专利名称：一种高强度纸张用棉浆粕的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种棉浆粕的制备方法，具体地说，涉及一种高强度纸张用棉浆粕的制备方法。
背景技术：
我国棉花资源丰富，国内企业大多采用棉花加工的副产品-棉短绒作原料，如在纺织领域内，采用棉短绒作原料制做棉浆粕，用于生产粘胶纤维，其品种单一，产品附加值低，并且在生产中，废水COD排放量在45000mg/l左右，存在污染环境的问题。目前，国际市场对纸张尤其是钞票、航空、航海、图纸等高强度纸张需求很大，随着造纸工业的快速发展，对高强度纸张提出了更高的要求，高档纸制品多采用棉浆，普通的棉浆粕质量指标达不到高强度纸张用棉浆粕的标准，严重的影响着高强度纸张质量的问题， 其中棉浆粕最难解决的是纤维长度和游离度难以同时达到要求，且荧光物质含量高，强度低，远不能满足高级纸张使用性能，虽有极少企业对生产高级纸张用棉浆有研究，采用碱性过氧化氢蒸漂工艺代替了传统的制浆工艺，由于生产工艺存在缺陷，对荧光物质的含量不进行控制，荧光物质的含量比较高，纤维的长度、游离度控制不好，强度低，尘埃高，无法满足国际市场的特殊要求。申请号为01136234的中国专利，公开了一种采用横管连续蒸漂工艺生产棉浆的方法，其技术方案以棉短绒为原料，采用棉纤维原料利用横管蒸漂设备经过一次性连续蒸漂完成蒸漂和漂白过程，进入横管蒸漂设备的浆料中棉纤维已被切短，蒸漂和漂白工序使用氢氧化钠与过氧化氢为蒸漂剂，同时还加入润湿剂和稳定剂，没有对荧光物质、纤维长度和游离度进行控制，其中荧光物质影响纸张的防伪能力，纤维长度和游离度影响到纸张强度，所生产棉浆粕的浆质量指标浓度为3. 0-4. 5%;叩解度为12-160° SR ；湿重为14_18g ； 白度彡80%;尘埃彡100mm2/500g绝干浆；半浆强度裂断长彡3500m ；耐折度彡1500双次， 无法用于造纸工业中高强度纸张制造的原料使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上问题，提供一种高强度纸张用棉浆粕的制备方法，该制备方法所得棉浆粕的耐折度、裂断长高，尘埃少，荧光物质含量低，采用该制备方法生产棉浆粕，废水COD排放量低，减轻了对环境的污染。为解决以上问题，本发明的技术方案如下一种高强度纸张用棉浆粕的制备方法， 其特征在于所述制备方法为棉短绒经选料、开棉、除杂、配碱、浸渍、蒸漂、前除砂、前打浆、 浓缩、后除砂、后打浆和抄浆工序，制得棉浆粕；配碱、浸渍工序为温度控制在30_40°C之间，加入相对绝干浆量为2-3. 5%的氢氧化钠，相对绝干浆量为0. 1% -0. 2%的蒽醌，相对绝干浆量为2. 5-3. 5%的煮练剂，相对绝干浆量为的过氧乙酸，制得碱液，配碱液比1 4. 5-5. 5，在螺旋压榨机内碱液与除杂后的棉短绒渗透混合，然后转入蒸球中；
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蒸漂工序为在蒸球中，冷转20min，一次升温时间控制30min，保温温度控制在 60-70°C，保温时间控制在70-80min，一次放汽时间15min，压力控制在0. 05-0. 06MPa ；二次升温时间控制在30min，温度控制在102_110°C，保温时间60-70min后，放汽至温度30°C ；三次升温时间控制在30min，升温度至130°C，然后通入氧气，压力控制在 0. 6-0. 63MPa,保温50-70min后，进行第三次放气，完成蒸漂，得到棉浆。作为上述技术方案的进一步改进所述选料、开棉、除杂工序为选取成熟度> 80%的棉短绒，用开棉机对棉短绒撕裂后，通过除杂机进行疏松、除杂，再转入挤棉机，精选除杂后，通过旋风分离器送至螺旋压榨机。所述前除砂工序为将蒸漂后的棉浆置于除砂器中，除砂器压力控制在
0.30-0. 32MPa，浆浓控制在0. 4-0. 6%，除砂后，转入大锥度精浆机。所述前打浆工序为a、在大锥度精浆机内进行，一次打浆电流控制在300-320A，浆浓度控制在
