[发明专利]一种纸品浆料的成浆工艺

说明书

技术领域

本发明涉及制浆造纸技术，具体涉及含有纤维的秸秆类植物的制浆造纸技术，特别涉及一种纸品浆料的成浆工艺。

背景技术

传统的造纸草浆生产工艺一般采用碱法或硫酸盐法化学制浆，其主要方法是将稻、麦草等纤维原料和碱法或硫酸盐蒸煮药液一起加入间歇蒸煮蒸球中，通入蒸汽、升温、放气，再升温、保温进行脱木素反应，从而制成稻、麦草浆，这种气相蒸煮方法蒸煮反应剧烈，多数采用热喷放，煮成的稻、麦草浆强度低，滤水性差，尤其是碱法制浆中稻、麦草浆的蒸煮黑液硅含量大，粘度高，致使所得浆液的质量不高，同时导致了稻、麦草浆黑液提取率低，黑液提取浓度低，因此碱回收率低且回收碱的成本高。严重的影响稻、麦草浆碱回收技术的实施。这种传统的蒸煮工艺，其排放黑液是形成目前我国工业废水主要污染源之一其治理是环保工作的重点，对草浆黑液的处理技术已成为世界公认的难题，特别是对于小型，甚至中型企业来说，由于治理环境污染投资大、运行费用高，以麦草为原料造纸，要生产盈利而又避免污染几乎不可能。近年来有6000-7000家小造纸厂因不能解决制浆废水污染而关闭，大量麦草等可用资源被废弃；由于经济利益驱动，仍然还有不少废水处理不达标的中、小纸厂没有关闭；一些花费巨额资金修建起来的治污工程由于运行费用高，仍然偷偷排放污水。目前全国约有30％以上的碱法化学浆产生的草浆黑液基本上未经任何处理，直接外排，约占总污染物发生量的80-90％。排放的黑色废液含有大量的污染物，对水体污染最为严重。

针对这一问题不少企业提供了采用酶催化剂的方法来改进这一技术，但是由于技术所限，仅能小量的降低污染，同时带来的是设备成本和生产成本的大幅提高，难以得到广泛的推广；同时由于大多数生产厂家使用的均是蒸球法的蒸煮制浆工艺，因此如何结合现有的生产设备，对生产工艺进行改进以达到环保和赢利的双赢是亟待解决的一个问题。

发明内容

针对现有制浆造纸工艺中成浆工艺存在的诸多不足，本发明提供了一种纸品浆料的成浆工艺，它采用将预处理的原料连同碱性处理药剂通入密闭反应装置，在高温高压下反应并在反应过程中添加强氧化剂的方法，实现了快速成浆，同时不再产生黑液，所产生的废液处理难度大大降低。采用这种生产工艺后，方便了蒸煮废水的后期处理和达标排放，减少了对于环境的污染，同时降低了高温蒸煮对于纤维的损伤提高了所得浆料的质量。

本发明所采用的工艺主要包括将预处理后的原料，按照下述比例配比：

1吨原料∶2-4吨水∶30-100kg的碱类物质，

投入到密闭的反应器中，控制反应器内的压力在1-3个大气压的水平下，反应1-2小时；之后按照每吨原料添加400-1200kg强氧化剂的比例送入反应器，之后反应0.5-2小时即可成浆，在该反应时间内保持反应器内的压力在3-8个大气压。

为了达到最佳的处理效果，当采用过氧化物作为强氧化剂时，一般控制工艺为：将预处理后的原料，按照1吨原料∶3吨水∶40kg的碱类物质的比例投入到密闭的反应器中，控制反应器内的压力在1-3个大气压的水平下，反应1-1.5小时；之后按照每吨原料添加500kg过氧化物的比例送入反应器，之后反应1-1.5小时即可成浆，在该反应时间内保持反应器内的压力在4-6个大气压。

当采用次氯酸盐作为强氧化剂时，一般控制工艺为：将预处理后的原料，按照1吨原料∶3吨水∶40kg的碱类物质的比例投入到密闭的反应器中，控制反应器内的压力在1-3个大气压的水平下，反应1-1.5小时；之后按照每吨原料添加1000-1200kg次氯酸盐的比例送入反应器，之后反应1-1.5小时即可成浆，在该反应时间内保持反应器内的压力在4-6个大气压。

上述工艺中所提到的原料重量为去除水分后的绝对干物重量，采用上述的工艺，由于加入了30-100kg的碱类物质，使得原料中的木素可以得到一定的去除，同时由于碱性物质的添加量仅为现有工艺的30-80％左右，大大降低了黑液的产生，同时也降低了蒸煮废液的粘度，方便了后期的喷浆工艺，为了达到最佳的效果，一般碱类物质的加入量控制在每吨原料40-50kg的用量。由于在成浆的过程中需要较大的压力，因此采用了密闭容器，一般可以选用大多数厂家正在使用的蒸球即可，只需对蒸球的工作压力进行调节以符合工艺的要求即可，这样就为现有的大多数企业需要更新的设备找到了新的出路，即达到了清洁生产的目的，又最大程度的降低了生产的成本和技术设备革新的费用，适合于现有的大多数造纸企业。