一种用于造纸的玉米秸秆原料制造技术

本发明专利技术涉及一种玉米秸秆，具体讲，涉及一种用于造纸的玉米秸秆原料，为玉米秸秆皮、叶及瓤的混合物；所述的玉米秸秆原料为在玉米秸秆全株的叶片有3～5个叶变黄，秸秆的杆未变黄时期的玉米秸秆进行制备而成，所述的玉米秸秆原料的含水量为16～45%，其中主要成分占干重的质量百分比为：纤维素34～53%，半纤维素16～35%，木质素10～16.3%，水溶性糖2～14.5%；优选纤维素34～52.3%，半纤维素17～32%，木质素13～16.3%，水溶性糖2～12.5%。所述的玉米秸秆原料中还含有苯醇抽出物和灰分。本发明专利技术的纤维原料的纤维含量高、可溶性糖含量低，从而进一步降低了其发霉、发酵的可能，更加有利于储存和运输，并且更加适应造纸的工业需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种玉米秸杆，具体讲，涉及一种用于造纸的玉米秸杆原料。
技术介绍
我国是世界上秸杆资源最为丰富的国家之一，每年各类农作物秸杆的产量达到7亿t以上。玉米作为三大粮食作物之一，其副产品玉米秸杆的年产量达到2. 5亿t左右，占各类农作物秸杆总量的30%之多，在世界上仅次于美国位居第二位。玉米秸杆的产量如此丰富，一直以来却未被合理有效的利用。过去人们处理秸杆的方式是少部分作为取暖做饭的材料或反刍动物的粗饲料，大部分弃之于地或就地焚烧，浓烟滚滚，不仅污染环境、破坏交通，还给人们的生产、生活、财产带来威胁。随着科技的进步以及资源、能源危机的愈演愈烈，我国政府和人民意识到合理利用农作物秸杆的重要性，从1980年左右到目前一直很重视农作物秸杆的综合利用，许多企业、科研院和高校都在寻找玉米秸杆综合利用的新途径。目前玉米秸杆在种植业、畜牧业以及工业生产中均有不同程度的利用，但由于技术水平和机械加工水平的限制，对玉米秸杆的利用尚属于粗加工阶段。大部分利用针对的是整株秸杆，整株进行加工，其外皮和内瓤相互干扰，给许多利用方法带来了难以解决的障碍。玉米稻杆由稻皮、稻瓤和稻叶构成，皮、瓤和叶各部分所含成分不一样，都有不同的用途，是一种难得的玉米秸杆原料。如秸皮的主要成份是纤维素和木质素，它强度高、韧性好，是造纸、人造板等行业的上好材料。秸瓤和秸叶含有丰富的粗蛋白、粗脂肪、半纤维素和糖等，是育畜的优良饲料。但在未分离前将其用作饲料，适口性差，采食率低，咀嚼困难。采食的时候，消耗较多的体能，饲喂过程中还浪费部分精料；将其用于造纸时，由于糖和蛋白含量高，致使浆液粘度大，生产效率低，成本增加；用于人造板时，由于秸瓤的存在，板的吸水性大，质量难过关。而且由于整株收割的玉米秸杆茎杆粗硬，自然密度小(经测算自然堆放的干玉米秸杆密度仅为35 45kg/m3)，因此，采用整株收获的玉米秸杆储存和运输是一大难题，常常由于水分的存在，使得运输成本增加，而且在贮存和运输过程中造成大量腐烂，从而限制了其应用。比较经济实用的办法是边收割边丝化，丝化后的秸杆质地变得柔软细碎，自然回弹力大大降低。采用液压打包技术，将丝化后的秸杆压缩打包，形成高密度、外形规则的方捆。有利于秸杆的储存和运输，可以取代饲料草作为牛羊的越冬口粮，也可以远距离运输作为工业原料。玉米秸杆揉丝技术、打捆技术是近年发展起来的一种新式秸杆加工方法，“玉米秸杆揉丝、打捆成套装备的研制”(新疆农机化，2008年第2期)公开了一种玉米秸杆揉丝、打捆成套装备；“玉米秸杆机械化揉丝制草技术”(农机科技推广，2004. 11)提出了一种玉米秸杆揉搓加工技术，变传统的玉米秸杆横向铡切为纵向挤丝揉搓，将玉米秸杆揉搓加工成柔软的丝状饲草，玉米秸杆经挤丝揉搓加工后，破坏了秸杆表皮结构，使饲草柔软，适口性好，可提高采食率。然而，上述技术仅限于将玉米秸杆挤丝后用于饲草，大大限制了其应用范围。因而，如何将玉米秸杆的皮、瓤和叶进行适当的分离，改善使用性能，以提供一种性能改善的玉米秸杆原料，提高秸杆利用率，拓宽其应用领域、提高利用价值，便成为玉米秸杆原料综合利用的关键环节。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于提出了一种用于造纸的玉米秸杆原料。为了实现本专利技术的目的，采用的技术方案为一种用于造纸的玉米秸杆原料，所述的玉米秸杆原料为在玉米秸杆全株的叶片有3 5个叶变黄，秸杆的杆未变黄时期的玉米秸杆进行制备而成，所述的玉米秸杆原料的含水量为16 45%,其中主要成分占干重的质量百分比为纤维素34 53%,半纤维素16 35%，木质素10 16. 3%，水溶性糖2 14. 