一種漂白竹漿板制備溶解漿的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及竹材溶解漿技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種漂白竹漿板制備溶解漿的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 溶解漿是屬于一種高純度的精制漿溶解漿，主要除了用于紡織用粘膠纖維的生 產(chǎn)，也作為醋酸纖維(卷煙過濾嘴材料）、玻璃紙、硝化纖維、簇甲基纖維素(CMC)和其它纖維 素衍生物的原料。粘膠纖維W其優(yōu)良的天然、環(huán)保性能將進(jìn)一步加大溶解漿的需求量，可 見，今后仍是溶解漿的一個(gè)快速增長期。木材及棉短絨一直W來是溶解漿的主要制備原料。
[0003]近年來，隨著全球工業(yè)化的飛速發(fā)展和人口急劇增長，出現(xiàn)了森林面積大幅度縮 減、棉短絨產(chǎn)量供不應(yīng)求的窘境。由于木材的下游產(chǎn)品繁多，且生長周期較長，大量砍伐后 無法快速再生長再供應(yīng)，森林資源匿乏。環(huán)境問題的日益凸顯，可耕種的±地面積逐漸減 少，世界各國為保證糧用耕地W確保糧食的供應(yīng)，占用了棉田面積，使得棉短絨的人工種植 受到了極大的限制，棉短絨產(chǎn)量下降。運(yùn)些問題的出現(xiàn)也使溶解漿的生產(chǎn)供應(yīng)受到了威脅。 因此，尋找新的溶解漿生產(chǎn)原料，開發(fā)出資源新的利用價(jià)值，做到合理利用自然資源，是目 前紡織工業(yè)急需解決的關(guān)鍵問題。我國是竹子大國，竹子種類、竹林面積、竹材蓄積量、竹產(chǎn) 品產(chǎn)量和貿(mào)易量均居世界首位。大多數(shù)竹材在制漿工業(yè)中主要用于造紙用漿料，由于紙漿 的高附加值利用越來越受到關(guān)注，漂白竹漿板可成為粘膠級(jí)溶解漿的新原料來源。
[0004]漂白竹漿板a-纖維素含量一般高于80%，是制備粘膠級(jí)溶解漿的可利用原料。但利 用運(yùn)些原料生產(chǎn)的溶解漿仍然面臨殘留半纖維素含量高，Q-纖維素含量難W進(jìn)一步提高， 且所制得的溶解漿反應(yīng)性能低，利用此溶解漿值得的粘膠液過濾性能差等問題，無法滿足 高檔纖維素衍生物產(chǎn)品對(duì)溶解漿的質(zhì)量要求。
[000引目前提高溶解漿中a-纖維素含量、降低半纖維素含量和提高纖維素反應(yīng)性能的方 法主要有亞硫酸鹽法、預(yù)水解硫酸鹽法及硫酸鹽法蒸煮。亞硫酸鹽法一般適合于半纖維素 含量少、樹脂含量低的原料，對(duì)原料的要求較高，如針葉木漿。盡管亞硫酸鹽法在溶解漿的 制備技術(shù)上發(fā)揮了重要作用，但隨著可持續(xù)發(fā)展觀念的深入，亞硫酸鹽法也逐漸暴露出問 題，主要是其制漿廢液中的同時(shí)存在半纖維素和木素，且伴有不同程度的降解產(chǎn)物，造成廢 液組成復(fù)雜，廢水的處理難度增大，且溶解漿的聚合度分布均勻性差，反應(yīng)性能低。預(yù)水解 是目前較為普遍采用的方法，雖然預(yù)水解硫酸鹽法能夠有效去除半纖維素，提高漂白漿中 的纖維素含量，但是整個(gè)工藝流程繁瑣復(fù)雜，化學(xué)試劑消耗量大，尤其預(yù)水解過程的消耗時(shí) 間較長，一般要4-化W上，在處理過程中產(chǎn)生的酸性環(huán)境(包括有預(yù)處理時(shí)添加的鹽酸、硫 酸及半纖維素側(cè)鏈上的乙酷基或是糖醒酸基的脫除產(chǎn)生的乙酸等酸性物質(zhì))對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán) 重，同時(shí)也容易造成纖維素的酸性水解，溶解漿a-纖維素含量低，聚合度分布不均一，降低 了漿料得率和粘度，且溶解漿反應(yīng)性能差。