用造紙級(jí)木漿板制備溶解漿新工藝

李兆東 北京潞航紙業(yè)發(fā)展研究部 北京(69510707)

用造紙級(jí)木漿板制備溶解漿新工藝

李兆東 北京潞航紙業(yè)發(fā)展研究部 北京(69510707)

經(jīng)中試生產(chǎn)確認(rèn)了用造紙級(jí)木漿板生產(chǎn)溶解漿時(shí)的汽預(yù)水解和硫酸鹽法蒸煮所適用的時(shí)間、溫度，和漂白工藝的化學(xué)品用量等的必要條件，并對(duì)在抄造溶解漿時(shí)使用的熱風(fēng)沖擊干燥技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)作了相應(yīng)介紹。

溶解漿；熱風(fēng)沖擊干燥

1 概述

木漿溶解漿屬于高純度的精制漿，具有半纖維素含量低、木素含量低、樹脂含量低，a-纖維含量高等特點(diǎn)。主要用于生產(chǎn)黏膠人造絲、硝化纖維、醋酸纖維、玻璃紙、甲基纖維素等產(chǎn)品。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年全球?qū)θ芙鉂{的需求量為420萬噸，預(yù)計(jì)到2025年全球溶解漿需求量將達(dá)到650萬噸，其大部分用量在中國，2010年我國用于黏膠生產(chǎn)的溶解漿用量約130萬噸，進(jìn)口約110萬噸。目前，國內(nèi)溶解漿的產(chǎn)能大都在5萬噸以下，生產(chǎn)規(guī)模不大,且大部分是以木片開始生產(chǎn)，工藝流程復(fù)雜，治污費(fèi)用高，投資大等。

用造紙級(jí)木漿板生產(chǎn)溶解漿，適合于中小型溶解漿生產(chǎn)企業(yè)，其工藝簡單，流程短，設(shè)備投資少，治污費(fèi)用低，生產(chǎn)成本低，原造紙企業(yè)的環(huán)保設(shè)備稍加改造即可應(yīng)用，生產(chǎn)中再將有硫酸鹽法蒸煮時(shí)產(chǎn)生的少量黑液進(jìn)行氣霧化處理，即可達(dá)到無黑液排放的目的，同時(shí)化學(xué)品的用量也大大降低，減少了對(duì)環(huán)境的污染。

用造紙級(jí)木漿板生產(chǎn)溶解漿，必須使用汽預(yù)水解加硫酸鹽法制備，且改進(jìn)生產(chǎn)工藝條件，主要是將烘缸式烘干干燥改為熱氣沖擊式干燥，同時(shí)漂白、洗滌工藝也需加以改造。北京潞航紙業(yè)發(fā)展研究部針對(duì)俄羅斯漂白針葉木漿板（水分8%，木素含量6.5%）制備溶解漿進(jìn)行了中試生產(chǎn)。其生產(chǎn)工藝如下∶

2 生產(chǎn)工藝

2.1 汽預(yù)水解

汽預(yù)水解使用的是以蒸汽作為預(yù)水解劑，主要是去除殘余在木漿板中的半纖維素含量（尤其是多戊糖）及少量木質(zhì)素，提高a-纖維含量。其工藝為：將原料進(jìn)行預(yù)浸、裝鍋、升溫、要保持通汽均勻，防止?jié){料局部過熱，進(jìn)行汽預(yù)水解，溫度保持在140～160℃，時(shí)間為40-60 min（以半纖維素含量決定預(yù)水解的時(shí)間）。原料預(yù)水解完成后，鍋內(nèi)漿液pH為2-3左右，進(jìn)行小放氣。由于使用汽預(yù)水解，液比小，升溫時(shí)間短，產(chǎn)生的酸液不多，因此鍋內(nèi)的酸液不需要排出（或排出少部分水解液），在壓力降至90-120kpa時(shí)，即可加蒸煮液來中和鍋內(nèi)的酸液，進(jìn)行硫酸鹽蒸煮。這樣，可提高設(shè)備的利用率，節(jié)約蒸汽，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)也提高了黑液濃度,有利于以后的黒液回用。汽預(yù)水解后，漿料的硫酸鹽法蒸煮同一般的硫酸鹽法蒸煮一樣。由于使用的木漿板中殘余木素含量不多，再進(jìn)行一次硫酸鹽法蒸煮就易于溶出了。

2.2 硫酸鹽蒸煮

即去除木素階段，蒸煮工藝為：用堿量6%～14%，硫化度25%，液比1∶2～3（以漿板木素含量決定蒸煮時(shí)間和用堿量），添加蒽醌0.2%，蒸煮溫度140～160℃，保溫120 min。蒸煮后的漿料用凈水洗滌至中性。

