一种麦草原料亚铵法蒸煮制备的低白度浆、其制备方法及其应用的制作方法

专利名称：一种麦草原料亚铵法蒸煮制备的低白度浆、其制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种低白度浆，更具体地说，涉及的是一种麦草原料亚铵法蒸 煮制备的低白度浆、其制备方法及其应用。
背景技术：
麦草是一年生草本植物，秆直立，丛生。麦草是草类原料中纤维较短小而细的 一种，其纤维平均长度为lmm左右，宽度为8Pm。细胞壁上有明显或不明显的纹孔， 胞腔较小。麦草中不定形的细小细胞较多，这是麦草突出的特征。麦草非纤维细胞 含量很大，约占细胞总面积的54%，其中以细碎不完整的薄壁细胞最多，这是麦草 浆滤水性差、质量差的主要原因。草叶、草节、草穗中的非纤维细胞比茎部多，纤 维也短。麦草茎秆壁薄，结构疏松，木素含量少，蒸煮时药液易渗透，容易煮成浆， 也易漂白。草节组织坚实，不易蒸解，是漂白草浆中尘埃的主要原因。
麦草中所含的化学成分如下表所示
麦草化学成分表
水分热水 抽出物l%NaOH 抽出物苯醇 抽出物灰分木素聚戊糖综纤维素
12.55%11.34%45,43%3.44%5.9%17.73%24.55%66.48%
草类制浆技术是一个系统工程，要根据禾草纤维原料的生物结构的不均一性和
化学组成的特殊性对制浆的全过程进行研究，禾草类纤维制浆具有以下特点l.重备 料，除硅，除杂细胞，提高纸浆质量，滤水性，减少黑液的回收；2.禾草纤维脱木素 的特性。由于禾草纤维中有较多的碱易溶木素，使其制浆难度降低，但同时它又要 求有较高的脱木素率才能使纤维解离，因此它的制浆方法应与木材有很大的不同。 3.由于原料中硅含量高，碳水化合物含量高，造成其黑液粘度高，回收难度大。4.禾 草类纤维中含有大量杂细胞，对造纸形成一系列危害。5.草浆的漂白性能较木材好， 易采用短流程进行漂白。
有不少技术人员致力于这方面的研究，比如黑龙江造纸2004年第3期发表了题为"麦草亚铵法制桨造纸的特点和应用"的 文章，该文章公开了针对麦草这种特殊的植物纤维原料亚铵法制纸浆的方法，该方 法的硬度低，保温的时间长，保温的温度较高，且黑液中残余亚硫酸铵的浓度比较 高，同样存在消耗能源比较大，纸浆的质量不高的问题。
天津造纸1996年第2期发表了题为"麦草NaOH和NaOH/02两段蒸煮及其过 氧化氢漂白"的文章，该文章公开了以麦草为原料，首先通过碱液预浸渍，再进行 氧碱法蒸煮，以及配合过氧化氢漂白，制备出漂白化学浆，所述制备方法中用碱量 大，持续时间长，而且所制备的化学浆白度不高。
我国的森林资源缺乏，用于造纸的主要原料是草类原料。 一般而言，作为造纸 原料，木材原料优于草类原料，木材原料中针叶木又优于阔叶木。在我国森林资源 曰益缺乏的严重形势下，如何利用我国丰富的麦草原料制备高质量的浆是现在急需 解决的问题。
上述蒸煮方法是经过长时间的高温蒸煮，会使纤维素或者半纤维素起到一定的 破坏作用，而且多段漂白的使用，使得所得浆在提高白度的同时也受到了漂白剂的 污染。而低白度浆由于漂白处理的特殊性，制备的学生用纸以及生活用纸强度大， 在环境问题日益严重的今天，越来越受到广大消费者的热爱。而以原料丰富的麦草 为原料利用亚铵法制备高质量的低白度浆尚未见报道。

发明内容
本发明的目的之一在于提供一种麦草原料亚铵法蒸煮制备的低白度浆。 本发明的另一目的在于提供一种麦草原料亚铵法蒸煮制备的低白度浆的制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为
一种麦草原料亚铵法蒸煮制备的低白度浆，所述的低白度浆以麦草为原料制备，
所述的低白度浆裂断长为4. 8-7. 3km，耐折度为12-79次，撕裂度为198-246 mN, 白度为48-57XIS0，打浆度为33-38°SR;优选所述的低白度浆的裂断长为5.8-7.3 km， 耐折度为25-79次，撕裂度为210-246mN，打浆度为33-36°SR。
一种制备上述低白度浆的方法，所述的方法包括亚铵法蒸煮、氧脱木素、氯化、 碱处理的步骤，其特征在于亚铵法蒸煮得到硬度为高锰酸钾值16-28，相当于卡伯价 27-43的高硬度浆。
本发明的方法所述的亚铵法蒸煮为亚硫酸铵的用量为对绝干麦草量的9-13%，液比为1: 2-4。
本发明所述的亚铵法蒸煮中，通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为100-12CTC 时保温20-40分钟，进行小放汽，继续加热升温至165-173'C，保温60-90分钟。 本发明所述的氧脱木素为
(1) 将蒸煮之后得到硬度为高锰酸钾值16-28，相当于卡伯价27-43的高硬度浆泵 送至氧脱木素反应塔，并通入氢氧化钠和氧气；以及
(2) 该高硬度浆在该氧脱木素反应塔内进行脱木素反应，得到硬度为高锰酸钾值 10-14，相当于卡伯价13-20的浆;
其中，优选步骤(1)中的高硬度浆硬度为高锰酸钾值20-24，相当于卡伯价32-40， 步骤(2)中的浆硬度为高锰酸钾值11-13，相当于卡伯价14.6-19.8。
本发明所述的氧脱木素为单段氧脱木素，使用一个氧脱木素反应塔；所述的高 硬度浆在该反应塔进口处的温度为95 —100°C，压力为0.9—1.2MPa，出口处的温度 为100—105。C，压力为0.2—0.6MPa;所述的氧脱木素处理中用碱量为以氢氧化钠 计对绝干浆量的2-4%，氧气的加入量为20—40kg每吨浆；所述的高硬度浆在该反 应塔内的反应时间为60_90分钟。
