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以棕榈果壳为原料的制浆造纸方法

  • 专利名称
    以棕榈果壳为原料的制浆造纸方法
  • 发明者
    周汉臣, 仇刚, 刘以顺
  • 公开日
    2002年1月23日
  • 申请日期
    2001年8月24日
  • 优先权日
    2001年8月24日
  • 申请人
    上海普豪经贸有限公司
  • 文档编号
    D21C3/00GK1332293SQ0112654
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种以棕榈果壳为原料的制浆造纸方法,其特征在于具体步骤如下(1)预处理,对棕榈果壳原料进行清洗、初步脱脂、烘干、切碎、除尘;(2)蒸煮,将原料送到螺旋预浸机,加入蒸煮化学药品,再送入蒸煮器蒸煮,使果壳变成纸浆溶液;蒸煮条件加入的化学药品为NaOH,加入量为原料重量的18—22%,药液比为1∶4—1∶6,装锅量为120—140kg/m3,蒸煮最高压力为0.6Mpa,高压保温时间为5—6小时;(3)黑液提取,先由除节机除去纸浆溶液中的一部分未被蒸介的粗茎杂物,然后由真空洗浆机组,采用逆流洗涤的方法,把黑液从浆料中分离出来,提取率为80%左右;(4)洗涤、净化,对经步骤(3)的纸浆液加水稀释,用离心式除砂机和筛浆机进一步除去杂质、泥沙等,然后用浓缩机进行脱水处理,进一步洗掉残留黑液;经几次反复,直至浆残存黑液洗净;(5)打浆、造纸,把经步骤(4)的纸浆送多台串联的双盘磨进行打浆处理,打浆度控制为40—50°R·S;然后,根据不同纸种要求,加入相应化学助剂、填料,调节酸碱度,加入的化学助剂为松香0.8—1.0%,明矾5—7%;再将上述纸浆稀释,经旋翼筛入高位箱,至造纸机流浆箱,再上网形成纸页,经压榨脱水和烘干后成为纸张2.根据权利要求1所述的制浆造纸方法,其特征在于对经洗涤、净化的纸浆进行漂白工艺处理3.根据权利要求2所述的制浆造纸方法,其特征在于漂白采取氯化—碱处理—H2O2法三段漂白工艺
  • 技术领域
    本发明属造纸技术领域,具体涉及一种以棕榈果壳为原料的制浆造纸方法
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  • 专利详情
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  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:以棕榈果壳为原料的制浆造纸方法棕榈树在世界上种植面广量大。棕榈果实经榨取油料后,其果壳渣一般作为废料抛弃。长期以来人们把它撒抛在山谷林间,任其自然发酵,或集中堆放后用火焚烧,作肥料使用。由此将造成对环境的污染。一些大量种植棕榈树的国家,如马来西亚等,处理大量的棕榈果壳已成为一大社会问题。为此,人们正在寻求处理和利用棕榈果壳渣的各种途径和方法。例如,申请人曾利用该果壳生产中密度纤维板获得成功,但处理果壳渣的量远远不足。本发明提出了以棕榈果壳作为制浆造纸新原料,并提出了相应的生产方法,化废为宝,造福社会,世界上至今尚无相关的报导。
本发明的目的在于提出一种以棕榈果壳为原料的制浆造纸的方法,从而化废为宝,并提供了一种制浆造纸的新原料。本发明首先对棕榈果壳的化学成份进行了分析。经过初步脱脂、洗涤、烘干处理后,使之变成为果壳渣丝,分析其化学成份为水份9.4%,灰份3.33%,热水抽出物7.09%,苯酵抽出物1.65%,本质素12.71%,综合纤维素80.04%。可见,其学成份已接近于草类纤维中芦苇的纤维,木质素含量又较芦苇低,纤维形态长宽度较短,纤维交织性能好,说明其可以作为造纸的一种理想原料。根据棕榈果壳含有一定的油脂以及其化学成份的组成,本发明提出以棕榈果壳为原料的造纸方法,其具体步骤如下1、预处理。把从油榨厂出来的棕榈果壳原料进行预处理,包括清洗、初步脱脂、烘干、切碎、除尘等步骤。2、蒸煮。将经过预处理的棕榈果壳原料送到螺旋预浸机,并加入蒸煮用化学药品(行业内称药液),再送入蒸煮器蒸煮,使果壳渣变成纸浆溶液。蒸煮器可采用球形的,可以循环回转,也可以采用立式固定的,它靠体外抽液将容器内的药液循环,两种型式的蒸煮器都可以将药液和原料混合均匀。本工艺步骤中,蒸煮所用的化学药品为NaOH,加入量为干棕榈果壳原料重量的18—22%;药液和原料的重量比(简称药液比)为1∶4—1∶6,果壳渣的装锅量为120—140kg/m3,蒸煮压力由低到高,蒸煮最高压力为0.6Mpa,高压保温时间为5—6小时。本工艺步骤中,蒸煮所用的化学药品也可以是NaOH和Na2S的混合物,Na2S为NaOH的1/3左右。