1.一种制备化学机械浆前对木片热水预处理的方法,其特征在于:步骤如下:
⑴将木片置于80–100℃的热水中浸泡20–40分钟,然后将热水浸泡过的木片进行螺旋
挤压,螺旋挤压的压缩比为3:1–5:1;
⑵向经过螺旋挤压处理后的木片中加入水,使木片的绝干质量与加入水后的总液体体积
比kg:L为1:4–1:10,将木片和水的混合物进行自水解预处理,自水解预处理的条件为:升温
时间控制在20–60分钟,蒸煮温度为110–180℃,保温时间为10–60分钟,处理后得预水解
液和自水解预处理后的木片;
⑶将预水解液抽出,作为浓提取液贮存;自水解预处理后的木片用清水洗涤,并置于螺
旋挤压机中挤压,螺旋挤压机的压缩比均为3:1–5:1,收集洗后和再次挤压后的滤液,混合后
作为稀提取液,然后并入浓提取液混合得提取液,贮存备用;收集挤压后的木片作为化机浆
的原料,即得热水预处理后的木片,备用;
⑷将收集到的提取液在45–65℃的温度范围内进行蒸发浓缩,直至原提取液浓度的
15-50%为止,再利用质量浓度为3.0%的稀酸调节pH值为2.0–2.5以沉淀木素,然后进行离
心分离处理,离心条件为:离心机转速5000–8000转/分钟,离心时间10–30分钟,温度20–30
℃;
离心分离处理后,分别收集上层清液部分和沉淀部分,进行以下处理:
①对于上层清液部分,将2–4倍于上层清液体积的乙醇加入到上层清液中,然后进行离
心分离处理以沉淀半纤维素类物质,离心条件为:离心机转速5000–8000转/分钟,离心时间
10–30分钟,温度20–30℃;离心分离处理结束后,收集上层清液中的乙醇,以循环使用;
收集离心过程中形成的沉淀,将沉淀经洗涤、分离和纯化,并于45–60℃下干燥后,即得可
用于生产和开发的具有高附加值的半纤维素基产品;
②将步骤⑷中的沉淀部分用质量浓度为3.0%的稀酸调节pH值至2.0–2.5,经离心分离
处理后,离心条件为:离心机转速5000–8000转/分钟,离心时间10–30分钟,温度20–30℃,
所得到的沉淀部分即为酸不溶木素,收集这部分木素用于后续生产和开发木素基产品。
2.根据权利要求1所述的制备化学机械浆前对木片热水预处理的方法,其特征在于:所
述木片的长宽尺寸为10–30mm,厚度为3–6mm。
3.根据权利要求1所述的制备化学机械浆前对木片热水预处理的方法,其特征在于:所
述步骤⑷中质量浓度为3.0%的稀酸为硫酸或盐酸。
4.一种利用如权利要求1至3任一项所述的制备化学机械浆前对木片热水预处理的方法
的制浆方法,其特征在于:步骤如下:
⑴将木片置于80–100℃的热水中浸泡20–40分钟,然后将热水浸泡过的木片进行螺旋
挤压,螺旋挤压的压缩比为3:1–5:1;
⑵向经过螺旋挤压处理后的木片中加入水,使木片的绝干质量与加入水后的总液体体积
比kg:L为1:4–1:10,将木片和水的混合物进行自水解预处理,自水解预处理的条件为,升温
时间控制在20–60分钟,蒸煮温度为110–180℃,保温时间为10–60分钟,处理后得预水解
液和自水解预处理后的木片;
⑶将预水解液抽出,作为浓提取液贮存;自水解预处理后的木片用清水洗涤,并置于螺
旋挤压机中挤压,螺旋挤压机的压缩比均为3:1–5:1,收集洗后和再次挤压后的滤液,混合后
作为稀提取液,然后并入浓提取液混合得提取液,贮存备用;挤压后的木片作为化机浆的原
料送至制浆工段,备用;
⑷将收集到的提取液在45–65℃的温度范围内进行蒸发浓缩,直至原提取液浓度的
15–50%为止,再利用质量浓度为3.0%的稀酸调节pH值为2.0–2.5以沉淀木素,然后进行离
心分离处理,离心条件为:离心机转速5000–8000转/分钟,离心时间10–30分钟,温度20–30
℃;
离心分离处理后,分别收集上层清液部分和沉淀部分,进行以下处理:
①对于上层清液部分,将2–4倍于上层清液体积的乙醇加入到上层清液中,然后进行离