本发明所述的氯化为用氯量为绝干浆的2.5-3%，浆的浓度为3-3.5，漂白的温 度为50-55'C,漂白的时间为45-60分钟。
本发明所述的碱处理为用碱量为绝干浆量2-4%，浆的浓度为10-12%，漂白温 度为50-55'C，时间为100-150分钟。
本发明的方法中，在亚铵法蒸煮之后、氧脱木素之前，还包括挤浆，所述的挤 浆为将亚铵法蒸煮后得到的硬度为高锰酸钾值16-28，相当于卡伯价27-43高硬度浆 用现有技术中用来提取黑液的挤浆机中在挤压力作用下进行挤浆。
本发明的方法中，在亚铵法蒸煮之后，氧脱木素之前，还包括疏解，所述的疏 解为按照现有技术的方法，对蒸煮之后所得的硬度为高锰酸钾值16-28，相当于卡 伯价27-43的高硬度桨进行疏解，使纤维结构变得疏松。
本发明所述的挤浆机为单螺旋挤浆机或者双辊挤浆机。
本发明的方法中在进行疏解时所用的疏解机为高频疏解机或者盘磨疏解机。
本发明所述的未漂浆是指在麦草原料亚铵法蒸煮、氧脱木素之后以及漂白之前 所得到的浆。
具体地说， 一种麦草原料亚铵法蒸煮制备的低白度浆，所述的低白度浆以麦草
6为原料制备，所述的低白度浆裂断长为4.8-7.3km，耐折度为12-79次，撕裂度为 198-246mN，白度为48-57%IS0,打浆度为33-38°SR;优选所述的低白度浆的裂断 长为5.8-7.3 km，耐折度为25-79次，撕裂度为210-246mN，打浆度为33-36°SR。
本发明所述的低白度浆，以麦草为原料制备，其裂断长达到4800米以上，耐折 度达到12次以上，是一种高质量的麦草低白度浆，可作为制备生产高质量学生用纸、 生活用纸的浆料。
在本发明的方法中，首先可以采用现有技术对麦草进行备料，即采用常规的干、 湿法备料，以除去叶、穗、谷粒、髓等杂质，这样可以减轻后续工艺的压力，并提 高麦草浆的质量。干、湿法备料可采用现有常规设备，如切草机、筛选机、除尘机、 湿法洗涤搓草机、斜螺旋脱水机等。经过备料后的去除水分的麦草原料也可以为精 料，扣除麦草的水分为绝干草， 一般草片的长度在15-30mm，原料的备料工艺为本 领域技术人员公知技术。
在本发明中的备料过程中，也可以利用锤式破碎机进行干法备料，包括以下步
骤
(1)将麦草原料利用锤式破碎机进行切断搓揉处理，得到切断搓揉后的原料； 该步骤中麦草原料通过皮带输送机或者其它输送机送至锤式破碎机中，所述的
锤式破碎机包括输送喂料段、破碎及搓揉段和打散排出段。麦草原料首先进入锤式 破碎机的输送喂料段，这一段主要起输送喂料的作用，再进入破碎及搓揉段，在该 段中麦草受到挤压力和敲击力的作用，进入锤式破碎机时长度为300-800mm的麦草 被锤断，因此该锤式破碎机首先起到了切草机的作用，而且麦草在受到挤压力的作 用下，横截面为圆形的麦草被压扁，使叶、穗、麦粒、髓等杂质与秸秆分离，分离 率为70-90%。从锤式破碎机搓揉段过来的麦草经过打散排出段，将挤压在一起的麦 草打散，因此在蒸煮时原料与蒸煮药液的接触面大，蒸煮药液容易渗透，从而加速 脱木素的过程，最后麦草从锤式破碎机的出口排出。所排出的麦草草片长度为 20-50mm。
本发明中的锤式破碎机为现有技术中选矿或者树皮粉碎用的锤式粉碎机。所述 的锤式破碎机的转速为500-800rpm，麦草进入锤式破碎机的速度为0.5-1.0m/s，转速 过低或者进料过快的话，会导致一些麦草不能被完全搓揉，影响之后蒸煮药液的渗 透，进而影响低白度浆的质量。
麦草外层有一层蜡质，且其杆内部有一层髓，在一般的备料方法中，当外层被蒸煮药液浸渍时，蜡很快就能除去，但是由于其杆的内层有空气，因此蒸煮药液很 难进入。将麦草利用锤式破碎机进行切断和搓揉之后，有利于原料的充分浸渍，蒸 煮后容易得到质量好的浆。
(2) 将切断破碎后的原料进行除尘处理； 经过切断破碎后的麦草进行除尘处理，这是由于切断后的草片中含有尘土、砂
石、草叶、草穗等杂质，经过除尘处理，上述杂质大部分被除去，因此在备料后的 蒸煮过程中，可以减少蒸煮时的化学药品消耗，蒸煮的时间也会相应的縮短。
本发明中进行除尘处理所采用的除尘机可以为现有技术中麦草备料所用的除尘 机，包括辊式除尘机、双圆锥除尘机和旋风除尘机，优选所述的除尘机为旋风除尘 机。在旋风除尘器中进行除尘处理时风量为30000-38000m3/h，风压210mmHgO。在 这样的条件下能大量除去麦草中所含的灰尘，减轻后续蒸煮的负担。
(3) 将经过除尘处理的原料进行筛选处理。
麦草经过除尘处理后，往往带有粗大草片和碎末等杂物，在蒸煮过程中，这些 杂物有的不易为蒸煮药液所渗透，以致产生未蒸解物；有的碎末虽然与蒸煮液反应， 但是使黑液粘度增加，影响蒸煮药液的循环，致使蒸煮不均，引起操作困难，影响 纸浆黑液提取的量和浆的洗净度，因此筛选处理这一步骤是麦草干法备料中十分重 要的步骤。
本发明所述的圆筒筛为现有技术中用于禾草类原料干法备料的圆筒筛。所述圆 筒筛的转速为18-23r/min，倾斜角为6-12°，本发明所述的圆筒筛为双层圆筒筛，圆 筒筛的里层筛板正方形筛孔的边长为30-50mm，外层筛板筛孔的直径为4-8mm,在这 个筛选处理的过程中，大的草片以及其他细小的杂质如泥沙、尘土等被筛选出来， 保证了之后纸浆的干净。
本发明的干法备料方法，使麦草原料的除杂率达到90%以上，而一般的方法进 行干法备料的除杂率约为80%,这样不仅可减少浆中的尘埃，使得所制备的浆干净， 得率高。釆用本发明的方法进行备料时制浆的得率比一般的方法提高1-3%，生产成 本降低0.5-2%。
