一种本色浆及其制备工艺与应用制造技术

本发明专利技术提供一种本色浆及其制备工艺与应用，本发明专利技术涉及利用秸秆制浆技术领域，本发明专利技术的本色浆的原料选择广泛，可高效利用麦草、稻草、芦苇秸秆以及废弃木片为制浆原料，显著降低制浆成本。本色浆的制备工艺在软化原料方面采用新技术替代蒸汽加热，显著节约加热成本的同时，解决制浆过程中存在的黒液问题。其生产工艺流程简化，高效节电、节水，有效提高资源利用率，保证生产过程中无废水肥料产生。利用本发明专利技术的特殊生产工艺制浆，叩解度较高、品质较好，制浆产品性能稳定，可广泛应用于功能性可降解材料中，在瓦楞纸制备、工业包装材料、板材制备、餐具制备的应用领域中，其功能应用性、材料品质显著增强。

【技术实现步骤摘要】
一种本色浆及其制备工艺与应用
本专利技术涉及秸秆制浆
，具体涉及一种本色浆以及其制备工艺与应用。技术背景本色浆，是由于纸张品种要求，尤其一些纸板和工业技术用纸不需较高白度，因此只要将蒸煮制得的纸浆洗涤干净，保持本身色调的纸浆就是本色纸浆。本色纸浆主要分本色秸秆浆、本色竹浆和本色木浆等。其中，本色秸秆浆主要采用各种一年生农作物秸秆，如玉米秸秆、麦草秸杆等为主要原料，取材方便、环保、低碳，原料循环周期短。本色竹浆主要采用竹子为主要原料，但受生长期和运输条件的影响，竹浆形不成很大规模生产。本色木浆主要采用木材为主要原料。其制备工艺主要是提取秸秆、木材等天然植物纤维，将蒸煮制得的纸浆洗涤干净，保持植物纤维100％的天然本色，全程不使用漂白剂等化学制剂的一种制浆技术。目前公开的专利中，涉及到本色浆产品的类型众多。例如申请号为201510596184.7的专利技术专利，公开了“一种制备本色竹浆的方法”，利用该方法得到了一种纤维质量好、生产成本低、浆得率高的本色竹浆，通过切料、蒸煮、搓磨分丝、洗涤等步骤制备。又如申请号为201410225350.8的的专利技术专利，公开了“一种高得率本色木浆生产方法”，利用该方法得到了一种白度较低，卡伯值较高，但碳水化合物的损伤小的本色木浆，通过采用硫酸盐法蒸煮工艺蒸煮、氧脱木素处理等步骤制备。申请号为201610181249.6的专利技术专利，公开了“稻秆制本色浆的方法”，利用该方法生产出一种纤维质量好的稻秆制本色浆，通过切料、蒸汽蒸煮、搓摩分丝等步骤制备，系统产生的废水b/c比值高，极易生化，可采用生物处理的办法，同传统化学制浆相比可节省成本1/3左右。综上，对于本色浆而言，原料的选择对于本色浆的质量以及外表观感都有着不同程度的影响，针对于不同的本色浆需求，可以选择不同的制浆原料。另一方面，我国农作物秸秆以及废木材年产量高达亿吨，但是综合利用率却不足40％。随着国家环保力度的加大、农村能源结构的调整，秸秆、废木材生活利用率降低和大量纸厂、稻麦草化学制浆厂关闭，秸秆、废木材再利用率大为降低。现在农村多采用焚烧的方式来处理这些废弃秸秆，对大自然环境造成严重的污染。宝贵的秸秆、废木材资源被废弃或焚毁，对我国这样人口众多、资源匮乏的国家而言是十分可惜的。关键问题是秸秆利用的有效出路在哪里。政府号召秸秆还田，但由于我国人多地少，耕田一般都要种植两茬，根本没有轮耕轮休的时间，秸秆在短时间内腐烂降解不了，堆积在土壤中不利于新季节的耕作，农民焚烧秸秆也是无奈之举。秸秆发电、炼钢、碳化等选择给秸秆利用开辟了新路，但是用秸秆作燃料附加值低，且秸秆质轻量大，运输困难，项目推广有困难。因此，如何有效利用秸秆、废木料，高效生产本色浆已成为制浆行业的热点问题。目前的专利技术专利中，已经公开的涉及秸秆制浆的的方法众多，如申请号为200810225965.5的专利技术，申请公开了“芦苇或秸秆纤维素浆粕的制备方法”，其特征在于将芦苇或秸秆原料放入蒸汽爆破处理设备中进行气爆处理没经过蒸汽爆破处理后的芦苇或秸秆等原料水洗后浸泡在有机溶剂中进行处理，以完成纤维素制浆工艺。