专利名称：一种化学机械法制浆中木片的挤压方法及所用设备的制作方法
技术领域：
本发明属于化学机械法制浆技术领域，特别涉及一种化学机械法制浆中木片的新型挤压方法。
背景技术：
化学机械法制浆技术是上世纪80年代末期发展起来的新型制浆技术，在北美、北欧等国家和地区得到了迅速的推广，随着造纸机械和湿部化学新技术的应用，化学机械浆的应用得到了极大的推广，已经能够应用于多层纸板、生活用纸、涂布或非涂布印刷、书写纸及其他特种用纸如剥离纸、无碳纸、工业过滤纸等的制造。另外，化学机械浆通过改性，还可以用于环保型功能性新材料如高吸附、包装减震、模塑料等的生产制造。本世纪初，化学机械浆技术以其原料适应性广、原料利用率高、污染负荷低及纸浆产品适应性广等优势，引起了我国业界的高度重视，先后有泰格林纸集团、山东晨鸣纸业公司、华泰纸业公司、鸭绿江造纸厂、齐齐哈尔造纸厂、山东博汇纸业股份有限公司、河南龙丰、瑞丰林纸公司、金桂纸业有限公司、金东(江苏)纸业有限公司等企业先后上马了 20余条化机浆生产线，总生产能力已经达到450万吨以上，使我国成为世界上最大的化机浆生产国，并且每年仍以较高的发展速率在增长。但是，我国已建成或在建的化学机械法制浆生产线全部系国外引进，且基本均按特定树种的新鲜原木削片进行设计和流程布置，木片挤压均采用悬臂式单螺旋挤(MSD)方式。由于我国化机浆制浆企业自身的林地建设不足，均不能保证制浆生产线上充足的新鲜木片供应，大多数企业都必需大量采购木材均一性差、硬度差异大的各类商品风干木片为原料来进行化机浆生产，采用悬臂单螺旋挤压机对这些原料进行挤压，常出现挤压螺旋被“抱死”的情形，且木片的挤压不均勻、效果差、造成木片后续化学浸渍困难、磨浆电耗高、生产不稳定及纸浆质量波动大等问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有化机浆生产线以均一性差、硬度差异大的各类商品风干木片为原料进行化机浆生产中，采用悬臂式单螺旋挤压机挤压木片常出现的挤压螺旋被“抱死”、木片挤压不均勻、效果差等严重缺陷，提供了一种化学机械法制浆中木片的挤压方法及所用设备，提高木片挤压稳定性和改善挤压效果的技术，以改善木片后续化学浸渍段的吸药性能、降低磨浆电耗、改善纸浆质量及提高化机浆生产的稳定性。本发明的技术方案为一种化学机械法制浆中木片的挤压方法，由下列主要步骤组成
第一步，预处理木片筛选，去除过长度大于6cm、宽度大于4cm的大木片以及长度和宽度小于6mm的木屑，水洗去除杂质后用水浸泡至木片吸水量达到饱和后脱水，去除木片中的游离水；
第二步，预汽蒸10(T105°C下对预处理后的木片进行1大气压预汽蒸1(Γ30分钟，使木片中低分子抽出物受热溶出，并使原料木质素得到软化；第三步，多压区非悬臂式双螺旋挤压预汽蒸处理后的木片沿非悬臂式双螺旋挤压机的螺旋轴向依次受到多个压区的挤压作用最后得到挤压后的木片进入下一流程；多个压区的压缩比由2. 8 6 :1的比例沿螺旋轴向逐渐增大，在相邻两个压区之间经过水洗去除木片中低分子抽出物。非悬壁式双螺旋挤压机有三个压区，压缩比沿轴向依次为2. 8 :1、4 1和6 :1。第一步中水浸泡时间为4 12小时。用于所述的化学机械法制浆中木片的挤压方法的非悬臂式双螺旋挤压机，其特征在于，沿轴向设置多个压区，各压区的压缩比沿轴向逐渐增大，且相邻两个压区之间设有水洗装置。