一种钞票纸用高白度棉浆粕产品及其生产方法

摘要

本发明提供一种钞票纸用高白度棉浆粕的生产方法，包括：a)对棉短绒开棉；b)煮漂，配碱温度80℃～90℃，配碱相对棉短绒绝干量0.5％～10％，双氧水相对于棉短绒绝干量0.5％～15％，配碱液比1∶3～5，氧漂稳定剂相对于绝干量0.1％～0.5％，渗透剂相对于绝干量0.5％～0.9％；c)打浆除砂：1)荷兰式打浆，电流120A～140A；2)细纤维化：打浆电流130A～160A；3)再进行打浆：打浆电流270A～290A；4)磨浆；5)除砂；d)抄浆。本发明的方法采用低温、低碱、无氯煮漂一体化制浆，通过加氧漂稳定剂、渗透剂助剂提升煮漂效果，生产的棉浆粕白度高、强度好、耐折度高，可用来生产钞票纸。

说明书

技术领域

本发明涉及棉浆粕生产领域，具体涉及一种钞票纸用高白度棉浆粕产品及其生产方法。

背景技术

钞票用纸是特制的纸张，质地光洁细腻、坚韧耐折，挺括平整，白度很高。近年来，在国际市场上，制造欧元、英镑及各种防伪纸所用的原料精梳机落棉产量逐渐下降，并且，各种混纺纤维的开发，纯净的精梳机落棉越来越少，现在已逐渐开始使用棉短绒替代精梳机落棉生产棉浆粕。

我国棉花种植面积及年产量是世界第一位，因此棉短绒资源丰富，并且棉短绒的质量品级由于大部分为手工采摘，含杂少，质量品级高。以棉短绒为原料制备棉浆粕用到钞票纸、防伪纸、护照纸、公证文书用纸等产品上是今后的必由之路。

目前在国际市场上，棉浆产品大部分为粘胶纤维用棉浆，生产工艺方法采用高温、高压、高碱的蒸煮条件，产品附加值低，生产过程中，废水COD含量高，治理成本高。申请号为200710015037.1的中国专利“利用棉短绒生产高白度棉浆粕的方法”，生产出的棉浆粕产品白度≥85％，还不够高，不适用于生产钞票纸。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种钞票纸用高白度棉浆粕产品及其生产方法，生产的棉浆粕白度高，适用于商业化生产钞票纸。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种钞票纸用高白度棉浆粕的生产方法，包括以下步骤：

a)对棉短绒开棉，并进行除杂、压榨、浸渍；

b)将棉短绒进行煮漂，配碱温度为80℃～90℃，配碱碱浓以NaOH计，相对棉短绒绝干量为0.5％～10％，双氧水相对于棉短绒绝干量为0.5％～15％，配碱液比为1∶3～5，氧漂稳定剂相对于绝干量为0.1％～0.5％，渗透剂相对于绝干量0.5％～0.9％；

c)打浆除砂，包括：

1)浆料疏解、帚化：荷兰式打浆，打浆电流120A～140A；

2)细纤维化：打浆电流为130A～160A；

3)将经细纤维化的浆料进行打浆：打浆电流控制在270A～290A；

4)磨浆；

5)除砂；

d)抄浆。

作为优选，所述棉短绒为I类棉短绒和或II类棉短绒。

作为优选，所述I类棉短绒中成熟度为65％～85％的棉短绒的重量百分比为10％～90％，所述II类棉短绒中成熟度为75％～85％的棉短绒的重量百分比为10％～90％。

作为优选，所述煮漂在蒸球内进行，第一次升温30分钟～120分钟，升温至60℃～95℃，第一次保温20分钟～80分钟；第二次升温30分钟～120分钟，升温至70℃～100℃，第二次保温60分钟～100分钟，第三次升温40分钟～130分钟，升温至80℃～120℃，第三次保温20分钟～80分钟，然后放汽，完成煮漂。

