用造纸级木浆板制备溶解浆新工艺

李兆东 北京潞航纸业发展研究部 北京(69510707)

用造纸级木浆板制备溶解浆新工艺

李兆东 北京潞航纸业发展研究部 北京(69510707)

经中试生产确认了用造纸级木浆板生产溶解浆时的汽预水解和硫酸盐法蒸煮所适用的时间、温度，和漂白工艺的化学品用量等的必要条件，并对在抄造溶解浆时使用的热风冲击干燥技术的优点作了相应介绍。

溶解浆；热风冲击干燥

1 概述

木浆溶解浆属于高纯度的精制浆，具有半纤维素含量低、木素含量低、树脂含量低，a-纤维含量高等特点。主要用于生产黏胶人造丝、硝化纤维、醋酸纤维、玻璃纸、甲基纤维素等产品。据统计，2008年全球对溶解浆的需求量为420万吨，预计到2025年全球溶解浆需求量将达到650万吨，其大部分用量在中国，2010年我国用于黏胶生产的溶解浆用量约130万吨，进口约110万吨。目前，国内溶解浆的产能大都在5万吨以下，生产规模不大,且大部分是以木片开始生产，工艺流程复杂，治污费用高，投资大等。

用造纸级木浆板生产溶解浆，适合于中小型溶解浆生产企业，其工艺简单，流程短，设备投资少，治污费用低，生产成本低，原造纸企业的环保设备稍加改造即可应用，生产中再将有硫酸盐法蒸煮时产生的少量黑液进行气雾化处理，即可达到无黑液排放的目的，同时化学品的用量也大大降低，减少了对环境的污染。

用造纸级木浆板生产溶解浆，必须使用汽预水解加硫酸盐法制备，且改进生产工艺条件，主要是将烘缸式烘干干燥改为热气冲击式干燥，同时漂白、洗涤工艺也需加以改造。北京潞航纸业发展研究部针对俄罗斯漂白针叶木浆板（水分8%，木素含量6.5%）制备溶解浆进行了中试生产。其生产工艺如下∶

2 生产工艺

2.1 汽预水解

汽预水解使用的是以蒸汽作为预水解剂，主要是去除残余在木浆板中的半纤维素含量（尤其是多戊糖）及少量木质素，提高a-纤维含量。其工艺为：将原料进行预浸、装锅、升温、要保持通汽均匀，防止浆料局部过热，进行汽预水解，温度保持在140～160℃，时间为40-60 min（以半纤维素含量决定预水解的时间）。原料预水解完成后，锅内浆液pH为2-3左右，进行小放气。由于使用汽预水解，液比小，升温时间短，产生的酸液不多，因此锅内的酸液不需要排出（或排出少部分水解液），在压力降至90-120kpa时，即可加蒸煮液来中和锅内的酸液，进行硫酸盐蒸煮。这样，可提高设备的利用率，节约蒸汽，降低生产成本，同时也提高了黑液浓度,有利于以后的黒液回用。汽预水解后，浆料的硫酸盐法蒸煮同一般的硫酸盐法蒸煮一样。由于使用的木浆板中残余木素含量不多，再进行一次硫酸盐法蒸煮就易于溶出了。

2.2 硫酸盐蒸煮

即去除木素阶段，蒸煮工艺为：用碱量6%～14%，硫化度25%，液比1∶2～3（以浆板木素含量决定蒸煮时间和用碱量），添加蒽醌0.2%，蒸煮温度140～160℃，保温120 min。蒸煮后的浆料用净水洗涤至中性。

2.3 漂白工艺

（1）氯化：浆浓 5%-8%，氯用量3%，氯化时间40min。

（2）碱处理：浆浓 8%-10%,用碱量 2%，温度60℃，处理时间90min。

（3）次氯酸钠漂白：浆浓5%，钠用量6%，添加氨基磺酸0.2%，时间60min。

（4）二氧化氯漂白∶氯用量1.0%，温度60℃，时间160min。

（5）酸处理：酸用量 0.5%-1.5%，40-50℃，处理30min。

（6）过氧化物漂白：浆浓10%，硫酸镁0.05%，硅酸钠 3%，EDTA 0.4%，NaOH2%，过氧化氢 3%，60-70℃，漂白时间120min。最后的漂白洗涤用水需偏酸性。

2.4 溶解浆的抄造

为了获得高质量的溶解浆产品，在生产中采用热风冲击式浆板机进行生产。生产用水为偏酸性，其工艺为：高浓流浆箱与网子的接触面呈45度，上浆浓度1.0%-1.5%，一次性挂浆成形，纸浆在长网部经多根孔辊挤压脱水，可脱掉近45%的水分，再进入压榨部脱水。压榨部脱水应尽量减少压榨的级数，在保证溶解浆干度的情况下，调整压榨部的线压力，控制浆粕的紧度，便于溶解浆有较好的反应性能和吸碱值。由于浆板干燥机采用的是热风冲击干燥，使干燥过程更加平稳，并大大减少了干燥部的长度（只占烘缸干燥设备的1/3），可节约基建投资30%。采用热风冲击干燥也能减少浆板表面水分蒸发阻力，提高能源的利用效率。同时，通过热回收装置使能源得到充分利用。与传统烘缸干燥方式相比，干燥部能耗可以降低10%以上，节约蒸汽10%，也避免了因用烘缸直接接触浆板干燥而造成溶解浆表面烤焦且内部不干的现象。在网部使用多根孔辊挤压脱水代替真空箱真空脱水，网部的动力消耗可降低10%以上。

经多次中试生产，溶解浆的紧度对冲击干燥时的速度、吸碱值和反应性能也有很大影响。紧度过大或过小对黏胶生产时吸碱值和反应性能均产生不利，对干燥时的速度也有影响。因此，在保证溶解浆干燥的前提下，应尽量减少抄造时压榨的级数和线压力，使浆板的紧度不至于过高，溶解浆板的紧度范围应控制在0.35～0.37 g/cm3内。

3 结果

通过中式，采用上述工艺所生产的溶解浆，经国家纺织工业局上海市纺织工业技术监督所检测，各项指标为：α-纤维素含量91%，白度92，灰分0.09%，树脂含量0.12%，多戊糖含量2.79%，吸碱值640，以上数值均达到化纤行业木溶解浆所规定的指标值。其他技术指标可直接查询：潞航溶解浆网。

用商品浆板生产溶解浆，原料适应性广泛，可用针叶木浆板、阔叶木浆板及竹制浆板，可随用料的选择调整生产工艺，且市场价格波动影响少，设备投用资金少，成本低，风险小。同时将生产蒸煮中产生的少量黑液进行气雾化处理，即可达到无黑液排放的目的，可降低治污费用，减少化学品用量，降低生产费用，使产品在市场上具有较强的竞争能力。

李兆东：北京潞航纸业发展研究部技术工程师，从事纸业研发多年。

2011-12-28