專利名稱：一種采用桑枝桿芯制備粘膠纖維用溶解漿的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種溶解漿的制備方法，具體地說是一種采用桑枝桿芯制備粘膠纖維用溶解漿的方法，屬于溶解漿制造技術領域。
背景技術：
紡織纖維的消費比重，近200年來，特別是近30年來有了巨大的發(fā)展。但是紡織纖維原料的增長，面臨著諸多困難。目前纖維素粘膠纖維是人們應用非常廣泛的一種纖維， 而用來生產(chǎn)纖維素粘膠纖維的原料，多以針葉木、闊葉木或棉絨為主要原料。由于全球人口對糧食需求的壓力，棉田播種面積今后不可能再增加，單位面積產(chǎn)量的增長空間已經(jīng)不大。 再生纖維素纖維所需的木材漿粕、棉短絨漿粕已達到極限，而且近幾年國內(nèi)的粘膠纖維生產(chǎn)廠家不斷擴產(chǎn)，在產(chǎn)能提高的同時技術水平也有了很大的進步，造成粘膠纖維用原料需求不斷增長，因此，開辟新的原料來源成為粘膠纖維行業(yè)能平穩(wěn)發(fā)展的保障。
桑樹是當前人們農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一種主要的經(jīng)濟作物，而作為桑樹種植的副產(chǎn)品桑枝桿的產(chǎn)量是很可觀的，桑枝的纖維平均長度為1. 94mm,平均直徑11. 1 μ m ；畝種桑樹5000 5500株，就能畝產(chǎn)桑枝兩噸多，所以桑枝的產(chǎn)量非常大。而當前人們對桑樹收割以后的桑枝只有一小部分用作飼料、肥料，其余多用作燃柴或放火饒掉，在污染環(huán)境的同時造成了極大的浪費。
如果將桑枝桿開發(fā)作為生產(chǎn)粘膠纖維的制漿原料，不僅可以大大緩解當前粘膠纖維生產(chǎn)原料的緊張問題，也可以大大提高桑枝桿的利用價值和經(jīng)濟價值。然而，桑枝韌皮部和桿芯部形態(tài)結(jié)構(gòu)相差較大。韌皮部纖維素含量高，單纖維長度較長，是較好的制漿原料， 用韌皮部制漿已有大量的研究及成熟的工藝；桿芯部纖維較短，纖維素含量低，制漿難度較大。目前桑枝用在制漿上均為全桿制漿，然而這種用同一種工藝對韌皮部和桿芯部進行處理，會造成反應不均勻，影響質(zhì)量及得率，成本大幅上升。發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明設計了一種采用桑枝桿芯制備粘膠纖維用溶解漿的方法，該方法通過對除去韌皮纖維后的桑枝桿芯進行汽蒸來降低半纖維素含量，減少蒸煮強度，提高反應性能，通過堿精制提高甲纖含量，工藝簡單，操作方便，且大大降低了制漿后產(chǎn)生的制漿廢液對環(huán)境的污染。
本發(fā)明的技術方案為一種采用桑枝桿芯制備粘膠纖維用溶解漿的方法，包括原料備料、汽蒸、洗料、濃縮、蒸煮、擠漿、篩選、堿精制、漂白、酸處理、水洗、后精選、抄漿后制得成品漿，具體操作如下(1)備料將桑桿芯切為長3-7cm的段狀后，進行壓潰處理，壓潰壓力0.30 0. 60MPa, 以提高汽蒸及堿液的滲透能力，使蒸煮更加均勻，增加纖維與蒸汽和蒸煮液的接觸面積；(2)汽蒸將上述步驟(1)備料處理后的桿芯，30士5min升溫至110 130°C，在0.20 0. 35MPa下，汽蒸處理40 60min，汽蒸后聚戊糖含量2 5% ；4(3)洗料洗滌水溫度50 60°C，洗滌2 3遍；(4)濃縮將洗滌后的漿料送進行壓榨濃縮，壓榨壓力0.15 0. 25MPa ；將壓榨后的廢水及洗滌廢水經(jīng)膜過濾后排污水處理廠；(5)蒸煮蒸煮液比1:2.5 3. 