一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆、其制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆、其制备方法及其应用。所述的未漂浆的白度４０－５５％ＩＳＯ，裂断长为５．０－７．６ｋｍ，撕裂度为２３０－２８０ｍＮ，耐折次数为１３－７０次，打浆度为３２－３８°ＳＲ。所述的制备方法包括碱法蒸煮、氧脱木素，所述的碱法蒸煮是将稻草原料蒸煮成硬度为高锰酸钾值１６－２８，相当于卡伯价２４－５０的高硬度浆。本发明专利技术的未漂浆强度较高，尤其是裂断长和耐折次数已经超过了阔叶木浆的水平，可以用于制造强度很高的瓦楞纸、餐盒、包装纸等，或者仅需加入很少的木浆而更广泛的应用于制造其他纸品，大大减少了产品的成本，又保证了产品的强度。本发明专利技术的方法通过控制蒸煮得到的浆的硬度，然后进行氧脱木素处理，既使得木素得到有效的脱除，又尽量减少了纤维的降解，从而能够得到强度好的未漂浆。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种未漂浆及其制备方法，特别是一种稻草原料碱法蒸煮制备的未 漂浆、其制备方法及其应用。
技术介绍
目前，世界纸浆原料大部分是木材，特别是美国、加拿大、北欧各国和俄罗斯 10 等发达国家，几乎全部用木材制浆。随着木材需求量的逐年增加，木材价格也不.断 上涨。许多木材资源少的国家需要大量引进木材，而即使是木材资源较丰富的国家， 如加拿大，也预计不久就会出现原木供不应求的局面。因此，原料问题已经成为各 国发展制浆工业的重大问题，制浆原料的来源也在不断扩大。在制桨造纸行业，利用禾草类原料进行制浆在我国是较为常见的一种制浆方法。 15 未草类植物制浆原料主要包括稻草、麦草、甘蔗渣、龙须草、芦苇、竹、麦秆、棉 秆、高粱秆等，其常用的制浆工艺可以参考《常用非木材纤维碱法制浆实用手册》 以及中国造纸学会碱法草浆专业委员会编写的《常用非木材纤维碱法制浆实用手 册》。用植物纤维生产纸浆的方法有化学法、机械法、化学机械法。化学法制桨是 20 借助化学作用，通过除去植物纤维原料中的某些成分使原料离解成浆，是一种应用 最广泛的制浆方法，在化学法蒸煮中又分石灰法、烧碱法、蒽醌-烧碱法、硫酸盐法、 亚硫酸盐法蒸煮。如现有技术中的亚硫酸盐法，其工艺过程是首先进行备料，将进行过预处理的 生产纸浆的原料装入蒸球、立锅和连蒸(蒸煮锅、立式蒸煮锅、连续蒸煮器)等设备中， 25 再加入亚硫酸铵等化学药品，往蒸球、立锅或连蒸中通入蒸汽加热、保温一段时间 后得到粗浆。目前，多数制浆造纸企业都面临着造纸原料紧缺、能源紧张、环境污染、纸浆 特别是草浆质量不高的问题。随着我国加入世界贸易组织，造纸工业面临的形势更 加严峻，企业之间的竞争也日趋激烈。如何降低生产成本，降低污染，提高产品质 30 量来满足以纸为原料的下游产业，如印刷、新闻出版、包装、巻烟等行业，是造纸4工作者需要考虑的问题。基于上述因素，使得人们不得不进一步研究如何降低造纸 的成本。未草类制浆技术是一个系统工程，要根据禾草纤维原料的生物结构的不均一性 和化学组成的特殊性对制浆的全过程进行研究，禾草类纤维制浆具有以下特点1. 5 重备料，除硅，除杂细胞，提高纸浆质量及滤水性，减少黑液的排放；2.禾草纤维脱 木素的特性。由于禾草纤维中有较多的碱易溶木素，使其制浆难度降低，但同时它 又要求有较高的脱木素率才能使纤维解离，因此它的制浆方法应与木材有很大的不 同。3.由于原料中硅含量高，碳水化合物含量高，造成其黑液粘度高，回收难度大。 4.禾草类纤维中含有大量杂细胞，对造纸形成一系列危害。5.草浆的漂白性能较木材 10 好，易采用短流程进行漂白。黑龙江造纸2003年第4期发表了题为"稻草亚铵法优化蒸煮工艺条件"的文章， 该文章公开了稻草亚铵法蒸煮的优化条件，但是该蒸煮的方法所制备的纸浆的质量 不高。另外，白度较低的未漂浆所制成的纸品的应用范围越来越广，如瓦楞纸、餐盒、 15 包装纸等，但是由稻草原料制得的未漂浆强度还不是很高，需要加入其他由木材制 得的浆来提高强度，因而提高了成本。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，该浆强度 20 好，具有较高的裂断长、撕裂度和耐折次数。为了实现本专利技术的目的，提供一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，所述的未 漂浆的白度为40-55XISO，裂断长为5.0-7.6km，撕裂度为230-280mN，耐折次数为 25-90次，打浆度为32-38° SR;优选所述的未漂浆白度为45-55%ISO，裂断长为 6.0-7.6km，撕裂度为250-280mN,耐折次数为35-90次，打浆度为32-36°SR。 