专利摘要

专利摘要

本发明公开了一种思茅松二乙醇胺蒸煮制浆方法，采用云南特色木材纤维原料思茅松，在微波协同预处理后使用二乙醇胺溶剂蒸煮制浆；通过本发明方法制得的纸浆具得率高，黏度较高，强度较好的特点，且分离后的废液可直接作为预处理溶液及蒸煮溶剂循环使用。

权利要求

1.一种思茅松二乙醇胺蒸煮制浆方法，其特征在于具体工艺步骤如下：

（1）将思茅松劈拆成2cm-3cm，宽度3cm以下的木片，作为蒸煮制浆原料；

（2）思茅松木片原料浸渍于二乙醇胺或经超滤分离水分的二乙醇胺蒸煮废液中在微波辐射协同下进行预处理；

（3）取步骤（2）预处理后木片和步骤（2）浸渍后溶液置入链式油浴蒸煮锅中进行蒸煮制浆；

（4）蒸煮完成后分离浆料和废液，在超声波的辅助下进行浆料的洗涤；

（5）洗涤后浆料置于筛浆机中，使用筛缝0.40mm的筛板加清水进行筛选，分离筛渣，得到思茅松洁净纸浆；

（6）步骤（4）所得废液以1:10-1:20的体积比加水稀释，并使用孔径0.22μm-0.65μm的微滤膜进行微滤，然后用截留分子量5000-30000的超滤膜进行超滤；超滤后所得滤液进行减压蒸馏除去水分，减压蒸馏后所得二乙醇胺蒸煮废液作为预处理溶液进行回用；

所述步骤（2）微波协同预处理工艺条件为：以最初原料绝干质量:总溶液体积的比值=1:10-1:20的液比，将思茅松木片浸于二乙醇胺或经过超滤分离水分后的二乙醇胺蒸煮废液中混合均匀，并放入微波反应炉中固定并关闭仓门，在微波辐射功率700W-900W功率下升温，升温至80℃-95℃下处理4-8h；

所述步骤（3）蒸煮制浆工艺条件为：取步骤（2）中的预处理后木片和步骤（2）浸渍后溶液以最初原料绝干质量:总溶液体积的比值=1:4-1:8的液比置入链式油浴蒸煮锅中，密闭后升温90min至150℃保温60min-90min，升温时间从80℃开始计时，保温结束后继续升温60min至最高温度170℃-195℃下保温210min-360min；

所述步骤（4）洗涤工艺条件为：浆料用清水于频率20kHz、功率600W-900W超声波中处理2-3次，每20min-40min一次，每次处理后均置换成清洁清水，其中浆料和清水是以最初原料绝干质量对洗涤时所用清水体积的比为1:4-1:8的液比混合洗涤；最后用清水常温下洗涤至pH=6.5-7.5。

说明书

技术领域

本发明属于木材原料有机溶剂法制浆技术领域，特别涉及一种思茅松原料的微波协同预处理二乙醇胺蒸煮制浆的方法。

背景技术

思茅松，学名卡锡松，是云南省主要的速生用材树种之一，是目前国内使用的针叶木造纸原料中生长速度最快的树种，思茅松木质结构细密，木质纤维长，且韧性好，其纤维长度平均3.78mm，纤维壁厚3.7μm，尤其晚材壁厚6.7μm，是一种制浆造纸理想原料。

目前思茅松的制浆方法主要为硫酸盐法及烧碱法，不过这类方法制浆的主要缺点是污染严重，设备及废液处理等投资费用高。有机溶剂制浆法制浆，其目的在于取代传统制浆工艺，寻求可提高纸质量及产量的新方法。目前，得到广泛认可的有机溶剂制浆法中，低沸点有机溶剂，比如沸点都小于100℃的乙醇和甲醇等低沸点醇是溶剂制浆中优先选择的溶剂。但是，这类低沸点有机溶剂的低沸点、高挥发性和易燃等特性，使制浆蒸煮必须高压下进行，存在潜在的易燃、易爆及相关事故的安全隐患。而二乙醇胺溶剂沸点为268.8℃，属于高沸点型的有机溶剂，高温蒸煮时产生的蒸汽压较小，可以在接近常压下蒸煮从而安全性高。但目前在高沸点溶剂法制浆过程中，对木材原料的蒸煮温度大多高于200℃，采用在蒸煮废液的微波协同预处理，可期望降低蒸煮温度；同时对二乙醇胺蒸煮废液作为预处理所用溶液及蒸煮液的回收，可尽可能的达到有二乙醇胺封闭循环使用的效果，从而进一步达到高效节能清洁化生产的目标。