5，配堿以NaOH計濃度為30 50g/L，用堿量以NaOH計為絕干物料質(zhì)量的8 12% ；采用二次升溫法，一次升溫30士5min，蒸煮設備內(nèi)的壓力達到 0. 25 士 0. 05MPa,小放汽至蒸煮設備內(nèi)的壓力為OMPa ；二次升溫40 士 5min，蒸煮設備內(nèi)的壓力達到0. 5士0. 05MPa，保溫100 150min后大放汽；蒸煮后黑液CODcr 9000 12000 mg/ L,色度2000 3000倍，半菜灰份0. 80 1. 5 %，鐵份80 120mg/kg，粘度12. 0 14. Ompa. s，木素含量0. 15 0. 25% ；(6)擠漿進漿濃度2 5%，出漿濃度15 25%，擠漿壓力0.10 0. 25 MPa ；(7)篩選振框平篩進漿濃度1 1.5%，出漿濃度0. 6 0. 8% ；壓力篩進漿濃度1. 0 2. 5%,進菜壓力 0. 1 0. 25 MPa ；(8)堿精制漿濃6 10%，堿精制溫度80°C 100°C，氫氧化鈉加入量為絕干漿料質(zhì)量的7 10%，時間40 60min ；(9)漂白漂前漿濃為4.5 8. 0%，調(diào)節(jié)PH值在8 11之間，漂液加入量為絕干漿料質(zhì)量的0. 5 4%，漂白時間40 90min，十分鐘殘氯0. 20 0. 70g/L ；(10)后處理將漂白后的漿料經(jīng)過酸處理、水洗、后精選、抄漿以及烘干后得到所述溶解漿成品。
當然可以根據(jù)生產(chǎn)的需要和生產(chǎn)中的狀況進行適當?shù)恼{(diào)整，這對本領域內(nèi)技術人員來說，是公知的常識。
本發(fā)明的優(yōu)點在于(1)提供了一種單獨用桑枝桿芯制備溶解漿的方法，避免了全桿制漿時因桑枝和桑枝桿芯結(jié)構(gòu)不同造成蒸煮條件過劇烈或不足，影響產(chǎn)品質(zhì)量和得率；(2)桿芯直接蒸煮會造成化工料消耗大，污染重，通過汽蒸使桑枝桿芯變得松軟，減少了空隙，增加了蒸煮設備的裝料量；汽蒸減少了原料中聚戊糖和木素的含量，降低了后續(xù)的蒸煮強度，而且汽蒸后的廢液可以用來提取木素和糖；(3)蒸煮強度低，傳統(tǒng)的化學漿用堿量在20%左右，本發(fā)明的用堿量在8 12%，減少化學品用量，使得蒸煮廢液CODcr含量降低，降低污水處理成本；(4)提供了制備粘膠纖維的一種優(yōu)質(zhì)原料，有效地緩解了當前粘膠纖維的生產(chǎn)原料緊張問題，而且為桑枝開發(fā)提供一種高附加值的利用途徑，變廢為寶。
具體實施方式
以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
除非另有說明，本發(fā)明中所采用的百分數(shù)均為重量百分數(shù)。
實施例1一種采用桑枝桿芯制備粘膠纖維用溶解漿的方法，具體操作如下(1)備料將桿芯切為長5cm的段狀后，進行壓潰，壓潰壓力0.30MPa ；(2)汽蒸上述步驟(1)備料處理后的桿芯進汽蒸倉，升溫時間25min，在0.20MPa,115°C下處理60min，汽蒸后聚戊糖含量4. 85%，木素含量5. 84% ；(3)洗料洗滌水溫度50°C，洗滌3遍；(4)濃縮將洗后的漿料送至壓榨機濃縮，壓榨壓力0.15MPa，將壓榨后的廢水及洗滌廢水經(jīng)膜過濾后排污水處理廠；(5)蒸煮蒸煮液比1:2.5，配堿以NaOH計濃度為30g/L，用堿量以NaOH計為絕干物料質(zhì)量的8% ；采用二次升溫法，一次升溫25min，蒸煮設備的壓力值達到0. 20MPa,小放汽至立鍋內(nèi)的壓力值為OMPa ；二次升溫35min，立鍋內(nèi)的壓力值達到0. 