心分离处理以沉淀半纤维素类物质,离心条件为:离心机转速5000–8000转/分钟,离心时间
10–30分钟,温度20-30℃;离心分离处理结束后,收集上层清液中的乙醇,以循环使用;
收集离心过程中形成的沉淀,将沉淀经洗涤、分离和纯化,并于45–60℃下干燥后,即得可
用于生产和开发的具有高附加值的半纤维素基产品;
②将步骤⑷中的沉淀部分用质量浓度为3.0%的稀酸调节pH值至2.0–2.5,经离心分离
处理后,离心条件为:离心机转速5000–8000转/分钟,离心时间10–30分钟,温度20–30℃,
所得到的沉淀部分即为酸不溶木素,收集这部分木素用于后续生产和开发木素基产品;
⑸将步骤⑶中所述的经过热水预处理后的木片送至化机浆制浆工段制浆,制浆的化学预
浸渍的步骤如下:
对于制备化学热磨机械浆,化学预浸渍过程中,加入NaOH、金属离子螯合剂、H2O2或
Na2SO3,NaOH的添加量为步骤⑶中所述经过热水预处理后的木片的绝干木片质量的1-7%,
金属离子螯合剂的添加量为步骤⑶中所述经过热水预处理后的木片的绝干木片质量的
0.1-0.3%,H2O2的添加量为步骤⑶中所述经过热水预处理后的木片的绝干木片质量的1-7%,
或Na2SO3的添加量为步骤⑶中所述经过热水预处理后的木片的绝干木片质量的1-4%;
该化学预浸渍的处理温度为60–100℃,处理时间10–40分钟,得到化学预浸渍处理后的
木片;
⑹将步骤⑸中所述的经过化学预浸渍处理的木片进行两段磨解处理:第一段为压力磨
解,具体条件为:温度120–170℃,压力0.1–0.7MPa,磨解时的质量浓度为10%–30%,磨
解2–7分钟;第二段为常压磨解,具体条件为:盘磨间隙0.08–0.10mm,浆料的质量浓度
5%–30%,经过两段磨解处理后得到磨解后的木材纤维浆料;
⑺将步骤⑹中的木材纤维浆料置于消潜池中进行处理,条件为:浆料的质量百分数
4.0%,水温80–95℃,时间20–40分钟,将消潜后的浆料在缝宽0.10–0.15mm的筛浆机上进
行筛选,然后脱水至浆料的质量浓度为15–30%,即得浆料成品。
5.根据权利要求4所述的制备化学机械浆前对木片热水预处理的方法的制浆方法,其特
征在于:所述步骤⑸中金属离子螯合剂为DTPA或EDTA。
6.一种利用如权利要求1至3任一项所述的制备化学机械浆前对木片热水预处理的方法
的制浆方法,其特征在于:步骤如下:
⑴将木片置于80–100℃的热水中浸泡20–40分钟,然后将热水浸泡过的木片进行螺旋
挤压,螺旋挤压的压缩比为3:1–5:1;
⑵向经过螺旋挤压处理后的木片中加入水,使木片的绝干质量与加入水后的总液体体积
比kg:L为1:4–1:10,将木片和水的混合物进行自水解预处理,自水解预处理的条件为,升温
时间控制在20–60分钟,蒸煮温度为110–180℃,保温时间为10–60分钟,处理后得预水解
液和自水解预处理后的木片;
⑶将预水解液抽出,作为浓提取液贮存;自水解预处理后的木片用清水洗涤,并置于螺
旋挤压机中挤压,螺旋挤压机的压缩比均为3:1–5:1,收集洗后和再次挤压后的滤液,混合后
作为稀提取液,然后并入浓提取液混合得提取液,贮存备用;挤压后的木片作为化机浆的原
料送至制浆工段,备用;
⑷将收集到的提取液在45–65℃的温度范围内进行蒸发浓缩,直至原提取液浓度的
15–50%为止,再利用质量浓度为3.0%的稀酸调节pH值为2.0–2.5以沉淀木素,然后进行离
心分离处理,离心条件为:离心机转速5000–8000转/分钟,离心时间10–30分钟,温度20–30
℃;
离心分离处理后,分别收集上层清液部分和沉淀部分,进行以下处理:
①对于上层清液部分,将2–4倍于上层清液体积的乙醇加入到上层清液中,然后进行离
心分离处理以沉淀半纤维素类物质,离心条件为:离心机转速5000–8000转/分钟,离心时间
10–30分钟,温度20–30℃;离心分离处理结束后,收集上层清液中的乙醇,以循环使用;
