專利名稱：一種秸稈類物質(zhì)機(jī)械漿的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用秸稈類物質(zhì)機(jī)械漿的制造方法，屬于造紙技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
紙品是人類日常生活中不可或缺的日用消費(fèi)品，而造紙是一個(gè)投資大、能耗高、污 染嚴(yán)重、原材料消耗較大的行業(yè)。對(duì)造紙行業(yè)而言，原料資源是最為關(guān)鍵的問題。目前，造紙 原料一般采用的是木材，但是可以砍伐用作造紙?jiān)系哪静囊话愣夹枰辽?0年的樹齡， 所以造紙?jiān)系墓?yīng)就顯得尤為緊張。為了解決上述問題，我國在北方地區(qū)實(shí)施了“大規(guī)模 發(fā)展速生楊，實(shí)行林漿紙一體化”的中長期發(fā)展規(guī)劃，已建設(shè)了一批速生楊造紙林基地，其 在一定程度上緩解了造紙?jiān)瞎?yīng)尤為緊張的局面；但是對(duì)于該速生楊生長來說，其生長 周期也需要至少10年才可以達(dá)到可砍伐樹齡，所以其同樣無法從根本上解決造紙?jiān)瞎?應(yīng)緊張的問題。此外，使用木材作為造紙?jiān)?，在形成紙漿后為了提高紙張美觀性，都采用漂白工 藝對(duì)紙張進(jìn)行漂白處理，不論是傳統(tǒng)的含氯漂白還是現(xiàn)有技術(shù)中較為先進(jìn)的無元素氯漂白 技術(shù)(簡稱ECF技術(shù))以及臭氧、過氧化氫、生物酶等漂白，在經(jīng)漂白處理后的廢水中都含 有一定含量的可吸收有機(jī)鹵化物(Absorbable Organic Halogen——Α0Χ)，該物質(zhì)的存在 對(duì)人體存在一定的副作用，故該物質(zhì)含量已經(jīng)被制訂為紙張的質(zhì)量檢測(cè)指 標(biāo)之一。由于木材類纖維中的木素含量很高，而且結(jié)構(gòu)緊密，對(duì)木材類纖維進(jìn)行制漿時(shí)，能 耗很大；秸稈類植物纖維中的木素含量較之木材類纖維要低，而且結(jié)構(gòu)疏松，所以對(duì)其進(jìn)行 制漿時(shí)，能耗低；所以除木材造紙?jiān)贤?，現(xiàn)有技術(shù)中秸稈類物質(zhì)被作為造紙?jiān)蟻硎褂谩?尤其我國是稻類和小麥的生產(chǎn)大國，稻草類資源十分豐富，如果可以將這一部分資源充分 利用，那么不僅可以增加農(nóng)民的收入，而且也不會(huì)由于需要將秸稈類物質(zhì)進(jìn)行焚燒處理而 對(duì)大氣環(huán)境造成污染。現(xiàn)有技術(shù)中，中國專利文獻(xiàn)CN101718049A就公開了一種秸稈機(jī)械法清潔制漿工 藝，該工藝?yán)媒斩捵鳛橹茲{原料，利用纖維間木素在一定溫度下由玻璃態(tài)化為偏軟的橡 膠態(tài)的特性，使纖維得到分離。該工藝包括如下步驟第一、切絲備料，并向秸稈上加水進(jìn)行潤濕，并堆積自然糖化；第二、將自然糖化后的秸稈輸送至秸稈預(yù)處理機(jī)內(nèi)加入水，對(duì)秸稈進(jìn)行濕潤、溶 漲，并利用預(yù)處理機(jī)內(nèi)部的刀片對(duì)秸稈進(jìn)行進(jìn)一步碎解；第三、將經(jīng)上述步驟濕潤、溶脹、碎解后的秸稈水混合液輸送到螺旋脫水機(jī)進(jìn)行脫 水處理，水脫到秸稈水混合液重量百分比濃度為38 42%時(shí)，再將秸稈送入秸稈分解機(jī)內(nèi) 對(duì)其進(jìn)行木素降解；其中，秸稈分解機(jī)采用雙磨盤設(shè)置，其中，定磨盤采用非金屬金剛石砂 磨盤，動(dòng)磨盤采用鋼制磨盤，在兩層磨盤的摩擦作用下，磨盤內(nèi)可產(chǎn)生120 140攝氏度的 高溫，從而使得草料攜帶的水分變?yōu)檎羝麪顟B(tài)，相當(dāng)于蒸煮的作用，從而使得秸稈內(nèi)的木素 進(jìn)行軟化和降解；第四、將經(jīng)木素降解后的秸稈水混合液進(jìn)行秸稈舒展處理，磨漿后進(jìn)行篩選獲得良漿，之后進(jìn)行去水，得到成品漿。 