一种菌草化机浆及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于制浆造纸技术领域，更具体地涉及一种菌草化机浆及其制备方法和应用。本发明专利技术采用绿洲1号菌草作为化学机械浆的原料，绿洲1号的综纤维素含量高，纤维形态好，细小纤维组分偏少，且纤维的平均长度较长，比常规的桉木和杨木等阔叶木的要长，从纤维形态方面来说，绿洲1号是一种较为优质的制浆纤维原料。本发明专利技术采用化学机械法制浆的制浆得率较高，且制得的浆中纤维强度较强，提升了浆的质量和应用此浆生产的纸箱或硬纸板等的强度和耐折性能，可以替代废纸浆用于各类包装纸板的抄造和纸浆模塑产品。本发明专利技术克服了目前木本原料制浆大量砍伐森林造成的生态压力和草本原料制浆得率低并且黑液产生量大，环境污染严重的缺点。环境污染严重的缺点。环境污染严重的缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种菌草化机浆及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于制浆造纸
，更具体地涉及一种菌草化机浆及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]化学机械浆(英文名称chemi
‑
machanical pulp)简称CMP，是纸张制造过程中一种中间产品纸浆的名称。制造纸张的原料是各种纤维原料，例如木材、非木材(如稻草、麦草、甘蔗渣、竹类、棉杆等)、韧皮类纤维(麻、桑皮、枸树皮等)、废棉(或棉短绒)以及其他纤维。这些纤维原料首先需切碎并蒸煮制成纸浆，由于这些纤维材料的组成和化学成分各异，因此有不同制浆工艺。纸浆制造过程就是利用化学方法或机械的方法、以及两者相结合的方法使这些纤维原料中的纤维解离，再经净化或精制成本色纸浆或漂白纸浆。按制浆方法可分成机械法、化学法和化学机械法。其中，化学机械浆(chemi
‑
mechanical pulp，CMP)包括化学热磨机械浆(chemi
‑
thermo
‑
mechanical pulp CTMP)和普通化学机械浆(chemi
‑
mechanical pulp CMP)。
[0003]纸张制造中的制浆过程：普通化学机械浆与化学热磨机械浆两者之间没有明显的界限，其工艺过程也极相似。无论CMP及CTMP用于处理木片的化学品有亚硫酸钠、烧碱
‑
亚硫酸钠、烧碱。一般针叶材多用亚硫酸钠(或加入少量的烧碱)，阔叶材多用烧碱(加入少量亚硫酸钠)。影响纸浆质量的主要因素有木材种类、木片质量、磨浆浓度、预汽蒸条件、化学浸渍条件、磨浆压力、盘磨结构、盘磨机转数等。
[0004]普通化学机械浆(CMP)原料木片经受较强烈的化学处理，纸浆的率较低，磨浆可在常压下进行。一般针叶材的化学处理条件为蒸煮液亚硫酸钠浓度12
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17％，在130
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170℃下预热10
‑
60min，蒸煮后的木片经挤压出多余的药液后进行两段磨浆，两段磨浆间常设有洗涤装置。阔叶材化学处理采用15
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20％的亚硫酸钠蒸煮液，150
‑
160℃，蒸煮15
‑
40min，CMP得率86
‑
88％。
[0005]化学热磨机械浆(CTMP)木片在磨浆前先经化学处理，其目的是在尽可能保留木材成分不变的基础上软化木材，使纤维变得柔软，提高纤维间的结合力，因此其长纤维的组分明显较CMP提高，改变纸页的光学性质，提高纸页强度。木片预汽蒸温度为125
‑
130℃，2
‑
3min，针叶材亚硫酸钠用量2
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3％；阔叶材亚硫酸钠用量3
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4％，氢氧化钠2
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3％，CTMP得率90
‑
92％。
[0006]蒸煮废液的回收利用：蒸煮液含有大量木素磺酸盐、糖类及其降解的产物、无机物等，具有很高的BOD、COD，很好的回收利用是中性亚硫酸法纸浆工业重要的环境保护的课题。
[0007]与化学法制浆相比，化学机械法浆(简称化机浆)具有诸多优点，如得率高、吨浆能耗低、污染程度小、设备投资少等。当前化机浆主要包括预浸渍碱性过氧化氢机械浆(Preconditioning Refiner Chemical Alkaline Preoxide Mechanical Pulping，PRC