发明内容

本发明目的在于提供一种思茅松有机溶剂法制浆方法---微波辐射协同预处理二乙醇胺法蒸煮制浆，采用该方法制得的纸浆具有得率高，黏度较高，强度较好，且蒸煮过程中压力小，蒸煮废液循环回用效果好的特点。

本发明蒸煮制浆方法中，首先使用二乙醇胺或经超滤分离水分的二乙醇胺蒸煮废液对思茅松木片原料在微波辐射协同下进行预处理，预处理后的木片原料以部分预处理所用溶液（预处理过程中的二乙醇胺或经超滤分离水分的二乙醇胺蒸煮废液）为蒸煮液进行蒸煮制浆，蒸煮后分离废液，且浆料在超声波的辅助下进行洗涤，再筛浆后得到成浆，分离出的废液依次经过微滤和超滤并通过减压蒸馏除去水分后作为预处理溶液继续回用。

本发明思茅松有机溶剂发蒸煮制浆方法按照以下具体步骤进行，文中百分比均为质量百分比，液比除特别说明外均为最初原料绝干质量对总溶液体积的比值：

（1）用铡刀将思茅松劈拆成长2cm-3cm，宽度3cm以下的木片，作为制浆原料；

（2）步骤（1）后所得木片浸渍于二乙醇胺或经超滤分离水分的二乙醇胺蒸煮废液中在微波辐射的协同下进行预处理；

（3）取步骤（2）中的预处理后木片和部分预处理后溶液（浸渍后溶液）以一定液比置入链式硅油浴蒸煮锅中的1L钢制密封小罐中，升温加热，进行蒸煮制浆；

（4）步骤（3）蒸煮结束后停止加热，打开链式硅油浴蒸煮锅，取出钢制密封小罐，开罐，取出浆料置于350目尼龙浆袋中，分离收集废液；

（5）步骤（4）分离废液后，所得浆料在超声波的辅助下进行洗涤；

（6）步骤（5）洗涤后所得浆料置于筛浆机中，使用筛缝为0.40mm的筛板加清水进行筛选，分离筛渣，得到思茅松洁净纸浆；

（7）步骤（4）所收集的废液以1:10-1:20的体积比加水稀释，并依次使用孔径0.22μm-0.65μm的微滤膜进行微滤，再使用截留分子量5000-30000的超滤膜进行超滤，收集滤液；

（8）步骤（7）收集的滤液，进行减压蒸馏除去水分；

（9）步骤（8）后所得溶液作为微波辐射协同预处理溶液进行回用。

根据最终纸浆低高锰酸钾值和高黏度，及一定程度降低蒸煮温度的要求，步骤（2）、步骤（3）和步骤（4）的微波辐射协同预处理、蒸煮制浆处理和超声波辅助洗涤条件可以调节，上述步骤（2）处预处理的工艺条件为：以最初原料绝干质:总溶液体积的比值=1:10-1:20的液比，将思茅松木片浸于二乙醇胺或经过超滤分离水分后的二乙醇胺蒸煮废液中混合均匀，并放入微波反应炉中固定并关闭仓门，在微波辐射功率700W-900W下升温，升温至80℃-95℃下处理4-8h。

上述步骤（3）的蒸煮制浆工艺条件为：取步骤（2）中的预处理后木片原料和预处理后溶液（浸渍后溶液）以最初原料绝干质量:总溶液体积的比值=1:4-1:8的液比置入链式硅油浴蒸煮锅中的1L钢制密封小罐中密闭后升温，升温时间从80℃开始计时，90min后升至150℃保温60min-90min，保温结束后继续升温60min至最高温度170℃-195℃下保温210min-360min。

