红麻骨材造纸制浆方法技术

本发明专利技术涉及红麻骨材造纸制浆方法。具体地，本发明专利技术提供了一种红麻骨材制浆方法，包括步骤：（ａ）将红麻骨材置入７０－１００℃的水或水性溶剂中约５－１８０分钟，然后将浸泡后的红麻骨材冷却至５－５０℃，进行挤碾，获得挤碾后的红麻骨材；（ｂ）将步骤（ａ）获得的红麻骨材在２．０－７．０ｗｔ％氢氧化钠、２．０－５．０ｗｔ％过氧化氢、０．０５－３．０ｗｔ％硅酸钠、０．０５－２．０ｗｔ％硫酸镁存在下，在７０－９０℃浸泡６０－３００分钟；（ｃ）对化学处理后的浆料进行磨浆和消潜处理，从而获得红麻骨材纸浆。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及造纸领域，更具体地，涉及一种。
技术介绍
中国纸张的需求逐年以10%增长。由于我国森林资源严重不足。森林覆盖率 仅有全球平均水平的2/3。因此人们迫切需要开发代替木材纤维的非木材纤维原料。上海众伟生化有限公司等应用土壤调理剂技术，在盐碱化、荒漠化土地上种植 的红麻。以麻代树，由于红麻的生物量是树木的3-4倍，红麻种植吸收二氧化碳成为人 类防止地球变暖策略之一；同时又改良土壤，阻止沙漠化盐碱化进一步侵袭。目前，红麻的利用主要包括直接利用红麻作为原料制备复合板材。例如， CN200410021176.1公开了一种红麻、高梁秸秆混合纤维高强包装纸板及其制备方法，其 中将全秆红麻与其他材料一起制得包装纸板。然而，红麻麻皮的纤维素含量高，因此将红麻麻皮用作原料生产可发酵糖，可 以提高红麻的 应用价值。CN200810200990.8公开了一种红麻麻皮纤维酶解生产可发酵糖 的方法。此外，虽然有人尝试将红麻全杆用作原料，制造纸浆。然而，目前尚缺乏适用 于红麻骨材的制浆或造纸工艺，更缺乏令人满意的、高效、低能耗和对环境友好的红麻 骨材制浆和造纸方法。因此，本专利技术迫切需要开发高效、低能耗和对环境友好的红麻骨材制浆/造纸 方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种高效、低能耗和对环境友好的红麻骨材制浆/造纸 方法。在本专利技术的第一方面，提供了一种红麻骨材制浆方法，该方法包括步骤(a)预处理将红麻骨材置入70-100°C的水或水性溶剂中约5-180分钟，然后将浸泡 后的红麻骨材冷却至5-50°C，进行挤碾，获得挤碾后的红麻骨材；(b)化学处理将步骤(a)获得的红麻骨材在2.0-7.0wt%氢氧化钠、2.0_5.0树％过氧 化氢、0.05-3.0树％硅酸钠、0.05-2.0树％硫酸镁存在下，在70-90°C浸泡60-300分钟；(C)对化学处理后的浆料进行磨浆和消潜处理，从而获得红麻骨材纸浆。在另一优选例中，所述的磨浆步骤是进行三段或四段磨浆。在另一优选例中，所述的磨浆步骤是磨浆间距为2.5mm、0.5mm、0.15mm、 0.1mm的4段磨浆。在另一优选例中，在步骤(b)中，还存在0.05 1.0%EDTA。在另一优选例中，在步骤(b)中，还存在0.01_0.2wt%表面活性剂。在另一优 选例中，所述的表面活性剂是十二烷基磺酸钠。在另一优选例中，在步骤(b)中，存在0.1_2.0械％硅酸钠。在另 一优选例中，在步骤(b)中，存在0.1_1.0械％硫酸镁。在本专利技术的第二方面，提供了一种用本专利技术第一方面中所述的方法制备的红麻 骨材纸浆。在本专利技术的第三方面，提供了一种纸张，所述纸张是用本专利技术第二方面中所述 的纸浆制造的。在本专利技术的第四方面，提供了一种造纸方法，该方法包括步骤(a)预处理将红麻骨材置入70-100°C的水或水性溶剂中约5-180分钟，然后将浸泡 后的红麻骨材冷却至5-50°C，进行挤碾，获得挤碾后的红麻骨材；(b)化学处理将步骤(a)获得的红麻骨材在2.0-7.0wt%氢氧化钠、2.0_5.0树％过氧 化氢、0.05-3.0树％硅酸钠、0.05-2.0树％硫酸镁存在下，在70-90°C浸泡60-300分钟；(C)对化学处理后的浆料进行磨浆和消潜处理，从而获得红麻骨材纸浆； (d)使用步骤(C)所述的纸浆，制成纸张。应理解，在本专利技术范围内中，本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体 描述的各技术特征可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不 再--累述。具体实施例方式本专利技术人经过广泛而深入的研究，意外地发现，红麻骨材是一种非常适合采用 本专利技术人改良的APMP法进行造纸的纸浆原料。