CN100510246C - 一种用于造纸的冷浸泡制造纸浆的方法 - Google Patents

一种用于造纸的冷浸泡制造纸浆的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于造纸的冷浸泡制造纸浆的方法，属于造纸技术领域。首先将造纸用原料搓成纤维丝；分别制备活性剂、浸泡主液和浸泡辅液备用，将活性剂放入浸泡主液和浸泡辅液的混合液中，得到浸泡液；将纤维丝加入浸泡液中，常温浸泡36～72小时；对浸泡后的纸浆进行研磨，打浆，使纸浆硬度为12～18。本方法的制浆过程不使用碱，无需大量水洗，避免了污水的排放，大大节约了用水。其得浆率与强碱方法相比，可以提高20%。利用本发明方法制造纸浆，其原料来源广泛，用水用煤量少，造纸成本低，制备的纸浆可以抄造箱板纸和高强瓦楞纸。

Description

一种用于造纸的冷浸泡制造纸浆的方法
技术领域
本发明涉及一种用于造纸的冷浸泡制造纸浆的方法，属于造纸技术领域。
背景技术
传统的造纸技术都是用强碱抽提植物纤维中的木素等杂质，其原理是剥皮反应，即强碱将植物纤维中的木素等杂质抽提出来，使纤维皂化成浆，达到抄造纸品的要求。但传统工艺中使用的强碱破坏了短纤维，因此降低了纸浆的得浆率，又造成环境的严重污染。这使造纸业存在严重问题，在中国大地上甚至到了无水不污染、无河不污染的地步，已经直接危及到人类的生存环境。为此，国家关闭了数以万计的中小纸厂，造成大批工人下岗，生计无着。制浆造纸企业为了维系生存，需化巨资进行碱回收，但耗资巨大，使纸张成本大大增加。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于造纸的冷浸泡制造纸浆的方法，针对目前造纸行业存在的对环境严重污染的状况，在用于造纸的纸浆造纸过程中，用有机活性剂代替强碱，使造纸过程无害、无碱，无污染，并且降低造纸成本。
本发明提出的用于造纸的冷浸泡制造纸浆的方法，包括以下步骤：
(1)将造纸用原料搓成纤维丝，使丝的长度为1～5厘米，丝的直径为0.1～0.2厘米；
(2)分别制备活性剂、浸泡主液和浸泡辅液：
其中活性剂的制备方法为：
各组分的重量百分比为：
仲辛醇聚氧乙烯醚             6～12％
氧化聚乙烯乳液               6～12％
乙醇                         1～5％
十二烷基苯磺酸钠             1～5％
过碳酸钠                     2～6％
碱性蛋白酶                   1～3％
余为滑石粉
制备过程为：将上述原料按比例混合，进行研磨，使颗粒度为100～200目；
其中浸泡主液的制备方法为：
各组分的重量比为：
水                           1000份
氢氧化钙                     8～12份
蒽醌                         0.1～1份
过碳酸钠                     0.1～1份
十二烷基苯磺酸钠             0.5～2份
无水亚硫酸钠                 0.5～2份
按上述比例将各组分混合，反应1.5～3小时，备用；
其中浸泡辅液的制备方法为：
各组分的重量比为：
水                      1000份
碱性蛋白酶              1～4份
过碳酸钠                1～3份
按上述比例将各组分混合，反应1.5～3小时，备用；
将上述活性剂放入上述浸泡主液和浸泡辅液的混合液中，得到浸泡液，加入比例为：活性剂占纤维丝的重量百分比为1～1.5％，浸泡主液占纤维丝的重量百分比为180～220％，浸泡浸泡占纤维丝的重量百分比为90～115％；
(3)将步骤(1)的纤维丝加入浸泡液中，常温浸泡，加入比例为：纤维丝∶浸泡液＝1∶2.8～3.1，浸泡时间为36～72小时；
(4)对上述浸泡后的纸浆进行研磨，使纸浆的硬度为15～20；
(5)对上述纸浆打浆，使纸浆硬度为12～18。
本发明提出的用于造纸的纸浆的制造方法，具有以下优点：
1、本发明的制浆过程中，没有使用碱，无需大量水洗，避免了污水的排放，因而大大节约了用水。
