周正培
(江蘇五洲 (新大)紙業有限公司,江蘇新沂,221400)
精制漿,是一種較純凈和均勻的優質化學漿,其甲種纖維素含量90%~98%,半纖維素和木質素含量低 (≤2%)[1-3]。筆者所在公司對現有制漿工藝流程、造紙機的上漿、烘干、脫水等部位進行技術改造,使該生產線可制備麥草精制漿,并將麥草精制漿配以機械木漿生產低定量產婦衛生紙。現將有關生產實踐和探索進行介紹,以供行業中感興趣的同仁進行探討、交流。
1.1 麥草原料
以麥草為原料生產精制漿,其制造工藝包括切料、篩選除塵、汽預水解、漿液分離、堿處理、洗滌凈化、氯化、酸 (堿)絡合處理、氧化漂白、精選,制備麥草精制漿送至造紙車間。
1.2 生產工藝流程
麥草精制漿生產工藝流程圖見圖1。
1.3 生產工藝參數
1.3.1 蒸煮用堿量
蒸煮用堿量為10% ~28%(以絕干原料計,以下同),硫化度10% ~32%。
1.3.2 升溫曲線
一段汽預水解時間60~90 min,溫度達到100~145℃,保溫時間為30~45 min;二段蒸煮時間30~45 min,溫度達到160~175℃。
1.3.3 堿處理條件
堿處理條件:漿濃12%,升溫至 (65±5)℃。
1.3.4 分離
將漿料在蒸煮過程中產生的黑液進行分離。
1.3.5 洗滌凈化
除去不可利用的纖維性雜質和礦物性雜質。
1.3.6 氯化條件
漿濃為2.0%~3.5%,通入Cl2,使漿料中的木素發生反應生成氯化木素而溶出,用氯量為1.5%~4.5%,通Cl2時間:20~30 min。
1.3.7 酸絡合處理
用鹽酸 (硝酸、燒堿)將漿料pH值調整至1~6,金屬離子絡合劑 (EDTA)用量為0.1% ~3.5%;反應時間15~30 min。
1.3.8 H2O2漂白
H2O2用量為1.5% ~3.5%、氧漂穩定劑用量為0.3% ~2.5%,溫度60~75℃。
1.3.9 NaClO漂白
NaClO用量為3.0% ~5.5%,溫度29~32℃。
1.4 成品漿技術指標
麥草精制漿黏度6~290 mPa·s;甲種纖維素含量90.3%~98.6%;水分10%~12%;灰分≤0.3%;鐵含量≤25 mg/kg;不溶物含量≤0.4%;定積重700~1100 g/m2;白度87%~90%。
2.1 意楊枝椏材原料生產APMP漿
意楊枝椏材和楊木板皮 (摻入量為2%左右,不宜過多)切片后先堿性H2O2化學預處理,后經雙螺旋磨漿機磨漿,生產APMP漿,與麥草漿配比生產產婦衛生紙。
2.2 生產工藝流程
以意楊枝椏材木片和楊木板皮木片為原料生產APMP漿的工藝流程如圖2所示。
2.3 生產工藝參數
2.3.1 用堿量
預處理用堿量為22%~34%。
2.3.2 磨漿條件
預浸處理時間30~40 min,溫度90~175℃,保溫時間為30~45 min;雙螺旋磨漿時間20~30 min,溫度 (120±5)℃。
2.3.3 分離
將漿料中含有的、在蒸煮過程中產生的黑液進行分離。
2.3.4 洗滌凈化
除去不可利用的纖維性雜質和礦物性雜質。
2.3.5 酸 (堿)絡合處理
用鹽酸 (硝酸、燒堿)將漿料pH值調整至1~6,金屬離子絡合劑 (EDTA)用量為0.1% ~3.5%;反應時間15~30 min。


2.3.6 H2O2漂白
H2O2用量為1.5% ~3.5%、穩定劑用量為0.3% ~2.5%,溫度60~75℃。
2.3.7 NaClO漂白
NaClO用量為3% ~5.5%,溫度29~32℃。
2.3.8 成漿技術指標
APMP漿白度78% ~84%。
以自制麥草精制漿配以自制意楊枝椏材APMP漿生產產婦衛生紙。本項目中麥草精制漿產品已被江蘇省科技廳評定為2011年高新技術產品,并已申報專利1項 (ZL201120287140.3),產品、質量經檢索查新,該技術填補了國內空白。