該技術(shù)中采用上述120 140°C的木素軟化或降解處理溫度，使得秸稈等造紙?jiān)?料內(nèi)的木素呈現(xiàn)由玻璃態(tài)化為偏軟橡膠態(tài)的態(tài)勢(shì)，需要說明的是，所述偏軟的橡膠態(tài)仍然 屬于造紙領(lǐng)域所界定的玻璃態(tài)的范疇。本領(lǐng)域技術(shù)人員慣常的認(rèn)識(shí)是，在造紙?jiān)蟽?nèi)的木 素呈現(xiàn)由玻璃態(tài)化為偏軟的橡膠態(tài)的態(tài)勢(shì)時(shí)，即可以通過所述呈橡膠態(tài)的木素實(shí)現(xiàn)對(duì)纖維 之間的粘合，從而獲得不大不小的纖維之間的結(jié)合力，這樣就可以利用該不大不小的結(jié)合 力來制備諸如上述技術(shù)中所述的具有較大硬度的瓦楞原紙、紗管紙板以及一次性餐具。眾所周知，紙漿的制備關(guān)鍵在于對(duì)造紙?jiān)系能浕幚?，即?duì)木素的軟化或降解 處理，對(duì)木素進(jìn)行上述處理時(shí)要考慮到纖維材質(zhì)的特性。秸稈類植物纖維中的微細(xì)纖維則 是以纖維軸為中心呈螺旋狀緊密纏繞于纖維軸上，這種排列方式較之木材類纖維中微細(xì)纖 維的排列沿纖維軸向幾乎平行的排列方式，使得微細(xì)纖維難以細(xì)纖維化(即通常所說的 “出毛”)，由于對(duì)其細(xì)纖維化具有一定的難度，按照基本原理來講，不易細(xì)纖維化故纖維之 間的結(jié)合力較之木材類纖維應(yīng)該低，但是由于秸稈類植物纖維從其外形來講具有較大的長 寬比，所以纖維之間表現(xiàn)出的結(jié)合力也不低。加之，纖維和纖維的細(xì)胞壁之間設(shè)有胞間層， 其中，胞間層的木素濃度最高。在秸稈類植物纖維中，胞間層中還包含有較之木材類纖維更 多的半纖維素，由于半纖維素可以提供大量的羥基，羥基的存在提供了氫鍵結(jié)合的條件，使 得纖維之間的結(jié)合力提高，所以也使得秸稈類植物纖維表現(xiàn)出的纖維間結(jié)合力不低。在紙漿制備的過程中，不論是進(jìn)行機(jī)械制漿，還是進(jìn)行半化學(xué)制漿或者化學(xué)機(jī)械 制漿，都需要涉及機(jī)械制漿的處理步驟來離解纖維，在進(jìn)行該機(jī)械制漿時(shí)，對(duì)造紙?jiān)辖斩?內(nèi)木素的軟化或降解處理選擇的溫度都是120 140°C，而對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其在 利用造紙?jiān)线M(jìn)行制漿時(shí)，都是采用諸如上述技術(shù)中120 140°C的木素處理溫度，這點(diǎn)是 造紙技術(shù)領(lǐng)域的公知常識(shí)，也是多年來造紙領(lǐng)域普遍采用的統(tǒng)一技術(shù)手段。在中國輕工業(yè) 出版社出版的《制漿造紙手冊(cè)》第175頁中也明確記載了“磨漿時(shí)纖維分離的形式取決于系 統(tǒng)的溫度和磨漿前汽蒸的時(shí)間，如果是在高于木素玻璃化溫度(120 135°C)磨漿，則纖維 的分離是在細(xì)胞壁的初生壁和胞間層之間，這樣生成的纖維表面光滑，被一層硬化的木素 覆蓋著。然而如果在低于木素玻璃化溫度下磨漿，則纖維主要在初生壁內(nèi)分離，這樣纖維表 面粗糙，具有較多的纖維素性質(zhì)”，從上述記載內(nèi)容中說明，對(duì)木素進(jìn)行軟化處理時(shí)，在高于 木素玻璃化溫度以上磨漿，分離后的纖維表面太過光滑，纖維之間的結(jié)合力不強(qiáng)，所以不適 于造紙；只有具有纖維素性質(zhì)的漿料才適于造紙。