本发明的原理如下针对我国现有化机浆生产线采用悬臂单螺旋挤压机对木片材性均一性差、硬度差异大原料进行挤压时，出现挤压螺旋被“抱死”、木片挤压不均勻及效果差等问题，造成后续化学浸渍困难、磨浆电耗高、生产不稳定及纸浆质量波动大的状况，发明一种采用设有洗涤装置的多压区双螺旋挤压方式，提高木片挤压稳定性和改善木片挤压效果，实现了木片结构均勻受压变形，促进后续化学处理过程药液吸收的同时，提高木片中低分子抽出物的去除率，减少了木片抽出物在后续化学浸渍段对化学品无效消耗，降低磨浆电耗、并提高化机浆生产的稳定性及改善纸浆质量。有益效果
1.挤压运行稳定。采用轴向设置逐渐增大压缩比的多个压区非悬臂式双螺旋挤压机挤压，螺旋受力均勻，运行更稳定，彻底避免传统进口悬臂单螺旋挤压机常因受力不均出现螺旋被“抱死”的状况；
2.木片挤压效果好。采用轴向设置逐渐增大压缩比的多个压区非悬臂式双螺旋挤压机挤压，木片逐步均勻受力挤压，木片的挤压效果好；
3.后续制浆化学品消耗低。各个压区之间添加的水洗装置，增加挤后木片抽出物的去除率，减少了木片抽出物在后续制浆中对化学品的无效消耗。
图1非悬臂式双螺旋挤压机工作原理简图。其中I为第一挤压区、II为第二挤压区、III为第三挤压区，1为双螺杆。
具体实施例方式一种化学机械法制浆中木片的新型挤压方法
(1)筛选木片首先进行筛选，去除过长度大于6cm、宽度大于4cm的大木片以及长度和宽度小于6mm的木屑，提高木片的合格率；
(2)水洗筛选后的木片进行水洗，去除金属、泥沙等重杂质，避免金属、泥沙等重杂质对后续制浆设备的损害；
(3)浸泡水洗后的木片进行浸泡，时间为圹12小时，使木片水份均勻，饱和吸水；
(4)脱水对浸泡后木片进行脱水，去除木片中的游离水，减少预汽蒸段过多游离水对蒸汽的消耗；
(5)预汽蒸浸泡处理后的木片进行常压预汽蒸，使木片中低分子抽出物受热溶出，并使原料木质素得到适当软化。条件是温度为10(Tl05OC，时间为10 30分钟；
(6)带洗涤装置的多压区非悬臂式双螺旋挤压预汽蒸处理后的木片，采用轴向设置逐渐增大压缩比的多个压区，且相邻两个压区之间设有水洗装置的非悬臂式双螺旋挤压机挤压，使木片沿螺旋轴向依次受到逐步增大的挤压作用，螺旋受力均勻，避免传统进口悬臂单螺旋挤压机时常因受力过大出现螺旋被“抱死”的状况，改善木片的挤压效果；两个压区之间添加的水洗装置，对挤后木片进行洗涤，可以洗除木片中低分子抽出物，实现了木片结构受挤压作用而变形，促进后续化学处理过程药液吸收的同时，减少了木片抽出物在后续化学浸渍段中对化学品的无效消耗。用于所述的化学机械法制浆中木片的挤压方法的非悬臂式双螺旋挤压机，沿轴向设置多个压区，各压区的压缩比沿轴向逐渐增大，且相邻两个压区之间设有水洗装置，结构及工作原理简图见图1。下面结合实施实例对本发明作进一步详细说明。实施例1
商品桉木片首先经过筛选、去除过大木片和木屑；筛选后的木片进行水洗，去除金属、 泥沙等重杂质；水洗后木片浸泡10小时，去除木片中的游离水，然后在10(T105°C下，进行常压预汽蒸15分钟，使原料木质素得到初步软化，减少螺旋挤压作用对纤维的损伤；汽蒸后的木片再采用轴向分别设有压缩比分别为2.8 :1，4 1,6 1 (体积比)，3个压区的非悬臂式双螺旋挤压机挤压，使木片沿螺旋轴向依次受到逐步增大的挤压作用，且两个压区间设有水洗装置，对挤后木片进行洗涤，挤后木片送入浸渍器进行化学预处理。挤压后桉木片的 TMI标准木片筛大于1/8”筛分组分下降70% 78%，药液吸收能力提高80% 85%，化学品用量下降8°/Γ 2%，磨浆电耗下降5°/Γ8%。实施例2:
