一种采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法转让专利

申请号 : CN201110429153.4

文献号 : CN102517968B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 王乐军马君志秦翠梅姜明亮王东吴亚红李昌垒郝连庆

申请人 : 恒天海龙股份有限公司

摘要 :

本发明公开了一种采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法,包括原料备料、汽蒸、洗料、浓缩、蒸煮、挤浆、筛选、碱精制、漂白、酸处理、水洗、后精选、抄浆后制得成品浆;本发明的优点在于:提供了一种单独用桑枝杆芯制备溶解浆的方法,避免了全杆制浆时因桑枝和桑枝杆芯结构不同造成蒸煮条件过剧烈或不足影响产品质量和得率,本发明增加了蒸煮设备的装料量,降低了后续的蒸煮强度,降低了污染,有效地缓解了当前粘胶纤维的生产原料紧张问题。

权利要求 :

1.一种采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法,其特征在于:包括原料备料、汽蒸、洗料、浓缩、蒸煮、挤浆、筛选、碱精制、漂白、酸处理、水洗、后精选、抄浆后制得成品浆,具体操作如下:(1)备料:将桑杆芯切为长3-7cm的段状后,进行压溃处理,压溃压力0.30~0.60MPa;

(2)汽蒸:将上述步骤(1)备料处理后的杆芯,30±5min升温至110~130℃,在0.20~

0.35MPa下,汽蒸处理40~60min,使聚戊糖质量含量2~5%;

(3)洗料:洗涤水温度50~60℃,洗涤2~3遍;

(4)浓缩:将洗涤后的浆料进行压榨浓缩,压榨压力0.15~0.25MPa;

(5)蒸煮:蒸煮液比1:2.5~3.5,配碱以NaOH计浓度为30~50g/L,用碱量以NaOH计为绝干物料质量的8~12%;采用二次升温法,一次升温30±5min,蒸煮设备内的压力达到

0.25±0.05MPa,小放汽至蒸煮设备内的压力为0MPa;二次升温40±5min,蒸煮设备内的压力达到0.5±0.05MPa,保温100~150min后大放汽;蒸煮后黑液CODcr 9000~12000 mg/L,色度2000~3000倍,半浆灰份0.80~1.5 %,铁份80~120mg/kg,粘度12.0~14.0mPa.s,木素含量0.15~0.25%;

(6)挤浆:进浆浓度2~5%,出浆浓度15~25%,挤浆压力0.10~0.25 MPa;

(7)筛选:振框平筛进浆浓度1~1.5%,出浆浓度0.6~0.8%;压力筛进浆浓度1.0~

2.5%,进浆压力0.1~0.25 MPa;

(8)碱精制:浆浓6~10%,碱精制温度80℃~100℃,氢氧化钠加入量为绝干浆料质量的7~10%,时间40~60min;

(9)漂白:漂前浆浓为4.5~8.0%,调节浆料pH值在8~11之间,漂液加入量为绝干浆料质量的0.5~4%,漂白时间40~90min,十分钟残氯0.20~0.70g/L;

(10)后处理:将漂白后的浆料经过酸处理、水洗、后精选、抄浆以及烘干后得到所述溶解浆成品。

2.根据权利要求1所述的采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法,其特征在于:所述步骤(1)的压溃压力0.40MPa。

3.根据权利要求1所述的采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法,其特征在于:所述步骤(2)汽蒸后聚戊糖含量3.52%,木素含量4.95%。

4.根据权利要求1所述的采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法,其特征在于:所述步骤(4)压榨压力为0.20MPa。

5.根据权利要求1所述的采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法,其特征在于:所述步骤(5)蒸煮中蒸煮液比1︰3.0,配碱以NaOH计浓度为40g/L,用碱量以NaOH计为绝干物料质量的10%;采用二次升温法,一次升温30min,蒸煮设备蒸球内的压力达到