本发明的方法中可以在蒸煮之前对原料进行浸渍处理，将浸渍液浸渍麦草原料， 使液比达到l: 2-4，在常压下于85。C以上于螺旋浸渍器中保温和混合10分钟以上， 其中在85-95'C之间保温混合10-40分钟为好。这样使浸渍液与麦草原料充分接触， 使麦草原料的浸渍均匀完全。所述的浸渍液可以为一定浓度的碱溶液，如用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量为4%,也可以是上述碱溶液与黑液的混合液，所用黑液 的浓度为11-14° Be' (20°C)。对原料进行了浸渍处理，利用了作为废料的黑液，使 黑液得到了循环再利用，减少了环境对黑液处理的压力，由于对原料浸渍预处理， 使得在加热处理时所脱出的杂细胞、半纤维素、木素为主的黑液分离排出，为下一 步的蒸煮过程做准备。所述的对原料进行浸渍处理的过程属于预处理过程，其主要 目的在于为了之后蒸煮过程中蒸煮液的渗透作好准备，所以这个步骤可以省略。
本发明方法中的蒸煮步骤是制浆的关键，由于木材与麦草原料的组织结构、微 观结构、化学组成以及木素分子结构等均有差异，因此，在蒸煮过程中脱木素反应 历程也有很大的差别。对于麦草原料亚铵法蒸煮脱木素反应历程，包括升温和保温 两段。麦草原料的特点是木素脱除较为容易，而与木材原料相比，木素大量溶出的 温度提前较多。
本发明所述的亚铵法包括如下步骤
(1) 在麦草原料中加入亚硫酸铵溶液，亚硫酸铵用量为对绝干原料量9-13%， 其中液比为1: 2-4;
(2) 通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为100-120'C时保温20-40分钟，进 行小放汽，继续加热升温至165-173。C，保温60-90分钟。
麦草亚铵法制浆就是利用亚硫酸铵溶液的作用，适当地去除麦草原料中的木素， 尽可能保留纤维素和半纤维素以利于抄纸。实际上在蒸煮过程中由于高温的作用， 原料中的木素、纤维素、半纤维素以及其它成分均会发生一定的化学变化，受到不 同程度的降解和损伤，因此必须研究原料在蒸煮过程中的变化规律，制定适宜的蒸 煮条件。本发明的亚铵法制浆方法中，通过对蒸煮液的用量和浓度，蒸煮及保温时 间的长短，蒸煮温度的高低进行系统的研究，在尽可能的减少纤维素和半纤维素损 害的条件下进行蒸煮，从而达到既减少生产成本，节约能源，又能提高制浆的得率 的目的。
本发明的方法中经过亚铵法蒸煮之后得到高硬度浆，所述高硬度浆的硬度为高 锰酸钾值16-28相当于卡伯价24-50;所述的高硬度浆优选硬度为高锰酸钾值18-27 相当于卡伯价29-48;所述的高硬度浆最优选硬度为高猛酸钾值20-25相当于卡伯价 31-42。
本发明中的亚铵法蒸煮制备的高硬度浆作为制备未漂浆的原料。在现有技术的 亚铵法蒸煮的制备方法中，存在蒸煮和保温的时间长，蒸煮的温度高，蒸煮药液用
9量大，保温时间长的问题。而在本发明的方法中，蒸煮药液的用量少，蒸煮和保温 的时间大大縮短。本发明的蒸煮方法中，通过对蒸煮液的用量和浓度，蒸煮及保温 时间的长短，蒸煮温度的高低进行系统的研究，在尽可能的减少纤维素和半纤维素 损害的条件下进行蒸煮，从而达到既减少生产成本，节约能源，又能提高制浆的得 率的目的。所述的蒸煮方法所得到的高硬度浆的收率为58-68%。
在本发明的方法中，在蒸煮结束之后，将所得的高硬度浆保持一定的压力稀释
后喷放至喷放锅中，所述的压力为0.75MPa。稀释液可以为清水，也可以为前述浸 渍处理所用的黑液。此时喷放锅内的高硬度浆的浓度为8-15%，硬度为高锰酸钾值 16-28相当于卡伯价26-50,叩解度为22-28。SR，喷放锅与螺旋挤浆机之间通过输送 泵相连接，输送泵将喷放锅中的高硬度浆输送到螺旋挤浆机的入口，高硬度浆从螺 旋挤浆机的入口进入，经过挤浆之后，上述高硬度浆从挤浆机的出口送出，送出的 浆料的浓度由8-15%提高到20-38%,变成了高浓度的高硬度衆，温度为70-8(TC。 在挤浆的同时，大部分黑液被挤出后在黑液槽中贮存。所选用的挤浆机为现有技术 中提取黑液用的螺旋挤浆机，优选为变径变螺距的单螺旋挤浆机或者双螺旋挤桨机 以及双辊挤浆机。
所述的螺旋挤浆机可以为一台，也可以为两台即所述挤浆可以为经过一道螺旋 挤浆机进行挤浆，也可以为经过第一道螺旋挤浆机挤浆之后再经过第二道螺旋挤浆 机挤浆。
使用挤浆机进行挤浆时，由于在挤浆的过程会产生很大的挤压力，温度迅速上 升，促使纤维分离、分丝、帚化、压溃，初生壁遭到破坏，纤维吸收足够能量，使 纤维内部产生很大的应力，高硬度浆的反应性能得到很大提高。同时，纤维产生细 纤维化，表皮有机物及纤维间杂质溶解到蒸煮黑液中，通过出液槽排出，'纤维纯度 得到极大提高。黑液中的一些灰分和杂质也随着黑液被排出，为下一步的洗浆和漂 白做好了充分的准备。本发明中最优选的挤浆机为螺旋变径的挤浆机，利用变径挤 浆机，使浆料在缓慢变小的空间里，使被压縮的浆层里外脱水一致。本发明所选用 的单螺旋变径挤浆机，在对高硬度浆进行挤浆后，所述的高硬度浆的叩解度变化不 大，挤浆之前叩解度为22-28° SR，挤浆之后叩解度为23-29°SR。也就是说，所述 的高硬度浆经过挤浆机挤浆之后，能将禾草类纤维固有的纤维长度保持得比较好， 最大限度地减少了纤维的损伤。
在进行挤浆时，也可以采用双辊挤浆机，双辊挤浆机的使用，也能和单螺旋挤
10浆机一样，最大限度地减少纤维的损伤，而且由于所述双辊挤浆机的黑液提取率高， 因此使得后续的洗涤过程中耗水量大大减少，耗水量大大少于单螺旋挤浆机，经过 挤浆之后高硬度浆的浓度达到30%以上，最高能达到38%。