2、本发明方法中使用有机活性剂代替传统制浆造纸过程中的强碱，这使本发明在纸浆制造的机理上与传统工艺不同。本发明使用的活性剂中的蛋白酶，是弱碱性化合物，能使植物秸秆表面溶蜡脱脂，其中的仲辛醇聚氧乙烯醚，是一种非离子渗透剂，它能使活性剂中的其它有效成分迅速渗透到植物链中，瞬间打开植物纤维之间的连接，使植物纤维中的木素、淀粉、单宁、糖、灰分、果胶等快速溶出，而且不破坏纤维，全面保护了纤维和半纤维。因此利用本发明方法制造纸浆，其得浆率与强碱方法相比，可以提高20％。
3、利用本发明方法制造纸浆，其原料来源广泛，可以使用草本的稻草、麦、龙须草等，禾本的玉米杆、竹子、芦苇、棉杆、甘蔗渣等，以及木本的枝桠材、阔叶木和针叶木等，只要具有纤维素的植物秸秆均可用本发明方法制浆。
4、本发明方法中使用的化工原料用量大大少于传统造纸工艺，使纸浆易漂白，用水量少，所含污染物少，中段水易治理。
5、本发明的纸浆制造过程无需加热，每吨纸可以节约1吨左右燃煤，冷浸泡液经过滤后可反复使用，因此大大节约了用水用煤，降低了造纸成本。
6、利用本发明方法制造的纸浆，可以抄造箱板纸和高强瓦楞纸。
具体实施方式
本发明实施例中使用的各种化工原料，其来源如下：
仲辛醇聚氧乙烯醚，由浙江上虞市第二化工试剂厂生产。氧化聚乙烯乳液，由江苏省南京市第二有机化工厂。十二烷基苯磺酸钠，由山东省淄博红星化工厂生产。过碳酸钠，由天津红星化工厂生产。碱性蛋白酶，由天津红星化工厂生产。
实施例1
(1)将造纸用原料麦草4吨，搓成丝，使丝的长度为1～5厘米，丝的直径为0.1～0.2厘米。
(2)分别制备活性剂40公斤：其中：仲辛醇聚氧乙烯醚2.4公斤，氧化聚乙烯乳液：2.4公斤，乙醇：0.4公斤，十二烷基苯磺酸钠：0.4公斤，过碳酸钠：0.8公斤，碱性蛋白酶：0.4公斤，滑石粉：33.2公斤，将上述原料混合，进行研磨，使颗粒度为200目；
制备浸泡主液8073.6公斤：其中，水：8000公斤，氢氧化钙：64公斤，蒽醌：0.8公斤，过碳酸钠：0.8公斤，十二烷基苯磺酸钠：4公斤，无水亚硫酸钠：4公斤，将上述原料混合，反应2小时，备用；
制备浸泡辅液4008公斤，其中，水：4000公斤，碱性蛋白酶：4公斤，过碳酸钠：4公斤，将上述原料混合，反应2小时，备用；
最后将上述活性剂放入浸泡主液和浸泡辅液的混合液中，得到浸泡液。
(3)4吨纤维丝加入浸泡液中浸泡，常温浸泡36小时。
(4)对上述浸泡后的纸浆进行研磨，使纸浆的硬度为18；
(5)对上述纸浆打浆，使纸浆硬度为13。
实施例2
(1)将造纸用原料芦苇4吨，搓成丝，使丝的长度为1～5厘米，丝的直径为0.1～0.2厘米。
(2)分别制备活性剂40公斤：其中：仲辛醇聚氧乙烯醚3.6公斤，氧化聚乙烯乳液：3.6公斤，乙醇：1.24公斤，十二烷基苯磺酸钠：1.2公斤，过碳酸钠：1.6公斤，碱性蛋白酶：0.8公斤，滑石粉：28公斤，将上述原料混合，进行研磨，使颗粒度为150目；
制备浸泡主液8108.8公斤：其中，水：8000公斤，氢氧化钙：80公斤，蒽醌：6.4公斤，过碳酸钠：6.4公斤，十二烷基苯磺酸钠：8公斤，无水亚硫酸钠：8公斤，将上述原料混合，反应2小时，备用；
制备浸泡辅液4014公斤，其中，水：4000公斤，碱性蛋白酶：8公斤，过碳酸钠：6公斤，将上述原料混合，反应2小时，备用；
最后将活性剂放入浸泡主液和浸泡辅液的混合液中，得到浸泡液。
(3)4吨纤维丝加入浸泡液中浸泡，常温浸泡50小时。
(4)对上述浸泡后的纸浆进行研磨，使纸浆的硬度为18；
(5)对上述纸浆打浆，使纸浆硬度为14。
实施例3
(1)将造纸用原料速生杨木4吨，搓成丝，使丝的长度为1～5厘米，丝的直径为0.1～0.2厘米。
(2)分别制备活性剂40公斤：其中：仲辛醇聚氧乙烯醚4.8公斤，氧化聚乙烯乳液：4.8公斤，乙醇：2公斤，十二烷基苯磺酸钠：2公斤，过碳酸钠：3公斤，碱性蛋白酶：1.2公斤，滑石粉：18.2公斤，将上述原料混合，进行研磨，使颗粒度为150目；
制备浸泡主液8144公斤：其中，水：8000公斤，氢氧化钙：96公斤，蒽醌：8公斤，过碳酸钠：8公斤，十二烷基苯磺酸钠：16公斤，无水亚硫酸钠：16公斤，将上述原料混合，反应2小时，备用；
制备浸泡辅液4028公斤，其中，水：4000公斤，碱性蛋白酶：16公斤，过碳酸钠：12公斤，将上述原料混合，反应2小时，备用；
最后将活性剂放入浸泡主液和浸泡辅液的混合液中，得到浸泡液。
(3)4吨纤维丝加入浸泡液中浸泡，常温浸泡70小时。
(4)对上述浸泡后的纸浆进行研磨，使纸浆的硬度为18。
(5)对上述纸浆打浆，使纸浆硬度为15。