1.5-1. 8%，完成一次打浆，游离度750-770ML，纤维长度3. 5-3. 7mm ；b、进行第二次打浆，电流控制在310-330A，浆浓度控制在1. 5-1. 8 %，完成第二次打浆，游离度735-750ML，纤维长度3. 1-3. 3mm ；C、进行第三次打浆，电流控制在320-340A，控制在1. 5_1. 8 %，完成第三次打浆， 游离度725-735ML，纤维长度2. 9-3. Imm ；d、第三次打浆完成，进行水洗涤后，转入侧压圆网浓缩机中。所述浓缩工序为在侧压圆网浓缩机中进行，浆浓度控制在10-12%。所述后除砂工序为在后除砂机内进行，压力控制在0. 3-0. 34MPa，浆浓控制在0. 5% -0. 7%，除砂后， 转入第二台大锥度精浆机。所述后打浆工序为a、在第二台大锥度精浆机内进行，电流控制在360-440A，浆浓控制在2. 5-2. 7%, 精浆后，游离度720-725ML，纤维长度2. 6-2. 7mm ；b、再转入双盘磨浆机，电流控制在430-46(^，浆浓控制在2.5-2.7%，游离度 715-720ML，纤维长度 2. 0-2. 5mm。所述抄浆工序为在抄浆机内进行，抄浆机纸机长网上浆浓度控制在8_12g/l，烘缸压力0. 18-0. 20MPa，抄浆完成后制得成品棉浆粕。本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点蒸漂时，首先发生反应的是低聚糖类和木质素等物质，煮练剂与氢氧化钠配合使用，使水溶性物质溶出速度加快，使碱液充分渗透到纤维内部，避免蒸漂时破坏纤维强度， 化学反应有针对性，纤维长度均勻，帚化高强度好，并且水溶物少，聚合度得到有效控制，而且可使成浆纤维耐折度高，裂断长高，白度高。蒸漂工序通过三次升温，二次小放汽，随着温度变化，棉纤维素的降解速度加快， 同时伴有大部分水溶性物质和低分子纤维溶出。在蒸漂工序中，氧气能提高白度，缩短蒸漂时间，简化工艺步骤，使化学反应有针对性，有效的保护了纤维强度，同时氧气和棉籽壳色素反应，使整个制浆过程废水COD排放量降低，整个制浆过程废水COD排放量在5000-6000mg/l，减少了对环境的污染。在蒸漂工序中，过氧乙酸在第一次保温过程中去除荧光物质；蒽醌可以加快脱木素的速度，缩短蒸漂时间，提高纸浆得率，减少废液负荷。下面结合实施例对本发明做进一步说明
具体实施例方式实施例1，一种高强度纸张用棉浆粕的制备方法，棉短绒经选料、开棉、除杂、配碱、 浸渍、蒸漂、前除砂、前打浆、浓缩、后除砂、后打浆和抄浆工序，制得棉浆粕；选料、开棉、除杂工序为选取成熟度80. 的一类一级棉短绒，用开棉机对棉短绒撕裂后，通过除杂机进行疏松、除杂，再转入挤棉机，精选除杂后，通过旋风分离器送至螺旋压榨机内；配碱、浸渍工序为配碱温度控制在30°C，加入相对绝干浆量为2%的氢氧化钠， 配碱液比1 4. 5，相对绝干浆量为0.1%的蒽醌，相对绝干浆量为2. 5%的煮练剂，相对绝干浆量为2%的过氧乙酸，制得碱液，在螺旋压榨机内碱液与除杂后的棉短绒渗透混合，然后转入蒸球中，煮练剂为青岛海怡精细化工有限公司生产的，HaiYi牌，型号为SDO-A的煮练剂；蒸漂工序为在蒸球中，冷转20min，一次升温时间控制30min，保温温度控制在 60°C，保温时间控制在70min，一次放汽时间15min，压力控制在0. 05MPa ；二次升温时间控制在30min，温度控制在102°C，保温时间60min后，放汽至温度 30 0C ；三次升温时间控制在30min，升温度至130°C，然后通入氧气，压力控制在0. 6MPa, 保温50min后，进行第三次放气，完成蒸漂，得到棉浆；前除砂工序为在除砂器中进行，压力控制在0. 30MPa，浆浓控制在0. 4%，除砂后，转入大锥度精浆机；前打浆工序为a、经大锥度精浆机，一次打浆电流控制在300A，浆浓度控制在 1. 5 %，完成一次打浆，游离度为770ML，纤维长度为3. 7mm ；b、进行第二次打浆，电流控制在310A，浆浓度控制在1. 5%，完成第二次打浆，游离度为750ML，纤维长度为3. 3mm ；C、进行第三次打浆，电流控制在320A，控制在1. 5 %，完成第三次打浆，游离度为 735ML,纤维长度为3. Imm ；d、第三次打浆完成，进行水洗涤后，转入侧压圆网浓缩机中；浓缩工序为在侧压圆网浓缩机中进行，浆浓度控制在10% ；后除砂工序为在后除砂机内进行，压力控制在0. 3MPa，浆浓控制在0. 5%，除砂后，转入第二台大锥度精浆机；后打浆工序为a、第二台大锥度精浆机电流控制在360A，浆浓控制在2.5%，精浆后，游离度为 725ML,纤维长度为2. 7mm。b、再转入双盘磨浆机，电流控制在430A，浆浓控制在2. 5%，游离度720ML，纤维长度 2. 5mmο抄浆工序为在抄浆机内进行，抄浆机纸机长网上浆浓度控制在8g/l，烘缸压力 0. 20MPa，抄浆完成后制得成品。所得成品的主要指标如下表
