一种精制混合竹浆及其制备方法以及该精制混合竹浆在造纸中的应用技术

本发明专利技术提供了一种精制混合竹浆及其制备方法及其应用，包括：精制混合竹浆是由第一精制竹浆和第二精制竹浆按照2.5～4∶1的比例混合而成的，第一精制竹浆是基于DDS深度氧化脱木素法制成的，第二精制竹浆是基于APMP法制成的，第一精制竹浆与第二精制竹浆的白度差为2～10％ISO，精制混合竹浆的白度值为24～40％ISO，抗张指数为30～60N

【技术实现步骤摘要】
一种精制混合竹浆及其制备方法以及该精制混合竹浆在造纸中的应用


[0001]本申请涉及制浆造纸领域，并且更为具体地，涉及一种将两种竹浆混合后，制备混合竹浆以及该混合竹浆在造纸中的应用。

技术介绍

[0002]传统制浆是指利用化学方法、机械方法或两者结合的方法，例如DDS(Displacement Digester System，置换蒸煮系统)深度氧化脱木素法、APMP(Alkaline Peroxide Mechanical Pulp，碱性过氧化氢机械浆)法等，使植物纤维原料离解变成本色或漂白纸浆的生产过程。通常采用的工艺过程是将植物纤维原料粉碎、蒸煮、洗涤、筛选、漂白、净化、烘干纸浆。
[0003]一般来说，不同的纸浆产品需要不同性能指标的纸浆，例如，对于食品领域的纸杯、纸碗等纸浆产品，卡纸需具有一定的厚度，以使纸浆产品具有较好的手感，同时卡纸需兼具一定的挺度，以避免在加工时被模具挤压而起皱。在实际的生产过程中，一般通过在纸浆中添加化学机械浆的方式，来提高食品领域纸浆产品的松厚度。
[0004]竹子具有储量大、成本低及生长周期短等特点，竹子纤维细胞壁厚、挺度高，成纸松厚度好、挺度高，是重要的制浆造纸原料。因此，利用竹子制备化学机械浆，再与食品领域的纸浆中进行混合，以制备混合浆料，提高食品领域纸浆产品的松厚度和挺度，具有一定的可行性。
[0005]然而，申请人在研究食品领域纸浆的混合过程中发现，将竹浆使用在造纸中，目前造纸行业内对食品领域纸浆产品的质量要求仅限于一些表观的指标值，如撕裂指数等一些基本的物理指标，制备的纸浆产品表面存在色差大等问题，且制备的纸浆产品难以同时实现既具有松厚度和挺度，又保证其物理强度，产品的综合质量难以保证；此外，由于竹子在加工过程中容易产生纤维束，而纤维束含量高不仅造成纸张表面出现纤维性尘埃的纸病，也会在打浆、精浆过程耗费更多能源。
[0006]比如，CN111778753A公开的一种用于本色生活用纸改善手感的本色竹浆及其制备方法，该方法为：将备好的竹料段采用低温双塔连续蒸煮工艺，加入适量碱，硫化度21～23％，再加入蒸煮剂，在蒸煮温度为145～148℃条件下，连续蒸煮5～6小时，得到粗浆；将蒸煮得到的粗浆料采用两段深度脱木素工艺，加入适量的碱、氧气和MgSO4，在氧脱温度为90～100℃条件下，连续氧脱反应40～60分钟，得到本色竹浆，该专利技术的用于本色生活用纸改善手感的本色竹浆的制备方法通过采用化学硫酸盐法制浆工艺及氧脱采用两段深度脱木素工艺，并对蒸煮步骤中的工艺参数进行调整制成本色竹浆，从而降低了竹浆纤维挺硬度，得到用于本色生活用纸改善手感的本色竹浆。很明显，该专利技术所采用的以竹浆为原料制备的生活用纸，在挺硬度上是较低的，不适合做食品纸浆产品；
[0007]又比如，CN109811570A公开了一种以鲜竹为原料活性法制造造纸用纸浆的工艺，包括：切竹；分片；超高压分级碾压：将竹片放置于碾压滚中分级碾压，分级碾压包括四至六
级碾压，各级的碾压力逐渐增大；搓丝；一次过滤挤压得到初滤竹浆；二次过滤挤压：向初滤竹浆中加水后加热搅拌之后再依序进行物理过滤和二次挤压，得到再滤竹浆，从开始原竹砍伐到二次过滤挤压完成，总时间不超过72h；生物酶软化纾解。该工艺在木素、氨基酸、黄酮、蛋白质等还处于液态时将其与竹纤维快速分离，有助于最大限度保持竹纤维的完整性，操作简单、成本低廉，节能、环保、绿色、低碳，值得推广应用。但遗憾的是，该专利技术并未涉及所制备产品的松厚度、挺度和物理强度。
[0008]综上，以竹子为原料制备可以用作食品纸品的竹浆成为了需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0009]有鉴于此，本专利技术提供了一种精制混合竹浆及其制备方法以及该精制混合竹浆在造纸中的应用，能够有效减小纸浆产品表面的色差，以及控制精制混合竹浆中的纤维束含量，进而提高纸浆产品的综合质量。
[0010]本专利技术提供的一种精制混合竹浆，是由第一精制竹浆和第二精制竹浆按照2.5～4∶1的重量比例混合而成的，其中，所述第一精制竹浆是基于DDS深度氧化脱木素法制成的，所述第二精制竹浆是基于APMP法制成的，所述第一精制竹浆与所述第二精制竹浆的白度差为2～10％ISO，所述的第二精制竹浆中纤维束重量含量低于第二精制竹浆总重量的0.1％；
[0011]该精制混合竹浆的白度值为24～40％ISO，抗张指数为30～60N
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m/g，撕裂指数为8～18mN
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m2/g，耐破指数为2.5～4.0kpa
