一种桑皮化学机械浆及其制作方法与用途，属于纸浆及纸制品技术领域。包括以下步骤：试样准备及一次疏解；(2)一次浸酸；(3)二次浸酸；(4)二次疏解；(5)一次蒸煮；(6)二次蒸煮；(7)一次酸洗；(8)磨浆；(9)二次酸洗；(10)螯合处理；(11)酸处理；(12)一次漂白；(13)二次漂白；(14)得到桑皮化学机械浆。制作方法对桑皮纤维脱除去木素和果胶的效率高和效果好。同时，对桑皮纤维的损伤较小，纤维具有白度较高和力学性能大以及细纤维化程度较好的优良综合性能。
【技术实现步骤摘要】
一种桑皮化学机械浆及其制作方法与用途所属
本专利技术涉及一种桑皮浆及其制作方法，特别是涉及一种桑皮化学机械浆及制作方法与用途，属于纸浆及纸制品
技术介绍
桑树是落叶乔木或灌木。桑皮是从桑树枝条上剥下的，桑枝韧皮部纤维占全杆总重量的26％～30％。不同于其他木材类的韧皮，桑皮具有木质素含量低，果胶含量高的特点。从桑皮中提取的桑皮纤维是一种韧性强、力学性能优良的天然绿色纤维，主要用于纺织或制浆造纸。桑皮纤维与棉、麻等纤维进行混纺，可得到强力高、耐磨性好、吸湿性好、易染色、抗皱性好的纱线。以桑皮纤维为原料造纸，得到的桑皮纸具备结实而有韧性、柔嫩、防虫、拉力强、不褪色、吸水力强等优点，主要用于书画装裱、包扎纸币、制伞、包装、制鞭炮等方面。此外，还被用在印钱、制扇、印刷书籍等文化出版活动中。现阶段桑皮纤维的研究多集中在纺织上，并且工艺相对成熟，相关产品的开发也在有条不紊的进行，尤其是混纺纱的开发。而用于制浆造纸方面的研究则较少，工艺技术不够成熟，相关产品的开发更是少之又少。针对桑皮纤维在制浆造纸的研究及应用较少及工艺技术不成熟等缺点，本专利技术以桑皮为原料，将化学法制浆和机械法制浆结合起来，充分发挥化学和机械的各自优势，去除桑皮原料中的木素和果胶物质，分离出桑皮纤维，制备桑皮化学机械浆。制作的桑皮化学机械浆，可以用于抄造手工纸及机制纸，与其他纸浆配合抄造书画纸、包装纸、防伪纸等，应用于包装、古籍书画印刷复制等。
技术实现思路
本专利技术提供一种桑皮化学机械浆的制作方法和工艺。本专利技术的制作方法是，将化学方法和机械方法两者有效结合起来，发挥化学作用和机械作用的各自优势以及相辅相成的协同作用，制作桑皮化学机械浆。本专利技术的桑皮化学机械浆的制作工艺步骤如下：(1)试样准备及一次疏解——(2)一次浸酸——(3)二次浸酸——(4)二次疏解——(5)一次蒸煮——(6)二次蒸煮——(7)一次酸洗——(8)磨浆——(9)二次酸洗——(10)螯合处理——(11)酸处理——(12)一次漂白——(13)二次漂白——(14)得到桑皮化学机械浆。(1)试样准备及一次疏解，将未经刮青的干桑皮，剪成一定的长度3～5cm、宽度2～3cm，在自来水中浸泡时间4～10周后，然后在纤维疏解机中进行一次疏解。疏解浓度为1％～5％。(2)一次浸酸，将步骤(1)处理后的桑皮在硫酸溶液中浸泡，浸泡的同时不断揉搓，以保证酸处理的均匀，采用40目的滤布袋用自来水洗涤至pH至7。一次浸酸处理的条件为，浸酸时硫酸浓度2g/L，疏解桑皮绝干质量：一次浸酸中水的质量比1:15，温度70℃，时间6Omin，并每5min揉搓一次，常压。(3)二次浸酸，将步骤(2)一次浸酸后的桑皮固体在硫酸溶液中浸泡并不断揉搓，以保证酸处理的均匀，然后采用40目的滤布袋用自来水洗涤至pH至7。二次浸酸处理的条件为，硫酸浓度2g/L，一次浸酸后桑皮绝干质量：二次浸酸中水的质量比1:15，温度70℃，时间120min，并每5min揉搓一次，常压。(4)二次疏解，将步骤(3)二次浸酸并过滤后的桑皮固体在纤维疏解机中进行疏解；疏解转数为20000～40000转，优选的疏解转数优选为30000转。