收集离心过程中形成的沉淀,将沉淀经洗涤、分离和纯化,并于45–60℃下干燥后,即得可
用于生产和开发的具有高附加值的半纤维素基产品;
②将步骤⑷中的沉淀部分用质量浓度为3.0%的稀酸调节pH值至2.0–2.5,经离心分离
处理后,离心条件为:离心机转速5000–8000转/分钟,离心时间10–30分钟,温度20-30℃,
所得到的沉淀部分即为酸不溶木素,收集这部分木素用于后续生产和开发木素基产品;
⑸将步骤⑶中所述的经过热水预处理后的木片送至化机浆制浆工段制浆,制浆的化学预
浸渍的步骤如下:
对于制备漂白化学热磨机械浆,化学预浸渍过程中,加入NaOH、金属离子螯合剂、H2O2
或Na2SO3,NaOH的添加量为步骤⑶中所述经过热水预处理后的木片的绝干木片质量的
1–7%,金属离子螯合剂的添加量为步骤⑶中所述经过热水预处理后的木片的绝干木片质量的
0.1-0.3%,H2O2的添加量为步骤⑶中所述经过热水预处理后的木片的绝干木片质量的1–7%,
或Na2SO3的添加量为步骤⑶中所述经过热水预处理后的木片的绝干木片质量的1–4%;
该化学预浸渍的处理温度为60–100℃,处理时间10–40分钟,得到化学预浸渍处理后的
木片;
⑹将步骤⑸中所述的经过化学预浸渍处理的木片进行两段磨解处理:第一段为压力磨
解,具体条件为:温度120–170℃,压力0.1–0.7MPa,磨解0.5–5分钟,磨解时的质量浓度
为10%–30%;第二段为常压磨解,具体条件为:盘磨间隙0.08–0.10mm,浆料的质量浓度
5%–30%,经过两段磨解处理后得到磨解后的木材纤维浆料;
⑺漂白步骤,在漂白过程中,用碱量为步骤⑺中得到的浆料绝干重量2.0–6.0%的氢氧化
钠,浆料绝干重量0.1–0.3%的二乙烯三胺五乙酸溶于水,氢氧化钠与所用水的比例kg:L,以
及二乙烯三胺五乙酸与所用水的比例kg:L均为1:3,然后分散到浆料中并充分均匀混合;随
后加入步骤⑺中浆料绝干重量1.0–3.0%的硅酸钠与2.0–8.0%的过氧化氢和需额外补加的水的
混合液,其中,硅酸钠与所用水的比例kg:L,以及过氧化氢与所用水的比例kg:L均为1:3,
使漂白体系中浆料的质量浓度为10-35%,迅速搅拌浆料使其混合均匀,然后进行漂白反应;
漂白反应的具体条件为:温度60–90℃,时间100–160分钟,搅拌速度300–1000转/分钟;
漂白反应结束后,将漂白后的浆料用水充分洗涤,并调节浆料pH值为5.0左右,即得漂白后
浆料成品。
7.根据权利要求6所述的制备化学机械浆前对木片热水预处理的方法的制浆方法,其特
征在于:所述步骤⑸中金属离子螯合剂为DTPA或EDTA。
8.一种利用如权利要求1至3任一项所述的制备化学机械浆前对木片热水预处理的方法
的制浆方法,其特征在于:步骤如下:
⑴将木片置于80–100℃的热水中浸泡20–40分钟,然后将热水浸泡过的木片进行螺旋
挤压,螺旋挤压的压缩比为3:1–5:1;
⑵向经过螺旋挤压处理后的木片中加入水,使木片的绝干质量与加入水后的总液体体积
比kg:L为1:4–1:10,将木片和水的混合物进行自水解预处理,自水解预处理的条件为,升温
时间控制在20–60分钟,蒸煮温度为110–180℃,保温时间为10–60分钟,处理后得预水解
液和自水解预处理后的木片;
⑶将预水解液抽出,作为浓提取液贮存;自水解预处理后的木片用清水洗涤,并置于螺
旋挤压机中挤压,螺旋挤压机的压缩比均为3:1–5:1,收集洗后和再次挤压后的滤液,混合后
作为稀提取液,然后并入浓提取液混合得提取液,贮存备用;挤压后的木片作为化机浆的原
料送至制浆工段,备用;
⑷将收集到的提取液在45–65℃的温度范围内进行蒸发浓缩,直至原提取液浓度的
15-50%为止,再利用质量浓度为3.0%的稀酸调节pH值为2.0–2.5以沉淀木素,然后进行离
心分离处理,离心条件为:离心机转速5000–8000转/分钟,离心时间10–30分钟,温度20-30
℃;
