专利名称：一种稻草和/或麦草原料的半化学浆制备方法
技术领域：
本发明属于制浆造纸领域，涉及一种纸桨制备方法，具体是一种稻草和/ 或麦草原料的半化学浆制备方法。
背景技术：
造纸的原料主要是植物纤维，包括木材纤维和非木材纤维。在欧洲和美洲等森林资源丰富的国家，木材是主要的造纸原料，90%以上的纸张都是由木材 纤维原料抄造出来的。在我国和其它一些亚洲国家，由于木材资源短缺，非木材资源是制浆造纸 的重要原料。稻草和麦草是我国重要的非木材造纸纤维原料。传统的稻草和麦 草化学法制浆存在废液浓度高、污染大，且废液中含硅量高导致碱回收阶段难 处理等缺陷。因此，近年来，得率高、污染少、化学药品消耗少的稻草和麦草 高得率浆制备技术发展迅速，其中主要包括半化学浆的制备技术。由于得率高、 纸浆强度好，稻草和麦草半化学浆得到了广泛的重视，具有很大的发展潜力。 现行的稻草和/或麦草半化学浆的制备工艺是备料后，原料经过洗涤和化学 预浸渍处理或蒸煮，再输送到盘磨机进行磨桨处理。生产上采用的磨浆处理有 先经过高浓度(浆料浓度15 35%)磨浆形成粗浆，再经过低浓度(浆料浓 度3 4%)磨浆成为良桨，用于抄造纸张的工艺；也有只进行低浓度(浆料 浓度3 4%)磨桨，成浆用于抄造纸张的处理方法。因为稻草和/或麦草半化 学浆纤维比较挺硬，且纤维短小，杂细胞含量高，采用这种低浓度磨浆处理， 对纤维造成了较严重的切断，使成浆纤维平均长度较低，纸张的强度性能较差。 而采用高浓度磨浆又存在着浆料输送困难，设备投资大，磨浆能耗高等缺点。发明内容本发明的目的在于克服现有制备工艺的缺点，提供一种能耗低、改善纸张 强度性能的稻草和/或麦草原料的半化学浆制备方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种稻草和/或麦草原料的半化学浆制备方法，其特征在于包括如下步骤 (1)稀释和分散稻草和/或麦草原料经化学预浸渍处理或蒸煮后，输送到水力碎浆机进行稀释和分散，加水调节浓度至2.5~4.5% (重量％)，并分散 成均匀的物料，处理时间为20 30分钟；(2) 离散和疏解经稀释和分散后的物料泵送至疏解机进行处理，将稻草 和/或麦草原料离散和疏解成为纤维束，疏解机执行元件转速为980 1500转/ 分；在疏解机执行元件高速转动产生的剪切力作用下，稻草和/或麦草原料被 离散和疏解成为纤维束，且对纤维的损伤很少；(3) 脱水浓缩经疏解机离散和碎解后的浆料，输送至脱水设备进行脱水， 浓縮至6 10% (重量°/。)的浓度；(4)打浆处理脱水浓缩后的浆料泵送至盘磨机进行打浆处理，盘磨机 执行元件转速为750 1500转/分，经过盘磨机的打浆作用，纤维束被充分离 解成为单根纤维，并产生一定程度的细纤维化，此时浆料打浆度在32 40 。SR 之间，成为供抄纸用的浆料。处理后纸浆的数均纤维长度为0.72 0.90mm，重 均纤维长度为0.89 1.29mm， 二重重均纤维长度为1.17 1.78mm。本发明与现有的制备方法相比，有如下优点 (1)在2.5 4.5%的浓度条件下，稻草和/或麦草原料在疏解机中离散和 疏解成为纤维束，同时纤维吸水润胀，使纤维变得柔软，可塑性增加，为磨浆 时分离出更多的完整纤维以及纤维的细纤维化创造了有利条件。(2)在6 10%浓度条件下打浆，和传统的低浓度(3 4%)打浆相比， 纤维所受的切断作用大大减少，纤维间的摩擦作用增强，因而打浆过程对纤维 的作用以细纤维化(包括内部细纤维化和外部细纤维化)作用为主，可有效地 保留纤维长度，有利于改善纸张的强度性能。(3)本发明提供的制备方法，由于采用了 2. 5 4. 5%浓度条件下的离散 和疏解处理和6 10%浓度条件下的打浆处理相结合的制备方法，与传统的高 浓度(15 35%)磨浆后再进行低浓度(3 4%)磨浆，或只进行低浓度(3 4%)磨浆工艺相比较，可降低制备过程能耗20%以上。同时，由于有效保留 了纤维长度，减少了对纤维的损伤，纸张的强度性能指标可提高10%以上。
