專利名稱：棉桿或灌木或枝椏材的制漿方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造紙漿的方法，特別是用棉桿、或灌木、或枝椏材制造紙漿的方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，棉桿、灌木(如檸條、沙柳、油蒿、楊柴)、或枝椏(如楊樹、松樹、柳樹、泡桐)都是制造瓦楞原紙的上等原料，目前用這些原料制造瓦楞原紙漿料的辦法包括化學(xué)法、半化學(xué)法(化機法)、機械法。

發(fā)明內(nèi)容
化學(xué)法將原料切斷成2～3cm的小節(jié)，放入蒸球中，用10～15％的化學(xué)藥品，在150～160℃蒸煮40～60min，成漿采用Valley打漿機打漿抄紙。該方法成漿得率較低≤50％，化學(xué)藥品消耗較高，廢水不易處理對環(huán)境污染較大，生產(chǎn)能力小，生產(chǎn)成本較高；該漿料生產(chǎn)出的瓦楞原紙挺度較差，目前國內(nèi)已沒有企業(yè)采用此方法。
半化學(xué)法(化機法)把棉桿切斷成2～3cm的小節(jié)，放入蒸球中，用11～13％的化學(xué)藥品，在140℃蒸煮60～120min，然后原料采用雙盤磨磨解成漿，磨漿濃度1～5％。該方法相對化學(xué)法有更高的紙漿得率50～65％，和較低地生產(chǎn)成本；但由于原料的處理不均勻，所以成漿不勻，有的原料化學(xué)處理過重，有的原料還屬生料，成紙強度偏低，不能生產(chǎn)出符合高強瓦楞原紙要求的紙張。
機械法直接把原料用盤磨進行磨解，磨漿過程中加入冷水。該方法成漿得率最高≥80％，生產(chǎn)成本最低，但是該方法所得漿料過于粗糙，成紙結(jié)合強度差，環(huán)壓強度不符合生產(chǎn)瓦楞原紙要求，目前國內(nèi)幾乎沒有企業(yè)選用該方法生產(chǎn)。
本發(fā)明提供了一種新的(全)棉桿、或灌木(如檸條、沙柳、油蒿、楊柴等)、或枝椏材(如楊樹枝、松樹枝、柳樹枝、泡桐枝等枝椏材)的制漿方法。該方法能耗小，生產(chǎn)成本低，得漿率高，生產(chǎn)效率高，漿料適合于生產(chǎn)高強瓦楞原紙。
為達到以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案(1)(全)棉桿或灌木或枝椏材經(jīng)過機械切斷和剖細，使切斷后原料長度3～6cm，粗度直徑≤3cm，合格率≥95％；(2)合格原料進行水浸泡，或蒸汽處理，或既浸泡又汽蒸。在容器中水浸泡原料原料與水比例1∶1～1∶10，水溫10～100℃，浸泡時間5～60min，原料均處于水面以下；在汽蒸倉中蒸汽汽蒸原料，汽蒸倉為鏤空容器則屬汽蒸原料，汽蒸時間2～30min，若汽蒸倉為密閉容器則屬既浸泡又汽蒸原料，原料浸蒸時間5～30min，蒸汽壓力為使上層原料能蒸透為宜；(3)采用螺旋擠輾機對經(jīng)浸蒸透原料進行擠輾破裂，要求螺旋擠輾機物料壓縮比≥1∶2，擠輾時間5～40min，擠輾次數(shù)1～4次，原料得到均勻破裂；(4)經(jīng)破例后原料的蒸煮。將經(jīng)過破裂的原料裝入蒸煮設(shè)備，并加入化學(xué)藥品，配加適當(dāng)?shù)乃?，液?∶1～1∶10；蒸煮設(shè)備容積10～100m3，自帶攪拌器或能自動旋轉(zhuǎn)，自帶加熱裝置或采用蒸汽加熱；蒸煮溫度70～150℃；時間10～120min；(5)蒸煮后原料磨漿。磨漿設(shè)備雙盤磨、錐型磨、柱型磨等，磨漿濃度5～30％；原料經(jīng)過一遍磨后成為粗漿，采用篩選設(shè)備進行纖維分級處理，篩選設(shè)備縫篩、孔篩等，篩選濃度0.5～3％，良漿放入良漿池；篩選出的粗渣再進行磨漿處理，磨后繼續(xù)篩選，良漿放入良漿池，篩渣回磨；(6)良漿打漿。對篩選所得良漿繼續(xù)磨漿處理，直至漿料打漿度25～50°SR。
