由含二氧化硅的木质纤维素材料生产纸浆的方法

文档序号:1699580阅读:638来源:国知局
专利名称:由含二氧化硅的木质纤维素材料生产纸浆的方法
由含二氧化硅的木质纤维素材料生产纸浆的方法本发明一般涉及一种从高二氧化硅含量的木质纤维素材料,例如非木材原料生产纸浆的方法,所述方法适合末端漂白。该方法包括烧煮木质纤维素材料,然后对纸浆氧化去木质素。
背景技术
几十年来,在基于木材的纸浆行业,特别是在污水排放方面,人们已经十分努力地减少对环境的影响并取得了显著的改进。然而,由于仍会造成一些生态破坏,因此对使用非木材原料作为替代或为纸浆制造补充纤维来源的关注度日益提高。尽管基于木材的化学制浆工业的排放量已经有了显著的降低,但是基于非木材的制浆工业的情况却大不相同。对于非木材制浆,仍常使用氯和次氯酸盐漂白制浆并且缺乏对于烧煮废液的回收或者回收不完全。最常用的非木材原料是秸秆、芦苇以及甘蔗渣。此外竹子也常用作原料。易在碱烧煮过程中对这些原材料去木质素。虽然以苏打烧煮方法为主,但是在某种程度上Kraft 烧煮也用于非木材制浆。通常,非木材原料具有高二氧化硅含量。表1指出了一些典型的非木材原料的二
氧化硅含量。在文献中,二氧化硅常用作晶体、无定形以及水合形式的所有二氧化硅的简称。对于其本身,固体二氧化硅是不溶的,但是水解生成单体的硅酸。原材料以及纸浆中二氧化硅 (SiO2)的含量,通常用重量法分析,而对于滤出液使用硅元素Si的原子吸收光谱分析。碱烧煮方法与高二氧化硅含量的原材料共同导致了烧煮废液中高浓度的硅。如果想要尝试回收的话,对蒸发、燃烧以及辅助苛化的回收非常困难,其使得回收不完全。逐渐意识到非木材工厂的污水排放以及缺乏足够的回收烧煮废液的技术所引起的环境危害,使得非木材制浆工业认识到其还没有发挥全部潜能。表 权利要求
1.一种从含至少0. 5% SiO2的木质纤维素材料生产适于末端漂白的纸浆的方法,所述方法包含以下步骤a.烧煮木质纤维素材料以形成化学纸浆,其中,进行所述烧煮使得制浆液体在所述烧煮之后的PH小于或等于11,b.洗涤所述纸浆,c.对所述纸浆进行第一氧化去木质素阶段,在所述阶段中加入碱使得纸浆在所述阶段之后的最终PH小于或等于10. 0。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第一氧化去木质素阶段中使用碳酸盐,优选碳酸钠,作为碱。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一氧化去木质素阶段在压力为 0. 6-1. 2Mpa,优选为 0. 8-1. IMPa 下进行。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,该方法包括一个单独的氧化去木质素阶段,且所述氧化去木质素阶段进行至少150分钟。
5.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,该方法还包括以下步骤d.任选地在所述第一氧化去木质素阶段后洗涤所述纸浆,以及e.在碱的存在下对所述纸浆进行第二氧化去木质素阶段。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述第二氧化去木质素阶段中第二次加入碱。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述第二氧化去木质素阶段中使用的碱选自碳酸盐,优选碳酸钠,氢氧化物,优选氢氧化钠,或者它们的组合。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,在所述第二氧化去木质素阶段中使用碳酸钠,优选碳酸钠,或者同时使用氢氧化物和碳酸盐作为碱,使得所述纸浆在第二氧化去木质素阶段之后的最终PH小于或等于10. 0。
9.如权利要求5-8中任一项所述的方法,其特征在于,所述第二氧化去木质素阶段在压力为0. 6-1. 2Mpa,优选为0. 8-1. IMPa下进行。
10.如权利要求5-9中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一氧化去木质素阶段与第二氧化去木质素阶段中的总的氧化去木质素时间至少为150分钟。
11.如以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述烧煮步骤包括以下步骤al.用化学反应物浸渍粉末状木质纤维素材料;以及a2.利用气态有机剂冷凝所施放出来的热量将浸渍的木质纤维素材料加热到足以进行去木质素反应的温度。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述有机剂选自脂族醇、酮以及醛。
13.如权利要求5-12中任一项所述的方法,其特征在于,在洗涤阶段d所得的滤出液循环并在洗涤阶段b作为洗涤液体使用。
14.如权利要求8所述的方法,其特征在于,在所述第二氧化去木质素阶段之后对纸浆进行洗涤阶段,且回收在所述洗涤阶段所得的滤出液。
全文摘要
本发明涉及一种从木质纤维素材料,特别是非木材原料生产纸浆的方法,所述材料中二氧化硅的溶解度最小化。所述方法包括以下步骤将木质纤维素材料烧煮成纸浆,将所述纸浆进行氧化去木质素步骤,在所述步骤中加入碱使得所述步骤后的纸浆的最终pH小于或等于10.0。
文档编号D21C5/00GK102597366SQ201080050938
公开日2012年7月18日 申请日期2010年10月26日 优先权日2009年11月11日
发明者C·扬松, P-A·瑟德斯特恩, R·博曼, R·拉森 申请人:美佐纸业股份有限公司
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