专利摘要

本发明涉及制浆造纸技术领域，特别涉及一种高白度﹑高强度化学草浆的清洁制浆工艺，包括以下步骤：向草类原料中加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，70℃-80℃保温得到蒸煮液；向蒸煮液中加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，90℃-95℃下保温完成第二步蒸煮，筛浆、打浆既得。本发明工艺所制浆料白度高，强度大，制浆成本低；生产出的浆料不用经过后续的处理，如洗涤﹑漂白，但白度和强度都达到较高标准，并且无黑液排放；节省了大量的水资源和能耗，废液即可再行利用，也可直接排放，对环境污染非常轻；本制浆工艺以麦草、稻草、高粱杆、蔗渣、芦苇、龙须草等草类为原料，特别适合我国中小造纸厂采用。

说明书

技术领域    

本发明涉及制浆造纸技术领域，特别涉及一种高白度﹑高强度化学草浆的清洁制浆工艺。

背景技术   

我国森林资源贫乏，人均占有森林面积和人均蓄积量都很低。然而，我国却是世界非木材纤维造纸产量最多﹑经验最丰富的国家。而草浆的生产又在非木材浆料中占绝对的主导地位。

草浆的生产存在着原料消耗高，制浆得率低，废液污染严重，浆料不易漂白，成纸强度低等问题，这些缺点限制了麦草浆生产的进一步发展。传统的蒸球制浆方法一般都是采用高碱、高温、蒽醌制浆法，为了解决草类原料制浆污染并扩大造纸原料利用，就必须改进传统的碱法化学制浆方法。传统的化学浆制浆工艺是在高温高压下的深度脱木素，生产出来的浆料白度低，纸页强度低，且产生的黑液提取率低、黑液性质不利于碱回收，从而造成了废水排放污染负荷高、治理难度大的污染问题。因此，需要在环保的基础上发展一种生产优质草浆的制浆工艺。

发明内容   

为了解决以上草浆制备过程中能耗高、提取率低、污染严重、工艺复杂的问题，本发明提供了一种在低温低压条件下，耗水量少、能耗低、无黑夜产生、制得的浆白度高、强度高的化学草浆的清洁制浆工艺。

本发明是通过以下措施实现的：

一种高白度﹑高强度化学草浆的清洁制浆工艺，包括以下步骤：

（1） 向草类原料中加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为草类原料重量的5-10%，过氧化氢用量为草类原料重量的10-24%，金属离子螯合剂0.5-0.8%，在温度70℃-80℃下保温50分钟-1小时完成第一步蒸煮，得到蒸煮液；

（2）向蒸煮液中加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为草类原料重量的6-10%，过氧化氢用量为草类原料重量的12-24%，金属离子螯合剂0.5-0.8%，在温度90℃-95℃下保温1小时完成第二步蒸煮，将蒸煮好的浆料进行筛浆、打浆既得高白度﹑高强度化学草浆。

优选所述的金属离子螯合剂为乙二胺四乙酸。

优选步骤（1）中氢氧化钠用量为草类原料重量的6%，过氧化氢用量为草类原料重量的10%，金属离子螯合剂0.6%，在温度80℃下保温1小时完成第一步蒸煮，步骤（2）中氢氧化钠用量为草类原料重量的10%，过氧化氢用量为草类原料重量的20%，金属离子螯合剂0.8%，在温度95℃下保温1小时完成第二步蒸煮。

步骤（1）和（2）中液比为1：4-6。

步骤(4)所述的筛选洗涤，浆浓为0.2%~0.3%，收集筛选出的细浆。

步骤（1）中草类原料切断至1-4厘米长度再加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂。

优选所述草类原料为麦草、稻草或芦苇。

优选所述草类原料为稻草。

该工艺是在现有技术的基础上改进实现的，它包括草料断切和蒸煮，其主要在于通过分段加料的方式，控制每段的时间﹑温度，在低温低压下完成蒸煮，为一种节能、无气、无味、无污染的，生产高强度、高白度草浆的制浆工艺。两步中的药品用量、蒸煮温度、保温时间都不相同。在完成第二步后，原料出锅，不用水洗涤，筛浆后便完成全部制浆过程。制浆白度75%ISO以上，裂断长7.0km以上，耐破5.0kPa·m2·g^-1以上，得率50%以上。即制得本发明所说的麦草浆。生产出的浆料不用经过后续的处理，如洗涤﹑漂白，但白度和强度都达到较高标准，而且不产生黑液。

本发明的有益效果：

本发明工艺合理可行，操作简单方便，所制浆料白度高，强度大，制浆成本低；制浆过程中在低温低压下进行，生产出的浆料不用经过后续的处理，如洗涤﹑漂白，但白度和强度都达到较高标准，并且无黑液排放；节省了大量的水资源和能耗，废液即可再行利用，也可直接排放，对环境污染非常轻；本制浆工艺以麦草、稻草、高粱杆、蔗渣、芦苇、龙须草等草类为原料，特别适合我国中小造纸厂采用。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例来进一步说明。

