CN103556522B - 一种玉米芯纤维在制备生活用纸中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种玉米芯纤维在制备生活用纸中的应用，所述生活用纸中包括玉米芯纤维和长纤维，所述长纤维的纤维长度大于所述玉米芯纤维的纤维长度；所述玉米芯纤维的纤维长度为0.01mm～1.0mm；所述玉米芯纤维在生活用纸中的含量为5wt%～95wt%。在本发明中，所述玉米芯纤维中含有大量的纤维素，而且其纤维长度较短，这种较短的玉米芯纤维对生活用纸的柔软度具有重要的影响，能够提高生活用纸的柔软度，所述玉米芯纤维在生活用纸中的含量为5wt%～95wt%，使长短纤维相互配合，得到柔软度较好的生活用纸。本发明将玉米芯纤维应用于制备生活用纸，与现有技术相比，本发明制备得到的生活用纸具有较好的柔软度。
Description
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，尤其涉及一种玉米芯纤维在制备生活用纸中的应用。
背景技术
生活用纸是指为照顾个人居家、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、面巾纸、餐巾纸、纸巾纸、厨房纸巾等。
制造生活用纸所用的原料包括植物纤维原生浆和回收的废纸浆。回收的废纸浆属于二次浆，浆内含有大量的病原微生物、氯元素等有害物质，卫生质量难以保证，这会影响消费者的健康。因此采用植物纤维原生浆作为原料制备生活用纸受到了人们的重视。现有技术制备生活用纸的植物纤维原生浆主要为木浆，如申请号为201010252559.5的中国专利公开了一种生活用纸的制备方法，该方法采用500公斤圆木、300公斤竹木为原料，将木材、竹材原料通过剥皮机、除节机、削片机、切竹机制成合格的木片、竹片，然后经过壳串压榨碎解机压榨碎解，纤维分丝除尘机分丝除尘，再经壳串压榨碎解机压榨碎解，然后经水洗杂质分离机水洗除去杂质后送到水力碎浆机碎解，完成原料的备料工序，备用；将上述备料工艺过程的产物由料片泵送到脱水机脱水，螺旋进料，然后在蒸汽机中蒸煮，温度保持在150℃下蒸煮两小时成浆后，浆料经喷放锅、四段逆流洗涤、密封筛选等工序完成制浆过程；然后将制浆后的产物直接抄浆、造纸，完成造纸工序。但是以木材纤维为原料制备的生活用纸的柔软度较差，而且木材的成本较高，因此开发新的低成本的植物纤维原料，采用非木材纤维代替木材纤维制造生活用纸具有十分重要的意义。
玉米芯是玉米果穗脱去籽粒后的果轴，目前我国年产玉米约为1.5亿吨，相应玉米芯的产量也在4000万吨左右，大量的玉米芯除了工业上部分用作糠醛、木糖醇等产品外，很大一部分被用作农业废弃物直接燃烧处理，这造成了资源的极大浪费和环境污染的问题。玉米芯纤维是以玉米芯为原料，通过各种化学和物理方法得到的纤维素含量较高的纤维。目前，尚无关于玉米芯纤维用于制备生活用纸的报道。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种玉米芯纤维在制备生活用纸中的应用，玉米芯纤维中的纤维素含量较高、纤维的长度较短，以玉米芯纤维为原料制备得到的生活用纸具有较好的柔软度。
本发明提供了一种玉米芯纤维在制备生活用纸中的应用，所述生活用纸中包括玉米芯纤维和长纤维，所述长纤维的纤维长度大于所述玉米芯纤维的纤维长度；
所述玉米芯纤维的纤维长度为0.01mm～1.0mm；
所述玉米芯纤维在生活用纸中的含量为5wt%～95wt%。
优选的，所述玉米芯纤维的制备方法包括以下步骤：
将玉米芯进行酸处理，得到处理后的浆料；
将所述处理后的浆料进行净化，得到玉米芯纤维。
优选的，所述酸处理中酸的质量占所述玉米芯质量的百分数为2%～50%；
所述酸处理的处理时间为1h～10h；
所述酸处理的处理温度为90℃～170℃。
优选的，所述生活用纸的制备方法包括以下步骤：
将玉米芯纤维浆料进行打浆；
将长纤维浆料进行打浆；
将助剂、打浆后的玉米芯纤维浆料和打浆后的长纤维浆料混合，得到混合物料；
将所述混合物料进行抄纸，得到生活用纸。
