一种通过强化疏解提高草浆打浆度和强度的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过强化疏解提高草浆打浆度和强度的方法，本发明专利技术方法利用强化疏解技术对草浆进行疏解，草浆不借助打浆作用就可使其打浆度最高升至70ºSR；本发明专利技术方法具有对纤维切断极少、打浆度上升快、纸浆强度高、提质作用明显、节能和高效的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种通过强化疏解提高草浆打浆度和强度的方法
本专利技术属于草浆机械处理
，特别涉及一种通过强化疏解提高草浆打浆度和强度的领域。
技术介绍
稻、麦草作为我国一类资源庞大的农作物秸秆，其用作造纸原料具有非常可观的前景。随着制浆技术不断地进步和对草类制浆系统存在问题不断地改进，草类的清洁化制浆水平也有了较大幅度的提高。在我国木材资源严重紧缺并已长期制约着制浆造纸工业发展的大背景下，只要把稻、麦草纸浆清洁化制备的工作做好，同时把稻、麦草纸浆品质的保证和应用的领域拓展工作做好，则能大大缓解我国造纸资源供给严重不足的压力，加快草类制浆造纸工业的发展步伐，整体提升我国造纸工业的水平。草类纸浆的制备，即便是完全实现清洁化生产，也只能说是完成了从草类原料向纸浆纤维转化的过程。至于从草类纸浆到纸产品的应用，则由于其纤维相对较短，不容易分丝帚化，且含有较多的非纤维细胞，对成纸带来的掉粉、掉毛、物理强度偏低等问题，使其基本局限于只能在中低端纸产品中的应用，被公认为是附加值最低的一类纸浆。通常，草类纸浆的初始打浆度多在30ºSR以上。在将其用于造纸时，采用常规疏解及轻微打浆的方式进行处理即进入造纸系统。这种打浆处理方式也是为了不使草浆打浆度上升过快，对纤维产生明显的切断，因为稻、麦草浆的打浆度通常到45ºSR之后，其成浆的物理强度，特别是撕裂强度就会出现下降，此后的打浆对稻、麦草浆纤维具有致命性的破坏作用。因此，稻、麦草浆基本都未分丝帚化就被用于造纸，期望其对纸张物理强度有积极的贡献也就无从谈起。要是草浆具有一定的分丝帚化程度，又不能降低其成纸的物理强度，甚至还要获得更强的纸张强度就是一个亟待破解的瓶颈问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种通过强化疏解提高草浆打浆度同时提高纸浆强度的方法，采用该方法处理后的纤维的外部细纤维化好、少有切断、成纸强度较好的特点，且处理过程节能、高效。本专利技术通过强化疏解提高草浆打浆度和强度的方法中，草浆是以农作物废弃物稻草、麦草作为原料经常规化学蒸煮获得的纸浆。本专利技术通过强化疏解提高草浆打浆度和强度的方法按照以下具体步骤进行，文中百分比除特别说明外均为质量百分比：（1）称取一定量的草浆置于烧杯中，加水将其调节为质量百分比浓度3%～10%的纤维悬浮液；（2）将步骤（1）中调好浆浓的纸浆悬浮液转移至纸浆疏解机中，其中疏解机中设置有带螺旋叶片的搅拌轴，螺旋叶片厚度为10～15mm，螺距为40～60mm；在20～30℃下密闭对纸浆悬浮液进行强化疏解，调节疏解速度和时间以达到预定打浆度38°SR～70°SR；其中草浆为稻草浆，则打浆度为40°SR～70°SR，若是麦草浆则打浆度为38°SR～60°SR。（3）强化疏解完成后，调低疏解速度至60～150r/min，以保持疏解机内的浆料随搅拌叶运动而没有发生纤维碰撞交缠，减少产生絮聚团或团状物的机会，此时疏解机的搅拌叶片的转动不影响浆料的打浆度；（4）取浆料按国家标准测定浆料的打浆度，打浆度值未能达到预定目标时，重复步骤（2）、（3）继续疏解浆料，直至满足预定打浆度值为止；（5）疏解到预定打浆度的草浆，按国家标准进行纸页的抄片、恒温恒湿纸页标准物理强度的测定。所述步骤（2）强化疏解的疏解速度为1500～5000r/min，处理时间5～40min。本专利技术相对于现有技术的优点：（1）针对稻草化学浆、麦草化学浆，用强化疏解方式进行疏解，稻草浆的打浆度最高可上升至70°SR左右，麦草浆的打浆度最高可上升至60°SR左右；（2）稻、麦草浆经强化疏解主要靠对纸浆纤维的细纤维化实现其打浆度的上升，即便是到高打浆度时，对纤维的切断作用都可以忽略不计；（3）疏解纸浆的物理强度一直呈增加的趋势，到高打浆度时的综合物理强度比传统打浆时的高出30%左右。传统的疏解方法对纸浆所起到的作用主要是均匀分散纸浆纤维。其对木材纸浆的疏解即便充分，充其量也只能增加1至2°SR的打浆度。相比较而言，草浆经传统疏解设备疏解后，稻草的打浆度最大能上升55°SR左右，麦草的能接近50°SR，且所需的疏解时间会很长。因此，当需要将稻、麦草浆的打浆度提高到45°SR以上时，均采用实验室的打浆机或磨浆机强化打浆作用，通过增加纤维的切断来加快纤维细纤维化与帚化来达到提高纸浆打浆度的目的。