專利名稱：：混合闊葉材原料生產(chǎn)漂白熱磨機(jī)械漿預(yù)處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于一種制漿造紙領(lǐng)域，尤其一種適用于BCTMP制漿工藝的混合闊葉材原料生產(chǎn)漂白熱磨機(jī)械漿預(yù)處理工藝。
背景技術(shù)：
：木材原料的高得率制槳技術(shù)在國內(nèi)外均具有較長的發(fā)展歷史，其制漿方法從早期的磨石磨木漿、木片磨木漿發(fā)展到后來的CTMP，所采用的原料主要為各種針葉木材，產(chǎn)品主要用于新聞紙生產(chǎn)。在最近的幾十年中，隨著造紙技術(shù)的不斷進(jìn)步，帶補(bǔ)充漂白的TMP、BCTMP以及APMP和改型的PRC-APMP等新的生產(chǎn)工藝不斷產(chǎn)生，生產(chǎn)原料也從最初的馬尾松、云衫等針葉材擴(kuò)展到桉木、楊木、楓木等闊葉材，其產(chǎn)品的應(yīng)用范圍亦不斷拓展，除原有的新聞紙、紙板、瓦楞原紙和衛(wèi)生紙外，在銅版紙、LWC紙、白卡紙等高級(jí)紙張中的應(yīng)用也不斷獲得成功的范例。以TMP和CTMP為例，其產(chǎn)品質(zhì)量如表1所示表1:云衫、楊木化機(jī)漿質(zhì)量指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>在上述生產(chǎn)過程中，植物纖維受到高溫和強(qiáng)堿的共同作用，其基本組成成分纖維素大分子可能在很短的時(shí)間里受到較嚴(yán)重的降解和破壞，從而導(dǎo)致纖維強(qiáng)度的損失。通常，低溶度積常數(shù)(Ksp)的金屬氫氧化物的陽離子，被鎂堿、鎂的堿性氧化物和無機(jī)鎂鹽捕獲和沉降形成金屬氫氧化物，有利于避免漂白熱磨機(jī)械漿生產(chǎn)過程中一些直接導(dǎo)致纖維素降解的副反應(yīng)；另外，鎂堿、鎂的堿性氧化物和無機(jī)鎂鹽也會(huì)對(duì)纖維素的降解反應(yīng)起到抑制作用。應(yīng)用鎂化合物這一性質(zhì)，對(duì)混合闊葉材漂白熱磨機(jī)械漿進(jìn)行預(yù)處理可以避免其在生產(chǎn)過程中的強(qiáng)度損失。本專利申請(qǐng)人利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的設(shè)備條件，進(jìn)行了混合闊葉材原料漂白熱磨機(jī)械法制漿預(yù)處理工藝可行性的探索性實(shí)驗(yàn)，在總用堿量為6%、總11202用量為5.5%的條件下進(jìn)行的初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表2所示表2課題組混合闊葉材BCTMP初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果指標(biāo)結(jié)果打漿轉(zhuǎn)數(shù)/游離度(轉(zhuǎn)廣ml)0/572600/315得率(％)8383白度(％)78.1—定量(g/m2)96.398.0松厚度(cmVg)2.42.0裂斷長(km)3.844.23撕裂指數(shù)(mN'm2/g)—4.35根據(jù)上表結(jié)果分析認(rèn)為在該組實(shí)驗(yàn)中，雖然混合闊葉材漂白熱磨機(jī)械漿的強(qiáng)度指標(biāo)良好，優(yōu)于單組份闊葉材化機(jī)漿強(qiáng)度(參見表l)，但對(duì)于目標(biāo)紙種要求來說，本次實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品物理性能略低，可能對(duì)規(guī)?；涑邫n涂布印刷紙和SC-B+紙等高級(jí)文化用紙?jiān)斐刹焕绊憽Ｒ虼?，目前的混合闊葉材化機(jī)漿技術(shù)還不是十分完善，尚存在許多改善之處。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種混合闊葉材原料生產(chǎn)漂白熱磨機(jī)械漿預(yù)處理工藝，該工藝在基本上不增加化學(xué)品消耗的情況下，可有效改善混合闊葉材熱磨機(jī)械漿物理性能，獲得良好的成紙白度。