專利名稱：一種稻草和/或麥草原料的半化學(xué)漿制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制漿造紙領(lǐng)域，涉及一種紙槳制備方法，具體是一種稻草和/ 或麥草原料的半化學(xué)漿制備方法。
背景技術(shù)：
造紙的原料主要是植物纖維，包括木材纖維和非木材纖維。在歐洲和美洲等森林資源豐富的國家，木材是主要的造紙?jiān)希?0%以上的紙張都是由木材 纖維原料抄造出來的。在我國和其它一些亞洲國家，由于木材資源短缺，非木材資源是制漿造紙 的重要原料。稻草和麥草是我國重要的非木材造紙纖維原料。傳統(tǒng)的稻草和麥 草化學(xué)法制漿存在廢液濃度高、污染大，且廢液中含硅量高導(dǎo)致堿回收階段難 處理等缺陷。因此，近年來，得率高、污染少、化學(xué)藥品消耗少的稻草和麥草 高得率漿制備技術(shù)發(fā)展迅速，其中主要包括半化學(xué)漿的制備技術(shù)。由于得率高、 紙漿強(qiáng)度好，稻草和麥草半化學(xué)漿得到了廣泛的重視，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?現(xiàn)行的稻草和/或麥草半化學(xué)漿的制備工藝是備料后，原料經(jīng)過洗滌和化學(xué) 預(yù)浸漬處理或蒸煮，再輸送到盤磨機(jī)進(jìn)行磨槳處理。生產(chǎn)上采用的磨漿處理有 先經(jīng)過高濃度(漿料濃度15 35%)磨漿形成粗漿，再經(jīng)過低濃度(漿料濃 度3 4%)磨漿成為良槳，用于抄造紙張的工藝；也有只進(jìn)行低濃度(漿料 濃度3 4%)磨槳，成漿用于抄造紙張的處理方法。因?yàn)榈静莺?或麥草半化 學(xué)漿纖維比較挺硬，且纖維短小，雜細(xì)胞含量高，采用這種低濃度磨漿處理， 對纖維造成了較嚴(yán)重的切斷，使成漿纖維平均長度較低，紙張的強(qiáng)度性能較差。 而采用高濃度磨漿又存在著漿料輸送困難，設(shè)備投資大，磨漿能耗高等缺點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有制備工藝的缺點(diǎn)，提供一種能耗低、改善紙張 強(qiáng)度性能的稻草和/或麥草原料的半化學(xué)漿制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種稻草和/或麥草原料的半化學(xué)漿制備方法，其特征在于包括如下步驟 (1)稀釋和分散稻草和/或麥草原料經(jīng)化學(xué)預(yù)浸漬處理或蒸煮后，輸送到水力碎漿機(jī)進(jìn)行稀釋和分散，加水調(diào)節(jié)濃度至2.5~4.5% (重量％)，并分散 成均勻的物料，處理時(shí)間為20 30分鐘；(2) 離散和疏解經(jīng)稀釋和分散后的物料泵送至疏解機(jī)進(jìn)行處理，將稻草 和/或麥草原料離散和疏解成為纖維束，疏解機(jī)執(zhí)行元件轉(zhuǎn)速為980 1500轉(zhuǎn)/ 分；在疏解機(jī)執(zhí)行元件高速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的剪切力作用下，稻草和/或麥草原料被 離散和疏解成為纖維束，且對纖維的損傷很少；(3) 脫水濃縮經(jīng)疏解機(jī)離散和碎解后的漿料，輸送至脫水設(shè)備進(jìn)行脫水， 濃縮至6 10% (重量°/。)的濃度；(4)打漿處理脫水濃縮后的漿料泵送至盤磨機(jī)進(jìn)行打漿處理，盤磨機(jī) 執(zhí)行元件轉(zhuǎn)速為750 1500轉(zhuǎn)/分，經(jīng)過盤磨機(jī)的打漿作用，纖維束被充分離 解成為單根纖維，并產(chǎn)生一定程度的細(xì)纖維化，此時(shí)漿料打漿度在32 40 。SR 之間，成為供抄紙用的漿料。處理后紙漿的數(shù)均纖維長度為0.72 0.90mm，重 均纖維長度為0.89 1.29mm， 二重重均纖維長度為1.17 1.78mm。