一種干法制漿設備的制作方法

本實用新型涉及造紙技術領域，尤其是涉及一種基于一年生纖維原料的干法制漿工藝及設備。

背景技術：

目前，中國造紙工業面臨著原料資源短缺、污染依然嚴重以及工藝相對落后等問題。

據統計，由于中國林業資源短缺，2008年全國紙漿消費量：木漿22％，非本漿占18％，廢紙漿占60％。其中廢紙漿和木漿原料主要靠進口，以廢紙為例，進口廢紙原料占廢紙原料消耗量比例已由2000年的26％提至2008年的46％，每年需花費大量外匯。以上數據顯示出中國本土造紙漿源，與國際上的現代造紙工業采用90％以上木漿造紙相比，原料結構明顯不合理。其根本出路在于充分利用科技手段開創新的適合國情的紙漿資源。

自上世紀80年代中期政府號召推行林紙一體化以來，幾十年過去了到2003年年底，中國種植速生豐產林面積不到300萬畝。僅占整個規劃面積的1.4％，而且，許多企業種植的速生林僅為觀賞林，真正用于造紙的微乎甚微。

根據預測，到2010年，我國紙品市場消費量將達到8000萬噸。如果屆時要想改變我國漿源結構不合理的現狀，要讓國產木漿比例達到90％的話，則每年需要木材約1.8億方，需速生林的面積必須達到 每年約10287萬公頃(合1.53億畝)，這顯然是不現實的，這證明了，如果想要扭轉我國漿源結構不合理的事實，光靠林紙一體化是遠遠不夠的。還必須充分利用我國豐富的年生纖維資源。

中國是一個農業大國，由于人口眾多，人均資源占有率低，資源十分寶貴。然而，大量的一年生，如棉稈、竹子、蘆葦等纖維原料卻因缺乏技術手段而得不到利用。禾本科植物中的非纖維物質較多,而非纖維物質是制漿的天敵，也是造紙行業污染嚴重的主要根源。

由此，相對多年生的木材來說，禾本科植物在作為造紙原料時，自然會導致其生產環節的成本高、污染更大，以及紙漿以及紙成品的質量較低等技術問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種干法制漿工藝及設備，以解決現有技術中存在的禾本科植物中的非纖維物質較多,由此，相對多年生的木材來說，禾本科植物在作為造紙原料時，自然會導致其生產環節的成本高、污染更大，以及紙漿以及紙成品的質量較低等技術問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的一種干法制漿工藝，其具體包括如下步驟：

步驟一：原料切斷；

將制漿原料切割成2-3cm長的段料；

步驟二：段料碎解；

利用粉碎設備將所述段料進行碎解，將段料中的非纖維物質打碎，并迫使非纖維物質從段料上脫離；

步驟三：篩選，去除非纖維物質；

利用60—80目的網篩篩選碎解后的段料，將段料中的非纖維物 質篩出；

步驟四：重復步驟二和三，直至段料中的非纖維物質全部去除，進而獲得制漿的纖維素原料；

步驟五：漂白所述纖維素原料獲得成品紙漿。

進一步地，所述步驟二中，對所述段料進行碎解，利用機械物理力量攻擊木素大分子，使得苯環開裂。

進一步地，所述步驟五具體包括如下步驟：

步驟1：向所述纖維素原料中加入氫氧化鈉和水，具體配料比為：

纖維素:水:氫氧化鈉＝100∶(200-300)∶(1-8)；

獲得纖維素一級配料；

步驟2：將纖維素一級配料攪拌均勻，將纖維素一級配料加熱至80℃；

保持溫度1-5分鐘，進行軟化處理；

步驟3：向所述纖維素一級配料中加入過氧化氫，配料比為：

纖維素一級配料:過氧化氫＝100∶(1-l3)；

獲得纖維素二級配料；

步驟4：將纖維素二級配料加熱至90--95℃，保持溫度60—120min，進行漂白反應，漂白后獲得紙漿成品。

進一步地，所述步驟2中，在攪拌過程中向纖維素一級配料中通入蒸汽用于加熱。

進一步地，對所述步驟2處理后的纖維素一級配料進行擠壓，提高纖維素一級配料的濃度。

進一步地，所述步驟3中，還包括對所述纖維素二級配料進行高濃磨磨漿。

進一步地，所述碎解包括依次進行的初步非纖維物質粉碎、二次纖維素撕裂磋磨以及三次擠壓。

進一步地，所述碎解中的初步非纖維物質粉碎、二次纖維素撕裂磋磨以及三次擠壓循環重復進行2-4次。

進一步地，篩選出的所述非纖維物質作為養殖飼料進行處理。

進一步地，所述步驟一中，原料切斷后進行除塵處理。

本實用新型通過干法，借助機械力去除部分非纖維物質并將纖維撕裂分散，再在常溫下加藥借助化學藥品在高濃條件下漂白洗滌出漿同步進行，是綜合作用的新技術。是節能、環保、減排、低耗、綜合利用、低成本、高白度、高得率的新型制漿技術的探索。