该专利技术所采用的的技术具有缩短工艺流程、节能、环保，有利于清洁生产和环境保护的明显优点。申请号201510041067.4的专利技术专利公开了“农作物秸秆环保新材料的生产工艺方法”，其特征在于通过转盘式麦草横切纵裂机对秸秆原料进行粉碎、拉丝碎解；通过皮带传送机将原料送入干法备料旋风布袋除尘；再将原料送入洗草机；将原料送入双螺旋蒸汽机进行加热软化处理；再送入保温仓进行恒温保温软化；将原料送入双螺旋搓丝机进行搓丝处理；将原料再先后经过三台中高浓盘磨进行分段磨浆处理；经过磨浆处理后的原料再送入洗浆机；再经跳筛压力筛对浆料进行洗筛；良浆进入除砂器进行除砂处理；最后再进挤浆机挤出多余的水分，即为成品；而尾浆则再送到上一环节进行处理。本专利技术采用纯机械处理加工工艺，整个处理过程中不添加任何化学助剂，对环境无任何污染，有效地保护了环境。但综上，其制浆技术中，均是通过蒸汽加热使原料软化处理，其功耗量较大，大大增加了在制浆过程中的加热成本，无疑增加了制浆工艺的用电、用水量。与此同时，传统碱法制浆是用碱性药剂处理植物纤维，将原料中的木素溶出，并尽可能保留纤维素和半纤维素。其核心是蒸煮，即在高温高压下使原料与蒸煮剂反应而形成浆料，反应后的制浆废液因其色黑而称黑液。为了解决上述问题，专利技术的专利中公开了利用助剂来替代蒸汽蒸煮秸秆的方法。例如申请号为201210172918.5的专利技术专利公开了“一种用于秸秆物理制浆的助剂及其使用方法”，其特征在于：利用助剂喷淋替代高温蒸汽蒸煮秸秆制浆的方法，所述助剂包括：二甲基硅油、纤维软化离解剂、十二烷基硫酸钠、甲酰胺、低温消泡剂TF-508C和水。将所述的助剂兑水稀释4～20倍后，利用电泵控制喷淋装置在磨浆过程中均匀添加，喷淋频率为2～20L/H，优选8～20L/H。该专利技术实现了秸秆物理制浆技术支持，采用“喷淋浸润法”代替传统的浸泡“蒸煮法”，因而不易产生污染，实现了秸秆物理制浆的环保生产，喷淋浸润秸秆的助剂液体可以回用，整个制浆过程无污排放，以实现纸浆生产的零排放。但是，值得注意的是，通过加助剂制浆在生产过程中，助剂成分复杂，不仅成本较高，且无法应用于食品类包装或餐具等材料中，会显著影响制浆的使用质量，且对于后期浆料处理成本较高。综上，本专利技术所要解决的问题是：在软化原料方面采用新技术替代蒸汽加热，显著节约加热成本的同时，解决制浆过程中可能存在的黒液问题，不仅大大降低成本而且保证环保生产；针对制浆过程中用水量较大废水处理困难，采用新技术不仅保证生产过程中用水的供需平衡，而且保证生产过程中无废水排放；在保证高得浆率的同时，简化设备处理流程，降低制浆耗能；制浆产品性能稳定，可广泛应用于不同领域，综上，在低耗能，低排放，节约电能、水资源的基础上，提高得浆率以及制浆品质，使其广泛应用于不同领域。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种本色浆以及其制备工艺与应用。本专利技术提供的本色浆是由麦草、稻草、芦苇或木片制成，可高效利用秸秆或废木料为原材料，获得品质较高、产品性能稳定的浆料；本专利技术提供的本色浆制浆工艺在软化原料方面采用新技术替代蒸汽加热，显著节约加热成本的同时，解决了制浆过程中可能存在的黑液问题，不仅大大降低成本而且保证环保生产；针对制浆过程中用水量较大废水处理困难，本专利技术不仅保证生产过程中用水的供需平衡，而且保证生产过程中无废水排放；在保证高得浆率的同时，简化设备处理流程，降低制浆耗能；本色浆产品可广泛应用于不同领域，并且在各领域的应用中均可显著提高产品质量与性能。综上，在低耗能，低排放，节约电能、水资源的基础上，提高得浆率以及制浆品质，使其广泛应用于不同领域。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种本色浆产品的制备工艺，具体如下：(1)原料粉碎：将麦草、稻草、芦苇或木片作为原料进行初步粉碎；进一步地，所述原料经初步粉碎后的长度为1-3cm。