0.20MPa,小放汽至蒸球内的压力为0MPa;二次升温40min,蒸球内的压力达到0.50MPa,保温120min后大放汽;蒸煮后黑液CODcr 9264 mg/L、色度 2066倍、半浆灰份1.14 %、铁份

99mg/kg、粘度12.6mPa.s、木素含量0.20%。

6.根据权利要求1所述的采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法,其特征在于:所述步骤(6)挤浆的进浆浓度4%,出浆浓度20%,挤浆压力0.15MPa。

7.根据权利要求1所述的采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法,其特征在于:所述步骤(7)筛选的振框平筛进浆浓度1%,出浆浓度0.7%;压力筛进浆浓度2.0%,进浆压力0.20 MPa。

8.根据权利要求1所述的采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法,其特征在于:所述步骤(8)碱精制:浆浓8%,碱精制温度90℃,氢氧化钠加入量为绝干浆料质量的

8%,时间50min。

9.根据权利要求1所述的采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法,其特征在于:所述步骤(9)漂白:漂前浆浓为5%,漂前调pH为10,漂液加入量为绝干浆料质量的2%,漂白时间50min,十分钟残氯0.36g/L。

10.根据权利要求1所述的采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法,其特征在于:制备得到溶解浆产品:甲纤93.7%,灰份0.08%,铁份15 mg/kg,粘度10.7 mPa.s,反应性能206s,小尘埃182mg/kg,白度81%。

说明书 :

一种采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种溶解浆的制备方法,具体地说是一种采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法,属于溶解浆制造技术领域。

背景技术

[0002] 纺织纤维的消费比重,近200年来,特别是近30年来有了巨大的发展。但是纺织纤维原料的增长,面临着诸多困难。目前纤维素粘胶纤维是人们应用非常广泛的一种纤维,而用来生产纤维素粘胶纤维的原料,多以针叶木、阔叶木或棉绒为主要原料。由于全球人口对粮食需求的压力,棉田播种面积今后不可能再增加,单位面积产量的增长空间已经不大。再生纤维素纤维所需的木材浆粕、棉短绒浆粕已达到极限,而且近几年国内的粘胶纤维生产厂家不断扩产,在产能提高的同时技术水平也有了很大的进步,造成粘胶纤维用原料需求不断增长,因此,开辟新的原料来源成为粘胶纤维行业能平稳发展的保障。
[0003] 桑树是当前人们农业生产中一种主要的经济作物,而作为桑树种植的副产品桑枝杆的产量是很可观的,桑枝的纤维平均长度为1.94mm,平均直径11.1μm;亩种桑树5000~5500株,就能亩产桑枝两吨多,所以桑枝的产量非常大。而当前人们对桑树收割以后的桑枝只有一小部分用作饲料、肥料,其余多用作燃柴或放火饶掉,在污染环境的同时造成了极大的浪费。
[0004] 如果将桑枝杆开发作为生产粘胶纤维的制浆原料,不仅可以大大缓解当前粘胶纤维生产原料的紧张问题,也可以大大提高桑枝杆的利用价值和经济价值。然而,桑枝韧皮部和杆芯部形态结构相差较大。韧皮部纤维素含量高,单纤维长度较长,是较好的制浆原料,用韧皮部制浆已有大量的研究及成熟的工艺;杆芯部纤维较短,纤维素含量低,制浆难度较大。目前桑枝用在制浆上均为全杆制浆,然而这种用同一种工艺对韧皮部和杆芯部进行处理,会造成反应不均匀,影响质量及得率,成本大幅上升。

