溶解浆工艺技术
溶解浆的生产技术现状与发展
溶解浆的生产技术现状与发展《中国造纸》2012年1月溶解浆是由自然界含有纤维素的植物(如棉、木材等)经化学加工纯化而得到的一种纤维素含量相当高,半纤维素、木素和其他成分含量相当少的化学精制浆。
这种浆白度高,纤维素分子质量分布均匀,反应性能良好,又称为浆粕。
溶解浆主要以木材和棉短绒为原料,竹、芦苇和甘蔗渣等也有少量应用。
溶解浆主要用于生产粘胶纤维、硝化纤维、醋酸纤维、玻璃纸、羧甲基纤维素等产品。
与普通的造纸用浆相比,溶解浆生产的得率较低,一般只有30%~35%。
1、溶解浆的主要原料溶解浆的主要原料有木材,其次为棉短绒等。
近些年,因为竹浆独特的性能,竹子成为溶解浆的又一重要原料。
生产溶解浆的原料应该具备如下品质:①、α–纤维素含量高;②、灰份和树脂含量低;③、细胞组成较单一,杂细胞少;④、易于漂白和废液回收;⑤、原料易加工,腐朽较少;⑥、原料蓄积量大或易于人工造林。
1.1木材木材是指溶解浆的主要原料。
木材有针叶木和阔叶木两大类,前者包括铁杉、云杉、冷杉、鱼鳞松、马尾松和云南松等,后者包括桉树、白杨和桦木等。
长期以来,因为一些特选的针叶木中所含有的纤维素较多,多戊糖和树脂含量较少,溶解浆的得率相对较高,世界各地的溶解浆生产多以针叶木为原料,如白松(包括臭松、沙松和鱼鳞松)。
白松的纤维素含量高,树脂含量少,材质不紧密,多戊糖及酚类物质也较少,易于蒸煮、漂白,所得溶解浆质量好。
随着溶解浆用量的增长和制浆技术的进步,阔野木也广泛的应用于溶解浆的生产。
目前,预水解硫酸盐法制浆可以使用80多种阔叶木,亚硫酸盐法制浆可以使用40多种阔叶木。
有时由于原料供应的关系,甚至可以使用混合原料生产溶解浆。
1.2棉短绒棉短绒是密集地生长在棉籽表面的短纤维,棉短绒平均含绒量为棉籽质量的10%~13%,在榨棉籽油之前经剥绒机剥取。
一般进行三道剥绒,第一道绒较长,纤维长度在13mm以上。
第二道和第三道绒较短,纤维平均长度为3~8mm。
芦苇预水解硫酸盐制备溶解浆工艺条件的
催化剂种类和浓度
选择适当的催化剂种类和 浓度,以促进芦苇纤维的 分解和糖化反应。
硫酸盐制备参数确定
硫酸种类和浓度
01
选择适当的硫酸种类和浓度,以促进芦苇纤维的溶解和硫酸盐
的生成。
硫酸盐制备温度和时间
02
根据实验条件和设备,确定适当的硫酸盐制备温
研究不同种类的硫酸盐对芦苇纤维结构和性能的影响 。
硫酸盐浓度
分析不同硫酸盐浓度对制备效果的影响,以及如何选 择合适的浓度以获得最佳制备效果。
反应温度和时间
评估不同温度和时间下硫酸盐制备反应的效率和产物 性能。
溶解浆制备效果评估
溶解浆质量
评估不同工艺条件下制备的溶解浆的质量,包括粘度、白度、强 度等指标。
硫酸盐制备原理
硫酸盐种类
常用的硫酸盐包括硫酸钠、硫酸镁等,它们具有较好的溶解性和稳 定性。
制备过程
将预水解后的芦苇产物与硫酸盐按照一定比例混合,在一定温度和 压力下进行反应,生成溶解浆所需的硫酸盐。
硫酸盐特性
硫酸盐具有较好的溶解性和稳定性,能够提高溶解浆的品质和性能 。
溶解浆制备原理
01
溶解浆定义
预水解过程中的酸碱度对芦苇纤维的水解也有影响。在一 定范围内,随着酸碱度的提高,芦苇纤维的水解速率加快 ,水解程度提高。
硫酸盐制备条件优化
硫酸浓度
硫酸盐制备过程中,硫酸的浓度 是影响产品质量和产量的关键因 素。在一定范围内,随着硫酸浓 度的提高,产品质量和产量提高 。