本发明的方法中，在进行高硬度浆的洗涤时， 一般先将蒸煮之后所得到的高硬 度桨或者挤浆之后所得到的高浓度高硬度浆进行稀释，用清水或者较稀的黑液如前 述预浸渍所用的黑液稀释至浓度为2.5-3.5%,再经过现有技术的筛选方法如跳筛筛 选法进行筛选，筛选中损失为0.2-0.5%。接下来进行洗涤，可釆用现有技术中的真 空洗浆机或者压力洗涤机进行洗涤。采用真空洗浆机的目的是更容易形成在洗涤过 程中的纤维细胞内外的压强差，这样更有利于在洗涤过程中达到高的洗净度。为了 达到更高的洗净度，洗涤的次数可以为一次，也可以为两次或三次。
本发明的方法中，在进行洗浆之后，浆的浓度在9-11%之间，可以将此浆经过螺 旋输送机送到疏解机进行疏解处理，处理后浆的扣解度在26-28° SR，湿重1.5-1.7g， 温度65-70'C。所述的疏解机为现有的疏解设备，如高频疏解机，盘磨疏解机。通过 疏解，可以将纤维搓开，纤维与纤维之间的木质素被裸露出来，有利于后面的氧脱 木素步骤的进行。
将蒸煮之后得到的高硬度浆或者疏解之后所得的浆或者洗浆之后所得的浆进行 氧脱木素，所述的氧脱木素为用碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的2-4%，氧气的 加入量为20—40kg每吨浆的条件下进行氧脱木素处理75 —卯分钟。此时浆的硬度k 值(高锰酸钾值)降低到11-13相当于卡伯价12.5-17，叩解度为30-36。SR。本发明 优选所述的氧脱木素处理为单段氧脱木素，使用一个氧脱木素反应塔，高硬度浆在 该反应塔进口处的温度为95 —IOO'C，压力为0.9—1.2MPa;出口处的温度为100— 105°C，压力为0.2—0.6MPa。采用单段氧脱木素主要是为了进一步保证纸浆的强度， 相对多段氧脱木素来说，单段氧脱木素对纤维素的降解作用较小。本发明优选的单 段氧脱木素的工艺参数总的来说温度较低，相对来说时间较长，主要是为了更加温 和的进行脱木素反应，尽量避免对纤维素的降解。本发明优选高硬度衆在进行氧脱 木素处理前的浓度为8—18%。在中浓条件下进行氧脱木素。中浓氧脱木素的主要优 点是投资较少；由于中浓混合和泵送技术的成功，浆料的处理比高浓容易得多； 浆料浓度较低，设备的腐蚀少，也没有在氧气中燃烧的危险。
本发明中将经过氧脱木素处理的浆料先进行氯化用氯量为绝干浆的2.5-3%, 浆的浓度为3-3.5，漂白的温度为50-55'C，漂白的时间为45-60分钟；再进行碱处理为用碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量2-4%，浆的浓度为10-12%，漂白温度为
50-55°C，时间为100-150分钟。
本发明中所述的低白度浆是指经过蒸煮、氧脱木素以及氯化和碱处理之后在进 行次氯酸盐漂白之前所得到的浆，所述的低白度浆以麦草为原料制备，所述的低白 度浆裂断长为4. 8-7. 3km,耐折度为12-79次，撕裂度为198-246 mN，白度为48_57 %IS0，打浆度为33-38。SR;优选所述的低白度浆的裂断长为5.8-7.3 km，耐折度为 25-79次，撕裂度为210-246mN，打浆度为33-36°SR。
另外，本发明的低白度浆可用于制备新闻纸、超级压光纸、包装纸、纸尿裤、 皱纹卫生纸、纸巾纸、面巾纸、餐巾纸、擦手纸，厨房用纸、书写纸、胶印书刊纸、 胶版印刷纸、单面书写纸、单面胶版印刷纸以及瓦楞纸。
还可用于制备纸浆模塑制品，所述制品包括碗、盆、杯、桶、碟、盘、托盘 以及餐盒；托架、电焊防护罩、室内装饰板、模塑花盆、模塑育苗杯、模塑拖鞋、 以及吸水垫卫生间座垫；模塑医用托盘容器、模塑医用护理品、以及一次性医疗器 皿。
本发明的有益效果是以麦草原料亚铵法蒸煮制备的低白度浆，所述的低白度 浆以麦草为原料制备，所述的低白度浆裂断长为4.8-7.3km，耐折度为12-79次，撕 裂度为198-246mN，白度为48-57%ISO，打浆度为33-38°SR;优选所述的低白度浆 的裂断长为5.8-7.3 km，耐折度为25-79次，撕裂度为210陽246mN，打浆度为33-36° SR。所述的低白度浆可作为制备生活用纸和学生用纸等的原料。由于在制备的过程 中，没有经过次氯酸盐漂白处理，可以避免在这一段中次氯酸盐的强氧化作用而使 得纤维素和半纤维素的降解，同时浆料的强度得到了保护。而且，本发明中所用的 麦草原料十分丰富，而且价格低。本发明的制备方法中，通过降低蒸煮液的用量， 縮短蒸煮的时间，制备出高硬度浆。化学药液用量的减少以及蒸煮时间的縮短都会 大大降低企业生产成本，而得率得到了很大的提高，因而大大提高了生产效率。同 时，本发明所述的麦草亚铵法蒸煮制备的高硬度浆可以作为制备低白度的原料，由 于蒸煮时所用的药液的浓度降低，而且蒸煮和保温的时间也大大縮短，因而在最大 限度上减少了浆料中所需要的纤维素和半纤维素的损失，浆料的得率得到了很大的
提咼o
具体实施例方式
实施例1 12将麦草原料采用常规干法备料之后装入蒸煮锅中，往蒸煮锅中加入蒸煮药液， 亚硫酸铵加入量为绝干原料量的9%，液比l: 4，第一次加热升温至11(TC，在此温
