一种竹本色浆制备工艺的制作方法

【技术领域】

本发明涉及制浆造纸技术领域，特别涉及一种竹本色浆制备工艺。

背景技术：

我国具有丰富的非木材纤维资源。竹子主要分布在南方的福建、四川、广西、广东、贵州、云南、浙江等省，具有明显的地带性和区域性。竹子属于中长纤维原料，且长宽比大，纤维素含量高，灰分含量低，(比木材高)，是一种优良的造纸纤维原料。

竹类原料的纤维细胞一般占细胞总面积的60％～70％，稍低于木材而高于一般草类。竹子的纤维形态不同于木材，木材纤维具有紋孔，竹材纤维的紋孔很少且很小，竹子的纤维特性与阔叶木相近，好于一般草类，而且竹类原料的纤维形态在各种、属之间差别不大。竹类纤维综合形态特征是：纤维细长，壁厚腔小，密度大，纤维较挺硬，透明度高。

本发明竹本色浆制备工艺属置换蒸煮系统，针对竹子结构紧密，竹片干燥后导管中封存空气，蒸煮液不易渗透的问题，对蒸煮各阶段的用碱量、温度和时间进行调整和优化，并且保持低温蒸煮目标温度，使竹材的蒸煮得率达到50％～52％，对比传统蒸煮提高了约2％～3％，而且碱耗降低，纸浆的白度和强度提高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对竹子原料特征，调整置换蒸煮系统工艺设计和运行参数，使原溶解浆dp制浆生产线蒸煮竹片获得了巨大的成功。

为了实现上述技术目的，本发明的设计方案如下：

一种竹本色浆制备工艺，包括以下步骤：

(1)正常的竹片装锅：利用蒸汽装锅器提高竹片装锅重量，且保障装锅质量；

(2)竹片汽蒸：利用低压蒸汽加热竹片，蒸煮锅竹片汽蒸至120℃的目标温度；

(3)白液中和：用白液中和竹片表面的酸性氧化物及清洁竹片；

(4)热液填充：根据蒸煮后浆料目标硬度要求及用碱量，从蒸煮锅底部泵入适量的热黑液和热白液；

(5)蒸煮：适量的中压蒸汽直接加热至目标蒸煮温度，用h因子控制蒸煮程度；

(6)置换：利用筛洗工段的黑液置换蒸煮锅的黑液以循环使用，同时冷却蒸煮锅浆料温度低于100℃以下；

(7)冷喷放：利用抽浆泵泵放放空蒸煮锅浆料；

(8)正常的筛洗工序：制得目标浆料硬度的竹本色浆，用于生产竹本色浆板竹本色生活用纸、文化用纸。

优选地，步骤(1)中所述竹片为毛竹片。

优选地，所述毛竹片厚度≦6mm。

优选地，所述竹片的含水量为40％～45％。

优选地，步骤(2)中所述低压蒸汽的压力≧350kpa。

优选地，步骤(3)中白液活性碱浓度aa＝120g/l；硫化度：27％；白液温度：75℃。

优选地，步骤(4)中热黑液为400m³。

优选地，步骤(4)中热白液为170m³。

优选地，步骤(5)中所述中压蒸汽的压力≧1050kpa。

优选地，步骤(5)中所述h因子为700。

通过本技术方案，可以实现以下效果：

(1)本发明竹本色kp浆置换蒸煮制备工艺，采用蒸汽装锅，适度汽蒸竹片，延长热注碱液(初级蒸煮)的时间，使得低温阶段有足够的渗透时间，能够有效地将竹片毛细管中的空气排出来，使药液渗透均匀迅速，实现低温大量脱木素的效果。

(2)本发明竹本色浆制备工艺，在蒸煮原浆较低卡帕值的情况时，因蒸煮目标温度低至150℃，能够最大限度保留原浆竹纤维的强度性能和高得率本色竹浆。

(3)本发明的竹本色浆制备工艺，即使用易得的竹材作为蒸煮原料，制备硫酸盐法竹本色kp化学浆的生产工艺方法，以高效利用当地优质的竹材纤维资源，通过实施林浆纸产业化经营，收到扩大竹林基地、促农增收、绿化山川、保障资源等多赢效果，有力推动区域经济和生态环境的发展。

