專利名稱：一種采用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物處理紙漿的方法
技術領域：
本發明涉及一種紙漿的處理方法，尤其涉及一種采用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化 物處理紙漿的方法。
背景技術：
打漿是造紙過程中的一部分，打漿過程中纖維除了受機件的剪切、揉搓和梳理等 作用外，同時纖維的細胞壁還發生位移、變形與破裂等現象而吸水潤脹，產生細纖維化，使 紙漿具有柔軟性、可塑性，也使纖維素分子鏈中的羥基增加與氫鏈結合機會，提高了纖維間 的結合力。打漿性能影響著紙張的好壞。現有打漿工藝存在打漿能耗大的問題，而且根據 打漿方式的不同，紙張也會表現出某些方面的缺陷。例如，紙張容易起毛，油墨吸收效果較左寸。
發明內容
本發明為了克服打漿能耗大的不足，提供了一種能夠降低打漿能耗，同時能夠改 善打漿性能的采用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物處理紙漿的方法。本發明是通過以下措施實現的一種采用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物處理紙漿的方法，步驟為將紙漿進行濃 縮干燥脫水，然后通入1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物對紙漿進行處理；處理完畢后紙漿用 水洗滌除去1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物，然后進入打漿工段進行打漿。上述的方法中，水洗除去的1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物經簡單除水后循環套 用。脫水后紙漿含水量為0.2wt% 2.0wt%。處理過程中采用微波加熱或蒸汽間接加熱 控制處理溫度。上述的方法中，用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物對紙漿進行處理的工藝條件為 1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物用量3 12L/kg漿，處理溫度70 140°C，處理時間20 120mino上述方法中，所述紙漿是以天然植物纖維為原料制取的化學漿或高得率漿。高得 率漿在一段粗磨漿后用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物進行處理。1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物具有式(I)所示的結構式。它具有離子液體的優 良特性，在打漿前用它對紙漿進行預處理，可破壞纖維素分子內及分子間形成的氫鍵，降低 纖維組分間的內聚力，軟化纖維，改善纖維的物理特性，減輕打漿過程中纖維的機械損傷， 從而改善紙漿的打漿操作，且成紙的強度、表面性能和印刷性能等物理指標也得到改善。因 1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物具備難揮發的特性，易于回收，通過化學品回收系統脫水后 可回用于紙漿的預處理，化學品處理費用低。<formula>formula see original document page 4</formula>本發明的方法操作簡單，通過在打漿前采用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物對紙漿 進行處理，可減少打漿作用對纖維的損傷，提高紙張的物理性能。處理后的紙漿打漿能耗降 低，紙漿的纖維質量得到改善，紙張的強度、表面性能和印刷性能等物理指標得到了提高。 此外，所用的1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物可循環利用，綠色環保。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發明進行進一步闡述，下述說明只是示例性的，并不對 本發明進行限制。如無特別說明，下述含量均為質量百分含量。實施例1輻射松化學漿常規打漿至打漿度50. 0° SR,打漿能量消耗為520kW -h/t漿，纖維 的長度為2. 28mm，細小組分含量為8. 5%。采用此漿料抄造成定量70g/m2文化紙，成紙的 松厚度1. 87cm3 · g—1，耐破指數2. 64KPa · m2 · g—1、抗張指數47. 8N · m/g,耐折次數572次， 撕裂指數6. 12mN · m2 · g—1，拉毛速度(表征紙張表面強度)為1. 12m/s, K&N值(表征印刷 油墨吸收性，K&N值越低，則印刷光澤度高，油墨用量低，印刷性能好)為21. 4。采用本發明方法對輻射松化學漿進行處理。步驟打漿前紙漿濃縮干燥脫水至 水分含量為1.5%，然后采用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物對紙漿進行處理，處理條件為 1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物用量3L/kg漿，微波加熱，溫度140°C，時間90min，處理后洗 滌紙漿，回收1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物。處理后紙漿送至打漿工段進行打漿，打漿至打漿度50. 0° SR，打漿能量消耗為 341kff -h/t漿。纖維的長度為2. 41mm,細小組分含量為8. 3%。采用此漿料抄造成定量70g/ m2文化紙，成紙的松厚度1. 