CN101760983A - 一种混合浆及其含有该混合浆的纸 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混合浆及其含有该混合浆的纸。所述的高性能草浆的松厚度为2-3cm3/g，优选为2.3-2.8cm3/g，更优选2.4-2.6cm3/g；不透明度为88％-100％，优选90％-99％，更优选94％-98％；透气度为300-6500ml/min，优选500-5500ml/min，更优选1000-5000ml/min。本发明所提供的混合浆的松厚度、不透明度和透气度较高，从而使其含有该混合浆的纸的松厚度、不透明度提高，增加了纸的挺度等，透气度的提高使其抄纸速度大大提高。
Description
技术领域
本发明属于制浆造纸技术，特别涉及一种混合浆及其含有该混合浆的纸。
背景技术
纸张的松厚度在很大程度上决定了纸张的不透明度和挺度。纸张的不透明度是纸张的光学性质之一，也是印刷纸、书写纸、证券纸及一些工业技术用纸的一项重要质量指标，要求具有较高的不透明度，对于文化印刷用纸，如新闻纸，不透明度低将会导致出现透影、透印现象，影响使用；较高的不透明度可以防止透印。而挺度与纸张在打印机和复印机运行中的表现有直接关系。纸张挺度越大，就越容易通过这些影印设备，卡纸的问题就会减少。对于造纸生产者来说，如果能达到高松厚度、挺度和不透明度，就有可能使用较少的纤维材料来达到同样的纸张质量指标。
在造纸生产过程中，有几种可行的方法来提高纸张的松厚度。如在浆料中加入聚合物。通过不同的工艺操作也可以增加纸张松厚度，如在干燥或压榨过程中调节温度，在压光或超压过程中降低压力。Rtt等人研究了高温和软压对纸张紧度的影响。发现线压力对压光纸的总体紧度有主导性的作用，而加热辊的温度似乎对纸张紧度的影响更加显著。Nynren等人研究了机械浆和化学浆发现，如纸张在不同的温度下干燥，其松厚度会有很大的差别，这种差别或许可从纤维的黏塑性能得到解释，也就是可从木素的软化以及不同浆种中木素成分不同得到解释。
使用具有高松厚度的高得率浆(HYP)来提高纸张松厚度将会是目前最有效的方法。HYP也称“漂白化机浆”，不仅具有与漂白阔叶木硫酸盐浆(HWKP)相类似的物理强度和白度，而且还具有一些较好的其他特性，如高松厚度、高不透明度和较高的细小纤维组分。因为大多数水素都保留在HYP中，HYP纤维一般较挺硬且在造纸过程中不容易扁塌。因此，如果纸张中含有HYP，那么，挺硬的纤维将会形成松厚的纸张结构(参见周亚军的“添加高得率浆对纸张松厚度和平滑度的影响”，《国际造纸》，2007年第26卷第5期：1-6)。
可见，高松厚度的浆可以提高纸张的松厚度。
由于漂白麦草浆中存在大量的细小纤维。麦草浆的透气度和松厚度较低，不透明度较差，滤水性差(参见“草浆造纸适用性研究”，《国际造纸》，1994年10月第13卷第5期：23-25)。纤维细长，抄成的纸张紧度较大，空隙较小，纸张一般松厚度和透气度都较差(参见“高剪切纤维离解机对漂白麦草浆物理性能的影响”，《纸和造纸》，2008年3月第27卷第2期：30-33)，同时漂白草浆的脱水效率也较差(参见“关于麦草浆造纸若干问题的讨论”，《中国造纸》，1992年12月第6期)，而脱水效率将会直接影响纸机的车速(参见“非木材纤维抄造文化用纸纸机压榨选型”，《中华纸业》，2000年6月第21卷第6期)。
中国专利申请03825048.9提供了一种具有改进的挺度和松厚度的三层复印纸及其制备方法。所述纸具有主要由纤维素制成并用疏松剂如二酰胺盐疏松化的中间芯层。在所述芯层的两侧压印了淀粉基计量施胶压榨涂层，其中的淀粉具有高固含量。涂层形成了具有围绕低密度芯层的高强度外层的工字梁结构的三层型纸。
四川雅安造纸厂在发表的文章“使用混合填料提高纸张不透明度”一文中，通过填料的改变增加竹浆抄造的凸版纸，用石蜡松香混合施胶、碳酸钙、滑石粉加填使凸版纸不透明度指标上升。
《黑龙江造纸》2007年第1期名称为“提高低定量胶印新闻纸不透明度等指标的实践”一文中，用70％TMP、30％化学奖和DIP混合浆抄造的新闻纸，通过提高TMP成浆的打浆度，可以增加纤维的细腻度，增加纤维结合力，将纸张的不透明度、平滑度等指标提高，但是打浆度的提高使得能耗升高，网部脱水困难，车速有所下降，成纸的撕裂度也降低。
专利申请200410023218.5公开了一种轻型印刷纸，这种纸的浆料为意大利杨碱性过氧化氢热磨机械浆APMP浆、CTMP浆和脱墨浆DIP，其浆料的比例为70-30∶20-50∶20-0，另外还加入辅料，所得到纸张的不透明度大于82％，加入辅料有助于提高纸张的不透明度，但是在加入辅料的情况下，纸张的不透明度仅大于82％，即这种混合浆的不透明度比较低。
可见，现有技术是从单一方面来改进其纸张的性能，并不能综合改进纸张的性能。
为克服上述现有技术的缺陷，本发明人在长期从事制浆造纸的研究过程中发现未漂草浆的松厚度、不透明度和透气度明显高于漂白草浆，将其与其他工业用纸浆配用制备各种纸产品时，不用添加其他助剂就能使松厚度、不透明度和透气度明显提高，从而增加了纸品的挺度，改善了透气性和脱水效率，同时提高了抄纸时的纸机车速。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种混合浆，该混合浆具有较高的松厚度、透气度和不透明度，采用该混合浆制备的纸产品，不用添加其他助剂就能使松厚度和不透明度明显提高，同时还提高了透气度，改善了透气性和脱水效率，且制备工艺简单，大大提高了纸机车速，生产效率大大提高，同时还能很好地解决现有技术中二噁英造成的健康威胁的问题。
本发明的第二目的在于提供一种文化用纸，该文化用纸具有松厚度高、不透明度高以及挺度好的优点。
