周正培
(江蘇五洲 (新大)紙業(yè)有限公司,江蘇新沂,221400)
精制漿,是一種較純凈和均勻的優(yōu)質(zhì)化學(xué)漿,其甲種纖維素含量90%~98%,半纖維素和木質(zhì)素含量低 (≤2%)[1-3]。筆者所在公司對現(xiàn)有制漿工藝流程、造紙機(jī)的上漿、烘干、脫水等部位進(jìn)行技術(shù)改造,使該生產(chǎn)線可制備麥草精制漿,并將麥草精制漿配以機(jī)械木漿生產(chǎn)低定量產(chǎn)婦衛(wèi)生紙?,F(xiàn)將有關(guān)生產(chǎn)實踐和探索進(jìn)行介紹,以供行業(yè)中感興趣的同仁進(jìn)行探討、交流。
1.1 麥草原料
以麥草為原料生產(chǎn)精制漿,其制造工藝包括切料、篩選除塵、汽預(yù)水解、漿液分離、堿處理、洗滌凈化、氯化、酸 (堿)絡(luò)合處理、氧化漂白、精選,制備麥草精制漿送至造紙車間。
1.2 生產(chǎn)工藝流程
麥草精制漿生產(chǎn)工藝流程圖見圖1。
1.3 生產(chǎn)工藝參數(shù)
1.3.1 蒸煮用堿量
蒸煮用堿量為10% ~28%(以絕干原料計,以下同),硫化度10% ~32%。
1.3.2 升溫曲線
一段汽預(yù)水解時間60~90 min,溫度達(dá)到100~145℃,保溫時間為30~45 min;二段蒸煮時間30~45 min,溫度達(dá)到160~175℃。
1.3.3 堿處理條件
堿處理條件:漿濃12%,升溫至 (65±5)℃。
1.3.4 分離
將漿料在蒸煮過程中產(chǎn)生的黑液進(jìn)行分離。
1.3.5 洗滌凈化
除去不可利用的纖維性雜質(zhì)和礦物性雜質(zhì)。
1.3.6 氯化條件
漿濃為2.0%~3.5%,通入Cl2,使?jié){料中的木素發(fā)生反應(yīng)生成氯化木素而溶出,用氯量為1.5%~4.5%,通Cl2時間:20~30 min。
1.3.7 酸絡(luò)合處理
用鹽酸 (硝酸、燒堿)將漿料pH值調(diào)整至1~6,金屬離子絡(luò)合劑 (EDTA)用量為0.1% ~3.5%;反應(yīng)時間15~30 min。
1.3.8 H2O2漂白
H2O2用量為1.5% ~3.5%、氧漂穩(wěn)定劑用量為0.3% ~2.5%,溫度60~75℃。
1.3.9 NaClO漂白
NaClO用量為3.0% ~5.5%,溫度29~32℃。
1.4 成品漿技術(shù)指標(biāo)
麥草精制漿黏度6~290 mPa·s;甲種纖維素含量90.3%~98.6%;水分10%~12%;灰分≤0.3%;鐵含量≤25 mg/kg;不溶物含量≤0.4%;定積重700~1100 g/m2;白度87%~90%。
2.1 意楊枝椏材原料生產(chǎn)APMP漿
意楊枝椏材和楊木板皮 (摻入量為2%左右,不宜過多)切片后先堿性H2O2化學(xué)預(yù)處理,后經(jīng)雙螺旋磨漿機(jī)磨漿,生產(chǎn)APMP漿,與麥草漿配比生產(chǎn)產(chǎn)婦衛(wèi)生紙。
2.2 生產(chǎn)工藝流程
以意楊枝椏材木片和楊木板皮木片為原料生產(chǎn)APMP漿的工藝流程如圖2所示。
2.3 生產(chǎn)工藝參數(shù)
2.3.1 用堿量
預(yù)處理用堿量為22%~34%。
2.3.2 磨漿條件
預(yù)浸處理時間30~40 min,溫度90~175℃,保溫時間為30~45 min;雙螺旋磨漿時間20~30 min,溫度 (120±5)℃。
2.3.3 分離
將漿料中含有的、在蒸煮過程中產(chǎn)生的黑液進(jìn)行分離。
2.3.4 洗滌凈化
除去不可利用的纖維性雜質(zhì)和礦物性雜質(zhì)。
2.3.5 酸 (堿)絡(luò)合處理
用鹽酸 (硝酸、燒堿)將漿料pH值調(diào)整至1~6,金屬離子絡(luò)合劑 (EDTA)用量為0.1% ~3.5%;反應(yīng)時間15~30 min。
2.3.6 H2O2漂白
H2O2用量為1.5% ~3.5%、穩(wěn)定劑用量為0.3% ~2.5%,溫度60~75℃。
2.3.7 NaClO漂白
NaClO用量為3% ~5.5%,溫度29~32℃。
2.3.8 成漿技術(shù)指標(biāo)
APMP漿白度78% ~84%。
以自制麥草精制漿配以自制意楊枝椏材APMP漿生產(chǎn)產(chǎn)婦衛(wèi)生紙。本項目中麥草精制漿產(chǎn)品已被江蘇省科技廳評定為2011年高新技術(shù)產(chǎn)品,并已申報專利1項 (ZL201120287140.3),產(chǎn)品、質(zhì)量經(jīng)檢索查新,該技術(shù)填補(bǔ)了國內(nèi)空白。
