一种木质纤维原料的处理方法_2

文档序号:9485891阅读:来源:国知局
溶液为乙酸和正下酸的混合酸水溶液,在该混 合酸水溶液中,W有机酸水溶液的质量为lOOwt%计,乙酸的含量为60~90%,例如62%、 65%、68%、71%、74%、77%、80%、83%、86%或89%,正下酸的含量为1~40%,例如3%、 5%、8%、11%、14%、17%、23%、25%、28%、31%、34%或 37%,余量为水。
[0036] 优选地,步骤(2)中所述有机酸水溶液为乙酸和异下酸的混合酸水溶液,在该混 合酸水溶液中,W有机酸水溶液的质量为lOOwt%计,乙酸的含量为60~90%,例如62%、 65%、68%、71%、74%、77%、80%、83%、86%或89%,异下酸的含量为1~40%,例如3%、 5%、8%、11%、14%、17%、23%、25%、28%、31%、34%或 37%,余量为水。
[0037] 优选地,步骤(2)所述无机酸为盐酸、硝酸或硫酸,优选盐酸。
[0038] 优选地,步骤(2)蒸煮过程添加聚丙締酸作为蒸煮助剂,无机酸的质量是绝干木 质纤维原料的质量的2~10%,例如3%、4%、5%、6%、7%、8%或9%,有机酸水溶液为乙 酸和正下酸的混合酸水溶液,W有机酸水溶液和聚丙締酸的质量之和为lOOwt%计,乙酸的 含量为68 ~90%,例如 70%、72%、74%、76%、78%、80%、82%、84%、86%或 88%,正下酸 含量为 8 ~30%,例如 10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%或 28%,聚丙締 酸的含量为 1 ~5%,例如 1.3%、1.6%、1.9%、2. 2%、2. 5%、2. 8%、3. 1%、3. 4%、3. 7%、 4%、4. 3%、4. 6%或 4. 9%,余量为水。
[0039] 优选地,步骤(2)蒸煮过程添加聚丙締酸作为蒸煮助剂,无机酸的质量是绝干木 质纤维原料的质量的2~10%,有机酸水溶液为乙酸和异下酸的混合酸水溶液,W有机酸 水溶液和聚丙締酸的质量之和为lOOwt%计,乙酸的含量为68~90%,例如70%、72%、 74%、76%、78%、80%、82%、84%、86%或 88%,异下酸含量为 8 ~30%,例如 10%、12%、 14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%或 28%,聚丙締酸的含量为 1 ~5%,例如 1. 3%、 1. 6%、1. 9%、2. 2%、2. 5%、2. 8%、3. 1%、3. 4%、3. 7%、4%、4. 3%、4. 6%或 4. 9%,余量为 水。
[0040] 优选地,有机酸水溶液总质量为绝干木质纤维原料的总质量比为2~20倍。
[0041] 在步骤(1)及步骤(2)中如需要调节浓度则可W加入部分水。
[0042] 另外,在蒸煮过程中还会产生少量甲酸、乙酸和慷醒等物质。
[0043] 优选地,待蒸煮结束后,对蒸煮后得到的纤维及蒸煮液进行分离,并收集蒸煮液。
[0044] 优选地,对分离后得到的纤维使用有机酸洗涂,W除掉纤维中残余杂质,有机酸洗 涂后用水W相同方法洗涂,收集有机酸及水洗涂产生的洗涂液。
[0045] 蒸煮结束后,用有机酸对纤维进行洗涂,一方面在洗掉纤维中残留的木质素的同 时,恰好构成了除去过渡金属离子最好的洗涂条件(馨合处理后酸洗纤维),洗掉木质素的 同时也高效地洗掉了附着在纤维表面的过渡金属离子。
[0046] 其中,所述洗涂用的有机酸质量和水的质量均独立地为绝干木质纤维原料质量的 0. 5~20倍,洗涂次数均独立地为1~20。
[0047] 优选地,将蒸煮液及洗涂液充分混合,并对其进行蒸发浓缩,所回收有机酸可用于 蒸煮或纤维洗涂,浓缩液可提取其中的半纤维素及木素等副产物。
[0048] 优选地,对洗涂后得到的纤维进行筛选和过氧化氨漂白,优选全无氯漂白,漂白后 可得到白度更高的优质纸浆。
[0049] 与已有技术相比,本发明具有如下有益效果:
[0050] 本发明通过NazCOs溶液预浸溃、添加无机酸作为蒸煮催化剂的有机酸水溶液蒸 煮两段结合的方法,将木质纤维原料中的娃大量溶出于预浸溃液中,且此段中原料中的木 素与半纤维素并无明显降解,所W并不影响后段蒸煮中木素及半纤维素等副产品的回收利 用,与将娃直接溶于蒸煮黑液中相比,娃的回收难度大大降低,且不影响从蒸煮黑液中回收 副产物;无机酸作为蒸煮助剂,既可加快脱木素的速度,缩短蒸煮时间,也可提高提高纸浆 的强度和纸浆得率,减少废液负荷。