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的—種混合闊葉材原料生產(chǎn)漂白熱磨機(jī)械漿的預(yù)處理工藝，預(yù)處理工藝步驟為(1)原料準(zhǔn)備分別對(duì)闊葉材原料切片，并混合備料；(2)浸漬處理添加為混合闊葉材原料重量的0.5%-1.0%的鎂堿、鎂的堿性氧化物或添加為混合闊材原料重量的1.0%-2.0%的無機(jī)鎂鹽并與原料混合，加水稀釋使原料液比為1:3-5，在80-9(TC溫度條件下浸漬25-35分鐘；(3)I段旋壓設(shè)定螺旋擠壓的壓縮比為1:3-5;(4)I段化學(xué)浸漬同時(shí)向混合闊葉材原料中添加為原料重量3.0%的NaOH、2X的!1202、2%的NaSi03、0.5%的DTPA，在65_75"溫度條件下浸漬50-70分鐘；(5)II段旋壓設(shè)定螺旋擠壓的壓縮比為1:3-5;(6)II段化學(xué)浸漬同時(shí)添加為混合闊葉材原料重量2.0%的NaOH、3.5%的H202、1.5%的NaSi03、0.3%的DTPA，在70_95"溫度條件下浸漬50-70分鐘；(7)高濃磨漿在磨漿機(jī)上進(jìn)行高濃磨漿，磨漿濃度為25%_30%，磨區(qū)壓力>0.12MPa，形成漿液；(8)補(bǔ)充漂白向磨漿后所產(chǎn)生的漿液內(nèi)同時(shí)添加為混合闊葉材原料重量1.2%的Na0H、3.0%的H202、1.1%的NaSi03，0.3%的DTPA，充分混合攪拌；(9)篩選過0.15mm縫篩，良漿消潛備用。而且，所述的鎂堿，鎂的堿性氧化物，無機(jī)鎂鹽等是濃度為^95%的工業(yè)原料；所述的HA是濃度為^30%的工業(yè)原料；所述的NaSi03是Na20含量為19%_22%的工業(yè)原料；所述的DTPA是濃度"30%的工業(yè)原料。而且，所述的鎂堿為氫氧化鎂，鎂的堿性氧化物為氧化鎂或過氧化鎂，無機(jī)鎂鹽為氯化鎂或硫酸鎂或亞硫酸鎂或硅酸鎂或磷酸鎂。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1、本預(yù)處理工藝采用鎂堿、鎂的氧化物或無機(jī)鎂鹽預(yù)處理工藝的混合闊葉材BCTMP制漿技術(shù)，與普通混合闊葉材漂白化機(jī)漿工藝相比，在總用堿量不增加的條件下，原料制漿得率提高，手抄片物理強(qiáng)度呈不同程度提升，光學(xué)性能如白度、返黃值等基本保持不變，完全可以達(dá)到高檔涂布印刷紙和SC-B+紙等高級(jí)文化用紙的規(guī)模化配抄應(yīng)用要求。2、本發(fā)明針對(duì)目前國內(nèi)大中型制漿造紙企業(yè)普遍存在的優(yōu)質(zhì)木材纖維原料供應(yīng)不足、供貨途徑不穩(wěn)定、原料質(zhì)量波動(dòng)較大等主要問題，結(jié)合目前國內(nèi)原料結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀(大多為含有枝椏材的商品楊木和桉木片混合材)，以鎂堿、鎂的堿性氧化物、無機(jī)鎂鹽預(yù)處理混合闊葉材原料，達(dá)到改善成漿強(qiáng)度、拓展原料應(yīng)用范圍的目的；且在成漿指標(biāo)一定的條件下，還可以降低化學(xué)品消耗，減少污染物排放。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，下述實(shí)施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實(shí)施例來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例是以混合闊葉材原料重量為1000KG進(jìn)行詳細(xì)描述，本實(shí)施例適用于BCTMP制槳。本發(fā)明所采用的鎂的堿性氧化物包括氧化鎂(Mg0)、過氧化鎂(Mg02);所采用的鎂鹽包括氯化鎂(MgCl》、硅酸鎂(MgS叫)、硫酸鎂(MgS0》、亞硫酸鎂(MgS0》、磷酸鎂(Mg3(P04)2)。由于這些鎂鹽的添加量、功能、效果基本上相同，因此，本實(shí)施例僅以磷酸鎂為例進(jìn)行敘述，其他鎂鹽的舉例予以省略。—種混合闊葉材原料生產(chǎn)漂白熱磨機(jī)械漿預(yù)處理工藝，工藝步驟為(1)原料準(zhǔn)備對(duì)闊葉材原料切片，按照一定混合比進(jìn)行備料，最終形成1000KG混合闊葉材原料；混合比可根據(jù)技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)定，本實(shí)施例中混合重量比為楊木桉木=60/40。(2)浸漬處理將80公斤的氫氧化鎂或者200公斤磷酸鎂混合浸入混合闊葉材原料，并加水稀釋使原料液比為1:4，在9(TC溫度條件下浸漬30分鐘；(3)I段旋壓將浸漬后的混合闊葉材原料在擠壓機(jī)上進(jìn)行I段螺旋擠壓，該螺旋擠壓的壓縮比為1:4;(4)I段化學(xué)浸漬對(duì)螺旋擠壓后的混合闊葉材原料進(jìn)行I段化學(xué)浸漬，即向混合闊葉材原料中同時(shí)添加30KG的Na0H、20KG的H202、20KG的NaSi03、5KG的DTPA，在70。