樟子松白松杨木化学机械浆的生产方法

摘要

一种樟子松白松杨木化学机械纸浆的生产方法，去皮后一定规格的樟子松、杨木和白松木片，按照比例混合后，经筛选，水洗涤，蒸汽预蒸，撕裂，混合药液浸渍，两段磨浆，消潜，浓缩，混合药液高浓漂白、压力筛选、脱水后得到的浆料白度达75％ISO、游离度小于150CSF、抗张指数大于40.2N.m/g、撕裂指数大于4.9mN.m

说明书

技术领域

本发明属于制浆造纸领域，涉及一种以樟子松白松杨木为原料的化学机械纸浆的生产方法，具体说涉及一种以樟子松白松杨木的化学机械浆的制备方法。

背景技术

碱性过氧化物机械浆是化学机械浆的一种，它是安德里兹(ANDRITZ)公司主要针对阔叶材在漂白化学热磨机械浆(BCTMP)工艺技术的基础上，于1989年推出的一种高得率化学热磨机械浆的制备方法。1994年吉林纸业股份有限公司从奥地利安德里兹公司引进了亚洲第一套碱性过氧化物机械浆(ALKALINE PEROXIDE MECHANICAL PULP，其缩写为APMP)生产线。该生产线于2001年6月正式用杨木为原料生产出满足胶印新闻纸要求的杨木APMP浆，成浆游离度≤170mL；白度≥56％ISO；裂断长≥3.4km；撕裂指数≥4.0mN.m²/g；纤维碎片0.15％/0.15mm。我国碱性过氧化物机械浆(APMP)研究和生产进入大发展阶段，但是主要限于阔叶材之间的混合制浆，专利申请多为草类、棉杆、阔叶材。

我国是木材资源匮乏的国家，在走林纸一体化的同时，利用针、阔混合材生产高得率化学机械浆配抄高级纸，部分替代漂白化学浆已经成为我国造纸行业急待解决的重大课题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种樟子松白松杨木APMP浆的制备方法，以达到配抄涂布量在10g/m²-20g/m²之间的涂布美术印刷纸的生产要求。

本发明的技术方案是：一种樟子松白松杨木化学机械浆的生产方法，含40～50wt％水分去皮后8～35×8～25×3～5cm的樟子松杨木白松木片按照1∶1∶1～2的质量配比混合后的木片经过输送皮带送到摇筛筛选处理，合格木片经木片输送机送木片洗涤器，加入85～90℃的热水洗涤、软化木片，去除木片中的残留木屑、尘土和细小沙石杂质后，送入预蒸仓中其料位占预蒸仓容积的85～90％，以0.1～0.2MPa的蒸汽对木片预汽蒸15～20min，汽蒸温度为90℃-95℃，以排除木片中的空气和不可凝气体，以改变木片的毛细管结构、增强木片的渗透性；从预蒸仓出来的木片通过计量螺旋送到螺旋压榨撕裂机，利用螺旋间距和轴径变化把压缩比控制在4∶1，挤出带热水抽出物的废水，把撕裂后的逐渐蓬松的木片送到浸渍器，并于其底部入口加入27.5wt％浓度的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸和比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的混合药液；含有40～50％水份的混合木片与混合药液的质量份比为1000∶68～100；混合药液中的27.5wt％浓度的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸和比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的质量份比为50～65∶14～25∶4～8∶1.0～1.5∶0.10～0.2；吸收混合药液的木片从浸渍器顶端落入反应仓中，在85～90℃下反应40～45min，在壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的作用下，加速其他药液对木片的渗透和均匀分散，克服针阔混合木片吸收混合药液不均现象，充分反应后的木片进入一段盘磨机被磨成粗浆落入中间池，经过稀释、搅拌均匀后送到压榨脱水机脱水并除去残留化学品药液，浓缩后的粗浆送入二段盘磨机精磨，精磨后的浆料进入消潜池，浓度为4.5～5.0wt％的浆料，于85～90℃下进行10～30min消潜处理；消潜后的浆料用螺旋挤浆机把浆料浓度提至25～30wt％后，经螺旋输送机送到高浓漂白塔中，并于螺旋输送机前端加入30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸混合药液，在螺旋输送机末端加入27.5wt％浓度的H₂O₂；25～30wt％浓度的浆料与混合药液总用量的质量份比为：1000∶77～105；混合药液中30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸与27.5wt％浓度的H₂O₂重量比为18～22∶4～6∶0.5～1.0∶55-75；高浓漂白塔中漂白液位控制占该漂白塔容积的60～65％，漂白60～90min、温度85～90℃；漂白后浆料在漂塔底部由漂白塔卸料螺旋卸到输送螺旋加水稀释后，经压力筛筛选后渣浆经渣浆磨处理后返回中间池，良浆由多圆盘式脱水机脱水后送到成浆池，供抄纸用。

