一种高白度、高强度化学草浆的清洁制浆工艺.pdf

1、10申请公布号CN102363927A43申请公布日20120229CN102363927ACN102363927A21申请号201110339908122申请日20111102D21C3/0020060171申请人山东轻工业学院地址250353山东省济南市长清区西部新城大学科技园72发明人陈嘉川杨桂花田野74专利代理机构济南泉城专利商标事务所37218代理人李桂存54发明名称一种高白度、高强度化学草浆的清洁制浆工艺57摘要本发明涉及制浆造纸技术领域，特别涉及一种高白度高强度化学草浆的清洁制浆工艺，包括以下步骤向草类原料中加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，7080保温得到蒸煮液；向蒸

2、煮液中加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，9095下保温完成第二步蒸煮，筛浆、打浆既得。本发明工艺所制浆料白度高，强度大，制浆成本低；生产出的浆料不用经过后续的处理，如洗涤漂白，但白度和强度都达到较高标准，并且无黑液排放；节省了大量的水资源和能耗，废液即可再行利用，也可直接排放，对环境污染非常轻；本制浆工艺以麦草、稻草、高粱秆、蔗渣、芦苇、龙须草等草类为原料，特别适合我国中小造纸厂采用。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页CN102363946A1/1页21一种高白度、高强度化学草浆的清洁制浆工艺，其特征是包括以下步骤（1）向草类原料中

3、加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为草类原料重量的510，过氧化氢用量为草类原料重量的1024，金属离子螯合剂0508，在温度7080下保温50分钟1小时完成第一步蒸煮，得到蒸煮液；（2）向蒸煮液中加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为草类原料重量的610，过氧化氢用量为草类原料重量的1224，金属离子螯合剂0508，在温度9095下保温1小时完成第二步蒸煮，将蒸煮好的浆料进行筛浆、打浆既得高白度高强度化学草浆。2根据权利要求1所述的清洁制浆工艺，其特征在于所述的金属离子螯合剂为乙二胺四乙酸。3根据权利要求1所述的清洁制浆工艺，其特征在于步骤（1）中氢

4、氧化钠用量为草类原料重量的6，过氧化氢用量为草类原料重量的10，金属离子螯合剂06，在温度80下保温1小时完成第一步蒸煮，步骤（2）中氢氧化钠用量为草类原料重量的10，过氧化氢用量为草类原料重量的20，金属离子螯合剂08，在温度95下保温1小时完成第二步蒸煮。4根据权利要求1所述的清洁制浆工艺，其特征在于步骤（1）和（2）中液比为146。5根据权利要求1所述的清洁制浆工艺，其特征在于步骤4所述的筛选洗涤，浆浓为0203，收集筛选出的细浆。6根据权利要求1所述的清洁制浆工艺，其特征在于步骤（1）中草类原料切断至14厘米长度再加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂。7根据权利要求1所述的清洁制

5、浆工艺，其特征在于所述草类原料为麦草、稻草或芦苇。8根据权利要求3所述的清洁制浆工艺，其特征在于所述草类原料为稻草。权利要求书CN102363927ACN102363946A1/4页3一种高白度、高强度化学草浆的清洁制浆工艺0001技术领域本发明涉及制浆造纸技术领域，特别涉及一种高白度高强度化学草浆的清洁制浆工艺。0002背景技术我国森林资源贫乏，人均占有森林面积和人均蓄积量都很低。然而，我国却是世界非木材纤维造纸产量最多经验最丰富的国家。而草浆的生产又在非木材浆料中占绝对的主导地位。0003草浆的生产存在着原料消耗高，制浆得率低，废液污染严重，浆料不易漂白，成纸强度低等问题，这些缺点限制了麦