反应温度
硫酸盐制备过程中的反应温度也 是影响产品质量和产量的重要因 素。在一定范围内,随着反应温 度的升高,产品质量和产量提高 。
02
芦苇预水解硫酸盐制备溶解浆 工艺原理
低等级木材溶解浆制备关键技术与产业化
1. 低等级木材溶解浆制备关键技术与产业化在当今社会,资源的开发和利用已成为一个举足轻重的问题。
随着科技的不断发展和环境问题的日益突出,人们对资源的高效利用和循环利用提出了更高的要求。
在木材资源的利用方面,低等级木材溶解浆制备关键技术及其产业化发展已成为一个备受关注的研究领域。
1.1 低等级木材溶解浆的定义与特点低等级木材溶解浆是指利用低等级原木、枝干、树皮等木材资源,通过特定的工艺方法,将木材中的纤维素、半纤维素等成分从木材中溶解出来,形成溶解浆。
低等级木材溶解浆的特点在于资源丰富、成本低廉、可替代性强等。
1.2 低等级木材溶解浆的关键技术低等级木材溶解浆制备关键技术包括溶解浆生产工艺、木材预处理技术、溶解剂种类和用量控制、溶解浆生产设备等。
通过对这些关键技术的研究和应用,能够更高效地利用低等级木材资源,实现资源的可持续利用和循环利用。
1.3 低等级木材溶解浆的产业化发展现状与趋势目前,我国在低等级木材溶解浆制备关键技术及其产业化方面已经取得了一定的进展,但仍存在一些问题和挑战。
例如技术水平不够成熟、产品品质不稳定、市场需求不足等。
在未来,低等级木材溶解浆的产业化发展将向着高效、环保、节能、可持续的方向发展,逐渐形成一个完整的产业链。
2. 个人观点和理解在我看来,低等级木材溶解浆制备关键技术及其产业化在当前的环境和资源压力下具有重要的意义。
通过充分利用低等级木材资源,不仅可以减轻对优质木材资源的需求压力,还可以降低木材资源的浪费和环境污染。
这一技术的不断发展和产业化将为我国的木材资源利用和环保产业的发展注入新的活力。
总结回顾通过本文的探讨,我们了解到了低等级木材溶解浆制备关键技术及其产业化的重要性和发展现状。
在未来的发展中,需要进一步加大对该技术的研究和应用,解决目前存在的问题并不断提高技术水平。
相信在不久的将来,低等级木材溶解浆将成为一个重要的资源利用方式,并对我国的环保产业产生积极的影响。
溶解浆的制备及其应用
溶解浆的制备及其应用溶解浆的制备及其应用崔宇,陈嘉川,杨桂花(山东轻工业学院制浆造纸科学与技术教育部重点实验室,山东济南250353)《纸和造纸》2011年6月第30卷第6期PP27-32 摘要:溶解浆是高纯度的精制浆,可用于生产黏胶纤维、硝化纤维、醋酸纤维、玻璃纸、羧甲基纤维素等产品。
制备溶解浆的方法分为两种:一种是亚硫酸盐法,另一种是预水解硫酸盐法。
制备人造纤维浆粕和其他纤维素衍生物用浆主要工艺为预水解硫酸盐法;制备溶解浆的最佳原料为棉短绒,也可以用木材和非木材原料,目前竹纤维原料受到广泛关注。
关键词:溶解浆;制备技术;竹浆粕;黏胶纤维中图分类号:TS734 文献标识码:A 文章编号:1001-6309(2011)06-0027-06 基金项目:国家自然科学基金资助项目(30972326,31070525)。
作者简介:崔宇先生(1987-),在读硕士研究生,主要从事制浆绿色化学及生物质资源化利用的研究;E-mail:****************。
通讯作者:杨桂花,E-mail:***************。