89cm3 · g—1，耐破指數2. 73KPa · m2 · g—1、抗張指數50. IN · m/g, 耐折次數596次，撕裂指數6. 3ImN · m2 · g—1，拉毛速度為1. 19m/s, K&N值18. 5。打漿的能 耗降低35. 0%，紙漿的纖維質量得到改善，纖維長度增大，細小纖維含量降低；成紙的抗張 指數、撕裂指數、耐破度和耐折次數等強度指標有所提高，纖維交織能力得到改善，表面性 能和印刷吸墨性也有所提高。實施例2麥草化學漿常規打漿至打漿度36. 5° SR,打漿能量消耗為365kW -h/t漿，纖維的 長度為1. 15mm，細小組分含量為15. 3%。采用此漿料抄造成定量70g/m2文化紙，成紙的松 厚度1. 82cm3 · g—1，耐破指數1. 54KPa · m2 · g—1、抗張指數41. 6N · m/g,耐折次數378次，撕 裂指數4. 65mN · m2 · g—1，拉毛速度為1. 01m/s, K&N值為21. 8。采用本發明方法對麥草化學漿進行處理。步驟打漿前紙漿濃縮干燥脫水至水分 含量為1.8%，然后采用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物對紙漿進行處理，處理條件為1-烯 丙基-3-甲基咪唑氯化物用量12L/kg漿，蒸汽間接加熱，溫度70°C，時間120min，處理后洗 滌紙漿除去1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物，回收1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物。
處理后的紙漿進行打漿，打漿至打漿度36. 5° SR,打漿能量消耗為228kW · h/t 漿，打漿的能耗降低37. 5%。纖維的長度為1. 24mm，細小組分含量為14. 0%。采用此漿料 抄造成定量70g/m2文化紙，成紙的松厚度1. 84cm3 · g—1，耐破指數1. 62KPa · m2 · g—1、抗張指 數43. 5N · m/g,耐折次數382次，撕裂指數4. 7ImN · m2 · g—1，拉毛速度為1. 10m/s, K&N值為 20. 2。實施例3
楊木高得率漿打漿至打漿度52. 0° SR，打漿(精磨漿)能量消耗為1050kW · h/ t漿，纖維的長度為0. 92mm，細小組分含量為22. 8%。采用此漿料抄造成紙定量為75g/m2， 成紙的松厚度3. 15cm3 · g-1，耐破指數2. 25KPa · m2 · g—1、抗張指數32. 5N · m/g,撕裂指數 3. 27mN · m2 · g-1，拉毛速度為 0. 85m/s, K&N 值為 25. 6。采用本發明方法對楊木高得率漿進行處理。步驟在一段粗磨漿后對楊木高得率 漿進行處理，先將紙漿濃縮干燥脫水至水分含量為2. 0%，然后采用1-烯丙基-3-甲基咪唑 氯化物對紙漿進行處理，處理條件為1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物用量8L/kg漿，蒸汽間 接加熱，溫度120°C，時間20min，處理后洗滌紙漿，回收1_烯丙基-3-甲基咪唑氯化物。處理后的紙漿進行打漿，打漿至打漿度52. 0° SR,打漿能量消耗為746kW -h/t漿， 打漿能耗降低29. 0%。纖維的長度為1. 05mm，細小組分含量為20. 2%。采用此漿料抄造成 紙定量為75g/m2，松厚度3. 19cm3 · g—1，耐破指數2. 36KPa · m2 · g—1、抗張指數34. IN · m/g, 撕裂指數3. 30mN · m2 · g—1，拉毛速度為0. 93m/s, K&N值為24. 7。實施例4桉木高得率漿打漿至打漿度53. 0° SR,打漿能量消耗為IlSOkW · h/t漿，纖維的 長度為1.02mm，細小組分含量為23.6%。采用此漿料抄造成定量72g/m2，成紙的松厚度 3. 22cm3 · g-1，耐破指數 2. 3IKPa · m2 · g—1、抗張指數 34. IN · m/g,撕裂指數 3. 35mN · m2 · g-1， 拉毛速度為0. 79m/s, K&N值為24. 8。采用本發明方法對桉木高得率漿進行處理。步驟在一段粗磨漿后對桉木高得率 漿進行處理，先將紙漿濃縮干燥脫水至水分含量為1. 6%，然后采用1-烯丙基-3-甲基咪唑 氯化物對紙漿進行處理，處理采用回收的1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物，其用量為6L/kg 漿，微波加熱，溫度100°C，時間80min，處理后洗滌紙漿，回收1_烯丙基-3-甲基咪唑氯化 物。處理后的紙漿進行打漿，打漿(精磨漿)至打漿度53.0° SR，打漿能量消耗為 802kW · h/t漿，打漿能耗降低32. O %。纖維的長度為1. 13mm，細小組分含量為21. O %， 纖維質量得到改善。采用此漿料抄造成紙定量為72g/m2，松厚度3. 25cm3 · g—1，耐破指數 2. 48KPa · m2 · g_1、抗張指數 35. 8N · m/g,撕裂指數 3. 4ImN · m2 · g、拉毛速度為 0. 84m/s， K&N 值為 23. 1。實施例5花旗松化學漿打漿至打漿度54. 0° SR，打漿能量消耗為516kW · h/t漿，纖維的 長度為2. 93mm，細小組分含量為7.6%。采用此漿料抄造成定量70g/m2，成紙的松厚度 1. 92cm3 · g-1，耐破指數2. SlKPa · m2 · g—1、抗張指數49. IN · m/g,耐折次數602次，撕裂指數 6. 14mN · m2 · 拉毛速度為 1. 31m/s, K&N 值為 21. 8。采用本發明方法對花旗松化學漿進行處理。