本发明涉及制浆造纸技术领域，尤其涉及木、竹原料节能环保置换蒸煮工艺。
背景技术
纸是我国古代的一个伟大发明，给中国古代文化的繁荣提供了物质技术的基础，纸的出现为人类的生活、学习带来了极大的便利。纸是用于书写、印刷、绘画或包装等片状纤维制品的总称。现代的造纸方法一般可分为制浆、调制、抄造、加工等主要步骤。其中，制浆工序是将木材转变成纸浆的过程。随着造纸工业的飞速发展，造纸所用原料木材资源短缺，致使我国造纸工业出现了瓶颈。因此，不少的先进研究者开始研究和开发非木材浆。由于我国竹类资源，竹子的年产量居世界之首，并且大多数竹子制浆造纸性能优良，接近于阔叶材，竹材制浆造纸慢慢发展起来，然而竹子原料组织结构紧密，药液渗透困难，传统竹子蒸煮工艺中，其洗浆黑液直接送蒸发，容易发生硅干扰和钙结垢，存在蒸煮周期长、生产效率低、污染严重等问题。近年来，间歇蒸煮工艺不断进步，且进入了快速发展阶段，然而其仍存在工艺复杂、操作条件高、蒸煮耗能严重、污染排放不达标、资源利用不充分等问题。为了适应国家倡导的绿色、环保、低碳的生产理念，本发明提出了一种木、竹原料节能环保置换蒸煮工艺。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种木、竹原料节能环保置换蒸煮工艺。
一种木、竹原料节能环保置换蒸煮工艺，包括以下步骤：
s1、将木、竹材料加工成长2～4cm、宽2～4cm、高2～4cm的段状放入蒸煮锅中，加入碱液、添加剂和水，搅拌混合15～25h，得混合料备用；
s2、按质量比0.2～0.4:0.5～0.7:1～1.2，将黑液和白液加入到步骤s1中所得的混合料中，升温至80～100℃，浸泡30～50min；
s3、将黑液和白液混合升温至128～142℃，利用换热器将升温后的黑、白液的混合液加入到步骤s1中的蒸煮锅中，同时将蒸煮锅中的废液置换出来，置换完成后，保温蒸煮30～50min；
s4、将黑液和白液混合升温至155～170℃，利用换热器将升温后的黑、白液的混合液加入到步骤s2中的蒸煮锅中，同时将蒸煮锅中的废液置换出来，置换完成后，保温蒸煮70～90min；
s5、将步骤s4中的浆料和废液进行分离，依次用80～90℃的热水和15～25℃的温水进行洗涤，然后用离心机进行脱水后、筛分即得。
优选的，所述步骤s1中各原料的质量百分比为：碱液15～25％、添加剂0.01～0.05％、水10～30％、余量为木、竹材料。
优选的，所述步骤s1中各原料的质量百分比为：碱液20％、添加剂0.03％、水20％、余量为木、竹材料。
优选的，所述步骤s1中添加剂指蒽醌、二氢二羟基蒽二钠盐和醌中的一中。
优选的，所述步骤s3和s4中黑液和白液的质量比为0.8～1.2:2～2.5。
优选的，所述步骤s5中筛分具体指利用目数为500～750目的筛网进行筛分。
本发明提出的一种木、竹原料节能环保置换蒸煮工艺，操作简单、蒸煮条件温和、可控，具有蒸煮热能利用率高、降低热能损耗的优势，蒸煮工艺中添加剂的使用有效的提高了药液渗透率，加快了反应速度，提高了蒸煮效率，利用换热器将新鲜黑液置换洗浆黑液，有效的避免了硅干扰和钙结垢，其蒸煮周期短、生产效率高，置换的废液可重复利用，有效的降低了废液排放量，保护了环境，避免了资源浪费，蒸煮所得的浆料强度高，综合性能好，值得推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种木、竹原料节能环保置换蒸煮工艺，包括以下步骤：
s1、将木、竹材料加工成长3cm、宽2cm、高4cm的段状，按质量百分比，将碱液22％、二氢二羟基蒽二钠盐0.04％、水15％和余量的木、竹材料放入蒸煮锅中，搅拌混合22h，得混合料备用；
s2、按质量比0.4:0.5:1，将黑液和白液加入到步骤s1中所得的混合料中，升温至85℃，浸泡35min；
s3、按质量比0.9:2.5，将黑液和白液混合升温至130℃，利用换热器将升温后的黑、白液的混合液加入到步骤s1中的蒸煮锅中，同时将蒸煮锅中的废液置换出来，置换完成后，保温蒸煮45min；
s4、按质量比0.9:2.5，将黑液和白液混合升温至160℃，利用换热器将升温后的黑、白液的混合液加入到步骤s2中的蒸煮锅中，同时将蒸煮锅中的废液置换出来，置换完成后，保温蒸煮75min；
s5、将步骤s4中的浆料和废液进行分离，依次用88℃的热水和18℃的温水进行洗涤，然后用离心机进行脱水后、利用目数为600目的筛网进行筛分。
实施例二
本发明提出的一种木、竹原料节能环保置换蒸煮工艺，包括以下步骤：
