一種高效分離皮漿與稈芯漿的方法技術

本發明專利技術公開了一種高效分離麻皮漿與稈芯漿的方法，該方法中全麻稈不經切片，裝入蒸煮器按本發明專利技術所述蒸煮工藝進行蒸煮，蒸煮后由皮纖維和稈芯纖維分離設備對麻稈擠潰、噴淋分離，洗漿機逆流洗滌，即可分別獲得質量俱佳的稈芯纖維和麻皮纖維；本發明專利技術省去事前非常低效的麻皮和稈芯分離，而在蒸煮后實現二者的高效分離；所得麻皮漿雜質少、纖維素純度高，可紡織與造紙兩用，而稈芯漿主要用于造紙；同樣的蒸煮器，單位產能可提高一倍；麻稈無需切片，免除了麻皮纖維在制漿過程的纏結、堵塞等致命性運行問題，既實現了全麻稈的輕松制漿，也拓寬了韌皮長纖維與木質部短纖維全稈制漿的路子。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種高效分離麻皮漿與稈芯漿的方法，該方法中全麻稈不經切片，裝入蒸煮器按本專利技術所述蒸煮工藝進行蒸煮，蒸煮后由皮纖維和稈芯纖維分離設備對麻稈擠潰、噴淋分離，洗漿機逆流洗滌，即可分別獲得質量俱佳的稈芯纖維和麻皮纖維；本專利技術省去事前非常低效的麻皮和稈芯分離，而在蒸煮后實現二者的高效分離；所得麻皮漿雜質少、纖維素純度高，可紡織與造紙兩用，而稈芯漿主要用于造紙；同樣的蒸煮器，單位產能可提高一倍；麻稈無需切片，免除了麻皮纖維在制漿過程的纏結、堵塞等致命性運行問題，既實現了全麻稈的輕松制漿，也拓寬了韌皮長纖維與木質部短纖維全稈制漿的路子。【專利說明】
本專利技術涉及一種制備麻漿的方法，具體涉及一種非切片全麻桿通過蒸煮及皮、桿芯分離分別獲取皮漿與桿芯漿的方法，屬于造紙
。
技術介紹
麻類是一種重要的農作物，除紅麻等極少數麻類的皮纖維相對較短(長約2-3 mm)外，像苧麻、大麻、亞麻等的皮纖維長度平均都在一、二十毫米以上。麻皮纖維的超長特性使其從古代開始就被用于紡布、搓繩子、織麻袋等。即便是到了今天，麻纖維類也僅限于高附加值產品的利用，是品質絕佳的天然纖維原料。然而，要獲取麻纖維并不是一件容易的事。紡織類用麻纖維是通過從麻桿剝離麻皮及對麻皮的一系列精制處理程序獲取，造紙用麻纖維也是通過從麻桿剝離的麻皮經切斷、蒸煮、打漿切斷、漂白等一系列的工序得到。除像亞麻這種細莖麻桿的剝皮還可以用機械剝皮的方式獲取，而大麻、苧麻等則基本是由人工剝皮的方式來得到。不管以什么樣的形式獲取麻皮，其人工、加工費用都導致麻皮原料的成本陡增，慪麻以及精制過程所帶來的大量高污染負荷的廢水難于處理還帶來環境污染治理沉重的負擔。在另外一方面，目前為止，人們只看重麻皮高附加值產品的利用，而對剝離后的桿芯當作廢棄物處理。從造紙的角度，麻桿芯纖維雖然比較短，但其作為紙漿纖維來講，也是一種可用的資源。若以工業大麻畝產800 kg的麻桿計,剝除的麻皮僅為100多公斤,剩下的近700公斤都是桿芯。只要種植25萬畝的工業大麻，就足以支撐一個年產10萬噸麻漿廠的原料配套。因此，一面是麻皮獲取高昂的代價，另一面是5、6倍于麻皮量的桿芯得不到有價值的利用。由于對麻桿利用的加工技術遲遲得不到突破，帶來的麻類作物的種植推廣受阻，高企的麻皮價格提高了其加工利用的門檻，同時還存在著諸多加工廢水的污染物治理的難題。對麻桿纖維不能實現高效、清潔的制取，則以麻類纖維應用的產業將很難發展壯大。
技術實現思路
以高效、清潔、經濟地獲取麻纖維的制備技術為出發點，本專利技術提供一種用全麻桿不經切片，裝入蒸煮器按本專利技術所述蒸煮工藝進行蒸煮，蒸煮后由皮纖維和桿芯纖維分離設備對麻桿擠潰、噴淋分離，洗漿機逆流洗滌，即可分別獲得質量俱佳的桿芯纖維和麻皮纖維的制備方法。