上述化學(xué)藥品為普通的化工產(chǎn)品，各化學(xué)藥品用量因原料各異，本發(fā)明中的化學(xué)藥品用量控制在燒堿(NaOH)1～10％；蒽醌(AQ)0.05～1％；氫氧化鉀(KOH)0～10％；氫氧化鎂(Mg(OH)2)0～5％；亞硫酸銨((NH3)2SO3)0～10％。
本發(fā)明的優(yōu)點在于本方法首先對原料進行簡單的切斷，然后采用水或蒸汽對原料進行快速軟化一定時間，經(jīng)過簡單軟化的原料再進行螺旋擠輾機擠輾備料。原料簡單切斷的原因是避免原料在擠輾時太長，而近料不方便；同時更有利于在浸泡或汽蒸時液體的快速滲入木質(zhì)層心部，縮短浸泡或汽蒸時間。浸泡或汽蒸切斷后原料的目的是軟化原料，避免在擠輾時原料因太干或太硬纖維受損，或纖維產(chǎn)生糊化。螺旋擠輾機擠輾備料的目的是使原料均勻破碎，并使原料變的蓬松有利于藥液的吸收，以利于蒸煮時化學(xué)藥品對原料的均勻滲透，防止蒸煮的不均勻性；同時可以縮短蒸煮時間和降低蒸煮溫度，從而達到降低成本，提高生產(chǎn)效率的效果。


圖1是本發(fā)明第一實施例的流程圖；圖2是本發(fā)明第二實施例的流程圖。
實施方式采用本發(fā)明生產(chǎn)出來的漿料符合抄造高強瓦楞原紙要求。以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作一個詳細說明實施例1本實施例采用原料為全棉桿。原料采用鼓式削片機進行切斷，規(guī)格3～4cm；合格原料采用常壓汽蒸10分鐘；然后把經(jīng)過汽蒸的原料立即進行擠輾，擠輾機為自制螺旋擠壓機，與物料接觸部件材質(zhì)為不銹鋼或鍍鉻鑄鋼，螺旋擠壓機的結(jié)構(gòu)壓縮比為1∶2.7，物料壓縮比大于1∶4左右；擠輾后原料的蒸煮在十五立升的蒸煮鍋內(nèi)完成，蒸煮鍋為電加熱，自動攪拌。蒸煮溫度130℃，時間30min(不包括升溫時間)，液比1∶4.5，燒堿用量5％，AQ0.2％。蒸煮后原料的磨漿所用設(shè)備為KRK300型高濃盤磨機，磨盤直徑300mm，電機功率30kw，轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分；喂料方式為可調(diào)速螺旋喂料；磨片齒寬3mm，粗磨區(qū)與破碎區(qū)之間以及磨片外緣各有一道漿擋，磨漿濃度控制在15～20％之間。磨后漿料的篩選，把粗漿在跳篩(孔徑1.0mm)上篩選，篩渣回磨，良漿收集，并繼續(xù)磨漿至36.0°SR。在磨漿過程中部分纖維產(chǎn)生了扭曲，為了消除這種扭曲潛能，所有漿料經(jīng)過打漿以后均在室溫1.0％～2.0％濃度下消潛12小時以上。成漿得率78.8％，用100％該漿料抄造所得瓦楞原紙定量113.18g/m2，裂斷長4.54km，環(huán)壓指數(shù)9.92N.m/g，緊度0.55g/cm3，所有指標(biāo)均超過國家A級瓦楞原紙要求。
實施例2本實施例同樣采用棉桿原料，其中除原料浸泡和蒸煮外，其它步驟與實施例1相同。浸泡合格原料采用冷水浸泡，水溫20℃，時間60min。而擠輾后原料的蒸煮溫度90℃，時間60min(不包括升溫時間)，液比1∶4.5，燒堿用量9％，AQ0.2％；蒸煮容器為自制的鈦板浸漬器容積15升，恒溫水浴加熱，人工攪拌。成漿得率82.3％，用100％該漿料抄造的瓦楞原紙定量108g/m2，裂斷長3.80km，環(huán)壓指數(shù)8.50N.m/g，緊度0.52g/cm3，成紙除裂斷長外，所有指標(biāo)均超過國家A級瓦楞原紙要求。