由于采用上述木素軟化處理溫度，使得在該條件下機(jī)械制備的漿料纖維的分離點(diǎn) 不是位于木素濃度最高的胞間層中，所以纖維易被切斷，而且制成漿的纖維束含量較高，所 以如果要使用上述成品漿來制備日常生活中使用的柔性較強(qiáng)的紙張，諸如衛(wèi)生用紙，那么 上述成品漿中纖維之間較大的結(jié)合力則無法滿足其對(duì)柔性的需求，所以就不得不向成品漿 中添加一定量的柔軟劑以阻止纖維間的過度結(jié)合，柔軟劑的添加一方面提高了造紙的成 本，另一方面作為化學(xué)試劑的柔軟劑的使用，實(shí)際上對(duì)人體皮膚也有一定的副作用，尤其不 適用于易過敏體質(zhì)。申請(qǐng)人:通過研究發(fā)現(xiàn)，上述特性完全適用于木材類纖維，而對(duì)于秸稈類植物纖維 而言，完全可以利用上述特性制備得到柔性好的紙張用紙漿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中利用秸稈類物質(zhì)作為造紙?jiān)蠒r(shí)，選擇 在120 140°C對(duì)木素進(jìn)行軟化或者降解處理，在該溫度下處理后得到的成品漿內(nèi)纖維之 間的結(jié)合力較強(qiáng)，需要加入柔軟劑才可以制造柔性較強(qiáng)的紙張，不合格柔軟劑的添加很容 易導(dǎo)致人體過敏，而且柔軟劑的添加也提高了紙張的制造成本，進(jìn)而提供一種無需額外加 入柔軟劑就可得到柔性較強(qiáng)的生活用紙張的漿料制備工藝。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種秸稈類漿料的制備方法，其包括如下步 驟(1)對(duì)秸稈類原料進(jìn)行備料和調(diào)濃處理；(2)對(duì)經(jīng)步驟(1)處理后的秸稈類原料進(jìn)行至少一段的機(jī)械制漿，對(duì)所述機(jī)械制 漿的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證至少一段的機(jī)械制漿時(shí)的溫度大于140°C，對(duì)木素進(jìn)行軟化并機(jī)械 制菜。在所述步驟⑴中，向秸稈類原料中加入一定量水，對(duì)所述秸稈類原料進(jìn)行調(diào)濃， 至所述秸稈類原料水溶液的重量百分比濃度為10 60%。在所述步驟(2)中，所述機(jī)械制漿時(shí)的溫度大于或者等于145°C。 所述機(jī)械制漿時(shí)的溫度優(yōu)選為150 180°C。在所述步驟(1)中，向經(jīng)調(diào)濃后的秸稈類原料中加入化學(xué)處理劑或酶處理劑中的 一種或兩種對(duì)其進(jìn)行化學(xué)或生物處理。加熱溫度至80 180°C進(jìn)行化學(xué)處理，加熱溫度至30 100°C進(jìn)行生物處理，處 理時(shí)間為5min 2h。在所述步驟(2)中，加入熱蒸汽對(duì)調(diào)濃后的秸稈類原料進(jìn)行升溫調(diào)節(jié)。結(jié)合機(jī)械離解纖維的放熱，在外部熱源作用下對(duì)調(diào)濃后的秸稈類原料進(jìn)行升溫至 機(jī)械制漿時(shí)至少一段的機(jī)械制漿時(shí)的溫度大于140°C。將調(diào)濃后的秸稈類原料加入到機(jī)械分解機(jī)內(nèi)，并向所述機(jī)械分解機(jī)內(nèi)輸入溫度 為100 130°C的蒸汽，在所述分解機(jī)內(nèi)磨盤的旋轉(zhuǎn)放熱作用下，使蒸汽進(jìn)一步升溫至大于 140 "C。所述漿料用于制備皺紋紙。