一种速生杨的生物化学法TCF漂白氢氧化钠蒽醌浆制备纸基材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种速生杨的生物化学法TCF漂白氢氧化钠蒽醌浆制备纸基材料的方法，包括以下步骤：将速生杨的生物化学法TCF漂白氢氧化钠蒽醌浆分别进行梯度打浆，第一种纸浆的打浆度为20~30°SR，第二种纸浆的打浆度为35~55°SR，第三种纸浆的打浆度为60~70°SR；然后将制备好的三种梯度的纸浆按照质量比例20~35：60~75：5~15进行混合均匀后制备纸基材料。本发明专利技术的梯度打浆技术和自添加技术制备得到的纸基材料的各项物理性能优异，尤其是制备生活用纸‑面巾纸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于造纸
，具体涉及一种速生杨的生物化学法TCF漂白氢氧化钠蒽醌浆制备纸基材料的方法。
技术介绍
2012年以来，我国纸和纸板的总产量已超过全球产量的四分之一，稳居世界第一。随着我国造纸工业的快速发展，木材生物质已成为我国制浆造纸工业的主要原材料，约占造纸纤维原料的60％。随着制浆造纸工业生产技术水平的不断提高，阔叶木在制浆造纸中所占的比重不断加大。当前，我国北方的大规模速生杨林已出具规模，为制浆造纸工业的发展储备了良好的原料。随着社会和科技的发展，利用木质纤维造纸原料的组分分离技术，将其分离制备传统化学浆的除将其用于制备传统的纸和纸板的同时，再开发系列制备纸基材料的新技术，把传统造纸行业拓宽至新材料行业，为传统的造纸行业的转型升级拓宽了新的思路和途径。造纸的过程主要分为制浆和造纸两个基本过程。现在生产中通常将单一原料纸浆或混合原料纸浆经简单打浆后，再往纸浆中加入改善纸张性能的填料、胶料、施胶剂等各种辅料，然后进行抄制成型或压制成型。其中，造纸填料是指在纸浆内加入的一些基本不溶于水的固体微粒，加入的目的是改善纸张的不透明度、亮度、平滑度、柔软性、均匀性和尺寸稳定性。还可以提升纸张的手感，降低纸张吸湿性，减少纤维用量。加入填料的纸浆可降低造纸成本，改善纸张的部分性能。但是，填料会使纸张的施胶度和强度下降。此外，添加填料的纸张容易掉粉、掉毛，同时大量化学添加剂的使用，可能会使得部分纸张本身不环保，也降低纸张的降解性能，对环境造成一定的危害。目前速生杨的生物化学法TCF漂白氢氧化钠蒽醌浆采用常规造纸技术制备得到的纸基材料存在制备成纸后的各项物理指标相对较低，尤其是在制备生活用纸-面巾纸上，纸张的物理强度偏低。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术采用梯度打浆技术和自添加技术两项关键技术，使用抄制成型和压制成型两种方法制备高级纸基材料，获得了系列高强度纸基材料的制备新技术。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术的第一个目的是提供一种速生杨的生物化学法TCF漂白氢氧化钠蒽醌浆制备纸基材料的方法，包括以下步骤：将速生杨的生物化学法TCF漂白氢氧化钠蒽醌浆分别进行梯度打浆，第一种纸浆的打浆度为20-30°SR，第二种纸浆的打浆度为35-55°SR，第三种纸浆的打浆度为60-70°SR；然后将制备好的三种梯度的纸浆按照质量比例20～35：60～75：5～15混合均匀后制备纸基材料。由于不同的打浆度所需能耗不同，本专利技术可根据所需纸基材料的特性，按比例进行混合制备纸基材料，能够起到在保证达到所需纸基材料的性能时，使能源消耗最低。优选的，所述第一种纸浆的打浆度为20～25°SR，第二种纸浆的打浆度为40～50°SR，第三种纸浆的打浆度为60～65°SR。优选的，根据本专利技术特定的纸浆原料，为使得制备得到的纸基材料的物理性能较佳，第一种纸浆、第二种纸浆和第三种纸浆的质量比例为25～35：65～70：5～10。最优选的，第一种纸浆、第二种纸浆和第三种纸浆的质量比例为25：70：5。优选的，速生杨的生物化学法TCF漂白氢氧化钠蒽醌浆的制备方法引用专利201310301251.9中的制备方法。速生杨的生物化学法TCF漂白氢氧化钠蒽醌浆的制备方法，包括以下步骤：(1)蒸煮：取速生杨木片，放入蒸煮锅中蒸煮，得原浆，然后进行洗涤、筛选，得纸浆；(2)木聚糖酶预处理；(3)TCF漂白：上述经过酶处理的纸浆进行漂白，漂白工序为OP-Q-P，O1-O2P-Q-P或O1P-O2P-Q-P三种漂序之一，漂白工序的步骤为：首先，对经过酶处理的纸浆进行脱氧木素或强化脱氧木素；氧脱木素结束后，对纸浆进行洗涤，然后进行Q段螯合处理；Q段螯合处理结束后，对纸浆进行洗涤，最后进行P段H2O2漂白。所述蒸煮的具体方式为：取长度15～25mm、宽度10～20mm、厚度3～5mm的速生杨木片，自然风干后，进行蒸煮，制得速生杨氢氧化钠蒽醌原浆，蒸煮的条件是：用碱量22％，对绝干原料(以NaOH计)，AQ用量0.05％，液比1:4，蒸煮最高温度165℃，在105℃时进行放气10-15min，升温时间90min，保温时间90min；蒸煮后浆料经充分洗涤、筛选，得纸浆，纸浆的卡伯值16～21。