專利名稱：一種高白度、高強度化學草漿的清潔制漿工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及制漿造紙技術領域，特別涉及一種高白度、高強度化學草漿的清潔制漿工藝。
背景技術：
我國森林資源貧乏，人均占有森林面積和人均蓄積量都很低。然而，我國卻是世界非木材纖維造紙產量最多、經驗最豐富的國家。而草漿的生產又在非木材漿料中占絕對的主導地位。草漿的生產存在著原料消耗高，制漿得率低，廢液污染嚴重，漿料不易漂白，成紙強度低等問題，這些缺點限制了麥草漿生產的進一步發展。傳統的蒸球制漿方法一般都是采用高堿、高溫、蒽醌制漿法，為了解決草類原料制漿污染并擴大造紙原料利用，就必須改進傳統的堿法化學制漿方法。傳統的化學漿制漿工藝是在高溫高壓下的深度脫木素，生產出來的漿料白度低，紙頁強度低，且產生的黑液提取率低、黑液性質不利于堿回收，從而造成了廢水排放污染負荷高、治理難度大的污染問題。因此，需要在環保的基礎上發展一種生產優質草漿的制漿工藝。
發明內容
為了解決以上草漿制備過程中能耗高、提取率低、污染嚴重、工藝復雜的問題，本發明提供了一種在低溫低壓條件下，耗水量少、能耗低、無黑夜產生、制得的漿白度高、強度高的化學草漿的清潔制漿工藝。本發明是通過以下措施實現的
一種高白度、高強度化學草漿的清潔制漿工藝，包括以下步驟
(1)向草類原料中加入水、氫氧化鈉、過氧化氫和金屬離子螯合劑，氫氧化鈉用量為草類原料重量的5-10%，過氧化氫用量為草類原料重量的10- %，金屬離子螯合劑0. 5-0. 8%， 在溫度70°C -80°C下保溫50分鐘-1小時完成第一步蒸煮，得到蒸煮液；
(2)向蒸煮液中加入水、氫氧化鈉、過氧化氫和金屬離子螯合劑，氫氧化鈉用量為草類原料重量的6-10%，過氧化氫用量為草類原料重量的12- %，金屬離子螯合劑0. 5-0. 8%，在溫度90°C _95°C下保溫1小時完成第二步蒸煮，將蒸煮好的漿料進行篩漿、打漿既得高白度 、高強度化學草漿。優選所述的金屬離子螯合劑為乙二胺四乙酸。優選步驟(1)中氫氧化鈉用量為草類原料重量的6%，過氧化氫用量為草類原料重量的10%，金屬離子螯合劑0. 6%，在溫度80°C下保溫1小時完成第一步蒸煮，步驟(2)中氫氧化鈉用量為草類原料重量的10%，過氧化氫用量為草類原料重量的20%，金屬離子螯合劑 0. 8%，在溫度95°C下保溫1小時完成第二步蒸煮。步驟(1)和(2)中液比為1 :4_6。步驟(4)所述的篩選洗滌，漿濃為0. 29ΓΟ. 3%，收集篩選出的細漿。步驟(1)中草類原料切斷至1-4厘米長度再加入水、氫氧化鈉、過氧化氫和金屬離子螯合劑。
優選所述草類原料為麥草、稻草或蘆葦。優選所述草類原料為稻草。該工藝是在現有技術的基礎上改進實現的，它包括草料斷切和蒸煮，其主要在于通過分段加料的方式，控制每段的時間、溫度，在低溫低壓下完成蒸煮，為一種節能、無氣、 無味、無污染的，生產高強度、高白度草漿的制漿工藝。兩步中的藥品用量、蒸煮溫度、保溫時間都不相同。在完成第二步后，原料出鍋，不用水洗滌，篩漿后便完成全部制漿過程。制漿白度75%IS0以上，裂斷長7. Okm以上，耐破5. OkPa · m2 · g—1以上，得率50%以上。即制得本發明所說的麥草漿。生產出的漿料不用經過后續的處理，如洗滌、漂白，但白度和強度都達到較高標準，而且不產生黑液。本發明的有益效果