商品杉木片首先经过筛选、去除过大木片和木屑；筛选后的木片进行水洗，去除金属、 泥沙等重杂质；水洗后木片浸泡12小时，脱水去除木片中的游离水，然后在10(Tl05OC下， 进行常压预汽蒸20分钟，使原料木质素得到初步软化，减少螺旋挤压作用对纤维的损伤； 汽蒸后的木片再采用轴向分别设有压缩比分别为2.8 :1，4:1，6:1 (体积比)，3个压区的非悬臂式双螺旋挤压机挤压，使木片沿螺旋轴向依次受到逐步增大的挤压作用，且两个压区间设有水洗装置，对挤后木片进行洗涤，挤后木片送入浸渍器进行化学预处理。挤压后杉木片的TMI标准木片筛大于1/8”蹄分组分下降75% 80%，药液吸收能力提高90% 98%，化学品用量下降5% 8%，磨浆电耗下降6% 10%。
权利要求
1.一种化学机械法制浆中木片的挤压方法，其特征在于，由下列主要步骤组成第一步，预处理木片筛选，去除过长度大于6cm、宽度大于4cm的大木片以及长度和宽度小于6mm的木屑，水洗去除杂质后用水浸泡至木片吸水量达到饱和后脱水，去除木片中的游离水；第二步，预汽蒸10(T105°C下对预处理后的木片进行1大气压预汽蒸1(Γ30分钟，使木片中低分子抽出物受热溶出，并使原料木质素得到软化；第三步，多压区非悬臂式双螺旋挤压预汽蒸处理后的木片沿非悬臂式双螺旋挤压机的螺旋轴向依次受到多个压区的挤压作用最后得到挤压后的木片进入下一流程；多个压区的压缩比由2 :8 6 :1的比例沿螺旋轴向逐渐增大，在相邻两个压区之间经过水洗去除木片中低分子抽出物。
2.如权利要求1所述的化学机械法制浆中木片的挤压方法，其特征在于，非悬壁式双螺旋挤压机有三个压区，压缩比沿轴向依次为2. 8 :1、4 1和6 :1。
3.如权利要求1所述的化学机械法制浆中木片的挤压方法，其特征在于，第一步中水浸泡时间为4 12小时。
4.用于权利要求1 3所述的化学机械法制浆中木片的挤压方法的非悬臂式双螺旋挤压机，其特征在于，沿轴向设置多个压区，各压区的压缩比沿轴向逐渐增大，且相邻两个压区之间设有水洗装置。
全文摘要
本发明涉及化学机械法制浆中木片的一种新型挤压方法。该方法的特征在于对木片采用轴向压缩比逐步增大的多压区双螺旋挤压机挤压，并在两压区间增设洗涤装置，促进木片原料中抽出物的去除，实现木片结构均匀受压变形，改善木片挤压效果的同时，减少后续制浆中原料抽出物对化学品的无效消耗。本发明改善了木片的挤压效果，提高了木片药液吸收能力，提高了化机浆生产中木片挤压段的运行稳定性，并可减少原料抽出物对化学品的无效消耗，有利于降低磨浆电耗和改善纸浆质量。
文档编号D21B1/30GK102493241SQ20111042329
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者丁来保, 房桂干, 施英乔, 李红斌, 李萍, 梁芳敏, 沈葵忠, 焦健, 盘爱享, 邓拥军, 韩善明 申请人:中国林业科学研究院林产化学工业研究所