一種硬質纖維熟化系統及其制漿方法與流程

    文檔序號:19288017發布日期:2019-11-30 00:50
    一種硬質纖維熟化系統及其制漿方法與流程

    本發明涉及制漿造紙技術領域,特別是涉及一種硬質纖維熟化系統及其制漿方法。



    背景技術:

    我國造紙工業發展與國民經濟及社會發展密切相關,經濟的發展將爲我國造紙工業發展提供強有力的支撐,但我國造紙工業也面臨資源短缺和環保壓力增大的問題。我國是世界最大的原生紙漿和廢紙進口國,世界纖維原料的供應量和價格必將在相當程度上影響我國造紙工業的發展,因此,積極推進林紙一體化,提高國內廢紙回收率和科學合理利用非木材纖維,是我國造紙工業發展面臨的迫切任務。

    油棕榈主要分布在南北緯37°的廣袤地區,棕榈絲是油棕榈果榨油後的廢棄物,具有原料相對集中、雜細胞較少、薄壁組織含量相對較少、纖維含量相對較高等特點,目前僅有少量用于生産本色包裝紙和民用産品,棕榈絲主要當作垃圾處理,焚燒後當作肥料,這不僅浪費資源,而且對環境造成嚴重汙染。因此,合理利用棕榈纖維資源進行造紙,不僅有助于解決我國造紙工業纖維原料短缺的問題,而且可以增加農民收入,充分利用資源,減少環境汙染,促進工農業可持續發展。

    但是油棕榈的束屬于硬質纖維束,比如像甘蔗渣、木質澱粉渣等,其纖維束都屬于硬質纖維束,但是現有的對硬質纖維束的制漿工藝,其中的熟化過程均是采用蒸煮工藝來實現纖維束的軟化,而采用蒸煮工藝,導致制漿成本高昂,且産生的蒸煮廢液,對環境和人的身體健康造成嚴重影響。

    鑒于上述技術問題,有必要提供新的制漿工藝,來更好的解決上述技術問題。



    技術實現要素:

    爲解決上述問題,本發明提供一種硬質纖維熟化系統及其制漿方法,其設計合理,熟化效果好,節約成本,對環境友好。

    本發明采用的技術方案是:一種硬質纖維熟化處理系統,包括依次設置的原料儲存裝置、第一熟化裝置、纖維分絲裝置、磨漿裝置和紙漿回收裝置,還包括第二熟化裝置,第二熟化裝置設于第一熟化裝置和纖維分絲裝置之間,第一熟化裝置設爲內部具有容置空腔的四方體結構、且第一熟化裝置的截面形狀爲上寬下窄的直角梯形。

    對上述技術方案的進一步改進爲,第一熟化裝置連接有加藥池,加藥池設有機械攪拌裝置和藥液輸送泵,加藥池通過藥液輸送泵與第一熟化裝置頂部連通。

    對上述技術方案的進一步改進爲,第一熟化裝置內側底部設有擋板,擋板呈傾斜設置,擋板與第一熟化裝置的底面的夾角爲5度-10度,擋板設置有若幹個均勻分布的導液孔。

    對上述技術方案的進一步改進爲,第一熟化裝置的底部設有藥液流通管道,藥液流通管道與加藥池連通,經導液孔流出的藥液可流入藥液流通管道,並經藥液流通管道流入加藥池。

    對上述技術方案的進一步改進爲,第一熟化裝置傾斜設置的側邊,傾斜角度設置爲與底面的夾角爲45度-55度。

    對上述技術方案的進一步改進爲,第二熟化裝置設有抽真空裝置;纖維分絲裝置設有熱磨機;加藥池設有泥漿濃縮處理裝置;磨漿裝置設有藥液回收池和析出液輸送泵,藥液回收池經析出液輸送泵與加藥池連通。

    一種硬質纖維制漿方法,包含上述任一項所述的硬質纖維熟化處理系統,制漿過程包括以下步驟:

    步驟1:儲料,將硬質纖維束放置于原料儲存裝置備用;

    步驟2:浸泡熟化,將步驟1中的硬質纖維束轉移至第一熟化裝置,並在第一熟化裝置中添加藥液,藥液完全浸沒硬質纖維束,通過藥液隔絕空氣,形成厭氧環境,通過硬質纖維束的自身發熱,進行第一階段熟化;

