本色未漂竹纸浆改性制备竹溶解浆的蒸煮工艺 【技术领域】
本发明涉及用于生产粘胶纤维的竹溶解浆(竹浆粕)的生产工艺及方法，尤其是利用本色未漂白竹纸浆改性制备溶解浆的蒸煮工艺，也适用于制备用于纤维素衍生物产品的化学溶解浆和精制浆。
背景技术
粘胶纤维用浆粕要求其α-纤维含量高，即纤维纯度高，预水解+碱法(硫酸盐法)两级蒸煮或亚硫酸盐法的两级(多级)蒸煮，采取上述两种蒸煮制浆技术，主要是为脱除原料中大量的木素(亦称木质素)，半纤维素(聚戊糖)以及树脂等杂质。尤其是脱除原料中的半纤维素(聚戊糖)，必须在酸性条件下，半纤维素(聚戊糖)发生酸性水解，方可大量在预水解等一级蒸煮中脱去，达到粘胶纤维生产中对半纤维素(聚戊糖)含量的最低要求，在完成一级蒸煮后，二级蒸煮继续脱除少量半纤维素的目的。采用上述两种方法生产竹溶解浆，虽具有α-纤维素含量较高，反应性能较好的优点，但投资较大，生产周期长的缺点，其生产规模，产能受到限制，随着粘胶纤维以及纤维素衍生物行业的发展，特别是粘胶短丝的发展，对溶解浆(包括棉、木、竹浆粕)需求量增大，而由于人口的增长，城市化的发展，棉花的种植面积逐年下降，其棉短绒的产量也是逐年下降，价格波动大，难以保证供应，我国又是一个木材资源匮乏的国家，粘胶纤维用的木溶解浆几乎全为进口，国内仅有极少的木材溶解浆生产，且质量不好。
现在利用造纸级竹浆改性制备竹浆粕，都采用漂白竹浆(纸级)利用较高浓度的氢氧化钠(NaOH)对漂白竹浆进行浸渍，高浓度的氢氧化钠(NaOH)在较低温度(一般为常温)，将漂白竹浆(纸级)中的半纤维溶出，然后再经压榨，压榨出多余的碱液(NaOH)再将提纯后的浆料进行适当降粘(降低粘度或聚合度)，洗涤、除杂后抄造成浆粕，采取漂白竹浆(造纸级)改性制备竹溶解浆(浆粕)，其α-纤维素较高(最高可达98％)，其它指标基本可达到粘胶纤维用标准，是除采用预水解+碱法(硫酸盐法)和亚硫酸盐多级蒸煮制备竹浆粕(竹溶解浆)的又一种方法，称之为碱精制法，该法由于采取较高用碱量和高浓碱(NaOH)，造成碱液回收困难，浆料不易洗涤，生成成本较高，该法虽可制得高纯度α-纤维浆粕，但作为粘胶纤维生产中对浆粕的重要要求，反应性能差，造成粘胶纤维生产中过滤性差，易堵喷丝头，碱预浸时消耗增加，同时CS2也要相应增加，故该法生产的竹溶解浆(浆粕)无法满足粘胶纤维行业的要求，无法与采取其他方法制备的竹浆粕产品竟争，现该法基本不采用。
根据以上阐述，现有技术不论是预水解+碱法(硫酸盐法)、亚硫酸盐法还是碱精制法，要么存在着投资大，生产周期长，要么存在着产品质量缺陷。
【发明内容】
本发明目的是解决上述几种方法的缺陷，利用本色未漂造纸级竹浆改性制备竹溶解浆(竹浆粕)的蒸煮工艺，降低制备成本，提高产品质量，扩大资源供应来源，尤其是要解决碱精制法制备产品反应性能不佳的弊端，提供一种利用本色未漂竹浆(造纸级)改性制备竹溶解浆(竹浆粕)的新工艺及生产方法，本法生产制备的竹浆粕除具有α-纤维素含量较高，更具有良好的反应性能，使所生产的竹溶解浆(竹浆粕)可达到优于国家标准的产品，且适用于长、短丝纤维。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本色未漂竹纸浆改性制备竹溶解浆的蒸煮工艺，其特征在于：未漂本色竹浆在蒸煮器中的蒸煮工艺条件：液比：1∶2.5-7.0，用碱量NaOH(NaOH计)：10-50％(对绝干竹浆料重量百分比)、Na2S(NaOH计)：0.1-50％(对NaOH加入量计)，升温条件：升温到115-130℃，时间30-60min，保温30-120min，继续升温到135-150℃，升温时间30-60min，保温120-180min，保温完毕，继续升温到165-175℃，保温30-180min，保温完毕，降温放料，放料后蒸煮完毕。
本发明蒸煮后浆料质量指标：α-纤维素：85-95％，粘度：12-18mpa.s。
本发明加入碱液时还可添加蒽醌及其衍生物的复合物0.01-2％(对绝干竹浆料重量百分比)。
采用本发明制备竹溶解浆(竹浆粕)的有益效果表现在：
采用本发明的蒸煮工艺制备溶解浆，具有流程短，生产周期短，可以在较短蒸煮时间内生产出较高品质粘胶纤维用竹溶解浆(竹浆粕)特别是具有较好反应性能(5mlCS2读秒)、较高甲纤含量(α-纤维素85-96.0％)达到和优于传统工艺制备产品水平，本发明具有用途广泛，不仅可以生产制备上述粘胶纤维用浆粕，也可以用于生产纤维素衍生物产品。
由于采取本色未漂竹浆(造纸级)具有较高的粘度，在蒸煮时控制蒸煮强度，设定适宜的蒸煮温度、蒸煮时间、用碱量等，促进药液对纤维细胞壁的破坏，有利于药液渗透。
