本发明的目的正是为了克服上述已有技术的缺点与不足,而提供
一种用超短周期杨树、落叶松热喷磨木制浆造纸工艺,从而改变了传统
造纸原料的结构,也从根本上解决了造纸对环境的污染问题。
本发明的目的是通过下列技术方案实现的:
超短周期杨树、落叶松热喷磨木制浆造纸工艺,其特征在于它按下
述步骤进行:
a)将超短周期1-3年生长的杨树、超短周期5-8年生长的落
叶松收割后分别去叶、去梢,经过风干成风干条材;
b)用去皮机将两种风干条材进行去皮,去皮率至少9 5%以上,然
后用削片机削成长30mm如,宽2-3mm的木片,分别装入封闭的浸泡罐内,再
分别加入木片重量的1-6%的苛性钠并配成水溶液,水溶液要高于木片
层,加热60-90℃,浸泡0.5小时,分别捞出木片,浸泡水返回使用去浸泡
新木片;
c)再将(b)项的两种木片分别送入压力容器内,加热控制蒸
汽压力7-25kg/cm2,保温7-15分钟,打开阀门,喷放物料,即为两种半成
品造纸浆料;
d)将两种半成品浆料分别再经过两段高浓热磨磨浆,浓度为12
-16%即得到两种本色造纸浆料,用杨树本色浆料可抄造包装纸、餐具
纸。
将两种本色造纸浆料分别再进行二段漂白,经筛浆去渣,再打浆,
控制打浆浓度为12-16%,叩解度40-50(°SR),杨树漂白浆用长网机抄
造新闻纸、胶版印刷纸;将两种本色浆料进行三段漂白,杨树漂白浆
再配入10-30%落叶松漂白浆,经筛浆去渣,再打浆,控制打浆浓度为
12-16%,叩解度40-50(°SR),再经磨浆用长网机抄造书写纸、复印纸、
铜版原纸、中高档文化用纸;二段或三段漂白,用H2O2漂白剂,每段
用量为本色造纸浆绝干重的2-4%,温度50-90℃,时间1.5-2.5小时。
本发明的造纸原料是超短周期生长的杨树,是由陈聚恒等人发明
的技术,已申请了专利,申请号为97119832.2,申请日97年12月30日,
公开文献CN1200233A,名称为“超短周期杨树造纸原料林的栽培方法”
,该栽培方法选择欧美杨无性系的杨树良种,实施宽窄行,细流沟灌、
滴灌,大密度机械化扦插造林,化学除草,大水肥,集约化管理经过
1-3年栽培,杨树平均高3.2-8.9米,根径2.7-6.3厘米,亩产条材1.6-
2.0吨,合每亩4.8米3-6.3米3,其纤维长度0.65-0.85mm,平均胞腔直径
为12.69mm,平单壁厚3.58,纤维长度比46.26,纤维壁腔比0.46,导管14.
5%,这些条件构成优质造纸原料,它有利于纤维的交织,提高了纸物理
性能。
化学组成:克拉逊木素18.41,酸溶木素3.93,综纤维素78.63-
79.11,戊聚糖21.93。
超短周期5-8年生长的落叶松,用植苗造林,每亩3000株,不追施化
肥,其他培育方法同超短期1-3年生长的杨树。
本发明选择了高温高压蒸煮的方法,使单细胞游离,纤维分离,
再通过高压高温喷放,使细胞壁破坏,使细胞在成浆过程中交织更好,
从而提高了产品质量,也避免了传统造纸污染环境的问题。
由于采取了上述技术方案,使本发明技术与已有技术相比具有如
下优点及效果:
a)采用超短周期1-3年生长的杨树和超短周期5-8年生长的落叶
松为原料,采用热喷磨木制浆造纸技术是一种无污染的工艺,解决了世
界造纸工业对环境污染的难题,开辟了超短周期条材无污染造纸的新
路子,是对造纸技术的重大贡献;
b)采用超短周期杨树、落叶松为造纸原料,不仅能迅速解决木
浆造纸原料的供应,实现了木浆造纸的新品种,改变了高档纸的进口
问题,同时也保护森林资源,提高森林的覆盖,改善了气侯和可取得
良好的生态效益;
c)造纸原料基地比常规原料基地少9倍以上,建厂投资比传统
的造纸厂投资少,而且原料成本低,产量高,易实现工业化、规模化、
机械化,推广效益好。
d)该工艺方法得率高达86%,比KP化学制浆法得率提高近一倍。
e)由于洗涤水为中性,可直接用于浇灌农田或林地,当排入江河、