然而，稻、麦草浆因打浆切断纤维的原因，其纸浆强度往往在45°SR前后就出现下降，特别是与纤维长度呈正比关系的撕裂强度的下降比较明显。这使得本身强度就偏低的稻、麦草浆应用附加值受到了极大的限制。应用带有强化疏解作用的疏解机则是通过强化了的水力剪切作用和叶片与浆中纤维的钝角触碰作用和通过提高疏解叶片转速以加大水力剪切力和与纤维碰撞的频率和强度，整个疏解过程避免了像打浆过程那样锐利刀片对纤维切断的剪切作用，从而一直保持纸浆纤维长度基本不变，对纸浆纤维的强度的提高起到重要作用；在疏解提升打浆度的过程中，打浆度的上升主要是通过对杂细胞的破解及纤维细胞壁的柔化、外部细纤维化作用来实现，因此纸浆的撕裂、抗张、耐破强度到55°SR以前都还一直呈现增加的趋势，之后打浆度的上升对这几项指标的影响才趋小，即便是稻草浆到了近70°SR的高打浆度，也基本未见纸浆强度下降，而麦草浆疏解到近60°SR的高打浆度时，其纸浆强度还有所上升。基于这些效果，通过本强化疏解技术的应用，草浆不仅可以免除打浆的过程，使纸浆的打浆度上升到高打浆度的范围，同时还能提升纸浆的物理强度，能拓展其在中高档纸产品当中的应用。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步描述说明，但本专利技术保护范围不局限于所述内容，实施例中所有百分比除特别说明外均为质量百分比。实施例1：本通过强化疏解提高草浆打浆度和强度的方法，具体内容如下：本实施例以稻草浆为疏解对象，经强化疏解后测定其打浆度、纸浆强度指标，具体步骤如下：（1）称取草浆并加水将其调节为质量百分比浓度10%的纤维悬浮液，制备中揉搓分散均匀；（2）将步骤（1）中调好浆浓的纸浆悬浮液转移至纸浆疏解机的疏解槽中，密闭好疏解机，其中疏解机中设置有带螺旋叶片的搅拌轴，叶片厚度为10mm，螺距为40mm，然后在25℃、2000r/min下对纸浆悬浮液进行强化疏解5min，以达到预定打浆度40°SR；（3）调低步骤（2）中疏解机的转数至60r/min，打开疏解槽盖，用专用取样杯从槽内均匀流动的浆中取20mL纸浆悬浮液，即相当于绝干量为2g的纸浆纤维，一共取两份供打浆度平行测定，同时取少量用于纤维形态表征，而后停止疏解机转动；（4）将步骤（3）中所取的纸浆悬浮液转移至打浆度测定专用1000mL量筒内，加水至1000mL，按标准方法测定疏解后纤维悬浮液的打浆度值，达到预定打浆度值；（5）利用纤维质量分析仪测定疏解后纸浆纤维的形态参数；（6）取出步骤（4）中疏解好的纸浆，其中一部分用于对纸浆物理性能进行测定与分析，纸页的抄造与物理指标的测定均按标准进行。疏解稻草浆的结果：打浆度：40°SR，纤维平均长度：0.398mm，撕裂指数：4.68mN·m2/g，抗张指数：54.9N·m/g，耐破指数：2.54kPa·m2/g。实施例2：本通过强化疏解提高草浆打浆度和强度的方法，具体步骤如下：（1）称取草浆并加水将其调节为质量百分比浓度6%的纤维悬浮液，制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过强化疏解提高草浆打浆度和强度的方法，其特征在于具体工艺步骤如下：（1）称取草浆并加水将其调节为质量百分比浓度3%～10%的纤维悬浮液； （2）将步骤（1）中调好浆浓的纸浆悬浮液转移至纸浆疏解机中，其中疏解机中设置有带螺旋叶片的搅拌轴，叶片厚度为10～15mm，螺距为40～60mm，在20～30℃下密闭对纸浆悬浮液进行强化疏解，调节疏解速度和时间以达到预定打浆度38°SR～70°SR；（3）强化疏解完成后，调低疏解速度至60～150 r/min；（4）取浆料按国家标准测定浆料的打浆度，打浆度值未能达到预定目标时，重复步骤（2）、（3）继续疏解浆料，直至满足预定打浆度值为止；（5）疏解到预定打浆度的草浆，按国家标准进行纸页的抄片、恒温恒湿纸页标准物理强度的测定。

【技术特征摘要】
1.一种通过强化疏解提高草浆打浆度和强度的方法，其特征在于具体工艺步骤如下：（1）称取草浆并加水将其调节为质量百分比浓度3%～10%的纤维悬浮液；（2）将步骤（1）中调好浆浓的纸浆悬浮液转移至纸浆疏解机中，其中疏解机中设置有带螺旋叶片的搅拌轴，叶片厚度为10～15mm，螺距为40～60mm，在20～30℃下密闭对纸浆悬浮液进行强化疏解，调节疏解速度和时间以达到预定打浆度38°SR～70°SR；（3）强化疏解完成后，调低疏解速度至6...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈克利，邵思成，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53