离心分离处理后,分别收集上层清液部分和沉淀部分,进行以下处理:
①对于上层清液部分,将2–4倍于上层清液体积的乙醇加入到上层清液中,然后进行离
心分离处理以沉淀半纤维素类物质,离心条件为:离心机转速5000–8000转/分钟,离心时间
10–30分钟,温度20–30℃;离心分离处理结束后,收集上层清液中的乙醇,以循环使用;
收集离心过程中形成的沉淀,将沉淀经洗涤、分离和纯化,并于45–60℃下干燥后,即得可
用于生产和开发的具有高附加值的半纤维素基产品;
②将步骤⑷中的沉淀部分用质量浓度为3.0%的稀酸调节pH值至2.0–2.5,经离心分离
处理后,离心条件为:离心机转速5000–8000转/分钟,离心时间10–30分钟,温度20-30℃,
所得到的沉淀部分即为酸不溶木素,收集这部分木素用于后续生产和开发木素基产品;
⑸将步骤⑶中所述的经过热水预处理后的木片送至化机浆制浆工段制浆;
⑹木片进入预汽蒸仓进行汽蒸,预汽蒸条件为:90–95℃,停留时间3–10分钟;随后
通过第一段螺旋压榨预浸渍器,预浸渍时间为1–8分钟;螺旋压榨的压缩比为3:1–6:1;化学
预浸渍过程中,加入NaOH、金属离子螯合剂、硅酸钠和H2O2,NaOH的添加量为步骤⑸中
所述经过热水预处理后的木片的绝干木片质量的1–8%,金属离子螯合剂的添加量为步骤⑸中
所述经过热水预处理后的木片的绝干木片质量的0.1–0.5%,硅酸钠的添加量为步骤⑸中所述
经过热水预处理后的木片的绝干木片质量的0.5–3.0%,H2O2的添加量为步骤⑸中所述经过热
水预处理后的木片的绝干木片质量的1–7%;该化学预浸渍的处理温度为60–90℃,处理时间
10–40分钟,得到化学预浸渍处理后的木片;
⑺经过第一段预浸渍处理后的木片,进行第二台常压预蒸仓反应,预汽蒸条件为:90–95
℃,停留时间3–10分钟,得第二段预浸渍处理后的木片;
⑻由反应仓出来的物料,进入第二段螺旋压榨浸渍器;化学预浸渍过程中,加入NaOH、
金属离子螯合剂、硅酸钠和H2O2,NaOH的添加量为步骤⑺中第二段预浸渍处理后的木片的
绝干木片质量的1–8%,金属离子螯合剂的添加量为步骤⑺中第二段预浸渍处理后的木片的绝
干木片质量的0.1–0.5%,硅酸钠的添加量为步骤⑺中第二段预浸渍处理后的木片的绝干木片
质量的0.5–3.0%,H2O2的添加量为步骤⑺中第二段预浸渍处理后的木片的绝干木片质量的
1–7%;该化学预浸渍的处理温度为60–90℃,处理时间10–60分钟,得到化学预浸渍处理后
的木片;
⑼经过第二段预浸渍后的木片进入第三台常压预蒸仓,继续通汽进行化学反应,反应条
件为:90–95℃,停留时间3–10分钟;
⑽随后送入第一段磨浆机,进行常压磨浆,磨后粗浆稀释后,进入第二段磨浆机再进行
常压磨浆;第一段磨的磨浆浓度为15-35%,第二段磨的磨浆浓度为10–20%,得木材纤维浆
料;
⑾将步骤⑽中的木材纤维浆料置于消潜池中进行处理,条件为:浆料的质量百分数
3.0–4.0%,水温70–95℃,时间20–40分钟,将消潜后的浆料在缝宽0.10–0.15mm的筛浆机
上进行筛选,然后脱水至浆料的质量浓度为15–30%,即得浆料成品。
9.根据权利要求8所述的制备化学机械浆前对木片热水预处理的方法的制浆方法,其特
征在于:所述步骤⑹和⑻中金属离子螯合剂为DTPA或EDTA。
10.一种利用如权利要求1至3任一项所述的制备化学机械浆前对木片热水预处理的方
法的制浆方法,其特征在于:步骤如下:
⑴将木片置于80–100℃的热水中浸泡20–40分钟,然后将热水浸泡过的木片进行螺旋
挤压,螺旋挤压的压缩比为3:1–5:1;
⑵向经过螺旋挤压处理后的木片中加入水,使木片的绝干质量与加入水后的总液体体积
比kg:L为1:4–1:10,将木片和水的混合物进行自水解预处理,自水解预处理的条件为,升温
时间控制在20–60分钟,蒸煮温度为110–180℃,保温时间为10–60分钟,处理后得预水解