本发明的第三目的在于提供一种纸成型品，该纸成型品具有挺度好的优点。
本发明的第四目的在于提供一种含有本发明所提供的混合浆的文化用纸或纸成型品，该文化用纸或纸成型品具有挺度好等优点。
为了清楚地说明本发明的内容和技术方案，以下先对本发明所使用的名词作如下定义，在其他任何文献和本发明所做的定义不一致的情形下，以本发明所做的定义为准，具体如下：
本发明所述的高性能草浆是指采用稻草、麦草、龙须草、芦竹、蔗渣或芦苇中的一种或几种的组合原料经蒸煮和洗涤步骤得到的浆，或者经蒸煮、洗涤和氧脱木素步骤得到的草浆，所述的高性能草浆的松厚度为2-3cm3/g，优选为2.3-2.8cm3/g，更优选2.4-2.6cm3/g；不透明度为88％-100％，优选90％-99％，更优选94％-98％；透气度为300-6500ml/min，优选500-5500ml/min，更优选1000-5000ml/min。
下面是对本发明的详细描述：
为实现本发明的第一目的，本发明采用如下技术方案：
一种混合浆，其中该混合浆中含有高性能草浆，所述的高性能草浆的松厚度为2-3cm3/g，优选为2.3-2.8cm3/g，更优选2.4-2.6cm3/g；不透明度为88％-100％，优选90％-99％，更优选94％-98％；透气度为300-6500ml/min，优选500-5500ml/min，更优选1000-5000ml/min。
所述的混合浆的组成为：5-100％的高性能草浆和0-95％的工业纸浆，优选10-95％的高性能草浆和5-90％的工业纸浆，更优选73-93％的高性能草浆和7-27％的工业纸浆；所述的工业纸浆为木浆、棉浆、竹浆或废纸浆中的一种或几种。
所述的高性能草浆的松厚度为2-3cm3/g，优选为2.3-2.8cm3/g，更优选2.4-2.6cm3/g；不透明度为88％-100％，优选90％-99％，更优选94％-98％；透气度为300-6500ml/min，优选500-5500ml/min，更优选1000-5000ml/min。
所述的高性能草浆的白度为30-60％，优选为35～55％，更优选为38～50％，最优选为40～45％。
所述的高性能草浆的撕裂指数为3.5-6.0mN·m2/g，优选4.6-5.6mN·m2/g，更优选4.8-5.4mN·m2/g。
所述的高性能草浆为经蒸煮、洗涤步骤得到的浆，或者经蒸煮、洗涤、氧脱木素步骤得到的浆，其中所述的蒸煮为以禾草类植物为原料经过蒸煮后得到硬度为高锰酸钾值16-28，叩解度为10-24°SR的高硬度浆。
为实现本发明的第二目的，本发明采用如下技术方案：
一种文化用纸，包括纸浆和造纸辅料，其中所述的纸浆包括5-100％的未漂草浆和0-95％的工业纸浆，优选10-95％的未漂草浆和5-90％的工业纸浆，更优选73-93％的未漂草浆和7-27％的工业纸浆；所述的未漂草浆的白度为30-60％，优选为35～55％，更优选为38～50％，最优选为40～45％；所述的工业纸浆为木浆、棉浆、竹浆或废纸浆中的一种或几种的混合。
所述的未漂草浆的松厚度为2-3cm3/g，优选为2.3-2.8cm3/g，更优选2.4-2.6cm3/g；不透明度为88％-100％，优选90％-99％，更优选94％-98％；透气度为300-6500ml/min，优选500-5500ml/min，更优选1000-5000ml/min。
所述的未漂草浆的撕裂指数为3.5-6.0mN·m2/g，优选4.6-5.6mN·m2/g，更优选4.8-5.4mN·m2/g。
所述的未漂草浆更优选本发明所提供的高性能草浆。
所述的文化用纸为静电复印纸、打字纸、胶版印刷纸、书写纸或新闻纸。
所述的静电复印纸的纵向挺度为0.3-0.5mNm，横向挺度为0.15-0.25mNm；所述的打字纸的不透明度为80-90％；所述的胶版印刷纸的不透明度为80-90％；所述的书写纸的不透明度为80-90％。
更进一步的，本发明所述的静电复印纸的不透明度为85％-95％，优选88％-95％，更优选90％-95％。
本发明中，所述的静电复印纸的定量为60-100克/米2，平滑度为20-30％。
本发明所述的静电复印纸可采用常规方法制备。为改善静电复印纸的综合性能，可添加一些常用的辅料，如使用改性淀粉以使其能满足表面强度要求，加用水玻璃、改性淀粉等改善成纸挺度等。
本发明中，所述的静电复印纸所用的辅料包括浆内施胶剂、表面施胶剂、滑石粉和水玻璃。
上述浆内施胶剂为松香、硫酸铝；上述表面施胶剂为改性淀粉。
上述松香用量为0.65～0.75％，所述的硫酸铝的用量为4.5～5.5％，所述的改性淀粉的用量为2～2.5％。
含有本发明所提供的未漂草浆的静电复印纸，用少量的造纸辅料就能使其综合性能符合要求，当使用少量的造纸辅料时其性能明显提高。
为实现本发明的第三目的，本发明采用如下技术方案：
一种纸成型品，由纸或纸浆压制、模塑或卷曲制成，其特征在于，所述的纸浆包括5-100％的未漂草浆和0-95％的工业纸浆，优选10-95％的未漂草浆和5-90％的工业纸浆，更优选73-93％的未漂草浆和7-27％的工业纸浆；所述的未漂草浆的白度为30-60％，优选为35～55％，更优选为38～50％，最优选为40～45％；所述的工业纸浆为木浆、棉浆、竹浆或废纸浆中的一种或几种的混合。
所述的未漂草浆的松厚度为2-3cm3/g，优选为2.3-2.8cm3/g，更优选2.4-2.6cm3/g；不透明度为88％-100％，优选90％-99％，更优选94％-98％；透气度为300-6500ml/min，优选500-5500ml/min，更优选1000-5000ml/min。
本发明所述的未漂草浆优选本发明所提供的高性能草浆。
所述的纸成型品为纸容器、纸托盘或纸内衬。
所述的纸成型品为纸杯、纸盘、纸餐盒或纸碟等。