本發(fā)明所述的秸稈類漿料的制備方法，首先要對(duì)原料進(jìn)行備料處理，以便原料 可以順利地放入后續(xù)進(jìn)行預(yù)處理和分解的設(shè)備內(nèi)；然后向備好的秸稈類原料中加入一定 量水，進(jìn)行調(diào)濃處理，其中水的加入量是有限制的，以加水后混合液的重量百分比濃度為 10 60%為準(zhǔn)，其加入量不能太大或者太小，否則無法制備得到濃度適宜的漿料；最后要 將上述調(diào)濃后的秸稈類原料水溶液調(diào)溫至機(jī)械制漿時(shí)的溫度大于140°C，在該溫度下對(duì)木 素進(jìn)行軟化并且進(jìn)行機(jī)械制漿處理，其中，設(shè)定上述高于木素玻璃化溫度的溫度對(duì)木素進(jìn) 行軟化，木素變?yōu)槁杂姓吵淼囊簯B(tài)，使得其對(duì)纖維的約束力變小，從而使得在制漿時(shí)，纖維 的分離是在細(xì)胞壁的初生壁和胞間層之間進(jìn)行的，這樣生成的纖維表面被一層略有粘稠的 液態(tài)木素覆蓋著，上述略有粘稠的液態(tài)木素在降溫后固化在纖維表面上，阻止了纖維之間 的結(jié)合力使之不會(huì)太大；也正是由于該結(jié)合力不大，從而也就保證了紙張的柔軟性。同時(shí)， 由于秸稈類植物纖維的長寬比較大，也就是說其纖維很細(xì)，所以上述不大的結(jié)合力也足以 滿足該類纖維的使用強(qiáng)度。
本發(fā)明具有如下所 述的優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明所述的秸稈類漿料的制備方法，設(shè)定在高于木素玻璃化溫度即大于 140°C的條件下對(duì)木素進(jìn)行軟化處理并機(jī)械制漿，由于在該溫度下秸稈類原料的木素已經(jīng) 超越了玻璃態(tài)的范疇，變?yōu)榱寺詭д承缘囊簯B(tài)物質(zhì)，此時(shí)液態(tài)木素的存在對(duì)于纖維之間的 約束力降低，表現(xiàn)為原料纖維之間的結(jié)合力降低，在此條件下制出的原料纖維不易切斷，即 制成的原料纖維的長寬比最大，且機(jī)械制漿的能耗也最低；此外，利用該漿料制備得到的紙 張無需加入柔軟劑即可以具備極好的柔軟性，從而降低了紙張制造的成本，而且也避免了 紙張中化學(xué)添加劑對(duì)人體的副作用。(2)本發(fā)明所述的秸稈類漿料的制備方法，可以選擇將調(diào)濃后的秸稈類原料水溶 液加入到分解機(jī)內(nèi)，并向所述分解機(jī)內(nèi)輸入溫度為100 130°C的蒸汽，在所述分解機(jī)內(nèi)磨 盤的旋轉(zhuǎn)放熱作用下，使蒸汽進(jìn)一步升溫至大于140°C。磨漿時(shí)，向所述分解機(jī)內(nèi)部充入溫 度為100 130°C的熱蒸汽，但是該溫度的熱蒸汽并不能滿足本發(fā)明所需要的設(shè)定溫度，但 是分解機(jī)開啟后，其內(nèi)部的磨盤旋轉(zhuǎn)進(jìn)行磨漿，此時(shí)磨盤工作發(fā)熱，從而進(jìn)一步提高了分解 機(jī)內(nèi)部熱蒸汽的溫度，經(jīng)測(cè)試表明其可以使得熱蒸汽溫度達(dá)到140°C以上。在該溫度下即可 以保證纖維內(nèi)的木素超越玻璃態(tài)的范疇，變?yōu)榱寺詭д承缘囊簯B(tài)物質(zhì)，此時(shí)木素變?yōu)檎吵?的液態(tài)使得纖維之間的結(jié)合力降低，保證纖維具有較好的柔軟性。(3)通過本發(fā)明所述的秸稈類漿料的制備方法制備得到的漿料，纖維之間的結(jié)合 力較小，所以其很容易通過刮刀來破壞纖維之間的結(jié)合力，從而更適于制造柔軟度較高的 皺紋紙；此外，很多諸如衛(wèi)生紙、面巾紙、餐巾紙、手紙等都需要通過起皺來賦予紙張一定的 柔軟度和蓬松度，所以本發(fā)明所述的秸稈類漿料的制備方法也同樣適于制備上述紙張。(4)本發(fā)明所述的秸稈類漿料的制備方法，其不對(duì)漿料進(jìn)行任何化學(xué)漂白處理，因 為常用的漂白劑大都屬于堿性試劑，尤其對(duì)于日常用紙，堿性試劑給人體提供的是堿性環(huán) 境，堿性環(huán)境不利于抑制真菌，本發(fā)明不加入任何漂白劑，從而保證了日常用紙的衛(wèi)生性和 安全性，同時(shí)也降低了成本，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明將結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的秸稈類漿料的制備方法進(jìn)行進(jìn)一步的 