优选的，所述混合物料中玉米芯纤维与长纤维的质量比为（1～19）:（19～1）；
所述助剂的质量占所述混合物料质量的百分数≤1%。
优选的，所述玉米芯纤维浆料的打浆浓度为2%～10%；
所述长纤维浆料的打浆浓度为1.0%～4.0%。
优选的，所述玉米芯纤维浆料的打浆湿重为0.2g～1.0g；
所述长纤维浆料的打浆湿重为1g～20g。
优选的，所述玉米芯纤维浆料的打浆度为22°SR～40°SR；
所述长纤维浆料的打浆度为25°SR～45°SR。
优选的，所述玉米芯纤维的灰分为0.1wt%～5wt%；
所述玉米芯纤维的白度为ISO60%～85%。
本发明提供了一种生活用纸，由玉米芯纤维制备得到，所述生活用纸的柔软度为100mN/双层～150mN/双层。
本发明提供了一种玉米芯纤维在制备生活用纸中的应用，所述生活用纸中包括玉米芯纤维和长纤维，所述长纤维的纤维长度大于所述玉米芯纤维的纤维长度；所述玉米芯纤维的纤维长度为0.01mm～1.0mm；所述玉米芯纤维在生活用纸中的含量为5wt%～95wt%。在本发明中，所述玉米芯纤维中含有大量的纤维素，而且其纤维长度较短，这种较短的玉米芯纤维对生活用纸的柔软度具有重要的影响，能够提高生活用纸的柔软度，所述玉米芯纤维在生活用纸中的含量为5wt%～95wt%，使长短纤维相互配合，得到柔软度较好的生活用纸。本发明将玉米芯纤维应用于制备生活用纸，与现有技术相比，本发明制备得到的生活用纸具有较好的柔软度。此外相比于木材，玉米芯的成本较低，以玉米芯纤维为原料制备生活用纸可大大降低生活用纸的成本。
实验结果表明，本发明得到的生活用纸的定量为16g/m2～24g/m2，白度为ISO60%～90%，抗张强度为60N/mm～200N/mm，横向吸液高度为20mm/100s～60mm/100s，柔软度为100mN/双层～150mN/双层；生活用纸的手感好、匀度好、无洞眼，各项指标均达到甚至超过QB2500-2000《皱纹卫生纸》的要求。
具体实施方式
本发明提供了一种玉米芯纤维在制备生活用纸中的应用，所述生活用纸中包括玉米芯纤维和长纤维，所述长纤维的纤维长度大于所述玉米芯纤维的纤维长度；
所述玉米芯纤维的纤维长度为0.01mm～1.0mm；
所述玉米芯纤维在生活用纸中的含量为5wt%～95wt%。
在本发明中，生活用纸中包括玉米芯纤维和长纤维，所述长纤维的纤维长度大于所述玉米芯纤维的纤维长度，所述玉米芯纤维中含有大量的纤维素，而且其纤维长度较短，这种较短的玉米芯纤维对生活用纸的柔软度具有重要的影响，能够提高生活用纸的柔软度；所述玉米芯纤维在生活用纸中的含量为5wt%～95wt%，使长短纤维相互配合，得到柔软度较好的生活用纸。本发明将玉米芯纤维应用于制备生活用纸，与现有技术相比，本发明制备得到的生活用纸具有较好的柔软度。此外相比于木材，玉米芯的成本较低，以玉米芯纤维为原料制备生活用纸可大大降低生活用纸的成本。
本发明将玉米芯纤维应用于制备生活用纸，提供了一种玉米芯纤维在制备生活用纸中的应用，所述生活用纸中包括玉米芯纤维和长纤维。在本发明中，所述玉米芯纤维的纤维长度为0.01mm～1.0mm，优选为0.03mm～0.07mm，更优选为0.05mm。本发明研究发现，这种较短的玉米芯纤维对生活用纸的柔软度具有重要的影响，在本发明中，所述生活用纸中包括玉米芯纤维和长纤维，使用纤维长度较短的玉米芯纤维制备生活用纸，得到的生活用纸具有较好的柔软度。
在本发明中，所述玉米芯纤维中纤维素的含量优选为80wt%～95wt%，更优选为85wt%～92wt%，最优选为90wt%。在本发明中，所述玉米芯纤维的灰分优选为0.1wt%～5wt%，更优选为0.6wt%～4wt%；最优选为0.8wt%。在本发明中，所述玉米芯纤维的白度优选为ISO60%～85%，更优选为ISO70%～80%，最优选为75%。本发明对所述玉米芯纤维的来源没有特殊的限制，可以采用多种方法制备得到，如可以采用酸处理的方法、酸处理和碱处理相结合的方法制备得到玉米芯纤维；还可以采用传统的造纸工艺如硫酸盐法、亚硫酸盐法和碱法等对玉米芯进行处理，得到玉米芯纤维。
在本发明中，所述玉米芯纤维优选按照下述方法制备得到：
将玉米芯进行酸处理，得到处理后的浆料；