度下保温20分钟，再小放汽20分钟，二次加热升温30分钟至温度为168'C,保温 70分钟。蒸煮之后所得到的高硬度浆的硬度为24相当于卡伯价40，用稀黑液稀释 至浓度为3%，再经过现有技术的筛选方法如跳筛筛选法进行筛选，筛选中损失为 0.2-0.5%。再采用现有技术中的三段真空洗浆机进行洗涤。洗涤之后得到浓度为10 %的高硬度浆，然后通过螺旋输送机加热该浆至70。C并输送到中浓浆管。该浆在中 浓浆管中先经过调质处理排除浆内的空气使之流态化，后经离心式中浓衆泵输送到 氧脱木素反应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加入的20kg每吨浆的氧气和含 碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量4%的碱溶液混合，并在管路中通入蒸汽将该浆加热 升温。之后该浆在混合器中经过充分混合后进入氧脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁， 加入量为绝干浆量的1%，进口温度95'C，压力0.9Mpa，停留75分钟使该浆能进行 充分的脱木素反应，塔顶温度为IOO'C，压力保持为0.6MPa。处理完成后将该浆喷 放到浆池并稀释，再进行两段漂白，用氯量为绝干浆的2.5%,浆的浓度为3%，漂 白的温度为52'C，漂白的时间为60分钟，碱处理为用碱量为以氢氧化钠计对绝干 浆量的2%,浆的浓度为10%,漂白温度为52'C,时间为120分钟。所述的低白度 浆的裂断长为6.5km，耐折度为79次，撕裂度为198mN，白度为57%ISO，打浆度 为33。SR。
实施例2
将麦草原料经过干法常规备料后装入蒸煮锅中，往蒸煮锅中加入蒸煮药液，亚 硫酸铵加入量为绝干原料量的10%，液比1: 2，第一次加热升温至120'C，在此温 度下保温40分钟，再小放汽30分钟，二次加热升温45分钟至温度为165'C,保温 90分钟。蒸煮得到硬度为21相当于卡伯价35的高硬度浆，然后将高硬度浆送入现 有技术中提取黑液用的双辊挤浆机进行挤浆，挤浆之后得到浓度为32%的高硬度浆， 然后将所得的浆用清水调节浓度至12%，再通过螺旋输送机加热该浆至70°C并输送 到中浓浆管。该浆在中浓浆管中先经过调质处理排除浆内的空气使之流态化，后经 离心式中浓浆泵输送到氧脱木素反应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加入的 30kg每吨浆的氧气和含碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的3%的碱溶液混合，并在管 路中通入蒸汽将该浆加热升温。之后该浆在混合器中经过充分混合后进入氧脱木素 反应塔，保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆重量的1.2%，进口温度98°C，压力1.05Mpa，停留85分钟使该浆能进行充分的脱木素反应，塔顶温度为102°C,压力保 持为0.4MPa。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释。将所得桨料进行两段漂白，用 氯量为绝干浆的2.8%，浆的浓度为3.2%，漂白的温度为55'C，漂白的时间为45分 钟，碱处理为用碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量4%，浆的浓度为12%，漂白温度 为50"C，时间为120分钟。所述的低白度浆的裂断长为5.8km，耐折度为56次，撕 裂度为210mN，白度为48。/。ISO，打浆度为36。SR。
实施例3
将麦草经过装入蒸煮锅中，往蒸煮锅中加入蒸煮药液，亚硫酸铵加入量为绝干 原料量的11%，液比l: 3，第一次加热升温至115'C，在此温度下保温25分钟，再 小放汽20-30分钟，二次加热升温50分钟至温度为170'C，保温90分钟。蒸煮之后 得到硬度为22相当于卡伯价36的高硬度浆，调节高硬度浆的浓度至18%,后输送 到高频疏解机中进行疏解，疏解前的麦草浆的叩解度为20。SR，通过肉眼可以看到， 经过疏解操作的麦草浆掰开后，没有棒状的纤维，疏解后的麦草浆的叩解度为22o SR，再经过常规的洗涤方法进行洗涤，之后通过螺旋输送机加热该浆至70°C并输送 到中浓浆管。该浆在中浓浆管中先经过调质处理排除浆内的空气使之流态化，后经 离心式中浓浆泵输送到氧脱木素反应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加入的 35kg每吨浆的氧气和含碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的3.5%的碱溶液混合，并在 管路中通入蒸汽将该浆加热升温。之后该浆在混合器中经过充分混合后进入氧脱木 素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆重量的1.5%，进口温度10(TC，压力 1.2Mpa，停留60分钟使该浆能进行充分的脱木素反应，塔顶温度为105'C，压力保 持为0.6MPa。处理完成后将该浆喷放到桨池并稀释，再进行两段漂白，用氯量为绝 干浆的3%,浆的浓度为3.5%，漂白的温度为52'C，漂白的时间为55分钟，碱处理 为加入氢氧化钠的量为绝干衆量3.5%，浆的浓度为11.5%，漂白温度为53'C，时 间为140分钟。所述的低白度浆的裂断长为7.3km，耐折度为70次,撕裂度为220mN, 白度为53。/。ISO，打浆度为37。SR。
实施例4
