[发明专利]一种纸浆生产原料预处理工艺

说明书

本申请公开了一种纸浆生产原料预处理工艺，包括以下步骤：向木片原料中加入烧碱进行浸渍处理获得冷碱浸渍废液；浸渍处理过程中还加入有可溶性乙酸盐；向冷碱浸渍废液中加入预处理试剂进行预处理反应，预处理反应完成后得到第一混合物体系；向第一混合物体系中加入絮凝剂进行沉淀反应，沉淀反应完成后得到第二混合物体系；对第二混合物体系进行固液分离获得固体有机沉降物和碱性回收液；将碱性回收液循环用作浸渍处理的浸渍料液。本申请的预处理工艺可以形成乙酸盐‑氢氧化钠缓冲体系，可以抑制浸渍过程中半纤维素的脱乙酰基化反应，提高废液中乙酰基半纤维素含量，经过固液分离后可高收率地获得高应用价值的乙酰基半纤维素。

技术领域

本申请属于纸浆生产技术领域，具体涉及一种纸浆生产原料预处理工艺。

背景技术

冷碱法制浆是一种利用碱性溶液浸渍植物纤维原料的高得率制浆技术。采用烧碱除去木片中部分半纤维素和少量木素，软化胞间层，降低后续机械处理分离纤维能耗，获得满足配抄要求的纸浆产品。传统的冷碱制浆采用较高浓度的烧碱溶液对原料进行浸渍处理，利用烧碱破坏半纤维素与纤维素之间的氢键连接，促使碱溶性半纤维素溶出。同时木材原料中半纤维素乙酰基通过皂化反应而脱落，因此废液中含有大量的乙酸和经过皂化反应后获得的脱除乙酰基的半纤维素。这种生产工艺，造成了传统冷碱制浆工艺废液中所含有的半纤维素结构与木材原料中的原位半纤维素存在差异，从半纤维素的综合利用价值来说，不同含量乙酰基对于半纤维素的改性反应和应用领域具有各不相同的影响，为其工业应用提供了更为丰富的选择性。因此，开发纸浆生产原料预处理工艺，在满足常规制浆生产质量要求的基础上，通过改变工艺要素，实现制浆废液中半纤维素副产品乙酰基官能团结构可控，将会进一步推动基于传统制浆造纸平台的生物质精炼技术发展，提高植物纤维资源的综合利用水平，促进制浆造纸行业污染控制和低碳发展。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术的至少一方面的不足，提供一种纸浆生产原料预处理工艺，以解决现有纸浆生产过程不能高收率地获得高应用价值的乙酰基半纤维素以及制浆废液不能合理利用的技术问题。

为了实现上述申请目的，本申请提供了一种纸浆生产原料预处理工艺，包括以下步骤：

向木片原料中加入烧碱进行浸渍处理获得冷碱浸渍废液；所述浸渍处理过程中还加入有可溶性乙酸盐；

向所述冷碱浸渍废液中加入预处理试剂进行预处理反应，所述预处理反应完成后得到第一混合物体系；

向所述第一混合物体系中加入絮凝剂进行沉淀反应，所述沉淀反应完成后得到第二混合物体系；

对所述第二混合物体系进行固液分离获得固体有机沉降物和碱性回收液；

将所述碱性回收液循环用作所述浸渍处理的浸渍料液。

进一步地，所述可溶性乙酸盐为乙酸钠、乙酸钾中的至少一种。

进一步地，所述浸渍处理过程中，木片原料与烧碱的质量比为1：2～1：10；所述乙酸盐的添加量为0.01g/L～10g/L。

进一步地，所述预处理试剂为疏水改性剂、自由基反应引发剂、金属离子盐析剂中的至少一种。

进一步地，所述疏水改性剂为硅烷偶联剂、1，2-环氧烷烃、烯基琥珀酸酐中的至少一种；和/或

所述自由基反应引发剂为过硫酸盐、偶氮类化合物、氢过氧化物中的至少一种；和/或

所述金属离子盐析剂为氯化钠、氯化钾、氯化锂中的至少一种。

进一步地，所述硅烷偶联剂为γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二氯硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；和/或

所述过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的至少一种。