液和自水解预处理后的木片;
⑶将预水解液抽出,作为浓提取液贮存;自水解预处理后的木片用清水洗涤,并置于螺
旋挤压机中挤压,螺旋挤压机的压缩比均为3:1–5:1,收集洗后和再次挤压后的滤液,混合后
作为稀提取液,然后并入浓提取液混合得提取液,贮存备用;挤压后的木片作为化机浆的原
料送至制浆工段,备用;
⑷将收集到的提取液在45–65℃的温度范围内进行蒸发浓缩,直至原提取液浓度的
15-50%为止,再利用质量浓度为3.0%的稀酸调节pH值为2.0–2.5以沉淀木素,然后进行离
心分离处理,离心条件为:离心机转速5000–8000转/分钟,离心时间10–30分钟,温度20-30
℃;
离心分离处理后,分别收集上层清液部分和沉淀部分,进行以下处理:
①对于上层清液部分,将2–4倍于上层清液体积的乙醇加入到上层清液中,然后进行离
心分离处理以沉淀半纤维素类物质,离心条件为:离心机转速5000–8000转/分钟,离心时间
10–30分钟,温度20–30℃;离心分离处理结束后,收集上层清液中的乙醇,以循环使用;
收集离心过程中形成的沉淀,将沉淀经洗涤、分离和纯化,并于45–60℃下干燥后,即得可
用于生产和开发的具有高附加值的半纤维素基产品;
②将步骤⑷中的沉淀部分用质量浓度为3.0%的稀酸调节pH值至2.0–2.5,经离心分离
处理后,离心条件为:离心机转速5000–8000转/分钟,离心时间10–30分钟,温度20–30℃,
所得到的沉淀部分即为酸不溶木素,收集这部分木素用于后续生产和开发木素基产品;
⑸将步骤⑶中所述的经过热水预处理后的木片送至化机浆制浆工段制浆;
⑹木片进入预汽蒸仓进行汽蒸,预汽蒸条件为:90–95℃,停留时间3–10分钟;随后
通过第一段螺旋压榨预浸渍器,预浸渍时间为1–8分钟;螺旋压榨的压缩比为3:1–6:1;化学
预浸渍过程中,加入NaOH、金属离子螯合剂、硅酸钠和H2O2,NaOH的添加量为步骤⑸中
所述经过热水预处理后的木片的绝干木片质量的1-8%,金属离子螯合剂的添加量为绝干木片
质量的0.1–0.5%,硅酸钠的添加量为绝干木片质量的0.5–3.0%,H2O2的添加量为绝干木片质
量的1–7%;该化学预浸渍的处理温度为60–90℃,处理时间10–40分钟,得到化学预浸渍处
理后的木片;
⑺经过第一段预浸渍处理后的木片,进行第二台常压预蒸仓反应,预汽蒸条件为:90–95
℃,停留时间3–10分钟,得第二段预浸渍处理后的木片;
⑻由反应仓出来的物料,进入第二段螺旋压榨浸渍器;化学预浸渍过程中,加入NaOH、
金属离子螯合剂、硅酸钠和H2O2,NaOH的添加量为步骤⑺中第二段预浸渍处理后的木片的
绝干木片质量的1–8%,金属离子螯合剂的添加量为步骤⑺中第二段预浸渍处理后的木片的绝
干木片质量的0.1–0.5%,硅酸钠的添加量为步骤⑺中第二段预浸渍处理后的木片的绝干木片
质量的0.5–3.0%,H2O2的添加量为步骤⑺中第二段预浸渍处理后的木片的绝干木片质量的
1-7%;该化学预浸渍的处理温度为60–90℃,处理时间10–60分钟,得到化学预浸渍处理后
的木片;
⑼经过第二段预浸渍后的木片进入送入第一段磨浆机,进行常压磨浆,磨浆浓度为
15–35%,即得经过第一段磨解的木片;
⑽将上述步骤⑼中经过第一段磨解的木片置于高浓漂白塔中进行反应,反应条件为:温
度80-95℃,浆料质量浓度20–35%,停留时间60–180分钟;
⑾经过高浓停留反应的浆料随后送入第二段磨浆机,进行常压磨浆,磨浆浓度为
10-20%;
⑿将步骤⑽中的木材纤维浆料置于消潜池中进行处理,条件为:浆料的质量百分数
3.0–4.0%,水温70–95℃,时间20–40分钟,将消潜后的浆料在缝宽0.10–0.15mm的筛浆机
上进行筛选,然后脱水至浆料的质量浓度为15–30%,即得浆料成品。
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