所述木聚糖酶预处理的具体方式为：调整纸浆浓度为10％，然后用木聚糖酶X1、X2或X3进行处理，在处理过程中，每间隔10～15min揉搓一次，处理后取出，放入沸水浴中10min，使木聚糖酶失活终止反应，用自来水清洗纸浆。所述木聚糖酶X1、X2或X3进行处理的具体工艺条件如下：聚糖酶X1的工艺条件是：酶用量10IU/L，温度50℃，pH8-9，时间90-120min；木聚糖酶X2的工艺条件是：酶用量8IU/g，温度55℃，pH8-9，时间90-120min；木聚糖酶X3的工艺条件是：酶用量10IU/g，温度50℃，pH8-9，时间120min。优选的，得到混合均匀的纸浆后，采用抄制成型或压制成型制备纸基材料。抄制成型和压制成型是造纸
中常规的技术。本专利技术的第二个目的是提供一种采用上述方法制备得到的纸基材料。该纸基材料可为食品包装纸、生活用纸、白卡原纸等。其中，所述生活用纸为卫生纸、餐巾纸和面巾纸。优选的，从综合效果来看，采用本专利技术的方法更加适合制备生活用纸-面巾纸，制备得到的面巾纸吸水速度快，吸水量大，湿韧强度大，具有较突出的效果。本专利技术的第三个目的是提供一种梯度混合纸浆在制备面巾纸中的应用，所述梯度混合纸浆的制备方法如下：将速生杨的生物化学法TCF漂白氢氧化钠蒽醌浆分别进行梯度打浆，第一种纸浆的打浆度为20-30°SR，第二种纸浆的打浆度为35-55°SR，第三种纸浆的打浆度为60-70°SR；然后将制备好的三种梯度的纸浆按照质量比例20～35：60～75：5～15进行混合均匀后得到梯度混合纸浆。由于本专利技术中采用的纸浆是生物化学法漂白所得速生杨化学浆，纸浆漂白过程中经过生物酶的作用，纸浆纤维的柔软性增强，打浆过程能耗明显降低，打浆后的纸浆的保持了较好的柔软性和可抄造性。梯度打浆的目的是使纸浆在制备纸基材料时既要保持纸浆纤维良好的滤水性能，还要使得纸浆纤维裸露足够多的羟基使成型纸基材料拥有足够多的氢键、共价键结合，使得纸基材料形成一个交错的链状网络结构，确保成型纸基材料优良的物理强度。打浆度与纤维结合力、裂断长、耐折度、撕裂度、韧度等具有复杂的关系，对于不同的纸浆种类，这种关系并没有特定的规律，所以需要经过大量的试验进行研究摸索，得到制备纸基材料较佳的打浆度。针对特定的速生杨生物化学法TCF漂白氢氧化钠蒽醌浆，本专利技术优化得到三种梯度的打浆度和其各自的含量比例，不同配比和梯度打浆度的浆料之间起到协同互补的作用，对打浆度的要求降低，可以避免打浆条件控制不好，易出现定量不均的问题。由于传统制备的纸基材料的物理性能与打浆、填料的加入量和填料的留着率有较大的关系，如果要制备一种特定的纸基材料，需要把握好每个环节。而经研究，针对特定的原料，本专利技术通过调控打浆梯度和其各自的含量能够制备理想的纸基材料。本专利技术针对特定速生杨的生物化学法TCF漂白氢氧化钠蒽醌浆，经分析研究，打浆度(20-30°SR)较低的纸浆纤维较长、分丝帚化程度较轻，在纸基材料中起到一定的支撑作用，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种速生杨的生物化学法TCF漂白氢氧化钠蒽醌浆制备纸基材料的方法，其特征是，包括以下步骤：将速生杨的生物化学法TCF漂白氢氧化钠蒽醌浆分别进行梯度打浆，第一种纸浆的打浆度为20~30°SR，第二种纸浆的打浆度为35~55°SR，第三种纸浆的打浆度为60~70°SR；然后将制备好的三种梯度的纸浆按照质量比例20~35：60~75：5~15进行混合均匀后制备纸基材料。

【技术特征摘要】
1.一种速生杨的生物化学法TCF漂白氢氧化钠蒽醌浆制备纸基材料的方法，其特征是，包括以下步骤：将速生杨的生物化学法TCF漂白氢氧化钠蒽醌浆分别进行梯度打浆，第一种纸浆的打浆度为20~30°SR，第二种纸浆的打浆度为35~55°SR，第三种纸浆的打浆度为60~70°SR；然后将制备好的三种梯度的纸浆按照质量比例20~35：60~75：5~15进行混合均匀后制备纸基材料。2.如权利要求1所述的方法，其特征是：所述第一种纸浆的打浆度为20~25°SR，第二种纸浆的打浆度为40~50°SR，第三种纸浆的打浆度为60~65°SR。3.如权利要求1所述的方法，其特征是：第一种纸浆、第二种纸浆和第三种纸浆的质量比例为25~35：65~70：5~10。4.如权利要求1所述的方法，其特征是：第一种纸浆、第二种纸浆和第三种纸浆的质量比例为25：70：5。5.如权利要求1所述的方法，其特征是：得到混合均匀的纸浆后，采用抄制成型或压制成型制备纸基材料。6.采用权利要求1~5中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈嘉川，吉兴香，杨桂花，田中建，马浩，袁素娟，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37