硫酸鹽法蒸煮雖然能夠獲得高得率的溶解漿，但 是溶解漿中的半纖維素含量仍較高，面臨溶解漿反應(yīng)性能差等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決W上問題，本發(fā)明的目的在于提供一種利用漂白竹漿板制備高a-纖維素 含量，低聚戊糖含量、聚合度高及反應(yīng)性能高的溶解漿，且具有工藝流程簡單，能耗及化學(xué) 品消耗量少，有利于環(huán)境保護(hù)的特點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 一種漂白竹漿板制備溶解漿的方法，其特征在于:它包括W下步驟： (1) 一段堿處理：向漿濃為8-12%的漂白竹漿中加入氨氧化鋼(漿濃的％指重量百分比 )，其中氨氧化鋼用量為漿液總質(zhì)量的8-12%，在10-60°C控溫后，處理時(shí)間10-90min，完成 后，濾去濕漿中的部分液體； (2) 二段堿處理：向步驟（1)處理后的濕漿中加入水至漿的漿濃為7-13%(漿濃的％指重 量百分比），氨氧化鋼用量調(diào)至漿液總質(zhì)量的0.5-3%，在75-120°C控溫后，處理時(shí)間90-l50min，之后，用水洗涂至漿料呈中性抑為6-8后風(fēng)干； (3 )生物酶處理:經(jīng)步驟(2 )處理后的漿料，加入生物酶處理。
[0008]其中，步驟(3)生物酶處理的具體步驟為:經(jīng)步驟(2)處理后的漿料，加入按絕干漿 計(jì)用0.Ol-0.2U/g的生物酶，漿濃為4-6%(漿濃的％指重量百分比），pH值4-6，溫度40-60°C下，處理 30min-150min。
[0009] 所述步驟（I)或/和步驟(2)的堿處理過程中還加入0.02-0.5%按絕干漿料重計(jì)的 表面活性劑;所述的表面活性劑為聚酸多元醇、聚醇酸、聚氧乙締二胺、聚乙二醇十六烷基 酸W重量比1:1-2:1-2:1-2混合得到。該類表面活性劑能顯著改變氨氧化鋼溶液和纖維素 作用的界面性質(zhì)，降低氨氧化鋼溶液的表面張力，表面張力下降7%-18%，提高氨氧化鋼溶液 對(duì)纖維素的潤濕和滲透能力，使纖維素纖維得到充分潤脹，從而使半纖維素充分溶出，使?jié){ 料中半纖維素含量小于6%。申請(qǐng)者在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，采用現(xiàn)有的技術(shù)，漿料經(jīng)堿液處理后，風(fēng) 干過程中容易引起角質(zhì)化效應(yīng)，纖維發(fā)生巧塌，使纖維凝結(jié)、結(jié)塊，纖維孔隙減少，不利于提 高纖維素的反應(yīng)性能。采用本發(fā)明的表面活性劑能夠防止纖維在風(fēng)干期間發(fā)生巧塌作用， 增加纖維的孔隙量，漿料更加蓬松，提高了漿料纖維素的反應(yīng)性能，F(xiàn)ock反應(yīng)性能明顯提高 了2-4%。采用本發(fā)明的表面活性劑很好的解決了目前在氨氧化鋼溶液處理過程中白度低、 灰分高的問題，通過表面活性劑的去污、分散、柔軟等作用，能夠提高溶解漿的白度及降低 溶解漿中的灰分含量，有利于提高溶解漿的外觀質(zhì)量及最終產(chǎn)品的使用效果。
[0010]步驟（1)中漂白竹漿為由白度大于82%IS0漂白竹漿板制成。所述步驟（1)濾去部分 液體，至此時(shí)濕漿漿濃為30-52%(漿濃的％指重量百分比），不洗涂。
[0011]在步驟(2)中，加入濕漿中的水為蒸饋水或去離子水，用于對(duì)漿料進(jìn)行洗涂的水為 去離子水。
[0012]它還包括粉碎處理:將步驟（2)洗涂后的漿料風(fēng)干水分至絕干漿重的7-12%，用粉 碎機(jī)對(duì)其進(jìn)行粉碎處理，粉碎時(shí)間在15-120S。
[0013] 在粉碎處理步驟中，還包括在漿料中加入0.02-0.1%按絕干漿料計(jì)的表面活性劑。 表面活性劑為聚氧乙締藍(lán)麻油和太古油的一種或兩種，且當(dāng)聚氧乙締藍(lán)麻油和太古油混合 使用時(shí)，二者的重量比為1:1-2。該表面活性劑具有軟化、分散、降低纖維間結(jié)合強(qiáng)度等作 用，能夠有效降低粉碎操作過程中的能耗，而且在低能耗的作用下，使纖維更加蓬松化，避 免了高能耗粉碎操作帶來的纖維素聚合度的嚴(yán)重降低及破壞纖維的強(qiáng)度，達(dá)到了增大化學(xué) 試劑對(duì)纖維的接觸面積，有利于降低后續(xù)化學(xué)試劑的用量，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的 效率。
[0014]所述步驟(3)的生物酶處理中所采用的酶為纖維素酶。
[0015] 本發(fā)明的特點(diǎn)是將現(xiàn)有技術(shù)的單段氨氧化鋼溶液處理改進(jìn)為兩段堿處理，通過改 進(jìn)的堿處理后續(xù)工藝及工藝技術(shù)參數(shù)，獲得高反應(yīng)性能的竹溶解漿。
