[发明专利]用于制备竹材化学溶解浆的二级蒸煮方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及利用竹材生产化学溶解浆的方法，所生产的化学溶解浆可广泛应用于纺织粘胶纤维、硝化纤维、醋酸纤维等纤维素衍生物产业。具体的说是制备竹材化学溶解浆的蒸煮方法，在本发明中尤其针对纺织粘胶纤维的需要提出的用于制备竹材溶解浆的二级蒸煮方法。

背景技术

化学溶解浆广泛应用于纺织粘胶纤维、硝化纤维、醋酸纤维等纤维素衍生物产业。具有用途广泛，市场需求量较大。在现有化学溶解浆中，主要是棉短绒、针叶木、阔叶木为主要原料的棉木溶解浆。由于棉花种植面积的逐年减少，棉短绒产量也逐年降低，而针、阔叶木等森林资源，也因生态、环保等因素，采伐量大幅减少。我国本是木材资源短缺国家，基于现有木材溶解浆均为进口。故开发新的原料溶解浆，是满足和替代进口木材溶解浆的一条途径。

我国盛产竹子，特别是我国南方，是有较丰富的竹林资源，我国竹子的品种多、分布广。在南方大部分地区均有大面积种植，其中以四川、湖南、广西、云南、重庆最为丰富和集中，具有较大经济开发价值。

竹子溶解浆，除具有棉、木溶解浆相似或相同的化学、物理性质外，因其含有“原纤维”而具有独特的功能，用竹子溶解浆制成的纤维产品，具有透气、吸湿性好、抗菌、拟菌等其他纤维不具有的功能，受到纺织行业和广大消费者越来越青睐，故竹子溶解浆极具开发价值。

现有竹子溶解浆生产制备方法，均采用较落后设备和工艺，生产效率低，产品质量不稳定，环保难以达标，以及投资较为巨大。难以达到较大规模。

其蒸煮方法采取一级间歇蒸煮，对设备防腐要求高，间歇蒸煮生产效率低下，生产周期长，造成投资大。

由于在间歇蒸煮蒸煮中，主要是靠药液循环和竹片混合接触，反应不均匀，特别在一级蒸煮中，反应的不均匀性对产品质量有较大影响。

发明内容

本发明针对棉、木溶解浆的现状和竹材特点，以及现有溶解浆制备方法的蒸煮方法上存在的以上诸多弊端，提出用于制备竹材化学溶解浆的二级蒸煮方法，解决蒸煮存在的问题，采用本发明可高效率、低能耗、低物耗、低污染地制备竹材化学溶解浆。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：

用于制备竹材化学溶解浆的二级蒸煮方法，其特征在于：采用两级蒸煮步骤，其中一级蒸煮工序为连续蒸煮，二级蒸煮工序为连续蒸煮或间歇蒸煮。

所述一级蒸煮和二级蒸煮中，蒸煮终了采用冷喷放对蒸煮后温度较高的浆料进行热置换。

所述一级蒸煮工序是在横管连续蒸煮器中进行，其过程是：

A 低压预蒸仓预蒸，预蒸后竹片通过计量螺旋定量送出；

B 送出的竹片通过螺旋进料器进入蒸煮管，加入蒸煮药液和高压蒸汽蒸煮；

C 蒸煮后的半浆料从蒸煮管末端通过中间管进入卸料器；

D 对卸料器内的半浆料进行冷喷放；

E 降温后的半浆料喷放进入喷放锅；

F 对喷放锅内的半浆料进行稀释，脱水挤压后送至料仓存储备二级蒸煮用。

所述一级蒸煮的工艺要求：

液比：1.0—3.5

亚硫酸盐(钠、钙、镁、铵)用量％：0.5—5％(对绝干原料)

蒸煮压力：0.5-1.0mpa

蒸煮温度：150-180℃

竹片在蒸煮管内停留时间：30—120min

喷放前注冷液温度：≤50℃

喷放浆料浓度：4—6％

喷放锅内浆料浓度：3—4％

进斜螺旋浆浓：≥3％

出斜螺旋浆浓：≥10％

进螺旋挤浆机浓度：≥10％

出螺旋挤浆机浓度：≥25％。

所述一级蒸煮后浆料的质量指标为：

卡帕值(kappa)：120—170

半浆料保率：80—90％

喷放锅浆料：PH>7

喷放锅浆料温度≤90℃。

所述二级蒸煮工序是在横管连续蒸煮器中进行，其过程是：

A 一级蒸煮后的半浆料经螺旋进料器送至蒸煮管内，加入蒸煮药液和高压蒸汽进行蒸煮；

B 蒸煮后的浆料从蒸煮管末端通过中间管进入卸料器；

C 对卸料器内的浆料进行冷喷放；

D 降温后的浆料喷放进入喷放锅；

E 对喷放锅内的浆料进行稀释，然后送至下一工序。

所述二级蒸煮采用连续蒸煮的工艺要求为：

总碱(Na₂O) 15—23％(对绝干原料)

硫化度：0—40％

液比：1.5—4.5

蒸煮蒸煮压力：0.5-1.0mpa