本實用新型是根據禾本科植物類的特征與結構進行研發的，禾本科植物非纖維物質較多,它是制漿的天敵，也是污染的根源。把非纖維物質拿出來,只保留處理纖維素，制漿就自然而然簡單化了。

而非纖維物質本身就是一種粉狀物質,在粉碎過程中，它很容易被打碎,與纖維素脫離,而纖維素是很難被打碎的，在篩選過程中,纖維素基本上全都保留下來。

而非纖維物質富含營養，是養殖的最佳飼料，這樣就能變廢為寶,為養殖業節省大量的糧食，非纖維物質在工業生產中，也有很大的價值。

一種干法制漿設備，依次包括碎解設備、篩選設備、軟化反應裝置、擠漿機和漂白反應裝置；

所述碎解設備用于將原料切斷成2-3cm長的段料，然后將段料中的非纖維物質打碎，并迫使非纖維物質從段料上脫離；

所述篩選設備用于將段料中的非纖維物質篩出，進而獲得制漿的纖維素原料；所述篩選設備的網篩篩孔為60—80目；

所述軟化反應裝置用于向纖維素原料中加入氫氧化鈉和水進行軟化處理；

所述漂白反應裝置用于對軟化處理后的纖維素進行漂白處理。

進一步，所述碎解設備包括粉碎機和撕碎機，粉碎機設置在撕碎機之后。

進一步，所述碎解設備還包括所述撕碎機或者粉碎機工序后設置的研磨機。

進一步，所述篩選設備為振動篩、搖擺篩或者滾動篩。

進一步，所述軟化反應裝置包括攪拌設備，所述攪拌設備與蒸汽管路連接；蒸汽管路與蒸汽發生裝置連接，用于對攪拌設備內的纖維素原料進行加熱。

進一步，所述攪拌設備包括儲料倉，儲料倉內設置有攪拌器；或者，所述攪拌設備為螺旋攪拌機。

進一步，所述干法制漿設備還包括設置在所述擠漿機與所述漂白反應裝置之間的高濃磨漿機。

進一步，所述漂白反應裝置包括紙漿漂白反應器，漂白反應器中設置有攪拌器。

進一步，所述干法制漿設備還包括氫氧化鈉藥劑罐和過氧化鈉藥劑罐。

本實用新型提供的干法制漿設備，實現了無污染、零排放的目標，工藝簡單、能耗低、制漿成本低。干取禾本科植物類40％的非纖維物質,是一種最佳的養殖飼料,能節省大量的糧食。造紙白漿得率55％,紙漿不用洗滌,制漿過程不產生一滴水；紙漿白度高、紙的強度好、不返黃。

另外，本實用新型成功拓寬了原料資源，徹底取代了“無堿不成漿、無氯不漂白”的傳統制漿理念，實現了無污染、零排放制漿的終極目標，也打破了非木漿不能追高檔紙的陳規，是我國制漿行業科技的一項重大技術創新。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的一種干法制漿工藝的流程圖；

圖2為本實用新型實施例提供的一種干法制漿設備的結構示意圖。

附圖標記：

1-撕碎機； 2-粉碎機； 3-滾動篩；

4-儲料倉； 5-螺旋攪拌機； 6-氫氧化鈉藥劑罐；

7-擠漿機； 8-高濃磨漿機； 9-漂白反應器；

10-過氧化鈉藥劑罐； 11-蒸汽管路。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型 的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面結合具體的實施方式對本實用新型做進一步的解釋說明。