[0016] (1)所述堿處理過程中還加入0.02-0.5%按絕干漿料重計(jì)的表面活性劑，表面活性 劑為聚酸多元醇、聚醇酸、聚氧乙締二胺、聚乙二醇十六烷基酸W重量比1:1-2:1-2:1-2混 合得到。該類表面活性劑能顯著改變氨氧化鋼溶液和纖維素作用的界面性質(zhì)，降低氨氧化 鋼溶液的表面張力，表面張力下降7%-18%，提高氨氧化鋼溶液對(duì)纖維素的潤濕和滲透能力， 使纖維素纖維得到充分潤脹，從而使半纖維素充分溶出，使?jié){料中半纖維素含量小于6%。申 請(qǐng)者在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，采用現(xiàn)有的技術(shù)，漿料經(jīng)堿液處理后，風(fēng)干過程中容易引起角質(zhì)化效 應(yīng)，纖維發(fā)生巧塌，使纖維凝結(jié)、結(jié)塊，纖維孔隙減少，不利于提高纖維素的反應(yīng)性能。采用 本發(fā)明的表面活性劑能夠防止纖維在風(fēng)干期間發(fā)生巧塌作用，增加纖維的孔隙量，漿料更 加蓬松，提高了漿料纖維素的反應(yīng)性能，F(xiàn)ock反應(yīng)性能明顯提高了 2-4%。采用本發(fā)明的表面 活性劑很好的解決了目前在氨氧化鋼溶液處理過程中白度低、灰分高的問題，通過表面活 性劑的去污、分散、柔軟等作用，能夠提高溶解漿的白度及降低溶解漿中的灰分含量，有利 于提高溶解漿的外觀質(zhì)量及最終產(chǎn)品的使用效果。
[0017] (2)所述粉碎處理步驟中，在漿料中加入0.02-0.1%按絕干漿料計(jì)的表面活性劑。 表面活性劑為聚氧乙締藍(lán)麻油和太古油的一種或兩種，并W重量1:1-2混合得到。該表面活 性劑具有軟化、分散、降低纖維間結(jié)合強(qiáng)度等作用，能夠有效降低粉碎操作過程中的能耗， 而且在低能耗的作用下，使纖維更加蓬松化，避免了高能耗粉碎操作帶來的纖維素聚合度 的嚴(yán)重降低及破壞纖維的強(qiáng)度，達(dá)到了增大化學(xué)試劑對(duì)纖維的接觸面積，有利于降低后續(xù) 化學(xué)試劑的用量，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的效率。
[0018] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于： (1)兩段堿處理中的第二段堿處理并未添加新的氨氧化鋼藥品，而是利用第一段殘余 的堿，節(jié)約氨氧化鋼的耗用量，降低生產(chǎn)成本。而且堿處理工段中的氨氧化鋼，尤其是第一 段堿處理工段，基本不消耗氨氧化鋼，能夠?qū)U液中的氨氧化鋼高效回收再利用，而且廢液 當(dāng)中的主要成分是半纖維素，僅含微量降解的纖維素，不含木質(zhì)素，容易提取利用，無存在 廢液組成復(fù)雜、難W提純利用的問題。另外生物酶處理屬于生物技術(shù)，減少了化學(xué)試劑的用 量，有利于環(huán)境的保護(hù)。
[0019] (2)加入表面活性劑有利于溶出漂白竹漿中更多的半纖維素，且防止纖維處理后 出現(xiàn)的結(jié)塊、絮聚等現(xiàn)象，增加了纖維比表面積。通過后續(xù)粉碎漿料處理，增加纖維的接觸 面積，并對(duì)漿料的聚合度進(jìn)行微調(diào)，使溶解漿中的O-纖維素較W往的技術(shù)有進(jìn)一步的提高， 且聚戊糖含量減低，改善了溶解漿的白度、灰分和聚合度，提高了竹溶解漿的反應(yīng)性能。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本
【發(fā)明內(nèi)容】
進(jìn)行詳細(xì)說明： 實(shí)施例一 一種漂白竹漿板制備溶解漿的方法，包括W下步驟： (1)選取白度為86.2%IS0的中小徑竹硫酸鹽漿板，加入用量為0.2%(按絕干漿重量計(jì)） 的表面活性劑和用量為漿液總質(zhì)量8%的氨氧化鋼，其中漿濃為10%，表面活性劑為聚酸多元 醇、聚醇酸、聚氧乙締二胺、聚乙二醇十六烷基酸W重量比1:1:1:1混合后使用，在60°C下保 溫90min，完成后，擠出液體，至濕漿漿濃為48%，不洗涂； (2) 步驟（1)得到的漿料中加入蒸饋水，具體技術(shù)條件為:氨氧化鋼用量調(diào)至漿液總質(zhì) 量的0.85%，其中漿濃為8.8%，溫度75°C控溫后，處理90min。用去離子水洗涂至漿料抑值為 6.8后，風(fēng)干漿料中的水分至11%; (3) 經(jīng)步驟