C溫度條件下浸漬60分鐘；(5)II段旋壓對(duì)I段化學(xué)浸漬后的混合闊葉材原料進(jìn)行II段螺旋擠壓疏解，螺旋擠壓的壓縮比為l:4;(6)II段化學(xué)浸漬向混合闊葉材原料中添加20KG的Na0H、35KG的H202、15KG的NaSi03、3KG的DTPA，在8(TC溫度條件下浸漬60分鐘；(7)高濃磨漿設(shè)定磨漿濃度為25%_30%，磨區(qū)壓力>0.12MPa，得到漿液；(8)補(bǔ)充漂白向上述所形成的漿液內(nèi)同時(shí)添加12KG的NaOH、30KG的H202、11KG的NaSi03，3KG的DTPA，并充分混合攪拌；(9)篩選在篩選機(jī)上過O.15mm目的縫篩，良漿消潛備用。上述步驟中的Mg(OH)2，MgO及Mg3(P04)2均是濃度為>95%的工業(yè)原料；H202是濃度為>30%的工業(yè)原料；化5103是化20含量為19%_22%的工業(yè)原料；DTPA是濃度"30%的工業(yè)原料。下面通過表3驗(yàn)證本發(fā)明的創(chuàng)新效果采用本發(fā)明的預(yù)處理工藝后，混合闊葉材BCTMP制漿的得率、物理強(qiáng)度、光學(xué)性能指標(biāo)如下表3:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種混合闊葉材原料生產(chǎn)漂白熱磨機(jī)械漿的預(yù)處理工藝，其特征在于預(yù)處理工藝步驟為(1)原料準(zhǔn)備分別對(duì)闊葉材原料切片，并混合備料；(2)浸漬處理添加為混合闊葉材原料重量的0.5％-1.0％的鎂堿、鎂的堿性氧化物或添加為混合闊材原料重量的1.0％-2.0％的無機(jī)鎂鹽并與原料混合，加水稀釋使原料液比為1∶3-5，在80-90℃溫度條件下浸漬25-35分鐘；(3)I段旋壓設(shè)定螺旋擠壓的壓縮比為1∶3-5；(4)I段化學(xué)浸漬同時(shí)向混合闊葉材原料中添加為原料重量3.0％的NaOH、2％的H2O2、2％的NaSiO3、0.5％的DTPA，在65-75℃溫度條件下浸漬50-70分鐘；(5)II段旋壓設(shè)定螺旋擠壓的壓縮比為1∶3-5；(6)II段化學(xué)浸漬同時(shí)添加為混合闊葉材原料重量2.0％的NaOH、3.5％的H2O2、1.5％的NaSiO3、0.3％的DTPA，在70-95℃溫度條件下浸漬50-70分鐘；(7)高濃磨漿在磨漿機(jī)上進(jìn)行高濃磨漿，磨漿濃度為25％-30％，磨區(qū)壓力≥0.12MPa，形成漿液；(8)補(bǔ)充漂白向磨漿后所產(chǎn)生的漿液內(nèi)同時(shí)添加為混合闊葉材原料重量1.2％的NaOH、3.0％的H2O2、1.1％的NaSiO3，0.3％的DTPA，充分混合攪拌；(9)篩選過0.15mm縫篩，良漿消潛備用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合闊葉材原料生產(chǎn)漂白熱磨機(jī)械漿預(yù)處理工藝，其特征在于所述的鎂堿，鎂的堿性氧化物，無機(jī)鎂鹽等是濃度為^95%的工業(yè)原料；所述的H202是濃度為^30%的工業(yè)原料；所述的NaSi03是Na20含量為19%_22%的工業(yè)原料；所述的DTPA是濃度"30%的工業(yè)原料。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合闊葉材原料生產(chǎn)漂白熱磨機(jī)械漿預(yù)處理工藝，其特征在于所述的鎂堿為氫氧化鎂，鎂的堿性氧化物為氧化鎂或過氧化鎂，無機(jī)鎂鹽為氯化鎂或硫酸鎂或亞硫酸鎂或硅酸鎂或磷酸鎂。全文摘要本發(fā)明涉及一種適用于BCTMP制漿工藝的混合闊葉材原料生產(chǎn)漂白熱磨機(jī)械漿預(yù)處理技術(shù)，其主要工藝是采用鎂堿、鎂的堿性氧化物、無機(jī)鎂鹽對(duì)混合闊葉材進(jìn)行預(yù)處理，通過兩道擠壓、兩道化學(xué)浸漬工藝和補(bǔ)充漂白即可獲得所需要的良漿。本發(fā)明的預(yù)浸漬混合闊葉材BCTMP制漿技術(shù)與常規(guī)混合闊葉材漂白熱磨機(jī)械漿工藝相比，在總用堿量不增加的條件下，原料制漿得率基本不變，手抄片物理強(qiáng)度呈不同程度提升，光學(xué)性能如白度等基本保持不變，完全可以達(dá)到高檔涂布印刷紙和SC-B+紙等高級(jí)文化用紙的規(guī)模化配抄應(yīng)用要求。文檔編號(hào)D21C1/06GK101718048SQ200910228069公開日2010年6月2日申請(qǐng)日期2009年11月9日優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日發(fā)明者劉建杰,張瑀佳,李群申請(qǐng)人:天津科技大學(xué)