一种改善高木质素含量废纸浆性能的方法技术

本发明专利技术属于废纸浆性能恢复领域，具体涉及一种改善高木质素含量废纸浆性能的方法，包括以下制备步骤：将废纸浆置于密封袋中，滴加乙酰乙酸丙酯到废纸浆中，并进行充分揉搓使其混合均匀；向混合均匀的废纸浆中加入硫酸溶液，进行充分揉搓使其混合均匀；混合均匀的废纸浆升温进行反应，反应期间进行揉搓，反应结束后用水洗涤，得到改性废纸浆。本发明专利技术工艺简单，易于操作，便于工业化应用，得到的改性废纸浆纤维的润胀性提高，改性后废纸浆成纸强度提高，拓展了废纸浆的应用场景。拓展了废纸浆的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种改善高木质素含量废纸浆性能的方法


[0001]本专利技术属于废纸浆性能恢复领域，具体涉及一种改善高木质素含量废纸浆性能的方法。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]随着环境保护意识的加强和植物资源的日渐短缺，废纸的回收及利用受到越来越多制浆造纸企业的重视。废纸价格低廉，来源广泛，可以有效解决造纸原料紧缺，此外，也利于解决制浆造纸过程中对环境的污染。然而，随着回收利用次数的增加，纤维在经过多次润胀和高温干燥、压榨等流程后，纤维发生角质化，导致成纸强度降低，一定程度上限制了废纸的回收利用。
[0004]现阶段，借助机械打浆、化学助剂添加、生物酶预处理等众多方式改善废纸浆的成纸强度。现有的制浆方法中，机械浆凭借工艺简单，成本低，得率高，污染小等优点，在整个制浆行业中占据较大的份额。然而，这种制浆方式，保留了原料中绝大部分的木质素，这导致其在后续的使用过程中容易返黄且成纸机械强度较低，这大大限制了该种类废纸的回收利用。众多研究学者研究发现，借助漆酶对木质素含量较高的废纸浆进行处理后，随后再借助氨基酸进行接枝改性，废纸浆纤维表面的羧基含量显著提高，从而增加纤维的润胀性，提升纤维的柔软性，提高纸页中纤维的成键能，改善废纸浆的成纸强度。但上述方式需要借助生物酶进行处理，反应条件相对苛刻，难以实现规模化应用。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种改善高木质素含量废纸浆性能的方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种改善高木质素含量废纸纸浆性能的方法，包括以下步骤：
[0008]S1、将废纸浆置于密封袋中，滴加乙酰乙酸丙酯到废纸浆中，并进行充分揉搓使其混合均匀；
[0009]S2、向混合均匀的废纸浆中加入硫酸溶液，进行充分揉搓使其混合均匀；
[0010]S3、混合均匀的废纸浆升温进行反应，反应期间进行揉搓，反应结束后用水洗涤，得到改性废纸浆。
[0011]第二方面，本专利技术提供了第一方面所述的一种改善高木质素含量废纸纸浆性能的方法得到的改性废纸浆。
[0012]第三方面，本专利技术提供了第二方面所述的改性废纸浆在废纸成纸中的应用。
[0013]上述本专利技术的一种或多种技术方案取得的有益效果如下：
[0014](1)本专利技术提供的方法相较于酶处理法，工艺简单，反应条件温和，原料易得，易于操作，便于工业化应用。
[0015](2)通过本专利技术改善高木质素含量废纸纸浆性能的方法得到的改性废纸浆中纤维的润胀性提高，成纸强度提高，拓展了废纸浆的应用场景。
具体实施方式
[0016]本专利技术的第一种典型实施方式，一种改善高木质素含量废纸纸浆性能的方法，包括以下步骤：
[0017]S1、将废纸浆置于密封袋中，滴加乙酰乙酸丙酯到废纸浆中，并进行充分揉搓使其混合均匀；
[0018]S2、向混合均匀的废纸浆中加入硫酸溶液，进行充分揉搓使其混合均匀；
[0019]S3、混合均匀的废纸浆升温进行反应，反应期间进行揉搓，反应结束后用水洗涤，得到改性废纸浆。
[0020]该实施方式的一种或多种实施例中，所述的废纸浆包括机械浆或者化学机械浆经过回收利用而来，所述机械浆或者化学机械浆来源于针叶木、阔叶木及草类原料。
[0021]导致高含量木质素废纸浆返黄发脆的主要原因是因为木质素的酚羟基等基团导致，借助乙酰乙酸丙酯和硫酸可以与酚羟基反应，改善返黄。此外，改性后废纸纤维的成纸强度显著提高