45MPa，保溫150min后大放汽；蒸煮后黑液CODcr 11320 mg/L、色度2216倍、半漿灰份0. 90%、鐵份89mg/kg、粘度 13. 8mpa. s、木素含量 0. 24% ；(6)擠漿進漿濃度2%，出漿濃度15%，擠漿壓力0.10 MPa ；(7)篩選振框平篩進漿濃度1%，出漿濃度0.6% ；壓力篩進漿濃度1. 0%，進漿壓力0. 1MPa ；(8)堿精制漿濃6%，堿精制溫度80°C，氫氧化鈉加入量為絕干漿料質(zhì)量的7%，時間 60min ；(9)漂白漂前漿濃為4.5%，漂前調(diào)PH為8，漂液加入量為絕干漿料質(zhì)量的4%，漂白時間40min,十分鐘殘氯0. 69g/L ；(10)后處理將漂白后的漿料經(jīng)過酸處理、水洗、后精選、抄漿以及烘干后得到所述溶解漿成品。
成品指標甲纖93. 2%，灰份0. 10%,鐵份18 mg/kg,粘度10. 2 mpa. s,反應性能 182s，小塵埃 162mg/kg,白度 80%。
實施例2一種采用桑枝桿芯制備粘膠纖維用溶解漿的方法，具體操作如下(1)備料將桿芯切為長5cm左右的段狀后，進行壓潰，壓潰壓力0.40MPa ；(2)汽蒸上述步驟(1)備料處理后的桿芯進汽蒸倉，升溫時間30min，在 0. 30MPa, 下處理50min。汽蒸后聚戊糖含量3. 52%，木素含量4. 95% ；(3)洗料洗滌水溫度50°C，洗滌3遍；(4)濃縮將洗后的漿料送至壓榨機濃縮，壓榨壓力0.20MPa ；將壓榨后的廢水及洗滌廢水經(jīng)膜過濾后排污水處理廠；(5)蒸煮蒸煮液比1:3.0，配堿以NaOH計濃度為40g/L，用堿量以NaOH計為絕干物料質(zhì)量的10% ；采用二次升溫法，一次升溫30min，蒸煮設備蒸球內(nèi)的壓力達到0. 20MPa,小放汽至蒸球內(nèi)的壓力為OMPa ；二次升溫40min，蒸球內(nèi)的壓力達到0. 50MPa,保溫120min后大放汽；蒸煮后黑液CODcr 9264 mg/L、色度2066倍、半漿灰份1. 14 %、鐵份99mg/kg、粘度 12. 6mpa. s、木素含量 0. 20% ；(6)擠漿進漿濃度4%，出漿濃度20%，擠漿壓力0.15MPa ；(7)篩選振框平篩進漿濃度1%，出漿濃度0.7% ；壓力篩進漿濃度2. 0%，進漿壓力0. 20MPa ；(8)堿精制漿濃8%，堿精制溫度90°C，氫氧化鈉加入量為絕干漿料質(zhì)量的8%，時間 50min ；(9)漂白漂前漿濃為5%，漂前調(diào)PH為10，漂液加入量為絕干漿料質(zhì)量的洲，漂白時間50min，十分鐘殘氯0. 36g/L ；(10)后處理將漂白后的漿料經(jīng)過酸處理、水洗、后精選、抄漿以及烘干后得到所述溶解漿成品。
成品指標甲纖93. 7%，灰份0. 08%,鐵份15 mg/kg,粘度10. 7 mpa. s,反應性能 206s，小塵埃 182mg/kg,白度 81%。
實施例3(1)備料將桿芯切為長5cm左右的段狀后，進行壓潰，壓潰壓力0.60MPa ；(2)汽蒸上述步驟(1)備料處理后的桿芯進汽蒸倉，升溫時間35min，在 0. 35MPa, 130°C下處理40min，汽蒸后聚戊糖含量2. 08%，木素含量5. 01% ；(3)洗料洗滌水溫度60°C，洗滌2遍；(4)濃縮將洗后的漿料送至壓榨機濃縮，壓榨壓力0.25MPa ；將壓榨后的廢水及洗滌廢水經(jīng)膜過濾后排污水處理廠；(5)蒸煮蒸煮液比1:3.5，配堿以NaOH計濃度為50g/L，用堿量以NaOH計為絕干物料質(zhì)量的12% ；采用二次升溫法，一次升溫35min，蒸煮設備的壓力達到0. 