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      用造紙級(jí)木漿板制備溶解漿新工藝

      2012-08-15 00:42:10李兆東北京潞航紙業(yè)發(fā)展研究部北京69510707
      湖南造紙 2012年2期
      關(guān)鍵詞:黑液木漿硫酸鹽

      李兆東 北京潞航紙業(yè)發(fā)展研究部 北京(69510707)

      用造紙級(jí)木漿板制備溶解漿新工藝

      李兆東 北京潞航紙業(yè)發(fā)展研究部 北京(69510707)

      經(jīng)中試生產(chǎn)確認(rèn)了用造紙級(jí)木漿板生產(chǎn)溶解漿時(shí)的汽預(yù)水解和硫酸鹽法蒸煮所適用的時(shí)間、溫度,和漂白工藝的化學(xué)品用量等的必要條件,并對(duì)在抄造溶解漿時(shí)使用的熱風(fēng)沖擊干燥技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)作了相應(yīng)介紹。

      溶解漿;熱風(fēng)沖擊干燥

      1 概述

      木漿溶解漿屬于高純度的精制漿,具有半纖維素含量低、木素含量低、樹脂含量低,a-纖維含量高等特點(diǎn)。主要用于生產(chǎn)黏膠人造絲、硝化纖維、醋酸纖維、玻璃紙、甲基纖維素等產(chǎn)品。據(jù)統(tǒng)計(jì),2008年全球?qū)θ芙鉂{的需求量為420萬噸,預(yù)計(jì)到2025年全球溶解漿需求量將達(dá)到650萬噸,其大部分用量在中國,2010年我國用于黏膠生產(chǎn)的溶解漿用量約130萬噸,進(jìn)口約110萬噸。目前,國內(nèi)溶解漿的產(chǎn)能大都在5萬噸以下,生產(chǎn)規(guī)模不大,且大部分是以木片開始生產(chǎn),工藝流程復(fù)雜,治污費(fèi)用高,投資大等。

      用造紙級(jí)木漿板生產(chǎn)溶解漿,適合于中小型溶解漿生產(chǎn)企業(yè),其工藝簡單,流程短,設(shè)備投資少,治污費(fèi)用低,生產(chǎn)成本低,原造紙企業(yè)的環(huán)保設(shè)備稍加改造即可應(yīng)用,生產(chǎn)中再將有硫酸鹽法蒸煮時(shí)產(chǎn)生的少量黑液進(jìn)行氣霧化處理,即可達(dá)到無黑液排放的目的,同時(shí)化學(xué)品的用量也大大降低,減少了對(duì)環(huán)境的污染。

      用造紙級(jí)木漿板生產(chǎn)溶解漿,必須使用汽預(yù)水解加硫酸鹽法制備,且改進(jìn)生產(chǎn)工藝條件,主要是將烘缸式烘干干燥改為熱氣沖擊式干燥,同時(shí)漂白、洗滌工藝也需加以改造。北京潞航紙業(yè)發(fā)展研究部針對(duì)俄羅斯漂白針葉木漿板(水分8%,木素含量6.5%)制備溶解漿進(jìn)行了中試生產(chǎn)。其生產(chǎn)工藝如下∶

      2 生產(chǎn)工藝

      2.1 汽預(yù)水解

      汽預(yù)水解使用的是以蒸汽作為預(yù)水解劑,主要是去除殘余在木漿板中的半纖維素含量(尤其是多戊糖)及少量木質(zhì)素,提高a-纖維含量。其工藝為:將原料進(jìn)行預(yù)浸、裝鍋、升溫、要保持通汽均勻,防止?jié){料局部過熱,進(jìn)行汽預(yù)水解,溫度保持在140~160℃,時(shí)間為40-60 min(以半纖維素含量決定預(yù)水解的時(shí)間)。原料預(yù)水解完成后,鍋內(nèi)漿液pH為2-3左右,進(jìn)行小放氣。由于使用汽預(yù)水解,液比小,升溫時(shí)間短,產(chǎn)生的酸液不多,因此鍋內(nèi)的酸液不需要排出(或排出少部分水解液),在壓力降至90-120kpa時(shí),即可加蒸煮液來中和鍋內(nèi)的酸液,進(jìn)行硫酸鹽蒸煮。這樣,可提高設(shè)備的利用率,節(jié)約蒸汽,降低生產(chǎn)成本,同時(shí)也提高了黑液濃度,有利于以后的黒液回用。汽預(yù)水解后,漿料的硫酸鹽法蒸煮同一般的硫酸鹽法蒸煮一樣。由于使用的木漿板中殘余木素含量不多,再進(jìn)行一次硫酸鹽法蒸煮就易于溶出了。

