[發明專利]一種化學熱磨機械漿的強化預浸漬方法

無效

• 申請號: 201010198076.1
• 申請日: 2010-06-03
• 公開（公告）號: CN102268825A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 田超;薛崇昀;陳彬;聶怡
• 申請（專利權）人: 中國制漿造紙研究院
• 主分類號: D21C3/02
• 分類號: D21C3/02;D21C3/20;D21D1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及化學機械法制漿領域，是對化學熱磨機械漿制漿工藝的改進，特別是通過加強化學預浸漬效果來改善化學熱磨機械漿的成漿性能，同時降低制漿電耗。

背景技術

化學機械法制漿是20世紀70年代發展起來的一類制漿方法，其基本特征是采用螺旋擠壓機對制漿原料進行擠壓疏解，并用少量化學藥品對原料進行預浸漬，然后主要靠盤磨將其磨制成不同性能的紙漿。由于該工藝中只采用少量的化學藥品，因此化學機械法制漿對纖維原料的利用率遠大于化學法制漿(得率可達90％以上)，同時產生較少的制漿廢水和較低的污染負荷；另外，由于化學預浸漬過程的加入，化學機械法制漿的成漿性能較磨石磨木漿、盤磨機械漿等純機械漿有了較大的提升，其應用范圍更加廣泛，甚至可以用于替代一些紙種中的化學漿，以降低紙品的生產成本。所以，化學機械法制漿在投入工業化運營后，就以高效、環保的突出優勢而備受世界制漿造紙行業的青睞，成為各國研究和開發的重點方向。經過短短三十幾年的發展，全球化機漿產能已經超過600萬噸/年，另外還有接近300萬噸/年的產能正在建設之中。

該類制漿方法的典型代表是化學熱磨機械法制漿工藝(CTMP)，這一工藝從投產至今一直是主流的化學機械法制漿工藝，目前發展較快的堿性過氧化氫機械漿(APMP)和堿性過氧化氫漂白機械漿(PRC-APMP)工藝也是在化學熱磨機械漿的基礎上開發出來的。

但是，這些化學機械法制漿工藝也有一些共性的缺陷。其一，對原料的適應性較差，特別是不適合采用密度較大的原料，較為理想的原料為密度在0.3～0.4g/cm³范圍內的木材，所以木質松軟、潔白的楊木是目前公認較為理想的化機漿原料，但是隨著化機漿產能的迅速擴張，楊木的供應量已經遠遠不能滿足生產需求。因此，桉木等密度(0.4～0.6g/cm³)較大的木材不得不被用來彌補楊木供應量的不足。由此而帶來的問題是，密度較大的原料難以在較短的時間內被化學預浸漬藥液浸透并軟化，一方面加大了磨漿機的工作負荷，增加磨漿電耗，另一方面使纖維被強行撕裂的幾率增大，產生較多的細小纖維，影響成漿質量。雖然通過單純提高化學浸漬的藥品用量可以在一定程度上使上述問題得到改善，但同時也造成制漿廢液的污染負荷增加和成漿得率的下降。其二，纖維束問題是化學機械法制漿的痼疾，目前解決這一問題的方法主要是調整磨漿工藝和加大化學浸漬藥品用量，其中調整磨漿工藝的效果是較為有限的，而加大化學浸漬藥品用量的負面效應也如前面所述。因此，對現有的化學機械法制漿工藝進行有針對性的改進是非常有必要的。

發明內容

本發明通過采用兩段化學浸漬并添加滲透劑來加強化學熱磨機械漿的化學預浸漬效果，強化對制漿原料的潤脹、軟化，并以此改善成漿質量、降低磨漿能耗。

本發明的工藝流程如圖1所示，具體實施方案如下：

(1)備料：將木材原料用削片機切削成尺寸合格的木片，篩除其中的碎渣和泥沙；

(2)I段化學預浸漬：將木片原料與含有NaOH和滲透劑的浸漬液混合均勻，固液比為1∶3，在80～90℃下浸漬25～40min，NaOH的用量(相當于絕干原料重量的百分比，下同)可根據原料的密度大小在1％～2％的范圍內調整，滲透劑用量為0.2～0.5％；

(3)擠壓疏解：用螺旋擠壓機對I段浸漬后的原料擠壓疏解，擠壓比為4∶1；

(4)II段化學浸漬：將擠壓疏解后的漿料與含有NaOH、Na₂SO₃和滲透劑的浸漬液混合，固液比為1∶4，在110～130℃下浸漬25～40min，NaOH用量為2～4％，Na₂SO₃用量為2～4％，滲透劑用量為0.2～0.5％。

(5)磨漿：用磨漿機將II段浸漬后的漿料磨制成漿，并達到所需游離度；

(6)消潛、篩選：將粗漿消潛并篩選出良漿后備用。

本工藝流程中所述滲透劑為烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一種，均為市售工業原料。

與常規化學熱磨機械漿工藝相比，本發明的特點在于：