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m2/g，松厚度为1.8～2.6cm3/g，挺度为10～60mN
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m。
[0012]其中，第一精制竹浆的白度为32～42％ISO，抗张指数为40～60N
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m/g，撕裂指数为12～20mN
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m2/g，松厚度为1.8～2.4cm3/g，耐破指数为3.0～4.0kpa
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m2/g，聚戊糖含量10～20％，纤维卷曲度为11～14％，综纤维素含量80～90％，一类纤维含量94.5～96.5％，二类纤维含量3.5～5.5％，所述聚戊糖含量的含量以及综纤维素含量均为占第一精制竹浆总重量的百分比，一类纤维含量和二类纤维含量是占综纤维素总重量的百分比。
[0013]其中，控制聚戊糖含量10％～20％，是为了保证第一精制竹浆的制浆过程对纤维原料的物理化学结构破坏程度较低，在后续机械打浆过程中，降低能耗同时能使浆料的物理强度指标达到较高的水平。
[0014]其中，控制综纤维素含量80％～90％，是为了保证第一精制竹浆的制浆过程对纤维原料中的木质素脱除程度较高，为浆料较高的物理强度指标提供保证。
[0015]其中，控制纤维卷曲度11％～14％，既能保证在打浆过程中纤维之间相互的“挤压”作用而使纤维达到更好的分丝帚化，为造纸过程中纤维之间的结合过程提供更多的结合位点，同时也可避免卷曲度过小，纤维在打浆过程被机械力作用而被“切断”，或者卷曲度过大时会增大打浆过程的难度和增加能耗。
[0016]其中，控制一类纤维含量保持在94.5％～96.5％，能降低造纸过程的纤维流失，降低浆料的成本；控制二类纤维含量保持在3.5％～5.5％，既能减少流失量，也能在一类纤维间起到“架桥”作用，有利于进一步提高纸张物质强度指标值。目前行业内对化学竹浆的质量要求仅限于表观的一些指标值，如抗张指数等物理指标，对上述纤维含量的关注度较少，上述对纤维含量的控制能够进一步提高竹浆制品的质量。
[0017]其中，第二精制竹浆的白度为22～32％ISO，抗张指数为20～40N
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m/g，撕裂指数
为7～12mN
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m2/g，松厚度≥2.8cm3/g，耐破指数为1.8～3.0kpa
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m2/g，游离度为300～410mlCSF，纤维束含量低于第二精制竹浆总重量的0.1％，pH值为8.8～9.2。
[0018]其中，所述精本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精制混合竹浆，其特征在于，是由第一精制竹浆和第二精制竹浆按照2.5～4∶1的重量比例混合而成的，其中，所述第一精制竹浆是基于DDS深度氧化脱木素法制成的，所述第二精制竹浆是基于APMP法制成的，所述第一精制竹浆与所述第二精制竹浆的白度差为2～10％ISO，所述的第二精制竹浆中纤维束重量含量低于第二精制竹浆总重量的0.1％。2.根据权利要求1所述的精制混合竹浆，其特征在于所述精制混合竹浆的白度值为24～40％ISO，抗张指数为30～60N
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m/g，撕裂指数为8～18mN
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m2/g，耐破指数为2.5～4.0kpa
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m2/g，松厚度为1.8～2.6cm3/g，挺度为10～60mN
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m。3.根据权利要求1所述的精制混合竹浆，其特征在于，所述第一精制竹浆的白度为32～42％ISO，抗张指数为40～60N
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m/g，撕裂指数为12～20mN
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m2/g，松厚度为1.8～2.4cm3/g，耐破指数为3.0～4.0kpa
