[发明专利]一种氧碱蒸煮加臭氧漂白制备高黏度蔗渣纸浆的方法

说明书

技术领域：本发明涉及一种氧碱蒸煮加臭氧漂白制备高黏度蔗渣纸浆的方法，通过氧碱蒸煮后利用臭氧或臭氧，组合其他含氧漂白剂进行漂白，获取高黏度蔗渣浆，属于造纸技术领域。 

背景技术：蔗渣是甘蔗经榨糖后留下来的剩余产物，生产一吨蔗糖要产生一吨的蔗渣。全球年产蔗糖约1.6亿吨，就伴有等量的蔗渣产生。蔗渣可作为糖厂的燃料燃烧掉，但为了能获得高附加值的利用，更多地还是将其进行生物质的分离、提取、转化与利用，如通过生物转化获取酒精、通过制浆获取纸浆纤维等，而获取纸浆纤维是蔗渣利用最为成熟、有效的方法。由蔗渣生产的纸浆能在中高档纸产品中获得广泛的应用，现已成为一类重要的浆种，对日益短缺的木材制浆原料则够成了重要的互补。 

目前的蔗渣纸浆生产工艺，主要是采用碱法蒸煮（蒸煮的温度多为160℃左右），再经无元素氯漂白ECF或全无氯漂白TCF得到漂白浆，其漂白过程复杂（ECF漂白至少需要两段组合，TCF则至少需要三段组合，方能漂到预期的纸浆白度），存在能耗高、污染物产生负荷大、过程环节多、原材料消耗大等缺点。在节能减排、清洁化生产、循环经济已经提到发展战略高度的今天，发展低能耗、低污染、高效、清洁的制浆技术已是大势所趋。因此，需要对蔗渣制浆技术进行改进提升，降低能耗和污染、实现高效、清洁的纸浆生产，获得高品质的蔗渣浆。 

发明内容：本发明的目的是提供一种氧碱蒸煮漂白制备蔗渣纸浆的方法，借助环境友好的低温氧碱蒸煮工艺对蔗渣进行蒸煮，进而通过缓和的臭氧漂白，以获取得率高、黏度损失小、白度高的蔗渣漂白浆，降低能耗和污染，实现蔗渣纸浆的高效、清洁化生产。 

本发明利用氧碱蒸煮、臭氧以及过氧化氢的全氧系漂白制备高质量蔗渣漂白浆，将除髓、堆存后的蔗渣，加蒸煮剂和助剂，装料，通氧进行氧碱蒸煮，提取黑液、洗涤纸浆，用臭氧Z或Z-过氧化氢P或Z-氧强化过氧化氢Eop漂白制得高得率、高品质的漂白蔗渣浆。具体的氧碱蒸煮漂白制备高黏度蔗渣纸浆的工艺步骤为： 

（1）将来自原料场堆存的蔗渣除髓后送入蒸煮设备，然后按重量比加入15～24%的碱、0.1-2.0%的Mg(OH)₂或镁盐、0.05～0.5%的蒽醌或其类似物（如，氢蒽醌、芴酮等具有类似作用原理的化合物）、0.1～2.0%的表面活性剂（主要为氨基磺酸与多元醇[如，丙三醇、乙二醇]等掺配而成的复合物，氨基磺酸与多元醇的体积比为1～4:1）作为蒸煮剂，再按1:3～10的料液重量比加入水并混合均匀；密闭蒸煮设备并通入氧气至蒸煮罐内气压为0.1～1.0 MPa，然后加热升温40～120 min，使蒸煮罐内温度达到95～120℃后，再保温0～240 min，对蔗渣进行氧碱蒸煮而得到氧碱浆；

（2）对步骤（1）得到的氧碱浆料实施喷放处理，经常规的洗、选、筛工艺路线，得到氧碱良浆（良浆质量：细浆得率55～62%、卡伯值10～17、白度50～65%ISO、黏度850～950 mL/g）；所产生的黑液进入碱回收系统，浆渣回收后重新混入待蒸煮蔗渣一并进行新的氧碱蒸煮；

（3）将来自步骤（2）的良浆进行浓缩脱水至含水量为10-15%，然后按绝干浆重量的0.1～5%的量、加入事先配制的pH值小于5的碳水化合物酸溶液保护助剂并混合均匀，然后送入挤浆机（如挤浆机螺旋）挤至30-45%的浆浓，得到调制浓缩浆；同时回收挤压出的水溶液，作为配制碳水化合物酸溶液保护助剂的主要原液；碳水化合物酸溶液保护助剂的配制方法为：用低分子有机酸（如，乙酸、蚁酸、草酸等中的任一种或多种的任意混合物）和醇类（如，甲醇、乙醇、乙二醇等等中的任一种或多种的任意混合物）为原料、按1.5～4：1的酸醇比配制成碳水化合物，再用硫酸、盐酸等无机酸溶液（酸浓不限）将其调制到pH值小于或等于5；

（4）将来自步骤（3）的调制浓缩浆送入臭氧漂白装置，在3～50℃的温度条件下，按吨浆每分钟通入0.2～3kg臭氧的量，进行5～30 min的臭氧漂白反应；然后将臭氧漂白浆送入浆池稀释至8～15%的浆浓，再送入脱水设备进行洗涤脱水至pH值大于6，即得到臭氧漂白浆（纸浆质量：对氧碱浆得率93.5～96.5%、卡伯值2.0～4.5、白度78～82%ISO、黏度700～800 mL/g，标准浆张抗张指数50～75 N·m/g、耐破指数3.0～4.5 kPa·m²/g、撕裂指数4.0～5.5 mN·m²/g）；