将所述处理后的浆料进行净化，得到玉米芯纤维。
本发明优选将玉米芯进行酸处理后随之进行碱处理，得到处理后的浆料；将所述处理后的浆料进行净化，得到玉米芯纤维；更优选将上述净化后的浆料进行漂白，得到玉米芯纤维。本发明对所述玉米芯的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的玉米芯植物秸秆即可。
在本发明中，所述酸处理的酸可以为无机酸、有机酸或无机酸和有机酸的混合体系。在本发明中，所述无机酸优选为盐酸、硫酸、亚硫酸、磷酸、硝酸和含卤素、硫元素、氮元素或硼元素的无机酸中的一种或几种，更优选为硫酸和盐酸中的一种或两种。本发明对所述硫酸或盐酸的浓度没有特殊的限制，采用常用浓度的硫酸或盐酸即可。在本发明中，所述卤素优选为氯、溴或碘。在本发明中，所述有机酸优选为磺酸、醋酸、甲酸、草酸、柠檬酸和酒石酸中的一种或几种。在本发明中，所述酸的浓度使酸处理的液固比优选为（2～20）:1，更优选为（4～16）:1。在本发明中，所述酸处理中酸的质量占所述玉米芯质量的百分数优选为2%～50%，更优选为5%～10%。在本发明中，所述酸处理的处理时间优选为1h～10h，更优选为2h～6h；所述酸处理的处理温度优选为90℃～170℃，更优选为120℃～150℃。
将玉米芯进行酸处理后，本发明优选将得到的酸处理产物随之进行碱处理，得到处理后的浆料。在本发明中，所述碱处理的碱为在水溶液中能够电离产生氢氧根的化合物。在本发明中，所述碱优选为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、碳酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸钙和亚硫酸镁中的一种或几种；更优选为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种。本发明对所述氢氧化钠或氢氧化钾的浓度没有特殊的限制，采用常用浓度的氢氧化钠或氢氧化钾即可。在本发明中，所述碱的浓度使碱处理的液固比优选为（2～20）:1，更优选为（3～8）:1。在本发明中，所述碱处理中碱的质量占所述玉米芯质量的百分数优选为5%～100%，更优选为10%～50%。在本发明中，所述碱处理的处理时间优选为1h～10h，更优选为2h～6h；所述碱处理的处理温度优选为70℃～150℃，更优选为80℃～130℃。
得到处理后的浆料后，本发明将所述处理后的浆料进行净化，得到玉米芯纤维。本发明对所述净化的方法没有特殊的限制，采用本领域的技术人员熟知的净化的技术方案即可。在本发明中，所述净化的方法优选为：
采用筛浆机、除渣器去除所述处理后浆料内的杂质。
将所述处理后的浆料净化后，本发明优选将净化后的浆料进行漂白，得到玉米芯纤维。在本发明中，所述漂白的方法优选为全无氯漂白。本发明采用全无氯漂白的方法漂白所述净化后的浆料，使得到的玉米芯纤维无毒无害、环保卫生，成为制备生活用纸的良好原料。在本发明中，所述全无氯漂白的方法优选为采用双氧水漂白。本发明对所述双氧水的浓度没有特殊的限制，采用常用浓度的双氧水即可。在本发明中，所述双氧水的质量优选为所述净化后浆料质量的1%～10%，更优选为2%～8%。在本发明中，所述双氧水漂白的漂白温度优选为60℃～130℃，更优选为80℃～100℃；所述双氧水漂白的漂白时间优选为1h～10h，更优选为2h～8h。
得到玉米芯纤维后，本发明将所述玉米芯纤维干燥，检测所述玉米芯纤维的纤维素含量、白度和纤维长度。本发明对所述干燥的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的干燥的技术方案即可。在本发明中，所述玉米芯纤维中的纤维素含量测试方法为：先测试玉米芯纤维的综纤维素含量和多戊糖（半纤维素）含量，综纤维素含量减去半纤维素含量的结果为纤维素含量；综纤维素含量按照中国国家标准GB/T2677.10-1995《造纸原料综纤维素含量的测定》测试，半纤维素含量按照中国国家标准GB/T745-2003《纸浆多戊糖的测定》测试。本发明采用白度测试仪对所述玉米芯纤维进行白度检测。本发明采用GB10336-89《造纸纤维长度的测定法》测试所述玉米芯纤维的纤维长度。实验结果表明，本发明制备的玉米芯纤维中纤维素的含量为80wt%～95wt%，玉米芯纤维的白度为ISO60%～85%，纤维长度为0.01mm～1.0mm。