图1是本发明提供的制备方法的一种具体实施方式
的流程图。 图2是本发明提供的制备方法的另一种具体实施方式
的流程图。具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步具体的描述，但本发明要求保护 的范围并不局限于实施例所表述的范围。实施例1实施例1按照图1所表示的装置进行如下操作(1)稻草原料经化学预浸渍处理或蒸煮后，送到水力碎桨机1进行稀释 和分散。在这里，原料加水稀释至3.5% (重量％)的浓度，并分散成均匀的物料，处理时间为20分钟。(2) 经稀释和分散后的物料由泵2输送至疏解机3进行离散和疏解处理。 疏解机执行元件转速为1500转/分。在疏解机执行元件高速转动产生的剪切力 作用下，稻草原料被离散和疏解成为纤维束。(3) 经疏解机3离散和疏解后的浆料，输送至脱水设备4进行脱水，浓 縮至8.4% (重量％)的浓度。(4) 脱水后的浆料贮存在贮浆池5中，再由泵6输送至贮浆池7中，当 贮浆池7中的浆料达到一定的液位后，启动盘磨机8对浆料进行打浆处理。盘 磨机执行元件转速为1500转/分。经过盘磨机的打浆作用，纤维束被充分离解 成为单根纤维，并产生一定程度的细纤维化，成为供抄纸用的浆料。经过以上制备方法处理后，纸浆的打浆度为35 °SR，数均纤维长度为 0.78mm，重均纤维长度为1.02mm， 二重重均纤维长度为1.37mm。实施例2实施例2按照图1所表示的装置进行如下操作(1)麦草原料经化学预浸渍处理或蒸煮后，送到水力碎浆机1进行稀释 和分散。在这里，原料加水稀释至4.5% (重量％)的浓度，并分散成均匀的 物料，处理时间为30分钟。(2) 经稀释和分散后的物料由泵2输送至疏解机3进行离散和疏解处理。 疏解机执行元件转速为980转/分。在疏解机执行元件高速转动产生的剪切力 作用下，麦草原料被离散和疏解成为纤维束。(3) 经疏解机3离散和疏解后的浆料，输送至脱水设备4进行脱水，浓 縮至10% (重量％)的浓度。(4) 脱水后的浆料贮存在贮浆池5中，再由泵6输送至贮浆池7中，当 贮浆池7中的浆料达到一定的液位后，启动盘磨机8对浆料进行打浆处理。盘磨机执行元件转速为750转/分。经过盘磨机的打浆作用，纤维束被充分离解 成为单根纤维，并产生一定程度的细纤维化，成为供抄纸用的浆料。处理后，纸浆的打浆度为32 。SR，数均纤维长度为0.90mm，重均纤维长 度为1.29mm， 二重重均纤维长度为1.78mm。实施例3实施例3按照图1所表示的装置进行如下操作(1)稻草和麦草各占重量的一半，经化学预浸渍处理或蒸煮后，送到水 力碎浆机1进行稀释和分散。在这里，原料加水稀释至2.5% (重量％)的浓 度，并分散成均匀的物料，处理时间为25分钟。(2) 经稀释和分散后的物料由泵2输送至疏解机3进行离散和疏解处理。 疏解机执行元件转速为1500转/分。在疏解机执行元件高速转动产生的剪切力 作用下，物料被离散和疏解成为纤维束。(3) 经疏解机3离散和疏解后的浆料，输送至脱水设备4进行脱水，浓 缩至7% (重量％)的浓度。(4) 脱水后的浆料贮存在贮浆池5中，再由泵6输送至贮浆池7中，当 贮浆池7中的浆料达到一定的液位后，启动盘磨机8对浆料进行打浆处理。盘 磨机执行元件转速为1000转/分。经过盘磨机的打浆作用，纤维束被充分离解 成为单根纤维，并产生一定程度的细纤维化，成为供抄纸用的浆料。处理后，纸浆的打浆度为38 。SR，数均纤维长度为0.80mm，重均纤维长 度为1.16mm， 二重重均纤维长度为1.64mm。实施例4实施例4按照图2所表示的实施方法进行操作。