Claims (1)

1、一种用于造纸的冷浸泡制造纸浆的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)将造纸用原料搓成纤维丝，使丝的长度为1～5厘米，丝的直径为0.1～0.2厘米；
(2)分别制备活性剂、浸泡主液和浸泡辅液：
其中活性剂的制备方法为：
各组分的重量百分比为：
仲辛醇聚氧乙烯醚          6～12％
氧化聚乙烯乳液            6～12％
乙醇                      1～5％
十二烷基苯磺酸钠          1～5％
过碳酸钠                  2～6％
碱性蛋白酶                1～3％
余为滑石粉
制备过程为：将上述原料按比例混合，进行研磨，使颗粒度为100～200目；
其中浸泡主液的制备方法为：
各组分的重量比为：
水                  1000份
氢氧化钙            8～12份
蒽醌                0.1～1份
过碳酸钠            0.1～1份
十二烷基苯磺酸钠    0.5～2份
无水亚硫酸钠        0.5～2份
按上述比例将各组分混合，反应1.5～3小时，备用；
其中浸泡辅液的制备方法为：
各组分的重量比为：
水             1000份
碱性蛋白酶     1～4份
过碳酸钠       1～3份
按上述比例将各组分混合，反应1.5～3小时，备用；
将上述活性剂放入上述浸泡主液和浸泡辅液的混合液中，得到浸泡液，加入比例为：活性剂占纤维丝的重量百分比为1～1.5％，浸泡主液占纤维丝的重量百分比为180～220％，浸泡辅液占纤维丝的重量百分比为90～115％；
(3)将步骤(1)的纤维丝加入浸泡液中，常温浸泡，加入比例为：纤维丝:浸泡液＝1:2.8～3.1，浸泡时间为36～72小时，得到纸浆；
(4)对上述浸泡后的纸浆进行研磨，使纸浆的硬度为15～20；
(5)对上述纸浆打浆，使纸浆硬度为12～18。
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