權利要求書

1.一種混合闊葉材原料生產(chǎn)漂白熱磨機械漿的預處理工藝，其特征在于預處理工藝步驟為：

（1）原料準備：分別對闊葉材原料切片，并混合備料；

（2）浸漬處理：添加為混合闊葉材原料質(zhì)量的0.5%～1.0%的鎂堿、鎂的堿性氧化物或添加為混合闊材原料質(zhì)量的1.0%～2.0%的無機鎂鹽并與原料混合，加水稀釋使原料液比為 1∶3～5，在 80～90 ℃溫度條件下浸漬25～35 min；

（3）I段旋壓：設定螺旋擠壓的壓縮比為 1∶3～5；

（4）I段化學浸漬：同時向混合闊葉材原料中添加為原料重量3.0%的NaOH、2%的H2O2、2%的Na-SiO3、0.5%的 DTPA，在 65～75℃溫度條件下浸漬50～70 min；

（5）II段旋壓：設定螺旋擠壓的壓縮比為 1∶3～5；

（6）II段化學浸漬：同時添加為混合闊葉材原料質(zhì)量 2.0%的 NaOH、3.5%的 H2O2、1.5%的 Na-SiO3、0.3%的DTPA，在70～95℃溫度條件下浸漬50～70 min；

（7）高濃磨漿：在磨漿機上進行高濃磨漿，磨漿濃度為25%～30%，磨區(qū)壓力≥0.12 MPa，形成漿液；

（8）補充漂白：向磨漿后所產(chǎn)生的漿液內(nèi)同時添加為混合闊葉材原料質(zhì)量1.2%的NaOH、3.0%的 H2O2、1.1%的 NaSiO3，0.3%的 DTPA， 充分混合攪拌；

（9）篩選：過0.15 mm縫篩，良漿消潛備用。

2.根據(jù)權利要求1所述的混合闊葉材原料生產(chǎn)漂白熱磨機械漿預處理工藝，其特征在于：所述的鎂堿，鎂的堿性氧化物，無機鎂鹽等是濃度為≥95%的工業(yè)原料；所述的H2O2是濃度為≥30%的工業(yè)原料；所述的NaSiO3是Na2O含量為19%～22%的工業(yè)原料；所述的DTPA是濃度≈30%的工業(yè)原料。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的混合闊葉材原料生產(chǎn)漂白熱磨機械漿預處理工藝，其特征在于：所述的鎂堿為氫氧化鎂，鎂的堿性氧化物為氧化鎂或過氧化鎂，無機鎂鹽為氯化鎂或硫酸鎂或亞硫酸鎂或硅酸鎂或磷酸鎂。

技術領域

本發(fā)明屬于一種制漿造紙領域，尤其一種適用于BCTMP制漿工藝的混合闊葉材原料生產(chǎn)漂白熱磨機械漿預處理工藝。

背景技術

木材原料的高得率制漿技術在國內(nèi)外均具有較長的發(fā)展歷史，其制漿方法從早期的磨石磨木漿、木片磨木漿發(fā)展到后來的CTMP，所采用的原料主要為各種針葉木材，產(chǎn)品主要用于新聞紙生產(chǎn)。在最近的幾十年中，隨著造紙技術的不斷進步，帶補充漂白的 TMP、BCTMP以及 APMP和改型的 PRCAPMP等新的生產(chǎn)工藝不斷產(chǎn)生，生產(chǎn)原料也從最初的馬尾松、云衫等針葉材擴展到桉木、楊木、楓木等闊葉材，其產(chǎn)品的應用范圍亦不斷拓展，除原有的新聞紙、紙板、瓦楞原紙和衛(wèi)生紙外，在銅版紙、LWC紙、白卡紙等高級紙張中的應用也不斷獲得成功的范例。以TMP和CTMP為例，其產(chǎn)品質(zhì)量如表1所示。