果壳渣原料和药液在蒸煮器内经高温高压蒸煮,进行化学反应,原料中的木质素、多糖类、油脂等有机物在强碱作用下溶解、降解和皂化,而尽可能地保留原料中的纤维素和半纤维素。经蒸煮反应后,果壳渣变成了纸浆溶液,然后在高压下将纸浆喷放到料仓,贮存。3、黑液提取。由蒸煮获得的纸浆溶液是一个混合体,其中包含有蒸煮药液和被溶解的有机物等,呈黑颜色,故称其为黑液。本工艺步骤中,先申除节机除去纸浆溶液中一部分未被蒸介的粗茎杂物,然后由真空洗浆机组,采用逆流洗涤的方法,把黑液从浆料中分离出来。上述真空洗浆机组可由3—5台真空洗浆机串联组成,一般为4台。经过本工艺步骤,可以将绝大部分的黑液提取出来。分离得越净越好,一般提取率为80%左右(尚有20%左右的黑液仍和浆料混合,将在下道工艺中进一步去除);提取的黑液的浓度和温度越高越好,一般最后一段黑液的浓度为6—7°Be(波美度),温度>60℃,以便于对黑液的回收处理。
4、洗涤、净化。对经步骤(3)处理的纸浆液加水稀释,用离心式除砂机和筛浆机进一步除去其中的杂质、泥沙等,然后用浓缩机进行脱水处理,进一步洗掉残留黑液。经几次反复稀释、脱水,直至将残存黑液洗净。一般可通过测定浆料的pH值或侧定其残存碱度来确定洗涤是否终止。
5、打浆、造纸。把经过步骤(4)的纸浆送多台串联的双盘磨进行打浆处理。本步骤的目的是使果壳纤维进一步疏解、分丝、帚化和切断,以满足不同纸种生产的要求。打浆情况一般用肖氐叩解度(°S.R)来表示。本工艺的打浆度控制为40~50°R·S。一般可根据不同纸种的要求所有不同。打浆度越高,纸浆滤水性越慢,纤维帚化、分丝好,抄成纸的干、温强度高,但透气性较差。
经过打浆工艺,根据纸种的不同要求,加入相应化学助剂和填料,调节好酸碱度,放贮存池贮存,供造纸机使用。本工艺中,加入的化学助剂为松香0.8—1.0%(相对于棕榈果壳重量而言),明矾5—7%(同前)。另外根据纸种的要求,还可按不同比例,加入其它纸浆(例如针叶木、阔叶木纸浆等),与之混合。
再将上述纸浆在混合池稀释,由泵送到混合箱再稀释,经旋翼筛入高位箱,至造纸机流浆箱,再上网形成纸页,经压榨脱水和烘干后成为纸张。然后,根据用户要求,分切、复卷,成一定规格要求的卷筒纸或平装纸。
上述步骤中,流浆箱的作用是保证纸浆纤维均匀分布,并使其流向造纸机的横向断面流量一致,以确保造出匀度好、全幅重量一致的纸张产品。
造纸机网部主要是脱水成型。从网部到压榨,对湿纸页进一步用机械方法强化脱水。当纸页干度达到40%左右时进烘干部烘干。纸页从烘干部出来时干度达92—95%。
本发明中,使用的设备与通常的制浆造纸设备相同。
上述方法生产得到的是本色纸。如果需要生产白纸,还需对经洗涤、净化的纸浆进行漂白工艺的处理。漂白通常可以采取氯化—碱处理——H2O2法三段漂工艺第一段氯化,纸浆通氯气,将大部分残余木质素变成氯化木质素而溶解,并用洗涤方法予以去除。
第二段碱处理,目的进一步洗净纸浆,调节纸浆酸碱度。
第三段H2O2漂白,由于氧化脱木素比氯化脱木素更有效,用氧化方法以便获取更佳效果除去木质素。
漂后白度>75%以上,以满足各类文化用纸生产需要。漂白也可以选择其中的二段。经漂白处理的纸浆送往打浆、造纸工序。
本发明中,原料除了棕榈果壳以外,棕榈树本身及其枝叶也可以作为本发明的原料,工艺方法相同。
由本发明制造的纸张具有良好的性能,可作为牛皮包装纸和各种中高档文化用纸,成品的主要技术指标见下表1表
下面通过两个实施例,进一步描述本发明,其设备为通常的造纸生产线设备。
原料预处理。对棕榈果壳原料进行清洗、初步脱脂,经人工剪切,剪切长度为25—30mm,去除碎料、尘土等杂质,并将原料混合均匀后,贮存于塑料袋中备用。
蒸煮已知棕榈果壳原料的化学成份较接近草类原料,由此确定蒸煮工艺条件。蒸煮后的浆料经黑液提取,经60目筛洗涤、脱水,并在valley打浆机中打至半浆。两个实施例1#和2#的蒸煮、半浆工艺条件和结果见表2表2 注测定方法均采用国家标准方法进行。
漂白处理。H2O2用于纸浆漂白具有白度稳定性好、工艺适应性强、过程简单、废水污染轻等许多优点。本实验采用H2O2漂白法以尽可能提高棕榈纤维浆料白度。漂白在热水浴锅中进行。浆料置于不锈钢筒中,加入一定量的漂剂及助剂,控制漂白温度及漂白时间,漂白充分洗涤浆料备用。漂白条件和结果见下表3
表3 对所得漂浆,经打浆后,再进行抄纸,按国家标准测定其物理性能,结果见下表4表4


本发明属造纸技术领域,具体涉及一种以棕榈果壳为原料的制浆造纸方法。经过果壳的预处理,蒸煮,黑液分离,洗涤、净化,打浆、造纸等工艺步骤,可制造出符合规格要求的各种纸品。这种纸张具有良好的物理性能,可作为牛皮包装纸和各种中高档文化用纸。本发明以棕榈果壳为原料,化废为宝,为造纸业开辟了一个新原料渠道。



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