将麦草原料选用选矿用的锤式破碎机进行干法备料，再装入蒸煮锅中，往蒸煮 锅中加入蒸煮药液，亚硫酸铵加入量为绝干原料量的12%，液比l: 2.5，第一次加 热升温至120'C，在此温度下保温20分钟，再小放汽20-30分钟，二次加热升温65分钟至温度为173°C，保温60分钟。蒸煮后得到硬度为21相当于卡伯价34的高硬 度浆，然后将高硬度浆送入现有技术中提取黑液用的变径单螺旋挤浆机进行挤浆， 挤浆之后得到浓度为20%的高硬度浆，再用常规的洗涤方法如压力洗涤机进行洗涤， 后输送到盘磨疏解机中进行疏解，疏解前的麦草浆的叩解度为22。SR，通过肉眼可 以看到，经过疏解操作的麦草浆掰开后，没有棒状的纤维，疏解后的麦草浆的叩解 度为24。SR，然后通过螺旋输送机加热该浆至70。C并输送到中浓浆管。该浆在中浓 浆管中先经过调质处理排除浆内的空气使之流态化，后经离心式中浓浆泵输送到氧 脱木素反应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加入的20kg每吨浆的氧气和含碱 量为以氢氧化钠计对绝干浆量的4%的碱溶液混合，并在管路中通入蒸汽将该浆加热 升温。之后该浆在混合器中经过充分混合后进入氧脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁， 加入量为绝干浆重量的1%,进口温度95'C，压力0.9Mpa，停留75分钟使该浆能进 行充分的脱木素反应，塔顶温度为100度，压力保持为0.6MPa。处理完成后将该浆 喷放到浆池并稀释，再进行两段漂白，用氯量为绝干桨的3%,浆的浓度为3.5°/。,' 漂白的温度为5(TC，漂白的时间为60分钟，碱处理为用碱量为以氢氧化钠计对绝 干桨量4%，浆的浓度为12%,漂白温度为5(TC,时间为150分钟。所述的低白度 浆的裂断长为6.0km，耐折度为79次，撕裂度为246mN，白度为55%ISO，打浆度 为340SR。
实施例5
将麦草装入蒸煮锅中，往蒸煮锅中加入蒸煮药液，亚硫酸铵加入量为绝干原料
量的13%，液比l: 3.5，第一次加热升温至105T:，在此温度下保温20分钟，再小
放汽20-30分钟，二次加热升温45分钟至温度为166°C，保温60分钟。蒸煮后得到
硬度为25相当于卡伯价43的高硬度浆，输送到高频疏解机中进行疏解，再将浆料
送入现有技术中提取黑液用的双辊挤浆机进行挤浆，挤浆之后得到浓度为32%的高
硬度浆，再用清水调节浓度至15%，然后通过螺旋输送机加热该浆至70°C并输送到
中浓浆管。该浆在中浓浆管中先经过调质处理排除浆内的空气使之流态化，后经离
心式中浓浆泵输送到氧脱木素反应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加入的
20kg每吨浆的氧气和含碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的4%的碱溶液混合，并在
管路中通入蒸汽将该桨加热升温。之后该浆在混合器中经过充分混合后进入氧脱木
素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆重量的1%，进口温度95°C，压力
0.9Mpa，停留75分钟使该浆能进行充分的脱木素反应，塔顶温度为100度，压力保持为0.6MPa。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，再进行两段漂白，用氯量为绝 干浆的3%，浆的浓度为3%,漂白的温度为55'C，漂白的时间为50分钟，碱处理 为用碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量4%，浆的浓度为12%，漂白温度为55°C， 时间为120分钟。所述的低白度浆的裂断长为5.3km，耐折度为18次，撕裂度为 245mN，白度为53y。ISO，打浆度为36。SR。
实施例6
将麦草用锤式破碎机进行干法备料后，装入蒸煮锅中，往蒸煮锅中加入蒸煮药 液，亚硫酸铵加入量为绝干原料量的9.5%，液比l: 4，第一次加热升温至ll(TC, 在此温度下保温20分钟，再小放汽30分钟，二次加热升温50分钟至温度为168'C， 保温90分钟。蒸煮后的得到硬度为23相当于卡伯价38的高硬度浆，再送至常规的 提取黑液用的单螺旋挤浆机进行挤浆，从挤浆机中出来的浆料用较稀黑液稀释至浆 的浓度至2.5-3.0%，送到跳筛进行粗浆筛选，跳筛损失为0.2%，又通过高浓度除渣 器除去杂质，损失0.1%,再将除渣后得到的浆进入水平带式洗浆机进行洗涤，洗涤 时的浆浓度为3.0%,，从洗浆机中出来的浆浓度为9%，洗涤过程中保持68-70°C， 再将其输送到高频疏解机中进行疏解，疏解前的麦草浆的叩解度为26°SR，通过肉 眼可以看到，经过疏解操作的麦草浆掰开后，没有棒状的纤维，疏解后的麦草浆的 叩解度为28"SR，然后通过螺旋输送机加热该浆至70。C并输送到中浓浆管。该浆在 中浓浆管中先经过调质处理排除浆内的空气使之流态化，后经离心式中浓浆泵输送 到氧脱木素反应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加入的30kg每吨浆的氧气和 含碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的4%的碱溶液混合，并在管路中通入蒸汽将该浆 加热升温。之后该浆在混合器中经过充分混合后进入氧脱木素反应塔，保护剂为硫 酸镁，加入量为绝干浆重量的1%，进口温度95'C，压力0.9Mpa，停留75分钟使该 浆能进行充分的脱木素反应，塔顶温度为IOCTC，压力保持为0.6MPa。处理完成后 将该浆喷放到浆池并稀释，再进行两段漂白，用氯量为绝干浆的3%，浆的浓度为 3.5%，漂白的温度为5(TC，漂白的时间为60分钟，碱处理为用碱量为以氢氧化钠 计对绝干浆量3.5%，浆的浓度为10。/。，漂白温度为54'C，时间为130分钟。所述的 低白度浆的裂断长为6.2km，耐折度为12次，撕裂度为242mN，白度为50%ISO， 打浆度为38°SR。
