一种精制竹浆及其制备方法以及在造纸中的应用技术

本发明专利技术提供了一种精制竹浆，精制竹浆的纤维长度为1.2～1.6mm，纤维宽度为17～20μm，纤维长宽比为60～90，其中，长纤维∶短纤维＝3～4∶7～6，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94.5～96.5％，二类纤维含量3.5～5.5％，本发明专利技术通过控制精制竹浆中的纤维含量，进一步提高了竹浆制品的质量，使制备的纸浆产品同时具有较好的松厚度和一定的挺度。较好的松厚度和一定的挺度。较好的松厚度和一定的挺度。

【技术实现步骤摘要】
一种精制竹浆及其制备方法以及在造纸中的应用


[0001]本申请涉及制浆造纸领域，并且更为具体地，涉及一种精制竹浆、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]DDS(Displacement Digester System，置换蒸煮系统)深度氧化脱木素法是一种制 浆方法，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。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。
[0004]然而，申请人在研究DDS制浆的过程中发现，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 难以同时实现既具有松厚度和挺度，又保证其物理强度，产品的质量需进一步提高。
[0005]比如，中国专利CN104947498B公开一种高比例竹浆配抄的轻型纸及其抄造方法，涉 及造纸领域，其原料为：浆料为：化学竹浆、机浆和长纤维CTMP浆，浆料重量比为化学 竹浆∶机浆∶长纤维CTMP浆为50～55∶45～40∶5～10；辅料重量百分比用量为：淀粉 用量1.2％，滑石粉用量10％，分散松香胶0.6％～0.8％，硫酸铝6％～7％，聚丙烯酰胺PL1510 0.2kg/t纸，抄造工艺为控制配浆前化学竹浆和机浆的扣解度和ISO白度指标；控制上网 浆的质量指标：pH值5.8～6.2，浓度0.7
‑
0.9％，扣解度47～55
°
SR。本专利技术采用高比例 竹浆，扩大了轻型纸的原料范围，产品成本低，属纯环保绿色产品，污染负荷小，采用该 方法制备的轻型纸的松厚度为1.68～1.75cm3/g，大于国家标准，但是其挺度没有公开。
[0006]CN101760988B公开了一种混合浆料及其制备的文化用纸，该混合浆具有较高的松厚 度、高不透明度以及较大的撕裂指数，所述的原色草浆重量为混合浆重量的15～95％， 混合浆中含有木浆、棉浆、竹浆或二次纤维的一种或两种以上的任意组合，所述的原色草 浆的松厚度为1.98～2.30cm3/g，不透明度为89～99％，撕裂指数为3.5～6.0mN
·
m2/g， 还提供了一种文化用纸，该混合浆具有较高的松厚度、高不透明度以及较大的撕裂指数， 该混合浆掺入了一种成本低、制浆工艺简单的浆料，抄造工艺制成纸品具有松厚度高、不 透明度高、纸品的撕裂指数也大、色彩柔和、纯朴自然并制造工艺简单以及制造成本较低 等特点。在其实施例中的表7和表12中，虽然同时获得了较好的松厚度和挺度，但是均 是采用了经蒸煮、洗涤后的草浆形成的混合浆料制备，工艺较为复杂。
是占精制竹浆总重量的百分比；
[0017]上述的精制竹浆，可以用于制造纸杯纸、面碗纸、吸管纸等产品；也可以与木浆、其 他方法制备的竹浆等浆料混合形成混合浆制造相应的纸品。
[0018]本专利技术的精制竹浆中，控制纤维的长度和宽度以及长宽比，具体的是把纤维长度控制 在1.2～1.6mm，纤维宽度控制在17～20μm，纤维长宽比控制在60～90，进而可以制得 较好松厚度的纸品，纸张松厚度高低主要取决于纤维细胞壁厚度与胞腔直径之间的比值大 小，壁腔比越大，其纤维越挺硬，在纸张抄造过程中更不易被压溃，故壁腔比大的纤维能 赋予纸张较好的松厚度指标。而纤维的壁厚与胞腔直径的大小又与纤维长度有着较为密切 的联系，将纤维长度控制在1.2
‑
1.6mm，宽度控制在17～20μm，一方面是从竹纤维原料 的品种选择进行控制，另一方面，通过一定的制浆方法将纤维长度在控制一定范围内，其 目的是为了保证纤维在制浆过程中不会因被过度化学处理而变短，同样道理，纤维宽度控 制在一定范围内，也可保证制浆工艺对竹纤维的伤害最小，过度的化学处理，会破坏细胞 壁，使其厚度变小，表现形式就是纤维的宽度变小。纤维在制浆过程中若化学处理过度， 纤维自身的强度受损较大，在后续抄造过程中就会产生更多的变形，进而影响纸张松厚度 指标，将纤维长度控制在1.2～1.6mm，纤维宽度控制在17～20μm，其纤维长宽比的范围 自然而然就在60～90范围内。