本发明通过上述技术方案所述的方法制备得到的玉米芯纤维，其纤维长度较短，纤维的表面规整或随机分布有圆形、椭圆形及其他不规则形状的小孔，为多孔玉米芯纤维，与普通的植物纤维相比，具有更好的性能。
本发明提供了一种玉米芯纤维在制备生活用纸中的应用，所述生活用纸包括玉米芯纤维和长纤维，所述长纤维的纤维长度大于所述玉米芯纤维的纤维长度。在本发明中，所述玉米芯纤维在生活用纸中的含量为5wt%～95wt%，优选为10wt%～80wt%，更优选为30wt%～70wt%，最优选为40wt%～60wt%。在本发明中，所述长纤维在生活用纸中的含量优选为4wt%～90wt%，更优选为10wt%～70wt%，最优选为20wt%～50wt%。本发明在制备生活用纸的过程中使长短纤维相互配合，得到的生活用纸的柔软度较好。
在本发明中，所述长纤维优选为纤维长度比玉米芯纤维长1mm～4mm的木质纤维，更优选为纤维长度比玉米芯纤维长2mm～3.5mm的木质纤维，最优选为纤维长度比玉米芯纤维长3mm的木质纤维。在本发明中，所述长纤维优选为棉纤维、竹纤维、麻纤维、芦苇纤维、麦草纤维、针叶木纤维和阔叶木纤维中的一种或几种，更优选为针叶木纤维和阔叶木纤维中的两种。本发明对所述长纤维的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的长纤维即可，如可由市场购买获得。
本发明对所述玉米芯纤维用于制备生活用纸的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的制备生活用纸的技术方案即可。本发明优选按照下述步骤制备得到生活用纸：
将玉米芯纤维浆料进行打浆；
将长纤维浆料进行打浆；
将助剂、打浆后的玉米芯纤维浆料和打浆后的长纤维浆料混合，得到混合物料；
将所述混合物料进行抄纸，得到生活用纸。
在本发明中，所述玉米芯纤维浆料优选按照下述方法制备得到：
将玉米芯纤维进行制浆，得到玉米芯纤维浆料。
在本发明中，所述玉米芯纤维与上述技术方案所述的玉米芯纤维一致，在此不再赘述。本发明对所述制浆的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的制浆的技术方案即可。在本发明中，所述制浆的方法优选为烧碱法制浆、硫酸法制浆或亚硫酸盐法制浆。本发明优选按照下述步骤制备玉米芯纤维浆料：
将玉米芯纤维和化学药剂混合后进行蒸煮，得到玉米芯纤维粗浆；
将所述粗浆进行洗涤、除杂和漂白，得到玉米芯纤维浆料。
本发明为了便于化学药剂作用于玉米芯纤维，使化学药剂渗入玉米芯纤维中并与其中的木素发生化学反应，本发明优选将所述玉米芯纤维切成段，筛选除杂，得到洁净的、大小规格整齐均一的玉米芯纤维，作为备料，再将所述备料与化学药剂混合，进行蒸煮。
本发明对所述蒸煮的设备没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的在制浆过程中用到的蒸煮设备即可，本发明优选将所述玉米芯纤维和化学药剂装入蒸煮器中进行蒸煮，使药液渗入备料中并与备料中的木素发生化学反应，蒸煮后形成的浆液称为粗浆。在本发明中，所述化学药剂优选为氢氧化物，更优选为氢氧化钠或氢氧化钾，最优选为氢氧化钠；所述蒸煮的温度优选为80℃～140℃，更优选为90℃～130℃，最优选为100℃～120℃；所述蒸煮的压力优选为0MPa～0.5MPa，更选为0.1MPa～0.4MPa，最选为0.2MPa～0.3MPa；所述蒸煮的时间优选为1h～6h，更选为2h～5h，最选为3h～4h；所述玉米芯纤维与所述化学药剂的质量比优选为1:（2～20），更优选为1:（5～15），最优选为1:（8～12）。
