CN102926253A - 一种针叶木p-rc apmp制浆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制浆造纸技术领域，特别涉及一种针叶木P-RC APMP制浆的方法，汽蒸后的针叶木木片进行第一段挤压处理，加入化学药液A进行第一段化学处理，化学药液A中含有十二烷基苯磺酸钠和辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚，进行第二段挤压处理，第二段挤压后加入化学药液B进行第二段化学处理，化学药液B中含有十二烷基苯磺酸钠和辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚，处理结束后进行第一段磨浆，第一段磨浆后停留，之后进行第二段磨浆和消潜处理，得到针叶木P-RC APMP纸浆。本发明方法强化浸渍液的化学作用和反应物的溶出，软化纤维物料，进而降低后续磨浆能耗，改善纤维品质，提高纸浆白度，降低纸浆树脂含量，减轻树脂障碍。
Description
技术领域
本发明涉及制浆造纸技术领域，特别涉及一种针叶木P-RC APMP制浆的方法。
背景技术
P-RC APMP即盘磨化学预处理碱性过氧化氢化机浆（Preconditioning Refiner Chemical APMP），是常规APMP制浆技术的改进。P代表磨浆前预处理，RC代表盘磨促进浆料的化学反应及木片经预浸后漂白反应在两者之间的合理分配。为达到最佳的漂白效率，P-RC工艺需要比较缓和的预处理，在磨浆化学预处理条件下完成大部分的漂白反应。浆料在盘磨机中的停留时间较短，磨浆后需要有高浓停留反应过程。利用P-RC系统的最大优点是利用盘磨喷放管中高温、高浓、高压的条件实现了浆料与药液的充分混合与均匀分布，并且在高浓塔中完成漂白作用。浆料从一段磨直接喷放至反应塔，继续进行高浓漂白反应，克服了APMP反应时间较短的问题。大部分漂白反应是在高浓、高温条件下完成的，而不是漂白木片。传统的APMP在第一段磨浆后没有高浓停留阶段，而是进行段间稀释、洗涤，洗涤工序能终止许多潜在的漂白反应，从而导致漂白效率的下降。
P-RC APMP基本流程包括：木片汽蒸→一段挤压→一段化学浸渍→二段挤压→二段化学浸渍→一段磨浆→高浓停留→压榨→二段磨浆→消潜。相对于常规APMP，P-RC APMP工艺有两个重要特征：（1）木片在浸渍时只经过温和的化学处理，温度较低（40-50℃），降低了前期的木片漂白反应；（2）主要的漂白反应在一段磨和反应塔中进行，浆漂白代替了木片漂白，高浓停留塔可以为漂白提供足够的停留时间，有效利用了残余化学品，同时又能延缓白度降低。但P-RC APMP对纸浆强度发展不利，各物理强度指标有不同程度的降低。
P-RC APMP工艺灵活，利用化学法和机械法改善纸浆性质，可生产出类似磨石磨木浆的性质，但强度较高，光散射系数较低，这又类似化学浆，但比化学浆具有较高的松厚度，因而P-RC APMP浆有能力部分取代化学浆，有利于降低成本。
目前国内P-RC APMP浆主要是用在生产新闻纸、书写印刷纸、低定量涂布纸、超级压光纸、纸板、生活用纸等纸种，可部分代替漂白化学浆和二次纤维。对于针叶木P-RC APMP制浆，因针叶木原料木素和树脂含量高，造成了在生产过程中化学浸渍效率低，磨浆能耗高，强度损失较大。另外，残余浆中的树脂在容器和管路内沉积，在纤维上形成树脂点，增加纸张的尘埃，聚集在制浆造纸设备上粘辊糊网，引起纸幅的断头和生产操作不正常。
发明内容
为了解决以上针叶木P-RC APMP制浆过程中化学浸渍效率低，磨浆能耗高，强度损失大，粘辊糊网的问题，本发明提供了一种改善纤维品质，提高纸浆白度，降低纸浆树脂含量，减轻树脂障碍的针叶木P-RC APMP制浆的方法。
本发明是通过以下措施实现的：
一种针叶木P-RC APMP制浆的方法，汽蒸后的针叶木木片进行第一段挤压处理，挤压木片加入化学药液A进行第一段化学处理，化学药液A中含有占绝干木材质量0.1-0.2%的十二烷基苯磺酸钠和0.1-0.2%的辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚，第一段化学处理后进行第二段挤压处理，第二段挤压后加入化学药液B进行第二段化学处理，化学药液B中含有占绝干浆质量0.2-0.3%的十二烷基苯磺酸钠和0.2-0.3%的辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚，处理结束后进行第一段磨浆，第一段磨浆后停留，之后进行第二段磨浆和消潜处理，得到针叶木P-RC APMP纸浆。
所述的方法，化学药液A中还含有占绝干木材质量1.8-3.7%的氢氧化钠、1.6-3.5%的过氧化氢、2%的硅酸钠、0.05%的硫酸镁、0.2%的乙二胺四乙酸。
所述的方法，第一段化学处理条件为温度65-75℃，液比1:4，处理时间45-65 min。
所述的方法，处理工艺条件为：化学药液B中还含有占绝干浆质量3.0-4.5%的氢氧化钠、2.8-4.3%的过氧化氢、3%的硅酸钠、0.05%的硫酸镁、0.3%的乙二胺四乙酸。
所述的方法，第二段化学处理条件为温度50-60℃，时间40-60min，浆浓20-25%。