[0022]该实施方式的一种或多种实施例中，所述的废纸浆中木质素的含量为10～15％。
[0023]该实施方式的一种或多种实施例中，步骤S1中：所述乙酰乙酸丙酯的纯度为92
‑
95％；所述废纸浆与乙酰乙酸丙酯的质量比为20
‑
30:1；所述乙酰乙酸丙酯的滴加速度为2
‑
5mL/min。
[0024]该实施方式的一种或多种实施例中，所述硫酸与乙酰乙酸丙酯的质量比为1:5
‑
8。
[0025]该实施方式的一种或多种实施例中，步骤S2中：揉搓温度为1
‑
4℃，揉搓时间为0.5
‑
1.5h。
[0026]该实施方式的一种或多种实施例中，步骤S3中升温至20
‑
40℃。
[0027]该实施方式的一种或多种实施例中，步骤S3中反应时间为4
‑
5h，间隔30
‑
60min进行揉搓。
[0028]本专利技术的第二种典型实施方式，第一种典型实施方式所述的一种改善高木质素含量废纸纸浆性能的方法得到的改性废纸浆。
[0029]本专利技术的第三种典型实施方式，第二种典型实施方式权利要求9所述的改性废纸浆在废纸成纸中的应用。
[0030]为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本专利技术的技术方案，以下将结合具体的实施例与对比例详细说明本专利技术的技术方案。
[0031]实施例1
[0032]取杨木化机浆废纸(木质素含量12％)置于密封袋中，随后向废纸浆中滴加纯度为92％的乙酰乙酸丙酯，滴加速度为2mL/min，废纸浆与乙酰乙酸丙酯的质量比为20：1，并进行充分揉搓。混合均匀后的废纸浆置于1℃下，加入硫酸溶液，乙酰乙酸丙酯与硫酸的质量
比为5:1，充分揉搓，使其混合均匀，0.5h后，将混合体系温度提高至25℃，继续反应4h，期间每隔30min进行揉搓。反应结束后，用水洗涤，得到改性废纸浆。
[0033]对照组：取杨木化机浆废纸(木质素含量12％)置于密封袋中，随后向废纸浆中滴加去离子水，滴加速度为2mL/min，废纸浆与去离子水的质量比为20：1，并进行充分揉搓。混合均匀后的废纸浆置于1℃下，加入去离子水，充分揉搓，使其混合均匀，0.5h后，将混合体系温度提高至25℃，继续反应4h，期间每隔30min进行揉搓。反应结束后，用水洗涤，得到改性废纸浆。
[0034]对制备得改性废纸浆借助快速自动成型抄片器成纸(定量为60g/m2)，测定成纸的各项物理强度。测试结果如表1所示。
[0035]表1改性前后废纸浆成纸物理强度对比效果
[0036][0037]从表1数据可以看出采用上述方法制备改性废纸浆成纸的抗张指数由原来的23.52N
·
m
·
g
‑1提高到29.56N
·
m
·
g
‑1，耐破指数由原来的1.21KPa
·
m2·
g
‑1提高到1.53KPa
·
m2·
g
‑1，撕裂指数由原来的2.35mN
·
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善高木质素含量废纸纸浆性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将废纸浆置于密封袋中，滴加乙酰乙酸丙酯到废纸浆中，并进行充分揉搓使其混合均匀；S2、向混合均匀的废纸浆中加入硫酸溶液，进行充分揉搓使其混合均匀；S3、混合均匀的废纸浆升温进行反应，反应期间进行揉搓，反应结束后用水洗涤，得到改性废纸浆。2.如权利要求1所述的一种改善高木质素含量废纸纸浆性能的方法，其特征在于，所述的废纸浆包括机械浆或者化学机械浆经过回收利用而来，所述机械浆或者化学机械浆来源于针叶木、阔叶木及草类原料。3.如权利要求1所述的一种改善高木质素含量废纸纸浆性能的方法，其特征在于，所述的废纸浆中木质素的含量为10～15％。4.如权利要求1所述的一种改善高木质素含量废纸纸浆性能的方法，其特征在于，步骤S1中：所述乙酰乙酸丙酯的纯度为92
‑
95％；所述废纸浆与乙酰乙酸丙酯的质量比为20
‑
30:1；所述乙酰乙酸丙酯的滴加速度为2

【专利技术属性】
技术研发人员：李凤凤，占正奉，陈学萍，张志礼，童国林，
申请(专利权)人：山鹰国际控股股份公司，
类型：发明
国别省市：