本发明专利技术涉及一种玉米秸秆纸浆,所述玉米秸秆纸浆以玉米秸秆为原料,所述玉米秸秆纸浆的白度为38-60%ISO,松厚度为1.8-2.5cm3/g,抗张指数为35-65N.m/g,耐折度为10-40次,裂断长为4.0-6.5km,透气度为70-200ml/min,灰分为5-10%,撕裂度为180-260mN,撕裂度指数为3.0-4.2mN.m2/g,所述纸浆具有良好的性能参数,能够代替常规木浆,可用于制备文化用纸、生活用纸。所述的玉米秸秆纸浆的制备方法包括备料、蒸煮、黑液提取的步骤,所述蒸煮的保温时间为0~50分钟。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种玉米秸秆纸浆、玉米秸秆纸浆的制备方法、以及玉米秸秆纸浆制成的文化用纸品、生活用纸品。
技术介绍
由于目前世界范围的木材资源的短缺日益加重,在不破坏森林和环境的情况下生产纸浆和造纸成为各造纸企业追求的目标。作为解决这一问题的方案,利用一年或两年生植物如农田废物、竹子、制糖后废弃的甘蔗秆、稻麦草等作为主要材料而由非木材植物纤维制造纸浆的技术一直受到关注。虽然现有技术中对利用各种一年或两年生植物制浆进行了研究,并得到性能良好的非木材纤维纸浆,但通常认为玉米秸秆中纤维素的含量太低,例如,麦草中纤维素的含量约40%,而玉米秸秆中纤维素的含量约30%,因此玉米秸秆的得浆率低,制备流程太长;而在备料过程中,需要去除大量的叶子等,也难以得到高的得浆率,为此现有技术甚至采用除叶除髓玉米秸秆的方式进行处理,具体如下“玉米秸秆在制浆造纸工业中的应用研究”(华东纸业,2009年05期)公开了一种玉米秸秆皮穰分离后,秸皮采用烧碱-蒽醌法制浆,秸穰经过化学改性后与秸皮浆混合抄纸,大大改善了浆的性能,抗张指数、耐破指数、撕裂指数及耐折度都得到了显著改善。“玉米秸秆废弃物在制浆造纸领域中的应用”(山东轻工业学院,制浆造纸工程专业硕士论文,2008-11-18)公开了玉米秸穰在造纸领域中的研究,玉米秸皮中纤维素的含量高于麦草,而木素含量较麦草低,与麦草相比,玉米秸皮的性质可以满足制浆造纸工业对原料的要求。在相同的蒸煮条件下,采用烧碱-蒽醌法制得的玉米秸皮浆和麦草浆相比具有较高的浆得率,卡伯值稍高于麦草浆。CEH三段漂白后,秸皮浆白度可以达到74. 5% ISO,可漂性和强度性能稍逊于麦草浆。经过改性处理的玉米秸穰加入到秸皮浆中后,大大改善秸皮浆的强度性能。经过处理条件的优化,对玉米秸穰进行改性处理后,白度可以达到80% ISO。强度性能分析表明,秸穰与未打浆浆料混合时,强度性能的改善幅度较大,对打浆浆料的改善作用也很明显,如改性秸穰与经打浆的APMP浆配抄时,当秸穰含量为40%时,抗张指数增加了 25. 14%,撕裂指数增加了 2. 39%,耐破指数增加了 18. 96%。“玉米秸秆的综合利用”(大连轻工业学院,制浆造纸工程专业,2007-11-06)公开了一种用玉米秸秆外皮造纸、用髓制作模压缓冲包装材料的综合利用技术进行了试验研“除髓玉米秆亚铵法蒸煮浅探”(大连轻工业学院,2007,5期,Ρ30-32)公开了除髓玉米秆亚铵法制浆蒸煮,所得的蒸煮的较佳工艺条件如下最高温度165°C,保温时间2. 5 小时,液比1 6,亚铵用量20%,蒽醌用量0.05%,亚硫酸钾用量2%,氧化镁用量3%。优化的纸浆的各项参数为粗浆得率58. 93%,白度42. 5% ISO,高锰酸钾值8. 96。专利CN00819684. 2公开了一种玉米秆制备纸浆的方法,该方法中,玉米杆经过除叶除髓处理,实际上属于玉米秸皮制浆,蒸煮过程中的高温保温时间为1. 5-4小时,高温保温的时间较长,蒸煮药液对秸秆中的半纤维素的降解和损伤较大,浆得率低。上述文献公开的技术方案所得到的纸浆在实验室获得了较好的各项参数,但是其备料过程中需除髓除叶,备料复杂,难以实现工业化生产,另外,除髓后秸秆的利用率太低, 且制得的纸浆的成本太高。现有技术中玉米秸秆整体制浆遇到的技术问题主要是浆得率低、纸浆的颜色重、 纸浆的理化性能参数和木浆有一定差距,无法用于高档的文化用纸和生活用纸。通常文化用纸是指印刷用纸,也叫胶版纸,或者是轻量涂布纸的简称,一般在60 克到120克之间,低于60克的是书写纸了,高于120克有涂布有光泽度的叫双铜纸。胶版纸和双铜纸均为高档纸制品。生活用纸指为照顾个人居家,外出等所使用的各类卫生擦拭用纸,包括卷筒卫生纸、抽取式卫生纸、盒装面纸、袖珍面纸、纸手帕、餐巾纸、擦手纸、厨房纸巾。现有技术的文化用纸和生活用纸存在着诸多的缺点,多使用原生木浆,由于需要砍伐大量的木材,严重影响环境的生态平衡并导致长远的不利后果;部分非原生木浆制备的文化用纸的抗张强度、柔软度、吸水性达不到规定标准;因此,针对上述现有技术中所存在的缺陷,如何利用玉米秸秆制备符合要求的文化和生活用纸,现有技术没有更加详细的说明,有鉴于此,特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种由玉米秆制备的纸浆,该纸浆具有良好的性能参数, 能够代替常规木浆。