漿料配比:麥草精制漿60% ~80%,APMP漿20%~40%,配比漿黏度低、濾水性能好,可以在較高車速下抄紙,在項目建設過程中對現有造紙機的上漿、烘干、脫水等部位進行技術改造,結合電氣傳動全部改造為變頻調速控制,實現紙機提速。改造后圓網紙機運行速度由125 m/min提高至158 m/min,產能提高27%左右。
用現有普通化學漿生產線生產精制漿,需要對蒸煮和洗、選、漂系統進行一系列的改造或新增一些必要的設備。
3.1 新增軟化水系統
新增軟化水系統,供生產精制漿時漂白末端洗漿與抄漿使用。
3.2 蒸煮系統改造
主要是改進蒸煮鍋及其附屬設備的材質,以適應防腐蝕的要求。對于pH值2~3的高溫工作環境,一般需要使用316 L或雙相不銹鋼制造蒸煮鍋。
3.3 篩選系統進行優化擴容改造
為了獲得高質量的精制漿產品,對篩選要求相當高,一般需要對現有篩選系統進行優化擴容改造,用于解決漿料的除節、篩選與洗滌,提高漿料洗凈度,達到減少化學品消耗、提高漿料品質、降低中段廢水排放負荷的目的。
3.4 漂白系統的優化改造
漂白系統的優化改造,需要根據各自不同的漂白流程進行有針對性的改造,以減少塵埃及金屬離子對漿料品質的影響。
4.1 產品標準
定量28~35 g/m2的產婦衛生紙;白度 (82±2)%(不添加任何增白劑或熒光染料)。
4.2 產婦衛生紙
本實驗以精制漿配以機械木漿抄造 (28~35 g/m2)產婦衛生紙,設計為8層,使用方便、及時更換,可免除悶捂、潮濕、側漏,保持清新,減少過敏和皮膚病發生,利于產婦產后恢復。
4.3 產婦衛生紙市場
以麥草精制漿配以APMP漿生產產婦衛生紙,天然纖維具有消臭抗菌 (24 h的抗菌率達71%),吸、放濕性能在麻和絲綢之間,可以與棉、麻、蠶絲、莫代爾、滌綸、睛綸等纖維進行不同比例的混紡交織,目前國內市場才處于起步階段,市場缺口大。
5.1 以麥草精制漿配以意楊枝椏材堿性過氧化氫機械漿 (APMP),在適宜的工藝條件下,可以生產不同定量產婦衛生紙。
5.2 麥草精制漿的得率較低,約在23%~28%,每噸漿的原料成本較普通紙漿要增加33%~38%,這在很大程度上降低了精制漿的利潤空間,在能源和原材料價格持續攀升的情況下,成本上升是需要考慮的主要因素。
5.3 精制漿生產中產生的中段水進入治理工段的好氧系統時需對pH值及相應指標進行調整,否則會造成好氧菌大量死亡,應該定期對好氧菌及相應項目進行觀察與檢測,并及時添加活性泥、白糖、面粉等。
5.4 由于我國紡織工業快速發展產生的市場缺口,高的盈利市場需求將吸引造紙企業或將現有的制漿產能轉產精制漿。但企業應根據自身情況量力而為,以規避原料、質量和市場帶來的風險。
[1] LI Sheng-li.Impurity Removal from Cotton Linter in Cotton Linter Dissolving Pulp Production[J].China Pulp & Paper,2011,30(9):73.李勝利.棉短絨制漿過程中雜質的去除[J].中國造紙,2011,30(9):73.
[2] DENG Ji-zhe.Technologies of Dissolving Pulp Production[J].China Pulp & Paper,2012,31(3):64.鄧繼澤.精制漿的市場及工藝技術[J].中國造紙,2012,31(3):64.
[3] 中國造紙學會.中國造紙年鑒2006[M].北京:中國輕工業出版社,2006.
[4] 江曼霞.2010年生活用紙和衛生用品保持快速發展[J].造紙信息,2011(6):33.