本发明的有益效果：本发明方法在常规P-RC APMP制浆技术的基础上，在化学处理段的浸渍液中加入十二烷基苯磺酸钠和辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚，强化浸渍液的化学作用和反应物的溶出，软化纤维物料，进而降低后续磨浆能耗，改善纤维品质，提高纸浆白度，降低纸浆树脂含量，减轻树脂障碍。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行进一步阐述，下述说明只是示例性的，并不对本发明进行限制。如无特别说明，下述含量均为质量百分含量。
实施例1
常规思茅松P-RC APMP制浆化学预处理条件为：一段化学处理氢氧化钠用量2.5%，过氧化氢用量2.3%，硅酸钠用量2%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度70℃，液比1:4，时间50 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量3.5%，过氧化氢用 量3.3%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度65℃，液比1:4，时间23 min。处理结束后进行一段磨浆，一段磨浆后进行高浓停留处理，处理工艺条件为温度50℃，时间55 min，浆浓22%。之后进行二段磨浆和消潜处理，得到思茅松P-RC APMP纸浆。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为53.1 OSR，磨浆能耗为1763 kW·h/t浆，白度54.9%ISO，松厚度2.16 cm3·g-1，耐破指数2.53 KPa·m2·g-1、抗张指数37.5 N·m/g，撕裂指数2.63 mN·m2·g-1，树脂含量0.96%。
采用本发明技术进行思茅松P-RC APMP生产。一段化学处理条件：氢氧化钠用量2.5%，过氧化氢用量2.3%，十二烷基苯磺酸钠用量0.2%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.1%，硅酸钠用量2%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度70℃，液比1:4，时间50 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量3.5%，过氧化氢用量3.3%，十二烷基苯磺酸钠用量0.23%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.30%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度65℃，液比1:4，时间23 min。处理结束后进行一段磨浆，一段磨浆后进行高浓停留处理，处理工艺条件为温度50℃，时间55 min，浆浓22%。之后进行二段磨浆和消潜处理，得到思茅松P-RC APMP纸浆。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为53.0 OSR，磨浆能耗为1562 kW·h/t浆，白度56.8%ISO，松厚度2.15 cm3·g-1，耐破指数3.04 KPa·m2·g-1、抗张指数43.3 N·m/g，撕裂指数2.92 mN·m2·g-1，树脂含量0.52%。与常规技术相比，磨浆能耗降低了11.4%，白度提高了1.9%ISO，纸浆物理强度得到改善，树脂含量降低了46.0%。
实施例2
常规火炬松P-RC APMP制浆化学预处理条件为：一段化学处理条件为氢氧化钠用量2.5%，过氧化氢用量2.7%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度50℃，液比1:4，时间55 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量2.0%，过氧化氢用量2.2%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度55℃，液比1:4，时间75 min。处理结束后进行一段磨浆，一段磨浆后进行高浓停留处理，处理工艺条件为温度50℃，时间55 min，浆浓22%。之后进行二段磨浆和消潜处理，得到火炬松P-RC APMP纸浆。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为53.1 OSR，磨浆能耗为1763 kW·h/t浆，白度54.9%ISO，松厚度2.16 cm3·g-1，耐破指数2.53 KPa·m2·g-1、抗张指数37.5 N·m/g，撕裂指数2.63 mN·m2·g-1，树脂含量0.96%。