发明内容

[0005] 为了解决上述问题,本发明设计了一种采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法,该方法通过对除去韧皮纤维后的桑枝杆芯进行汽蒸来降低半纤维素含量,减少蒸煮强度,提高反应性能,通过碱精制提高甲纤含量,工艺简单,操作方便,且大大降低了制浆后产生的制浆废液对环境的污染。
[0006] 本发明的技术方案为:
[0007] 一种采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法,包括原料备料、汽蒸、洗料、浓缩、蒸煮、挤浆、筛选、碱精制、漂白、酸处理、水洗、后精选、抄浆后制得成品浆,具体操作如下:
[0008] (1)备料:将桑杆芯切为长3-7cm的段状后,进行压溃处理,压溃压力0.30~0.60MPa,以提高汽蒸及碱液的渗透能力,使蒸煮更加均匀,增加纤维与蒸汽和蒸煮液的接触面积;
[0009] (2)汽蒸:将上述步骤(1)备料处理后的杆芯,30±5min升温至110~130℃,在0.20~0.35MPa下,汽蒸处理40~60min,汽蒸后聚戊糖含量2~5%;
[0010] (3)洗料:洗涤水温度50~60℃,洗涤2~3遍;
[0011] (4)浓缩:将洗涤后的浆料送进行压榨浓缩,压榨压力0.15~0.25MPa;将压榨后的废水及洗涤废水经膜过滤后排污水处理厂;
[0012] (5)蒸煮:蒸煮液比1:2.5~3.5,配碱以NaOH计浓度为30~50g/L,用碱量以NaOH计为绝干物料质量的8~12%;采用二次升温法,一次升温30±5min,蒸煮设备内的压力达到0.25±0.05MPa,小放汽至蒸煮设备内的压力为0MPa;二次升温40±5min,蒸煮设备内的压力达到0.5±0.05MPa,保温100~150min后大放汽;蒸煮后黑液CODcr 9000~12000 mg/L,色度2000~3000倍,半浆灰份0.80~1.5 %,铁份80~120mg/kg,粘度
12.0~14.0mpa.s,木素含量0.15~0.25%;
[0013] (6)挤浆:进浆浓度2~5%,出浆浓度15~25%,挤浆压力0.10~0.25 MPa;
[0014] (7)筛选:振框平筛进浆浓度1~1.5%,出浆浓度0.6~0.8%;压力筛进浆浓度1.0~2.5%,进浆压力0.1~0.25 MPa;
[0015] (8)碱精制:浆浓6~10%,碱精制温度80℃~100℃,氢氧化钠加入量为绝干浆料质量的7~10%,时间40~60min;
[0016] (9)漂白:漂前浆浓为4.5~8.0%,调节PH值在8~11之间,漂液加入量为绝干浆料质量的0.5~4%,漂白时间40~90min,十分钟残氯0.20~0.70g/L;
[0017] (10)后处理:将漂白后的浆料经过酸处理、水洗、后精选、抄浆以及烘干后得到所述溶解浆成品。
[0018] 当然可以根据生产的需要和生产中的状况进行适当的调整,这对本领域内技术人员来说,是公知的常识。
[0019] 本发明的优点在于:
[0020] (1)提供了一种单独用桑枝杆芯制备溶解浆的方法,避免了全杆制浆时因桑枝和桑枝杆芯结构不同造成蒸煮条件过剧烈或不足,影响产品质量和得率;
[0021] (2)杆芯直接蒸煮会造成化工料消耗大,污染重,通过汽蒸使桑枝杆芯变得松软,减少了空隙,增加了蒸煮设备的装料量;汽蒸减少了原料中聚戊糖和木素的含量,降低了后续的蒸煮强度,而且汽蒸后的废液可以用来提取木素和糖;
[0022] (3)蒸煮强度低,传统的化学浆用碱量在20%左右,本发明的用碱量在8~12%,减少化学品用量,使得蒸煮废液CODcr含量降低,降低污水处理成本;
[0023] (4)提供了制备粘胶纤维的一种优质原料,有效地缓解了当前粘胶纤维的生产原料紧张问题,而且为桑枝开发提供一种高附加值的利用途径,变废为宝。