所述的纸杯的杯身挺度为2.0-2.5N。
为实现本发明的第四目的，本发明采用如下技术方案：
一种文化用纸或纸成型品，其中，所述的文化用纸或纸成型品含有本发明所提供的上述混合浆。
所述的混合浆包括5-100％的未漂草浆和0-95％的工业纸浆，优选10-95％的未漂草浆和5-90％的工业纸浆，更优选73-93％的未漂草浆和7-27％的工业纸浆；所述的工业纸浆为木浆、棉浆、竹浆或废纸浆中的一种或几种。
所述的高性能草浆的松厚度为2-3cm3/g，优选为2.3-2.8cm3/g，更优选2.4-2.6cm 3/g；不透明度为88％-100％，优选90％-99％，更优选94％-98％；透气度为300-6500ml/min，优选500-5500ml/min，更优选100-5000ml/min。
所述的高性能草浆的白度为30-60％，优选为35～55％，更优选为38～50％，最优选为40～45％。
所述的高性能草浆的撕裂指数为3.5-6.0mN·m2/g，优选4.6-5.6mN·m2/g，更优选4.8-5.4mN·m2/g。
所述的文化用纸为静电复印纸、打字纸、胶版印刷纸、书写纸或新闻纸。
所述的静电复印纸、打字纸、胶版印刷纸、书写纸或新闻纸的白度为45-70％。
所述的静电复印纸的纵向挺度为0.3-0.5mNm，横向挺度为0.15-0.25mNm；所述的打字纸的不透明度为80-90％；所述的胶版印刷纸的不透明度为80-90％；所述的书写纸的不透明度为80-90％。
更进一步的，本发明所述的静电复印纸的不透明度为85％-95％，优选88％-95％，更优选90％-95％。
本发明中，所述的静电复印纸的定量为60-100克/米2，平滑度为20-30％。
本发明所述的静电复印纸可采用常规方法制备。为改善静电复印纸的综合性能，可添加一些常用的辅料，如使用改性淀粉以使其能满足表面强度要求，加用水玻璃、改性淀粉等改善成纸挺度等。
本发明中，所述的静电复印纸所用的辅料包括浆内施胶剂、表面施胶剂、滑石粉和水玻璃。
上述浆内施胶剂为松香、硫酸铝；上述表面施胶剂为改性淀粉。
上述松香用量为0.65～0.75％，所述的硫酸铝的用量为4.5～5.5％，所述的改性淀粉的用量为2～2.5％。
含有本发明所提供的未漂草浆的静电复印纸，用少量的造纸辅料就能使其综合性能符合要求，当使用少量的造纸辅料时其性能明显提高。
所述的纸成型品为纸容器、纸托盘或纸内衬。
所述的纸成型品为纸杯、纸盘、纸餐盒或纸碟等。
所述的纸杯的杯身挺度为2.0-2.5N。
本发明所述高性能草浆或未漂草浆可以按照如下方法制备：
1、亚铵法：
(1)在去除杂质的禾草原料中加入蒸煮药剂，其中亚硫酸铵的用量为绝干原料量9-20％，配氢氧化钠量为绝干原料量的0-15％，液比为1∶2--9；
(2)通入蒸汽加热，加热温度为120-250℃，加热时间为100-250分钟，然后再经挤浆、洗浆得到所述高性能草浆或未漂草浆。
其中可以优选为：
(1)在禾草类植物原料中加入蒸煮药液，其中亚硫酸铵用量为对绝干原料量的9-13％，配氢氧化钠量为绝干原料量的0-8％，液比为1∶2-4；
(2)加热升温至温度165-173℃，蒸煮全程时间160-210分钟，然后再经挤浆、洗浆得到所述高性能草浆或未漂草。得到高性能浆或未漂草浆高锰酸钾值为16～28，优选16～25。
2、烧碱法：
碱量6～14，液比1∶8～1∶2，空转20～60min，压力400～550kPa，温度110～180，蒸煮时间90～140min，然后再经挤浆、洗浆得到所述高性能草浆或未漂草浆。
3、烧碱-蒽醌法：
(1)在禾草类植物原料中加入蒸煮药液，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量9-20％，液比为1∶2-10，蒽醌加入量为绝干原料量的0.5-2.0‰；
(2)加热升温至温度120-200℃，蒸煮全程时间100-250分钟，然后再经挤浆、洗浆得到所述高性能草浆或未漂草浆。
其中可以优选为：
(1)在禾草类植物原料中加入蒸煮药液，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量7-15％，液比为1∶2-4，蒽醌加入量为绝干原料量的0.5-0.8‰；
(2)加热升温至温度160-165℃，蒸煮全程时间140-190分钟，然后再经挤浆、洗浆得到所述高性能草浆或未漂草。得到高性能浆或未漂草浆高锰酸钾值为16～28，优选16～25。
4、硫酸盐法
(1)在禾草类植物原料中加入蒸煮药液，其中用碱量为氢氧化钠计对绝干原料量5-15％，液比为1∶2-10，硫化度为3-15％；
(2)加热升温至温度150-200℃，蒸煮全程时间100-250分钟，然后再经挤浆、洗浆得到所述高性能草浆或未漂草浆。
其中可以优选为：
(1)在禾草类植物原料中加入蒸煮药液，其中用碱量为氢氧化钠计对绝干原料量8-11％，液比为1∶2-4，硫化度为5-8％；
(2)加热升温至温度165-173℃，蒸煮全程时间150-200分钟，然后再经挤浆、洗浆得到所述高性能草浆或未漂草。得到高性能浆或未漂草浆高锰酸钾值为16～28，优选16～25。
5、碱性亚钠-蒽醌法蒸煮包括：
(1)在禾草原料中加入蒸煮药液，其中，氢氧化钠用量以绝干原料重量计为9-15％，亚硫酸钠为2-30％，蒽醌为0.03-0.08％，蒸煮液比为1∶2.5-1∶6；
(2)加热升温至温度150-180℃，升温、小放气、保温全程时间95-190分钟，然后再经挤浆、洗浆得到所述高性能草浆或未漂草浆。
优选方法包括：
(1)在禾草原料中加入蒸煮药液，其中，氢氧化钠用量以绝干原料重量计为9-15％，亚硫酸钠为2-6％，蒽醌为0.4-0.08％，蒸煮液比为1∶3-4；
