一种钞票纸用高打浆度棉浆粕产品及其生产方法 【技术领域】
本发明涉及棉浆粕生产领域， 具体涉及一种钞票纸用高打浆度棉浆粕产品及其生产方法。 背景技术 钞票用纸是特制的纸张， 质地光洁细腻、 坚韧耐折， 挺括平整， 白度很高。近年来， 在国际市场上， 制造欧元、 英镑及各种防伪纸所用的原料精梳机落棉产量逐渐下降， 并且， 各种混纺纤维的开发， 纯净的精梳机落棉越来越少， 现在已逐渐开始使用棉短绒替代精梳 机落棉生产棉浆粕。
我国棉花种植面积及年产量是世界第一位， 因此棉短绒资源丰富， 并且棉短绒的 质量品级由于大部分为手工采摘， 含杂少， 质量品级高。 以棉短绒为原料制备棉浆粕用到钞 票纸、 防伪纸、 护照纸、 公证文书用纸等产品上是今后的必由之路。
钞票纸用棉浆粕对打浆度有很高的要求， 高打浆度棉浆可以减少特种纸生产过程 的打浆时间， 提高特种纸工厂产量， 质量稳定的高打浆度棉浆是对质量稳定要求非常高的 钞票纸生产起到决定因素， 因此高打浆度棉浆是国内、 外特种纸及证券防伪纸市场急需的 产品。
然而在国际市场上， 棉浆产品大部分为粘胶纤维用棉浆， 生产工艺方法采用高温、 高压、 高碱的蒸煮条件， 产品附加值低， 生产过程中， 废水 COD 含量高， 治理成本高， 制备的 棉浆粕的打浆度较低一般为 14SR ～ 20SR。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种钞票纸用高打浆度棉浆粕产品及其生产方法， 生 产的棉浆粕打浆度高， 适用于商业化生产钞票纸。
为了解决上述技术问题， 本发明的技术方案为 ：
a) 对棉短绒开棉， 并进行除杂、 压榨、 浸渍 ；
b) 将棉短绒进行煮漂， 配碱温度为常温， 配碱碱浓以 NaOH 计， 相对棉短绒绝干量 为 0.5％～ 4％， 双氧水相对于棉短绒绝干量为 0.5％～ 5％， 配碱液比为 1 ∶ 3 ～ 5， 氧漂稳 定剂相对于绝干量为 0.1％～ 0.5％， 渗透剂相对于绝干量 0.5％～ 0.9％ ；
c) 打浆除砂， 包括 ：
1) 浆料疏解、 帚化 ： 荷兰式打浆， 打浆电流 140A ～ 160A ；
2) 细纤维化 ： 打浆电流为 150A ～ 160A ；
3) 将经细纤维化的浆料进行打浆 ： 打浆电流控制在 300A ～ 350A ；
4) 磨浆 ；
5) 除砂 ；
d) 抄浆。
作为优选， 所述棉短绒为 I 类棉短绒和或Ⅱ类棉短绒。作为优选， 所述 I 类棉短绒中成熟度为 65 ％～ 85 ％的棉短绒的重量百分比为 10 ％～ 90 ％， 所述Ⅱ类棉短绒中成熟度为 75 ％～ 85 ％的棉短绒的重量百分比为 10 ％～ 90％。
作为优选， 所述煮漂在蒸球内进行， 第一次升温 30 分钟～ 120 分钟， 升温至 60℃～ 120 ℃， 第一次保温 20 分钟～ 80 分钟 ； 第二次升温 30 分钟～ 120 分钟， 升温至 70 ℃～ 130℃， 第二次保温 60 分钟～ 100 分钟， 然后放汽， 完成煮漂。
作为优选， 所述 1) 荷兰式打浆时， 轻刀疏解 30 分钟～ 60 分钟， 洗涤、 浓缩， 浆浓控 制在 3.0％～ 4.0％， 打浆时间 120 分钟～ 140 分钟。
作为优选， 所述 2) 细纤维化时打浆时间为 60 分钟～ 80 分钟， 浆浓为 3.5 ％～ 4.0％。
作为优选， 所述 3) 将经细纤维化的浆料进行打浆时的浆浓控制在 1.8％～ 2.0％。
作为优选， 所述 4) 磨浆的功率为 340kW ～ 380kW， 浆浓控制在 1.8％～ 2.0％。
作为优选， 所述 5) 除砂的压力控制在 2.8MPa ～ 3.2MPa， 浆浓控制在 0.4 ％～ 0.6％。
作为优选， 所述 d) 抄浆包括 ： I) 配浆， 浓度控制在 0.8％～ 1.2％范围内 ；