得到粗浆后，本发明将所述粗浆进行洗涤、除杂和漂白，得到玉米纤维浆料。本发明对所述洗涤的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的制浆过程中洗涤的技术方案即可；本发明优选采用串联逆流洗涤的方法洗涤所述粗浆。本发明对所述洗涤的设备没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的在制浆过程中用到的洗涤设备即可，本发明优选将所述粗浆装入洗涤机中进行洗涤。
完成对所述粗浆的洗涤后，本发明将洗涤后的粗浆进行除杂。本发明对所述除杂的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的制浆过程中除杂的技术方案即可；本发明对所述除杂的设备没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的在制浆过程中用到的除杂设备即可，本发明优选将洗涤后的粗浆在筛浆机和锥形除砂器中除去泥沙等较重杂物，使洗涤后的粗浆得到净化。
完成对上述洗涤后的粗浆除杂后，本发明将除杂后的粗浆进行漂白，得到玉米芯纤维浆料。本发明优选采用全无氯漂白的方法漂白所述除杂后的粗浆，得到玉米芯纤维浆料。本发明对所述全无氯漂白所用漂白剂的种类和用量没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的可用于全无氯漂白的漂白剂及其用量即可；在本发明中，所述全无氯漂白的漂白剂优选为过氧化氢。
得到玉米芯纤维浆料后，本发明将所述玉米芯纤维浆料进行打浆。本发明对所述打浆的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的打浆的技术方案即可。本发明优选将所述玉米芯纤维浆料置于打浆仪器中进行打浆。本发明对所述打浆仪器的操作方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的操作打浆仪器打浆的技术方案即可；如本发明可以采用粘状打浆工艺在打浆仪器内进行打浆，将飞刀升到疏解刀位，在打浆仪器内注入水至三分之二位置后，开动打浆仪器让水开始旋转；再将飞刀下到中刀位置，打浆0.5小时～3小时；然后将飞刀下到重刀位置，打浆到所需的打浆度为止。本发明对所述打浆的时间没有特殊的限制，直至打浆到所需的打浆度后即可停止打浆。在本发明中，所述打浆仪器优选为双磨盘或打浆机；在本发明中，所述打浆机优选为槽式打浆机。
在本发明中，所述玉米芯纤维浆料的打浆浓度优选为2%～10%，更优选为4%～6%，最优选为4.5%～5.5%。在本发明中，所述玉米芯纤维浆料的打浆度优选为22°SR～40°SR，更优选为25°SR～30°SR，最优选为26°SR～29°SR。在本发明中，所述玉米芯纤维浆料的打浆湿重优选为0.2g～1.0g，更优选为0.8g～1.0g，最优选为0.9g。
本发明将长纤维浆料进行打浆。本发明优选采用与上述技术方案所述的玉米芯纤维浆料的打浆方法一致的技术方案，对长纤维浆料进行打浆，在此不再赘述。在本发明中，所述长纤维浆料优选为棉浆、竹浆、麻浆、芦苇浆、麦草浆、针叶木浆和阔叶木浆中的一种或几种，更优选为针叶木浆和阔叶木浆中的两种；当所述长纤维浆料为针叶木浆和阔叶木浆两种时，本发明优选将所述针叶木浆和阔叶木浆分别进行打浆。在本发明中，所述长纤维浆料的打浆浓度优选为1.0%～4.0%，更优选为2.5%～3.5%，最优选为2.8%～3.2%。在本发明中，所述长纤维浆料的打浆度优选为25°SR～45°SR，更优选为27°SR～40°SR，最优选为28°SR～38°SR。在本发明中，所述长纤维浆料的打浆湿重优选为1g～20g，更优选为2g～15g，最优选为3g～12g，最最优选为4g～8g。本发明对所述长纤维浆料的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的长纤维浆料即可，如可由市场购买获得。
本发明对所述玉米芯纤维浆料打浆和对所述长纤维浆料打浆的时间顺序没有特殊的限制，可以先对玉米芯纤维浆料进行打浆，也可以先对长纤维浆料进行打浆，也可以同时对玉米芯纤维浆料和长纤维浆料进行打浆。