25MPa，小放汽至立鍋內(nèi)的壓力為OMPa ；二次升溫45min，立鍋內(nèi)的壓力達到0. 55MPa，保溫IOOmin后大放汽；蒸煮后黑液CODcr 11985 mg/L、色度四33倍、半漿灰份1. 45 %，鐵份119mg/kg、粘度 12. lmpa. S、木素含量 0. 16% ；(6)擠漿進漿濃度5%，出漿濃度25%，擠漿壓力0.25 MPa ；(7)篩選振框平篩進漿濃度1.5%，出漿濃度0. 8% ；壓力篩進漿濃度2. 5%，進漿壓力 0. 25 MPa ；(8)堿精制漿濃10%，堿精制溫度100°C，氫氧化鈉加入量為絕干漿料質(zhì)量的10%，時間 40min ；(9)漂白漂前漿濃為8.0%，漂前調(diào)漿料PH為11，漂液加入量為絕干漿料質(zhì)量的0. 5%， 漂白時間90min，十分鐘殘氯0. 20g/L ；(10)后處理將漂白后的漿料經(jīng)過酸處理、水洗、后精選、抄漿以及烘干后得到所述溶解漿成品。
成品指標甲纖93. 5%，灰份0. 07%,鐵份12 mg/kg,粘度10. 4 mpa. s,反應性能 185s，小塵埃 172mg/kg，白度 82%0
除非另有說明，本發(fā)明中所采用的百分數(shù)均為質(zhì)量百分數(shù)。
本發(fā)明各個實施例中，所用化工料均為本領域生產(chǎn)中所用之料，均可從市場中得到，且對于生產(chǎn)結(jié)果不會產(chǎn)生影響；在各工序中用到的設備，均采用當前生產(chǎn)中所用的常規(guī)設備，并無特別之處。
權利要求
1.一種采用桑枝桿芯制備粘膠纖維用溶解漿的方法，其特征在于包括原料備料、汽蒸、洗料、濃縮、蒸煮、擠漿、篩選、堿精制、漂白、酸處理、水洗、后精選、抄漿后制得成品漿， 具體操作如下(1)備料將桑桿芯切為長3-7cm的段狀后，進行壓潰處理，壓潰壓力0.30 0. 60MPa ；(2)汽蒸將上述步驟(1)備料處理后的桿芯，30士5min升溫至110 130°C，在0.20 0. 35MPa下，汽蒸處理40 60min，使聚戊糖質(zhì)量含量2 5% ；(3)洗料洗滌水溫度50 60°C，洗滌2 3遍；(4)濃縮將洗滌后的漿料進行壓榨濃縮，壓榨壓力0.15 0. 25MPa ；(5)蒸煮蒸煮液比1:2.5 3. 5，配堿以NaOH計濃度為30 50g/L，用堿量以NaOH計為絕干物料質(zhì)量的8 12% ；采用二次升溫法，一次升溫30士5min，蒸煮設備內(nèi)的壓力達到 0. 25 士 0. 05MPa,小放汽至蒸煮設備內(nèi)的壓力為OMPa ；二次升溫40 士 5min，蒸煮設備內(nèi)的壓力達到0. 5士0. 05MPa，保溫100 150min后大放汽；蒸煮后黑液CODcr 9000 12000 mg/ L,色度2000 3000倍，半菜灰份0. 80 1. 5 %，鐵份80 120mg/kg，粘度12. 0 14. Ompa. s，木素含量0. 15 0. 25% ；(6)擠漿進漿濃度2 5%，出漿濃度15 25%，擠漿壓力0.10 0. 25 MPa ；(7)篩選振框平篩進漿濃度1 1.5%，出漿濃度0. 6 0. 8% ；壓力篩進漿濃度1. 0 2. 5%,進菜壓力 0. 1 0. 25 MPa ；(8)堿精制漿濃6 10%，堿精制溫度80°C 100°C，氫氧化鈉加入量為絕干漿料質(zhì)量的7 10%，時間40 60min ；(9)漂白漂前漿濃為4.5 8. 0%，調(diào)節(jié)漿料PH值在8 11之間，漂液加入量為絕干漿料質(zhì)量的0. 5 4%，漂白時間40 90min，十分鐘殘氯0. 20 0. 70g/L ；(10)后處理將漂白后的漿料經(jīng)過酸處理、水洗、后精選、抄漿以及烘干后得到所述溶解漿成品。