(5)一次蒸煮，将步骤(4)二次疏解后的桑皮在氢氧化钠溶液中进行蒸煮，蒸煮后，用自来水进行洗涤，洗涤后，采用40目的滤布袋用自来水洗涤至pH至7。一次蒸煮的工艺条件为，氢氧化钠溶液的浓度为5g/L～20g/L，常压，温度100℃，液比(二次疏解后的桑皮绝干质量：氢氧化钠溶液中水的质量)为1:20，时间2～10h。优选的工艺条件是，氢氧化钠溶液的浓度为15g/L，时间为6h。在优选工艺条件下，所得粗浆的得率为37.8％，，纸浆的卡伯值为20.8，纸浆的残胶率为7.19％。(6)二次蒸煮，将步骤(5)一次蒸煮后所得固体粗浆在氢氧化钠溶液中进行二次蒸煮，并添加磷酸三钠、草酸铵；二次蒸煮后，用自来水进行洗涤，洗涤后，采用40目的滤布袋用自来水洗涤至pH至7。二次蒸煮的工艺条件是，氢氧化钠溶液的浓度为10g/L～20g/L，磷酸三钠用量为一次蒸煮并过滤所得固体粗浆的1％～7％，草酸铵为1g/L～3g/L，常压，温度100℃，液比(一次蒸煮并过滤所得固体粗浆绝干质量：氢氧化钠溶液中水的质量)为1:15，时间1～3h。优选的工艺条件是，氢氧化钠溶液的浓度为15g/L，磷酸三钠用量为3％，草酸铵用量为2g/L，液比为1:15，温度为100℃，压力为常压，蒸煮时间为1.5h。在优选工艺条件下，所得粗浆的得率为94.33％，纸浆的卡伯值为16.0，纸浆的残胶率为3.04％。与一次蒸煮相比，经过二次蒸煮后，纸浆的卡伯值、残胶率均进一步降低了。(7)一次酸洗，将步骤(6)二次蒸煮后的纸浆进行酸洗；酸洗条件是硫酸浓度为2g/L，液比(二次蒸煮并过滤后的纸浆绝干质量：硫酸中水的质量)为1：20,常温常压洗涤5min；酸洗后，采用40目的滤布袋用自来水洗涤至pH至7。(8)磨浆，将步骤(7)一次酸洗后的桑皮进行磨浆处理。磨浆结束后，采用260目的滤布袋将纸浆浓缩及洗涤。磨浆工艺条件为，磨浆质量浓度为1.0％～5.0％，磨浆压力为0.25MPa，磨浆时间为20min～60min。优选的磨浆工艺条件为，磨浆浓度为1.5％，磨浆时间为40min。所得纸浆的打浆度为31°SR。将优选磨浆条件下，所得纸浆抄成纸张。纸张的紧度为0.23μm，抗张指数为33.6N.m/g，撕裂指数为600mN.m2/g，白度为44.5％，颜色的L值为79.6，a*为1.83，b*为13.19。(9)二次酸洗，将步骤(8)磨浆并洗涤后的纸浆进行酸洗。酸洗条件是硫酸浓度为2g/L，液比(步骤(8)磨浆并洗涤后纸浆绝干质量：硫酸中水的质量)为1：20，常温常压洗涤5min。酸洗结束后，采用260目的滤布袋用自来水将纸浆洗至pH至7。(10)螯合处理，用螯合剂对步骤(9)二次酸洗后的纸浆进行螯合处理。螯合剂为DPTA，DPTA质量用量是二次酸洗后的绝干纸浆的0.2％，螯合处理的温度为90℃，时间为60min，保证螯合反应均匀。螯合处理后，在260目的滤布袋中用自来水将纸浆洗涤至pH为7。(11)酸处理，将步骤(10)螯合处理后的纸浆进行酸处理；采用硫酸进行处理，硫酸质量百分比浓度为2％，处理的温度为70℃，时间为40min，保证酸处理的均匀性。酸处理后，在(260目的)滤布袋中用自来水将纸浆洗涤至pH为7。(12)漂白，将步骤(11)酸处理后的纸浆进行漂白，首先，纸浆用硅酸钠进行预处理，优选硅酸钠的用量为酸处理后的纸浆绝干质量的3％；然后，用过氧化氢漂白剂和氢氧化钠对纸浆进行漂白，过氧化氢的用量为酸处理后的纸浆绝干质量的2.0％～4.0％，氢氧化钠用于调pH值为9～11。漂白后，在(260目的)滤布袋中用自来水将纸浆洗涤至pH为7。漂白方式分为一次漂白和分段漂白两种。与一次漂白方式相比，虽然漂白剂的总用量是相同的，但是由于分段漂白时，每段漂白剂的浓度以及氢氧化钠的浓度都比较低，对纸浆的破坏作用小，而且纸浆的白度比较高。