上述步骤（5）的超声波辅助洗涤工艺条件为：取步骤（4）分离废液所得浆料用清水于频率20kHz、功率600W-900W超声波中处理2-3次，每20min-40min一次，每次处理后均置换成清洁清水，其中浆料和清水是以最初原料绝干质量对洗涤时所用清水体积的比值为1:4-1:8的液比混合洗涤；最后用清水常温下洗涤至pH=6.5-7.5。

本发明中试剂无特殊说明，均为市售的常规试剂，使用的二乙醇胺等试剂为分析纯试剂。

本发明相对于现有技术的优点：

二乙醇胺的沸点超过200℃，高温蒸煮时产生的蒸汽压较小，可以在接近常压下蒸煮从而安全性高，且二乙醇胺具有一定黏性，溶剂的渗透具有一定阻碍，通过微波辐射协同预处理可达到溶液充分浸透的目的，并可溶出部分低分子木质素和抽出物，从而降低蒸煮过程中蒸煮温度，也可缩短蒸煮时间。

思茅松二乙醇胺浆料在洗涤过程中如果直接用室温清水洗涤，会有木质素等物质回吸的现象发生，卡伯值明显增高达到50以上，使用超声波辅助洗涤可明显减缓木质素等物质的回吸，使卡伯值降低到20-30。

通过超滤分离部分木质素等成分的回收的二乙醇胺蒸煮废液中存留着一些低分子多元醇（来自于糖等）和低分子酚类物质等来自于植物原料制浆降解的小分子组分，可将其作为预处理过程中及制浆体系内自我补加的多元醇溶剂及助剂，并作为蒸煮液的一部分进入循环利用系统，从而达到清洁化生产的目的。

总之，思茅松的微波辐射协同预处理二乙醇胺法蒸煮制浆，在尽可能清洁化生产前提下，并在促进脱木质素和保护碳水化合物的同时，可在常压下制得较高得率，较低卡伯值，较好黏度的思茅松制浆。采用本发明方法制得的思茅松纸浆有得率高，强度好的特点，得率可达到60-64%，黏度可达1200-1400mL/g，卡伯值可达20-30。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步描述说明，但本发明保护范围不局限于所述内容，实施例中所有百分比均为质量百分比，液比除特别说明外均为最初原料绝干质量对总溶液体积的比值。

实施例1：本思茅松二乙醇胺法蒸煮制浆方法，具体内容如下：

实施例中以思茅松为原料，用铡刀切成长度23cm -33cm，宽度3cm以下的木片；木片经筛选后进行微波辐射协同预处理，预处理后置于1L钢制密封小罐中，并放入链式硅油浴蒸煮锅中进行二乙醇胺法蒸煮制浆，蒸煮后所得浆料在超声波的辅助下进行洗涤，具体步骤如下：

（1）微波辐射协同预处理：思茅松木片以最初原料绝干质量:总二乙醇胺体积的比值=1:15的液比浸于新鲜的二乙醇胺溶剂中混合均匀，并放入微波反应炉中固定并关闭仓门，在微波辐射功率700W下升温，升温至80℃下处理8h；

（2）取步骤（1）预处理后的木片和浸渍后溶液，以最初原料绝干质量:总溶液体积的比值=1:6的比例置入链式硅油浴蒸煮锅中的1L钢制密封小罐中；

（3）步骤（2）后将钢制小罐密封，装入链式硅油浴蒸煮锅中，空转10min，使罐中原料与溶液进一步混合均匀；

（4）步骤（3）后开始升温，温度升至80℃后开始计时，90min后温度升至150℃，并在此温度下保温90min；

（5）步骤（4）保温结束后继续升温60min至185℃，并在此温度下保温300min；

（6）步骤（5）保温结束后停止加热，打开链式硅油浴蒸煮锅，取出钢制密封小罐，开罐，取出浆料置于350目尼龙浆袋中，分离收集废液；

（7）步骤（6）分离废液后，所得浆料用1:6的液比（即最初原料绝干质量对洗涤时所用清水体积的比值为1:6）的清水于功率700 W的超声波中处理3次，每30min一次，每次处理后均置换成清洁清水，最后用清水常温下洗涤至pH=6.5-7.5；