本发明与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步及积极效果：

(1)本发明采用樟子松白松和杨木为原料，制备碱性过氧化氢机械浆，该工艺通过加入壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂降低了混合木片表面的接触角提高它的润湿性，并通过润湿和乳化木材中的疏水抽提物来提高它的渗透性；使用2.2～2.5的低模Na₂SiO₃比原碱性过氧化氢机械浆的工艺有效提高了成浆质量，满足了配抄涂布量为10g/m²～20g/m²的涂布美术印刷纸质量要求，大幅度降低漂白化学浆配比，有效控制了树脂障碍，确保纸机运行效率，同时降低了成纸综合生产成本。

(2)本发明生产的樟子松白松杨木APMP浆，其白度达75％ISO、游离度小于150CSF、抗张指数大于40.2N.m/g、撕裂指数大于4.9mN.m²/g、湿重4.2～4.5g、尘埃度小于4.1ppm、大于0.15mm的纤维碎片小于0.13％，均超过樟子松白松杨木APMP优等品企业标准(见表1)。

表1.吉林晨鸣樟子松白松杨木混合APMP浆暂行企业标准和成浆质量指标

(3)用杨木生产APMP浆在涂布量为10g/m²～20g/m²的涂布美术印刷纸中，只能加入5％替代自产阔叶漂白化学浆，超过这个配比纸机运行效率明显降低，而且成纸指标达不到国标合格品水平。而本发明以樟子松、白松和杨木混合生产APMP浆，在满足成纸质量要求的前提下，可以用大比例APMP浆替代自产阔叶漂白化学浆。

(4)用本发明APMP浆15％替代自产阔叶漂白化学浆配抄有光型涂布量在10g/m²～20g/m²的涂布美术印刷纸，其亮度93.5％ISO、光泽度51.5％、粗糙度1.75μm、横幅定量差3.0％。用本发明APMP浆20％替代自产阔叶漂白化学浆配抄亚光型涂布量在10g/m²～20g/m²的涂布美术印刷纸，其纸亮度92.5％ISO、光泽度31.5％、粗糙度3.0μm、横幅定量差4.5％。两种纸的印刷不透明度均超过国标优等品水平，印刷表面强度均超过国标一等品水平。

表2吉林晨鸣雾凇亚光铜版纸技术标准(Q/JLCZY 03-2009)

表3吉林晨鸣雾凇铜版纸技术标准(Q/JLCZY 02-2009)

附图说明

附图为本发明的工艺流程示意程图。

具体实施方法

现通过附图并结合具体实施方式，对本发明进一步说明如下。

实施例1(樟子松/白松/杨木＝1/2/1)