本專利技術通過下列技術方案實現本專利技術目的: (1)成熟收獲的麻桿經自然風干后運至制漿廠，按0.8-1 m長度將麻桿截短，無需切片或皮桿分離處理，作為長度方向平行整齊擺列，經打包機順寬度和高度兩個方向壓縮成寬約40 cm、高約30 cm的長方體，用相同種類的生麻皮編成的細麻繩捆包，按堆碼要求平整堆存； (2)將堆料場堆存的麻桿包傳送至蒸煮器內，通過機械手有序裝填滿，加入預先配制好的蒸煮藥液，固液比為1:3-4.5 (固液比是指蒸煮前絕干原料的質量與蒸煮藥液的體積之比)，蒸煮藥液硫化度為0-22%，蒸煮藥液包括麻桿絕干質量5%-25%的堿、麻桿絕干質量0-0.5%的蒽醌或氫蒽醌、麻桿絕干質量0-16%的Na2SO3，配制時不足的水量由水或逆流洗漿后的稀黑液補足，密閉蒸煮器； (3)當蒸煮器為蒸球時，空轉15-45min后開始通蒸汽升溫至150-160°C，之后保溫90-240 min，保溫結束即停止通汽，通過小放氣將蒸汽放至熱水槽或處于升溫加熱的其他蒸球，至球內蒸汽壓力漸小后，從黑液槽泵入一部分黑液至球內溫度降至大氣沸點以下，打開蒸球蓋，旋轉蒸球使漿料倒入溜槽內； (4)當蒸煮器為立鍋時，啟動帶熱交換的藥液循環裝置升溫循環藥液至150-160°C，保溫90-240 min，之后抽走鍋內黑液，同時泵入溫稀黑液使鍋內的溫度降至大氣沸點以下，打開鍋蓋，用機械手將立鍋內的麻桿抓出，轉移至溜槽內，直至麻桿抓完，鍋內的剩余黑液抽至開蓋前抽出黑液的儲槽內； (5)步驟(3)或(4)放至溜槽的麻桿通過楔形口進入擠壓區進行擠壓和噴淋處理，蒸煮后麻桿進入傳送帶，傳送帶速度5-15m/s，在0.5-2.0MPa條件下進行第一次擠壓，同時采用水噴淋，水噴淋的速度為3-5m/s，然后進行二次擠壓和噴淋，擠壓壓力為0.5-1.8MPa，噴淋速度為3-5m/s ;最后進行三次擠壓和噴淋，擠壓壓力為0.5-1.8MPa，噴淋速度為3-5m/s，擠壓淋洗過程中桿芯纖維從麻皮上分離開來，收集桿芯纖維，擠壓淋洗結束后，得到長條狀麻皮纖維； (6)步驟(3)或(4)蒸煮出來游離的黑液經過黑液過濾機過濾得到的桿芯纖維與步驟(5)分離出來的桿芯纖維歸并在一起，用洗漿機經2-3段逆流洗滌得到潔凈的桿芯漿，可直接用于本色漿的造紙應用，也可進入現行漂白系統制成漂白桿芯漿。(7)步驟(5)分離出桿芯纖維并沖干凈的麻皮若作為紡織纖維用，需通過人工理順，進入精制及后加工過程；若作為造紙纖維用，則送至打漿機或旋風制漿機進行以切斷為主要作用的打漿，使皮漿的平均纖維長度降至4 _左右，繼而用現行的漂白系統制成漂白麻皮漿。(8)步驟(6)通過黑液過濾機的黑液直接送往堿回收系統；用洗漿機洗滌桿芯漿得到的稀黑液一部分用于蒸煮器放汽后對紙漿的降溫，另一部分用于麻桿裝入蒸煮器后補充的水，剩下的則混入原黑液一起送后處理系統。所述麻桿為大麻桿、亞麻桿和苧麻桿，對所收獲的麻桿，可截成0.8-1.0 m的長度。所述步驟(I)對麻桿按規定尺寸壓縮打包時，控制打包時的壓力為視覺上麻桿壓緊并開始出現擠潰的狀態即可，捆包用同種麻類的生麻皮搓成的細麻繩，保證捆包后的麻桿不散開；麻桿包在裝入蒸煮器時需以有序堆積的方式裝填滿，保證蒸煮過程麻桿包之間盡可能小地移動。所述步驟(2)蒸煮藥液成分因蒸煮方法不同而不同，可用燒堿-蒽醌法、硫酸鹽法或是堿性亞硫酸鹽，分別涉及到Na0H、Na2S、Na2S03、蒽醌、氫蒽醌中的一種或者幾種。燒堿蒸煮法涉及到的堿為NaOH ;硫酸鹽法的用堿量為NaOH+1/2 Na2S,也會含有一定量的Na2SO3 ；硫化度是指 Na2S/ (NaOH+ Na2S)。所述步驟(2)采用燒堿-蒽醌法蒸煮時，用堿量為麻桿原料絕干質量的17-22%，蒽醌或氫蒽醌用量為麻桿原料絕干質量的0.05-0.5%。所述步驟(2)采用硫酸鹽法蒸煮時，用堿量為麻桿原料絕干質量的18-23%，其中，硫化度為10-22%,蒽醌或氫蒽醌用量為麻桿原料絕干質量的0-0.2%,亞硫酸鈉用量為麻桿原料絕干質量的0-2%。所述步驟(2)采用堿性亞硫酸鹽法蒸煮時，用堿量為麻桿原料絕干質量的5-10%，Na2SO3為10-16%，蒽醌或氫蒽醌用量為麻桿原料絕干質量的0-0.2%。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是: 免除切片的麻桿經蒸煮器用上述堿法蒸煮及擠壓分離桿芯纖維，分別得到長纖維的麻皮漿和短纖維本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳克利，黃晶晶，陳海燕，高欣，張恒，
申請(專利權)人：昆明理工大學，
類型：發明
國別省市：