实施例1：

（1）原料采用麦草，用铡草机切断至1-4厘米长度，在切草的同时除尘，然后加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为麦草重量的5%，过氧化氢用量为麦草重量的10%，液比为1：4，金属离子螯合剂用量为麦草重量的0.5%，在温度75℃下保温50分钟后，停止加热，完成第一步蒸煮，得到蒸煮液；

（2）打开蒸煮锅，向蒸煮液中加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为麦草重量的10%，过氧化氢用量为麦草重量的24%，液比为1：4，金属离子螯合剂用量为麦草重量的0.6%，在温度90℃下保温1小时完成第二步蒸煮，打开蒸煮锅，将蒸煮好的白浆进行筛浆，收集细浆料并打浆至40^oSR。化学草浆的性能指标见表1。

对比实施例1：

与实施例1采用相同的液比，采用传统的一次性加入的方式蒸煮麦草，氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂的用量同实施例1中两步的用量总和相同，温度为75℃，保温时间100分钟，得到的纸浆性能见表1。

对比实施例2：

将实施例1中第（1）步与第（2）步颠倒先后处理的顺序之后进行处理，得到的纸浆性能见表1。

实施例2：

（1）原料采用稻草，用铡草机切断至1-4厘米长度，在切草的同时除尘，然后加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为稻草重量的6%，过氧化氢用量为稻草重量的10%，液比为1：5，金属离子螯合剂用量为稻草重量的0.6%，在温度80℃下保温60分钟后，停止加热，完成第一步蒸煮，得到蒸煮液；

（2）打开蒸煮锅，向蒸煮液中加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为稻草重量的10%，过氧化氢用量为稻草重量的20%，液比为1：6，金属离子螯合剂用量为稻草重量的0.8%，在温度95℃下保温1小时完成第二步蒸煮，打开蒸煮锅，将蒸煮好的白浆进行筛浆，收集细浆料并打浆至41^oSR。化学稻草浆的性能指标见表1。

对比实施例3：

与实施例2采用相同的液比，采用传统的一次性加入的方式蒸煮麦草，氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂的用量同实施例2中两步的用量总和相同，温度80℃，保温时间120分钟。得到的纸浆性能见表1。

对比实施例4：

将实施例2中第（1）步与第（2）步颠倒先后处理的顺序之后进行处理，得到的纸浆性能见表1。

实施例3：

（1）原料采用芦苇，用铡草机切断至1-4厘米长度，在切的同时除尘，然后加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为芦苇重量的10%，过氧化氢用量为芦苇重量的24%，液比为1：5，金属离子螯合剂用量为芦苇重量的0.8%，在温度70℃下保温60分钟后，停止加热，完成第一步蒸煮，得到蒸煮液；

（2）打开蒸煮锅，向蒸煮液中加入水、氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂，氢氧化钠用量为芦苇重量的6%，过氧化氢用量为芦苇重量的12%，液比为1：4，金属离子螯合剂用量为芦苇重量的0.5%，在温度95℃下保温1小时完成第二步蒸煮，打开蒸煮锅，将蒸煮好的白浆进行筛浆，收集细浆料并打浆至42^oSR。化学芦苇浆的性能指标见表1。

对比实施例5：

与实施例3采用相同的液比，采用传统的一次性加入的方式蒸煮麦草，氢氧化钠、过氧化氢和金属离子螯合剂的用量同实施例3中两步的用量总和相同，温度95℃，保温时60分钟。得到的纸浆性能见表1。

对比实施例6：

将实施例1中第（1）步与第（2）步颠倒先后处理的顺序之后进行处理，得到的纸浆性能见表1。

表 1  上述实施例制得纸浆成纸的物理性能

由表1中数据可以看出，在得率相差不大的基础上，实施例1的成纸性能较对比实施例1和对比实施例2都要好，实施例2和实施例3也要比相应的对比实施例3、4、5、6的成纸性能好，说明使用分段加料的工艺比使用一步加料工艺的效果好，并且分段加料的第一步采用低温和特定的氢氧化钠、双氧水、金属离子螯合剂加入量，第二步采用高温和特定的氢氧化钠、双氧水、金属离子螯合剂加入量，比第一步采用高温第二步采用低温工艺得到的纸浆的成纸性能好。

实施例1紧度比对比实施例1提高15.5%，比对比实施例2提高6.5%；裂断长比对比实施例1提高18.2%，比对比实施例2提高8.8%；耐破指数比对比实施例1提高17.1%，比对比实施例2提高6.1%；白度比对比实施例1提高10.5%ISO，比对比实施例2提高6.1%ISO。

实施例2比对比实施例3和对比实施例4的紧度、裂断长、耐破指数、白度分别提高13.9%、12.1%、12.7%、9.8%ISO，6.1%、6.3%、6.1%、5.4%ISO。

实施例3比对比实施例5和对比实施例6的紧度、裂断长、耐破指数、白度分别提高9.2%、10.6%、13.5%、8.2%ISO，5.1%、6.7%、6.8%、4.5%ISO。

一种高白度、高强度化学草浆的清洁制浆工艺专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。