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m2/g，聚戊糖含量10～20％，纤维卷曲度为11～14％，综纤维素含量80～90％，一类纤维含量94.5～96.5％，二类纤维含量3.5～5.5％，所述聚戊糖含量的含量以及综纤维素含量均为占第一精制竹浆总重量的百分比，一类纤维含量和二类纤维含量是占综纤维素总重量的百分比。4.根据权利要求1所述的精制混合竹浆，其特征在于，所述第二精制竹浆的白度为22～32％ISO，抗张指数为20～40N
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m/g，撕裂指数为7～12mN
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m2/g，松厚度≥2.8cm3/g，耐破指数为1.8～3.0kpa
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m2/g，游离度为300～410mlCSF，纤维束重量含量低于第二精制竹浆总重量的0.1％，pH值为8.8～9.2。5.根据权利要求1所述的精制混合竹浆，其特征在于，所述精制混合竹浆还包括调配辅料，所述调配辅料包括重量百分比为该精制混合竹浆总重量的0.01～0.03％的固着剂、0.02～0.03％的枞酸型树脂胶、0.02～0.05％的磨细矿物滑石、0.004～0.005％的三元微粒胶和0.03～0.05％的食用玉米淀粉。6.根据权利要求5所述的精制混合竹浆，其特征在于，所述调配辅料是所述第一精制竹浆和所述第二精制竹浆混合前分别加入到所述第一精制竹浆和所述第二精制竹浆中混合而成，分别制得含有所述调配辅料的所述第三精制竹浆和含有所述调配辅料的所述第四精制竹浆。7.根据权利要求5所述的精制混合竹浆，其特征在于，所述调配辅料是在所述第一精制竹浆和所述第二精制竹浆混合后加入到所述精制混合竹浆中的。8.根据权利要求1所述的精制混合竹浆的制备方法，其特征在于，包括：基于DDS深度氧化脱木素法，制备第一精制竹浆；并基于APMP法，制备第二精制竹浆；将所述第一精制竹浆和所述第二精制竹浆按照2.5～4∶1的重量比例进行混合，得到所述精制混合竹浆，其中，所述第一精制竹浆与所述第二精制竹浆的白度差为2～10％ISO，所述精制混合竹浆的白度值为24～40％ISO，抗张指数为30～60N
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m/g，撕裂指数为8～18mN
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m2/g，耐破指数为2.5～4.0kpa
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m2/g，松厚度为1.8～2.6cm3/g，挺度为10～60mN
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m。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在制备第一精制竹浆和第二精制竹浆之前，还包括：将竹块进行机械切削，堆存发酵30～60天，洗涤、脱水后经螺旋挤压分丝搓磨机机械挤压纵向分丝，得到长度10～80mm，宽度5～50mm的竹纤维原料粗竹丝。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述基于DDS深度氧化脱木素法，制
备第一精制竹浆，包括：将所述竹纤维原料粗竹丝转入压力容器，加入Na2O质量分数为6％～8％的制浆溶液，所述制浆溶液包括NaOH和Na2O，所述竹纤维原料粗竹丝与所述制浆溶液的质量比例为1∶4～6，在80～120℃预浸30～45min，然后在120～140℃、0.2～0.45MPa下加热60～80min，再在0.45～0.65MPa、145～155℃下加热60～85min，经过放料、筛选和洗涤工序，得到初始浆料；将所述初始浆料泵送至氧化反应塔，加入质量分数为0.003～0.005％的MgSO4和NaOH的混合反应液，通入工业氧气，在压力0.25～0.35MPa、温度60～90℃下进行60～240min的氧化还原反应，得到所述第一精制竹浆，所述第一精制竹浆的白度为32～42％ISO，抗张指数为40～60N
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m/g，撕裂指数为12～20mN
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m2/g，松厚度为1.8～2.4cm3/g，耐破指数为3.0～4.0kpa
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m2/g，聚戊糖含量10～20％，综纤维素含量80～90％，纤维卷曲度为11～14％，一类纤维含量94.5～...

【专利技术属性】
技术研发人员：王科，牛团军，郭利容，汪春荣，杨俊，
申请(专利权)人：宜宾纸业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：