      2.2 硫酸鹽蒸煮

      即去除木素階段,蒸煮工藝為:用堿量6%~14%,硫化度25%,液比1∶2~3(以漿板木素含量決定蒸煮時(shí)間和用堿量),添加蒽醌0.2%,蒸煮溫度140~160℃,保溫120 min。蒸煮后的漿料用凈水洗滌至中性。

      2.3 漂白工藝

      (1)氯化:漿濃 5%-8%,氯用量3%,氯化時(shí)間40min。

      (2)堿處理:漿濃 8%-10%,用堿量 2%,溫度60℃,處理時(shí)間90min。

      (3)次氯酸鈉漂白:漿濃5%,鈉用量6%,添加氨基磺酸0.2%,時(shí)間60min。

      (4)二氧化氯漂白∶氯用量1.0%,溫度60℃,時(shí)間160min。

      (5)酸處理:酸用量 0.5%-1.5%,40-50℃,處理30min。

      (6)過氧化物漂白:漿濃10%,硫酸鎂0.05%,硅酸鈉 3%,EDTA 0.4%,NaOH2%,過氧化氫 3%,60-70℃,漂白時(shí)間120min。最后的漂白洗滌用水需偏酸性。

      2.4 溶解漿的抄造

      為了獲得高質(zhì)量的溶解漿產(chǎn)品,在生產(chǎn)中采用熱風(fēng)沖擊式漿板機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)。生產(chǎn)用水為偏酸性,其工藝為:高濃流漿箱與網(wǎng)子的接觸面呈45度,上漿濃度1.0%-1.5%,一次性掛漿成形,紙漿在長網(wǎng)部經(jīng)多根孔輥擠壓脫水,可脫掉近45%的水分,再進(jìn)入壓榨部脫水。壓榨部脫水應(yīng)盡量減少壓榨的級(jí)數(shù),在保證溶解漿干度的情況下,調(diào)整壓榨部的線壓力,控制漿粕的緊度,便于溶解漿有較好的反應(yīng)性能和吸堿值。由于漿板干燥機(jī)采用的是熱風(fēng)沖擊干燥,使干燥過程更加平穩(wěn),并大大減少了干燥部的長度(只占烘缸干燥設(shè)備的1/3),可節(jié)約基建投資30%。采用熱風(fēng)沖擊干燥也能減少漿板表面水分蒸發(fā)阻力,提高能源的利用效率。同時(shí),通過熱回收裝置使能源得到充分利用。與傳統(tǒng)烘缸干燥方式相比,干燥部能耗可以降低10%以上,節(jié)約蒸汽10%,也避免了因用烘缸直接接觸漿板干燥而造成溶解漿表面烤焦且內(nèi)部不干的現(xiàn)象。在網(wǎng)部使用多根孔輥擠壓脫水代替真空箱真空脫水,網(wǎng)部的動(dòng)力消耗可降低10%以上。

      經(jīng)多次中試生產(chǎn),溶解漿的緊度對(duì)沖擊干燥時(shí)的速度、吸堿值和反應(yīng)性能也有很大影響。緊度過大或過小對(duì)黏膠生產(chǎn)時(shí)吸堿值和反應(yīng)性能均產(chǎn)生不利,對(duì)干燥時(shí)的速度也有影響。因此,在保證溶解漿干燥的前提下,應(yīng)盡量減少抄造時(shí)壓榨的級(jí)數(shù)和線壓力,使?jié){板的緊度不至于過高,溶解漿板的緊度范圍應(yīng)控制在0.35~0.37 g/cm3內(nèi)。

      3 結(jié)果

      通過中式,采用上述工藝所生產(chǎn)的溶解漿,經(jīng)國家紡織工業(yè)局上海市紡織工業(yè)技術(shù)監(jiān)督所檢測,各項(xiàng)指標(biāo)為:α-纖維素含量91%,白度92,灰分0.09%,樹脂含量0.12%,多戊糖含量2.79%,吸堿值640,以上數(shù)值均達(dá)到化纖行業(yè)木溶解漿所規(guī)定的指標(biāo)值。其他技術(shù)指標(biāo)可直接查詢:潞航溶解漿網(wǎng)。

      用商品漿板生產(chǎn)溶解漿,原料適應(yīng)性廣泛,可用針葉木漿板、闊葉木漿板及竹制漿板,可隨用料的選擇調(diào)整生產(chǎn)工藝,且市場價(jià)格波動(dòng)影響少,設(shè)備投用資金少,成本低,風(fēng)險(xiǎn)小。同時(shí)將生產(chǎn)蒸煮中產(chǎn)生的少量黑液進(jìn)行氣霧化處理,即可達(dá)到無黑液排放的目的,可降低治污費(fèi)用,減少化學(xué)品用量,降低生產(chǎn)費(fèi)用,使產(chǎn)品在市場上具有較強(qiáng)的競爭能力。

      李兆東:北京潞航紙業(yè)發(fā)展研究部技術(shù)工程師,從事紙業(yè)研發(fā)多年。

      2011-12-28

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