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一种黄柏制浆工艺的制作方法

时间:2022-02-18 阅读: 作者:专利查询


1.本发明涉及制浆技术领域,具体涉及一种黄柏制浆工艺。


背景技术:

2.中国是一个木材资源短缺的国家,原生木浆的滤水性能、抗张强度和撕裂指数等指标明显优于非木纤维,随着中国高端纸产品消费量的日益增大,中国每年需要消耗大量有木浆纤维。国内林木资源因无法支撑庞大的需求量,因此每年都要进口大量的木浆,如何提高木浆的自给率,减少对进口木浆的依赖程度是我国造纸工业面临的一个重大课题。另一方面,木材,尤其是软木即针叶树,因其生长周期过长,树龄一般在15年以上,因此,大型的制浆造纸企业,自制浆生产线为了解决木材原料资源紧缺的问题,一般都会寻求用生长周期更短的硬木即阔叶材生产原生化学木浆。
3.黄柏又称檗木、檗皮、黄檗,落叶乔木,高10-25m。树皮厚,外皮灰褐色,木栓发达,不规则网状纵沟裂,内皮鲜黄色。小枝通常灰褐色或淡棕色,罕为红棕色,有小皮孔。奇数羽状复叶对生,小叶柄短;小叶5-15枚,披针形至卵状长圆形,长3-11cm,宽1.5-4cm,先端长渐尖,叶基不等的广楔形或近圆形,边缘有细钝齿,齿缝有腺点,上面暗绿色无毛,下面苍白色,仅中脉基部两侧密被柔毛,薄纸质。雌雄异株;圆锥状聚伞花序,花轴及花枝幼时被毛;花小,黄绿色;雄花雄蕊5,伸出花瓣外,花丝基部有毛;雌花的退化雄蕊呈小鳞片状;雌蕊1,子房有短柄,5室,花枝短,柱头5浅裂。浆果状核果呈球形,直径8-10mm,密集成团,熟后紫黑色,内有种子2-5颗。花期5-6月,果期9-10月。
4.黄柏树皮是一种中药材,经济价值大,因此人们常将黄柏树去皮制作中药材。由于现有技术中使用黄柏木制浆存在难度,因此去皮后的黄柏木常不能发挥其经济价值。因此,如何实现对剥皮以后的黄柏进行再利用进行制浆,缓解木材原材料的紧张,节约有限的木材资源是本领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素:

5.为解决上述技术问题,本发明提供一种黄柏制浆工艺,根据黄柏的纤维材质特征制定制浆工艺流程和工艺参数,制浆成本低,浆料质量好,能实现对剥皮以后的黄柏的再利用,缓解木材原材料的紧张,节约有限的木材资源。
6.一种黄柏制浆工艺,其特征在于,包括以下制备步骤:
7.步骤a:将黄柏木进行削片、筛选,得黄柏木片;
8.步骤b:将步骤a所制黄柏木片置于蒸煮锅内进行蒸煮,蒸煮过程中,进行两次升温,其中第一次升温方式为间接升温,第二次升温方式为直接升温,通过第一次升温过程使蒸煮温度达到120-135℃,然后进行2-3次排出所述蒸煮锅内未凝结气体的操作,再在120-135℃下进行第一次保温,之后通过第二次升温过程使蒸煮温度达到166-172℃,然后进行3-5次排出所述蒸煮锅内未凝结气体的操作,再在166-172℃下进行第二次保温。
9.上述的一种黄柏制浆工艺,优选地,还包括以下制备步骤:
10.步骤c:将经步骤b处理得到的浆料进行洗涤,洗涤后残碱余量为0-150mg/l,黑液波美度不低于8.0be,黑液游离碱不低于5.0g/l,黑液纤维含量不高于0.01g/l;
11.步骤d:将步骤c处理所得的浆料送入压力筛中筛选出良浆;
12.步骤e:将所述良浆采用过氧化氢进行漂白,控制浆料白度为31
±
1%iso,尘埃不高于500mm2/kg,即制得浆料。
13.步骤f:将步骤e所制的浆料送入贮浆塔中进行储存。
