[發明專利]一種思茅松丙二醇蒸煮制漿的方法

有效

• 申請號: 201410096855.9
• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN103835172A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 何潔;朱勇;陳克利
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: D21C3/20
• 分類號: D21C3/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于木材原料有機溶劑法制漿技術領域，特別涉及一種思茅松原料的丙二醇蒸煮制漿領域。

背景技術

思茅松，學名卡錫松，是云南省主要的速生用材樹種之一，是目前國內使用的針葉木造紙原料中生長速度最快的樹種，思茅松木質結構細密，木質纖維長，且韌性好，其纖維長度平均3.78mm，纖維壁厚3.7μm，尤其晚材壁厚6.7μm，是一種制漿造紙理想原料。

目前思茅松的制漿方法主要為硫酸鹽法及燒堿法，不過這類方法制漿的主要缺點是污染嚴重，設備及廢液處理等投資費用高。有機溶劑制漿法制漿，其目的在于取代傳統制漿工藝，尋求可提高紙質量及產量的新方法。目前，得到廣泛認可的有機溶劑制漿法中，低沸點有機溶劑，比如沸點都小于100℃的乙醇和甲醇等低沸點醇是溶劑制漿中優先選擇的溶劑。但是，這類低沸點有機溶劑的低沸點、高揮發性和易燃等特性，使制漿蒸煮必須高壓下進行，存在潛在的易燃、易爆及相關事故的安全隱患。而丙二醇溶劑沸點為210℃，屬于高沸點型的有機醇，高溫蒸煮時產生的蒸汽壓較小，可以在接近常壓下蒸煮從而安全性高。但目前在高沸點溶劑法制漿過程中，對木材原料的蒸煮溫度大多高于200℃，采用在蒸煮中配加酸類助劑，可期望降低蒸煮溫度。同時丙二醇蒸煮廢液可作為蒸煮液回用，可期望達到溶劑系統內封閉循環使用的效果，從而進一步達到高效節能清潔化生產的目標。

發明內容

本發明目的在于提供一種思茅松有機溶劑制漿的方法，采用該方法制得的紙漿具有得率高，黏度較高，強度較好，紙漿白度較好，且蒸煮過程中壓力小的特點。

本發明蒸煮制漿方法中，是以云南特色材種思茅松為原料，使用丙二醇有機溶劑為蒸煮液，同時配加檸檬酸和硫酸為助劑進行蒸煮制漿。

本發明思茅松有機溶劑法蒸煮制漿方法按照以下具體步驟進行，文中百分比除特別說明外均為質量百分比：

（1）用鍘刀將思茅松劈拆成2cm~3cm，寬度3cm以下的木段，作為制漿實驗原料；

（2）備料后，將木段原料、丙二醇、水及檸檬酸-硫酸混合助劑一并置入鏈式硅油浴蒸煮鍋中進行思茅松丙二醇法蒸煮制漿；蒸煮結束后停止加熱，打開鏈式硅油浴蒸煮鍋，取出鋼制密封小罐，開罐，取出漿料置于350目尼龍漿袋中，分離收集廢液；

（3）所得漿料用1:10液比（即最初原料絕干質量對洗滌時所用新鮮溶液體積的比值）的80-95℃的熱水于90℃的水浴鍋中攪拌洗滌三次，每30min一次，中間離心甩干，最后用清水常溫下洗滌至pH=6.5~7.5；

（4）步驟（3）后所得漿料置于篩漿機中，使用篩縫為0.40mm的篩板加清水進行篩選，分離篩渣，得到思茅松潔凈紙漿。

根據最終紙漿低高錳酸鉀值和高黏度要求，步驟（2）的蒸煮制漿處理條件可以調節，上述步驟（2）丙二醇法蒸煮制漿工藝條件為：將思茅松木段原料和蒸煮溶液以絕干原料質量:?蒸煮溶液總體積的比值=1:4~1:8的液比置入鏈式油浴蒸煮鍋中，其中蒸煮溶液是指在體積百分比濃度為60~90%的丙二醇水溶液中添加絕干原料質量1~3%的檸檬酸和絕干原料質量1~3%的硫酸為助劑而制得的溶液；密閉蒸煮鍋后升溫90min至150℃小保溫90min，升溫時間從80℃開始計時，小保溫結束后繼續升溫60min至最高溫度170℃~190℃下保溫210min~360min。

本發明中試劑無特殊說明，均為市售的常規試劑，使用的丙二醇、檸檬酸和硫酸等試劑為分析純試劑。

本發明相對于現有技術的優點：

丙二醇的沸點超過200℃，高溫蒸煮時產生的蒸汽壓較小，可以在接近常壓下蒸煮從而安全性高。同時加入酸類助劑有利于木質素在酸性條件下的進一步脫除，可期望能顯著降低丙二醇蒸煮過程中所需的最高保溫溫度，從而達到降低蒸煮過程中蒸煮溫度的目的。

速生針葉木原料思茅松的丙二醇法蒸煮制漿，在盡可能清潔化生產前提下，并在促進脫木質素和保護碳水化合物的同時，可在常壓下制得較高得率，較低卡伯值，較好黏度的思茅松制漿。采用本發明方法制得的思茅松紙漿有得率高，強度好的特點，得率可達到52~63%，黏度可達1200~1400mL/g，卡伯值可達18~28。

具體實施方式

下面通過實施例對本發明作進一步描述說明，但本發明保護范圍不局限于所述內容，實施例中所有百分比除特別說明外均為質量百分比，用量均為對絕干原料質量的百分比，液比均為絕干原料質量對總溶液體積的比值。

實施例1：本思茅松丙二醇法蒸煮制漿方法，具體內容如下：