[0051] 本发明通过利用NazCOs溶液预浸溃和有机酸水溶液W及无机酸蒸煮之间的协同 作用,提高了纸浆的得浆率,降低了灰分含量,提高了纸浆的综合性能。
[0052] 此方法工艺简单,反应条件溫和,可在常压条件下完成,成本低廉,并实现了生产 原料的全利用,绿色环保。
【具体实施方式】
[0053] 下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0054] 实施例1
[00巧]将薦渣(水分含量8%)切碎,称取粒径大于60目筛孔孔径的薦渣原料50g放入 压力容器中,按液固质量比8 : 1量取胞2〇)3水溶液进行预浸溃,其中化2〔〇3水溶液中化2〔〇3 的浓度为20%,充分揽拌后,在120°C下反应30min,预浸溃结束后将预浸溃液收集,并用清 水对纤维进行清洗,收集清洗液;
[0056]按液固质量比12:1量取乙酸溶液,其中乙酸溶液浓度为90%,添加Ig盐酸于乙酸 溶液中,充分揽拌后放入压力容器中,在120°C下反应ISOmin,蒸煮结束后,对纤维进行过 滤,并用乙酸对纤维进行洗涂,乙酸洗涂后用清水W相同方法洗涂,收集乙酸及清水洗涂产 生的洗涂液;
[0057] 对预浸溃段的预浸溃液及洗涂液在负压8X104Pa、蒸发溫度80°C条件下进行蒸发 浓缩,回收水,浓缩液经过处理可得到副产品娃酸钢;
[0058] 将蒸煮段产生的蒸煮液、洗涂液的混合液在负压8X104Pa、蒸发溫度80°C条件下 进行蒸发浓缩,冷凝回收乙酸,待浓缩至浓缩液中乙酸总含量为20%时停止浓缩,所回收乙 酸可重新用于蒸煮或洗涂。浓缩液用于提取其中的半纤维素及木素等副产物;
[0059] 对得到的纤维筛选后全无氯漂白,得到白度85%ISO的优质纸浆纤维。
[0060] 实施例2
[0061] 将薦渣(水分含量8%)切碎,称取粒径大于60目筛孔孔径的的薦渣原料50g放入 压力容器中,按液固质量比8 : 1量取胞2〇)3水溶液进行预浸溃,其中化2〔〇3水溶液中化2〔〇3 的浓度为20%,充分揽拌后,在120°C下反应60min,预浸溃结束后将预浸溃液收集,并用清 水对纤维进行清洗,收集清洗液;
[0062] 按液固质量比8:1量取乙酸溶液,其中乙酸溶液浓度为95%,添加Ig盐酸于乙酸 溶液中,充分揽拌后放入压力容器中,在120°C下反应120min,蒸煮结束后,对纤维进行过 滤,并用乙酸对纤维进行洗涂,乙酸洗涂后用清水W相同方法洗涂,收集乙酸及清水洗涂产 生的洗涂液;
[0063] 对预浸溃段的预浸溃液及洗涂液在负压8X104Pa、蒸发溫度72°C条件下进行蒸发 浓缩,回收水,浓缩液经过处理可得到副产品娃酸钢;
[0064] 将蒸煮段产生的蒸煮液、洗涂液的混合液在负压9X104Pa、蒸发溫度72°C条件下 进行蒸发浓缩,冷凝回收乙酸,待浓缩至浓缩液中乙酸总含量为30%时停止浓缩,所回收乙 酸可重新用于蒸煮或洗涂。浓缩液用于提取其中的半纤维素及木素等副产物;
[0065]对得到的纤维筛选后全无氯漂白,得到白度83%ISO的优质纸浆纤维。
[006引 实施例3
[0067] 其余与实施例1相同,除蒸煮溶剂为甲酸。
[006引 实施例4
[0069] 其余与实施例1相同,除蒸煮溶剂为甲酸和乙酸的混合物。
[0070] 实施例5
[0071] 其余与实施例1相同,除蒸煮溶剂为乙酸和正下酸的水溶液,其中,W有机酸水溶 液的质量为lOOwt%计,乙酸的含量为70%,正下酸的含量为20%,余量为水。
[007引 实施例6
[0073] 其余与实施例1相同,除蒸煮溶剂为乙酸和异下酸的水溶液,其中,W有机酸水溶 液的质量为lOOwt%计,乙酸的含量为70%,异下酸的含量为20%,余量为水。
[0074] 实施例1W及实施例3~6分别采用了不同的有机酸,其中,实施例5和6的技术 效果显著地优于实施例1、3~4,可W证实,采用乙酸和正下酸的混合酸W及乙酸和异下酸 的混合酸作为蒸煮试剂的技术效果的显著优异甲酸、乙酸W及甲酸乙酸的混合物作为蒸煮 试剂。
[00巧]实施例7
[0076] 其余与实施例1相同,除步骤(2)蒸煮过程添加聚丙締酸作为蒸煮助剂,有机酸水 溶液为乙酸和正下酸的混合酸水溶液,W有机酸水溶液和聚丙締酸的质量之和为lOOwt% 计,乙酸的含量为70%,正下酸含量为20%,聚丙締酸的含量为1 %,余量为水。
[0077] 可W证实,实施例7的技术效果显著地优于实施例5和6的技术效果。
[007引 实施例8
[0079] 其余与实施例1相同,除催化剂为硝酸。
[0080] 实施例9
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