表1 云衫、楊木化機漿質(zhì)量指標

在上述生產(chǎn)過程中，植物纖維受到高溫和強堿的共同作用，其基本組成成分纖維素大分子可能在很短的時間里受到較嚴重的降解和破壞，從而導致纖維強度的損失。通常，低溶度積常數(shù)(Ksp)的金屬氫氧化物的陽離子，被鎂堿、鎂的堿性氧化物和無機鎂鹽捕獲和沉降形成金屬氫氧化物，有利于避免漂白熱磨機械漿生產(chǎn)過程中一些直接導致纖維素降解的副反應；另外，鎂堿、鎂的堿性氧化物和無機鎂鹽也會對纖維素的降解反應起到抑制作用。應用鎂化合物這一性質(zhì)，對混合闊葉材漂白熱磨機械漿進行預處理可以避免其在生產(chǎn)過程中的強度損失。本專利申請人利用實驗室現(xiàn)有的設備條件，進行了混合闊葉材原料漂白熱磨機械法制漿預處理工藝可行性的探索性實驗，在總用堿量為6%、總H2O2用量為5.5%的條件下進行的初步實驗結果如表2所示。

表2 課題組混合闊葉材BCTMP初步實驗結果

根據(jù)表2結果分析認為：在該組實驗中，雖然混合闊葉材漂白熱磨機械漿的強度指標良好，優(yōu)于單組份闊葉材化機漿強度(參見表1)，但對于目標紙種要求來說，本次實驗所得產(chǎn)品物理性能略低，可能對規(guī)?；涑邫n涂布印刷紙和SC-B+紙等高級文化用紙造成不利影響。因此，目前的混合闊葉材化機漿技術還不是十分完善，尚存在許多改善之處。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種混合闊葉材原料生產(chǎn)漂白熱磨機械漿預處理工藝，該工藝在基本上不增加化學品消耗的情況下，可有效改善混合闊葉材熱磨機械漿物理性能，獲得良好的成紙白度。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種混合闊葉材原料生產(chǎn)漂白熱磨機械漿的預處理工藝，預處理工藝步驟為：

（1）原料準備：分別對闊葉材原料切片，并混合備料；

（2）浸漬處理：添加為混合闊葉材原料質(zhì)量的0.5%～1.0%的鎂堿、鎂的堿性氧化物或添加為混合闊材原料質(zhì)量的1.0%～2.0%的無機鎂鹽并與原料混合，加水稀釋使原料液比為 1∶3～5，在 80～90 ℃溫度條件下浸漬25～35 min；

（3）I段旋壓：設定螺旋擠壓的壓縮比為 1∶3～5；

（4）I段化學浸漬：同時向混合闊葉材原料中添加為原料質(zhì)量3.0%的NaOH、2%的H2O2、2%的Na-SiO3、0.5%的 DTPA，在 65～75℃溫度條件下浸漬50～70 min；

（5）II段旋壓：設定螺旋擠壓的壓縮比為 1∶3～5；

（6）II段化學浸漬：同時添加為混合闊葉材原料質(zhì)量 2.0%的 NaOH、3.5%的 H2O2、1.5%的 NaSiO3、0.3%的DTPA，在70～95℃溫度條件下浸漬50～70 min；

（7）高濃磨漿：在磨漿機上進行高濃磨漿，磨漿濃度為25%～30%，磨區(qū)壓力≥0.12 MPa，形成漿液；

（8）補充漂白：向磨漿后所產(chǎn)生的漿液內(nèi)同時添加為混合闊葉材原料質(zhì)量1.2%的NaOH、3.0%的H2O2、1.1%的 NaSiO3，0.3%的 DTPA，充分混合攪拌；

（9）篩選：過0.15 mm縫篩，良漿消潛備用。

而且，所述的鎂堿，鎂的堿性氧化物，無機鎂鹽等是濃度為≥95%的工業(yè)原料；所述的H2O2是濃度為≥30%的工業(yè)原料；所述的NaSiO3是Na2O含量為19%～22%的工業(yè)原料；所述的DTPA是濃度≈30%的工業(yè)原料。

而且，所述的鎂堿為氫氧化鎂，鎂的堿性氧化物為氧化鎂或過氧化鎂，無機鎂鹽為氯化鎂或硫酸鎂或亞硫酸鎂或硅酸鎂或磷酸鎂。

本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：

1、本預處理工藝采用鎂堿、鎂的氧化物或無機鎂鹽預處理工藝的混合闊葉材BCTMP制漿技術，與普通混合闊葉材漂白化機漿工藝相比，在總用堿量不增加的條件下，原料制漿得率提高，手抄片物理強度呈不同程度提升，光學性能如白度、返黃值等基本保持不變，完全可以達到高檔涂布印刷紙和SCB+紙等高級文化用紙的規(guī)?；涑瓚靡?。