    步驟3:真空環境熟化,將步驟2中的浸泡熟化的硬質纖維束轉移至第二熟化裝置中,第二熟化裝置通過抽真空形成無氧環境,進行第二階段熟化;

    步驟4:纖維分絲,將步驟3中的硬質纖維束轉移至纖維分絲裝置,進行纖維分絲;

    步驟5:擠壓析出藥水,將步驟4中的纖維絲轉移至磨漿裝置,通過擠壓和靜置,析出纖維絲中殘留的藥水;

    步驟6:收漿,收集步驟5中的纖維絲回收紙漿待用。

    對上述技術方案的進一步改進爲,步驟2中所加的藥液重量濃度爲8%-20%,以水溶液的質量計,藥劑爲1%-2%的h2o2、5%-8%的naoh、0.5%-2%的na2so3、0.5%-1%mgso4和1%-1.5%edta的混合溶劑。

    對上述技術方案的進一步改進爲,步驟2中的浸泡熟化時間爲2-5天;步驟3中的真空環境熟化時間爲13-20天。

    對上述技術方案的進一步改進爲,步驟3中的真空環境熟化需做遮光處理。

    本發明的有益效果如下:

    1、本發明提供的硬質纖維熟化處理系統,包括依次設置的原料儲存裝置、第一熟化裝置、纖維分絲裝置、磨漿裝置和紙漿回收裝置,還包括第二熟化裝置,第二熟化裝置設于第一熟化裝置和纖維分絲裝置之間,第一熟化裝置設爲內部具有容置空腔的四方體結構、且第一熟化裝置的截面形狀爲上寬下窄的直角梯形,本發明的設計合理,通過設置兩個熟化裝置,方便對原料進行更好的熟化,從而更好的軟化原料,便于後續的纖維分絲,同時通過設置兩個熟化裝置,可以通過延長熟化時間,減少藥液使用,從而達到環保的作用。

    2、本發明提供的硬質纖維制漿方法,其采用浸泡的工藝對原料進行熟化,熟化工藝簡單,與傳統的蒸煮工藝相比,制漿成本低,且沒有蒸煮廢液,對環境友好。

    附圖說明

    圖1爲本發明的流程框圖;

    附圖標記說明:1.原料儲存裝置、2.第一熟化裝置、3.第二熟化裝置、4.纖維分絲裝置、5.磨漿裝置、6.紙漿回收裝置。

    具體實施方式

    下面將結合附圖對本發明作進一步的說明。

    如圖1本發明所述的硬質纖維熟化處理系統,包括依次設置的原料儲存裝置1、第一熟化裝置2、纖維分絲裝置4、磨漿裝置5和紙漿回收裝置6,還包括第二熟化裝置3,第二熟化裝置3設于第一熟化裝置2和纖維分絲裝置4之間,第一熟化裝置2設爲內部具有容置空腔的四方體結構、且第一熟化裝置2的截面形狀爲上寬下窄的直角梯形,通過設置兩個熟化裝置,方便對原料進行更好的熟化,從而更好的軟化原料,便于後續的纖維分絲,同時通過設置兩個熟化裝置,可以通過延長熟化時間,減少藥液使用,從而達到環保的作用。

    第一熟化裝置2連接有加藥池,加藥池設有機械攪拌裝置和藥液輸送泵,加藥池通過藥液輸送泵與第一熟化裝置2頂部連通,這樣的設置,加藥方便。

    第一熟化裝置2內側底部設有擋板,擋板呈傾斜設置,擋板與第一熟化裝置2的底面的夾角爲5度-10度,擋板設置有若幹個均勻分布的導液孔,這樣的設置,在浸泡原料的時候,藥液從第一熟化裝置2的頂部加入並浸沒原料,藥液慢慢的從上層原料滲入下層原料,並經擋板的導液孔流出,通過設置傾斜的擋板,便于對從原料底層滲出的藥液進行導流。

    第一熟化裝置2的底部設有藥液流通管道,藥液流通管道與加藥池連通,經導液孔流出的藥液可流入藥液流通管道,並經藥液流通管道流入加藥池,這樣的設置,可以將從導流孔流出的藥液收集至加藥池,進行重複利用,可有效降低加藥液的成本,進而降低制漿成本。

    第一熟化裝置2的傾斜設置的側邊,傾斜角度設置爲與底面的夾角爲45度-55度,這樣的設置,在將原料轉移的時候,可以通過鏟車沿傾斜的第一熟化裝置2側邊將原料送入和送出,進料和出料比較方便。