14.上述的一种黄柏制浆工艺,优选地,步骤a中,所述黄柏木片的长度为15-40mm,厚度为3-8mm,合格率为75-100%,水分含量10-55%。
15.上述的一种黄柏制浆工艺,优选地,所述步骤b中,蒸煮液比为1:3.5-3.7,用碱量为绝干木片的15-20%,硫化度为16-20%。
16.上述的一种黄柏制浆工艺,优选地,所述碱为naoh。
17.上述的一种黄柏制浆工艺,优选地,所述步骤b中,所述蒸煮锅内压力为0.70-0.85mpa。
18.上述的一种黄柏制浆工艺,优选地,所述步骤b中,第一次升温过程时间为40-50分钟,第一次保温时间为10-30分钟。
19.上述的一种黄柏制浆工艺,优选地,所述步骤b中,第二次升温过程时间为40-60分钟,第二次保温时间为30-90分钟。
20.上述的一种黄柏制浆工艺,优选地,所述步骤d中,所述压力筛的筛缝为0.15-0.3mm、进浆压力为3.0-7.0bar、进出口的压差为20-30kpa、渣浆与良浆的流量比为20-30%,以及运行负荷为40-60%。
21.本发明的有益效果:本发明提供的一种黄柏制浆工艺,根据黄柏的纤维材质特征制定制浆工艺流程和工艺参数,制浆成本低,浆料质量好,能实现对剥皮以后的黄柏的再利用,缓解木材原材料的紧张,节约有限的木材资源。
具体实施方式
22.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术中的技术方案,下面将本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。
23.基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本技术保护的范围。
24.本发明实施例提供的一种黄柏制浆工艺,包括以下制备步骤:
25.步骤a:将黄柏木进行削片、筛选,得黄柏木片;
26.步骤b:将步骤a所制黄柏木片置于蒸煮锅内进行蒸煮,蒸煮过程中,进行两次升温,其中第一次升温方式为间接升温,第二次升温方式为直接升温。
27.其中,第一次间接升温可以为利用热交换对循环蒸煮药液进行加温,第二次直接升温可以为往蒸煮锅内直接通高温蒸汽加热。
28.通过第一次升温过程使蒸煮温度达到120-135℃,然后进行2-3次排出蒸煮锅内未凝结气体的操作,再在120-135℃下进行第一次保温,通过第二次升温过程使蒸煮温度达到166-172℃,然后进行3-5次排出蒸煮锅内未凝结气体的操作,再在166-172℃下进
行第二次保温。用这种制浆工艺,能得到硬度低的黄柏浆料。
29.本发明实施例提供的一种黄柏制浆工艺,根据黄柏的纤维材质特征制定制浆工艺流程和工艺参数,制浆成本低,浆料质量好,能实现对剥皮以后的黄柏的再利用,缓解木材原材料的紧张,节约有限的木材资源。
30.本发明实施例提供的一种黄柏制浆工艺,还包括以下制备步骤:
31.步骤c:将经步骤b处理得到的浆料进行洗涤,洗涤后残碱余量为0-150mg/l,黑液波美度不低于8.0be,黑液游离碱不低于5.0g/l,黑液纤维含量不高于0.01g/l;其中,黑液波美度不低于8.0be有利于蒸发和燃烧,黑液残碱不低于5.0g/l一方面有利于蒸发和燃烧,另一方面有利于碱的回收。
32.步骤d:将步骤c处理所得的浆料送入压力筛中筛选出良浆;
33.步骤e:将良浆采用过氧化氢进行漂白,控制浆料白度为31
±
1%iso,尘埃不高于500mm2/kg,即制得浆料。
34.步骤f:将步骤e所制的浆料送入贮浆塔中进行储存。