实施例7 16将麦草使用锤式破碎机进行干法备料之后装入蒸煮锅中，往蒸煮锅中加入蒸煮 药液，亚硫酸铵加入量为绝干原料量的10%，液比l: 4，第一次加热升温至140。C，
在此温度下保温20分钟，再小放汽30分钟，二次加热升温55分钟至温度为173°C， 保温90分钟。蒸煮后得到硬度为20相当于卡伯价32的高硬度浆，再送至常规的提 取黑液用的变径单螺旋挤浆机进行挤浆，从挤浆机中出来的浆料用较稀的黑液稀释 至浆的浓度至2.5-3.0%，送到跳筛进行粗浆筛选，跳筛损失为0.2%，又通过高浓度 除渣器除去杂质，损失0.1%，再将除渣后得到的浆进入水平带式洗浆机进行洗涤， 洗涤时的浆浓度为3.0%，从洗浆机中出来的浆浓度为12%，洗涤过程中保持68-70 'C，再将其输送到高频疏解机中进行疏解，然后通过螺旋输送机加热该浆至70°C并 输送到中浓浆管。该浆在中浓浆管中先经过调质处理排除浆内的空气使之流态化， 后经离心式中浓浆泵输送到氧脱木素反应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加 入的20kg每吨浆的氧气和用碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的4%的碱溶液，并在 管路中通入蒸汽将该浆加热升温。之后该浆在混合器中经过充分混合后进入氧脱木 素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆重量的1%，进口温度102°C，压力 1.2Mpa，停留90分钟使该浆能进行充分的脱木素反应，塔顶温度为104'C，压力保 持为0.5MPa。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，再进行两段漂白，用氯量为绝 干浆的2.5%，浆的浓度为3%，漂白的温度为5(TC，漂白的时间为58分钟，碱处理 为用碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量3%，浆的浓度为10%,漂白温度为50'C， 时间为150分钟。所述的低白度浆的裂断长为5.5km，耐折度为75次，撕裂度为 240mN,白度为56。/oISO，打浆度为35。SR。
实施例8
将麦草装入蒸煮锅中，往蒸煮锅中加入蒸煮药液，亚硫酸铵加入量为绝干原料
量的13%，液比l: 3，第一次加热升温至12(TC，在此温度下保温40分钟，再小放
汽30分钟，二次加热升温45分钟至温度为170°C，保温90分钟。蒸煮后得到硬度
为16相当于卡伯价24的高硬度浆，输送到高频疏解机中进行疏解，再将浆料送入
现有技术中提取黑液用的双辊挤浆机进行挤浆，挤浆之后得到浓度为32%的高硬度
浆，再用清水调节浓度至15%，然后通过螺旋输送机加热该浆至70。C并输送到中浓
浆管。该浆在中浓浆管中先经过调质处理排除浆内的空气使之流态化，后经离心式
中浓浆泵输送到氧脱木素反应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加入的20kg每
吨浆的氧气和含碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的4%的碱溶液混合，并在管路中通入蒸汽将该浆加热升温。之后该浆在混合器中经过充分混合后进入氧脱木素反应塔， 保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆重量的1%，进口温度95'C，压力0.9Mpa，停留 75分钟使该浆能进行充分的脱木素反应，塔顶温度为100度，压力保持为0.6MPa。 处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，再进行两段漂白，用氯量为绝干浆的3%，浆 的浓度为3%，漂白的温度为55'C，漂白的时间为50分钟，碱处理为用碱量为以 氢氧化钠计对绝干浆量4%，浆的浓度为12%，漂白温度为55'C，时间为120分钟。 所述的低白度浆的裂断长为4.20km，耐折度为26次，撕裂度为235mN，白度为 57%ISO，打浆度为36°SR。
实施例9
将麦草原料采用常规干法备料之后装入蒸煮锅中，往蒸煮锅中加入蒸煮药液， 亚硫酸铵加入量为绝干原料量的9%，液比l: 4，第一次加热升温至100'C，在此温 度下保温20分钟，再小放汽20分钟，二次加热升温30分钟至温度为165'C，保温 65分钟。蒸煮之后所得到的高硬度浆的硬度为28相当于卡伯价50，用稀黑液稀释 至浓度为3%，再经过现有技术的筛选方法如跳筛筛选法进行筛选，筛选中损失为 0.5%。再采用现有技术中的三段真空洗浆机进行洗涤。洗涤之后得到浓度为10%的 高硬度浆，然后通过螺旋输送机加热该浆至70。C并输送到中浓浆管。该浆在中浓浆 管中先经过调质处理排除浆内的空气使之流态化，后经离心式中浓浆泵输送到氧脱 木素反应塔。该浆在进入反应塔之前在管路中与加入的20kg每吨浆的氧气和含碱量 为以氢氧化钠计对绝干浆量4%的碱溶液混合，并在管路中通入蒸汽将该浆加热升 温。之后该浆在混合器中经过充分混合后进入氧脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁， 加入量为绝干浆量的1%，进口温度95'C，压力0.9Mpa，停留75分钟使该浆能进行 充分的脱木素反应，塔顶温度为IOO'C，压力保持为0.6MPa。处理完成后将该浆喷 放到浆池并稀释，再进行两段漂白，用氯量为绝干浆的2.5%，浆的浓度为3%，漂 白的温度为52'C，漂白的时间为60分钟，碱处理为用碱量为以氢氧化钠计对绝干 浆量的2%，桨的浓度为10%,漂白温度为52'C，时间为120分钟。所述的低白度 浆的裂断长为4.8km，耐折度为60次，撕裂度为198mN，白度为53%ISO，打浆度 为360SR。