【附图说明】

图1是本发明的竹本色浆制备工艺流程示意图；

图2是竹片装锅示意图；

图3是竹片汽蒸示意图；

图4是中和示意图；

图5是热液填充示意图；

图6是加热蒸煮示意图；

图7是置换示意图。

【具体实施方式】

为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。

一种竹本色浆制备工艺，包括以下步骤：

(1)正常的竹片装锅：利用蒸汽装锅器提高竹片装锅重量，且保障装锅质量；

(2)竹片汽蒸：利用低压蒸汽加热竹片，蒸煮锅竹片汽蒸至120℃的目标温度；

(3)白液中和：用白液中和竹片表面的酸性氧化物及清洁竹片；

(4)热液填充：根据蒸煮后浆料目标硬度要求及用碱量，从蒸煮锅底部泵入适量的热黑液和热白液；

(5)蒸煮：适量的中压蒸汽直接加热至目标蒸煮温度，用h因子控制蒸煮程度；

(6)置换：利用筛洗工段的黑液置换蒸煮锅的黑液以循环使用，同时冷却蒸煮锅浆料温度低于100℃以下；

(7)冷喷放：利用抽浆泵泵放放空蒸煮锅浆料；

(8)正常的筛洗工序：制得目标浆料硬度的竹本色浆，用于生产竹本色浆板竹本色生活用纸、文化用纸。

步骤(1)中所述竹片为毛竹片。

所述毛竹片厚度≦6mm。

所述竹片的含水量为40％～45％。

步骤(2)中所述低压蒸汽的压力≧350kpa。

步骤(3)中白液活性碱浓度aa＝120g/l；硫化度：27％；白液温度：75℃。

步骤(4)中热黑液为400m³。

步骤(4)中热白液为170m³。

步骤(5)中所述中压蒸汽的压力≧1050kpa。

步骤(5)中所述h因子为700。

下面通过更具体实施例对本发明进行说明。

实施例1

如图1所示，一种竹本色浆制备工艺，包括以下步骤：

(1)正常的竹片装锅：利用蒸汽装锅器提高竹片装锅重量，且保障装锅质量；

(2)竹片汽蒸：利用低压蒸汽加热竹片，蒸煮锅竹片汽蒸至120℃的目标温度；

(3)白液中和：用20m³白液中和竹片表面的酸性氧化物及清洁竹片；

(4)热液填充：根据蒸煮后浆料目标硬度要求及用碱量，从蒸煮锅底部泵入适量的热黑液和热白液；

(5)蒸煮：适量的中压蒸汽直接加热至目标蒸煮温度，用h因子控制蒸煮程度；

(6)置换：利用筛洗工段的黑液置换蒸煮锅的黑液以循环使用，同时冷却蒸煮锅浆料温度低于100℃以下；

(7)冷喷放：利用抽浆泵泵放放空蒸煮锅浆料；

(8)正常的筛洗工序：制得目标浆料硬度的竹本色浆，用于生产竹本色浆板竹本色生活用纸、文化用纸。

生产线设计运行及原料辅材基本参数如下。

蒸煮锅：3×400m³

产能：溶解浆dp＝350adt/d；竹本色kp浆＝360adt/d

竹片种类：福建本地毛竹

竹片基本密度：462kg/m³(2年生)；484kg/m³(5年生)

竹片散堆密度：≧190kg/m³

竹片规格要求：竹片长度15mm～25mm

竹片厚度≦6mm

各筛层存留竹片比率：40mm*40mm≦1％；5mm*5mm≦3％

竹片水份：未水洗40％～45％；水洗竹片约49％

蒸煮后浆料硬度k：溶解浆dp＝12卡伯值；本色kp化学竹浆≧18卡伯值

白液：活性碱浓度aa＝120g/l(naoh计)

硫化度：27％

冷白液温度：75℃

中压蒸汽(饱和)：压力≧1050kpa

低压蒸汽(饱和)：压力≧350kpa

dcs自控工程师参照原有的溶解浆dp一个蒸煮周期程序控制模式，重新建立一套适合蒸煮本色化学kp竹浆的程序控制模式，即同一dcs控制平台可根据溶解浆或本色浆种灵活选择切换不同的蒸煮程序控制模式。

竹本色浆一个蒸煮周期程序控制包含以下7个子程序：

(1)正常的竹片装锅

(2)竹片汽蒸

(3)中和

(4)热液填充

(5)蒸煮

(6)置换

(7)冷喷放

(8)正常的筛洗工序

竹本色浆一个蒸煮周期：(对比了木本色浆一个蒸煮周期)

注：公共系统中压蒸汽压力高低影响汽蒸、热注和蒸煮进程时间。

实施例2

按照申请人生产经营部署安排，浆粕生产线2019年5月29日～6月2日历史上第一次试生产竹浆(含本色竹浆和竹浆粕)，共生产23.5锅，其中竹本色浆6锅(5月29日20184锅次～30日20189锅次)；竹浆粕17.5锅(5月30日20190锅次～6月2日20207锅次)。竹本色浆板生产316.619吨，锅浆产量52.770风干吨/锅；竹浆粕生产623.635吨，锅浆产量35.636风干吨/锅。说明本色竹浆制备工艺技术具有大规模工业化生产的可行性。

竹本色浆一个蒸煮生产周期如下：

(1)正常的竹片装锅：如图2所示，竹片由皮带输送机加入，通过旋风分离器、风机排气；低压蒸汽用于均匀装锅和提高装锅量。

(2)竹片汽蒸：

如图3所示，竹片由低压蒸汽或中压蒸汽加热，蒸汽通过蒸煮锅底部和顶部置换筛板进入蒸煮锅，竹片汽蒸目标温度120℃左右。

(3)中和：如图4所示，用20m³白液中和竹片表面的酸性氧化物及清洁竹片。

(4)热液填充：如图5所示，往蒸煮锅底部泵入400m³热黑液和余量的热白液(白液用量据用碱量和目标浆料硬度调整)

(5)加热蒸煮：如图6所示，利用直接通汽(蒸汽喷嘴)或间接加热至目标蒸煮温度比如150℃，利用h因子控制蒸煮程度比如h因子设定700，蒸煮时间约100min。

(6)置换：如图7所示，利用置换液槽约78℃的黑液置换蒸煮锅里的高温黑液以循环使用，蒸煮锅的浆料温度降至100℃以下，置换时间约80min。

(7)冷喷放：利用抽浆泵泵放放空蒸煮锅浆料，放锅期间利用置换液泵稀释浆料，放锅浆料温度在100℃以下，放锅时间约30min以内。

(8)正常的筛洗工序：制得目标浆料硬度的竹本色浆，用于生产竹本色浆板竹生活纸、文化纸等。

采用本发明实施例2的竹本色浆制备工艺路线制得的竹本色浆板成品质量情况如下表所示：

竹本色浆板成品质量情况

从上表可以看出，采用本发明竹本色浆制备工艺路线可以制得质量合格的竹本色浆。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故但凡依本发明的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围之内。