35.本发明实施例提供的一种黄柏制浆工艺,步骤a中,黄柏木片的长度为15-40mm,厚度为3-8mm,合格率为75-100%,水分含量10-55%。
36.本发明实施例提供的一种黄柏制浆工艺,步骤b中,蒸煮液比为1:3.5-3.7,用碱量为绝干木片的15-20%,硫化度为16-20%。
37.本发明实施例提供的一种黄柏制浆工艺,碱为naoh。
38.本发明实施例提供的一种黄柏制浆工艺,步骤b中,蒸煮锅内压力为0.70-0.85mpa。
39.本发明实施例提供的一种黄柏制浆工艺,步骤b中,第一次升温过程时间为40-50分钟,第一次保温时间为10-30分钟。
40.本发明实施例提供的一种黄柏制浆工艺,步骤b中,第二次升温过程时间为40-60分钟,第二次保温时间为30-90分钟。
41.本发明实施例提供的一种黄柏制浆工艺,步骤d中,压力筛的筛缝为0.15-0.3mm、进浆压力为3.0-7.0bar、进出口的压差为20-30kpa、渣浆与良浆的流量比为20-30%以及运行负荷为40-60%。
42.下面提供具体实施例。
43.实施例1:
44.本实施例提供一种黄柏制浆工艺,包括以下制备步骤:
45.步骤a、取100%的黄柏木片进行削片、筛选操作,筛选过后,木片长度控制为19-38mm;木片厚度控制为4-7mm;按质量百分比,木片的合格率控制为85.9%,黄柏片水分12.6%;
46.步骤b、将步骤a所制黄柏片送入蒸煮锅,蒸煮液比控制为1:3.6,用碱量控制为18.5%(以naoh计,对绝干木片),硫化度控制为20%,蒸煮锅内压力控制为0.70mpa,蒸煮过程中,进行升温速率控制,升温过程分为2次,第一次升温至125.0℃,进行2次排出蒸煮锅内不凝结气体的操作,第一次升温时间控制为40.0分钟,然后进行第一次保温,第一次保温时间控制为20.0分钟,第二次升温至168℃时,进行3次排出蒸煮锅内不凝结气体的操作,第一次升温时间控制为60.0分钟,到达最高温度时进行第二次保温,第二次保温时间控制为50
分钟,制得备用料;
47.步骤c、步骤b所制备用料放入洗涤器中,进行洗涤操作,并挤压脱水,洗涤后残碱余量为7.22mg/l,黑液波美度为8.5be,黑液游离碱5.4g/l,黑液纤维含量0.008g/l,制得备用料;
48.步骤d、步骤c所制备用料送入压力筛中进行筛选操作,压力筛的筛缝控制为0.2mm,进浆压力控制为3.0bar,进出口的压差控制为20kpa,渣浆与良浆的流量比控制为20%;运行负荷控制为40%,将良浆筛选出后,得备用料;
49.步骤e、将步骤d所制备用料采用过氧化氢进行漂白操作,浆料白度控制为31.2%iso,尘埃4362/kg,制得浆料;
50.步骤f、将步骤e所制浆料送入贮浆塔中进行储存。
51.实施例2:
52.本实施例提供一种黄柏制浆工艺,包括以下制备步骤:
53.步骤a、取100%的黄柏片进行削片、筛选操作,筛选过后,黄柏木片长度控制为18-37mm;木片厚度控制为3-8mm;按质量百分比,木片的合格率控制为83.5%,黄柏片水分17.2%;
54.步骤b、将步骤a所制黄柏片送入蒸煮锅,蒸煮液比控制为1:3.5,用碱量控制为20.0%(以naoh计,对绝干木片),硫化度控制为18.0%,蒸煮锅内压力控制为0.80mpa,蒸煮过程中,进行升温速率控制,升温过程分为2次,第一次升温控制为130℃,进行3次排出蒸煮锅内不凝结气体的操作,第一次升温时间控制为50分钟,到达最高温度时,进行第一次保温,第一次保温时间控制为25分钟,第二次升温控制为170℃时,进行5次排出蒸煮锅内不凝结气体的操作,第二次升温时间控制为50分钟,到达最高温度时,进行第二次保温,第二次保温时间控制为55分钟,制得备用料;