权利要求
1.一种高强度纸张用棉浆粕的制备方法，其特征在于所述制备方法为棉短绒经选料、开棉、除杂、配碱、浸渍、蒸漂、前除砂、前打浆、浓缩、后除砂、后打浆和抄浆工序，制得棉浆粕；配碱、浸渍工序为温度控制在30-40°C之间，加入相对绝干浆量为2-3. 5%的氢氧化钠，相对绝干浆量为0. 1%-0. 2%的蒽醌，相对绝干浆量为2. 5-3. 5%的煮练剂，相对绝干浆量为的过氧乙酸，制得碱液，配碱液比1 4. 5-5. 5，在螺旋压榨机内碱液与除杂后的棉短绒渗透混合，然后转入蒸球中；蒸漂工序为在蒸球中，冷转20min，一次升温时间控制30min，保温温度控制在 60-70°C，保温时间控制在70-80min，一次放汽时间15min，压力控制在0. 05-0. 06MPa ；二次升温时间控制在30min，温度控制在102-110°C，保温时间60-70min后，放汽至温度 30 0C ；三次升温时间控制在30min，升温度至130°C，然后通入氧气，压力控制在 0. 6-0. 63MPa,保温50-70min后，进行第三次放汽，完成蒸漂，得到棉浆。
2.如权利要求1所述高强度纸张用棉浆粕的制备方法，其特征在于所述选料、开棉、 除杂工序为选取成熟度> 80%的棉短绒，用开棉机对棉短绒撕裂后，通过除杂机进行疏松、除杂，再转入挤棉机，精选除杂后，通过旋风分离器送至螺旋压榨机。
3.如权利要求1所述高强度纸张用棉浆粕的制备方法，其特征在于所述前除砂工序为将蒸漂后的棉浆置于除砂器中，除砂器压力控制在0. 30-0. 32MPa,浆浓控制在 0. 4-0. 6 %，除砂后，转入大锥度精浆机。
4.如权利要求1所述高强度纸张用棉浆粕的制备方法，其特征在于所述前打浆工序为a、在大锥度精浆机内进行，一次打浆电流控制在300-320A，浆浓度控制在1.5-1. 8%, 完成一次打浆，游离度750-770ML，纤维长度3. 5-3. 7mm ；b、进行第二次打浆，电流控制在310-330A，浆浓度控制在1.5-1.8%，完成第二次打浆，游离度735-750ML，纤维长度3. 1-3. 3mm ；c、进行第三次打桨，电流控制在320-340A，控制在1.5-1. 8 %，完成第三次打浆，游离度 725-7;35ML，纤维长度 2. 9-3. Imm ；d、第三次打浆完成，进行水洗涤后，转入侧压圆网浓缩机中。
5.如权利要求1所述高强度纸张用棉浆粕的制备方法，其特征在于所述浓缩工序为 在侧压圆网浓缩机中进行，浆浓度控制在10-12%。
6.如权利要求1所述高强度纸张用棉浆粕的制备方法，其特征在于所述后除砂工序为在后除砂机内进行，压力控制在0. 3-0. 34MPa，浆浓控制在0. 5% -0. 7%，除砂后，转入第二台大锥度精浆机。
7.如权利要求1所述高强度纸张用棉浆粕的制备方法，其特征在于所述后打浆工序为a、在第二台大锥度精浆机内进行，电流控制在360-440A，浆浓控制在2.5-2. 7%，精浆后，游离度720-725ML，纤维长度2. 6-2. 7mm ；b、再转入双盘磨浆机，电流控制在430-460A，浆浓控制在2.5-2. 7 %，游离度715-720ML,纤维长度 2. 0-2. 5mm。
8.如权利要求1所述高强度纸张用棉浆粕的制备方法，其特征在于所述抄浆工序为 在抄浆机内进行，抄浆机纸机长网上浆浓度控制在8-12g/l，烘缸压力0. 18-0. 20MPa，抄浆完成后制得成品棉浆粕。
全文摘要
本发明涉及一种高强度纸张用棉浆粕的制备方法，棉短绒经选料、开棉、除杂、配碱、浸渍、蒸漂、前除砂、前打浆、浓缩、后除砂、后打浆和抄浆工序，制得棉浆粕，配碱、浸渍工序为配碱温度控制在30-40℃之间，以NaOH计相对绝干浆量为2-3.5％，配碱液比1∶4.5-5.5，蒽醌相对绝干浆量为0.1％-0.2％，煮练剂相对绝干浆量为2.5-3.5％，过氧乙酸相对绝干浆量为2％-3％，与除杂后的棉短绒渗透混合，可使成浆纤维耐折度高，裂断长高，白度高，减少了对环境的污染，在第一次保温过程中去除荧光物质。
文档编号D21C9/147GK102174757SQ20111002082
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月19日 优先权日2011年1月19日
发明者吕兴华, 唐逢, 曹知朋, 王维林, 臧贻朋, 郑春友, 陈忠国 申请人:山东银鹰股份有限公司