作为优选，所述1)荷兰式打浆时，轻刀疏解10分钟～60分钟，洗涤、浓缩，浆浓控制在3.0％～4.0％，打浆时间90分钟～120分钟。

作为优选，所述2)细纤维化时打浆时间为60分钟～80分钟，浆浓为3.5％～4.0％。

作为优选，所述3)将经细纤维化的浆料进行打浆时的浆浓控制在1.8％～2.0％。

作为优选，所述4)磨浆的功率为340kW～380kW，浆浓控制在1.8％～2.0％。

作为优选，所述5)除砂的压力控制在2.8MPa～3.2MPa，浆浓控制在0.4％～0.6％。

作为优选，所述d)抄浆包括：

I)配浆，浓度控制在0.8％～1.2％范围内；

II)抄浆，抄浆网部及压榨部的压力控制范围：网部伏辊压力1.5kgf/cm²～2.8kgf/cm²，一压压力控制在2.5kgf/cm²～3.5kgf/cm²，二压压力控制在3.2kgf/cm²～4.0kgf/cm²；抄浆干燥部温度控制：第一组烘缸温度控制在100℃～108℃，第二组烘缸温度控制在120℃～150℃，第三组烘缸温度控制在125℃～155℃，第四组烘缸温度控制在100℃～108℃。

一种钞票纸用高白度棉浆粕，由以上所述的生产方法制备。

本发明提供的钞票纸用高白度棉浆粕的生产方法，利用棉短绒为原料，采用低温、低碱、无氯煮漂一体化制浆，通过加氧漂稳定剂、渗透剂助剂提升煮漂效果，生产的棉浆粕白度高、强度好、耐折度高，可用来生产欧元、英镑钞票纸、防伪纸、护照纸、公证文书用纸。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

实施例1：

a)对棉短绒开棉，并进行除杂、压榨、浸渍。所用I类棉短绒中成熟度为70％的棉短绒的重量百分比为40％，II类棉短绒中成熟度为75％的棉短绒的重量百分比为60％。采用开棉机对棉短绒开松成絮状，并用集棉器、七辊除杂机、纤维除尘机对棉短绒进行除杂，然后通过旋风分离器，经螺旋压榨、浸渍。除杂可以使棉短绒在加工过程中将所含有的棉籽壳、棉叶去除，从而可以降低蒸煮强度，弱化工艺条件，避免纤维素自身强度遭到破坏。

b)将棉短绒进行煮漂。本发明利用碱-过氧化氢蒸煮工艺，在蒸煮器内一次性完成蒸煮、漂白两个过程，煮漂过程采用三次升温、三次保温，主要目的是让反应条件缓和，防止高温下双氧水的迅速分解造成球内压力迅速增加，纤维素受到破坏，在提高白度的同时，尽量减少纤维的损伤。

配碱温度为82℃，配碱碱浓以NaOH计，相对棉短绒绝干量为1.2％，双氧水相对于棉短绒绝干量为3.6％，配碱液比为1∶4，即NaOH与双氧水的体积和与棉短绒的重量之比为1∶4，氧漂稳定剂相对于绝干量为0.3％，渗透剂相对于绝干量0.5％，经充分混合后经螺旋输送机送至煮漂一体化工序。煮漂过程使用的氧漂稳定剂及渗透剂由合肥东方美捷分子材料技术有限公司生产，通过氧漂稳定剂与物料中的金属离子反应，减少双氧水的无效分解，完成煮漂高白要求的需要；通过渗透剂使NaOH能及时与木质素反应，使棉籽壳、棉皮去除，从而提纯纤维素。

煮漂在蒸球内进行，第一次升温50分钟，升温至86℃，第一次保温60分钟；第二次升温80分钟，升温至100℃，第二次保温90分钟，第三次升温70分钟，升温至110℃然后放汽，第三次保温65分钟完成煮漂。对煮漂后的棉短绒进行检测，测得聚合度为1500～2200。

