一种针叶木与阔叶木混合硫酸盐制浆工艺

摘要

本发明公开了一种针叶木与阔叶木混合硫酸盐制浆工艺，包括备料、硫酸盐法蒸煮、洗涤筛选、漂白，其特征在于：将针叶木与阔叶木重量比为7～8：2～3的比例将木片混合均匀送入蒸煮锅用硫酸盐法蒸煮制浆。本发明采用立锅蒸煮对针叶木与阔叶木进行混合蒸煮，其他工艺流程与生产马尾松硫酸盐针叶木浆基本相同，不需要增加设备改造，从而拓宽了蒸煮系统对原料的适应性，缓解了木材纤维原料的压力，在杨木比例不超过30%的情况下，混合蒸煮的木浆质量与马尾松浆相比，没有明显的下降。

说明书

技术领域

    本发明涉及一种硫酸盐混合蒸煮制浆工艺，特别涉及一种针叶木与阔叶木混合制浆工艺。

背景技术

造纸产业是与国民经济和社会事业发展关系密切的重要基础原材料产业，纸及纸板的消费水平是衡量一个国家现代化水平和文明程度的标志。

我国是一个木材资源严重短缺的国家。由于原生木浆在滤水性能、撕裂强度等指标明显优于非木纤维，中国每年需要消耗大量有木浆纤维。2009年，木浆消耗量达到1866万吨，其中进口木浆达到了1315万吨。因此，如何提高木浆的自给率，减少对进口木浆的依赖程度是我国造纸工业面临的一个重大课题。另一方面，木材，尤其是软木即针叶树，因其生长周期过长，树龄一般在15年以上，如速生的马尾松，因此，大型的制浆造纸企业，自制浆生产线为了解决木材原料资源紧缺的问题，一般都会寻求用生长周期更短的硬木即阔叶材生产原生化学木浆。而阔叶材与针叶材由于原料的化学组成如木素含量以及纤维结构上的差异常，一般都单独分别制浆，但是，因此木材原制十分紧张，木片供应很难保证供应非常单一的木片，往往是软木片中混有了相当的硬木片，这就迫切希望广大的制浆企业，能开发一种软硬木混煮的制浆技术，以适应木材原料市场的变化。目前尚无这方面的专利技术公开。

    杨树是我国重的速生材树种，是造纸工业短纤维原料的重要品种之一，基本密度一般较小，颜色较浅，适合做机械浆、高得率浆的原料，而高密度的树树是可以做化学浆原料的。但用高密度（0.38）的杨树与马尾松混合制浆。由于杨木的木素含量一般在22%左右，而马尾松在29%左右，而杨木的纤维长度比马尾松的短，杨木纤维平均长度0.86mm,马尾松的为3.61mm,两者差别太多，这样两种原料混合蒸煮，如果条件控制不适宜，就会出现杨木过蒸煮而马尾松蒸煮不充分的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种适应木材原料混合供应的情况，可缓和木材原料尤其是针叶木供应紧张的局面的针叶木与阔叶木混合制浆工艺。

本发明采用的技术方案是：一种针叶木与阔叶木混合硫酸盐制浆工艺，包括备料、硫酸盐法蒸煮、洗涤筛选、漂白，其特征在于：所述备料是将针叶木与阔叶木削成长16～40mm、厚3～6mm，合格率大于85%的木片，再按针叶木与阔叶木重量比为7～8：2～3的比例将木片混合均匀送入蒸煮锅；所述硫酸盐法蒸煮的主要参数：蒸煮液比在1：3.5，有效蒸煮时间150～210分钟，碱比碱比18～24%，硫化度:20～24%，最高压力0.70～0.80Mpa，最高温度168～172℃，蒸煮升温方式为前期间接，小放汽2～3次，后期间接加直接升温，小放汽多次。

所述针叶木为马尾松、湿地松、火炬松，所述阔叶木为杨木、桉木。

本发明可以将针叶木与阔叶木按比例搭配削片进入料仓，再通过料仓出料螺旋送入蒸煮锅；也可以将针叶木与阔叶木分开削片送入不同的料仓，采取分别贮存，通过控制料仓出料螺旋速度将针叶木片与阔叶木片按比例混合均匀送入蒸煮锅。

