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。产能增长需新增原料1000万吨。

纺织行业的高速发展，加剧了各类纤维原料的需求矛盾，特别是作为化纤原料的石油化工产品更是紧缺。石油化工产品的紧缺、价格的持续高位，对纺织行业的影响是全局性的和长远性的，事关产业安全和可持续发展。为了从根本上解决"石化资源"的短缺乃至枯竭的严峻局面，世界各发达国家正从战略上全力研发可再生的玉米、大豆、甘薯、秸轩以及速生林等农林资源为主体的生物质工程技术等新材料、新能源。在这种背景下，为作为纺织原料的粘胶纤维的发展带来了机遇，也即是为用速生材生产溶解浆的发展带来了机遇。

2010年我国粘胶纤维产量约210万吨，耗用棉浆柏和语解浆约230万吨(约1.1吨溶解浆粕生产1吨粘胶纤维)，其中溶解浆130万吨，进口为105万吨。2011年粘胶纤维产能预计将增加到280万吨，棉浆粕和溶解浆消耗量将达300万吨以上。由于预期2011年棉浆粕供应量不超过80万吨，因此预计溶解浆需求将增长至220万吨以上，除了进口外，巨大的缺口需要国内生产填补。

因此，国内溶解项目受到了日益广泛的热棒和关注，造纸企业开始纷纷上马相关项目。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，国外溶解浆的价格比棉浆粕高出了10%，并非棉花的低价替代品。

因此，有专家认为，目前溶解浆项目一拥而上(如表1)既存在机一遇，也存在很大的隐忧。表l所列并未包括其它许多跃跃欲试的中小纸厂，照此发展速度，至2012年底，国内溶解浆产能将一跃突破200万吨，基本达到饱和。

表1国内正在建设溶解浆项目的主要厂家

建设规模

厂家原料

建设类型目前进度预期投产日期

万吨/年

福建青山纸业松木、桉木10 新建施工阶段2011年10月

晨鸣(富裕) 松木 5 改扩建设计阶段2011年下半年

晨鸣(湖北黄冈) 松木、桉木40 新建项目前期2012年下半年

福建南纸股份松木、桉木30 新建项目前期2012年下半年

太阳广西纸业松木、桉木10 新建项目前期2012年下半年

宜宾天竹竹子12 新建招标阶段2012年上半年

渤海油脂公司桉木30 新建项目前期2013年上半年

四川江安10 新建项目前期2013年上半年

泰格林纸骏泰松木、桉木30 改扩建招标阶段2011年10月

新疆玛拉斯20 新建设计阶段2012年下半年

合计新增197

2 溶解浆生产工艺及特点

2.1工艺方法

制取溶解浆有两种工艺方法：预水解硫酸盐法和亚硫酸盐法。一般来说，半纤维素含量低的原料可采用酸性亚硫酸盐法；若是树脂含量高的原料，则必须采用预水解硫酸盐法。两种方法相比较，预水解硫酸盐能生产的榕解浆的甲种纤维素含量较亚硫酸盐法高。预水解类似亚硫酸盐蒸煮，从这个角度来看，预水解硫酸盐法是综合了硫酸盐法和亚硫酸盐法两种制浆方怯的优点，故新建项目采用预水解硫酸盐法的较多，它对原料的适应性也广一些。

预水解硫酸盐法制溶解浆主要包括预水解和硫酸盐蒸煮两个工序。预水解有酸预水解法、水预水解法和蒸汽预水解法三种方式，分别是利用水、蒸汽和酸液。酸预水解法的操作温度虽较低，但需要配备酸液循环使用装置，建设成本高且操作复杂；热水抽提法，升温时间长，汽耗高，时间效率低。三种方式中，用蒸汽预水解比较成熟而且经济，故新建系统中大多采用蒸汽预水解工艺。

预水解都是在酸性条件下进行的。在酸性条件下，半纤维素发生酸性水解而溶出，使原料中的半纤维素(尤其是多戊糖)含量大大下降。预水解还能提高制浆时的反应能力，预水解类似亚硫酸盐蒸煮，能破坏纤维的初生壁，使初生壁在制浆过程中剥离下来，致使富含纤维素的纤维次生壁暴露出来，与化学药剂接触，从而提高溶解浆柏的反应能力。预水解还可以较灵活地控制溶解浆粕的粘度和聚合度。

此外，预水解时由于半纤维素的水解，破坏或削弱了碳水化合物与木素之间的联接，因此也有部分木素被除去。预水解后的原料继续进行硫酸盐也蒸煮，其工艺与一般制浆用硫酸盐浆蒸煮基本相同，只是预水解过程中有一部分术素缩合以及其它物质发生变化。由于预水解是酸性反应，蒸煮时需要中和这一部分的酸性物质，蒸煮用碱量较一般硫酸盐法制浆要高一些。

2.2 生产步骤

蒸汽预水解硫酸盐也生产溶解浆的步骤简述如下：