c)打浆除砂。

(1)浆料疏解、帚化：

采用荷兰式打浆机打浆，轻刀疏解12分钟，洗涤、浓缩，浆浓控制在3.3％，打浆电流123A，打浆时间100分钟，完成疏解及帚化。

测得纤维长度3.7mm，叩解度13°SR。

(2)细纤维化：

浆料经帚化后，进入细纤维化，打浆电流138A，打浆时间75分钟，浆浓3.5％，完成细纤维化。

(3)经细纤维化的浆料进入大锥度精浆机进行打浆，打浆电流控制在272A，浆浓控制在1.9％，完成打浆。

测得纤维长度3.5mm，叩解度14°SR。

(4)磨浆：为使叩解度进一步提升，打浆后的浆料进入双盘磨浆机，磨浆功率350KW，浆浓控制在1.9％，完成磨浆。

测纤维长度2.8mm，叩解度16°SR。

(5)除砂：将打浆及磨浆后的浆料，送入除砂工序，除砂压力控制在2.9MPa，浆浓控制在0.4％，，一级采取606除砂器，二级采取600除砂，并按二级三段流程控制，除砂后将浆浓缩为3.5％。

d)抄浆

配浆浓度控制在0.8％范围内。

抄浆网部及压榨部，压力控制范围：网部伏辊压力1.6kgf/cm²，一压压力控制在2.6kgf/cm²，二压压力控制在3.5kgf/cm²；

抄浆干燥部温度控制：第一组烘缸温度控制在103℃，第二组烘缸温度控制在126℃，第三组烘缸温度控制在128℃，第四组烘缸温度控制在106℃，从而保证浆粕水分在温和条件下去除，并不影响浆粕白度。

抄造后浆粕定级重量623g/m²，水分8.2％，经切纸机切片后，利用原浆包装。

制得的产品的各项指标为：

浆粕指标为聚合度1978         白度91％

耐折度1200                   水分8.8％

铁质45PPM                    纤维长度3.0mm

实施例2：

a)对棉短绒开棉，并进行除杂、压榨、浸渍。所用I类棉短绒中成熟度为80％的棉短绒的重量百分比为55％，II类棉短绒中成熟度为80％的棉短绒的重量百分比为45％。采用开棉机对棉短绒开松成絮状，并用集棉器、七辊除杂机、纤维除尘机对棉短绒进行除杂，然后通过旋风分离器，经螺旋压榨、浸渍。

b)将棉短绒进行煮漂。

配碱温度为90℃，配碱碱浓以NaOH计，相对棉短绒绝干量为5％，双氧水相对于棉短绒绝干量为6％，配碱液比为1∶5，氧漂稳定剂相对于绝干量为0.3％，渗透剂相对于绝干量0.9％，经充分混合后经螺旋输送机送至煮漂一体化工序。

煮漂在蒸球内进行，第一次升温80分钟，升温至87℃，第一次保温75分钟；第二次升温90分钟，升温至105℃，第二次保温90分钟，第三次升温65分钟，升温至110℃，第三次保温78分钟完成煮漂。对煮漂后的棉短绒进行检测，测得聚合度为1890。

c)打浆除砂。

(1)浆料疏解、帚化：

采用荷兰式打浆机打浆，轻刀疏解30分钟，洗涤、浓缩，浆浓控制在3.5％，打浆电流140A，打浆时间100分钟，完成疏解及帚化。

测得纤维长度3.4mm，叩解度14.2°SR。

(2)细纤维化：

浆料经帚化后，进入细纤维化，打浆电流140A，打浆时间60分钟，浆浓3.5％，完成细纤维化。

(3)经细纤维化的浆料，进入大锥度精浆机进行打浆，打浆电流控制在280A，浆浓控制在1.9％，完成打浆。

测得纤维长度3.2mm，叩解度15°SR。

(4)磨浆：为使叩解度进一步提升，打浆后的浆料进入双盘磨浆机，磨浆功率380KW，浆浓控制在1.9％，完成磨浆。

测得纤维长度2.6mm，叩解度16°SR。

(5)除砂：将打浆及磨浆后的浆料，送入除砂工序，除砂压力控制在3.0MPa，浆浓控制在0.5％，一级采取606除砂器，二级采取600除砂，并按二级三段流程控制，除砂后将浆浓缩为3.5％。

d)抄浆

配浆浓度控制在0.9％范围内。

抄浆网部及压榨部，压力控制范围：网部伏辊压力1.8kgf/cm²，一压压力控制在3.0kgf/cm²，二压压力控制在4.0kgf/cm²；

抄浆干燥部温度控制：第一组烘缸温度控制在105℃，第二组烘缸温度控制在130℃，第三组烘缸温度控制在135℃，第四组烘缸温度控制在103℃，从而保证浆粕水分在温和条件下去除，并不影响浆粕白度。

