[发明专利]一种用于溶解浆粕生产的预水解助剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用木材及非木材植物纤维原料生产溶解浆粕领域，尤其是一种用于溶解浆粕生产的预水解助剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，对于溶解浆粕的需求也在不断增加。溶解浆粕又称特种浆，或精制浆，其主要用于生产纺织原料的粘胶纤维。另外，溶解浆粕也是玻璃纸、医药行业灭菌过滤纸、醋酸纤维(卷烟过嘴棒原料)、硝化纤维、羧甲基纤维素、微晶纤维素等产品的原料。随着纺织行业的高速发展，各类纤维原料的供需矛盾日益加剧，同时由于作为化纤原料的石油化工产品的紧缺，导致纺织工业的生产成本增加。石油作为不可再生的资源，随着开采量的不断增大，终将面临短缺甚至枯竭的严峻局面。因此，采用溶解浆粕取代石油化学纤维作为纺织原料，将是未来的发展趋势。与石油化学纤维作为纺织原料相比，溶解浆粕由天然植物纤维生产，其具有许多石油化学纤维所不具有的天然特性，如吸、放湿性好，抑菌、抗菌，天然环保、无污染等优异特性。

目前，利用木材或非木材植物纤维原料生产溶解浆粕主要有两种生产方法：预水解-硫酸盐法和酸性亚硫酸盐法。由于预水解-硫酸盐法所生产的溶解浆粕中，甲种纤维素含量更高，且其综合了硫酸盐法和酸性亚硫酸盐法制浆的优点，因此，目前主要采用预水解-硫酸盐法生产溶解浆粕。

预水解-硫酸盐法蒸煮包括预水解和硫酸盐蒸煮两个环节。预水解有酸预水解法、水预水解法和蒸汽预水解法三种方式。酸预水解法的操作温度较低，但需要配备酸液循环使用装置，建设成本高且操作复杂。水预水解法的升温时间较长，汽耗高，时间效率低。蒸汽预水解法较为成熟，建设成本低，因而新建系统中大多采用蒸汽预水解法。

预水解的目的是在酸性条件下，使半纤维素发生酸性水解而溶出，木素及灰分也有一定程度的脱除。同时预水解能够破坏纤维的初生壁，并在初生壁上留下许多空隙，利于初生壁在制浆过程中剥离，富含纤维素的纤维次生壁暴露出来，能够与化学药剂接触，提高溶解浆粕的反应能力。

在预水解的过程中，需要尽量降半低纤维素的含量。溶解浆粕中半纤维素含量高，不仅需要消耗更多的二硫化碳，还会造成磺化不均匀，影响粘胶液的溶解性能，会使粘胶液过滤困难并降低粘胶的透明度，因此，在生产中，成品溶解浆粕对半纤维素含量有严格的要求和限制。采用现有制备溶解浆粕方法，存在一些不良现象，如当半纤维素含量降低时，浆粕的粘度会降低，其中所含甲种纤维素含量减少，产量下降。当粘度过低时，会导致溶解浆粕所制备的纤维强度太低，不能拉成丝，且纤维过短，纤维流失增加，所制成的浆粕手感不好，吸碱值下降，在制备粘胶时会导致压榨液混浊等不良后果；若在保证粘度适当时，半纤维素含量会增高。

由于植物在生长过程中，会从土壤中吸收钙、镁、铁等金属离子来满足自身生长的需要，因而采用植物纤维原料所制备的溶解浆粕中，灰分含量较高，特别的是铁的含量较高。如果在溶解浆粕生产过程中，这些金属离子不能得到有效去除，会导致溶解浆粕中高灰分含量，尤其是铁质含量，将会影响溶解浆粕的应用。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对目前溶解浆粕生产过程中存在的不良现象，提供一种用于溶解浆粕生产的预水解助剂及其制备方法，其能够有效强化预水解过程中半纤维素的脱除，减少木素的缩合，同时在初生壁上留下更多空隙，为后续的硫酸盐法蒸煮打开通道，利于化学药品的渗透，从而有利于木素、灰分大量有效地去除，还可降低用碱量，确保溶解浆粕粘度。因此，本发明提供的预水解助剂能够在保证溶解浆粕质量的同时，提高半纤维素及木素的脱除量，有效降低灰分（尤其是铁离子）的含量。本发明的预水解助剂采用多种组分复配，具有良好的协同作用，其能够有效提高半纤维素及木素的脱除率，降低蒸煮后浆料的卡伯值，提高甲种纤维素的含量及浆料的白度，保护纤维免受降解，同时有效减少本色溶解浆粕中灰分尤其是铁离子等的含量，提高浆粕纯度，减少后续漂白过程中，漂白剂的用量，降低漂白废水对于环境的污染，具有较高的经济和社会价值。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于溶解浆粕生产的预水解助剂，由如下重量份数比的组分组成：10～30份非离子表面活性剂，5～25份六偏磷酸钠，35～75份亚硫酸氢盐，5～15份草酸，5～15份柠檬酸。

所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。

所述亚硫酸氢盐为亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢铵中的一种或多种。

用于上述用于溶解浆粕生产的预水解助剂的制备方法，包括如下步骤：按配比称取各组分，将各组分混合均匀，即得产品。