‑
APMP)和漂白化学热磨机械浆(Bleaching Thermomechanical Chemical Pulp，BCTMP)。因
化机浆较化学浆价格便宜，且化机浆运用后能够提高成纸的松厚度，不透明度。故现在很多纸厂会用部分化机械浆取代化学浆以达到改善成纸品质，降低生产成本的目的。
[0008]草类原料，如麦草，是我国造纸工业的主要原材料，占我国造纸工业原材料的50％以上。目前麦草等草类原料主要采用化学法制浆，如烧碱法、硫酸盐法等，制浆得率较低(一般低于50％)，在生产过程中产生的大量黑液难以进行有效地回收，造成了严重的环境污染问题。据统计，1998年我国制浆造纸工业排放废水中化学需氧量(COD)约占全国工业COD总排放量的46％，居第一位(国际造纸，2000，5：20)，其中黑液是COD的主要来源。因此，研究纸浆得率高、污染程度低的草类原料的机械法制浆技术具有重要意义。但由于与木材相比，麦草等草类原料的纤维长度本身就比较短，如采用单纯的机械法制浆，则由于在磨浆过程中会过度切断纤维而大大损伤纸浆强度，因此，发展具有化学预处理的化学机械制浆工艺更适合于用草类原料来制备具有较好强度性能的纸浆，其中，由于APMP制浆工艺所具有的诸多优点，使得研究麦草原料的APMP制浆更有实际意义和环保意义。
[0009]CN03139030.7草类原料碱性过氧化氢机械制浆的方法，该方法由热水浸渍、挤压脱水、第一次化学预处理、第一段磨浆、酶处理、第二次化学预处理、第二段磨浆等步骤组成；其中酶处理位于第一段磨浆之后，第二次化学预处理之前，所用酶液为半纤维素酶液或半纤维素酶与木素过氧化物酶的混合酶液，酶处理条件为浓度3
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15％，30
‑
180分钟，40
‑
70℃，体系pH3.5
‑
6.5，木聚糖酶用量为每克绝干原料2
‑
40IU，木素过氧化物酶用量为每克绝干原料0.1
‑
1.0IU；本专利技术具有制备出的纸浆白度高、强度好，废液易处理等优点，可应用于以草类为原料的造纸企业。
[0010]CN200610042014.5禾本科植物类快速冷浸机械制浆工艺，除尘
→
加药冷浸
→
洗涤
→
加药磨浆
→
挤浆
→
加药拌浆
→
漂白
→
洗涤
→
加药提白。本专利技术的有益效果是：采用新工艺方法的优点如下：(1)冷浸时间大大缩短，仅需要4小时左右；(2)将洗涤的工艺提前到磨浆前实行，从而大大减少了洗涤设备、降低能耗和节省水源，使制浆的成本大大降低；(3)磨浆工艺与漂白工艺同步进行；(4)提白工艺使禾本科植物类的纤维的白度提高，实现了新的突破；(5)本工艺设备投资较少，节省了大量的能源，更适宜大规模工业生产。
[0011]CN102720085A一种基于氨法预处理的麦草化机浆的制备方法，将麦草剪切至3.0
‑
5.0cm的长度，将之在实验室蒸煮器中进行预处理，其间加入计量的尿素和氢氧化钾，经升温、保温等处理后，取出草片，测定其卡伯值，然后进行后续磨浆处理至成浆。采用实验室抄片器抄制手抄片，成浆手抄片的环压强度指数为9.43N
·
m/g，裂断长为4.87Km，紧度为0.53g/cm3，均达到了瓦楞原纸国家标准中A级水平，预处理过程中所产生的废液中碳元素含量为0.69g/L，氮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种菌草化机浆，其特征在于，其加拿大游离度为260
‑
275mL，松厚度为2.40
‑
3.20cm3/g，耐破指数为0.60
‑
1.30kPa
·
m2/g，撕裂指数2.2
‑
4.5mN
·
m2/g，抗张指数为15.5
‑
26.8N
·
m/g。2.根据权利要求1所述的菌草化机浆，其特征在于，所述菌草为绿洲1号。3.根据权利要求1所述的菌草化机浆，其特征在于，所述菌草化机浆的其加拿大游离度为270mL，松厚度为2.44cm3/g，耐破指数为1.26kPa
·
m2/g，撕裂指数4.23mN
·
m2/g，抗张指数为26.69N
·
m/g。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述菌草化机浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将切碎、水洗并脱水后的绿洲1号草片进行预汽蒸，得到软化草片；将所述软化草片进行第一段挤压之后实施第一段化...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘平山，林占熺，林冬梅，王志明，李建民，吕祥熙，
申请(专利权)人：中福海峡平潭发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：