18
权利要求
1、一种麦草原料亚铵法蒸煮制备的低白度浆，其特征在于，所述的低白度浆以麦草为原料制备，所述的低白度浆裂断长为4.8-7.3km，耐折度为12-79次，撕裂度为198-246mN，白度为48-57％ISO，打浆度为33-38°SR。
2、 如权利要求l所述的低白度浆，其特征在于，所述的低白度浆的裂断长为5.8-7.3 km，耐折度为25-79次，撕裂度为210-246mN，打浆度为33-36° SR。
3、 一种制备权利要求1或2所述的低白度浆的方法，其特征在于，所述的方法包括 亚铵法蒸煮、氧脱木素、氯化、碱处理的步骤，其特征在于将麦草原料亚铵法蒸煮 得到硬度为高锰酸钾值16-28的高硬度浆。
4、 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述的亚铵法蒸煮为亚硫酸铵的 用量为对绝干麦草量的9-13°/。，液比为l: 2-4。
5、 根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述的亚铵法蒸煮中，通入蒸汽 进行加热，加热升温至温度为100-120'C时保温20-40分钟，进行小放汽，继续加热 升温至165-173°C,保温60-90分钟。
6、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的氧脱木素为(1) 将蒸煮之后得到硬度为高锰酸钾值16-28的高硬度浆泵送至氧脱木素反应塔， 并加入氢氧化钠和氧气；以及(2) 该高硬度浆在该氧脱木素反应塔内进行脱木素反应，得到硬度为高锰酸钾值 10—14的浆。
7、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(1)中的高硬度浆硬度为高锰酸 钾值20—24，步骤(2)中的浆硬度为高锰酸钾值11一13。
8、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的氧脱木素为单段氧脱木素，使 用一个氧脱木素反应塔；所述的高硬度奖在该反应塔进口处的温度为95 — 10(TC,压 力为0.9—1.2MPa，出口处的温度为100_105°C，压力为0.2—0.6MPa;所述的氧脱 木素处理中用碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的2-4%,氧气的加入量为20—40kg 每吨浆；所述的高硬度浆在该反应塔内的反应时间为60 — 90分钟。
9、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的氯化为用氯量为绝干浆的2.5-3°/。， 浆的浓度为3-3.5%，漂白的温度为50-55°C，漂白的时间为45-60分钟。
10、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的碱处理为用碱量为以氢氧化 钠计对绝干浆量的2-4%，浆的浓度为10-12%，漂白温度为50-55°C,时间为100-150分钟。
11、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在亚铵法蒸煮之后、氧脱木素之前， 还包括挤桨，所述的挤浆为将亚铵法蒸煮后得到的硬度为高锰酸钾值16-28高硬度浆 用现有技术中用来提取黑液的挤浆机中在挤压力作用下进行挤浆。
12、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在亚铵法蒸煮之后，氧脱木素之前，还包括疏解，所述的疏解为按照现有技术的方法，对蒸煮之后所得的硬度为高锰酸钾值16-28的高硬度浆进行疏解，使纤维结构变得疏松。
13、 权利要求1或2所述的低白度浆在制备新闻纸、超级压光纸、包装纸、纸尿裤、 皱纹卫生纸、纸巾纸、面巾纸、餐巾纸、擦手纸，厨房用纸、书写纸、胶印书刊纸、 胶版印刷纸、单面书写纸、单面胶版印刷纸以及瓦楞纸中的应用。
14、 权利要求1或2所述的低白度浆在制备纸浆模塑制品中的应用，所述制品包括 碗、盆、杯、桶、碟、盘、托盘以及餐盒；托架、电焊防护罩、室内装饰板、模塑 花盆、模塑育苗杯、模塑拖鞋、以及吸水垫卫生间座垫；模塑医用托盘容器、模塑 医用护理品、以及一次性医疗器皿。
全文摘要
本发明公开了一种麦草原料亚铵法蒸煮制备的低白度浆及其制备方法。所述的低白度浆裂断长为4.8-7.3km，耐折度为12-79次，撕裂度为198-246mN，白度为48-57％ISO，打浆度为33-38°SR。所述的低白度浆可作为制备高质量生活用纸、以及学生用纸的浆料。所述的制备方法包括亚铵法蒸煮、氧脱木素、氯化、碱处理等步骤，经过亚铵法蒸煮得到硬度为16-28，相当于卡伯价27-43再行氧脱木素处理，或者在氧脱木素之前再配合挤浆和/或疏解步骤，在进行氯化和碱处理，得到上述低白度浆。所述方法中没有进行次氯酸盐漂白，同时浆料的强度得到了保护，避免了因为次氯酸盐的影响而使得浆料中的纤维素降解。
文档编号D21H11/00GK101451321SQ20071030020
公开日2009年6月10日 申请日期2007年12月5日 优先权日2007年12月5日
发明者宋明信, 李洪法, 杨吉慧, 毕衍金, 陈松涛 申请人:山东泉林纸业有限责任公司