[发明专利]制备一种浆的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用硫酸盐法由纤维质原材料制浆的方法。

特别地，本发明涉及一种制备高得率浆的方法，该高得率浆适合 用于进一步制备粘胶纤维和莱赛尔纤维(Lyocell fibre)。

背景技术

根据粘胶方法和莱赛尔方法将溶解浆主要处理成纤维质纤维。近 些年来，与具有竞争力的合成纤维相比，再生纤维的成本状况进一步 恶化。浆的成本构成最重要的成本因素，浆成本的降低会明显改善再 生纤维的成本状况。

Luo等已经指出在分别通过酸水解和氧化降解调节平均聚合度 (DP)之后，传统的硫酸盐浆适用于根据莱赛尔方法制备纤维质纤维 [WO 99/47733]。根据所述先有技术制备的硫酸盐浆表现出至少7％重 量的半纤维素含量。根据WO 99/47733，由那些硫酸盐浆制备的莱赛 尔纤维表现出至少5％至27％重量的半纤维素含量。然而，却没有披 露用于确定半纤维素含量的测定方法。

然而，低分子量半纤维素成分的存在对处理行为(纺丝浴中非纤维 形成的半纤维素部分的积累；解聚作用中用于调节所希望的DP的化 学试剂的高消耗)和由此制备的莱赛尔纤维的织物机械特性(在经调节 的环境下，与由预水解硫酸盐浆制备的莱赛尔纤维相比，其强度降低 超过5cN/特)具有负面影响。

自从在80年代早期开发出“改良的硫酸盐法蒸煮(modified kraft cooking)”以来，人们就已经知道在蒸煮的最后阶段使溶解的木材成分 浓度减少会引起效率和选择性的显著增加。

为了遵从这种认识，建议将富含半纤维素的废液流(其发生在例如 在连续蒸煮过程(例如：MCC、EMCC)中平行流动蒸煮阶段完成后)从 蒸煮过程取出，以保证在进一步的蒸煮阶段溶解的半纤维素的浓度降 至小于10g/l的值[WO 95/00698]。在其他步骤中，在高分子量的半纤 维素在E-阶段(E-stage)的范围内的最后漂白过程中再沉淀在浆的纤维 表面上之前，进一步通过压力驱动膜分离法的方式浓缩高分子量的半 纤维素，从而在一个方面增加产率，并且在另一方面，增加静态强度。

这种建议的确可以改善浆的产率，但其缺点在于，还未被吸附的 半纤维素部分(平衡反应)会不可避免地蓄积在漂白滤液中，导致漂白 化学试剂的消耗增加并且部分还会进入废水中。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于制浆的方法，该方法以改进的方式 解决了根据硫酸盐法制浆存在的上述问题。

所述目的是通过利用硫酸盐法由纤维质原材料制备溶解浆的方 法来实现的，包括用蒸煮液来蒸煮原材料的步骤，其特征在于在蒸煮 前将原材料暴露于蒸汽处理以及在其他处理的过程中使经过蒸煮得 到的浆经历冷碱抽提(CCE)。

已经示出了在蒸煮前对原材料进行蒸汽处理和进一步处理过程 中CCE阶段的措施的组合，可以高的产率和纯度获得浆，该浆非常适 合于制备粘胶纤维和莱赛尔纤维。

优选在120℃或更高的温度以及50或更小的P-因子下进行蒸汽 处理。与所描述的“低温蒸汽”(例如，在WO 98/15687中)相比，这明 显是更加强烈的条件。

在根据本发明的优选条件下，通过蒸汽处理可以增加蒸煮材料(木 片)的孔隙度以及木质素-碳水化合物键的部分断裂。

然而，还没有发生在预水解中发生的糖苷键的化学断裂。通常， 在预水解过程中可达到大于50的P-因子。“P-因子”的概念是，例如《制 浆手册(Handbook of Pulp)》第1卷，第343-345页，Wiley-VCH 2006 所描述的。根据本发明的蒸汽处理的强度优选仅为常规预水解的约十 分之一。

这意味着，相对于预水解过程，采用如本发明所提供的蒸汽处理 可以获得更高的浆产率并从而实现更经济的制备。确实，所获得的浆 还包含较高量的半纤维素，但是，作为根据本发明的蒸汽处理和冷碱 抽提步骤的组合的结果，显然使浆仍非常适合用于制备纤维素纤维。

对于蒸汽处理，采用中压蒸汽处理原材料，尤其优选在150至 180℃的温度下。

以本身已知的方式，可以在蒸煮前使原材料经历浸渍。如果还要 进行蒸汽处理的话，则浸渍发生在蒸汽处理之后。

在本发明的方法中，原材料的蒸煮和任选的蒸汽处理和/或浸渍可 以在同一蒸煮器中进行。