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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。