步驟在一段粗磨漿后對花旗松高得率漿進行處理，先將紙漿濃縮干燥脫水至水分含量為0. 2%，然后采用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物對紙漿進行處理，處理采用回收的1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物，其用量為8L/ kg漿，微波加熱，溫度95°C，時間85min，處理后洗滌紙漿，回收1_烯丙基-3-甲基咪唑氯化 物。處理后的紙漿進行打漿，打漿(精磨漿)至打漿度54.0° SR，打漿能量消耗為 389kW*h/t漿，打漿能耗降低24.6%。纖維的長度為3. 05mm，細小組分含量為7.2%。采 用此漿料抄造成紙定量為70g/m2，松厚度1. 91cm3 · g—1，耐破指數2. 95KPa · m2 · g—1、抗張指 數52. IN · m/g,耐折次數622次，撕裂指數6. 2ImN · m2 · g—1，拉毛速度為1. 40m/s, K&N值為 20. 1。實施例6光葉楮高得率漿打漿至打漿度48. 0° SR,打漿(精磨漿)能量消耗為912kW · h/ t漿，纖維的長度為0. 75mm，細小組分含量為31. 2%。采用此漿料抄造成紙定量為70g/m2， 成紙的松厚度3. 07cm3 · g-1，耐破指數1. 84KPa · m2 · g—1、抗張指數30. 2N · m/g,撕裂指數 2. 4ImN · m2 · g、拉毛速度為 0. 71m/s, K&N 值為 24. 2。采用本發明方法對光葉楮高得率漿進行處理。步驟在一段粗磨漿后對光葉楮高 得率漿進行處理，先將紙漿濃縮干燥脫水至水分含量為1.0%，然后采用1-烯丙基-3-甲 基咪唑氯化物對紙漿進行處理，處理條件為1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物用量7L/kg漿， 蒸汽間接加熱，溫度115°C，時間25min，處理后洗滌紙漿，回收1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化 物。處理后的紙漿進行打漿，打漿至打漿度48. 0° SR,打漿能量消耗為698kW -h/t漿， 打漿能耗降低23. 5%。纖維的長度為0. 81mm，細小組分含量為29. 1%。采用此漿料抄造成 紙定量為70g/m2，松厚度3. 09cm3 · g—1，耐破指數1. 9IKPa · m2 · g—1、抗張指數32. 5N · m/g, 撕裂指數2. 53mN · m2 · g—1，拉毛速度為0. 80m/s, K&N值為23. 1。
權利要求
一種采用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物處理紙漿的方法，其特征是將紙漿進行濃縮干燥脫水，然后通入1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物對紙漿進行處理；處理完畢后紙漿用水洗滌除去1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物，然后進入打漿工段進行打漿。
2.根據權力要求1所述的方法，其特征是水洗除去的1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物 經簡單除水后循環套用。
3.根據權力要求1所述的方法，其特征是用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物對紙漿進 行處理的工藝條件為1_烯丙基-3-甲基咪唑氯化物用量3 12L/kg漿，處理溫度70 140°C，處理時間20 120min。
4.根據權力要求1-3中任一項所述的方法，其特征是脫水后紙漿含水量為0.2% 2. 0%。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征是處理過程中采用微波加熱或蒸汽間接加熱 控制處理溫度。
6.根據權力要求4所述的方法，其特征是所述紙漿是以天然植物纖維為原料制取的 化學漿或高得率漿。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征是高得率漿在一段粗磨漿后用1-烯丙 基-3-甲基咪唑氯化物進行處理。
全文摘要
本發明公開了一種采用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物處理紙漿的方法，步驟為將紙漿進行濃縮干燥脫水，然后通入1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物對紙漿進行處理；處理完畢后紙漿用水洗滌除去1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物，然后進入打漿工段進行打漿。水洗除去的1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物經簡單除水后循環套用。本發明的方法操作簡單，可減少打漿作用對纖維的損傷，提高紙張的物理性能。處理后的紙漿打漿能耗降低，紙漿的纖維質量得到改善，紙張的強度、表面性能和印刷性能等物理指標得到了提高。此外，所用的1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物可循環利用，綠色環保。
文檔編號D21C3/18GK101806007SQ201010142419
公開日2010年8月18日 申請日期2010年4月9日 優先權日2010年4月9日
發明者劉玉, 龐志強, 楊桂花, 董翠華, 陳嘉川 申請人:山東輕工業學院