加热升温至温度160-165℃，升温、小放气、保温全程时间140-190分钟，然后再经挤浆、洗浆得到所述高性能草浆或未漂草浆。
得到高性能浆或未漂草浆高锰酸钾值为16～28，优选16～25。
上述高性能草浆或未漂草浆还可按照下面方法制备：
1、亚铵法：
将禾草类原料加入锅中，再加入蒸煮液，蒸煮液升温至100-200℃，升压至0.3-0.9MPa，蒸煮时间为150-250分钟，所述的蒸煮药剂中，其中亚硫酸铵用量为对绝干原料量的5-20％，配氢氧化钠量为绝干原料量的0-15％，液比为1∶2-15，然后再经挤浆、洗浆得到所述高性能草浆或未漂草浆。
其中可以优选为：
将禾草类原料加入锅中，再加入蒸煮液，蒸煮液升温至156-173℃，升压至0.6-0.75MPa，蒸煮时间为180-220分钟，所述的蒸煮药剂中，其中亚硫酸铵用量为对绝干原料量的9-15％，配氢氧化钠量为绝干原料量的0-8％，液比为1∶6-10，然后再经挤浆、洗浆得到所述高性能草浆或未漂草浆。
得到高性能浆或未漂草浆高锰酸钾值为16～28，优选16～25。
2、烧碱-蒽醌法：
将禾草类植物原料入蒸煮锅中，当装锅满后关闭锅盖，蒸煮温度为100-200℃，同时升压至0.3-0.9MPa，蒸煮时间为150-250分钟，所述的蒸煮药剂中，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量5-20％，液比为1∶2-15，蒽醌加入量为绝干原料量的0.2-1.5‰，然后再经挤浆、洗浆得到所述高性能草浆或未漂草浆。
其中可以优选为：
将禾草类植物原料入蒸煮锅中，当装锅满后关闭锅盖，蒸煮温度为147-165℃，同时升压至0.4-0.6MPa，蒸煮时间为160-220分钟，所述的蒸煮药剂中，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量9-17％，液比为1∶6-9，蒽醌加入量为绝干原料量的0.5-0.8‰，然后再经挤浆、洗浆得到所述高性能草浆或未漂草浆。
得到高性能浆或未漂草浆高锰酸钾值为16～28，优选16～25。
3、硫酸盐法蒸煮为：
将禾草类植物原料入蒸煮锅中，当装锅满后关闭锅盖，蒸煮温度为100-200℃，同时升压至0.3-0.9MPa，蒸煮时间为150-280分钟，所述的蒸煮药剂中，用碱量为氢氧化钠计对绝干原料量5-20％，液比为1∶5-15，硫化度为3-15％，然后再经挤浆、洗浆得到所述高性能草浆或未漂草浆。
其中可以优选为：
将禾草类植物原料入蒸煮锅中，当装锅满后关闭锅盖，蒸煮温度为155-168℃，同时升压至0.5-0.65MPa，蒸煮时间为200-250分钟，所述的蒸煮药剂中，用碱量为氢氧化钠计对绝干原料量8-13％，液比为1∶6-10，硫化度为5-9％，然后再经挤浆、洗浆得到所述高性能草浆或未漂草浆。
得到高性能浆或未漂草浆高锰酸钾值为16～28，优选16～25。
4、碱性亚钠-蒽醌法蒸煮包括：
将禾草类原料加入锅中，再加入蒸煮液，蒸煮液升温至80-250℃，升压至0.3-0.8MPa，升温、保温和置换为110-300分钟，所述的蒸煮药剂中，其中氢氧化钠的用量以绝干原料重量计为9-17％，亚硫酸钠的用量为绝干原料重量的4-30％，蒽醌的用量为绝干原料重量的0.03-0.08％，液比为1∶2.5-10；其优选将禾草类原料加入锅中，再加入蒸煮液，蒸煮液升温至100-200℃，升压至0.4-0.65MPa，升温、保温和置换为150-250分钟，所述的蒸煮药剂中，其中氢氧化钠的用量以绝干原料重量计为9-17％，亚硫酸钠的用量为绝干原料重量的4-8％，蒽醌的用量为绝干原料重量的0.04-0.08％，液比为1∶6-10，然后再经挤浆、洗浆得到所述高性能草浆或未漂草浆。
上述方法的蒸煮步骤之前还可以包括对禾草类原料进行预处理的过程，即对禾草类秸秆进行浸渍的过程。优选的是，使浸渍液比达到1∶2-4。浸渍时间和温度可以根据所用禾草类秸秆来调整，这种调整对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。然而，优选在常压下于85℃或更高的温度下于螺旋浸渍器中保温并混合10分钟或更长时间。更优选在85-95℃之间保温混合10-40分钟，这样使浸渍液与原料充分接触，使原料的浸渍均匀完全。在对原料进行浸渍之前，可以采用现有技术对原料进行初步处理，即采用常规的干、湿法备料，以除去叶、穗、谷粒、髓等杂质，这样可以减轻后续工艺的压力，并提高草浆的质量。干、湿法备料可采用现有常规设备，如切草机、筛选机、除尘机、湿法洗涤搓草机、斜螺旋脱水机等。经过备料后的去除水分的禾草类纤维原料也可以为精料，扣除禾草的水分为绝干草，一般草片的长度在15-30mm，原料的备料工艺为本领域技术人员公知技术。
在上述方法的蒸煮后或洗浆后还可加入氧脱木素过程，其中氧脱木素过程优选为：
1)调节蒸煮后所得高硬度浆的浓度；
2)将该浆泵送至氧脱木素反应塔，并加入氢氧化钠和氧气；
3)该浆在该氧脱木素反应塔内进行氧脱木素反应。
所述的调节蒸煮后所得高硬度浆的浓度是指将所述浆的浓度调节为8-18％，也就是说，优选在中浓条件下进行氧脱木素。中浓氧脱木素的主要优点是：投资较少；由于中浓混合和泵送技术的成功，浆料的处理比高浓容易得多；浆料浓度较低，设备的腐蚀少，也没有在氧气中燃烧的危险。
所述的氧脱木素优选为单段氧脱木素，在氧脱木素反应塔中进行。在氧脱木素过程中，所述的浆在该反应塔进口处的温度优选为95-100℃，压力优选为0.9-1.2MPa，出口处的温度优选为100-105℃，压力优选为0.2-0.4MPa。
所述的氧脱木素中用碱量优选为以氢氧化钠计对绝干浆量的2-4％，氧气的加入量优选为每吨浆20-40kg；所述浆在该反应塔内的反应时间优选为60-90分钟。