水库时,则将木素、CO2沉淀补氧后,达标排放。
f)产品质量均符合国家标准。
见表1、表2
表1 超短周期杨树热喷磨木木色浆物理性能
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表2 漂白浆物理性能
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实施例1:
选择在新疆培育的超短周期一年生欧美杨,将收割后的杨树去叶
去梢,经过风干成条材,再用去皮机将风干条材去皮,去皮率达95%,
然后用削片机,削成长30mm,宽2-3mm木片,取100kg装入封闭的浸泡罐
内,按木片重的6%取苛性钠6kg,配成水溶液,水溶液高过木料层,加热
至60℃±2,浸泡0.5小时,捞出木片,浸泡水再返回浸泡新木片,再将
浸泡好木片送入压力容器内,加热控制蒸汽压力为7kg/cm2,保温15分
钟后,打开阀门,喷放物料,即制成半成品造纸浆料,再将半成品造纸浆
料经过二段高浓热磨机磨浆,浓度为14%,即得到本色造纸浆料,可抄造
包装纸、餐具纸。将本色造纸浆料再进行二段漂白,用H2O2漂白剂,
按本色造纸浆料绝干重83kg计算,第一段加3.32kg第二段加2.49kg,
每段温度50℃,时间2.5小时。漂白后,经筛浆去渣,再打浆,控制打
浆浓度为16%,打浆叩解度为40(°SR),用长网机抄造新闻纸、胶版
印刷纸。
实施例2:
选择在新疆培育的超短周期三年生新疆杨,将收割后的杨树去叶
去梢,经过风干成条材,再用去皮机将风干条材去皮,去皮率达96%,
然后用削片机,削成长30mm,宽2-3mm木片,取100kg装入封闭的浸泡罐
内,按木片重的3%取苛性钠3kg,配成水溶液,以溶液高过木料层,加热
至90℃±2,浸泡0.5小时,捞出木片,浸泡水再返回浸泡新木片,再将
浸泡好木片送入压力容器内,加热控制蒸汽压力为25kg/cm2,保温7分
钟后,打开阀门,喷放物料,即制成半成品造纸浆料,再将半成品造纸浆
料经过二段高浓热磨机磨浆,浓度为12%,即得到本色造纸浆料,可抄造
包装纸、餐具纸。将本色造纸浆料再进行二段漂白,用H2O2漂白剂,
取本色造纸浆料绝干重85kg计算,第一段加3.4kg第二段加2.55kg,每
段温度50℃,时间2.5小时,漂白后,经筛浆去渣,再打浆,浓度为12
%,打浆叩解度为50(°SR),用长网机抄造新闻纸、胶版印刷纸。
实施例3:
选择在北京培育的超短周期二年生欧美杨和超短周期8年生长华
北落叶松,收割后的分别去叶去梢,经过风干成条材,再用去皮机将
风干条材去皮,去皮率达96%,然后用削片机,削成长30mm,宽2-3mm木
片,分别取100kg装入封闭的浸泡罐内,按木片重的3%取苛性钠3kg,配
成水溶液,水溶液高过木料层,加热至70℃±2,浸泡0.5小时,捞出木
片,浸泡水再返回浸泡新木片,再将两种浸泡好木片送入压力容器内,
加热控制蒸汽压力为18kg/cm2,保温10分钟后,打开阀门,喷放物料,即
制成两种半成品造纸浆料,再将两种半成品造纸浆料经过二段高浓热
磨机磨浆,浓度为16%,即得到两种本色造纸浆料,杨树本色造纸浆料可
抄造包装纸、餐具纸。将两种本色造纸浆料再进行三段漂白,用H2O2
漂白剂,取两种本色造纸浆料绝干重84kg计算,第一段加3.36kg,第二
段加2.52kg,第三段加1.68kg每段温度50℃,时间2.5小时。漂白后,
取90kg杨树漂白浆再配入10kg华北落叶松漂白浆,经筛浆去渣,再打
浆,浓度为14%,打浆叩解度为50(°SR),再经磨浆用长网机抄造书
写纸、复印纸、铜版原纸、中高档文化用纸。
实施例4:
按实施例3的方法制备的杨树漂白浆取70kg,再配入30kg5年生华
北落叶松漂白浆,经筛浆去渣,再打浆,浓度为16%,打浆叩解度为
50(°SR),再经磨浆用长网机抄造书写纸、复印纸、铜版原纸、中高
档文化用纸。