2.根據(jù)權利要求1所述的采用桑枝桿芯制備粘膠纖維用溶解漿的方法，其特征在于 所述步驟(1)的壓潰壓力0. 40MPa。
3.根據(jù)權利要求1所述的采用桑枝桿芯制備粘膠纖維用溶解漿的方法，其特征在于 所述步驟(2)汽蒸后聚戊糖含量3. 52%，木素含量4. 95%。
4.根據(jù)權利要求1所述的采用桑枝桿芯制備粘膠纖維用溶解漿的方法，其特征在于 所述步驟(4)壓榨壓力為0. 20MPa。
5.根據(jù)權利要求1所述的采用桑枝桿芯制備粘膠纖維用溶解漿的方法，其特征在于 所述步驟(5)蒸煮中蒸煮液比1 3.0，配堿以NaOH計濃度為40g/L，用堿量以NaOH計為絕干物料質(zhì)量的10%;采用二次升溫法，一次升溫30min，蒸煮設備蒸球內(nèi)的壓力達到 0. 20MPa，小放汽至蒸球內(nèi)的壓力為OMPa ；二次升溫40min，蒸球內(nèi)的壓力達到0. 50MPa，保溫120min后大放汽；蒸煮后黑液CODcr 9264 mg/L、色度2066倍、半漿灰份1. 14 %、鐵份 99mg/kg、粘度 12. 6mpa. s、木素含量 0. 20%。
6.根據(jù)權利要求1所述的采用桑枝桿芯制備粘膠纖維用溶解漿的方法，其特征在于 所述步驟(6)擠漿的進漿濃度4%，出漿濃度20%，擠漿壓力0. 15MPa。
7.根據(jù)權利要求1所述的采用桑枝桿芯制備粘膠纖維用溶解漿的方法，其特征在于 所述步驟(7)篩選的振框平篩進漿濃度1%，出漿濃度0. 7% ；壓力篩進漿濃度2. 0%，進漿壓力.0. 20 MPa。
8.根據(jù)權利要求1所述的采用桑枝桿芯制備粘膠纖維用溶解漿的方法，其特征在于 所述步驟(8)堿精制漿濃8%，堿精制溫度90°C，氫氧化鈉加入量為絕干漿料質(zhì)量的8%，時間 50min。
9.根據(jù)權利要求1所述的采用桑枝桿芯制備粘膠纖維用溶解漿的方法，其特征在于 所述步驟(9)漂白漂前漿濃為5%，漂前調(diào)PH為10，漂液加入量為絕干漿料質(zhì)量的洲，漂白時間50min，十分鐘殘氯0. 36g/L。
10.根據(jù)權利要求1所述的采用桑枝桿芯制備粘膠纖維用溶解漿的方法，其特征在于 得到的溶解漿產(chǎn)品甲纖93. 7%，灰份0. 08%,鐵份15 mg/kg,粘度10. 7 mpa. s,反應性能 206s，小塵埃 182mg/kg,白度 81%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用桑枝桿芯制備粘膠纖維用溶解漿的方法，包括原料備料、汽蒸、洗料、濃縮、蒸煮、擠漿、篩選、堿精制、漂白、酸處理、水洗、后精選、抄漿后制得成品漿；本發(fā)明的優(yōu)點在于提供了一種單獨用桑枝桿芯制備溶解漿的方法，避免了全桿制漿時因桑枝和桑枝桿芯結(jié)構(gòu)不同造成蒸煮條件過劇烈或不足影響產(chǎn)品質(zhì)量和得率，本發(fā)明增加了蒸煮設備的裝料量，降低了后續(xù)的蒸煮強度，降低了污染，有效地緩解了當前粘膠纖維的生產(chǎn)原料緊張問題。
文檔編號D21C9/12GK102517968SQ20111042915
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權日2011年12月20日
發(fā)明者吳亞紅, 姜明亮, 李昌壘, 王東, 王樂軍, 秦翠梅, 郝連慶, 馬君志 申請人:山東海龍股份有限公司