因红麻骨材细胞构造特殊，在与其他纤 维原料相同能耗条件下，红麻骨材纤维容易打浆。用红麻骨材作为原料进行纸浆，不仅 制浆得率高，而且制浆过程中BOD，COD的排放很低，仅为其他高得率制浆废液的排放 量的30%左右，对环境非常友好。在此基础上完成了本专利技术。如本文所用，“红麻”红麻(学名)，又名洋麻、野麻、槿麻等，属双子叶植物 纲锦葵科木槿植物。通常，红麻茎杆高约1.5-3.5米，直径约1-3厘米。红麻是一种适应性很强的速 生高产作物，5-7个月就可以收获，产量为16-20t/hm2。如本文所用，“红麻骨材”指去皮的红麻茎杆。预处理步骤在本专利技术方法中，红麻骨材的预处理包括浸泡和挤碾步骤。在本专利技术方法中，红麻骨材的预处理是采用一步浸泡法，而不是采用常规的二 步浸泡。本专利技术的一步浸泡将浸泡与汽蒸的功能合二为一，特别适用于红麻骨材，不仅 大幅缩短了预处理时间，而且显著减少了能耗。一步浸泡法的步骤包括将红麻骨材(通常为长1-10厘米的段料)置入 70-100°C (较佳地80-95°C )的热水(或水性溶剂)一段时间(通常为5-180分钟，较佳 地为10-120分钟，更佳地为15-60分钟)，然后将浸泡后的红麻骨材进行快速冷却或自然 冷却，通常冷却到5-50°C (较佳地10-45°C，更佳地15-40°C )。在本专利技术的优选 例中，热浸泡后红麻骨材是当红麻骨材被浸没在水中条件下进 行的，以便水分能够充分浸润到骨材的内部。在一优选例中，将红麻骨材置入70-100°C的热水(或水性溶剂)一段时间约 30min,自然冷却至50°C (此时，红麻骨材组织已充分被水浸透)，然后对预处理后的红 麻骨材进行挤碾。很明显，一步浸泡比二步浸泡预处理方法更节约能耗与减少时间。如本文所用，术语“水性溶剂”包括水以及水与醇(如甲醇、乙醇)形成的混 合溶剂。例如，醇含量低于5% (ν/ν)的水溶液可视为水性溶剂。此外，在本专利技术的水或 水性溶剂中可以加入一些盐(如氯化钠)、碱(氢氧化钠)、酸(如盐酸)或醇等物质。一步浸泡处理时水或水性溶剂的用量没有特别限制，浸没红麻骨材即可。为了节约能源，宜回收水煮后的水热能或重复利用浸泡处理的水。在本专利技术方法中，挤碾步骤可用本领域常规的方法和设备进行。化学浸泡化学浸泡(也称为“化学处理”)是本专利技术方法中核心步骤之一。在本专利技术中，通常在氢氧化钠2.0-7.0%和过氧化氢2.0-5.0%存在下进行。此 夕卜，以红麻骨材为原料时，宜添加硅酸钠(Na2SiO3)和硫酸镁(MgSO4)。硅酸钠(Na2SiO3)在红麻骨材制浆中可起稳定剂的作用。Na2SiO3是强碱弱酸 盐，溶液是保持一定碱性的缓冲液。红麻骨材制浆过程中添加NaOH主要起到提高强度 的作用。但NaOH添加量多了强度提高但白度下降。H2O2的加入起到漂白作用。H2O2 在酸性条件下很稳定，但在碱性条件就电离成H+与HO”其中HO2-是实际起漂白作用。 为了在制浆过程中不过快电离，所以制浆PH值不能过高，加入Na2SiOdt为缓冲剂可以 起到稳定作用。通常，硅酸钠的用量为0.05-3.0wt%，较佳地为0.1-2.0wt%，最佳地为 0.2-1.0wt%。硫酸镁(MgSO4)在红麻骨材制浆中可起稳定剂的作用，同时又能在碱性溶液中部 分Mg2+离子与HCT结合形成氢氧化镁。氢氧化镁能与溶液中可能存在的重金属离子结 合，阻止重金属离子对H2O2电离催化作用。通常，硫酸镁的用量为0.05-2.0wt%，较佳 地为 0.1-1.0wt%，最佳地为 0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红麻骨材制浆方法，其特征在于，包括步骤：（ａ）　预处理：将红麻骨材置入７０－１００℃的水或水性溶剂中约５－１８０分钟，然后将浸泡后的红麻骨材冷却至５－５０℃，进行挤碾，获得挤碾后的红麻骨材；（ｂ）　化学处理：将步骤（ａ）获得的红麻骨材在２．０－７．０ｗｔ％氢氧化钠、２．０－５．０ｗｔ％过氧化氢、０．０５－３．０ｗｔ％硅酸钠、０．０５－２．０ｗｔ％硫酸镁存在下，在７０－９０℃浸泡６０－３００分钟；（ｃ）　对化学处理后的浆料进行磨浆和消潜处理，从而获得红麻骨材纸浆。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张士楚，王恒新，
申请(专利权)人：上海众伟生化有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]