25 本专利技术的另外一个目的在于提供一种上述未漂浆的制备方法，包括碱法蒸煮、氧脱木素，所述的碱法蒸煮是将原料蒸煮成硬度为高锰酸钾值16-28，相当于卡伯价 24-50的高硬度浆，优选硬度为高锰酸钾值18-27，相当于卡伯价29-48的高硬度浆； 更优选硬度为高锰酸钾值20-25相当于卡伯价34-42的高硬度浆。传统的技术往往将浆 的硬度煮得很低，造成浆料强度的大幅下降，本专利技术通过蒸煮得到硬度较高的浆， 30再进行后续的处理步骤，保证了得到的未漂浆的强度。需要说明的是，本专利技术所述的未漂浆指的是原料经过碱法蒸煮、氧脱木素处后得到的浆。本专利技术所述的碱法蒸煮包括蒽醌一烧碱法蒸煮，包括如下步骤1) 在稻草原料中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量9-15%,液比为2—4,蒽醌加入量为绝干原料量的0.5 —0.8%;优选所述的用碱量5 为以氢氧化钠计对绝干原料量的9-13%;更优选所述的用碱量为以氢氧化钠计对绝干 原料量的9-11%;2) 通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为100—130'C时保温20—40分钟，进行 小放汽，继续加热升温至160—I65。C，保温60-90分钟。本专利技术所述的碱法蒸煮为硫酸盐法蒸煮，包括如下步骤 10 1)在稻草原料中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的8—11%，液比为l: 2 — 4,硫化度为5-8%;2)入蒸汽进行加热，加热升温至温度为110—140'C时保温20-40分钟，进行小放汽，继续加热升温至165 — 173'C，保温60—90分钟。 所述碱法蒸煮为碱性亚钠法蒸煮，包括如下步骤 15 1)在稻草原料中加入蒸煮药剂，其中，氢氧化钠用量以绝干原料重量计为11一15%，亚硫酸钠为2 — 6%，蒽醌为0.02—0.08%，蒸煮液比为1:3-4; 2)通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为100—120"C时保温20—40分钟，进 行小放汽，继续加热升温至160-165°C，保温60-90分钟。蒸煮过程是制浆的关键步骤，由于木材与草类原料的组织结构、微观结构、化 20学组成以及木素分子结构等均有差异，因此，在蒸煮过程中脱木素反应历程也有很 大的差别。对于稻草原料碱法蒸煮脱木素反应历程，包括升温和保温两段。稻草原 料的特点是木素脱除较为容易，而与木材原料相比，木素大量溶出的温度提前较多。 在稻草原料硫酸盐蒸煮时，就发现次生壁木素、符合胞间层和细胞角木素都在蒸煮 一开始就同时进行脱除。稻草原料一般含有较多的半纤维素和较少的木素，而且半 25 纤维素主要存在于细胞壁里，这就有助于蒸煮脱木素的过程。本专利技术的方法中，蒸 煮化学药液用量少，蒸煮及保温的时间短，在大量去除稻草原料中的木素的同时， 尽可能的减少了纤维素及半纤维素的降解和损伤。在现有技术的蒸煮的过程中，在 制备纸浆时存在蒸煮和保温的时间长，蒸煮的温度高，保温时间长的问题。而在本 专利技术的方法中，蒸煮药液的用量少，蒸煮和保温的时间大大縮短。 30 蒸煮的过程一般包括三个过程(1)蒸煮液向原料内部渗透的过程；(2)碱液与原料起化学方应的过程；(3)反应物从原料中溶出的过程。此三过程既分阶段， 又几乎同时交叉进行，根据不同纸浆的需要，适当除去原料中的木素和杂质，使纤 维之间的结合力下降，促使纤维离解成浆。因此，蒸煮的目的在于利用蒸煮液的作 用，适当地除去原料中的木素，尽可能保留纤维素和部分半纤维素以利于抄纸。在 5 蒸煮过程中，由于高温蒸煮以及化学蒸煮药液的使用，原料中的木素、纤维素和半 纤维素以及其它成分均会发生一定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稻草原料碱法蒸煮制备的未漂浆，其特征在于，所述的未漂浆的白度为４０－５５％ＩＳＯ，裂断长为５．０－７．６ｋｍ，撕裂度为２３０－２８０ｍＮ，耐折次数为２５－９０次，打浆度为３２－３８°ＳＲ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松涛，宋建军，宋明信，杨吉慧，
申请(专利权)人：山东泉林纸业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]