5% ;优选纤维素34 52. 3%，半纤维素17 32%，木质素13 16. 3%，水溶性糖2 12. 5%。本专利技术的第一优选技术方案为，所述的玉米秸杆原料为玉米秸杆皮、叶及瓤的混合物，所述瓤在玉米秸杆原料中的质量百分比为I 6%，优选为1. 2 3. 3%。本专利技术的第二优选技术方案为，所述的玉米秸杆原料至少为含有条状秸杆皮、玉米秸杆皮丝束纤维和玉米秸杆纤维的混合物，所述的条状秸杆皮为具有一定长度和宽度的玉米秸杆皮，所述玉米秸杆皮丝束纤维至少包括玉米秸杆结节部分、与结节部分复合的玉米秸杆纤维以及成束的纤维，所述的玉米秸杆纤维至少包括丝状的玉米秸杆纤维，所述瓤包括脱离于皮片的自由瓤和附着于皮片上的结合瓤。本专利技术的第三优选技术方案为，所述的玉米秸杆原料的含水量为16 40%，优选17 34%，更优选18 30%。本专利技术的第四优选技术方案为，所述玉米秸杆原料中纤维素占干重的质量百分比为40 51. 8%,更优选45 51. 7%,最优选48 51. 7%。本专利技术的第五优选技术方案为，所述玉米秸杆原料中半纤维素占干重的质量百分比为18 25. 5%,优选18 24. 5%,更优选18. 5 21. 2%。本专利技术的第六优选技术方案为，所述玉米秸杆原料中木质素占干重的质量百分比为13 16%，优选13 14. 5%。本专利技术的第七优选技术方案为，所述玉米秸杆原料中水溶性糖占干重的质量百分比为2 11. 5%,优选2 10. 2%,最优选2. 4 6. 0%。本专利技术的第八优选技术方案为，所述的玉米秸杆原料中还含有苯醇抽出物和灰分，苯醇抽出物占干重的质量百分比为4 6. 7%，优选4. 5 6. 3%，更优选4. 7 5. 2% ;灰分占干重的质量百分比为2 8. 5%，优选2 5%，更优选3. 5 4. 5%。本专利技术的第九优选技术方案为，所述玉米秸杆原料中纤维素的结晶度为40 55%,优选 45 50%ο下面对本专利技术的技术方案做进一步的解释和说明。本专利技术制备了一种在玉米秸杆全株的叶片有3 5个叶变黄，秸杆的杆未变黄时期的玉米秸杆，经过处理后，得到了含有秸杆皮片、秸杆叶、少量秸杆瓤组成的玉米秸杆纤维原料。经过处理的玉米秸杆原料的水份含量为16 45%，该水分含量下的纤维原料，不仅不易于发霉、发酵而变质，同时适用于多种应用的需要。不仅适用于畜牧产业，还可以用于造纸等工业产业。而如果将所述的秸杆原料处理得水分过小，则秸杆原料的韧性减低，变得更加易折易碎，在运输过程中的损耗会增加，并且会影响玉米秸杆纤维的性能。经计算，水份含量小于15%的纤维原料，在运输过程中经搬运、运输过程中的颠簸和磨擦，秸杆中的纤维，尤其是较细的纤维折碎，产生大量的粉末状物质，使玉米秸杆纤维原料净重的损耗最高可达1. 7wt%，并且在运输过程中造成污染。同时，本专利技术的纤维原料的纤维含量较高、可溶性糖含量较低，从而进一步降低了其发霉、发酵的可能，更加有利于储存和运输，并且更加适应造纸的工业需要。本专利技术中的造纸用玉米秸杆原料为将采用在玉米秸杆全株的叶片有3 5个叶变黄，秸杆的杆未变黄时期的玉米秸杆经农用收割机收割、皮瓤叶分离后，在田里晾晒或风干至水分含量为15 45%时，收集得到的。实现上述工艺过程合理选用配套设备是关键，目前市面上加工农作物秸杆的设备很多，但是选用时要注意配套的科学性、合理性，使选配的设备发挥最大效能，保证生产的连续性，达到最佳生产率指标。由于是收割田地里的作物茎杆，因此要选用能在田间边行走边工作的设备，以保证设备的移动方便、灵活，实现田间作业。本专利技术选用农用收割机，在收割的同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于造纸的玉米秸秆原料，其特征在于，所述的玉米秸秆原料为在玉米秸秆全株的叶片有3～5个叶变黄，秸秆的杆未变黄时期的玉米秸秆进行制备而成，所述的玉米秸秆原料的含水量为16～45%，其中主要成分占干重的质量百分比为：纤维素34～53%，半纤维素16～35%，木质素10～16.3%，水溶性糖2～14.5%；优选纤维素34～52.3%，半纤维素17～32%，木质素13～16.3%，水溶性糖2～12.5%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪法，宋明信，黄洪星，华新生，毕衍金，
申请(专利权)人：山东泉林纸业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：