6、草浆生产的进一步发展。传统的蒸球制浆方法一般都是采用高碱、高温、蒽醌制浆法，为了解决草类原料制浆污染并扩大造纸原料利用，就必须改进传统的碱法化学制浆方法。传统的化学浆制浆工艺是在高温高压下的深度脱木素，生产出来的浆料白度低，纸页强度低，且产生的黑液提取率低、黑液性质不利于碱回收，从而造成了废水排放污染负荷高、治理难度大的污染问题。因此，需要在环保的基础上发展一种生产优质草浆的制浆工艺。0004发明内容为了解决以上草浆制备过程中能耗高、提取率低、污染严重、工艺复杂的问题，本发明提供了一种在低温低压条件下，耗水量少、能耗低、无黑夜产生、制得的浆白度高、强度高的化学草浆的清洁制浆工艺。0005本发明

7、是通过以下措施实现的一种高白度高强度化学草浆的清洁制浆工艺，包括以下步骤（1）向草类原料中加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为草类原料重量的510，过氧化氢用量为草类原料重量的1024，金属离子螯合剂0508，在温度7080下保温50分钟1小时完成第一步蒸煮，得到蒸煮液；（2）向蒸煮液中加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为草类原料重量的610，过氧化氢用量为草类原料重量的1224，金属离子螯合剂0508，在温度9095下保温1小时完成第二步蒸煮，将蒸煮好的浆料进行筛浆、打浆既得高白度高强度化学草浆。0006优选所述的金属离子螯合剂为乙二胺四乙酸。00

8、07优选步骤（1）中氢氧化钠用量为草类原料重量的6，过氧化氢用量为草类原料重量的10，金属离子螯合剂06，在温度80下保温1小时完成第一步蒸煮，步骤（2）中氢氧化钠用量为草类原料重量的10，过氧化氢用量为草类原料重量的20，金属离子螯合剂08，在温度95下保温1小时完成第二步蒸煮。0008步骤（1）和（2）中液比为146。0009步骤4所述的筛选洗涤，浆浓为0203，收集筛选出的细浆。0010步骤（1）中草类原料切断至14厘米长度再加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂。说明书CN102363927ACN102363946A2/4页40011优选所述草类原料为麦草、稻草或芦苇。0012优选

9、所述草类原料为稻草。0013该工艺是在现有技术的基础上改进实现的，它包括草料断切和蒸煮，其主要在于通过分段加料的方式，控制每段的时间温度，在低温低压下完成蒸煮，为一种节能、无气、无味、无污染的，生产高强度、高白度草浆的制浆工艺。两步中的药品用量、蒸煮温度、保温时间都不相同。在完成第二步后，原料出锅，不用水洗涤，筛浆后便完成全部制浆过程。制浆白度75ISO以上，裂断长70KM以上，耐破50KPAM2G1以上，得率50以上。即制得本发明所说的麦草浆。生产出的浆料不用经过后续的处理，如洗涤漂白，但白度和强度都达到较高标准，而且不产生黑液。0014本发明的有益效果本发明工艺合理可行，操作简单方便，所制

10、浆料白度高，强度大，制浆成本低；制浆过程中在低温低压下进行，生产出的浆料不用经过后续的处理，如洗涤漂白，但白度和强度都达到较高标准，并且无黑液排放；节省了大量的水资源和能耗，废液即可再行利用，也可直接排放，对环境污染非常轻；本制浆工艺以麦草、稻草、高粱杆、蔗渣、芦苇、龙须草等草类为原料，特别适合我国中小造纸厂采用。具体实施方式0015为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例来进一步说明。0016实施例1（1）原料采用麦草，用铡草机切断至14厘米长度，在切草的同时除尘，然后加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为麦草重量的5，过氧化氢用量为麦草重量的10，液比为14，金属离子螯

11、合剂用量为麦草重量的05，在温度75下保温50分钟后，停止加热，完成第一步蒸煮，得到蒸煮液；（2）打开蒸煮锅，向蒸煮液中加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为麦草重量的10，过氧化氢用量为麦草重量的24，液比为14，金属离子螯合剂用量为麦草重量的06，在温度90下保温1小时完成第二步蒸煮，打开蒸煮锅，将蒸煮好的白浆进行筛浆，收集细浆料并打浆至40OSR。化学草浆的性能指标见表1。0017对比实施例1与实施例1采用相同的液比，采用传统的一次性加入的方式蒸煮麦草，氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂的用量同实施例1中两步的用量总和相同，温度为75，保温时间100分钟，得到的纸浆性