本發(fā)明與現(xiàn)有的制備方法相比，有如下優(yōu)點(diǎn) (1)在2.5 4.5%的濃度條件下，稻草和/或麥草原料在疏解機(jī)中離散和 疏解成為纖維束，同時(shí)纖維吸水潤脹，使纖維變得柔軟，可塑性增加，為磨漿 時(shí)分離出更多的完整纖維以及纖維的細(xì)纖維化創(chuàng)造了有利條件。(2)在6 10%濃度條件下打漿，和傳統(tǒng)的低濃度(3 4%)打漿相比， 纖維所受的切斷作用大大減少，纖維間的摩擦作用增強(qiáng)，因而打漿過程對纖維 的作用以細(xì)纖維化(包括內(nèi)部細(xì)纖維化和外部細(xì)纖維化)作用為主，可有效地 保留纖維長度，有利于改善紙張的強(qiáng)度性能。(3)本發(fā)明提供的制備方法，由于采用了 2. 5 4. 5%濃度條件下的離散 和疏解處理和6 10%濃度條件下的打漿處理相結(jié)合的制備方法，與傳統(tǒng)的高 濃度(15 35%)磨漿后再進(jìn)行低濃度(3 4%)磨漿，或只進(jìn)行低濃度(3 4%)磨漿工藝相比較，可降低制備過程能耗20%以上。同時(shí)，由于有效保留 了纖維長度，減少了對纖維的損傷，紙張的強(qiáng)度性能指標(biāo)可提高10%以上。


圖1是本發(fā)明提供的制備方法的一種具體實(shí)施方式

的流程圖。 圖2是本發(fā)明提供的制備方法的另一種具體實(shí)施方式

的流程圖。具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步具體的描述，但本發(fā)明要求保護(hù) 的范圍并不局限于實(shí)施例所表述的范圍。實(shí)施例1實(shí)施例1按照圖1所表示的裝置進(jìn)行如下操作(1)稻草原料經(jīng)化學(xué)預(yù)浸漬處理或蒸煮后，送到水力碎槳機(jī)1進(jìn)行稀釋 和分散。在這里，原料加水稀釋至3.5% (重量％)的濃度，并分散成均勻的物料，處理時(shí)間為20分鐘。(2) 經(jīng)稀釋和分散后的物料由泵2輸送至疏解機(jī)3進(jìn)行離散和疏解處理。 疏解機(jī)執(zhí)行元件轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分。在疏解機(jī)執(zhí)行元件高速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的剪切力 作用下，稻草原料被離散和疏解成為纖維束。(3) 經(jīng)疏解機(jī)3離散和疏解后的漿料，輸送至脫水設(shè)備4進(jìn)行脫水，濃 縮至8.4% (重量％)的濃度。(4) 脫水后的漿料貯存在貯漿池5中，再由泵6輸送至貯漿池7中，當(dāng) 貯漿池7中的漿料達(dá)到一定的液位后，啟動盤磨機(jī)8對漿料進(jìn)行打漿處理。盤 磨機(jī)執(zhí)行元件轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分。經(jīng)過盤磨機(jī)的打漿作用，纖維束被充分離解 成為單根纖維，并產(chǎn)生一定程度的細(xì)纖維化，成為供抄紙用的漿料。經(jīng)過以上制備方法處理后，紙漿的打漿度為35 °SR，數(shù)均纖維長度為 0.78mm，重均纖維長度為1.02mm， 二重重均纖維長度為1.37mm。實(shí)施例2實(shí)施例2按照圖1所表示的裝置進(jìn)行如下操作(1)麥草原料經(jīng)化學(xué)預(yù)浸漬處理或蒸煮后，送到水力碎漿機(jī)1進(jìn)行稀釋 和分散。在這里，原料加水稀釋至4.5% (重量％)的濃度，并分散成均勻的 物料，處理時(shí)間為30分鐘。(2) 經(jīng)稀釋和分散后的物料由泵2輸送至疏解機(jī)3進(jìn)行離散和疏解處理。 疏解機(jī)執(zhí)行元件轉(zhuǎn)速為980轉(zhuǎn)/分。在疏解機(jī)執(zhí)行元件高速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的剪切力 作用下，麥草原料被離散和疏解成為纖維束。