2、本發(fā)明針對目前國內(nèi)大中型制漿造紙企業(yè)普遍存在的優(yōu)質(zhì)木材纖維原料供應不足、供貨途徑不穩(wěn)定、原料質(zhì)量波動較大等主要問題，結合目前國內(nèi)原料結構現(xiàn)狀 (大多為含有枝椏材的商品楊木和桉木片混合材)，以鎂堿、鎂的堿性氧化物、無機鎂鹽預處理混合闊葉材原料，達到改善成漿強度、拓展原料應用范圍的目的；且在成漿指標一定的條件下，還可以降低化學品消耗，減少污染物排放。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發(fā)明進一步說明，下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發(fā)明的保護范圍。

本實施例是以混合闊葉材原料質(zhì)量為1 000 kg進行詳細描述，本實施例適用于BCTMP制漿。

本發(fā)明所采用的鎂的堿性氧化物包括：氧化鎂(MgO)、過氧化鎂(MgO2)；所采用的鎂鹽包括：氯化鎂(MgCl2)、硅酸鎂(MgSiO3)、硫酸鎂(MgSO4)、亞硫酸鎂(MgSO3)、磷酸鎂(Mg3(PO4)2)。

由于這些鎂鹽的添加量、功能、效果基本上相同，因此，本實施例僅以磷酸鎂為例進行敘述，其他鎂鹽的舉例予以省略。

一種混合闊葉材原料生產(chǎn)漂白熱磨機械漿預處理工藝，工藝步驟為：

（1）原料準備：對闊葉材原料切片，按照一定混合比進行備料，最終形成1 000 kg混合闊葉材原料；混合比可根據(jù)技術要求進行設定，本實施例中混合質(zhì)量比為：楊木∶桉木＝60∶40。

（2）浸漬處理：將80 kg的氫氧化鎂或者200 kg磷酸鎂混合浸入混合闊葉材原料，并加水稀釋使原料液比為1∶4，在90℃溫度條件下浸漬30 min；

（3）I段旋壓：將浸漬后的混合闊葉材原料在擠壓機上進行I段螺旋擠壓，該螺旋擠壓的壓縮比為1∶4；

（4）I段化學浸漬：對螺旋擠壓后的混合闊葉材原料進行I段化學浸漬，即向混合闊葉材原料中同時添加 30 kg的 NaOH、20 kg的 H2O2、20 kg的 Na-SiO3、5 kg的DTPA，在70℃溫度條件下浸漬60 min；

（5）II段旋壓：對I段化學浸漬后的混合闊葉材原料進行II段螺旋擠壓疏解，螺旋擠壓的壓縮比為1∶4；

（6）II段化學浸漬：向混合闊葉材原料中添加20 kg 的 NaOH、35 kg 的 H2O2、15 kg 的 NaSiO3、3 kg的DTPA，在80℃溫度條件下浸漬60 min；

（7）高濃磨漿：設定磨漿濃度為25%～30%，磨區(qū)壓力≥0.12 MPa，得到漿液；

（8）補充漂白：向上述所形成的漿液內(nèi)同時添加12 kg 的 NaOH、30 kg 的 H2O2、11 kg 的 NaSiO3，3 kg的DTPA，并充分混合攪拌；

（9）篩選：在篩選機上過0.15 mm目的縫篩，良漿消潛備用。

上述步驟中的Mg(OH)2，MgO及Mg3(PO4)2均是濃度為≥95%的工業(yè)原料；H2O2是濃度為≥30%的工業(yè)原料；NaSiO3是Na2O含量為19%～22%的工業(yè)原料；DTPA是濃度≈30%的工業(yè)原料。

下面通過表3驗證本發(fā)明的創(chuàng)新效果。采用本發(fā)明的預處理工藝后，混合闊葉材BCTMP制漿的得率、物理強度、光學性能指標如表3所示。

表3 混合闊葉材BCTMP制漿的性能指標