[发明专利]制造溶解纸浆的方法

说明书

本发明涉及使用木质材料制造溶解纸浆的方法，该方法包括以下步骤：a)使用蒸汽和/或水对所述木质材料进行水热处理；b)在硫酸盐法蒸煮工艺中将步骤a)得到的木质材料煮解成纸浆；c)对所述纸浆进行冷碱提取CCE；和对所述纸浆进行脱水、洗涤以及压制以得到具有碳水化合物成分的纸浆产品。所述木质材料为针叶木质材料，且进行所述水热处理直到P因子达到100‑300；进行所述冷碱提取使得脱水甘露糖和脱水木糖的浓度之和为所述纸浆产品的所述碳水化合物成分的5wt％或更少。本文公开的方法填补了目前在前序步骤中使用诸如硼酸盐作为添加剂的常规硫酸盐法蒸煮工艺和涉及严苛水热处理的工艺之间的空白。

技术领域

本发明涉及使用木质材料，特别是针叶木质材料制造溶解纸浆的方法。本方法包括如下步骤：采用水热处理将木质材料处理至选定的P因子，以及随后进行冷碱提取，即CCE。

背景技术

溶解纸浆，也称为溶解纤维素，是具有高纤维素含量的漂白木浆，其通常是通过使用亚硫酸盐工艺或预水解-硫酸盐(PHK)工艺的化学制浆由木材生产的。没有前序预水解步骤的硫酸盐法工艺(kraft process)，是常用的生产造纸纸浆的制浆工艺。在常规的硫酸盐法工艺中，采用氢氧化钠和硫化钠的含水混合物对木材进行处理。该处理降解并溶解木质素，导致木质纤维的纤维分离(defibration)。

此外，在通过包含预水解步骤的硫酸盐法工艺常规制造溶解纸浆时，预水解步骤中的水热处理会导致木质材料中碳水化合物的大量水解。不仅半纤维素被水解，而且纤维素也在一定程度上被水解。这意味着常规的PHK方法由于需要严苛条件以去除预水解步骤中的半纤维素，而会有较低的纤维素产率。

在已公布的国际专利申请WO 2013/178608 A1，Cell AB,ChemiefaserLenzing AG中公开了采用蒸煮前蒸汽活化和冷碱提取(CCE)步骤的工艺方案。该文献公开了硬木纸浆工艺。其提供了CCE步骤以减少脱水木糖含量。该文献证实：当使用的硬木具有高脱水木糖含量时，该工艺是非常有利的，并且使用CCE步骤可以很容易地除去脱水木糖。该文献还公开了各种针叶树例如云杉和松树不太适合用于碱基纸浆工艺中，例如该文献中公开的溶解纸浆工艺。因为针叶树中脱水甘露糖的含量相对较高且如果可能的话脱水甘露糖也很难在CCE步骤中溶解，到目前为止针叶树一直被认为是不适合的。因此，目前还没有基于针叶树原料，采用CCE步骤作为半纤维素去除工艺步骤的高效溶解纸浆工艺。

在过去的十年中，随着采用溶解纸浆生产粘胶纤维的增加，溶解纸浆的工业重要性也在增加。溶解纸浆生产者的效率和竞争力取决于纸浆产率、能源消耗和生产率。因此需要不损害纸浆质量的改进的高产率制浆工艺。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供溶解纸浆工艺，该工艺具有高纤维素产率，同时可生产出半纤维素含量低且质量好的溶解纸浆。本发明的一个目的是通过提供使用木质材料制造溶解纸浆的方法来解决或至少缓解上述一个或多个问题，该方法包括以下步骤：

a)使用蒸汽和/或水对所述木质材料进行水热处理；

b)在硫酸盐蒸煮工艺中将步骤a)得到的所述木质材料煮解(digest)成纸浆，任选地随后进行氧脱木质素步骤；

c)对所述纸浆进行冷碱提取CCE；和

d)对所述纸浆进行脱水、洗涤以及压制，以得到具有碳水化合物成分的纸浆产品。

1.所述木质材料为针叶木质材料，且进行所述水热处理直到P因子达到100-300。进行所述冷碱提取使得脱水甘露糖和脱水木糖的浓度之和为所述纸浆产品的所述碳水化合物成分的5wt％或更少，优选地在所述纸浆产品的所述碳水化合物成分的2.5-4.5wt％范围内。

此外，根据本发明的另一个方面，提供了可通过上述方法获得的溶解纸浆。