(3) 經(jīng)疏解機(jī)3離散和疏解后的漿料，輸送至脫水設(shè)備4進(jìn)行脫水，濃 縮至10% (重量％)的濃度。(4) 脫水后的漿料貯存在貯漿池5中，再由泵6輸送至貯漿池7中，當(dāng) 貯漿池7中的漿料達(dá)到一定的液位后，啟動盤磨機(jī)8對漿料進(jìn)行打漿處理。盤磨機(jī)執(zhí)行元件轉(zhuǎn)速為750轉(zhuǎn)/分。經(jīng)過盤磨機(jī)的打漿作用，纖維束被充分離解 成為單根纖維，并產(chǎn)生一定程度的細(xì)纖維化，成為供抄紙用的漿料。處理后，紙漿的打漿度為32 。SR，數(shù)均纖維長度為0.90mm，重均纖維長 度為1.29mm， 二重重均纖維長度為1.78mm。實(shí)施例3實(shí)施例3按照圖1所表示的裝置進(jìn)行如下操作(1)稻草和麥草各占重量的一半，經(jīng)化學(xué)預(yù)浸漬處理或蒸煮后，送到水 力碎漿機(jī)1進(jìn)行稀釋和分散。在這里，原料加水稀釋至2.5% (重量％)的濃 度，并分散成均勻的物料，處理時(shí)間為25分鐘。(2) 經(jīng)稀釋和分散后的物料由泵2輸送至疏解機(jī)3進(jìn)行離散和疏解處理。 疏解機(jī)執(zhí)行元件轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分。在疏解機(jī)執(zhí)行元件高速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的剪切力 作用下，物料被離散和疏解成為纖維束。(3) 經(jīng)疏解機(jī)3離散和疏解后的漿料，輸送至脫水設(shè)備4進(jìn)行脫水，濃 縮至7% (重量％)的濃度。(4) 脫水后的漿料貯存在貯漿池5中，再由泵6輸送至貯漿池7中，當(dāng) 貯漿池7中的漿料達(dá)到一定的液位后，啟動盤磨機(jī)8對漿料進(jìn)行打漿處理。盤 磨機(jī)執(zhí)行元件轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分。經(jīng)過盤磨機(jī)的打漿作用，纖維束被充分離解 成為單根纖維，并產(chǎn)生一定程度的細(xì)纖維化，成為供抄紙用的漿料。處理后，紙漿的打漿度為38 。SR，數(shù)均纖維長度為0.80mm，重均纖維長 度為1.16mm， 二重重均纖維長度為1.64mm。實(shí)施例4實(shí)施例4按照圖2所表示的實(shí)施方法進(jìn)行操作。其操作工藝與圖1表示的 實(shí)施方法的不同在于筮料經(jīng)脫水設(shè)備4脫水后貯存在貯漿池5中，由泵6 直接泵送到盤磨機(jī)8進(jìn)行打漿處理。具體步驟如下(1) 麥草原料經(jīng)化學(xué)預(yù)浸漬處理或蒸煮后，送到水力碎漿機(jī)l進(jìn)行稀釋 和分散。在這里，原料加水稀釋至3%的濃度，并分散成均勻的物料，處理時(shí) 間為30分鐘。(2) 經(jīng)稀釋和分散后的物料由泵2輸送至疏解機(jī)3進(jìn)行離散和疏解處理。 疏解機(jī)執(zhí)行元件轉(zhuǎn)速為980轉(zhuǎn)/分。在疏解機(jī)執(zhí)行元件高速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的剪切力 作用下，麥草原料被離散和碎解成為纖維束。(3) 經(jīng)疏解機(jī)3離散和疏解后的纖維漿料，輸送至脫水設(shè)備4進(jìn)行脫水， 濃縮至6%的濃度。(4) 脫水后的漿料貯存在貯漿池5中，再由泵6輸送至盤磨機(jī)8對物料 進(jìn)行打漿處理，盤磨機(jī)執(zhí)行元件轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分。處理后，紙漿的打漿度為40 °SR，數(shù)均纖維長度為0.76mm，重均纖維長 度為0.97mm， 二重重均纖維長度為1.27mm。