本专利技术的另一目的在于提供一种由玉米秸秆制备高质量纸浆的方法,其中蒸煮的保温时间短、浆得率高,是一种经济、环保、对纤维素和半纤维素损伤小的制备方法。本专利技术的第三目的在于提供一种由玉米秸秆纸浆制备的文化用纸和生活用纸。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为一种玉米秸秆纸浆,所述玉米秸纸浆以玉米秸秆整体为原料,所述玉米秸秆纸浆的白度为38-60% ISO,松厚度为1.8-2. 5cm3/g,抗张指数为35-65N. m/g,耐折度为10-40 次,裂断长为4. 0-6. 5km,透气度为70-200ml/min,灰分为5_10 %,撕裂度为180_260mN,撕裂度指数为3. 0-4. 2mN. m2/g。所述玉米秸秆纸浆优选为白度为40-58% ISO,松厚度为1. 9_2. 3cm7g,抗张指数为45-60N. m/g,耐折度为15-30次,裂断长为4. 5-6. Okm,透气度为80-150ml/min,灰分为 6_7%,撕裂度为200-M0mN,撕裂度指数为3. 5-4. OmN. m2/g。所述玉米秸秆纸浆进一步优选为白度为48-53% ISO,松厚度为1. 9-2. 15cm3/g, 抗张指数为47-53N. m/g,耐折度为20-30次,裂断长为4. 95-6. OOkm,透气度为85_130ml/ min,灰分为6.6%,撕裂度为220_240mN,撕裂度指数为3. 5-3. 9mN. m2/g。所述玉米秸秆纸浆最优选为白度为52% ISO,松厚度为1. 901cm7g,抗张指数为 52. 13N. m/g,耐折度为25次,裂断长为5. 32km,透气度为92ml/min,撕裂度为MOmN,撕裂度指数为 3. 862mN. m2/g。所述的玉米秸秆纸浆的制备方法包括备料、蒸煮、黑液提取的步骤,所述蒸煮的保温时间为0-50分钟,优选为0 40分钟,最优选为10 40分钟。蒸煮过程中,蒸煮时间为升温时间和保温时间之和,本专利技术中,升温时间为50 60分钟,总的蒸煮时间为60 100 分钟,优选的蒸煮时间为大于60分钟小于90分钟。所述备料为干法备料,或干湿法备料,干湿法备料时,经脱水、挤压至干度40 %以上。所述蒸煮优选为烧碱-蒽醌法、亚铵法或碳酸钠法所述烧碱-蒽醌法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液,以重量计,其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的12-20%,优选13-15%和17-20%,蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%,液比为1 2. 8-10,优选1 2. 8-4和1 6-10 ;通入蒸汽进行加热,加热升温至120-140°C,保温0-40分钟,优选20-30分钟。所述亚铵法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液,以重量计,其中亚硫酸铵用量为绝干原料量14-22 %,优选16-20 %,氨水用量为绝干本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种玉米秸秆纸浆,其特征在于,所述玉米秸秆纸浆以玉米秸秆为原料,所述玉米秸秆纸浆的白度为38-60%ISO,松厚度为1.8-2.5cm3/g,抗张指数为35-65N.m/g,耐折度为10-40次,裂断长为4.0-6.5km,透气度为70-200ml/min,灰分为5-10%,撕裂度为180-260mN,撕裂度指数为3.0-4.2mN.m2/g;所述玉米秸秆纸浆优选为:白度为40-58%ISO,松厚度为1.9-2.3cm3/g,抗张指数为45-60N.m/g,耐折度为15-30次,裂断长为4.5-6.0km,透气度为80-150ml/min,灰分为6-7%,撕裂度为200-240mN,撕裂度指数为3.5-4.0mN.m2/g;所述玉米秸秆纸浆进一步优选为:白度为48-53%ISO,松厚度为1.9-2.15cm3/g,抗张指数为47-53N.m/g,耐折度为20-30次,裂断长为4.95-6.00km,透气度为85-130ml/min,灰分为6.6%,撕裂度为220-240mN,撕裂度指数为3.5-3.9mN.m2/g。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:李洪发,宋明信,陈松涛,杨吉慧,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:37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。