采用本发明技术进行火炬松P-RC APMP生产。一段化学处理条件：氢氧化钠用量2.5%，过氧化氢用量2.3%，十二烷基苯磺酸钠用量0.2%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.1%，硅酸钠用量2%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度70℃，液比1:4，时间50 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量3.5%，过氧化氢用量3.3%，十二烷基苯磺酸钠用量0.23%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.30%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度65℃，液比1:4，时间23 min。处理结束后进行一段磨浆，一段磨浆后进行高浓停留处理，处理工艺条件为温度50℃，时间55 min，浆浓22%。之后进行二段磨浆和消潜处理，得到火炬松P-RC APMP纸浆。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为53.0 OSR，磨浆能耗为1550 kW·h/t浆，白度56.9%ISO，松厚度2.15 cm3·g-1，耐破指数3.06 KPa·m2·g-1、抗张指数43.7 N·m/g，撕裂指数2.97 mN·m2·g-1，树脂含量0.52%。与常规技术相比，磨浆能耗降低了12.1%，白度提高了2.0%ISO，纸浆物理强度得到改善，树脂含量降低了45.7%。
实施例3
常规冷杉P-RC APMP制浆化学预处理条件为：一段化学处理条件为氢氧化钠用量3.0%，过氧化氢用量2.8%，硅酸钠用量2%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度75℃，液比1:4，时间45 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量4.0%，过氧化氢用 量3.8%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度70℃，液比1:4，时间30 min。处理结束后进行一段磨浆，一段磨浆后进行高浓停留处理，处理工艺条件为温度60℃，时间50 min，浆浓23%。之后进行二段磨浆和消潜处理，得到冷杉P-RC APMP纸浆。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为50.6 OSR，磨浆能耗为1542 kW·h/t浆，白度57.4%ISO，松厚度2.13 cm3·g-1，耐破指数2.62 KPa·m2·g-1、抗张指数38.3 N·m/g，撕裂指数2.71 mN·m2·g-1，树脂含量0.93%。
采用本发明技术进行冷杉P-RC APMP生产。一段化学处理条件：氢氧化钠用量3.0%，过氧化氢用量2.8%，十二烷基苯磺酸钠用量0.1%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.12%，硅酸钠用量2%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度75℃，液比1:4，时间45 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量4.0%，过氧化氢用 量3.8%，十二烷基苯磺酸钠用量0.3%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.23%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度70℃，液比1:4，时间30 min。处理结束后进行一段磨浆，一段磨浆后进行高浓停留处理，处理工艺条件为温度60℃，时间50 min，浆浓23%。之后进行二段磨浆和消潜处理，得到冷杉P-RC APMP纸浆。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为50.4 OSR，磨浆能耗为1374 kW·h/t浆，白度59.1%ISO，松厚度2.12 cm3·g-1，耐破指数3.11 KPa·m2·g-1、抗张指数44.6 N·m/g，撕裂指数3.05 mN·m2·g-1，树脂含量0.58%。与常规技术相比，磨浆能耗降低了10.9%，白度提高了1.7%ISO，纸浆物理强度得到改善，树脂含量降低了37.5%。
实施例4
常规马尾松P-RC APMP制浆化学预处理条件为：一段化学处理氢氧化钠用量3.7%，过氧化氢用量3.5%，硅酸钠用量2%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度70℃，液比1:4，时间50 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量4.5%，过氧化氢用 量4.3%，硅酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度75℃，液比1:4，时间26 min。处理结束后进行一段磨浆，一段磨浆后进行高浓停留处理，处理工艺条件为温度60℃，时间54 min，浆浓25%。之后进行二段磨浆和消潜处理，得到马尾松P-RC APMP纸浆。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为47.3 OSR，磨浆能耗为1513 kW·h/t浆，白度58.6%ISO，松厚度2.19 cm3·g-1，耐破指数2.47 KPa·m2·g-1、抗张指数38.2 N·m/g，撕裂指数2.57 mN·m2·g-1，树脂含量0.91%。