抄造后浆粕定级重量612g/m²，水分8.9％，经切纸机切片后，利用原浆包装。

制得的产品的各项指标为：

浆粕指标为聚合度1826          白度91％

耐折度1500                    水分8.9％

铁质50PPM                     纤维长度2.6mm

实施例3：

a)对棉短绒开棉，并进行除杂、压榨、浸渍。所用I类棉短绒中成熟度为75％的棉短绒的重量百分比为70％，II类棉短绒中成熟度为82％的棉短绒的重量百分比为30％。采用开棉机对棉短绒开松成絮状，并用集棉器、七辊除杂机、纤维除尘机对棉短绒进行除杂，然后通过旋风分离器，经螺旋压榨、浸渍。

b)将棉短绒进行煮漂。

配碱温度为83℃，配碱碱浓以NaOH计，相对棉短绒绝干量为6％，双氧水相对于棉短绒绝干量为10％，配碱液比为1∶4，氧漂稳定剂相对于绝干量为0.5％，渗透剂相对于绝干量0.8％，经充分混合后经螺旋输送机送至煮漂一体化工序。

煮漂在蒸球内进行，第一次升温75分钟，升温至92℃，第一次保温75分钟；第二次升温100分钟，升温至105℃，第二次保温97分钟，第三次升温80分钟，升温至118℃然后放汽，第三次保温80分钟，然后放汽，完成煮漂。对煮漂后的棉短绒进行检测，测得聚合度为1900。

c)打浆除砂。

(1)浆料疏解、帚化：

采用荷兰式打浆机打浆，轻刀疏解60分钟，洗涤、浓缩，浆浓控制在3.8％，打浆电流135A，打浆时间120分钟，完成疏解及帚化。

测纤维长度3.6mm，叩解度14.1°SR。

(2)细纤维化：

浆料经帚化后，进入第一次细纤维化，打浆电流145A，打浆时间80分钟，浆浓3.5％，完成细纤维化。

(3)经细纤维化的浆料，进入大锥度精浆机进行打浆，打浆电流控制在280A，浆浓控制在1.8％，完成打浆。

测得纤维长度3.0mm，叩解度14.5°SR。

(4)磨浆：为使叩解度进一步提升，打浆后的浆料进入双盘磨浆机，磨浆功率360KW，浆浓控制在1.8％，完成磨浆。

测得纤维长度2.7mm，叩解度15.1°SR。

(5)除砂：将打浆及磨浆后的浆料，送入除砂工序，除砂压力控制在3.0MPa，浆浓控制在0.6％，，一级采取606除砂器，二级采取600除砂，并按二级三段流程控制，除砂后将浆浓缩为3.5％。

d)抄浆

配浆浓度控制在1.0％范围内。

抄浆网部及压榨部，压力控制范围：网部伏辊压力2.2kgf/cm²，一压压力控制在2.1kgf/cm²，二压压力控制在3.8kgf/cm²；

抄浆干燥部温度控制：第一组烘缸温度控制在105℃，第二组烘缸温度控制在130℃，第三组烘缸温度控制在128℃，第四组烘缸温度控制在108℃，从而保证浆粕水分在温和条件下去除，并不影响浆粕白度。

抄造后浆粕定级重量678g/m²，水分9.3％，经切纸机切片后，利用原浆包装。

制得的产品的各项指标为：

浆粕指标为聚合度1900               白度92％

耐折度1556                         水分9.3％

铁质45PPM                          纤维长度2.7mm

以上对本发明所提供的一种钞票纸用高白度棉浆粕产品及其生产方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。