[0019]同时，本专利技术的精制竹浆中，长纤维∶短纤维＝3～4∶7～6，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94.5～96.5％，二类纤维 含量3.5～5.5％。控制长、短纤维比例是为了增加纤维之间的结合位点，使纤维之间交织 连接程度更高，从而赋予浆料较高的物理强度，同时竹纤维中短纤维较长纤维而言，其的 宽度相对更大、腔径比更小，纤维更加挺硬，可以赋予纸张产品更好的挺度；将聚戊糖含 量控制在10％～20％内，目的是为了在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；将综纤维素含量控制在80％～90％范围内，目的是在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；将纤维卷曲度控制在 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；将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；将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。综上所述，通过控制精制 竹浆中长短纤维的比例，使纤维宽度相对更大、腔径比更小，纤维更加挺硬的竹短纤维略 高于长纤维，可达到提高纸张挺度的效果；通过控制聚戊糖含量，可降低浆料打浆过程中 对纤维管壁的破坏程度，保证了纤维具备一定的抗压溃能力，在纸张抄造过程中纤维变形 量小，使纤维挺硬从而有利于提高纸张挺度；控制综纤维素、纤维卷曲度、一类二类纤维 含量，在提供纸张物理指标的同时，也能保证产品有较好的挺度指标。
附图说明
[0020]图1为本专利技术提供的精制竹浆的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0021]下面将参照附图更详细地描述本申请的实施例。虽然附图中显示了本申请的某些实施 例，然而应当理解的是，本申请可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里 阐述的实施例，相反提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精制竹浆，其特征在于，所述精制竹浆中的纤维长度为1.2～1.6mm，纤维宽度为17～20μm，纤维长宽比为60～90，其中，长纤维∶短纤维＝3～4∶7～6，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94.5～96.5％，二类纤维含量3.5～5.5％。2.根据权利要求1所述的精制竹浆，其特征在于所述的精制竹浆的白度为32～45％ISO，抗张指数为40～60N
·
m/g，撕裂指数为12～20mN
·
m2/g，松厚度为1.8～2.4cm3/g，耐破指数为3.0～4.0kpa
·
m2/g，横向挺度10～40mN
·
m，纵向挺度10～30mN
·
m。3.根据权利要求1或2所述的精制竹浆，其特征在于，所述精制竹浆还包括调配辅料，所述调配辅料包括固着剂0.01～0.03％、枞酸型树脂胶0.02～0.03％、磨细矿物滑石0.02～0.05％、三元微粒胶0.004～0.005％和食用玉米淀粉0.03～0.05％，所述的调配辅料含量是占精制竹浆总重量的百分比。4.根据权利要求1所述的精制竹浆的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)粗竹丝的制备：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；(2)初始浆料制备：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，然后在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；(3)精制竹浆制备：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，得到所述精制竹浆，所述精制竹浆的白度为32～45％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，横向挺度10～40mN
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m，纵向挺度10～30mN
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m，纤维长度为1.2～1.6mm，纤维宽度为17～20μm，纤维长宽比为60～90，其中，长纤维∶短纤维＝3～4∶7～6，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94.5～96.5％，二类纤维含量3.5～5.5％。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述的精制竹浆中，还添加了调配辅料，即将调配辅料添加到所述精制竹浆中，所述调配辅料包括固着剂0.01～0.03％、枞酸型树脂胶0.02～0.03％，磨细矿物滑石0.03～0.05％、三元微粒胶0.004～0.005％和食用玉米淀粉0.04～0.045％，所述的调配辅料含量是占精制竹浆总重量的百分比。6.一种权利要求1～3任一所述的精制竹浆，其特征在于在制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄正文，危鹏，杨海泉，陆艳，胡惠鹏，
申请(专利权)人：宜宾纸业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：