其操作工艺与图1表示的 实施方法的不同在于筮料经脱水设备4脱水后贮存在贮浆池5中，由泵6 直接泵送到盘磨机8进行打浆处理。具体步骤如下(1) 麦草原料经化学预浸渍处理或蒸煮后，送到水力碎浆机l进行稀释 和分散。在这里，原料加水稀释至3%的浓度，并分散成均匀的物料，处理时 间为30分钟。(2) 经稀释和分散后的物料由泵2输送至疏解机3进行离散和疏解处理。 疏解机执行元件转速为980转/分。在疏解机执行元件高速转动产生的剪切力 作用下，麦草原料被离散和碎解成为纤维束。(3) 经疏解机3离散和疏解后的纤维浆料，输送至脱水设备4进行脱水， 浓縮至6%的浓度。(4) 脱水后的浆料贮存在贮浆池5中，再由泵6输送至盘磨机8对物料 进行打浆处理，盘磨机执行元件转速为1000转/分。处理后，纸浆的打浆度为40 °SR，数均纤维长度为0.76mm，重均纤维长 度为0.97mm， 二重重均纤维长度为1.27mm。实施例5实施例5按照图2所表示的实施方法进行操作。具体步骤如下(1) 稻草原料经化学预浸渍处理或蒸煮后，送到水力碎浆机l进行稀释 和分散。在这里，原料加水稀释至4%的浓度，并分散成均匀的物料，处理时 间为25分钟。(2) 经稀释和分散后的物料由泵2输送至疏解机3进行离散和疏解处理。 疏解机执行元件转速为1200转/分。在疏解机执行元件高速转动产生的剪切力 作用下，稻草原料被离散和碎解成为纤维束。(3) 经疏解机3离散和疏解后的纤维浆料，输送至脱水设备4进行脱水， 浓縮至9%的浓度。(4) 脱水后的桨料贮存在贮浆池5中，再由泵6输送至盘磨机8对物料 进行打浆处理，盘磨机执行元件转速为750转/分。处理后，纸浆的打浆度为39 。SR，数均纤维长度为0.72mm，重均纤维长 度为0.89mm， 二重重均纤维长度为1.17mm。
权利要求
1. 一种稻草和/或麦草原料的半化学浆制备方法，其特征在于包括如下步骤(1)稀释和分散稻草和/或麦草原料经化学预浸渍处理或蒸煮后，输送到水力碎浆机进行稀释和分散，加水调节浓度至2.5～4.5％(重量％)，并分散成均匀的物料，处理时间为20～30分钟；(2)离散和疏解经稀释和分散后的物料泵送至疏解机进行处理，将稻草和/或麦草原料离散和疏解成为纤维束，疏解机执行元件转速为980～1500转/分；(3)脱水浓缩经疏解机离散和碎解后的浆料，输送至脱水设备进行脱水，浓缩至6～10％(重量％)的浓度；(4)打浆处理脱水浓缩后的浆料泵送至盘磨机进行打浆处理，得到供抄纸用的浆料，盘磨机执行元件转速为750～1500转/分。
2、 根据权利要求1所述的稻草和/或麦草原料的半化学浆制备方法，其特 征在于步骤(1)中将物料浓度调节至3~4% (重量％)。
3、 根据权利要求1或2所述的稻草和/或麦草原料的半化学浆制备方法， 其特征在于步骤(3)中将浆料的浓度脱水浓縮至7 9% (重量％)。
全文摘要
本发明公开了一种稻草和/或麦草原料的半化学浆制备方法，包括如下步骤(1)稻草和/或麦草原料经化学预浸渍处理或蒸煮后，输送到水力碎浆机进行稀释和分散，加水调节浓度至2.5～4.5％(重量％)，并分散成均匀的物料；(2)经稀释和分散后的物料泵送至疏解机进行处理，将稻草和/或麦草原料离散和疏解成为纤维束；(3)脱水浓缩经疏解机离散和碎解后的浆料，输送至脱水设备进行脱水，浓缩至6～10％(重量％)的浓度；(4)打浆处理脱水浓缩后的浆料泵送至盘磨机进行打浆处理，得到供抄纸用的浆料。本发明的制备方法有效保留了纤维长度，提高了纸张的强度性能，而且能耗低。
文档编号D21D1/00GK101260630SQ2008100276
公开日2008年9月10日 申请日期2008年4月25日 优先权日2008年4月25日
发明者李友明, 雷利荣 申请人:华南理工大学