II) 抄 浆， 抄浆网部及压榨部的压力控制范围 ： 网 部 伏 辊 压 力 1.5kgf/cm2 ～ 2.8kgf/cm2， 一压压力控制在 2.5kgf/cm2 ～ 3.5kgf/cm2， 二压压力控制在 3.2kgf/cm2 ～ 4.0kgf/cm2 ； 抄浆干燥部温度控制 ： 第一组烘缸温度控制在 100℃～ 108℃， 第二组烘缸温 度控制在 120℃～ 150℃， 第三组烘缸温度控制在 125℃～ 155℃， 第四组烘缸温度控制在 100℃～ 108℃。
一种钞票纸用高打浆度棉浆粕， 由以上所述的生产方法制备。
本发明提供的钞票纸用高打浆度棉浆粕的生产方法， 利用棉短绒为原料， 采用低 温、 低碱、 无氯煮漂一体化制浆， 先利用荷兰式打浆机打浆， 结合大锥度精浆机提升打浆度， 再采取双盘磨浆进一步调整打浆度以满足要求， 生产的棉浆粕打浆度高、 强度好、 耐折度 高， 可用来生产欧元、 英镑钞票纸、 防伪纸、 护照纸、 公证文书用纸。
具体实施方式
为了进一步了解本发明， 下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述， 但是 应当理解， 这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点， 而不是对本发明权利要求的 限制。
实施例 1 ：
a) 对棉短绒开棉， 并进行除杂、 压榨、 浸渍。所用 I 类棉短绒中成熟度为 73％的棉 短绒的重量百分比为 60％， Ⅱ类棉短绒中成熟度为 78％的棉短绒的重量百分比为 30％。 采 用开棉机对棉短绒开松成絮状， 并用集棉器、 七辊除杂机、 纤维除尘机对棉短绒进行除杂， 然后通过旋风分离器， 经螺旋压榨、 浸渍。 除杂可以使棉短绒在加工过程中将所含有的棉籽 壳、 棉叶去除， 从而可以降低蒸煮强度， 弱化工艺条件， 避免纤维素自身强度遭到破坏。
b) 将棉短绒进行煮漂。本发明利用碱一过氧化氢蒸煮工艺， 在蒸煮器内一次性完 成蒸煮、 漂白两个过程， 煮漂过程采用二次升温、 二次保温， 主要目的是让反应条件缓和， 防止高温下双氧水的迅速分解造成球内压力迅速增加， 纤维素受到破坏， 在提高白度的同时， 尽量减少纤维的损伤。
配碱温度为 83℃， 配碱碱浓以 NaOH 计， 相对棉短绒绝干量为 0.8％， 双氧水相对于 棉短绒绝干量为 4.5％， 配碱液比为 1 ∶ 4， 即 NaOH 与双氧水的体积和与棉短绒的重量之比 为 1 ∶ 4， 氧漂稳定剂相对于绝干量为 0.2％， 渗透剂相对于绝干量 0.8％， 经充分混合后经 螺旋输送机送至煮漂一体化工序。 煮漂过程使用的氧漂稳定剂及渗透剂合肥东方美捷分子 材料技术有限公司生产， 通过氧漂稳定剂与物料中的金属离子反应， 减少双氧水的无效分 解， 完成煮漂高白要求的需要 ； 通过渗透剂使 NaOH 能及时与木质素反应， 使棉籽壳、 棉皮去 除， 从而提纯纤维素。
煮漂在蒸球内进行， 第一次升温 35 分钟， 升温至 90℃， 第一次保温 70 分钟 ； 第二 次升温 30 分钟， 升温至 110℃， 第二次保温 90 分钟， 然后放汽， 完成煮漂。对煮漂后的棉短 绒进行检测， 测得聚合度为 2160。
c) 打浆除砂。
(1) 浆料疏解、 帚化 ：
采用荷兰式打浆机打浆， 轻刀疏解 40 分钟， 洗涤、 浓缩， 浆浓控制在 3.5％， 打浆电 流 155A， 打浆时间 125 分钟， 完成疏解及帚化。
测得纤维长度 3.6mm， 叩解度 14.5° SR。
(2) 细纤维化 ：
浆料经帚化后， 进入细纤维化， 打浆电流 155A， 打浆时间 75 分钟， 浆浓 3.6％， 完成 细纤维化。
(3) 经细纤维化的浆料进入大锥度精浆机进行打浆， 打浆电流控制在 335A， 浆浓 控制在 1.9％， 完成打浆。
测得纤维长度 3.0mm， 叩解度 20.2° SR。
(4) 磨浆 ： 为使叩解度进一步提升， 打浆后的浆料进入双盘磨浆机， 磨浆功率 350KW， 浆浓控制在 1.9％， 完成磨浆。
测纤维长度 2.9mm， 叩解度 21° SR。