【具体实施方式】
本发明提出的是一种以本色未漂竹浆(造纸级)改性制备粘胶纤维用竹溶解浆(竹浆粕)的蒸煮工艺，未漂本色竹浆在蒸煮器中的蒸煮工艺条件：液比：1∶2.5-7.0，用碱量NaOH(NaOH计)：10-50％(对绝干竹浆料重量百分比)、Na2S(NaOH计)：0.1-50％(对NaOH加入量计)，升温条件：升温到115-130℃，时间30-60min，保温30-120min，继续升温到135-150℃，升温时间30-60min，保温120-180min，保温完毕，继续升温到165-175℃，保温30-180min，保温完毕，降温放料，放料后蒸煮完毕。
实施例1：
未漂本色竹浆在蒸煮器中的蒸煮工艺条件：液比：1∶2.5，用碱量NaOH(NaOH计)：10％(对绝干竹浆料重量百分比)、Na2S(NaOH计)：0.1％(对NaOH加入量计)，升温条件：升温到130℃，时间60min，保温120min，继续升温到150℃，升温时间60min，保温180min，保温完毕，继续升温到175℃，保温180min，保温完毕，降温放料，放料后蒸煮完毕。
本实例蒸煮后浆料质量指标：α-纤维素：92％，粘度：15mpa.s。
实施例2：
未漂本色竹浆在蒸煮器中的蒸煮工艺条件：液比：1∶5，用碱量NaOH(NaOH计)：30％(对绝干竹浆料重量百分比)、Na2S(NaOH计)：10％(对NaOH加入量计)，升温条件：升温到120℃，时间50min，保温60min，继续升温到140℃，升温时间45min，保温160min，保温完毕，继续升温到170℃，保温60min，保温完毕，降温放料，放料后蒸煮完毕。
本实例蒸煮后浆料质量指标：α-纤维素：95％，粘度：12mpa.s。
实施例3：
未漂本色竹浆在蒸煮器中的蒸煮工艺条件：液比：1∶6，用碱量NaOH(NaOH计)：50％(对绝干竹浆料重量百分比)、Na2S(NaOH计)：15％(对NaOH加入量计)、蒽醌0.01％(对绝干竹浆料重量百分比)，升温条件：升温到115℃，时间60min，保温30min，继续升温到135℃，升温时间45min，保温120min，保温完毕，继续升温到172℃，保温30min，保温完毕，降温放料，放料后蒸煮完毕。
本实例蒸煮后浆料质量指标：α-纤维素：96％，粘度：13mpa.s。
实施例4：
未漂本色竹浆在蒸煮器中的蒸煮工艺条件：液比：1∶3.5，用碱量NaOH(NaOH计)：40％(对绝干竹浆料重量百分比)、Na2S(NaOH计)：5％(对NaOH加入量计)，蒽醌衍生物0.05％(对绝干竹浆料重量百分比)，升温条件：升温到125℃，时间35min，保温50min，继续升温到140℃，升温时间30min，保温120min，保温完毕，继续升温到169℃，保温70min，保温完毕，降温放料，放料后蒸煮完毕。
本实例蒸煮后浆料质量指标：α-纤维素：93％，粘度：15mpa.s。
实施例5：生产竹浆粕全工艺过程：
A、竹浆(板)经水力碎浆机疏解后送脱水机在该机内进一步脱水，达到工艺要求后进入双螺旋辊式磨浆机在该机，在该机内进一步脱水，脱水后加入药液，混合均匀，并控制其液比。
B、混合均匀并控制好液比之浆料，由出料口送出，由输送机送往蒸煮器。
C、进入蒸煮器后，加热进行继续蒸煮。
D、蒸煮完毕后放料，进行洗涤、漂白、酸处理、浓缩、除杂、抄造工序。
其工序条件如下：
进入水力碎浆机碎解浆料浓度3-5％，在压榨机处控制浆料水份12-25％，进入双螺旋辊式磨浆机浓度12-25％，在该机内脱水、揉搓、挤压段控制浓度为35-60％，进入加药段加入药液后浆料浓度控制在20-50％，所加入药液为：
NaOH(NaOH计)：10-50％(对绝干竹浆料)
Na2S(NaOH计)：0.1-50％(对NaOH加入量计)
还可添加蒽醌及其衍生物的复合物0.01-2％(对绝干竹浆料重量百分比)。
出双螺旋辊式磨浆机浆料温度：50-95℃；进入蒸煮器温度：50-80℃；在蒸煮器中的蒸煮工艺条件：液比：1∶2.5-7.0、装料量：150-250kg(绝干浆料/m3)，升温条件：入料温度升温到115-130℃，时间30-60min，保温30-120min，放汽5-20min，继续升温到135-150℃，升温时间30-60min，保温120-180min，保温完毕，继续升温到165-175℃，保温30-180min，保温完毕，降温放料，放料后经洗涤浆料质量指标：白度：45-75％，α-纤维素：85-95％，得率：65-85％，粘度：14-18mpa.s。
将上述浆料送漂白、酸处理、除杂、浓缩、抄造工段，按常规操作即可得到符合国家标准地长丝级竹溶解浆(竹浆粕)。