（8）步骤（7）后所得浆料置于筛浆机中，使用筛缝为0.40mm的筛板加清水进行筛选，分离筛渣，得到思茅松洁净纸浆；

（9）步骤（6）所收集的废液以1:20的体积比加水稀释，并依次使用孔径0.65μm的微滤膜进行微滤，再使用截留分子量20000的超滤膜进行超滤，收集滤液，进行减压蒸馏除去水分；

（10）步骤（9）后所得溶液作为预处理溶液进行回用。

结果：纸浆得率61.2%，黏度1200mL/g，卡伯值23.4。

实施例2：本思茅松二乙醇胺法蒸煮制浆方法，具体内容如下：

实施例中以思茅松为原料，用铡刀切成长度2 cm -3cm，宽度3 cm以下的木片；木片经筛选后进行微波辐射协同预处理，预处理后置于1L钢制密封小罐中，并放入链式硅油浴蒸煮锅中进行二乙醇胺法蒸煮制浆，蒸煮后所得浆料在超声波的辅助下进行洗涤，具体步骤如下：

（1）微波辐射协同预处理：思茅松木片以最初原料绝干质量:总二乙醇胺体积的比值=1:10的液比浸于新鲜的二乙醇胺溶剂中混合均匀，并放入微波反应炉中固定并关闭仓门，在微波辐射功率800W下升温，升温至90℃下处理6h；

（2）将步骤（1）预处理后的木片和浸渍后溶液，以最初原料绝干质量:总溶液体积的比值=1:8的比例置入链式硅油浴蒸煮锅中的1L钢制密封小罐中；

（3）步骤（2）后将钢制小罐密封，装入链式硅油浴蒸煮锅中，空转10min，使罐中原料与溶液进一步混合均匀；

（4）步骤（3）后开始升温，温度升至80℃后开始计时，90min后温度升至150℃，并在此温度下保温60min；

（5）步骤（4）保温结束后继续升温60min至195℃，并在此温度下保温240min；

（6）步骤（5）保温结束后停止加热，打开链式硅油浴蒸煮锅，取出钢制密封小罐，开罐，取出浆料置于350目尼龙浆袋中，分离收集废液；

（7）步骤（6）分离废液后，所得浆料用1:8的液比（即最初原料绝干质量对洗涤时所用清水体积的比值为1:8）的清水于功率900 W的超声波中处理2次，每40min一次，每次处理后均置换成清洁清水，最后用清水常温下洗涤至pH=6.5-7.5；

（8）步骤（7）后所得浆料置于筛浆机中，使用筛缝为0.40mm的筛板加清水进行筛选，分离筛渣，得到洁净纸浆；

（9）步骤（6）所收集的废液以1:15的体积比加水稀释，并依次使用孔径0.50μm的微滤膜进行微滤，再使用截留分子量15000的超滤膜进行超滤，收集滤液，进行减压蒸馏除去水分；

（10）步骤（9）后所得溶液作为预处理溶液进行回用。

结果：纸浆得率60.8%，黏度1260mL/g，卡伯值20.7。

实施例3：本思茅松二乙醇胺法蒸煮制浆方法，具体内容如下：

实施例中以思茅松为原料，用铡刀切成长度2cm-3 cm，宽度3 cm以下的木片；木片经筛选后进行微波辐射协同预处理，预处理后置于1L钢制密封小罐中，并放入链式硅油浴蒸煮锅中进行二乙醇胺法蒸煮制浆，蒸煮后所得浆料在超声波的辅助下进行洗涤，具体步骤如下：

（1）微波辐射协同预处理：思茅松木片以最初原料绝干质量:总溶液体积的比值=1:20的液比浸于实施例2的经超滤分离水分的二乙醇胺蒸煮废液中混合均匀，并放入微波反应炉中固定并关闭仓门，在微波辐射功率900W下升温，升温至95℃下处理4h；

