棉短绒碱法制浆的工艺方法和工艺条件

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《常用非木材纤维碱法制浆实用手册》第371页（2207字）

1．备料工段

进厂棉短绒一般已在轧花厂用清花机除去大部分棉子壳和尘埃等杂质，备料时先把棉短绒包开包，用开棉机打散，风送至疏棉机疏解除去棉短绒中棉子皮和棉桃壳等杂质，再经旋风分离器除去尘埃和杂质，经除杂后的棉短绒一般要求含杂率1%，最高不超过3%，备料净化率要求85%以上。经处理后的棉短绒送往蒸煮工段备用。

2．蒸煮工段

棉短绒经除尘器风送至旋风分离器，喷入热碱液，使棉短绒均匀浸渍，然后装入蒸球内进行蒸煮。蒸煮后得到的浆料，从蒸球卸到洗料池进行洗涤，以降低纤维素浆料的温度及其残碱含量，减少棉浆在打浆过程中的氧化降解作用。

(1)蒸煮工艺

目前，我国棉绒蒸煮一般采用高温，高碱的蒸煮工艺，采用热碱液在蒸煮前预浸渍棉绒，然后经螺旋挤压，滤去剩余碱液，再装入蒸球进行蒸煮。采用高温高碱蒸煮工艺，需要较长的保温时间。

棉短绒蒸煮的主要目的是除去棉纤维中的油类、脂肪、果胶以及棉壳等少量木质素和其它杂质，以提高棉纤维的湿润性，并可除去小的棉子壳，由于采用高温，高碱的蒸煮工艺以及保温时间长，虽可达到除去部分棉子壳的目的，但对棉纤维的损失较多，致使纸浆得率较低和强度下降。此外，棉绒中果胶等在高温下与碱反应生成褐色物质会吸附在棉浆的表面，影响棉浆质量。因此，棉短绒碱法蒸煮前，应加强原料净化，采用热碱液预浸渍，从而可提高棉浆质量和得率。

采用烧碱法蒸煮棉短绒的典型工艺条件为：

用碱量：8～10%(以氢氧化钠对棉短绒绝干重量计)；

液比：1∶3～4。

蒸煮最高温度和保温时间是能够相互调节的两个因素，以求达到对棉纤维的破坏最小，而除去杂质的效果最好。一般工厂蒸煮最高温度采用140～160℃，保温时间3～5h。

为了改进除去棉短绒中油脂、蜡等物质和使蒸煮均匀性好，可添加少量湿润剂、表面活性剂如：烷基磺酸钠、肥皂等。

(2)蒸煮设备

国内工厂普遍采用蒸球，而国外如：美国、日本的工厂都采用潘迪亚横管式连续蒸煮器蒸煮棉短绒。

3．打半浆和洗涤

蒸煮后棉浆纤维较长，必须进行打半浆，否则会给浆料筛选净化，漂白和输送造成极大的困难。棉浆打半浆的目的有两个：一是切断纤维，使棉纤维变短，提高纤维的水化度；二是纤维在被切断过程中，同时对浆料进行洗涤。国内工厂打半浆都采用荷兰式打浆机，对棉浆进行边打半浆边洗涤。打半浆后的浆浓度一般为4．5～5．0%，打半浆时间通常需要3～4h，按照不同纸种的需要确定半浆的叩解度(°SR)和湿重(g)。

4．棉浆的筛选和净化

棉浆的筛选净化过程应采用多种筛选净化设备串联使用，可分别除去不同杂质。

(1)筛选

目前工厂采用高频振动筛，由于振动频率高，能在较大的浆浓度(1．2～1．5%)下筛选，多为长缝筛，对于棉浆筛孔以1．5mm宽的长形窄缝，筛选效果较好。

(2)净化

中、小型工厂常用净化设备沉砂槽(或称沉砂盘)，由于这种设备占地面积大，效率低，已为离心除渣器所代替。

一般用606型或600EX型锥形除砂器。除砂浆浓度在1%以下，除砂压力为0．028～0．032MPa。

经过除砂器净化后的浆料，再进入圆网浓缩机进行脱水。

5．棉浆的漂白

经筛选、净化和浓缩后的棉浆，采用漂白剂进行漂白。目前大多数工厂采用单段次氯酸盐漂白棉浆，为了防止对纤维的损伤，在漂白过程中，必须严格控制漂白剂用量、浆浓、pH值、漂白温度和时间等。典型的棉浆单段次氯酸盐漂白工艺条件为：纸浆浓度5～7%，有效氯用量3～5%，漂白温度35～40℃，漂白时间2～2．5h，漂白结束pH值控制在8以上，残氯控制在0．2g／L以下。漂白结果：棉浆白度70～75%。如需进一步提高棉浆白度，应采用CEH(即氯化、碱处理和次氯酸盐漂白)多段漂白或采用二氧化氯、过氧化物漂剂进行漂白。

棉浆的单段次氯酸盐漂白和洗涤是在漂浆机中进行的。