[发明专利]一种本色未漂木纸浆改性制备木溶解浆的方法

说明书

本申请是申请日为2009.12.17、申请号为200910263443.9、发明名称为“本色未漂木纸浆改性制备木溶解浆的方法”的发明申请专利的分案申请。

 

技术领域

本发明涉及用于生产粘胶纤维的木溶解浆（木浆粕）的生产工艺及方法，尤其是利用本色未漂白木纸浆改性制备溶解浆的方法，也适用于制备用于纤维素衍生物产品的化学溶解浆和精制浆。

 

背景技术

粘胶纤维用浆粕要求其α—纤维含量高，即纤维纯度高，预水解+碱法（硫酸盐法）两级蒸煮或亚硫酸盐法的两级（多级）蒸煮，采取上述两种蒸煮制浆技术，主要是为脱除原料中大量的木素（亦称木质素），半纤维素（聚戊糖）以及树脂等杂质。尤其是脱除原料中的半纤维素（聚戊糖），必须在酸性条件下，半纤维素（聚戊糖）发生酸性水解，方可大量在预水解等一级蒸煮中脱去，达到粘胶纤维生产中对半纤维素（聚戊糖）含量的最低要求，在完成一级蒸煮后，二级蒸煮继续脱除少量半纤维素的目的。采用上述两种方法生产木溶解浆，虽具有α—纤维素含量较高，反应性能较好的优点，但投资较大，生产周期长的缺点，其生产规模，产能受到限制，随着粘胶纤维以及纤维素衍生物行业的发展，特别是粘胶短丝的发展，对溶解浆（包括棉、木、竹浆粕）需求量增大，而由于人口的增长，城市化的发展，棉花的种植面积逐年下降，其棉短绒的产量也是逐年下降，价格波动大，难以保证供应，我国又是一个木材资源匮乏的国家，粘胶纤维用的木溶解浆几乎全为进口，国内仅有极少的木材溶解浆生产，且质量不好。

现在利用造纸级木浆改性制备木浆粕，都采用漂白木浆（纸级）利用较高浓度的氢氧化钠（NaOH）对漂白木浆进行浸渍，高浓度的氢氧化钠（NaOH）在较低温度（一般为常温），将漂白木浆（纸级）中的半纤维溶出，然后再经压榨，压榨出多余的碱液（NaOH）再将提纯后的浆料进行适当降粘（降低粘度或聚合度），洗涤、除杂后抄造成浆粕，采取漂白木浆（造纸级）改性制备木溶解浆（浆粕），其α—纤维素较高（最高可达98%），其它指标基本可达到粘胶纤维用标准，是除采用预水解+碱法（硫酸盐法）和亚硫酸盐多级蒸煮制备木浆粕（木溶解浆）的又一种方法，称之为碱精制法，该法由于采取较高用碱量和高浓碱（NaOH），造成碱液回收困难，浆料不易洗涤，生成成本较高，该法虽可制得高纯度α—纤维浆粕，但作为粘胶纤维生产中对浆粕的重要要求，反应性能差，造成粘胶纤维生产中过滤性差，易堵喷丝头，碱预浸时消耗增加，同时CS₂也要相应增加，故该法生产的木溶解浆（浆粕）无法满足粘胶纤维行业的要求，无法与采取其他方法制备的木浆粕产品竟争，现该法基本不采用。

根据以上阐述，现有技术不论是预水解+碱法（硫酸盐法）、亚硫酸盐法还是碱精制法，要么存在着投资大，生产周期长，要么存在着产品质量缺陷。

发明内容

本发明目的是解决上述几种方法的缺陷，利用本色未漂造纸级木浆改性制备木溶解浆（木浆粕），降低制备成本，提高产品质量，扩大资源供应来源，尤其是要解决碱精制法制备产品反应性能不佳的弊端，提供一种利用本色未漂木浆（造纸级）改性制备木溶解浆（木浆粕）的新工艺及生产方法，本法生产制备的木浆粕除具有α—纤维素含量较高，更具有良好的反应性能，使所生产的木溶解浆（木浆粕）可达到优于国家标准的产品，且适用于长、短丝纤维。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本色未漂木纸浆改性制备木溶解浆的方法，步骤包括：木浆的疏解、浓缩脱水、药液混合、蒸煮、洗涤、漂白、除杂、洗涤、抄造，其特征在于：经疏解后的未漂本色木浆，经浓缩脱水后送入双螺旋辊式磨浆机，在双螺旋辊式磨浆机内继续脱水，并加入药液，浆料在双螺旋辊式磨浆机内完成继续浓缩、揉搓、药液混合工序，然后将浆料输送到蒸煮器，在蒸煮器中进行蒸煮，蒸煮完毕后进入包括洗涤、漂白在内的后续工序，直至抄造。

所述双螺旋辊式磨浆机至少有一个洗涤工段和一个药液混合工段，挤压工段在前，药液混合工段在后，每个工段的螺旋有正螺旋区和反螺旋区，挤压工段的注水口和药液混合工段的注药口设在各自工段的正螺旋区，挤压工序贯穿于整个洗涤和药液混合工段。

所述木浆疏解前的浆料浓度为3—5%（重量百分比，下同），浓缩脱水后浆料水份为12—25%，进入双螺旋辊式磨浆机的浆料浓度为12—25%，在双螺旋辊式磨浆机内脱水、揉搓、挤压段控制浓度为35—60%，进入加药段加入药液后浆料浓度控制在20—50%。

所述蒸煮后的后续工序为：放料、洗涤、脱水、漂白、洗涤、除杂、洗涤、浓缩、抄造。