55.步骤c、步骤b所制备用料放入洗涤器中,进行洗涤操作,并挤压脱水,洗涤后残碱余量为4.61mg/l,黑液波美度8.3be,黑液游离碱5.3g/l,黑液纤维含量0.007g/l,制得备用料;
56.步骤d、步骤c所制备用料送入压力筛中进行筛选操作,压力筛的筛缝控制为0.2mm,进浆压力控制为4.0bar,进出口的压差控制为25kpa,渣浆与良浆的流量比控制为25%;运行负荷控制为50%将良浆筛选出后,得备用料;
57.步骤e、将步骤d所制备用料采用过氧化氢进行漂白操作,浆料白度控制为31.5%iso,浆料尘埃377mm2/kg,制得浆料;
58.步骤f、将步骤e所制浆料送入贮浆塔中进行储存。
59.实施例3:
60.本实施例提供一种黄柏制浆工艺,包括以下制备步骤:
61.步骤a、取100%的黄柏进行削片、筛选操作,筛选过后,黄柏木片长度控制为16-34mm;木片厚度控制为4-8mm;按质量百分比,木片的合格率控制为91.2%,黄柏木片水分11.3%;
62.步骤b、将步骤a所制黄柏片送入蒸煮锅,蒸煮液比控制为1:3.5,用碱量控制为18.0%(以naoh计,对绝干木片),硫化度控制为18.0%,蒸煮锅内压力控制为0.85mpa,蒸煮过程中,进行升温速率控制,升温过程分为2次,第一次升温至135℃后,进行2次排出蒸煮锅
内不凝结气体的操作,第一次升温时间控制为40分钟,到达最高温度时,进行第一次保温,第一次保温时间控制为15分钟,第二次升温到172℃时,进行4次排出蒸煮锅内不凝结气体的操作,第二次升温时间控制为60分钟,到达最高温度时,进行第二次保温,第二次保温时间控制为60分钟,制得备用料;
63.步骤c、步骤b所制备用料放入洗涤器中,进行洗涤操作,并挤压脱水,洗涤后残碱余量为5.03mg/l,黑液波美度8.1be,黑液游离碱5.2g/l,黑液纤维含量0.007g/l,制得备用料;
64.步骤d、步骤c所制备用料送入压力筛中进行筛选操作,压力筛的筛缝控制为0.2mm,进浆压力控制为3.5bar,进出口的压差控制为30kpa,渣浆与良浆的流量比控制为30%;运行负荷控制为60%,将良浆筛选出后,得备用料;
65.步骤e、将步骤d所制备用料采用过氧化氢进行漂白操作,浆料白度控制为30.7%iso,尘埃不高于388mm2/kg,制得浆料;
66.步骤f、将步骤e所制浆料送入贮浆塔中进行储存。
67.表1实施例1、2、3所制得的浆料工艺参数
68.指标单位实施例1实施例2实施例3用碱量%18.520.018.0硫化度%20.018.018.0蒸煮助剂%0.03750.03750.0375第一次升温时间min405040第一次升温温度℃125130135第一次保温时间min202515第二次升温时间min605060第二次升温温度℃168170172第二次保温时间min505560黑液残碱g/l5.45.35.2浆料卡伯值 17.515.618.3细浆得率%46.7545.9546.87纤维长度

0.7680.7550.771纤维宽度μm19.218.518.9浆料白度%iso31.231.530.7浆料叩解度osr14.515.014.0浆料裂断长km2.352.582.28浆料撕裂指数mn.m2/g2.102.352.27
69.以上对本发明所提供的一种黄柏制浆工艺进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。