(5) 除砂 ： 将打浆及磨浆后的浆料， 送入除砂工序， 除砂压力控制在 2.9MPa， 浆浓 控制在 0.4％， ， 一级采取 606 除砂器， 二级采取 600 除砂， 并按一级三段流程控制， 除砂后将 浆浓缩为 3.5％。
d) 抄浆
配浆浓度控制在 0.8％范围内。
抄浆网部及压榨部， 压力控制范围 ： 网部伏辊压力 1.7kgf/cm2， 一压压力控制在 2 2 2.6kgf/cm ， 二压压力控制在 3.5kgf/cm ；
抄浆干燥部温度控制 ： 第一组烘缸温度控制在 102 ℃， 第二组烘缸温度控制在 127℃， 第三组烘缸温度控制在 126℃， 第四组烘缸温度控制在 105℃， 从而保证浆粕水分在 温和条件下去除， 并不影响浆粕白度。
抄造后浆粕定级重量 530g/m2， 水分 8.5％， 经切纸机切片后， 利用原浆包装。
制得的产品的各项指标为 ：
聚合度 2060 白度 83％耐折度 1037 水分 8.7％
铁质 32PPM 纤维长度 2.9mm 2
定级重量 532g/m ， 打浆度 21SR 2 2
尘埃 30mm /m 荧光物 10mm2/m2
实施例 2 ：
a) 对棉短绒开棉， 并进行除杂、 压榨、 浸渍。所用 I 类棉短绒中成熟度为 78％的棉 短绒的重量百分比为 67％， Ⅱ类棉短绒中成熟度为 72％的棉短绒的重量百分比为 33％。 采 用开棉机对棉短绒开松成絮状， 并用集棉器、 七辊除杂机、 纤维除尘机对棉短绒进行除杂， 然后通过旋风分离器， 经螺旋压榨、 浸渍。
b) 将棉短绒进行煮漂。
配碱温度为常温， 配碱碱浓以 NaOH 计， 相对棉短绒绝干量为 3.1％， 双氧水相对于 棉短绒绝干量为 3.5％， 配碱液比为 1 ∶ 3.5， 氧漂稳定剂相对于绝干量为 0.4％， 渗透剂相 对于绝干量 0.6％， 经充分混合后经螺旋输送机送至煮漂一体化工序。
煮漂在蒸球内进行， 第一次升温 45 分钟， 升温至 110℃， 第一次保温 75 分钟 ； 第二 次升温 38 分钟， 升温至 115℃， 第二次保温 95 分钟， 然后放汽， 完成煮漂。对煮漂后的棉短 绒进行检测， 测得聚合度为 2043。 c) 打浆除砂。
(1) 浆料疏解、 帚化 ：
采用荷兰式打浆机打浆， 轻刀疏解 50 分钟， 洗涤、 浓缩， 浆浓控制在 3.6％， 打浆电 流 150A， 打浆时间 135 分钟， 完成疏解及帚化。
测得纤维长度 3.6mm， 叩解度 14.5° SR。
(2) 细纤维化 ：
浆料经帚化后， 进入细纤维化， 打浆电流 158A， 打浆时间 65 分钟， 浆浓 3.8％， 完成 细纤维化。
(3) 经细纤维化的浆料， 进入大锥度精浆机进行打浆， 打浆电流控制在 340A， 浆浓 控制在 1.8％， 完成打浆。
测得纤维长度 2.0mm， 叩解度 20.6° SR。
(4) 磨浆 ： 为使叩解度进一步提升， 打浆后的浆料进入双盘磨浆机， 磨浆功率 355KW， 浆浓控制在 1.8％， 完成磨浆。
测得纤维长度 3.1mm， 叩解度 21.5° SR。
(5) 除砂 ： 将打浆及磨浆后的浆料， 送入除砂工序， 除砂压力控制在 3.1MPa， 浆浓 控制在 0.5％， 一级采取 606 除砂器， 二级采取 600 除砂， 并按二级三段流程控制， 除砂后将 浆浓缩为 3.6％。
d) 抄浆
配浆浓度控制在 0.8％范围内。
抄浆网部及压榨部， 压力控制范围 ： 网部伏辊压力 1.7kgf/cm2， 一压压力控制在 2 2 2.6kgf/cm ， 二压压力控制在 3.5kgf/cm ；
抄浆干燥部温度控制 ： 第一组烘缸温度控制在 102 ℃， 第二组烘缸温度控制在 137℃， 第三组烘缸温度控制在 146℃， 第四组烘缸温度控制在 105℃， 从而保证浆粕水分在
温和条件下去除， 并不影响浆粕白度。
抄造后浆粕定级重量 612g/m2， 水分 8.9％， 经切纸机切片后， 利用原浆包装。
制得的产品的各项指标为 ：
聚合度 2012 白度 83.5％