因此，优选的漂白方式是分段漂白，且过氧化氢的总用量为3.0％。采用分段漂白时，每段漂白的工艺条件相同，有助于简化漂白操作，并不降低纸浆质量。因此，每段漂白本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种桑皮化学机械浆的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：试样准备及一次疏解；(2)一次浸酸；(3)二次浸酸；(4)二次疏解；(5)一次蒸煮；(6)二次蒸煮；(7)一次酸洗；(8)磨浆；(9)二次酸洗；(10)螯合处理；(11)酸处理；(12)一次漂白；(13)二次漂白；(14)得到桑皮化学机械浆。
【技术特征摘要】
1.一种桑皮化学机械浆的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)试样准备及一次疏解；(2)一次浸酸；(3)二次浸酸；(4)二次疏解；(5)一次蒸煮；(6)二次蒸煮；(7)一次酸洗；(8)磨浆；(9)二次酸洗；(10)螯合处理；(11)酸处理；(12)漂白；(13)得到桑皮化学机械浆；具体如下：(1)试样准备及一次疏解，将未经刮青的干桑皮，剪成长度3～5cm、宽度2～3cm，在自来水中浸泡时间4～10周后，然后在纤维疏解机中进行一次疏解；(2)一次浸酸，将步骤(1)处理后的桑皮在硫酸溶液中浸泡，浸泡的同时不断揉搓，以保证酸处理的均匀，采用40目的滤布袋用自来水洗涤至pH至7；(3)二次浸酸，将步骤(2)一次浸酸后的桑皮固体在硫酸溶液中浸泡并不断揉搓，以保证酸处理的均匀，然后采用40目的滤布袋用自来水洗涤至pH至7；(4)二次疏解，将步骤(3)二次浸酸并过滤后的桑皮固体在纤维疏解机中进行疏解；(5)一次蒸煮，将步骤(4)二次疏解后的桑皮在氢氧化钠溶液中进行蒸煮，蒸煮后，用自来水进行洗涤，洗涤后，采用滤布袋用自来水洗涤至pH至7；(6)二次蒸煮，将步骤(5)一次蒸煮后所得固体粗浆在氢氧化钠溶液中进行二次蒸煮，并添加磷酸三钠、草酸铵；二次蒸煮后，用自来水进行洗涤，洗涤后，采用滤布袋用自来水洗涤至pH至7；(7)一次酸洗，将步骤(6)二次蒸煮后的纸浆进行酸洗；酸洗条件是硫酸浓度为2g/L，液比为1：20,常温常压洗涤5min；酸洗后，采用40目的滤布袋用自来水洗涤至pH至7；(8)磨浆，将步骤(7)一次酸洗后的桑皮进行磨浆处理，磨浆结束后，采用滤布袋将纸浆浓缩及洗涤；(9)二次酸洗，将步骤(8)磨浆并洗涤后的纸浆进行酸洗，酸洗条件是硫酸浓度为2g/L，液比为1：20，常温常压洗涤5min；酸洗结束后，采用滤布袋用自来水将纸浆洗至pH至7；(10)螯合处理，用螯合剂对步骤(9)二次酸洗后的纸浆进行螯合处理；螯合剂为DPTA，保证螯合反应均匀；螯合处理后，在滤布袋中用自来水将纸浆洗涤至pH为7；(11)酸处理，将步骤(10)螯合处理后的纸浆进行酸处理；采用硫酸进行处理，酸处理后，在滤布袋中用自来水将纸浆洗涤至pH为7；(12)漂白，将步骤(11)酸处理后的纸浆进行漂白，首先，纸浆用硅酸钠进行预处理；然后，用过氧化氢漂白剂和氢氧化钠对纸浆进行漂白，过氧化氢的用量为酸处理后的纸浆绝干质量的2.0％～4.0％，氢氧化钠用于调pH...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘全校，许文才，付亚波，李丹希，
申请(专利权)人：北京印刷学院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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