從實施例1和實施例2可知，成漿性能優(yōu)越，均能符合抄造高強瓦楞原紙要求；而且比傳統(tǒng)制漿工藝節(jié)約能耗，降低了成本，更提高了漿料得率10～15％。
權(quán)利要求
1.一種制漿方法，其特征在于包括以下步驟(1)棉桿，或灌木，或喬木枝椏材經(jīng)過機械切斷和剖細，要求切斷后原料長度3～6cm，粗度直徑≤3cm。(2)合格原料在容器中用水進行浸泡或在汽蒸倉中用蒸汽進行汽蒸，浸泡條件原料與水比例1∶1～1∶10，水溫10～100℃，浸泡時間5～60min；汽蒸條件汽蒸時間2～30min，蒸汽壓力使上層原料能蒸透為宜。(3)采用螺旋擠輾機對浸透或蒸透原料進行擠輾破裂，要求螺旋擠輾機結(jié)構(gòu)壓縮比≥1∶2.7，物料壓縮比≥1∶2，擠輾時間5～40min，擠輾次數(shù)1～4次。(4)將經(jīng)過破裂的原料裝入蒸煮設(shè)備，并放入合適的蒸煮化學(xué)藥品和適當(dāng)比例的水進行蒸煮。(5)用磨漿設(shè)備對蒸煮后的原料進行磨漿。(6)原料經(jīng)過一遍磨后成為粗漿，采用篩選設(shè)備進行纖維分級處理。(7)篩選出的粗渣再進行磨漿處理，方法與步驟(5)相同，磨后漿料采用步驟(6)處理。(8)把步驟(6)、(7)所得良漿繼續(xù)進行磨漿處理。
2.如權(quán)利要求1所述的制漿方法，其特征在于所述化學(xué)藥品及各自對量絕干原料按質(zhì)量百分比的用量為燒堿1～10％蒽醌0～1％氫氧化鉀0～10％氫氧化鎂0～5％亞硫酸銨0～10％
3.如權(quán)利要求1所述的制漿方法，其特征在于蒸煮設(shè)備容積為10～100m3，自帶攪拌器或能自動旋轉(zhuǎn)，自帶加熱裝置或采用蒸汽加熱。
4.如權(quán)利要求1所述的制漿方法，其特征在于蒸煮條件為液比1∶1～1∶10，蒸煮溫度70～150℃，時間10～120min。
5.如權(quán)利要求1所述的制漿方法，其特征在于磨漿設(shè)備為雙盤磨、錐型磨、柱型磨、瓦力打漿機。
6.如權(quán)利要求1所述的制漿方法，其特征在于磨漿設(shè)備磨漿濃度控制在5～30％。
7.如權(quán)利要求1所述的制漿方法，其特征在于篩選設(shè)備為縫篩、孔篩。
8.如權(quán)利要求1所述的制漿方法，其特征在于篩選設(shè)備的篩選濃度0.5～3％，篩選良漿放入良漿池，篩渣收堆。
9.如權(quán)利要求1所述的制漿方法，其特征在于良漿磨漿至打漿度25～50°SR。
全文摘要
一種(全)棉桿或灌木或枝椏材制漿方法，它包括以下幾個步驟①用機械設(shè)備把原料切成長3～5cm的節(jié)，較粗原料需要剖切至直徑小于3cm；②切削好的原料采用水浸泡，原料與水的比例為1∶1～1∶10，水溫10～100℃，浸泡時間5～60min；或用蒸汽汽蒸原料，汽蒸時間2～30min；③用螺旋擠輾機對浸泡或汽蒸后的原料進行擠輾破裂，螺旋擠輾機物料壓縮比≥1∶2，擠輾時間5～40min；④對擠輾后的原料進行蒸煮，所用化學(xué)藥品為燒堿1～10％，蒽醌0～1％，氫氧化鉀0～10％，氫氧化鎂0～5％，亞硫酸銨0～10％；蒸煮溫度70～150℃；時間10～120min；液比 1∶1～1∶10；⑤蒸煮后原料磨漿，磨漿濃度1～30％，成漿打漿度25～50°SR。本方法適合于各種枝椏材、灌木材、棉桿或全棉桿等原料，所得本色漿料適用于配抄或抄造高強瓦楞原紙。
文檔編號D21C3/00GK1657694SQ20051005136
公開日2005年8月24日 申請日期2005年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月9日
發(fā)明者曹春昱, 陳彬, 侯彥召, 吳玉輝, 張濤, 穆軍 申請人:中國制漿造紙研究院