    第二熟化裝置3設有抽真空裝置,這樣的設置,可以讓原料進一步在無氧環境進行熟化,進一步增加熟化效果,同時也減少在第一熟化裝置2熟化的時間,進而縮短整體工藝時間;纖維分絲裝置4設有熱磨機,通過熱磨機的熱氣和摩擦力,將熟化後的長纖維絲吹蓬松並磨成短纖維絲,此外,將纖維分絲工藝設置于兩次熟化工藝之後,熟化之後的原料硬度有效降低並變軟,便于經熱磨機分絲,且不會對熱磨機造成大的損傷,較于傳統的不熟化或熟化不徹底進行熱磨分絲,本發明的工藝設置,不會損傷熱磨機,可有效提升熱磨機的使用壽命,進而節約制漿成本;加藥池設有泥漿濃縮處理裝置,這樣的設置,主要是在多次的原料浸泡過程中,可能會有一些泥漿隨藥液流入加藥池,當泥漿沉積到一定量時,可經泥漿濃縮處理裝置進行處理,處理的泥漿可以用作肥料等,變廢爲寶;磨漿裝置5設有藥液回收池和析出液輸送泵,藥液回收池經析出液輸送泵與加藥池連通,可以回收利用藥液,進而降低藥液使用量,從而降低紙漿成本。

    一種硬質纖維制漿方法,包含上述任一項所述的硬質纖維熟化處理系統,制漿過程包括以下步驟:

    步驟1:儲料,將硬質纖維束放置于原料儲存裝置1備用;

    步驟2:浸泡熟化,將步驟1中的硬質纖維束轉移至第一熟化裝置2,並在第一熟化裝置2中添加藥液,藥液完全浸沒硬質纖維束,通過藥液隔絕空氣,形成厭氧環境,通過硬質纖維束的自身發熱,進行第一階段熟化;

    步驟3:真空環境熟化,將步驟2中的浸泡熟化的硬質纖維束轉移至第二熟化裝置3中,第二熟化裝置通過抽真空形成無氧環境,進行進一步的熟化;

    步驟4:纖維分絲,將步驟3中的硬質纖維束轉移至纖維分絲裝置4,通過熱磨機進行纖維分絲;

    步驟5:擠壓析出藥水,將步驟4中的纖維絲轉移至磨漿裝置5,通過擠壓和靜置,析出纖維絲中殘留的藥水;

    步驟6:收漿,收集步驟5中的纖維絲回收紙漿待用;

    經上述工藝制備的紙漿,與傳統的其它工藝制備的紙漿相比,其硬度更高,因而可以減少後續造紙澱粉的添加量,可有效節約造紙成本,如果是用于制造原生紙,可直接采用本工藝制備的紙漿,如果是制備一些高級衛生紙,可適當漂白後造紙,且本工藝制備的紙漿,水分含量少,便于運輸。

    步驟2中所加的藥液重量濃度爲8%-20%,以水溶液的質量計,藥劑爲1%-2%的h2o2、5%-8%的naoh、0.5%-2%的na2so3、0.5%-1%mgso4和1%-1.5%edta的混合溶劑,采用前述的混合藥劑,熟化效果好,其中的堿液可以與其它組分複配,可以促進原料的自發熱,進而促進熟化過程,提升熟化效果。

    步驟2中的浸泡熟化時間爲3天,經過3天的熟化過程,藥液可以完全送原料底層滲出,完成對所有原料的熟化,是熟化效果更好,爲了增加熟化效果,可在藥劑慢慢減少的過程中,持續添加藥劑;步驟3中的真空環境熟化時間爲15天,這樣的設置,通過一定時間的熟化後,熟化效果更好。

    步驟3中的真空環境熟化需做遮光處理,光照會讓藥液揮發,一方面浪費藥液,另一方面影響熟化效果。

    此外,需要說明的是,本發明中的硬質纖維束的熟化系統及其制漿方法,除上述提到的油棕榈纖維束、甘蔗渣和木質澱粉渣,也同樣適用于其它硬質纖維的熟化及其制漿。

    以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式,其描述較爲具體和詳細,但並不能因此而理解爲對本發明專利範圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若幹變形和改進,這些都屬于本發明的保護範圍。因此,本發明專利的保護範圍應以所附權利要求爲准。

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