一种樟子松白松杨木APMP浆的制备方法，含40～50wt％水份去皮后的8～35×8～25×3～5cm的樟子松、杨木和白松木片，按照1∶1∶2的重量比混合后经过输送皮带送到摇筛筛选处理，合格木片经木片输送机送入木片洗涤器中，加入85～90℃的热水洗涤、软化木片，去除木片中的残留木屑、尘土和细小沙石杂质后，进入预蒸仓其料位占预蒸仓容积的85～90％，以0.1～0.2Mpa的蒸汽对木片预汽蒸15～20min，汽蒸温度90～95℃，以排除木片中的空气和不可凝气体，以改变木片的毛细管结构、增强木片的渗透性；从预蒸仓出来的木片通过计量螺旋送到螺旋压榨撕裂机，利用螺旋间距和轴径变化把压缩比控制在4∶1，挤出带热水抽出物的废水，把撕裂后的逐渐蓬松的木片送到浸渍器，于其底部入口处加入27.5wt％浓度的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸和比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的混合药液；含40～50wt％水份的混合木片与混合药液总用量的质量份比为1000∶88～100；其中27.5wt％浓度的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸和比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的质量份比为60～65∶22～25∶6～8∶1.0～1.5∶0.1～0.2；充分吸收混合药液的木片从浸渍器顶端落入反应仓在85℃～90℃温度下反应40～45min，木片在壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的作用下加速其他药液对木片的渗透和均匀分散，克服针阔混合木片吸收混合药液不均现象，充分反应后的木片进入一段盘磨机，在机械作用下木片被磨成粗浆落入中间池，经过稀释、搅拌均匀后送到压榨脱水机脱水并除去残留化学品药液，浓缩后的粗浆送入二段盘磨机进行精磨，精磨后浓度为4.5％～5.0wt％的浆料进入消潜池，于85～90℃条件下对浆料进行10～30min消潜处理，消潜后的浆料用螺旋挤浆机把浆料浓度提高到25～30wt％后经过螺旋输送机送到高浓漂白塔对浆料进行高浓漂白，在螺旋输送机前端加入30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸混合药液，在螺旋输送机末端加入27.5％浓度的H₂O₂；25～30wt％浓度的浆料与混合药液总用量的质量份比为：1000∶87～105；其中30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸、27.5wt％浓度的H₂O₂质量份比为18～22∶4～6∶0.5～1.0∶65～75，在高浓漂白塔，漂白液位控制为高浓漂白塔容积的60～65％、于85～90℃漂白60～90min，漂白后浆料在漂塔底部由漂白塔卸料螺旋卸到输送螺旋，经过输送螺旋输送到稀释螺旋加水稀释后，经压力筛筛选后渣浆经过渣浆磨处理后返回中间池，良浆由多圆盘式脱水机脱水处理后送到成浆池，供抄纸车间使用。

实施例2(杨木/白松/樟子松＝1/1/1)

一种樟子松白松杨木APMP浆的制备方法，含40～50wt％水份去皮后的8～35×8～25×3～5cm的樟子松、杨木和白松木片，按照1∶1∶1的重量比混合后经过输送皮带送到摇筛筛选处理，合格木片经木片输送机送入木片洗涤器中，加入85～90℃的热水洗涤、软化木片，去除木片中的残留木屑、尘土和细小沙石杂质后，进入预蒸仓其料位占预蒸仓容积的85～90％，以0.1～0.2Mpa的蒸汽对木片预汽蒸15～20min，汽蒸温度90～95℃，以排除木片中的空气和不可凝气体，以改变木片的毛细管结构、增强木片的渗透性；从预蒸仓出来的木片通过计量螺旋送到螺旋压榨撕裂机，利用螺旋间距和轴径变化把压缩比控制在4∶1，挤出带热水抽出物的废水，把撕裂后的逐渐蓬松的木片送到浸渍器，于其底部入口处加入27.5wt％浓度的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸和比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的混合药液；含40～50wt％水份的混合木片与混合药液总用量的质量份比为1000∶68～80；其中27.5wt％浓度的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2-2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸和比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的质量份比为50～55∶14～22∶4～6∶1.0～1.5∶0.1～0.2；充分吸收混合药液的木片从浸渍器顶端落入反应仓在85℃-90℃温度下反应40～45min，木片在壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的作用下加速其他药液对木片的渗透和均匀分散，克服针阔混合木片吸收混合药液不均现象，充分反应后的木片进入一段盘磨机，在机械作用下木片被磨成粗浆落入中间池，经过稀释、搅拌均匀后送到压榨脱水机脱水并除去残留化学品药液，浓缩后的粗浆送入二段盘磨机进行精磨，精磨后浓度为4.5％～5.0wt％的浆料进入消潜池，于85～90℃条件下对浆料进行10～30min消潜处理，消潜后的浆料用螺旋挤浆机把浆料浓度提高到25～30wt％后经过螺旋输送机送到高浓漂白塔对浆料进行高浓漂白，在螺旋输送机前端加入30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸混合药液，在螺旋输送机末端加入27.5％浓度的H₂O₂；25～30wt％浓度的浆料与混合药液总用量的质量份比为：1000∶77～94；其中30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸、27.5wt％浓度的H₂O₂质量份比为18～22∶4～6∶0.5～1.0∶55～65，在高浓漂白塔，漂白液位控制为高浓漂白塔容积的60～65％、于85～90℃漂白60～90min，漂白后浆料在漂塔底部由漂白塔卸料螺旋卸到输送螺旋，经过输送螺旋输送到稀释螺旋加水稀释后，经压力筛筛选后渣浆经过渣浆磨处理后返回中间池，良浆由多圆盘式脱水机脱水处理后送到成浆池，供抄纸车间使用。