12、能见表1。0018对比实施例2将实施例1中第（1）步与第（2）步颠倒先后处理的顺序之后进行处理，得到的纸浆性能见表1。0019实施例2（1）原料采用稻草，用铡草机切断至14厘米长度，在切草的同时除尘，然后加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为稻草重量的6，过氧化氢用量为稻草重量的10，液比为15，金属离子螯合剂用量为稻草重量的06，在温度80下保温60分钟后，停止加热，完成第一步蒸煮，得到蒸煮液；说明书CN102363927ACN102363946A3/4页5（2）打开蒸煮锅，向蒸煮液中加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为稻草重量的10，过氧化氢用量为

13、稻草重量的20，液比为16，金属离子螯合剂用量为稻草重量的08，在温度95下保温1小时完成第二步蒸煮，打开蒸煮锅，将蒸煮好的白浆进行筛浆，收集细浆料并打浆至41OSR。化学稻草浆的性能指标见表1。0020对比实施例3与实施例2采用相同的液比，采用传统的一次性加入的方式蒸煮麦草，氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂的用量同实施例2中两步的用量总和相同，温度80，保温时间120分钟。得到的纸浆性能见表1。0021对比实施例4将实施例2中第（1）步与第（2）步颠倒先后处理的顺序之后进行处理，得到的纸浆性能见表1。0022实施例3（1）原料采用芦苇，用铡草机切断至14厘米长度，在切的同时除尘，然后加入水

14、、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为芦苇重量的10，过氧化氢用量为芦苇重量的24，液比为15，金属离子螯合剂用量为芦苇重量的08，在温度70下保温60分钟后，停止加热，完成第一步蒸煮，得到蒸煮液；（2）打开蒸煮锅，向蒸煮液中加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为芦苇重量的6，过氧化氢用量为芦苇重量的12，液比为14，金属离子螯合剂用量为芦苇重量的05，在温度95下保温1小时完成第二步蒸煮，打开蒸煮锅，将蒸煮好的白浆进行筛浆，收集细浆料并打浆至42OSR。化学芦苇浆的性能指标见表1。0023对比实施例5与实施例3采用相同的液比，采用传统的一次性加入的方式蒸煮麦

15、草，氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂的用量同实施例3中两步的用量总和相同，温度95，保温时60分钟。得到的纸浆性能见表1。0024对比实施例6将实施例1中第（1）步与第（2）步颠倒先后处理的顺序之后进行处理，得到的纸浆性能见表1。0025表1上述实施例制得纸浆成纸的物理性能说明书CN102363927ACN102363946A4/4页6由表1中数据可以看出，在得率相差不大的基础上，实施例1的成纸性能较对比实施例1和对比实施例2都要好，实施例2和实施例3也要比相应的对比实施例3、4、5、6的成纸性能好，说明使用分段加料的工艺比使用一步加料工艺的效果好，并且分段加料的第一步采用低温和特定的氢氧化

16、钠、双氧水、金属离子螯合剂加入量，第二步采用高温和特定的氢氧化钠、双氧水、金属离子螯合剂加入量，比第一步采用高温第二步采用低温工艺得到的纸浆的成纸性能好。0026实施例1紧度比对比实施例1提高155，比对比实施例2提高65；裂断长比对比实施例1提高182，比对比实施例2提高88；耐破指数比对比实施例1提高171，比对比实施例2提高61；白度比对比实施例1提高105ISO，比对比实施例2提高61ISO。0027实施例2比对比实施例3和对比实施例4的紧度、裂断长、耐破指数、白度分别提高139、121、127、98ISO，61、63、61、54ISO。0028实施例3比对比实施例5和对比实施例6的紧度、裂断长、耐破指数、白度分别提高92、106、135、82ISO，51、67、68、45ISO。说明书CN102363927A