(2)除铁处理：将步骤(1)经过粉碎的原料进行除铁处理；(3)分丝帚化：经除铁处理后，用干度调节剂调节原料干度为55-85％，然后进行分丝帚化，所述分丝帚化在封闭系统中进行，所述封闭系统内温度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种本色浆产品的制备工艺，具体如下：(1)原料粉碎：将麦草、稻草、芦苇或木片作为原料进行初步粉碎；(2)除铁处理：将步骤(1)经过粉碎的原料进行除铁处理；(3)分丝帚化：原料经除铁处理后，用干度调节剂调节原料干度为55‑85％，然后进行分丝帚化，所述分丝帚化在封闭系统中进行，所述分丝帚化处理温度为50‑90℃；(4)制浆：制浆分为原料传输阶段与原料磨浆阶段，所述原料传输阶段与原料磨浆阶段在相互连通的封闭系统中进行；经过分丝帚化的原料进入原料传输阶段，加入助剂，同时加入干度调节剂，控制浆料干度在5％‑70％，所述原料传输阶段温度为50‑110℃，浆料通过传输阶段输送至磨浆机；原料磨浆阶段，磨浆机对浆料进行揉磨，磨浆温度为60‑110℃，获得打浆度为35‑70°SR的磨浆浆料，湿重2‑11g；(5)挤浆：原料经制浆后输送至挤浆机挤浆，加入清水喷淋并挤浆，控制成品浆干度为10‑35％，获得打浆度为55‑70°SR的成品浆料，经挤浆后得到成品，挤浆后产生的助剂回流液进行回流循环利用。

【技术特征摘要】
2017.06.22 CN 20171047862291.一种本色浆产品的制备工艺，具体如下：(1)原料粉碎：将麦草、稻草、芦苇或木片作为原料进行初步粉碎；(2)除铁处理：将步骤(1)经过粉碎的原料进行除铁处理；(3)分丝帚化：原料经除铁处理后，用干度调节剂调节原料干度为55-85％，然后进行分丝帚化，所述分丝帚化在封闭系统中进行，所述分丝帚化处理温度为50-90℃；(4)制浆：制浆分为原料传输阶段与原料磨浆阶段，所述原料传输阶段与原料磨浆阶段在相互连通的封闭系统中进行；经过分丝帚化的原料进入原料传输阶段，加入助剂，同时加入干度调节剂，控制浆料干度在5％-70％，所述原料传输阶段温度为50-110℃，浆料通过传输阶段输送至磨浆机；原料磨浆阶段，磨浆机对浆料进行揉磨，磨浆温度为60-110℃，获得打浆度为35-70°SR的磨浆浆料，湿重2-11g；(5)挤浆：原料经制浆后输送至挤浆机挤浆，加入清水喷淋并挤浆，控制成品浆干度为10-35％，获得打浆度为55-70°SR的成品浆料，经挤浆后得到成品，挤浆后产生的助剂回流液进行回流循环利用。2.如权利要求1所述的一种本色浆产品的制备工艺，其特征在于：所述步骤(4)中，所述助剂添加量与干度调节剂添加量的质量比为1:1.4-2。3.如权利要求1所述的一种本色浆产品的制备工艺，其特征在于：所述除铁处理为两段式，原料经粉碎后先经一段除铁，除去原料中贴近皮带表层的含铁杂质，再经二段除铁，除去原料内部含铁杂质。4.如权利要求1所述的一种本色浆产品的制备工艺，其特征在于：所述制浆包括一段制浆、二段制浆和三段制浆三个连续的阶段，每个阶段又分为原料传输与原料磨浆。5.如权利要求4所述的一种本色浆产品的制备工艺，其特征在于：所述一段制浆：原料经分丝帚化后，进入一段原料传输阶段，加入质量比1:1.5-2的助剂和干度调节剂，使原料干度达到50-70％，传输阶段温度为50-90℃，将浆料输送至一段磨浆机；一段磨浆机将浆料进行揉磨，磨浆温度在70-110℃，获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢彪，
申请(专利权)人：北京华浩荣创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11