描述實(shí)施例1該實(shí)施例中所述秸稈類機(jī)械漿料的制備方法，包括如下步驟(1)備料，將秸稈類 原料送入撕裂機(jī)內(nèi)，對(duì)所述秸稈類原料進(jìn)行切絲處理；將經(jīng)切絲后的秸稈類原料放入預(yù)處理機(jī)中，并向所述切絲后的秸稈類原料中加水 進(jìn)行調(diào)濃處理，使得所述秸稈類原料的水溶液的重量百分比濃度為10% ；(2)將經(jīng)步驟(1)調(diào)濃后的原料加入到機(jī)械分解機(jī)內(nèi)，開啟所述機(jī)械分解機(jī)，并向 所述機(jī)械分解機(jī)內(nèi)輸入溫度為100°c的蒸汽，在所述機(jī)械分解機(jī)內(nèi)磨盤的旋轉(zhuǎn)作用下，在所 述機(jī)械分解機(jī)開啟后短時(shí)間內(nèi)，所述機(jī)械分解機(jī)內(nèi)的溫度就達(dá)到了 145°c，在該溫度下對(duì)所 述秸稈類原料進(jìn)行木素軟化并機(jī)械制漿，得到機(jī)械漿料。實(shí)施例2該實(shí)施例中所述秸稈類機(jī)械漿料的制備方法，包括如下步驟(1)備料，將秸稈類原料送入撕裂機(jī)內(nèi)，對(duì)所述秸稈類原料進(jìn)行切絲處理；將經(jīng)切絲后的秸稈類原料放入預(yù)處理機(jī)中，并向所述切絲后的秸稈類原料中加水 進(jìn)行調(diào)濃處理，使得所述秸稈類原料的水溶液的重量百分比濃度為20% ；(2)將經(jīng)步驟(1)調(diào)濃后的原料加入到機(jī)械分解機(jī)內(nèi)，加熱溫度至150°C，在該溫 度下對(duì)所述秸稈類原料進(jìn)行木素軟化并機(jī)械制漿，得到機(jī)械漿料。實(shí)施例3該實(shí)施例中所述秸稈類機(jī)械漿料的制備方法，包括如下步驟(1)備料，將秸稈類 原料送入撕裂機(jī)內(nèi)，對(duì)所述秸稈類原料進(jìn)行切絲處理；將經(jīng)切絲后的秸稈類原料放入預(yù)處理機(jī)中，并向所述切絲后的秸稈類原料中加水 進(jìn)行調(diào)濃處理，使得所述秸稈類原料的水溶液的重量百分比濃度為30% ；(2)將經(jīng)步驟(1)調(diào)濃后的原料加入到機(jī)械分解機(jī)內(nèi)，開啟所述機(jī)械分解機(jī)，利 用磨盤對(duì)秸稈類原料進(jìn)行第一段機(jī)械磨漿；之后，向所述機(jī)械分解機(jī)內(nèi)輸入溫度為130°C 的蒸汽，在所述機(jī)械分解機(jī)內(nèi)磨盤的旋轉(zhuǎn)放熱作用下，所述機(jī)械分解機(jī)內(nèi)的溫度就達(dá)到了 160°C，在該溫度下對(duì)所述秸稈類原料進(jìn)行木素軟化并進(jìn)行第二段機(jī)械磨漿，得到機(jī)械漿 料；

(3)對(duì)所述步驟(2)中得到的機(jī)械漿料進(jìn)行清洗，將經(jīng)清洗后的漿料放入壓力篩 中進(jìn)行篩選，并將經(jīng)篩選后的良漿放入擠漿機(jī)中，對(duì)所述良漿進(jìn)行脫水處理，脫水后獲得精 制后的機(jī)械漿料。實(shí)施例4該實(shí)施例中所述秸稈類機(jī)械漿料的制備方法，包括如下步驟(1)備料，將秸稈類 原料送入撕裂機(jī)內(nèi)，對(duì)所述秸稈類原料進(jìn)行切條處理；將經(jīng)切條后的秸稈類原料放入預(yù)處理機(jī)中，并向所述切絲后的秸稈類原料中加水 進(jìn)行調(diào)濃處理，使得所述秸稈類原料的水溶液的重量百分比濃度為60% ；(2)將經(jīng)步驟(1)調(diào)濃后的原料加入到機(jī)械分解機(jī)內(nèi)，開啟所述機(jī)械分解機(jī)，并向 所述機(jī)械分解機(jī)內(nèi)輸入溫度為130°C的蒸汽，在所述機(jī)械分解機(jī)內(nèi)磨盤的旋轉(zhuǎn)作用下，在所 