[发明专利]超声波高强度机化浆制浆方法

说明书

技术领域

本发明属于造纸制浆技术领域，涉及一种制浆方法，特别涉及一种超声波高强度机化浆制浆方法。

背景技术

碱性过氧化氢机械浆，是以阔叶木为主要制浆原料，采用挤压疏解、浸渍和磨浆工艺而制成的一种化学机械浆。其制浆工艺是在漂白化学热磨机械浆制浆工艺的基础上发展起来的，它汇集了化学热磨机械浆和漂白化学热磨机械浆的制浆工艺和生产设备上的优点，而创立了“制浆和漂白同时完成的合二为一”的制浆工艺，此制浆工艺过程即成为碱性过氧化氢机械制浆工艺的最大特点。它具有设备投资较少、占地面积小、工艺流程紧凑，生产能耗较低、纸浆得率高，制浆废水不含硫、不含氯、污染轻、治理容易，纸浆可用于配抄中高档新闻纸，多种含机械浆涂布纸及未涂布印刷纸等各种纸张。基于碱性过氧化氢机械浆制浆工艺的特点和诸多优点，碱性过氧化氢机械浆制浆工艺被誉为“90年代最具发展潜力”的制浆工艺，是当今世界先进的绿色环保工艺。

O₂本身在酸性或碱性条件下是游离基，也是氧化性的亲电试剂。它能与具有游离酚羟基或共轭双键的结构单元反应。空化气泡崩溃时，产生的能量（局部高温、高压环境下）可导致键的断裂，促进自由基的产生，例如水被分解产生·H和·OH自由基，而溶解在溶液中的气体（O₂）也可以发生自由基裂解反应产生·O自由基，改变溶剂结构从而影响反应速度。当固-液界面即纤维素纤维-水受到超声波的作用时，在界面处的空化与纯液体中的空化极不相同的。由于界面附近的不对称性会使气泡发生形变，靠近固体一侧较平，这就起到一种强化作用，气泡崩溃时产生快速运动的微射流，并以大于100m/s的速度射向界面，使固体表面发生局部侵蚀和剥蚀。这种微射流的出现与否与相邻固体表面的尺寸有关，固体表面的尺寸必须数倍于气泡的尺寸方可。当含有尺寸数倍于空化泡的纤维素纤维的悬浮液受到超声波的作用时，超声空化产生的微射流冲击波起到机械打浆的作用，使次生壁外层以片状或膜状脱除，并使次生壁中层纤维润胀、位移和细纤维化。

目前，我国现有的主要生产碱性过氧化氢机械浆的制浆法为PRC APMP，其中的工艺流程主要由木片洗涤、汽蒸、1段单螺旋挤压疏解机、1段浸渍器、1段反应仓、2段单螺旋挤压疏解机、2段浸渍器、2段反应仓、一段高浓磨、高浓漂白塔、冲稀池、二段高浓磨、消潜池、筛选净化、浓缩机和成浆池工序组成。制浆漂白药液化学药品组成包括NaOH和H₂O₂。木片的撕裂、浸渍分别在单螺旋挤压疏解机和浸渍器中完成。单螺旋挤压疏解机通过调整其机内压缩比对木片进行挤压撕裂处理，使木片沿其纹理方向撕碎成细小碎片，使其在浸渍器中充分地吸入制浆漂白药液。由于木片的撕裂和浸渍效果将直接影响反应仓内的浆料化学反应程度和后续的磨浆质量，因此，单螺旋挤压疏解机是制浆工艺流程中的关键设备。然而，现有的碱性过氧化氢机械浆制浆工艺流程因选用的单螺旋挤压疏解机处理达不到所要求的效果的缺陷，同时浸渍器因经常将制浆漂白药液带入反应仓，而存在由此导致反应仓内浆料浓度不稳定而影响后续磨浆段的质量。

现有一种双螺旋挤压法碱性过氧化氢机械浆(APMP)制浆新工艺，其工艺流程是由木片水洗、汽蒸、热水或热碱预处理、1号双螺旋挤压疏解机、1号反应仓、2号双螺旋挤压疏解机、2号反应仓、一段高浓磨、二段高浓磨、筛选净化、浓缩机和成浆池等工序组成。流程中的热水或热碱预处理有利于风干木片的软化，选用两台双螺旋挤压疏解机将现有流程中的挤压疏解和浸渍工艺合二为一，制浆漂白药液分别注入两台双螺旋挤压疏解机内，纤维物料在该机内得到充分的挤碾撕裂和良好的浸渍混合效果，成浆的质量，与传统的PRC APMP浆的质量相当。但该工艺流程复杂，生产效率低，成本高，生产出的纸浆质量不是很好。因此，制浆方法上的改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种超声波高强度机化浆制浆方法，可有效解决纸浆质量差，生产效率低，成本高的问题。

本发明解决的技术方案是，该方法包括以下步骤：

(1)、木片处理：木片经木片筛选机筛选，送入鼓式洗片机洗涤，经超声波预处理器进行超声预处理，使木片软化，然后进入斜螺旋脱水机脱水；

(2)、木片制条：软化脱水木片进入一段双螺旋挤压疏解机，将木片制成木丝或小木条（火柴棍）；

(3)、制木纤维束；

将木丝或小木条送入二段双螺旋挤压疏解机，疏解成木纤维束；

(4)、制浆；