具体实施方式

[0024] 以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
[0025] 除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为重量百分数。
[0026] 实施例1
[0027] 一种采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法,具体操作如下:
[0028] (1)备料:将杆芯切为长5cm的段状后,进行压溃,压溃压力0.30MPa;
[0029] (2)汽蒸:上述步骤(1)备料处理后的杆芯进汽蒸仓,升温时间25min,在0.20MPa,115℃下处理60min,汽蒸后聚戊糖含量4.85%,木素含量5.84%;
[0030] (3)洗料:洗涤水温度50℃,洗涤3遍;
[0031] (4)浓缩:将洗后的浆料送至压榨机浓缩,压榨压力0.15MPa,将压榨后的废水及洗涤废水经膜过滤后排污水处理厂;
[0032] (5)蒸煮:蒸煮液比1:2.5,配碱以NaOH计浓度为30g/L,用碱量以NaOH计为绝干物料质量的8%;采用二次升温法,一次升温25min,蒸煮设备的压力值达到0.20MPa,小放汽至立锅内的压力值为0MPa;二次升温35min,立锅内的压力值达到0.45MPa,保温150min后大放汽;蒸煮后黑液CODcr 11320 mg/L、色度 2216倍、半浆灰份0.90%、铁份89mg/kg、粘度13.8mpa.s、木素含量0.24%;
[0033] (6)挤浆:进浆浓度2%,出浆浓度15%,挤浆压力0.10 MPa;
[0034] (7)筛选:振框平筛进浆浓度1%,出浆浓度0.6%;压力筛进浆浓度1.0%,进浆压力0.1 MPa;
[0035] (8)碱精制:浆浓6%,碱精制温度80℃,氢氧化钠加入量为绝干浆料质量的7%,时间60min;
[0036] (9)漂白:漂前浆浓为4.5%,漂前调PH为8,漂液加入量为绝干浆料质量的4%,漂白时间40min,十分钟残氯0.69g/L;
[0037] (10)后处理:将漂白后的浆料经过酸处理、水洗、后精选、抄浆以及烘干后得到所述溶解浆成品。
[0038] 成品指标:甲纤93.2%,灰份0.10%,铁份18 mg/kg,粘度10.2 mpa.s,反应性能182s,小尘埃162mg/kg,白度80%。
[0039] 实施例2
[0040] 一种采用桑枝杆芯制备粘胶纤维用溶解浆的方法,具体操作如下:
[0041] (1)备料:将杆芯切为长5cm左右的段状后,进行压溃,压溃压力0.40MPa;
[0042] (2)汽蒸:上述步骤(1)备料处理后的杆芯进汽蒸仓,升温时间30min,在0.30MPa,128℃下处理50min。汽蒸后聚戊糖含量3.52%,木素含量4.95%;
[0043] (3)洗料:洗涤水温度50℃,洗涤3遍;
[0044] (4)浓缩:将洗后的浆料送至压榨机浓缩,压榨压力0.20MPa;将压榨后的废水及洗涤废水经膜过滤后排污水处理厂;
[0045] (5)蒸煮:蒸煮液比1:3.0,配碱以NaOH计浓度为40g/L,用碱量以NaOH计为绝干物料质量的10%;采用二次升温法,一次升温30min,蒸煮设备蒸球内的压力达到0.20MPa,小放汽至蒸球内的压力为0MPa;二次升温40min,蒸球内的压力达到0.50MPa,保温120min后大放汽;蒸煮后黑液CODcr 9264 mg/L、色度 2066倍、半浆灰份1.14 %、铁份99mg/kg、粘度12.6mpa.s、木素含量0.20%;
[0046] (6)挤浆:进浆浓度4%,出浆浓度20%,挤浆压力0.15MPa;
[0047] (7)筛选:振框平筛进浆浓度1%,出浆浓度0.7%;压力筛进浆浓度2.0%,进浆压力0.20 MPa;
[0048] (8)碱精制:浆浓8%,碱精制温度90℃,氢氧化钠加入量为绝干浆料质量的8%,时