述機(jī)械分解機(jī)開啟后短時(shí)間內(nèi)，所述機(jī)械分解機(jī)內(nèi)的溫度就達(dá)到了 180°C，在該溫度下對(duì)所 述秸稈類原料進(jìn)行木素軟化并機(jī)械制漿，得到機(jī)械漿料；(3)對(duì)所述步驟(2)中得到的機(jī)械漿料進(jìn)行清洗，對(duì)上述經(jīng)清洗后的漿料進(jìn)行濃 縮處理，直至經(jīng)濃縮后的漿料的重量百分比濃度為20%，此時(shí)將該濃縮后的漿料放入機(jī)械 分解機(jī)內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步磨漿，重復(fù)至少一次所述步驟(2)，之后將最終獲得的機(jī)械漿料再次進(jìn) 行清洗，并將經(jīng)清洗后的漿料放入壓力篩中進(jìn)行篩選，并將經(jīng)篩選后的良漿放入擠漿機(jī)中， 對(duì)所述良漿進(jìn)行脫水處理，脫水后獲得精制后的機(jī)械漿料。實(shí)施例5該實(shí)施例中給出的所述秸稈類半化學(xué)漿料的制備方法，所述半化學(xué)漿料是指在化 學(xué)蒸煮工序中脫木素作用不夠充分，纖維未完全分離，需要隨后進(jìn)行機(jī)械處理而制得的紙 漿，該方法包括如下步驟(1)備料，將秸稈類原料送入撕裂機(jī)內(nèi)，對(duì)所述秸稈類原料進(jìn)行切絲處理；將經(jīng)切絲后的秸稈類原料放入預(yù)處理機(jī)中，并向所述切絲后的秸稈類原料中加水 進(jìn)行調(diào)濃處理，使得所述秸稈類原料的水溶液的重量百分比濃度為10 60% ；向上述經(jīng)調(diào)濃后的秸稈類原料水溶液中加入化學(xué)處理劑對(duì)其進(jìn)行化學(xué)處理脫木素，在該處理過程中可 以選擇在常溫下進(jìn)行，也可以加熱溫度至80 180°C進(jìn)行化學(xué)蒸煮處理5min 2h，其中該 溫度優(yōu)選為100 150°C。其中，所述化學(xué)處理劑采 用的是現(xiàn)有技術(shù)中使用的堿性或者酸性處理劑，其中多 使用諸如氫氧化鈉的堿性處理劑。(2)將經(jīng)步驟(1)調(diào)濃后的原料加入到機(jī)械分解機(jī)內(nèi)，對(duì)該水溶液調(diào)溫至溫度大 于140°C，對(duì)木素進(jìn)行軟化并并機(jī)械制漿。在本實(shí)施例中如果需要對(duì)機(jī)械分解機(jī)內(nèi)的溫度進(jìn)行升溫時(shí)，選擇使用熱蒸汽進(jìn)行升溫。也可以向所述機(jī)械分解機(jī)內(nèi)輸入溫度僅為100 130°C的蒸汽，在所述機(jī)械分解 機(jī)內(nèi)磨盤的旋轉(zhuǎn)作用下，在所述機(jī)械分解機(jī)開啟后短時(shí)間內(nèi)，所述機(jī)械分解機(jī)內(nèi)的溫度就 可達(dá)到了 145°C以上，便可在該溫度下對(duì)所述秸稈類原料進(jìn)行木素軟化或降解，得到半化學(xué) 漿料。實(shí)施例6該實(shí)施例中給出的所述秸稈類化學(xué)機(jī)械漿料的制備方法，所述化學(xué)機(jī)械漿料是指 采用化學(xué)處理和機(jī)械磨解制得的紙漿，該方法包括如下步驟(1)備料，將秸稈類原料送入撕裂機(jī)內(nèi)，對(duì)所述秸稈類原料進(jìn)行切絲處理；將經(jīng)切絲后的秸稈類原料放入預(yù)處理機(jī)中，并向所述切絲后的秸稈類原料中加水 進(jìn)行調(diào)濃處理，使得所述秸稈類原料的水溶液的重量百分比濃度為10 60% ；向上述經(jīng)調(diào) 濃后的秸稈類原料水溶液中加入前述實(shí)施例5中所述的化學(xué)處理劑對(duì)其進(jìn)行化學(xué)處理脫 木素，處理時(shí)間為處理5min 2h。在進(jìn)行上述化學(xué)處理時(shí)，也可以選擇設(shè)置所述化學(xué)處理 時(shí)的溫度為不高于150°C。