近几年棉花价格持续大幅上涨,下游纺织行业成本压力骤增,通过提高棉花替代品的使用比例来缓解成本压力成为众多厂商的选择。
溶解浆可以生产黏胶纤维来替代其他纤维,造纸用化学木浆和溶解浆生产工艺基本相似,目前部分造纸企业将化学浆生产线转化为木材溶解浆生产线,盈利能力大幅提升,受到市场广泛关注。
溶解浆属于高纯度的精制浆,主要用于生产黏胶人造丝、硝化纤维、醋酸纤维、玻璃纸、羧甲基纤维素等产品。
制备溶解浆的原料主要是棉短绒和木材,由于棉短绒的价格和供应不稳定等因素,目前棉短绒浆已被部分木浆所代替[1],与棉短绒浆相比,木浆具有较好而均匀的黏胶加工性能,特别是黏胶过滤性能。
目前非木材用于制备溶解浆也受到广泛关注,特别是竹材[2~4]。
不同于造纸用浆粕,溶解浆对浆粕纤维的形态和强度没有要求,但是对纤维的聚合度和化学成分,特别是α-纤维素含量和白度有较高的要求。
溶解浆学习资料
溶解浆的生产工艺特点及项目技术改造2011-06-10 10:17:33| 分类:美国DDS节能环保溶解浆的生产工艺特点及项目技术改造周海东(湖南泰格林纸集团技术中心,湖南岳阳414002)周海东,高级工程师,企业技术专家,主要从事制浆造纸装备技术研发与设计。
《中华纸业》2011年第9期P50-53受纺织业原料市场的拉动,目前国内溶解浆项目受到了日益广泛的热捧和关注,造纸企业纷纷上马相关项目。
然而,溶解浆要达到可作织物标准,企业需要在技术、设备、环保上花大成本。
本文简述国内溶解浆的需求发展现状,介绍溶解浆的生产工艺特点以及一般化学浆生产线改造为溶解浆生产线的主要改造部位、要点和方法以及如何规避投入风险。
1 概述溶解浆又称特种浆,或精制浆,其主要用途是用作生产纺织原料的粘胶纤维。
溶解浆也是玻璃纸、医药行业灭菌过滤纸、醋酸纤维(卷烟过嘴棒原料)、硝化纤维、酸甲基纤维素、微晶纤维素、纤维素醚等产品的原料。
纺织上生产粘胶纤维用溶解浆的配用比例可大可小,一般为30%左右,也可用100%的溶解浆来生产粘胶纤维。
用溶解浆生产的粘胶纤维的可纺性、印染性比棉浆柏好,因此,当溶解浆与棉浆柏的成本相当或更低时,粘胶纤维厂家就乐意使用。
溶解浆是一种较纯净和均匀的优质化学浆,其甲种纤维素含量90%~98%,半纤维素和木质素基本清除干净(≤2%)。
溶解浆通常可用马尾松、桉木、杨木生产,竹子也可以作为生产溶解浆的原料。
国内已开发出竹纤维溶解浆生产工艺和产品。
竹纤维具有天然的消臭抗菌(24小时的抗菌率达71%)、清新凉爽和耐磨的特殊性能,尤其是竹纤维的吸、放湿性能在麻和丝绸之间,可以和棉、麻、蚕丝、莫代尔、涤纶、睛纶等纤维进行不同比例的混纺交织。
我国是纺织大国,产量位居世界第一。
我国纺织化纤行业"十一五"发展规划总目标中曾提到,2010年纺织纤维加工总量将由2004年的2416万吨发展到3400万吨,比2004年增加57%,其中棉、毛、丝、麻等天然纤维用量约为1160万吨,化纤用量将达到2240万吨。
溶解浆的市场及工艺技术续
热。蒸汽从蒸煮锅底部和置换篦子加入,加热到 160一170℃进行水解。水解完后接着进行中和,中和 使用的液体为从蒸煮立锅底部泵人的热白液。 中和产生的水解液用1’热黑液槽置换到2。热黑 液槽。用白液使热黑液中的残碱调节到所需要的水 平,热黑液泵人加热器进入蒸煮立锅。 将热白液和热黑液连续混合加入。置换的液体进 入2。热黑液槽。按设计参数将锅内物料加热到