本发明步骤（4）中，在155～165℃是蒸煮副产物松节油溢出的较佳的温度，采取多次小放气不但能提高松节油回收产量，还能进一步捉进锅内热量对量，使上、中、下温度一致，提高蒸煮均匀性。

本发明制浆所得粗浆硬度为16～26K值（高锰酸钾值），未蒸解份小于2.5%。

本发明采用立锅蒸煮对针叶木与阔叶木进行混合蒸煮，其他工艺流程与生产马尾松硫酸盐针叶木浆基本相同，无需要增加设备改造，从而拓宽了蒸煮系统对原料的适应性，缓解了木材纤维原料的压力，在阔叶木比例不超过30%的情况下，混合蒸煮的木浆质量与马尾松浆相比，没有明显的下降。

具体实施方式

下面结合实例对本发明进一步说明：

下面以针叶木用马尾松，阔叶木用杨木为例对本发明详细说明，本发明采用硫酸盐法立式蒸煮杨木和马尾松片混合制浆工艺，所采用的生产工艺流程与原马尾松制浆工艺基本相同，混合制浆的关键工序是蒸煮，各工序具体要求说明如下。

1、 备料

    用多刀削片机将按比例搭配的杨木和马尾松木削成长16～40mm,厚3～6mm的木片，合格率大于85%，经旋风分离器分离后进入皮带运输机（如果用外购木片直接送入皮带机）再经提升机送入料仓；或将杨木和马尾松分开削片送入不同的料仓，采取分别贮存，通过控制料仓出料螺旋速度将针叶木片与阔叶木片按不同的比例混合均匀送入蒸煮锅。

2、蒸煮

蒸煮液比在1：3.5，有效蒸煮时间150～210分钟，碱比18～24%，硫化度:20～24%，最高压力0.70～0.80Mpa，最高温度168～172℃，蒸煮升温方式：前期间接，小放汽2～3次，后期间接加直接升温，小放汽多次，升温时间不低于90分钟，保温时间于低于60分钟。

1）升温速率控制：一般采取前期间接升温，后期直接升温，且分两次升温，第一次、第二次升到规定温度，进行2～3次小放气多次，以便不凝气体排出及进一步翻腾木片，后期直接升温度中可多次小放气，在155～165℃是蒸煮副产物松节油溢出的较佳的温度，采取多次小放气不但能提高松节油回收产量，还能进一步捉进锅内热量对量，使上、中、下温度一致，提高蒸煮均匀性。

2）装锅量控制：装锅量不能太高，要留有适当的空间，否则，锅内剩余空间不够，药液翻腾不够很容易产生局部蒸煮不充分而产生生片，另一方面，又要防止锅内搭桥引起装锅量过低，造纸药液量过多，出现过煮造纸纤维降解，影响得率，严格控制每一锅绝干片吨位量。

3）压力的控制：因杨木比马尾松密度要小，木素含量较马尾松低，其蒸煮的条件比马尾松的缓和，即用药量略少，温度略低，因此，杨木和马尾松混合蒸煮量，其压力比单独用马尾松的略低0.2Mpa，最高不能超过0.82Mpa。

4）温度的控制：第一次升温到128～135℃，进行小放气，以便不凝气体排出及进一步翻腾木片，第二次升温到168～172℃，然后在最高温度保温一定的时间。

3、洗涤

  采用四段逆流洗涤，洗后残碱≤150mg/l，黑液波美≥8.0Be’，阔叶木是木浆，木浆杂细胞少，滤水性能好，洗涤效果较好。

4、筛选

杨木比马尾松更容易蒸煮，浆中节子含量较少。采用除节机除去大的渣子，压力筛除掉粗的未蒸解纤维束组分，除砂器除去针叶木与阔叶木带来的泥砂和其他尘埃。

5、漂白

采用CEHP四段漂白工艺，白度81～83%ISO，尘埃≤350mm2/kg,撕裂指数≥11.0mN.m2/g。

6、半成品浆料贮存于贮浆塔中，再泵送造纸车间使用。