所述的氧脱木素处理之前优选将纸浆输送并加热至70℃送到一浆管。
所述氧脱木素过程中优选加入绝干浆重量0.2-1％的镁盐作为保护剂。
氧脱木素后的浆硬度优选为高锰酸钾值10-14，相当于卡伯价13-19.8的高硬度浆。
更为优选的是，氧脱木素反应后得到的浆硬度为高锰酸钾值11-13，相当于卡伯价为14.5-17.9。
采用上述方法制备的高性能草浆或未漂草浆的性能优越，松厚度高、不透明度高、透气度高，从而采用本发明方法制备的高性能草浆或未漂草浆制备的纸松厚度高、不透明度高，松厚度的提高使其纸张的挺度提高，从而避免卡纸等现象的发生，不透明度的提高可以防治纸张透印，而透气度的提高使抄纸时的纸机速度大大提高。
以下更加详细地描述本发明：
本发明所提供的混合浆中含有高性能草浆。
由于草浆造纸存在很多缺点，如浆料滤水性能差；纸机抄造时容易断头；纸张强度较低，尤其是撕裂指数、耐折度、断裂时的伸长都相当低，纸张明显发脆；纸张表面强度低，用于印刷时容易掉毛等，从而大大限制了草浆的应用。本发明人意外地发现当混合浆中配有本发明所述的高性能草浆时，不仅可以改善纸浆抄造性能、提高纸张质量，而且由于这种高性能草浆没有经过漂白，不仅减少了制浆工序，节省了时间，还不含有二噁英和可吸附有机卤化物等致癌物质，更重要的是这种高性能草浆的综合性能并不因为未经漂白而相应降低，相反有些性能还增强了，如松厚度、不透明度和透气度等，从而使其综合性能提高。
本发明中，所述的高性能草浆的松厚度为2-3cm3/g，优选为2.3-2.8cm3/g，更优选2.4-2.6cm3/g；不透明度为88％-100％，优选90％-99％，更优选94％-98％；透气度为300-6500ml/min，优选500-5500ml/min，更优选1000-5000ml/min。
现有技术中，纸张松厚度的提高往往是通过使用具有高松厚度的高得率浆(HYP)或添加一些助剂来提高的，从而相应提高纸张的挺度和不透明度；而纸张不透明度的提高也往往是通过添加一些助剂来提高的。而本发明人在长期的制浆研究中发现本发明所提供的这种高性能草浆的松厚度明显高于漂白草浆，一方面由于高性能草浆的松厚度提高，其含有这种高性能草浆的混合纸浆的松厚度也明显高于含有漂白草浆的混合浆，从而采用含有这种高性能草浆的混合浆所制备的纸产品的松厚度也明显提高，从而提高了纸张的松厚度、不透明度和挺度；另一方面，这种高性能草浆本身的不透明度也高于漂白草浆，使得含有这种高性能草浆的混合浆的不透明度也提高，从而用该混合浆所制备的纸产品的不透明度也明显提高。
此外，由于草纤维细小，导致其制成的浆滤水速度低，抄纸时湿纸幅的强度低和压榨部具有压溃的趋势，因此草纤维浆抄纸的车速不可能获得木浆抄纸时所达到的车速。如果想要进一步提高草浆比例，则需采用低速进行抄纸，这无疑会增加生产成本。
但是本发明经过实验意外发现，草浆如果不经漂白，可获得透气度较高的浆，将这种高性能草浆同其它浆混合后用于抄纸，由于其透气度提高，水滤过速度加快，提高了脱水效率，从而使其抄造过程中纸机机速大大提高。
可见，本发明所提供的这种高性能草浆尽管由于其未经过漂白使其白度降低，但其它性能并不因为未经漂白而相应降低，相反有些性能还增强了，如松厚度、不透明度和透气度等，从而使其综合性能提高。
本发明所述的木浆、竹浆、棉浆或废纸浆为本色浆或/和漂白浆。
本发明中的木浆、竹浆、棉浆或废纸浆可用本色浆，也可用漂白浆，还可用本色浆和漂白浆的混合浆，都能实现本发明。但优选采用本色浆和漂白浆的混合浆，更优选全部采用本色浆。而在本色浆和漂白浆的混合浆中，又以本色浆为主体，配加少量的漂白浆。
木浆、竹浆、棉浆或废纸浆在漂白过程中也会二噁英等有毒物质。本发明优选木浆、竹浆、棉浆或废纸浆的本色浆和漂白浆的混合浆，更优选全部采用木浆、竹浆、棉浆或废纸浆的本色浆。这样本发明所提供的纸就完全采用本色浆，整个过程中完全不经过漂白，不含有二噁英和可吸附有机卤化物等致癌物质，长期使用不会对人的健康造成威胁，是一种完全安全、健康、保健型的纸。
本发明所提供的文化用纸或纸成型品中，所述的纸浆含有未漂草浆。通常认为，草浆经过漂白后，其性能提高了，不经漂白其性能很难达到抄纸要求，再加上草浆自身的缺点，大大限制了草浆的应用，更是限制了未漂草浆的应用。本发明人发现草浆未经漂白后尽管由于其未经过漂白使其白度降低，但其它性能并不因为未经漂白而相应降低，相反有些性能还增强了，如松厚度、不透明度和透气度等，从而使其综合性能提高。
本发明所述的纸为文化用纸，不包括建筑用纸，譬如专利申请94110683.7公开的一种用作装饰帖面板的基材用纸。还不包括低档包装用纸，譬如瓦楞原纸和低档的食品包装纸，如《中国造纸》1976年6期“麦草亚铵半化学法本色浆抄制食品包装纸生产试验”公开的一种低档食品包装纸。也不包括各种工业用纸，譬如电子印刷电路板中使用的纸，如专利申请93121358公开的热压层压板。
本发明中，所述的静电复印纸的纵向挺度为0.3-0.5mNm，横向挺度为0.15-0.25mNm；所述的纸杯的杯身挺度为2.0-2.5N。
挺度是衡量纸和纸板耐弯曲度的指标。挺度与纸张在打印机和复印机运行中的表现有直接关系。纸张挺度越大，就越容易通过这些影印设备，卡纸的问题就会减少；挺度越大，其模塑制品和纸板的耐弯曲度就越大。而挺度在很大程度上决定于松厚度。本发明中，所述的纸或模塑制品含有本发明所述的混合浆，由于所述的混合浆中含有松厚度高的未漂草浆，从而使其纸张的松厚度明显提高，进而提高了纸或纸成型品的挺度。
本发明中，所述的打字纸的不透明度为80-90％；所述的胶版印刷纸的不透明度为80-90％；所述的书写纸的不透明度为80-90％；所述的静电复印纸的不透明度为85％-95％，优选88％-95％，更优选90％-95％。
