玉米秆为原料制造纸浆的工艺制造技术

一种玉米秆为原料制造纸浆的工艺，是将玉米秆放在凉处进行完全干燥，切成３－４ｃｍ账，去掉外皮上的落叶及杂物，将秆芯去掉并将其制成具有一定大小的原料，然后将原料在浓度为１０－１５％的蒸煮液中进行蒸煮，捞出原料放入水中进行中和，高温干燥即成为纸浆原料，纸浆原料加水调至浓度达到１０％ｗｔ／ｗｔ后，浸积２小时，按ＴＡＰＰＩ标准Ｔ２４９ＰＭ－７４方法用ＰＦＩｍｉｌｌ打浆机打浆，本发明专利技术以一年生玉米资源作为纸浆原料，取代了木材，同时具有工艺简单，成本低，易于实施等优点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造纸桨的工艺，特别是以玉米秆为原料制造纸桨的工艺。随着国民经济的发展，人民的生活水平不断提高，各种书籍、报纸、板纸、箱纸等用纸的需求量日益增加，因此纸桨的需求量逐年逐增。目前纸桨原料的来源主要取自寒带地区生长数十年的针叶树，在中国，盛产这一树种的东北三省木材不仅资源有限，而且由于多年的采伐，本来有限的资源已到了接近枯竭的程度，基于这种情况，今后的政策基点应该是首先考虑造林和育林然后才是伐林，由于造纸业的发展将会带来毁林及由此会引起环境破坏，伐林造纸会受到限制，这样解决新的纸桨原料来源问题变得十分紧迫。本专利技术的任务是针对纸浆来源所面临的问题，开发从一年生禾草类植物中抽出和加工纤维素的技术和以这种纤维素为原料制造纸桨的工艺。本专利技术的任务是以如下方式实现的将玉米秆放在阴凉处进行完全干燥，切成3-4cm长，然后去掉粘附在外皮上的落叶及其它杂物，劈开后将秆芯去掉；用破碎机和粉碎机制成具有一定大小的原料；将原料在浓度为10-15％的NaOH或Na2SO3、Na2S或Na2CO3溶液，温度150℃，时间为2-4小时的条件下进行蒸煮；用100目的筛子捞出经过蒸煮的试料，取下筛网上留下的捞出物；放入水中沉积约一天时间进行中和；在80℃温度下干燥5小时即为纸桨原料；将桨化的干试料(也就是纸浆原料)加水调至浓度达到10％wt／wt后，充分浸积2小时以上；按TAPPI标准T249PM-74方法用PFImill打桨机打浆(打桨条件打桨比压1．8kg／cm2，刀间距0．3mm)，以打桨度40°SR为前后基准时，在硫酸盐法中打桨时旋转500次，而在碱性亚硫酸盐法中打桨时旋转1100次。本专利技术由于利用一年生玉米秆资源作为纸桨原料，这样将会对防止因造纸而产生的大量毁林现象，从而保护自然环境，解决造纸原材料来源问题，具有重大的经济效益和社会效益；本专利技术的工艺简单，成本低，易于实施，同时本专利技术所使用的玉米秆纸桨原料具有以往任何纸桨原料所不具有的特点，能够开发出具有中国特点的传统中国式纸桨和纸张。本专利技术的一个最佳实施例，将玉米秆放在阴凉处进行完全干燥，切成3-4cm长，然后去掉粘附在外皮上的落叶及其它杂物，劈开后将秆芯去掉，用破碎机和粉碎机制成具有一定大小的原料，将玉米秆原料放在浓度为10％的NaOH溶液中，在温度150℃，时间为2-4小时的条件下进行蒸煮，然后用100目的筛子捞出，经过蒸煮的原料，取下筛网上留下的捞出物，放入水中沉积约一天时间进行中和，然后在80℃温度下干燥5小时即为纸桨原料，将桨化的干试料(也就是纸浆原料)加水调至浓度达到10％wt／wt后，充分浸积2小时以上，然后按TAPPI标准T248PM-74方法用PFImill打桨机打浆(打桨条件打桨比压1．8kg／cm2，刀间距0．3mm)，以打桨度40°SR为前后基准时，在硫酸盐法中打桨时旋转500次，而在碱性亚硫酸盐法中打桨时旋转1100次。纸桨漂白漂白用试剂使用了次氯酸苏打、Na(CLO)2、ChlorKalk、Ca(Clo)2等。用氢氧化钠或硅酸钠将酸碱度调节为PH9-PH11。当纸桨浓度在4％-6％范围内时，实验温度定为40℃，当纸浆浓度在10％-16％范围内时，实验温度定为35℃。用酸性亚硫酸盐法制造溶解纸浆用亚硫酸盐法制造溶解纸浆时，利用能够最大限度地水解对溶解纸浆的质量有不良影响的半纤维素的酸性亚硫酸盐法进行蒸解，所得到的纸浆特性随蒸煮条件不同而不同。当亚硫酸浓度增加时，蒸煮液的PH值自动增高，结合亚硫酸的浓度越低，则间接地表示纤维素聚合度的粘度就越大，因为这时能够更有选择性地进行脱木素反应和半纤维素的水解，并对纤维素产生分解作用。虽然制造高张力轮胎丝或高弹性纤维时使用的溶解纸浆是在强酸性低PH值条件下蒸煮的亚硫酸盐纸浆较为合适，但是如赛璐粉(玻璃纸)等，需要使用低聚合度的溶解纸浆时，也可在比蒸煮时所调节的PH值更高的PH条件下进行蒸解。