本發明工藝合理可行，操作簡單方便，所制漿料白度高，強度大，制漿成本低；制漿過程中在低溫低壓下進行，生產出的漿料不用經過后續的處理，如洗滌、漂白，但白度和強度都達到較高標準，并且無黑液排放；節省了大量的水資源和能耗，廢液即可再行利用，也可直接排放，對環境污染非常輕；本制漿工藝以麥草、稻草、高粱桿、蔗渣、蘆葦、龍須草等草類為原料，特別適合我國中小造紙廠采用。
具體實施例方式為了更好的理解本發明，下面結合具體實施例來進一步說明。實施例1
(1)原料采用麥草，用鍘草機切斷至1-4厘米長度，在切草的同時除塵，然后加入水、氫氧化鈉、過氧化氫和金屬離子螯合劑，氫氧化鈉用量為麥草重量的5%，過氧化氫用量為麥草重量的10%，液比為1 :4，金屬離子螯合劑用量為麥草重量的0. 5%，在溫度75°C下保溫50分鐘后，停止加熱，完成第一步蒸煮，得到蒸煮液；
(2)打開蒸煮鍋，向蒸煮液中加入水、氫氧化鈉、過氧化氫和金屬離子螯合劑，氫氧化鈉用量為麥草重量的10%，過氧化氫用量為麥草重量的對％，液比為1 :4，金屬離子螯合劑用量為麥草重量的0. 6%，在溫度90°C下保溫1小時完成第二步蒸煮，打開蒸煮鍋，將蒸煮好的白漿進行篩漿，收集細漿料并打漿至4(TSR。化學草漿的性能指標見表1。對比實施例1:
與實施例1采用相同的液比，采用傳統的一次性加入的方式蒸煮麥草，氫氧化鈉、過氧化氫和金屬離子螯合劑的用量同實施例1中兩步的用量總和相同，溫度為75°c，保溫時間 100分鐘，得到的紙漿性能見表1。對比實施例2:
將實施例1中第(1)步與第(2)步顛倒先后處理的順序之后進行處理，得到的紙漿性能見表1。實施例2:
(1)原料采用稻草，用鍘草機切斷至1-4厘米長度，在切草的同時除塵，然后加入水、氫氧化鈉、過氧化氫和金屬離子螯合劑，氫氧化鈉用量為稻草重量的6%，過氧化氫用量為稻草重量的10%，液比為1 :5，金屬離子螯合劑用量為稻草重量的0. 6%，在溫度80°C下保溫60分鐘后，停止加熱，完成第一步蒸煮，得到蒸煮液；(2)打開蒸煮鍋，向蒸煮液中加入水、氫氧化鈉、過氧化氫和金屬離子螯合劑，氫氧化鈉用量為稻草重量的10%，過氧化氫用量為稻草重量的20%，液比為1 :6，金屬離子螯合劑用量為稻草重量的0. 8%，在溫度95°C下保溫1小時完成第二步蒸煮，打開蒸煮鍋，將蒸煮好的白漿進行篩漿，收集細漿料并打漿至4rSR。化學稻草漿的性能指標見表1。對比實施例3:
與實施例2采用相同的液比，采用傳統的一次性加入的方式蒸煮麥草，氫氧化鈉、過氧化氫和金屬離子螯合劑的用量同實施例2中兩步的用量總和相同，溫度80°C，保溫時間120 分鐘。得到的紙漿性能見表1。對比實施例4:
將實施例2中第(1)步與第(2)步顛倒先后處理的順序之后進行處理，得到的紙漿性能見表1。實施例3
(1)原料采用蘆葦，用鍘草機切斷至1-4厘米長度，在切的同時除塵，然后加入水、氫氧化鈉、過氧化氫和金屬離子螯合劑，氫氧化鈉用量為蘆葦重量的10%，過氧化氫用量為蘆葦重量的24%,液比為1 :5，金屬離子螯合劑用量為蘆葦重量的0. 8%，在溫度70°C下保溫60分鐘后，停止加熱，完成第一步蒸煮，得到蒸煮液；
(2)打開蒸煮鍋，向蒸煮液中加入水、氫氧化鈉、過氧化氫和金屬離子螯合劑，氫氧化鈉用量為蘆葦重量的6%，過氧化氫用量為蘆葦重量的12%，液比為1 :4，金屬離子螯合劑用量為蘆葦重量的0. 5%，在溫度95°C下保溫1小時完成第二步蒸煮，打開蒸煮鍋，將蒸煮好的白漿進行篩漿，收集細漿料并打漿至42°SR。化學蘆葦漿的性能指標見表1。對比實施例5:
與實施例3采用相同的液比，采用傳統的一次性加入的方式蒸煮麥草，氫氧化鈉、過氧化氫和金屬離子螯合劑的用量同實施例3中兩步的用量總和相同，溫度95°C，保溫時60分鐘。得到的紙漿性能見表1。對比實施例6:
將實施例1中第(1)步與第(2)步顛倒先后處理的順序之后進行處理，得到的紙漿性能見表1。表1上述實施例制得紙漿成紙的物理性能
權利要求
1.一種高白度、高強度化學草漿的清潔制漿工藝，其特征是包括以下步驟(1)向草類原料中加入水、氫氧化鈉、過氧化氫和金屬離子螯合劑，氫氧化鈉用量為草類原料重量的5-10%，過氧化氫用量為草類原料重量的10- %，金屬離子螯合劑0. 5-0. 8%， 在溫度70°C -80°C下保溫50分鐘-1小時完成第一步蒸煮，得到蒸煮液；(2)向蒸煮液中加入水、氫氧化鈉、過氧化氫和金屬離子螯合劑，氫氧化鈉用量為草類原料重量的6-10%，過氧化氫用量為草類原料重量的12- %，金屬離子螯合劑0. 5-0. 8%，在溫度90°C-95°C下保溫1小時完成第二步蒸煮，將蒸煮好的漿料進行篩漿、打漿既得高白度 、高強度化學草漿。
2.根據權利要求1所述的清潔制漿工藝，其特征在于所述的金屬離子螯合劑為乙二胺四乙酸。
3.根據權利要求1所述的清潔制漿工藝，其特征在于步驟(1)中氫氧化鈉用量為草類原料重量的6%，過氧化氫用量為草類原料重量的10%，金屬離子螯合劑0. 6%，在溫度80°C下保溫1小時完成第一步蒸煮，步驟(2)中氫氧化鈉用量為草類原料重量的10%，過氧化氫用量為草類原料重量的20%，金屬離子螯合劑0. 8%，在溫度95°C下保溫1小時完成第二步蒸煮。
4.根據權利要求1所述的清潔制漿工藝，其特征在于步驟(1)和(2)中液比為1:4-6。
5.根據權利要求1所述的清潔制漿工藝，其特征在于步驟(4)所述的篩選洗滌，漿濃為 0. 29ΓΟ. 3%，收集篩選出的細漿。
6.根據權利要求1所述的清潔制漿工藝，其特征在于步驟(1)中草類原料切斷至1-4 厘米長度再加入水、氫氧化鈉、過氧化氫和金屬離子螯合劑。
7.根據權利要求1所述的清潔制漿工藝，其特征在于所述草類原料為麥草、稻草或蘆葦。
8.根據權利要求3所述的清潔制漿工藝，其特征在于所述草類原料為稻草。
全文摘要
本發明涉及制漿造紙技術領域，特別涉及一種高白度﹑高強度化學草漿的清潔制漿工藝，包括以下步驟向草類原料中加入水、氫氧化鈉、過氧化氫和金屬離子螯合劑，70℃-80℃保溫得到蒸煮液；向蒸煮液中加入水、氫氧化鈉、過氧化氫和金屬離子螯合劑，90℃-95℃下保溫完成第二步蒸煮，篩漿、打漿既得。本發明工藝所制漿料白度高，強度大，制漿成本低；生產出的漿料不用經過后續的處理，如洗滌﹑漂白，但白度和強度都達到較高標準，并且無黑液排放；節省了大量的水資源和能耗，廢液即可再行利用，也可直接排放，對環境污染非常輕；本制漿工藝以麥草、稻草、高粱稈、蔗渣、蘆葦、龍須草等草類為原料，特別適合我國中小造紙廠采用。
文檔編號D21C3/00GK102363927SQ201110339908
公開日2012年2月29日 申請日期2011年11月2日 優先權日2011年11月2日
發明者楊桂花, 田野, 陳嘉川 申請人:山東輕工業學院