耐折度 938 水分 8.4％
铁质 31PPM 纤维长度 3.1mm 2
定级重量 555g/m ， 打浆度 21.5SR 2 2
尘埃 18mm /m 荧光物 9mm2/m2
实施例 3 ：
a) 对棉短绒开棉， 并进行除杂、 压榨、 浸渍。所用 I 类棉短绒中成熟度为 75％的棉 短绒的重量百分比为 70％， Ⅱ类棉短绒中成熟度为 82％的棉短绒的重量百分比为 30％。 采 用开棉机对棉短绒开松成絮状， 并用集棉器、 七辊除杂机、 纤维除尘机对棉短绒进行除杂， 然后通过旋风分离器， 经螺旋压榨、 浸渍。
b) 将棉短绒进行煮漂。
配碱温度为常温， 配碱碱浓以 NaOH 计， 相对棉短绒绝干量为 3.8％， 双氧水相对于 棉短绒绝干量为 4.0％， 配碱液比为 1 ∶ 4.5， 氧漂稳定剂相对于绝干量为 0.45％， 渗透剂相 对于绝干量 0.7％， 经充分混合后经螺旋输送机送至煮漂一体化工序。 煮漂在蒸球内进行， 第一次升温 45 分钟， 升温至 115℃， 第一次保温 60 分钟 ； 第二 次升温 95 分钟， 升温至 109℃， 第二次保温 98 分钟， 然后放汽， 完成煮漂。对煮漂后的棉短 绒进行检测， 测得聚合度为 2023。
c) 打浆除砂。
(1) 浆料疏解、 帚化 ：
采用荷兰式打浆机打浆， 轻刀疏解 55 分钟， 洗涤、 浓缩， 浆浓控制在 4.0％， 打浆电 流 155A， 打浆时间 140 分钟， 完成疏解及帚化。
测纤维长度 3.4mm， 叩解度 15.0° SR。
(2) 细纤维化 ：
浆料经帚化后， 进入第一次细纤维化， 打浆电流 155A， 打浆时间 80 分钟， 浆浓 3.5％， 完成细纤维化。
(3) 经细纤维化的浆料， 进入大锥度精浆机进行打浆， 打浆电流控制在 345A， 浆浓 控制在 1.95％， 完成打浆。
测得纤维长度 1.9mm， 叩解度 21.0° SR。
(4) 磨浆 ： 为使叩解度进一步提升， 打浆后的浆料进入双盘磨浆机， 磨浆功率 345KW， 浆浓控制在 1.8％， 完成磨浆。
测得纤维长度 1.85mm， 叩解度 22.0° SR。
(5) 除砂 ： 将打浆及磨浆后的浆料， 送入除砂工序， 除砂压力控制在 3.1MPa， 浆浓 控制在 0.6％， ， 一级采取 606 除砂器， 二级采取 600 除砂， 并按二级三段流程控制， 除砂后将 浆浓缩为 3.5％。
d) 抄浆
配浆浓度控制在 0.7％范围内。
抄浆网部及压榨部， 压力控制范围 ： 网部伏辊压力 2.1kgf/cm2， 一压压力控制在 2 2 2.8kgf/cm ， 二压压力控制在 3.9kgf/cm ；
抄浆干燥部温度控制 ： 第一组烘缸温度控制在 105 ℃， 第二组烘缸温度控制在 128℃， 第三组烘缸温度控制在 130℃， 第四组烘缸温度控制在 103℃， 从而保证浆粕水分在 温和条件下去除， 并不影响浆粕白度。
抄造后浆粕定级重量 618g/m2， 水分 9.5％， 经切纸机切片后， 利用原浆包装。
制得的产品的各项指标为 ：
聚合度 2023 白度 83.5％
耐折度 815 水分 9.5％
铁质 37PPM 纤维长度 1.85mm 2
定级重量 618g/m ， 打浆度 22.0SR 2 2
尘埃 30mm /m 荧光物 8mm2/m2
以上对本发明所提供的一种钞票纸用高打浆度棉浆粕产品及其生产方法进行了 详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述， 以上实施例的 说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出， 对于本技术领域的普通技 术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以对本发明进行若干改进和修饰， 这些改 进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。8