(2)將經(jīng)步驟(1)調(diào)濃后的原料加入到機(jī)械分解機(jī)內(nèi)，對(duì)該水溶液升溫至溫度大 于140°C，對(duì)木素進(jìn)行軟化并并機(jī)械制漿。在本實(shí)施例中選擇使用熱蒸汽進(jìn)行升溫。也可以向所述機(jī)械分解機(jī)內(nèi)輸入溫度僅為100 130°C的蒸汽，在所述機(jī)械分解 機(jī)內(nèi)磨盤的旋轉(zhuǎn)作用下，在所述機(jī)械分解機(jī)開啟后短時(shí)間內(nèi)，所述機(jī)械分解機(jī)內(nèi)的溫度就 可達(dá)到了 140°C以上，便可在該溫度下對(duì)所述秸稈類原料進(jìn)行木素軟化或降解，得到化學(xué)機(jī) 械漿料。從上述實(shí)施例中可以看到，本發(fā)明所述的利用秸稈類原料制備漿料的方法，不僅 可以適用于純機(jī)械漿的制備，而且也適用于半化學(xué)漿或者化學(xué)機(jī)械漿的制備，只要是利用 秸稈類植物纖維作為制漿原料、且制備過程中有步驟涉及機(jī)械制漿，那么就可以使用本發(fā) 明所述的在高于秸稈類原料木素玻璃化溫度以上對(duì)木素進(jìn)行軟化處理的處理方法，從而獲 得柔軟性極好的漿料。而且本發(fā)明所述的制漿方法更適用于純機(jī)械漿的制備。在上述實(shí)施例中使用的預(yù)分解機(jī)以及機(jī)械分解機(jī)均為市售產(chǎn)品，任一市售該類產(chǎn) 品均適用。作為可以變換的實(shí)施方式，在上述實(shí)施例中也可以采用酶處理劑代替化學(xué)處理劑 或者向所述化學(xué)處理劑中添加一定量的酶處理劑進(jìn)行生物處理，進(jìn)行生物處理時(shí)，可以在 常溫下進(jìn)行，也可以選擇在溫度為30 100°C的環(huán)境下進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為5min 2h。
實(shí)驗(yàn)例基礎(chǔ)組采用本發(fā)明實(shí)施例所述的145 155°C機(jī)械制漿進(jìn)行制漿，將制備得到的 漿料經(jīng)過0. 15mm的縫篩篩選后抄造皺紋紙；測(cè)得的紙張質(zhì)量各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)為定量22g/cm2抗張強(qiáng)度(縱橫向平均):65N/m柔軟度(縱橫向平均)290mN對(duì)比組同樣按照基礎(chǔ)組中的實(shí)施方式進(jìn)行制漿，只是機(jī)械制漿的溫度為125 135°C，同樣將制備得到的漿料經(jīng)過0. 15mm的縫篩篩選后抄造皺紋紙；定量22g/cm2抗張強(qiáng)度(縱橫向平均):66N/m柔軟度(縱橫向平均)560mN 從上述數(shù)據(jù)比較可以看出，采用低溫機(jī)械制漿后得到的漿料制備得到的紙張的成 紙抗張強(qiáng)度同采用高溫機(jī)械制漿后得到的漿料制備得到的紙張的抗張強(qiáng)度基本相同，說明 在高溫機(jī)械制漿時(shí)對(duì)纖維保護(hù)得很好，成漿時(shí)纖維的長寬比最大，這樣制成紙張時(shí)纖維之 間的自然交織力彌補(bǔ)了纖維間氫鍵結(jié)合數(shù)量減少造成的成紙強(qiáng)度的降低，由于成紙時(shí)纖維 間鍵合數(shù)量的減少，所以低溫機(jī)械制漿時(shí)成紙的柔軟度近似為高溫機(jī)械制漿時(shí)成紙柔軟度 的兩倍(柔軟度測(cè)試數(shù)值越高，成紙柔軟度越差)。