采用本发明技术进行马尾松P-RC APMP生产。一段化学处理条件：氢氧化钠用量3.7%，过氧化氢用量3.5%，十二烷基苯磺酸钠用量0.12%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.2%，硅酸钠用量2%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度70℃，液比1:4，时间50 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量4.5%，过氧化氢用量4.3%，十二烷基苯磺酸钠用量0.26%，辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚用量0.26%，酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度75℃，液比1:4，时间26 min。处理结束后进行一段磨浆，一段磨浆后进行高浓停留处理，处理工艺条件为温度60℃，时间54 min，浆浓25%。之后进行二段磨浆和消潜处理，得到马尾松P-RC APMP纸浆。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为47.4 OSR，磨浆能耗为1336 kW·h/t浆，白度61.1%ISO，松厚度2.17 cm3·g-1，耐破指数2.89 KPa·m2·g-1、抗张指数43.5 N·m/g，撕裂指数2.91 mN·m2·g-1，树脂含量0.47%。与常规技术相比，磨浆能耗降低了11.7%，白度提高了2.5%ISO，纸浆物理强度得到改善，树脂含量降低了48.0%。
采用其它表面活性助剂进行马尾松P-RC APMP生产。一段化学处理条件：氢氧化钠用量3.7%，过氧化氢用量3.5%，聚山梨酯-80用量0.32%，硅酸钠用量2%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.2%，温度70℃，液比1:4，时间50 min。处理后进行二段挤压，二段挤压进行第二段化学处理，处理工艺条件为：氢氧化钠用量4.5%，过氧化氢用量4.3%，聚山梨酯-80用量0.45%，酸钠用量3%，硫酸镁用量0.05%，乙二胺四乙酸用量0.3%，温度75℃，液比1:4，时间26 min。处理结束后进行一段磨浆，一段磨浆后进行高浓停留处理，处理工艺条件为温度60℃，时间54 min，浆浓25%。之后进行二段磨浆和消潜处理，得到马尾松P-RC APMP纸浆。该处理工艺条件下得到纸浆打浆度为47.4 OSR，磨浆能耗为1547 kW·h/t浆，白度58.2%ISO，松厚度2.18 cm3·g-1，耐破指数2.41 KPa·m2·g-1、抗张指数37.1 N·m/g，撕裂指数2.42 mN·m2·g-1，树脂含量0.90%。采用该助剂导致纸浆白度和物理强度稍有降低，磨浆能耗增大，树脂含量变化很小。
上述实施例1-4中列举出的一段化学处理和二段化学处理中使用的化学品用量，只是为了说明本发明的技术方案而列举的一部分，本发明的技术方案并不仅仅限于上述的化学品用量及处理工艺，因为在P-RC APMP制浆时，化学品用量的选择是多种多样的，不管哪种用量的组合，在其中添加十二烷基苯磺酸钠和辛基苯酚聚氧乙烯(10)醚，都能够达到大幅度提高制浆强度、白度，降低能耗和树脂含量的目的，这是本领域的技术人员可以根据上述记载能够推测出的，因为无法穷举，在此就不多举例了。
Claims (5)
1.一种针叶木P-RC APMP制浆的方法，其特征在于汽蒸后的针叶木木片进行第一段挤压处理，挤压木片加入化学药液A进行第一段化学处理，化学药液A中含有占绝干木材质量0.1-0.2%的十二烷基苯磺酸钠和0.1-0.2%的辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚，第一段化学处理后进行第二段挤压处理，第二段挤压后加入化学药液B进行第二段化学处理，化学药液B中含有占绝干浆质量0.2-0.3%的十二烷基苯磺酸钠和0.2-0.3%的辛基苯酚聚氧乙烯（10）醚，处理结束后进行第一段磨浆，第一段磨浆后停留，之后进行第二段磨浆和消潜处理，得到针叶木P-RC APMP纸浆。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于化学药液A中还含有占绝干木材质量1.8-3.7%的氢氧化钠、1.6-3.5%的过氧化氢、2%的硅酸钠、0.05%的硫酸镁、0.2%的乙二胺四乙酸。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于第一段化学处理条件为温度65-75℃，液比1:4，处理时间45-65 min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于处理工艺条件为：化学药液B中还含有占绝干浆质量3.0-4.5%的氢氧化钠、2.8-4.3%的过氧化氢、3%的硅酸钠、0.05%的硫酸镁、0.3%的乙二胺四乙酸。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于第二段化学处理条件为温度50-60℃，时间40-60min，浆浓20-25%。
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