用硫酸盐法制造溶解纸浆用硫酸盐蒸煮法制造溶解纸浆时，虽然也想如同亚硫酸盐法一样，在造纸用纸浆的蒸煮条件下制造溶解纸浆，但在漂白过程中很难除掉在蒸煮过程中经过碱处理稳定化的半纤维素，从而也很难达到溶解纸浆标准所要求的α-纤维素纯度。利用予水解-硫酸盐法，可通过作为予水解条件加入硫酸或亚硫酸的方法进行水解，也可以在只加水进行高温加热的条件下利用从木材中生成的草酸使半纤维素进行水解。但根据溶解纸浆的用途及与其相关的质量要求不同，使用条件也不相同。通常用0．5％H2SO4水溶液在150-180℃的条件下，进行0．5-2小时处理，经过废液分离后，采用和造纸用纸浆相同的蒸煮条件，对于针叶树木材按硫化度25％的组成要求加入NaOH+Na2S和20％的Na2O，对于阔叶树木材按硫化度25％的要求加入NaOH+Na2S和16％的Na2O，在170℃温度条件下蒸煮90分钟。溶解纸浆的漂白工艺对纸浆进行漂白时，通常使用氧化剂，并为了只在第一阶段除去残留木素，使用氯气。在氯化阶段通过氯和木素的置换反应，促进下一步的碱溶液，使其进行氧化分解以利于溶出，并与不饱和脂肪酸、树脂酸及未蒸解物进行反应，实现疏水化。氯化后，紧接着进行热碱抽出，这时脂肪酸、腊和其它脂类成分也进行碱水解(皂化)，使脂肪游离为肥皂状态，以溶解未蒸解物及已分解的木素碎片。在碱抽出阶段，最有效的表面活性剂是具有聚乙二醇(polyentylene glycol)分枝的壬基酚(nonyl phenol)。但纸浆的白度则采用和造纸用纸浆相同的漂白方法，相继使用次氯酸、二氧化氯或过氧化氢进行漂白，以提高纸浆的白度。因此，溶解纸浆采用和造纸用纸浆相同的漂白条件。漂白后除去不纯物质的方法加压下的热碱抽出溶解纸浆的漂白与造纸用纸浆不同，为了同时除去纸浆中存在的半纤维素或氯化的分解产物，在经过氯化阶段后，进行加压下的热碱抽出。这种方法主要用于通过亚硫酸盐法制得的溶解纸浆的漂白，与造纸用纸浆的漂白不同，将纸浆加入到浓度为NaOH(4-12％NaOH／pulp)的苛性钠溶液中，使之成为12-18％的纸浆后，在95-145℃的高温和加压的状态下处理1-2小时。但是，对高α-纤维素，只能在120℃条件下处理3小时，因为超过这个温度会引起纤维素的分解。冷碱抽出因为用预水解-硫酸盐法制造的溶解纸浆在蒸煮阶段已进行过高温碱性处理，故用热碱抽出没有效果，因此，这种溶解纸浆一般采用冷碱处理法进行精制。通常，冷碱处理时使用浓度低于18％的NaOH溶液，在40℃以下的温度下进行处理。在低温时，主要以物理性润胀作用为主，温度越低润胀度越大，但是，如果润胀度过大，对以后除去苛性钠和进行过滤和洗涤带来困难。相反，在温度高时，润胀度降低，可使以后的处理容易进行，但如果温度高于35℃，则α-纤维素含量将下降，达到50℃时，α-纤维素的含量降到最低，反而使得率增加，因此，工业上采用35℃左右的温度。另一方面，要制造高纯度的溶解纸浆，反复进行冷碱处理要比一次处理有效，将经过热碱处理得到的含有95．5％α-纤维素的溶解纸浆再用冷碱处理的热碱-冷碱处理法更为有效。即，制造超高纯度溶解纸浆的最佳热碱-冷碱处理方法是用热碱处理后，在10-15℃温度下，用11-12％的NaOH溶液进行处理。若在18℃温度条件下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玉米秆为原料制造纸桨的工艺，其特征在于： ａ、将玉米秆放在阴凉处进行完全干燥，切成３－４ｃｍ长，然后去掉粘附在外皮上的落叶及其它杂物，劈开后将秆芯去掉； ｂ、用破碎机和粉碎机制成具有一定大小的原料； ｃ、将原料在浓度为１０－１５％的ＮａＯＨ或Ｎａ↓［２］ＳＯ↓［３］、Ｎａ↓［２］Ｓ或Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］溶液，温度１５０℃，时间为２－４小时的条件下进行蒸煮； ｄ、用１００目的筛子捞出经过蒸煮的原料，取下筛网上留下的捞出物； ｅ、放入水中沉积约一天时间进行中和； ｆ、在８０℃温度下干燥５小时即为纸桨原料； ｇ、将桨化的干原料（纸浆原料）加水调至浓度达到１０％ｗｔ／ｗｔ后，充分浸积２小时以上； ｈ、按ＴＡＰＰＩ标准Ｔ２４９ＰＭ－７４方法用ＰＦＩｍｉｌｌ打桨机（打桨条件：打桨比压１．８ｋｇ／ｃｍ↑［２］，刀间距０．３ｍｍ），以打桨度４０°ＳＲ为前后基准时，在硫酸盐法中打桨时旋转５００次，而在碱性亚硫酸盐法中打桨时旋转１１００次。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金铁甲，柳海日，
申请(专利权)人：鱼京淑，
类型：发明
国别省市：22[中国|吉林]