（2）将步骤（1）预处理后的木片和浸渍后溶液，以最初原料绝干质量:总溶液体积的比值=1:4的比例置入链式硅油浴蒸煮锅中的1L钢制密封小罐中；

（3）步骤（2）后将钢制小罐密封，装入链式硅油浴蒸煮锅中，空转10min，使罐中原料与溶液进一步混合均匀；

（4）步骤（3）后开始升温，温度升至80℃后开始计时，90min后温度升至150℃，并在此温度下保温80min；

（5）步骤（4）保温结束后继续升温60min至170℃，并在此温度下保温360min；

（6）步骤（5）保温结束后停止加热，打开链式硅油浴蒸煮锅，取出钢制密封小罐，开罐，取出浆料置于350目尼龙浆袋中，分离收集废液；

（7）步骤（6）分离废液后，所得浆料用1:4的液比（即最初原料绝干质量对洗涤时所用清水体积的比值为1:4）的清水于功率800 W的超声波中处理3次，每20min一次，每次处理后均置换成清洁清水，最后用清水常温下洗涤至pH=6.5-7.5；

（8）步骤（7）后所得浆料置于筛浆机中，使用筛缝为0.40mm的筛板加清水进行筛选，分离筛渣，得到洁净纸浆；

（9）步骤（6）后，将所收集的废液以1:10的体积比加水稀释，并依次使用孔径0.40μm的微滤膜进行微滤，再使用截留分子量30000的超滤膜进行超滤，收集滤液；

（10）步骤（9）收集的滤液，进行减压蒸馏除去水分；

（11）步骤（10）后所得溶液作为预处理溶液进行回用。

结果：纸浆得率63.2%，黏度1330mL/g，卡伯值28.4。

实施例4：本思茅松二乙醇胺法蒸煮制浆方法，具体内容如下：

实施例中以思茅松为原料，用铡刀切成长度2 cm -3 cm，宽度3 cm以下的木片；木片经筛选后进行微波辐射协同预处理，预处理后置于1L钢制密封小罐中，并放入链式硅油浴蒸煮锅中进行二乙醇胺法蒸煮制浆，蒸煮后所得浆料在超声波的辅助下进行洗涤，具体步骤如下：

（1）微波辐射协同预处理：思茅松木片以最初原料绝干质量:总溶液体积的比值=1:10的比例浸于实施例3的经超滤分离水分的二乙醇胺蒸煮废液中混合均匀，并放入微波反应炉中固定并关闭仓门，在微波辐射功率900W下升温，升温至95℃下处理5h；

（2）将步骤（1）预处理后的木片和浸渍后溶液，以最初原料绝干质量:总溶液体积的比值=1:7的液比置入链式硅油浴蒸煮锅中的1L钢制密封小罐中；

（3）步骤（2）后将钢制小罐密封，装入链式硅油浴蒸煮锅中，空转10min，使罐中原料与溶液进一步混合均匀；

（4）步骤（3）后开始升温，温度升至80℃后开始计时，90min后温度升至150℃，并在此温度下保温70min；

（5）步骤（4）保温结束后继续升温60min至190℃，并在此温度下保温300min；

（6）步骤（5）保温结束后停止加热，打开链式硅油浴蒸煮锅，取出钢制密封小罐，开罐，取出浆料置于350目尼龙浆袋中，分离收集废液；

（7）步骤（6）分离废液后，所得浆料用1:7的液比（即最初原料绝干质量对洗涤时所用清水体积的比值为1:7）的清水于功率900 W的超声波中处理2次，每40min一次，每次处理后均置换成清洁清水，最后用清水常温下洗涤至pH=6.5-7.5；

（8）步骤（7）后所得浆料置于筛浆机中，使用筛缝为0.40mm的筛板加清水进行筛选，分离筛渣，得到洁净纸浆；

（9）步骤（6）所收集的废液以1:10的体积比加水稀释，并依次使用孔径0.22μm的微滤膜进行微滤，再使用截留分子量10000的超滤膜进行超滤，收集滤液；

（10）步骤（9）收集的滤液，进行减压蒸馏除去水分；

（11）步骤（10）后所得溶液作为预处理溶液进行回用。

结果：纸浆得率62.0%，黏度1280mL/g，卡伯值24.1。

一种思茅松二乙醇胺蒸煮制浆方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。