雖然本發(fā)明已經(jīng)通過上述具體實(shí)施例對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)闡述，但是，本專業(yè)普通技 術(shù)人員應(yīng)該明白，在此基礎(chǔ)上所做出的未超出權(quán)利要求保護(hù)范圍的任何形式和細(xì)節(jié)的變 化，均屬于本發(fā)明所要保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種秸稈類漿料的制備方法，其包括如下步驟(1)對(duì)秸稈類原料進(jìn)行備料和調(diào)濃處理；(2)對(duì)經(jīng)步驟(1)處理后的秸稈類原料進(jìn)行至少一段的機(jī)械制漿，保證至少一段機(jī)械 制漿時(shí)的溫度大于140°C，對(duì)木素進(jìn)行軟化并機(jī)械制漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟(1)中，向秸稈類原料中 加入一定量水，對(duì)所述秸稈類原料進(jìn)行調(diào)濃，至所述秸稈類原料水溶液的重量百分比濃度 為10 60%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟O)中，所述機(jī)械制 漿時(shí)的溫度大于或者等于145°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述機(jī)械制漿時(shí)的溫度為150 180 "C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟(1)中，向經(jīng)調(diào) 濃后的秸稈類原料中加入化學(xué)處理劑或酶處理劑中的一種或兩種對(duì)其進(jìn)行化學(xué)或生物處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，加熱溫度至80 180°C進(jìn)行化學(xué)處 理，加熱溫度至30 100°C進(jìn)行生物處理，處理時(shí)間為5min 3h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟O)中，加入熱蒸 汽對(duì)調(diào)濃后的秸稈類原料進(jìn)行升溫調(diào)節(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的制備方法，其特征在于，結(jié)合機(jī)械離解纖維的放熱，在 外部熱源作用下對(duì)調(diào)濃后的秸稈類原料進(jìn)行升溫至機(jī)械制漿時(shí)至少一段的機(jī)械制漿時(shí)的 溫度大于140°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的制備方法，其特征在于，將調(diào)濃后的秸稈類原料加入 到機(jī)械分解機(jī)內(nèi)，并向所述機(jī)械分解機(jī)內(nèi)輸入溫度為100 130°C的蒸汽，在所述分解機(jī)內(nèi) 磨盤的旋轉(zhuǎn)放熱作用下，使蒸汽進(jìn)一步升溫至大于140°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的制備方法，其特征在于，所述漿料用于制備皺紋紙。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種秸稈類原料漿料的制備方法，包括如下步驟(1)對(duì)秸稈類原料進(jìn)行備料處理；(2)向備好的秸稈類原料中加入一定量水，使得所述秸稈類原料水溶液的重量百分比濃度為10～60％；(3)對(duì)經(jīng)步驟(2)調(diào)濃后的水溶液升溫至溫度大于140℃，對(duì)木素進(jìn)行軟化并制漿。使用本發(fā)明所述的制備方法制備得到的漿料無需添加任何柔軟劑即可以制備得到具有良好柔軟性的紙張，尤其適用于皺紋紙的制造。
文檔編號(hào)D21C3/00GK102051833SQ20101054370
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者李 昊 申請(qǐng)人:李 昊