漿料配比:麥草精制漿60% ~80%,APMP漿20%~40%,配比漿黏度低、濾水性能好,可以在較高車速下抄紙,在項目建設(shè)過程中對現(xiàn)有造紙機(jī)的上漿、烘干、脫水等部位進(jìn)行技術(shù)改造,結(jié)合電氣傳動全部改造為變頻調(diào)速控制,實現(xiàn)紙機(jī)提速。改造后圓網(wǎng)紙機(jī)運行速度由125 m/min提高至158 m/min,產(chǎn)能提高27%左右。
用現(xiàn)有普通化學(xué)漿生產(chǎn)線生產(chǎn)精制漿,需要對蒸煮和洗、選、漂系統(tǒng)進(jìn)行一系列的改造或新增一些必要的設(shè)備。
3.1 新增軟化水系統(tǒng)
新增軟化水系統(tǒng),供生產(chǎn)精制漿時漂白末端洗漿與抄漿使用。
3.2 蒸煮系統(tǒng)改造
主要是改進(jìn)蒸煮鍋及其附屬設(shè)備的材質(zhì),以適應(yīng)防腐蝕的要求。對于pH值2~3的高溫工作環(huán)境,一般需要使用316 L或雙相不銹鋼制造蒸煮鍋。
3.3 篩選系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化擴(kuò)容改造
為了獲得高質(zhì)量的精制漿產(chǎn)品,對篩選要求相當(dāng)高,一般需要對現(xiàn)有篩選系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化擴(kuò)容改造,用于解決漿料的除節(jié)、篩選與洗滌,提高漿料洗凈度,達(dá)到減少化學(xué)品消耗、提高漿料品質(zhì)、降低中段廢水排放負(fù)荷的目的。
3.4 漂白系統(tǒng)的優(yōu)化改造
漂白系統(tǒng)的優(yōu)化改造,需要根據(jù)各自不同的漂白流程進(jìn)行有針對性的改造,以減少塵埃及金屬離子對漿料品質(zhì)的影響。
4.1 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
定量28~35 g/m2的產(chǎn)婦衛(wèi)生紙;白度 (82±2)%(不添加任何增白劑或熒光染料)。
4.2 產(chǎn)婦衛(wèi)生紙
本實驗以精制漿配以機(jī)械木漿抄造 (28~35 g/m2)產(chǎn)婦衛(wèi)生紙,設(shè)計為8層,使用方便、及時更換,可免除悶捂、潮濕、側(cè)漏,保持清新,減少過敏和皮膚病發(fā)生,利于產(chǎn)婦產(chǎn)后恢復(fù)。
4.3 產(chǎn)婦衛(wèi)生紙市場
以麥草精制漿配以APMP漿生產(chǎn)產(chǎn)婦衛(wèi)生紙,天然纖維具有消臭抗菌 (24 h的抗菌率達(dá)71%),吸、放濕性能在麻和絲綢之間,可以與棉、麻、蠶絲、莫代爾、滌綸、睛綸等纖維進(jìn)行不同比例的混紡交織,目前國內(nèi)市場才處于起步階段,市場缺口大。
5.1 以麥草精制漿配以意楊枝椏材堿性過氧化氫機(jī)械漿 (APMP),在適宜的工藝條件下,可以生產(chǎn)不同定量產(chǎn)婦衛(wèi)生紙。
5.2 麥草精制漿的得率較低,約在23%~28%,每噸漿的原料成本較普通紙漿要增加33%~38%,這在很大程度上降低了精制漿的利潤空間,在能源和原材料價格持續(xù)攀升的情況下,成本上升是需要考慮的主要因素。
5.3 精制漿生產(chǎn)中產(chǎn)生的中段水進(jìn)入治理工段的好氧系統(tǒng)時需對pH值及相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整,否則會造成好氧菌大量死亡,應(yīng)該定期對好氧菌及相應(yīng)項目進(jìn)行觀察與檢測,并及時添加活性泥、白糖、面粉等。
5.4 由于我國紡織工業(yè)快速發(fā)展產(chǎn)生的市場缺口,高的盈利市場需求將吸引造紙企業(yè)或?qū)F(xiàn)有的制漿產(chǎn)能轉(zhuǎn)產(chǎn)精制漿。但企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身情況量力而為,以規(guī)避原料、質(zhì)量和市場帶來的風(fēng)險。
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[2] DENG Ji-zhe.Technologies of Dissolving Pulp Production[J].China Pulp & Paper,2012,31(3):64.鄧?yán)^澤.精制漿的市場及工藝技術(shù)[J].中國造紙,2012,31(3):64.
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[4] 江曼霞.2010年生活用紙和衛(wèi)生用品保持快速發(fā)展[J].造紙信息,2011(6):33.