不透明度是纸张的光学性质之一，也是印刷纸、书写纸、证券纸及一些工业技术用纸的一项重要质量指标，要求具有较高的不透明度，对于文化印刷用纸，如新闻纸，不透明度低将会导致出现透影、透印现象，影响使用。本发明中，一方面由于未漂草浆本身的不透明度高，使得含有未漂草浆的混合浆的不透明度提高，从而使制备的文化印刷用纸的不透明度明显提高，进而防止透印；而另一方面，由于未漂草浆的松厚度高，使得含有未漂草浆的混合浆的松厚度提高，而松厚度很大程度上决定了不透明度，因而其纸张的不透明度也相应提高。
与现有技术相比，本发明所提供的混合浆和含有该混合浆的纸产品具有如下优点：
(1)本发明所提供的混合浆具有较高的松厚度、透气度和不透明度；
(2)含有本发明所提供的混合浆的纸或模塑制品不仅具有较高的松厚度、透气度和不透明度，而且具有较高的挺度和耐弯曲度，容易顺利通过复印机或打印机，避免卡纸现象出现；
(3)含有本发明所提供的混合浆的文化用纸不透明度较高，可以防止透印；
(4)采用本发明所提供的混合浆抄造纸产品时，纸机车速大大提高；
(5)采用本发明所提供的混合浆所制备的生活用纸、食品包装纸、医疗用纸或模塑制品，由于其混合浆中所配的草浆为未漂草浆，从而减少或避免了漂白所带来的二噁英和可吸附有机卤化物等致癌物质，从而也避免了漂白所给人体带来的危害。
(6)本发明所提供的混合浆中所配的草浆为未漂草浆，没有经过漂白，纤维素和半纤维素中的羟基和醛基转化成活性的羧基或羰基的可能性变小，从而减少了纸浆返黄现象的发生，即老化现象的发生。
具体实施方式
以下为本发明的具体实施方式，所述的实施例是为了进一步描述本发明，而不是限制本发明。
一、未漂草浆的制备
1、实施例1-7为采用烧碱法制备未漂草浆，其中未漂草浆的性能是经蒸煮、洗涤后得到的浆采用常规方法测得的。
表1、烧碱法制浆参数
表格中松厚度单位cm3/g，透气度单位ml/min，裂断长单位Km，耐折度单位N.m/g，撕裂度单位mN，撕裂指数单位mN.m2/g。下表相同。
2、实施例8-14为采用烧碱-AQ法制备未漂草浆，其中未漂草浆的性能是经蒸煮、洗涤后得到的浆采用常规方法测得的。
表2、烧碱-AQ法制浆参数
3、实施例15-22为采用硫酸盐法制备未漂草浆，其中未漂草浆的性能是经蒸煮、洗涤后得到的浆采用常规方法测得的。
表3、硫酸盐法制浆参数
4、实施例23-28为采用碱性亚钠-AQ法制备未漂草浆，其中未漂草浆的性能是经蒸煮、洗涤后得到的浆采用常规方法测得的。
表4、碱性亚钠-AQ法制浆参数
5、实施例29～34为采用亚铵法制备未漂草浆，其中未漂草浆的性能是经蒸煮、洗涤后得到的浆采用常规方法测得的。
表5、亚铵法制浆参数
由前面表格可看出，采用能够将高性能浆或未漂草浆硬度蒸煮到高锰酸钾值为16～28，优选16～25范围内的亚铵法制备的草浆，性能要比其他方法得到的更高一些。
6、采用不同的制浆方法和氧脱木素制备未漂草浆
将上述实施例所得到的浆再进行氧脱木素后得到未漂草浆。
本发明所述的氧脱木素的方法采用常规方法或ZL200710143130.0公开的方法进行。
表6、不同的制浆实施例所制备的浆进行氧脱木素后得到的未漂草浆的性能
注：1#、5#、12#、18#、23#和28#分别是指上述实施例1、5、12、18、23和28所得到的浆。
其它制浆实施例所制备的浆采用常规方法或ZL200710143130.0公开的方法进行氧脱木素后得到的未漂草浆的性能与表6相似。
同样还可采用亚铵法进行制浆，譬如可以参照专利申请200710129635.1。
二、纸制品的制备
1、静电复印纸
静电复印纸的制备方法参见“静电复印纸的生产工艺”(燕建华、王翠莲、张继延的“静电复印纸的生产工艺”，《纸和造纸》，1993年7月第3期：23-24)，所不同的只是原料即混合浆的配比不同。不同的混合浆配制所制备的静电复印纸的性能参数如表7所示：
表7、不同的混合浆配制所制备的静电复印纸的性能参数
注：16#号浆为实施例16所制备的未漂草浆，6#号浆为实施例6所制备的未漂草浆，以此类推。
从表7可以看出，采用未漂草浆配用其它纸浆抄造的静电复印纸符合国家标准，有些性能甚至优于国家标准，如纵横向挺度明显增加。
2、纸杯的制备
将一定量上述实施例所制备的未漂草浆与其它纸浆进行配制(浆的配制如表4所示)，两种浆分别进行打浆，未漂草浆打浆度48°SR，湿重为1.9g，其它纸浆打浆度40°SR，湿重为1.4g，将打浆后的浆料混合均匀后得到混合浆。将所得的混合浆按照常规方法抄造成纸，再按照常规方法经过PE淋膜、分切、印刷、模切和成型工序制备规格为250ml的纸杯。
表8、不同的混合浆配制所制备的纸杯的性能参数
注：1#浆为实施例1所制备的未漂草浆，8#浆为实施例8所制备的未漂草浆，以此类推。
从表8可以看出，采用未漂草浆配用其它纸浆制备的纸杯符合国家标准，有些性能甚至优于国家标准，如杯身挺度。
3、打字纸的制备
打字纸的制备方法参见“浅谈打字纸的生产与实践”(刘丽媛、慈元钊“浅谈打字纸的生产与实践”，《湖南造纸》，2001年第2期：10-11)，所不同的只是原料即混合浆的配比不同。不同的混合浆配制所制备的静电复印纸的性能参数如表9所示：
表9、不同的混合浆配制所制备的打字纸的性能参数
注：23#浆为实施例23所制备的未漂草浆，24#浆为实施例24所制备的未漂草浆。
从表9可以看出，采用未漂草浆配用其它纸浆抄造的打字纸除了白度外，其它指标符合国家标准。
4、胶版印刷纸的制备
表10、不同的混合浆配制所制备的胶版印刷用纸的性能参数
注：25#浆为实施例25所制备的未漂草浆，24#浆为实施例24所制备的未漂草浆。
从表10可以看出，采用未漂草浆配用其它纸浆抄造的胶版印刷纸白度对人体视觉刺激小，不透明度、平滑度提高，其它指标符合国家标准。
5、书写纸的制备
