李兆東 北京潞航紙業(yè)發(fā)展研究部 北京(69510707)

用造紙級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)

經中試生產確認了用造紙級木漿板生產溶解漿時的汽預水解和硫酸鹽法蒸煮所適用的時間、溫度，和漂白工藝的化學品用量等的必要條件，并對在抄造溶解漿時使用的熱風沖擊干燥技術的優(yōu)點作了相應介紹。

溶解漿；熱風沖擊干燥

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。主要用于生產黏膠人造絲、硝化纖維、醋酸纖維、玻璃紙、甲基纖維素等產品。據(jù)統(tǒng)計，2008年全球對溶解漿的需求量為420萬噸，預計到2025年全球溶解漿需求量將達到650萬噸，其大部分用量在中國，2010年我國用于黏膠生產的溶解漿用量約130萬噸，進口約110萬噸。目前，國內溶解漿的產能大都在5萬噸以下，生產規(guī)模不大,且大部分是以木片開始生產，工藝流程復雜，治污費用高，投資大等。

用造紙級木漿板生產溶解漿，適合于中小型溶解漿生產企業(yè)，其工藝簡單，流程短，設備投資少，治污費用低，生產成本低，原造紙企業(yè)的環(huán)保設備稍加改造即可應用，生產中再將有硫酸鹽法蒸煮時產生的少量黑液進行氣霧化處理，即可達到無黑液排放的目的，同時化學品的用量也大大降低，減少了對環(huán)境的污染。

用造紙級木漿板生產溶解漿，必須使用汽預水解加硫酸鹽法制備，且改進生產工藝條件，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%）制備溶解漿進行了中試生產。其生產工藝如下∶

2 生產工藝

2.1 汽預水解

汽預水解使用的是以蒸汽作為預水解劑，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）及少量木質素，提高a-纖維含量。其工藝為：將原料進行預浸、裝鍋、升溫、要保持通汽均勻，防止?jié){料局部過熱，進行汽預水解，溫度保持在140～160℃，時間為40-60 min（以半纖維素含量決定預水解的時間）。原料預水解完成后，鍋內漿液pH為2-3左右，進行小放氣。由于使用汽預水解，液比小，升溫時間短，產生的酸液不多，因此鍋內的酸液不需要排出（或排出少部分水解液），在壓力降至90-120kpa時，即可加蒸煮液來中和鍋內的酸液，進行硫酸鹽蒸煮。這樣，可提高設備的利用率，節(jié)約蒸汽，降低生產成本，同時也提高了黑液濃度,有利于以后的黒液回用。汽預水解后，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%，氯化時間40min。

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

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

（4）二氧化氯漂白∶氯用量1.0%，溫度60℃，時間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

為了獲得高質量的溶解漿產品，在生產中采用熱風沖擊式漿板機進行生產。生產用水為偏酸性，其工藝為：高濃流漿箱與網子的接觸面呈45度，上漿濃度1.0%-1.5%，一次性掛漿成形，紙漿在長網部經多根孔輥擠壓脫水，可脫掉近45%的水分，再進入壓榨部脫水。壓榨部脫水應盡量減少壓榨的級數(shù)，在保證溶解漿干度的情況下，調整壓榨部的線壓力，控制漿粕的緊度，便于溶解漿有較好的反應性能和吸堿值。由于漿板干燥機采用的是熱風沖擊干燥，使干燥過程更加平穩(wěn)，并大大減少了干燥部的長度（只占烘缸干燥設備的1/3），可節(jié)約基建投資30%。采用熱風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，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部不干的現(xiàn)象。在網部使用多根孔輥擠壓脫水代替真空箱真空脫水，網部的動力消耗可降低10%以上。

經多次中試生產，溶解漿的緊度對沖擊干燥時的速度、吸堿值和反應性能也有很大影響。緊度過大或過小對黏膠生產時吸堿值和反應性能均產生不利，對干燥時的速度也有影響。因此，在保證溶解漿干燥的前提下，應盡量減少抄造時壓榨的級數(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控制在0.35～0.37 g/cm3內。

3 結果

通過中式，采用上述工藝所生產的溶解漿，經國家紡織工業(yè)局上海市紡織工業(yè)技術監(jiān)督所檢測，各項指標為：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)值均達到化纖行業(yè)木溶解漿所規(guī)定的指標值。其他技術指標可直接查詢：潞航溶解漿網。

用商品漿板生產溶解漿，原料適應性廣泛，可用針葉木漿板、闊葉木漿板及竹制漿板，可隨用料的選擇調整生產工藝，且市場價格波動影響少，設備投用資金少，成本低，風險小。同時將生產蒸煮中產生的少量黑液進行氣霧化處理，即可達到無黑液排放的目的，可降低治污費用，減少化學品用量，降低生產費用，使產品在市場上具有較強的競爭能力。

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

2011-12-28