s1、将木、竹材料加工成长2cm、宽4cm、高3cm的段状，按质量百分比，将碱液15％、蒽醌0.01％、水20％和余量的木、竹材料放入蒸煮锅中，搅拌混合18h，得混合料备用；
s2、按质量比0.2:0.5:1.2，将黑液和白液加入到步骤s1中所得的混合料中，升温至100℃，浸泡45min；
s3、按质量比0.8:2.1，将黑液和白液混合升温至140℃，利用换热器将升温后的黑、白液的混合液加入到步骤s1中的蒸煮锅中，同时将蒸煮锅中的废液置换出来，置换完成后，保温蒸煮30min；
s4、按质量比0.8:2.1，将黑液和白液混合升温至165℃，利用换热器将升温后的黑、白液的混合液加入到步骤s2中的蒸煮锅中，同时将蒸煮锅中的废液置换出来，置换完成后，保温蒸煮90min；
s5、将步骤s4中的浆料和废液进行分离，依次用82℃的热水和25℃的温水进行洗涤，然后用离心机进行脱水后、利用目数为700目的筛网进行筛分。
实施例三
本发明提出的一种木、竹原料节能环保置换蒸煮工艺，包括以下步骤：
s1、将木、竹材料加工成长4cm、宽2cm、高3cm的段状，按质量百分比，将碱液20％、蒽醌0.02％、水10％和余量的木、竹材料放入蒸煮锅中，搅拌混合15h，得混合料备用；
s2、按质量比0.3:0.6:1，将黑液和白液加入到步骤s1中所得的混合料中，升温至90℃，浸泡30min；
s3、按质量比1.2:2.3，将黑液和白液混合升温至128℃，利用换热器将升温后的黑、白液的混合液加入到步骤s1中的蒸煮锅中，同时将蒸煮锅中的废液置换出来，置换完成后，保温蒸煮35min；
s4、按质量比1.2:2.3，将黑液和白液混合升温至155℃，利用换热器将升温后的黑、白液的混合液加入到步骤s2中的蒸煮锅中，同时将蒸煮锅中的废液置换出来，置换完成后，保温蒸煮85min；
s5、将步骤s4中的浆料和废液进行分离，依次用90℃的热水和22℃的温水进行洗涤，然后用离心机进行脱水后、利用目数为750目的筛网进行筛分。
实施例四
本发明提出的一种木、竹原料节能环保置换蒸煮工艺，包括以下步骤：
s1、将木、竹材料加工成长4cm、宽3cm、高2cm的段状，按质量百分比，将碱液25％、醌0.05％、水30％和余量的木、竹材料放入蒸煮锅中，搅拌混合25h，得混合料备用；
s2、按质量比0.4:0.7:1.1，将黑液和白液加入到步骤s1中所得的混合料中，升温至80℃，浸泡50min；
s3、按质量比1:2.4，将黑液和白液混合升温至142℃，利用换热器将升温后的黑、白液的混合液加入到步骤s1中的蒸煮锅中，同时将蒸煮锅中的废液置换出来，置换完成后，保温蒸煮50min；
s4、按质量比1:2.4，将黑液和白液混合升温至170℃，利用换热器将升温后的黑、白液的混合液加入到步骤s2中的蒸煮锅中，同时将蒸煮锅中的废液置换出来，置换完成后，保温蒸煮70min；
s5、将步骤s4中的浆料和废液进行分离，依次用85℃的热水和15℃的温水进行洗涤，然后用离心机进行脱水后、利用目数为500目的筛网进行筛分。
实施例五
本发明提出的一种木、竹原料节能环保置换蒸煮工艺，包括以下步骤：
s1、将木、竹材料加工成长3cm、宽4cm、高2cm的段状，按质量百分比，将碱液18％、二氢二羟基蒽二钠盐0.03％、水25％和余量的木、竹材料放入蒸煮锅中，搅拌混合20h，得混合料备用；
s2、按质量比0.3:0.5:1.1，将黑液和白液加入到步骤s1中所得的混合料中，升温至95℃，浸泡40min；
s3、按质量比1.1:2，将黑液和白液混合升温至138℃，利用换热器将升温后的黑、白液的混合液加入到步骤s1中的蒸煮锅中，同时将蒸煮锅中的废液置换出来，置换完成后，保温蒸煮40min；
s4、按质量比1.1:2，将黑液和白液混合升温至162℃，利用换热器将升温后的黑、白液的混合液加入到步骤s2中的蒸煮锅中，同时将蒸煮锅中的废液置换出来，置换完成后，保温蒸煮80min；
s5、将步骤s4中的浆料和废液进行分离，依次用80℃的热水和20℃的温水进行洗涤，然后用离心机进行脱水后、利用目数为550目的筛网进行筛分。
对比本发明实施例一～五中提出的一种木、竹原料节能环保置换蒸煮工艺可知：实施例三中提出的木、竹原料节能环保置换蒸煮工艺，蒸煮周期最短，实施例四中提出的木、竹原料节能环保置换蒸煮工艺，所得浆料强度最好，综合性能最佳。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。