书写纸的制备方法参见专利ZL87101416.5抄纸方法，所不同的只是原料即混合浆的配比不同。不同的混合浆配制所制备的书写纸的性能参数如表10所示：
表11、不同的混合浆配制所制备的书写纸的性能参数
注：26#浆为实施例26所制备的未漂草浆，28#浆为实施例28所制备的未漂草浆，以此类推。
从表11可以看出，采用未漂草浆配用其它纸浆抄造的书写纸白度对人体视觉刺激小，不透明度、平滑度提高，其它指标符合国家标准。
6、新闻用纸
新闻用纸的制备方法参见专利申请CN93108185制造方法，所不同的只是原料即混合浆的配比不同。不同的混合浆配制所制备的新闻用纸的性能参数如表12所示：
表12、不同的混合浆配制所制备的新闻用纸的性能参数
注：26#浆为实施例26所制备的未漂草浆，28#浆为实施例28所制备的未漂草浆，以此类推。
从表12可以看出，采用未漂草浆配用其它纸浆抄造的新闻用纸，由于未漂草浆的性能，使其抄制成的新闻用纸其不透明度、平滑度很高，其它指标符合国家标准。
以下是配用未漂草浆和配用漂白草浆所制备的纸产品的性能比较。
比较例1
表10对全木浆(配料A)、配以50％漂白麦草浆(配料B)与配以50％未漂麦草浆(配料C)生产的复印纸的质量作了比较。配料A与配料B及配料C在同一纸机、相似条件下抄造，通过比较可知，配以50％漂白麦草浆抄造的纸主要性能与全木浆的非常相似，而配以50％未漂麦草浆抄造的纸主要性能较全木浆的有所改善，且性能优于配以50％漂白麦草浆抄造的纸。
表13.全木浆复印纸与配以50％漂白麦草浆和配以50％未漂麦草浆的复印纸性能比较
比较例2
本比较例比较了使用漂白草浆和未漂草浆抄造纸张时纸机的车速。使用比较例1中的浆料配比，按照实施例1～4抄造静电复印纸的方法，按照同样条件在完全相同型号纸机进行抄纸，测试车速，如下：
| 性能 | 单位 | 配料A | 配料B | 配料C |
| 车速 | m/min | 800 | 400 | 750 |
从上表中可以看到，配用漂白草浆时抄纸的纸机机速明显低于全木浆的，而配用未漂草浆时抄纸的纸机机速虽然不如全木浆，但其机速较配用漂白草浆的已得到了明显的提高。
比较例3
本比较例是山东泉林纸业有限责任公司的未漂草浆和漂白草浆的性能的比较，其中，未漂(压)和漂白(压)是指采用本领域常规方法检测的，未漂(未压)和漂白(压)是采用如下方法检测的：
(1)纸页抄造
关闭排水阀门，夹好贮浆器，打开进水阀门以冲洗网子，让水上升到至少高于网面50mm处，按抄成纸页的定量为60±3.0g/m2的量倒入浆料(按绝干量计算)。
把水加至标记水平线上，插入搅拌器，并上下轻轻地移动搅拌悬浮液，搅拌板在搅拌时应保持在悬浮液面下，来回六次上下移动足可保证浆和水完全混合，然后在取出搅拌器之前，再轻轻的搅拌一次，静等10s，随后迅速地全部打开排空阀门。
当水从铜网滤掉后，对网上已成型的纸页，进行减压抽吸时间约为滤水时间的10％左右，但不少于5s，得到了纸页。
(2)检测浆的性能
将步骤(1)所抄制成的纸页分别按照下列方法测各种性能：
定量按照GB 451《纸与纸板尺寸、偏斜度、定量、厚度及紧度的测定法》进行测定，根据紧度即可计算出松厚度。
抗张指数按GB 453《纸与纸板抗张强度和伸长率的测定法》进行测定。
撕裂指数按照GB455《纸与纸板撕裂度的测定方法》进行测定，得到撕裂度之后除以经温湿处理过的试样定量即可计算出撕裂指数。
耐折度按GB 457《纸耐折度的测定法》进行测定。
透气度按GB 5402《纸和纸板透气度的测定法(葛尔莱法)》进行测定。
白度按GB/T 7974-2002《纸、纸板和纸浆亮度(白度)的测定漫反射/垂直法》进行测定。
表14、山东泉林纸业有限责任公司实验报告(平均值)
检测内容：抄片 检测日期：2008年11月5日
检验单位：品管部
从表13可以看到，未漂浆的松厚度、不透明度和透气度都优于漂白浆。
比较例4
本试验例是山东泉林纸业有限责任公司的未漂草浆和漂白草浆老化试验对比结果。
纸浆在通常环境或特定条件下放置一段时间后会逐渐变黄，白度有一定程度的降低，即纸浆的返黄现象。这种返黄现象是由于在光照和氧存在条件下，纸浆被氧化产生各种游离基。木素中的酚羟基在紫外光或游离基的作用下均裂产生酚氧游离基，酚氧游离基被过氧游离基氧化成有色的邻醌结构。有文献报道(参见董翠华等的“抑制纸浆返黄研究的进展”，《纸和造纸》，2008年6月第27卷：33-37)漂白对纸浆的返黄也有影响，这是由于纤维素和半纤维素在漂白氧化过程中，羟基和醛基转化成活性大的羧基或羰基易引起纸浆返黄；金属离子，特别是重金属离子在漂白中会起到催化作用，加速漂白过程的氧化作用。
表15、山东泉林纸业有限责任公司实验报告(平均值)
检测内容：麦草浆抄片 检测日期：2008年11月15日
| 检测项目 | 定量 | 松厚度 | 裂断长 | 抗张指数 | 耐折度 | 撕裂指数 | 撕裂度 | 白度 | 颜色(L*a*b) |
| 单位 | g/m2 | cm3/g | Km | Km | 次 | mN.m2/g | mN | ％ | |
| 1#线(本色) | 64.7 | 2.104 | 4.711 | 46.2 | 84 | 2.93 | 189.6 | 38.5 | 78.55/14.81/16.77 |
| 1#线(本色老化) | 63.3 | 2.113 | 4.751 | 46.5 | 6.5 | 2.95 | 187 | 37.8 | 78.32/11.56/19.13 |
| 3#线(本色) | 63.0 | 2.419 | 4.872 | 47.7 | 32.5 | 4.24 | 267.1 | 38.8 | 78.57/11.00/18.47 |