實施例1

如圖1所示，本實施例提供的一種干法制漿工藝，其具體包括如下步驟：

步驟一：原料切斷和除塵；

原料為麥草，將制漿原料切割成2-3cm長的段料；輕微除塵,對麥草進行凈化,盡量讓麥草沒有任何流失,讓生產的養殖飼料沒有塵土。

步驟二：段料碎解；利用機械物理力量攻擊木素大分子，使得苯環開裂。

用粉碎機等粉碎設備將切割成段料的麥草打成粉末狀，將段料中的非纖維物質打碎，并迫使非纖維物質從纖維素上脫離；

步驟三：篩選，去除非纖維物質；

利用60目的網篩篩選碎解后的段料，將段料中的非纖維物質篩出；

步驟四：重復步驟二和三2至3次，直至段料中的非纖維物質全部去除，進而獲得制漿的纖維素原料；重復2-3次后，產出的纖維素柔軟而光滑的；

步驟五：軟化處理；

將凈化后的纖維素送入進入儲料倉,通過進料螺旋把纖維素原料送到螺旋攪拌機內，加氫氧化鈉和水，加熱反應1-3分鐘,具體配料比為如下：

纖維素:水:氫氧化鈉＝100∶(200-250)∶(2-6)，從而獲得麥草的纖維素一級配料；

將纖維素一級配料攪拌均勻，將纖維素一級配料加熱至80℃保持溫度1-5分鐘，進行軟化處理；

步驟六：向所述纖維素一級配料中加入過氧化氫，配料比為：

纖維素一級配料:過氧化氫＝100∶(1-l3)；

獲得纖維素二級配料；然后進行高濃磨磨漿,讓纖維素變成細纖維。

步驟七：加熱漂白，將纖維素二級配料加熱至90--95℃，保持溫度60—90min，即成白漿成品,白度達80％以上。紙漿不用洗滌,加酸調PH值,經篩選后即能生產紙。

其中，可以對軟化處理后的纖維素一級配料進行擠壓，提高纖維素一級配料的濃度。

篩選出的非纖維物質作為養殖飼料進行處理，從而實現生態循環處理。

實施例2

本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于，所用原料為棉桿，在軟化處理和漂白時，纖維素原料、水、堿以及過氧化鈉的配比為100：(200-300)∶(l-7)∶(1-12)。

生產出的紙漿白度達到了90％以上。紙漿不用洗滌,加酸調PH,經磨漿篩選后即可生產紙。棉桿漿是最好的紙漿,并能生產各種文化用紙。

實施例3

本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于，所用原料為楊木片，楊木片經過干燥處理后作為原料使用。

楊木片經過三次碎解和篩選。

篩選好的纖維素,進入儲料倉,由計量螺旋送入拌料螺旋。加堿、加水，加熱5分鐘,再加入過氧化氫進行高濃磨磨漿，按重量計，纖維素原料:水:堿:過氧化氫＝I00∶(200-300)∶(1-7)∶(1-7)。

磨好的細纖維,加熱90-95℃,在漂塔內反應90-120分鐘，即成白漿,白度高達85％以上。其紙漿不用洗滌,加酸調PH,經磨漿、篩選即可生產紙。

實施例4

如圖2所示，本實施例提供的一種實現上述工藝方法的干法制漿設備，其依次包括碎解設備、篩選設備、軟化反應裝置、擠漿機和漂白反應裝置；

碎解設備用于將原料切斷成2-3cm長的段料，然后將段料中的非纖維物質打碎，并迫使非纖維物質從段料上脫離；

篩選設備用于將段料中的非纖維物質篩出，進而獲得制漿的纖維素原料；篩選設備的網篩篩孔為60—80目；

軟化反應裝置用于向纖維素原料中加入氫氧化鈉和水進行軟化處理；

漂白反應裝置用于對軟化處理后的纖維素進行漂白處理。

碎解設備包括粉碎機2和撕碎機1。

篩選設備為滾動篩3。

篩選后纖維束原料送入儲料倉4內，儲料倉通過螺旋輸送裝置與螺旋攪拌機5連接，螺旋攪拌機5與蒸汽管路11連接，邊攪拌邊對纖維素原料進行加熱，使之軟化。

在螺旋攪拌機5之后設置有擠漿機7，用于將纖維素原料中的水分擠出，擠出后的水分還可以循環用于纖維素的蒸汽加熱和軟化處理。從而最大程度地較少廢液排放。

擠漿機7之后設置有高濃磨漿機8。高濃磨漿機8用于將纖維素原料研磨成更加細軟的細纖維。

而漂白反應裝置包括紙漿漂白反應器9，漂白反應器9中設置有攪拌器。而氫氧化鈉藥劑罐6用于向螺旋攪拌機5中輸送用于軟化處理的堿；而過氧化鈉藥劑罐10則用于儲存用于漂白處理的過氧化鈉。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。