节子去重煮0.3%
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《-…q造纸》,0l二年雄3I卷第4期
5
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1f示…。 安德里茨连续蒸煮流程特点为: 1)现有的木片喂料系统用来自再沸器 旧清洁蒸汽进行汽蒸,取消丫喂料系 统碱的加入和黑液过滤后回收浆的返 __【|,采用补充热水对水解的副产品进 fj恰当的扩散洗涤;②喂料系统不再 处于高pH值,而是由于汽蒸和水解 r艺的作用释放有机酸,略微呈酸 陀;③带压力的预水解反应塔将木片 加热到要求的温度,而蒸汽消耗很 少,反应塔顶部一直到抽提筛板用顺 流模式运行,半纤维素和水的混合物 从抽提筛板提取;④反应塔底部采用
备料 剥皮/削片 平均能力277 mlsub,h 设计能力395Ⅲ3suh/h 木片筛 平均能力 176 m3sub,h 设计能力 196 m3sllbm 操作天数340d/a 操作小时数(木片筛'24h/d 操作小时数16h/d l削片要求2072 BDⅢ 蒸煮 粗浆 平均922AD堋 设计1025ADW 卡伯值15 蒸煮得率(木片)400% 蒸煮得率(节子)60.o% 浆料得自莺煮的节子2AD咖 除节,洗浆 平均能力 设计能力
溶解浆及其生产技术
2)我国溶解浆产量
从下表2可以看出,2010-2014年,由于粘胶领域与纤维 素醚产能扩张速度较快,我国溶解浆需求总量逐年增长。 2010-2013年国内溶解浆产量增长较快,但因为产品质量 不稳定和受国外倾销的价格影响,国内产品使用量降低, 2014年产量下降。5年来,进口溶解浆使用量持续创新高, 进口量以每年14%-17%的速度稳定增长,2014年进口量 达到209万吨。
2014年全球溶解浆的市场需求如下图4所示。 目前中国是全球溶解浆需求量最大的市场。
2)国内溶解浆的市场需求
粘胶纤维具有良好柔软性、透气性、易染色等特点,在 纺织行业受到越来越广泛的青睐。
我国是全球最大的纺织品及原料生产国,近10多年来粘 胶纤维的需求快速增长。2014年国内粘胶纤维对溶解浆 (含国产棉浆)的需求量为300-315万吨,其中进口量为201 万吨,占整个行业需求量的66%。
溶解浆的质量要求很高,所以在生产上对原辅材料、 工艺技术和机械设备等都有较高的要求。
以木材和竹子为原料生产溶解浆有酸性亚硫酸盐法和 预水解硫酸盐法二种工艺。前者是传统的生产工艺, 难以生产出高纯度的溶解浆,且浆料质量不好控制。 因此,新建和扩建溶解浆厂基本上都采用后者,这里 主要介绍预水解硫酸盐法溶解浆生产工艺和技术。
普通的化学浆是在制浆过程中除去植物纤维原料 中木素的同时,尽可能地保留了其中的纤维素和 半纤维素;而溶解浆则要求在制浆过程中尽可能 多地除去木素、半纤维素和其它少量组分,只保 留纤维素。因此,最早的溶解浆是用纤维素含量 高的棉短绒(Cotton linters)生产。
溶解浆的市场及工艺技术_邓继泽
[2 ]
。
China Pulp & Paper
Vol. 31 ,No. 3 , 2012
专题论坛
图1
溶解浆后加工方法及用途