| 3#线(本色老化) | 61.8 | 2.248 | 5.098 | 49.9 | 12 | 3.87 | 239 | 39.2 | 78.08/11.50/18.47 |
| 1#线(漂白) | 61.1 | 2.012 | 4.553 | 44.6 | 17 | 3.71 | 226.7 | 66.1 | 88.97/9.46/7.67 |
| 1#线(漂白老化) | 60.8 | 1.974 | 4.381 | 42.93 | 5 | 3.03 | 184 | 62.2 | 88.12/10.15/10.56 |
| 3#线(漂白) | 61.4 | 1.904 | 5.004 | 49 | 42 | 4.12 | 252.7 | 67.9 | 89.80/9.58/7.76 |
| 3#线(漂白老化) | 61.1 | 1.783 | 5.032 | 49.3 | 13.7 | 3.01 | 184 | 61.4 | 88.10/10.04/9.54 |
结果表明，与漂白浆相比，本色浆不易返黄，抗老化性能更优越。
Claims (12)
1.一种混合浆，其特征在于，所述的混合浆中含有高性能草浆，所述的高性能草浆的松厚度为2-3cm3/g，优选为2.3-2.8cm3/g，更优选2.4-2.6cm3/g；不透明度为88％-100％，优选90％-99％，更优选94％-98％；透气度为300-6500ml/min，优选500-5500ml/min，更优选1000-5000ml/min。
2.根据权利要求1所述的混合浆，其特征在于，所述混合浆的组成为：5-100％的高性能草浆和0-95％的工业纸浆，优选10-95％的高性能草浆和5-90％的工业纸浆，更优选73-93％的高性能草浆和7-27％的工业纸浆；所述的工业纸浆为木浆、棉浆、竹浆或废纸浆中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的混合浆，其特征在于，所述的高性能草浆为经蒸煮、洗涤步骤得到的浆，或者经蒸煮、洗涤、氧脱木素步骤得到的浆，其中所述的蒸煮为以禾草类植物为原料经过蒸煮后得到硬度为高锰酸钾值16-28，叩解度为10-24°SR的高硬度浆。
4.一种文化用纸，包括纸浆和造纸辅料，其特征在于，所述的纸浆包括5-100％的未漂草浆和0-95％的工业纸浆，优选10-95％的未漂草浆和5-90％的工业纸浆，更优选73-93％的未漂草浆和7-27％的工业纸浆；所述的工业纸浆为木浆、棉浆、竹浆或废纸浆中的一种或几种；所述的未漂草浆的白度为30-60％，优选为35～55％，更优选为38～50％，最优选为40～45％。
5.根据权利要求4所述的文化用纸，其特征在于，所述的未漂草浆的松厚度为2-3cm3/g，优选为2.3-2.8cm3/g，更优选2.4-2.6cm3/g；不透明度为88％-100％，优选90％-99％，更优选94％-98％；透气度为300-6500ml/min，优选500-5500ml/min，更优选1000-5000ml/min。
6.根据权利要求4或5所述的文化用纸，其特征在于，所述的文化用纸为静电复印纸、打字纸、胶版印刷纸、书写纸或新闻纸。
7.根据权利要求6所述的文化用纸，其特征在于，所述的静电复印纸的纵向挺度为0.3-0.5mNm，横向挺度为0.15-0.25mNm；所述的打字纸的不透明度为80-90％；所述的胶版印刷纸的不透明度为80-90％；所述的书写纸的不透明度为80-90％。
8.一种纸成型品，由纸或纸浆压制、模塑或卷曲制成，其特征在于，所述的纸浆包括5-100％的未漂草浆和0-95％的工业纸浆，优选10-95％的未漂草浆和5-90％的工业纸浆，更优选73-93％的未漂草浆和7-27％的工业纸浆；所述的工业纸浆为木浆、棉浆、竹浆或废纸浆中的一种或几种；所述的未漂草浆的白度为30％-60％，，优选为35～55％，更优选为38～50％，最优选为40～45％。
9.根据权利要求8所述的纸成型品，其特征在于，所述的未漂草浆的松厚度为2-3cm3/g，优选为2.3-2.8cm3/g，更优选2.4-2.6cm3/g；不透明度为88％-100％，优选90％-99％，更优选94％-98％；透气度为300-6500ml/min，优选500-5500ml/min，更优选1000-5000ml/min。
10.根据权利要求8或9所述的纸成型品，其特征在于，所述的纸成型品为纸容器、纸托盘或纸内衬。
11.根据权利要求10所述的纸成型品，其特征在于，所述的纸容器为纸杯、纸盘、纸餐盒或纸碟。
12.根据权利要求11所述的模塑制品，其特征在于，所述的纸杯的杯身挺度为2.0-2.5N。
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|---|---|---|---|
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Denomination of invention: Mixed pulp and paper with the same Effective date of registration: 20140211 Granted publication date: 20120530 Pledgee: China Development Bank Co Pledgor: Shandong Quanlin Paper Industry Co. Ltd.|Shandong Fuyin Paper Environmental Technology Co. Ltd. Registration number: 2014990000101 |
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