实施例3(杨木/白松/樟子松＝1/1.5/1)

一种樟子松白松杨木APMP浆的制备方法，含40～50wt％水份去皮后的8～35×8～25×3～5cm的樟子松、杨木和白松木片，按照1∶1∶1.5的重量比混合后经过输送皮带送到摇筛筛选处理，合格木片经木片输送机送入木片洗涤器中，加入85～90℃的热水洗涤、软化木片，去除木片中的残留木屑、尘土和细小沙石杂质后，进入预蒸仓其料位占预蒸仓容积的85～90％，以0.1～0.2Mpa的蒸汽对木片预汽蒸15～20min，汽蒸温度90～95℃，以排除木片中的空气和不可凝气体，以改变木片的毛细管结构、增强木片的渗透性；从预蒸仓出来的木片通过计量螺旋送到螺旋压榨撕裂机，利用螺旋间距和轴径变化把压缩比控制在4∶1，挤出带热水抽出物的废水，把撕裂后的逐渐蓬松的木片送到浸渍器，于其底部入口处加入27.5wt％浓度的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸和比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的混合药液；含40～50wt％水份的混合木片与混合药液总用量的质量份比为1000∶79～92；其中27.5wt％浓度的H₂O₂、30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸和比重为1.03的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的质量份比为53～63∶20～22∶5～7∶1.0～1.5∶0.1～0.2；充分吸收混合药液的木片从浸渍器顶端落入反应仓在85℃-90℃温度下反应40～45min，木片在壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的作用下加速其他药液对木片的渗透和均匀分散，克服针阔混合木片吸收混合药液不均现象，充分反应后的木片进入一段盘磨机，在机械作用下木片被磨成粗浆落入中间池，经过稀释、搅拌均匀后送到压榨脱水机脱水并除去残留化学品药液，浓缩后的粗浆送入二段盘磨机进行精磨，精磨后浓度为4.5％～5.0wt％的浆料进入消潜池，于85～90℃条件下对浆料进行10～30min消潜处理，消潜后的浆料用螺旋挤浆机把浆料浓度提高到25～30wt％后经过螺旋输送机送到高浓漂白塔对浆料进行高浓漂白，在螺旋输送机前端加入30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸混合药液，在螺旋输送机末端加入27.5％浓度的H₂O₂；25～30wt％浓度的浆料与混合药液总用量的质量份比为：1000∶82～99；其中30wt％浓度的NaOH、38波美度和2.2～2.5模数的Na₂SiO₃、0.97g/cm³密度的二乙三胺五乙酸、27.5wt％浓度的H₂O₂质量份比为18～22∶4～6∶0.5～1.0∶60～70，在高浓漂白塔，漂白液位控制为高浓漂白塔容积的60～65％、于85～90℃漂白60～90min，漂白后浆料在漂塔底部由漂白塔卸料螺旋卸到输送螺旋，经过输送螺旋输送到稀释螺旋加水稀释后，经压力筛筛选后渣浆经过渣浆磨处理后返回中间池，良浆由多圆盘式脱水机脱水处理后送到成浆池，供抄纸车间使用。