔗渣重量的15％，沸石用量為預(yù)抽提蔗渣重量的3％，再按預(yù)抽提蔗渣重量的6倍加入蒸餾水，加熱至160℃，保溫1h，得到蒸煮物料；
S3、將蒸煮物料冷卻，加入氫氧化鉀，氫氧化鉀用量為預(yù)抽提蔗渣重量3％，在溫度為70℃下保溫1h，得到粗漿；
S4、將粗漿稀釋，反復(fù)洗滌凈化，然后將漿濃度提高至20％以上，得到高白度蔗渣紙漿；
其中，改性沸石由如下步驟得到：稱取沸石，加入去離子水?dāng)嚢璺稚?，加熱?00℃活化脫水，研磨過180目篩，得到活化粉末，將活化粉末置于十二烷基苯磺酸鈉溶液中，十二烷基苯磺酸鈉的摩爾數(shù)為活化粉末陽離子交換量的1.5倍，活化粉末和十二烷基苯磺酸鈉溶液的重量體積g:ml比為1：15，在溫度為70℃恒溫攪拌3h，過濾，洗滌，在80℃下烘干，得到改性沸石。
實施例5
一種高白度蔗渣紙漿，由如下制漿工藝制得：
S1、將風(fēng)干后的甘蔗渣除塵去髓，加入絕干甘蔗渣重量8倍的蒸餾水，升溫至130℃，保溫40min，過濾，取濾渣得到預(yù)抽提蔗渣；
S2、將預(yù)抽提蔗渣裝入蒸煮器中，加入過氧化氫、堿和改性沸石作為蒸煮劑，過氧化氫用量為預(yù)抽提蔗渣重量的13％，堿的用量為預(yù)抽提蔗渣重量的15％，沸石用量為預(yù)抽提蔗渣重量的3％，按預(yù)抽提蔗渣重量的6倍加入蒸餾水，加熱至160℃，保溫1h，得到蒸煮物料；
S3、將蒸煮物料冷卻，加入氫氧化鉀，氫氧化鉀用量為預(yù)抽提蔗渣重量3％，在溫度為70℃下保溫1h，得到粗漿；
S4、將粗漿稀釋，反復(fù)洗滌凈化，然后將漿濃度提高至20％以上，得到高白度蔗渣紙漿；
其中，改性沸石由如下步驟得到：稱取沸石，加入去離子水?dāng)嚢璺稚?，加熱?20℃活化脫水，研磨過220目篩，得到活化粉末，將活化粉末置于十二烷基磺酸鈉溶液中，十二烷基磺酸鈉的摩爾數(shù)為活化粉末陽離子交換量的2倍，活化粉末和十二烷基磺酸鈉溶液的重量體積g:ml比為1：20，在溫度為90℃恒溫攪拌1h，過濾，洗滌，在90℃下烘干，得到改性沸石。
實施例6
一種高白度蔗渣紙漿，由如下制漿工藝制得：
S1、將風(fēng)干后的甘蔗渣除塵去髓，加入絕干甘蔗渣重量8倍的蒸餾水，升溫至130℃，保溫40min，過濾，取濾渣得到預(yù)抽提蔗渣；
S2、將預(yù)抽提蔗渣裝入蒸煮器中，加入過氧化氫、堿和改性沸石作為蒸煮劑，過氧化氫用量為預(yù)抽提蔗渣重量的13％，堿的用量為預(yù)抽提蔗渣重量的15％，沸石用量為預(yù)抽提蔗渣重量的3％，再按預(yù)抽提蔗渣重量的6倍加入蒸餾水，加熱至160℃，保溫1h，得到蒸煮物料；
S3、將蒸煮物料冷卻，加入氫氧化鉀，氫氧化鉀用量為預(yù)抽提蔗渣重量3％，在溫度為70℃下保溫1h，得到粗漿；
S4、將粗漿稀釋，反復(fù)洗滌凈化，然后將漿濃度提高至20％以上，得到高白度蔗渣紙漿；
其中，改性沸石由如下步驟得到：稱取沸石，加入去離子水?dāng)嚢璺稚ⅲ訜嶂?10℃活化脫水，研磨過200目篩，得到活化粉末，將活化粉末置于十二烷基硫酸鈉溶液中，十二烷基硫酸鈉的摩爾數(shù)為活化粉末陽離子交換量的1.7倍，活化粉末和十二烷基硫酸鈉溶液的重量體積g:ml比為1：17，在溫度為80℃恒溫攪拌2h，過濾，洗滌，在85℃下烘干，得到改性沸石。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。