2.3 漂白工藝

（1）氯化：漿濃 5%-8%，氯用量3%，氯化時(shí)間40min。

（2）堿處理：漿濃 8%-10%,用堿量 2%，溫度60℃，處理時(shí)間90min。

（3）次氯酸鈉漂白：漿濃5%，鈉用量6%，添加氨基磺酸0.2%，時(shí)間60min。

（4）二氧化氯漂白∶氯用量1.0%，溫度60℃，時(shí)間160min。

（5）酸處理：酸用量 0.5%-1.5%，40-50℃，處理30min。

（6）過氧化物漂白：漿濃10%，硫酸鎂0.05%，硅酸鈉 3%，EDTA 0.4%，NaOH2%，過氧化氫 3%，60-70℃，漂白時(shí)間120min。最后的漂白洗滌用水需偏酸性。

2.4 溶解漿的抄造

為了獲得高質(zhì)量的溶解漿產(chǎn)品，在生產(chǎn)中采用熱風(fēng)沖擊式漿板機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)。生產(chǎn)用水為偏酸性，其工藝為：高濃流漿箱與網(wǎng)子的接觸面呈45度，上漿濃度1.0%-1.5%，一次性掛漿成形，紙漿在長網(wǎng)部經(jīng)多根孔輥擠壓脫水，可脫掉近45%的水分，再進(jìn)入壓榨部脫水。壓榨部脫水應(yīng)盡量減少壓榨的級(jí)數(shù)，在保證溶解漿干度的情況下，調(diào)整壓榨部的線壓力，控制漿粕的緊度，便于溶解漿有較好的反應(yīng)性能和吸堿值。由于漿板干燥機(jī)采用的是熱風(fēng)沖擊干燥，使干燥過程更加平穩(wěn)，并大大減少了干燥部的長度（只占烘缸干燥設(shè)備的1/3），可節(jié)約基建投資30%。采用熱風(fēng)沖擊干燥也能減少漿板表面水分蒸發(fā)阻力，提高能源的利用效率。同時(shí)，通過熱回收裝置使能源得到充分利用。與傳統(tǒng)烘缸干燥方式相比，干燥部能耗可以降低10%以上，節(jié)約蒸汽10%，也避免了因用烘缸直接接觸漿板干燥而造成溶解漿表面烤焦且內(nèi)部不干的現(xiàn)象。在網(wǎng)部使用多根孔輥擠壓脫水代替真空箱真空脫水，網(wǎng)部的動(dòng)力消耗可降低10%以上。

經(jīng)多次中試生產(chǎn)，溶解漿的緊度對(duì)沖擊干燥時(shí)的速度、吸堿值和反應(yīng)性能也有很大影響。緊度過大或過小對(duì)黏膠生產(chǎn)時(shí)吸堿值和反應(yīng)性能均產(chǎn)生不利，對(duì)干燥時(shí)的速度也有影響。因此，在保證溶解漿干燥的前提下，應(yīng)盡量減少抄造時(shí)壓榨的級(jí)數(shù)和線壓力，使?jié){板的緊度不至于過高，溶解漿板的緊度范圍應(yīng)控制在0.35～0.37 g/cm3內(nèi)。

3 結(jié)果

通過中式，采用上述工藝所生產(chǎn)的溶解漿，經(jīng)國家紡織工業(yè)局上海市紡織工業(yè)技術(shù)監(jiān)督所檢測，各項(xiàng)指標(biāo)為：α-纖維素含量91%，白度92，灰分0.09%，樹脂含量0.12%，多戊糖含量2.79%，吸堿值640，以上數(shù)值均達(dá)到化纖行業(yè)木溶解漿所規(guī)定的指標(biāo)值。其他技術(shù)指標(biāo)可直接查詢：潞航溶解漿網(wǎng)。

用商品漿板生產(chǎn)溶解漿，原料適應(yīng)性廣泛，可用針葉木漿板、闊葉木漿板及竹制漿板，可隨用料的選擇調(diào)整生產(chǎn)工藝，且市場價(jià)格波動(dòng)影響少，設(shè)備投用資金少，成本低，風(fēng)險(xiǎn)小。同時(shí)將生產(chǎn)蒸煮中產(chǎn)生的少量黑液進(jìn)行氣霧化處理，即可達(dá)到無黑液排放的目的，可降低治污費(fèi)用，減少化學(xué)品用量，降低生產(chǎn)費(fèi)用，使產(chǎn)品在市場上具有較強(qiáng)的競爭能力。

李兆東：北京潞航紙業(yè)發(fā)展研究部技術(shù)工程師，從事紙業(yè)研發(fā)多年。

2011-12-28