[发明专利]一种杨木化学机械法制浆工艺

说明书

技术领域

本发明属于化学机械法制浆技术领域，特别涉及一种杨木化学机械法制浆工艺。

背景技术

我国是纸浆生产大国，也是纸和纸板的消费大国。目前我国纸和纸板的消费总量和生产总量都仅次于美国，居世界第二位。世界上除了中国、印度等少数国家以外，大部分国家的制浆造纸工业原料都以木材为主，约占到90％以上。在过去相当长的一段时间里，我国制浆造纸工业一直奉行“以草为主”和“草木并举”的指导方针，非木材纸浆占有较高比例，这使得我国造纸产品中低档多，经济效益不高，国际竞争力差。为扭转这种局面，我国正在实施林纸一体化，逐渐提高木材纤维原料比重。近年来，杨木速生林建设取得了较快发展，在我国北方速生杨木优良树种得到了广泛大面积种植，且大部分速生林已经投入实际生产之中。为提高木材纤维原料的利用率，目前大部分杨木均用于制备化学机械浆，而目前在化学机械浆生产过程中由于预处理液中使用了碱性较强的氢氧化钠或氢氧化钠与亚硫酸钠的混合液，使得在预处理过程中纸浆得率下降较多，况且使得对于高得率化学浆而言必须具备的光学性能下降较为严重，纤维在预处理过程中由于降解较为严重使得制浆废液CODcr、BOD₅含量较高，且当预处理液中含有亚硫酸钠时，废液中存在硫，对后续的废水处理工段影响较大，增加废水处理成本，此外，在现有生产具有一定白度的高得率化学机械浆中，普遍使用过氧化氢漂白，当过氧化氢漂白以氢氧化钠为碱源时，由于氢氧化钠碱性较强，pH值较高不适合过氧化氢发挥作用，需加入一定量的硅酸钠进行pH值的缓冲，而硅酸钠的使用，使得在磨浆机及管路中硅酸根与水中的钙离子形成大量的硅酸钙结垢沉淀，严重影响实际生产，因此，需寻求新型化学机械浆制浆工艺，用以克服现有实际生产中采用的化学机械法制浆工艺存在的弊端，提高纸浆得率和纸浆的光学性能，降低废水的污染负荷，解决实际生产中的结垢问题，同时需寻求新方法降低化学机械法制浆普遍存在的磨浆能耗较高的问题。

发明内容

针对目前杨木化学机械法高得率制浆的不足，本发明提供一种新的高白度杨木化学机械法制浆工艺，从根本上解决化学机械法制浆中存在的由于强碱的使用使得废液污染负荷较高，纸浆光学性能较低，纸浆得率较少，制浆中管路及设备结垢问题，同时降低磨浆能耗。

发明概述

本发明采用酶预处理技术、以氢氧化镁为碱源的过氧化氢预处理技术以及机械磨浆技术进行高白度、高得率化学机械浆的生产，从而实现提高纸浆得率和光学性能，降低磨浆能耗，降低废水污染负荷，消除结垢问题的新型清洁高效制浆技术。

发明详述

一种杨木化学机械法制浆工艺，步骤如下：

1.将经汽蒸和一段挤压疏解后的杨木浆料，用酶液进行处理，

2.酶处理后浆料经挤压疏解后用镁碱过氧化氢溶液进行化学预浸渍，

3.将步骤2浸渍过的浆料进行第一段磨浆，

4.第一段磨浆后的浆料在高浓状态下储存漂白，

5.漂白反应完成后的浆料进行第二段磨浆，得最终所需浆料。

优选的，上述步骤1的酶处理工艺条件为：浆浓12-15％wt，温度40-50℃，时间1.5h-2.0h，pH值5～6，酶用量30-100IU/(g绝干浆料)。

优选的，上述步骤1的酶处理中所用的酶选自锰过氧化物酶、木素过氧化物酶或漆酶之一或组合，还可以选自含有前述主酶的并含有纤维素酶和/或半纤维素酶的粗酶液。

优选的，上述步骤2的酶处理后浆料的挤压疏解是常压机械挤压，挤压疏解过程中温度为40-60℃，压缩比为4-6∶1(体积比)。

优选的，上述步骤2的镁碱过氧化氢浸渍工艺条件为：温度50-70℃，浆浓15-25％wt，浸渍时间10min-50min，Mg(OH)₂0.75％-2.0％(相对绝干浆料重)，金属离子螯合剂0.1％-1.0％(相对绝干浆料重)。根据最终浆料白度需求，H₂O₂用量可进行调节。当最终白度要求达到75％ISO以上，较为适宜的过氧化氢用量为4.0％-6.5％(相对绝干浆料重)。所述金属离子螯合剂选自乙二胺四乙酸(EDTA)或二乙烯三胺五乙酸(DTPA)。

上述步骤2化学预浸渍后的浸渍液的50-100％体积百分比与浸渍过的浆料一起进行步骤3的第一段磨浆。

上述步骤3中所述第一段磨浆为常压磨浆，磨浆浓度20％-25％。磨浆过程中不进行稀释。

优选的，上述步骤4所述的储存漂白，工艺条件为：浆浓20-25％wt，温度70-90℃，停留时间2-6h。