硝酸纤维主要用在炸药、 油漆和电影胶片产品 中,是典型的高 α 纤维素浆种类。 高 α纤维素浆的制浆得率低, 相应的吨浆木材 成本高。此外,它们的环保工作负荷和费用更高 ,满 足高品质的要求更难,而且开发产品和生产工艺费用 高,因此,高 α 纤维素浆比低 α 纤维素浆售价更高。 1. 3 溶解浆的用途及市场分布 北美和南非 ( 以下称为世 界 其 他 国 家 和 地 区 )
[ 2 ]
。
是溶解浆的主要出口地区。亚洲是世界最大的净进口 地区,其次是欧洲,2005 年溶解浆全球市场分布如 图 2 所示
[2 ]
粘胶纤维 2000 年 2001 年 产量 / 万 t 产量 / 万 t 增长率 / % 产量 / 万 t 增长率 / % 产量 / 万 t 增长率 / % 产量 / 万 t 增长率 / % 产量 / 万 t 增长率 / %
纺织业和烟草制造业是溶解浆的主要应用领域 。 2004 —2005 年间,约 53% 的溶解浆被用于粘胶 短纤及粘胶长纤的制造。粘胶纤维用在纺织产品中有 [4 ] 很好的手感并能接受纺织品各种染料的染色 。 油价的上涨使溶解浆在纺织业上的应用比人造纤
· 65·
专题论坛
溶解浆在国内产品中占主要地位。 我国 2005 年溶解 [2 ] 浆的供应结构如图 4 所示 。
1 1. 1
溶解浆介绍 溶解浆的生产 溶解浆生产方法多
[1 ]
1. 2
溶解浆的分类 α纤维素含量高是溶解浆的重要特征 。当使用天
, 产品类别多, 用途广泛,
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溶解浆工艺技术
溶解浆工艺技术是纸浆制备过程中非常重要的环节之一,其主要目的是将木材等原料中的纤维素、半纤维素等有机物溶解和分离出来,为后续的纸浆制备和造纸过程提供优质的纸浆原料。
以下将介绍一种常用的溶解浆工艺技术。
首先,溶解浆工艺技术需要进行原料的处理。
通常来说,原料采用的是木材,而不同种类的木材组织结构不同,因此处理的方法也有所区别。
常用的处理方法有切片、磨浆等。
切片是将原木切割成薄片,以便于后续的化学处理和溶解。
磨浆是将原材料进行粉碎,增大表面积,提高溶解效果。
接下来,进行化学处理。
化学处理的主要目的是通过一定的化学物质(如碱性物质)将木质素等有机物质溶解和分离出来。
一般来说,溶解浆工艺技术采用的是碱溶解法。
碱溶解法的原理是将溶液中的碱性物质与纤维素等有机物质发生反应,从而使有机物质溶解和分离出来。
常用的碱性物质有氢氧化钠、氢氧化钙等。
在碱溶解过程中,控制好溶解温度、溶解浓度等参数是非常重要的。
然后,对溶解浆进行清洗。
清洗的目的是去除溶解浆中的杂质,以获得较纯净的纤维素溶液。
清洗可以采用多种方法,如过滤、沉降等。
过滤是将溶解浆通过滤网等进行过滤,将溶液中的固体颗粒等杂质去除。
沉降是利用溶解浆中固体颗粒的密度差,通过静置或离心等方法使固体颗粒沉降到底部,从而分离溶液。
最后,对纤维素溶液进行浓缩和干燥。
浓缩是指将纤维素溶液
中的水分蒸发掉,以使纤维素浓度增加。
常用的浓缩方法有蒸发浓缩、膜浓缩等。
干燥是将浓缩后的纤维素溶液进行烘干,使其含水量降低到一定的水平。
干燥方法有自然晾干、热风干燥等。
总结起来,溶解浆工艺技术包括原料处理、化学处理、清洗、浓缩和干燥等多个环节。
通过合理控制各个环节的参数和条件,可以获得质量稳定、纯度高的纤维素溶液。
溶解浆工艺技术的优化和改进,不仅对于纸浆制备过程具有重要意义,同时也对于提高纸张的质量和性能有着重要的影响。