實(shí)施例5實(shí)施例5按照圖2所表示的實(shí)施方法進(jìn)行操作。具體步驟如下(1) 稻草原料經(jīng)化學(xué)預(yù)浸漬處理或蒸煮后，送到水力碎漿機(jī)l進(jìn)行稀釋 和分散。在這里，原料加水稀釋至4%的濃度，并分散成均勻的物料，處理時(shí) 間為25分鐘。(2) 經(jīng)稀釋和分散后的物料由泵2輸送至疏解機(jī)3進(jìn)行離散和疏解處理。 疏解機(jī)執(zhí)行元件轉(zhuǎn)速為1200轉(zhuǎn)/分。在疏解機(jī)執(zhí)行元件高速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的剪切力 作用下，稻草原料被離散和碎解成為纖維束。(3) 經(jīng)疏解機(jī)3離散和疏解后的纖維漿料，輸送至脫水設(shè)備4進(jìn)行脫水， 濃縮至9%的濃度。(4) 脫水后的槳料貯存在貯漿池5中，再由泵6輸送至盤磨機(jī)8對物料 進(jìn)行打漿處理，盤磨機(jī)執(zhí)行元件轉(zhuǎn)速為750轉(zhuǎn)/分。處理后，紙漿的打漿度為39 。SR，數(shù)均纖維長度為0.72mm，重均纖維長 度為0.89mm， 二重重均纖維長度為1.17mm。
權(quán)利要求
1. 一種稻草和/或麥草原料的半化學(xué)漿制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)稀釋和分散稻草和/或麥草原料經(jīng)化學(xué)預(yù)浸漬處理或蒸煮后，輸送到水力碎漿機(jī)進(jìn)行稀釋和分散，加水調(diào)節(jié)濃度至2.5～4.5％(重量％)，并分散成均勻的物料，處理時(shí)間為20～30分鐘；(2)離散和疏解經(jīng)稀釋和分散后的物料泵送至疏解機(jī)進(jìn)行處理，將稻草和/或麥草原料離散和疏解成為纖維束，疏解機(jī)執(zhí)行元件轉(zhuǎn)速為980～1500轉(zhuǎn)/分；(3)脫水濃縮經(jīng)疏解機(jī)離散和碎解后的漿料，輸送至脫水設(shè)備進(jìn)行脫水，濃縮至6～10％(重量％)的濃度；(4)打漿處理脫水濃縮后的漿料泵送至盤磨機(jī)進(jìn)行打漿處理，得到供抄紙用的漿料，盤磨機(jī)執(zhí)行元件轉(zhuǎn)速為750～1500轉(zhuǎn)/分。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的稻草和/或麥草原料的半化學(xué)漿制備方法，其特 征在于步驟(1)中將物料濃度調(diào)節(jié)至3~4% (重量％)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的稻草和/或麥草原料的半化學(xué)漿制備方法， 其特征在于步驟(3)中將漿料的濃度脫水濃縮至7 9% (重量％)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種稻草和/或麥草原料的半化學(xué)漿制備方法，包括如下步驟(1)稻草和/或麥草原料經(jīng)化學(xué)預(yù)浸漬處理或蒸煮后，輸送到水力碎漿機(jī)進(jìn)行稀釋和分散，加水調(diào)節(jié)濃度至2.5～4.5％(重量％)，并分散成均勻的物料；(2)經(jīng)稀釋和分散后的物料泵送至疏解機(jī)進(jìn)行處理，將稻草和/或麥草原料離散和疏解成為纖維束；(3)脫水濃縮經(jīng)疏解機(jī)離散和碎解后的漿料，輸送至脫水設(shè)備進(jìn)行脫水，濃縮至6～10％(重量％)的濃度；(4)打漿處理脫水濃縮后的漿料泵送至盤磨機(jī)進(jìn)行打漿處理，得到供抄紙用的漿料。本發(fā)明的制備方法有效保留了纖維長度，提高了紙張的強(qiáng)度性能，而且能耗低。
文檔編號D21D1/00GK101260630SQ2008100276
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者李友明, 雷利榮 申請人:華南理工大學(xué)