完成上述玉米芯纤维浆料和长纤维浆料的打浆后，本发明将助剂、打浆后的玉米芯纤维浆料和打浆后的长纤维浆料混合，得到混合物料。本发明对所述助剂、打浆后的玉米芯纤维浆料和打浆后的长纤维浆料混合的顺序没有特殊的限制，优选将打浆后的玉米芯纤维浆料和打浆后的长纤维浆料先进行混合，再向其中加入助剂，得到混合物料。在本发明中，所述混合物料中玉米芯纤维与长纤维的质量比优选为（1～19）:（19～1），更优选为（1～9）:（9～1），最优选为（1～4）:（4～1），最最优选为（1～3）:（3～1）。本发明对所述混合的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的混合的技术方案即可。
在本发明中，所述助剂的质量优选占所述混合物料质量的百分数≤1%，更优选占所述混合物料质量的百分数为0.1%～0.8%，最优选占所述混合物料质量的百分数为0.3%～0.7%。本发明对所述助剂的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的制备生活用纸的助剂即可；在本发明中，所述助剂优选为助留剂、增强剂、柔软剂、分散剂和脱缸剂中的一种或几种，更优选为助留剂、柔软剂、分散剂和脱缸剂中的一种或几种。在本发明中，所述助留剂优选为阳离子聚丙烯酰胺、阳离子淀粉或羧甲基纤维素钠。本发明对所述助剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的助剂即可，如可由市场购买获得。
得到混合物料后，本发明将所述混合物料进行抄纸，得到生活用纸。本发明对所述抄纸的方法没有特殊的限制，可以采用手工抄纸的方法也可以采用机械抄纸的方法。本发明优选采用机械抄纸的方法进行抄纸。在本发明中，所述机械抄纸的方法具体为：
将所述混合物料置于抄纸设备中，进行初步脱水，形成湿的纸页；
将所述湿的纸页进行脱水、烘干，得到生活用纸。
本发明优选将所述混合物料置于抄纸设备中，在抄纸设备的网部进行初步脱水，形成湿的纸页。本发明对所述初步脱水的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的在抄纸设备的网部进行初步脱水的技术方案即可。本发明对所述抄纸设备没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的抄纸设备即可；在本发明中，所述抄纸设备可以为抄纸机，也可以为造纸机，还可以为生活用纸纸机。在本发明中，所述混合物料的用量使制备得到的生活用纸的定量优选为16g/m2～24g/m2，更优选为18g/m2～22g/m2。
完成对所述混合物料的初步脱水后，本发明优选将得到的湿的纸页进行压榨脱水、烘干，得到生活用纸。在本发明中，所述压榨脱水的压力优选为0MPa～0.2MPa；所述烘干的温度优选为80℃～110℃；所述烘干的时间优选为1min～5min。
本发明对制备得到的生活用纸采用QB2500-2000《皱纹卫生纸》的标准进行检测，检测结果为本发明得到的生活用纸的定量为16g/m2～24g/m2，白度为ISO60%～90%，抗张强度为60N/mm～200N/mm，横向吸液高度为20mm/100s～60mm/100s，柔软度为100mN/双层～150mN/双层；生活用纸的手感好、匀度好、无洞眼，各项指标均达到甚至超过QB2500-2000《皱纹卫生纸》的要求。
本发明提供了一种玉米芯纤维在制备生活用纸中的应用，所述生活用纸中包括玉米芯纤维和长纤维，所述长纤维的纤维长度大于所述玉米芯纤维的纤维长度；所述玉米芯纤维的纤维长度为0.01mm～1.0mm；所述玉米芯纤维在生活用纸中的含量为5wt%～95wt%。在本发明中，所述玉米芯纤维中含有大量的纤维素，而且其纤维长度较短，这种较短的玉米芯纤维对生活用纸的柔软度具有重要的影响，能够提高生活用纸的柔软度，所述玉米芯纤维在生活用纸中的含量为5wt%～95wt%，使长短纤维相互配合，得到柔软度较好的生活用纸。本发明将玉米芯纤维应用于制备生活用纸，与现有技术相比，本发明制备得到的生活用纸具有较好的柔软度。此外相比于木材，玉米芯的成本较低，以玉米芯纤维为原料制备生活用纸可大大降低生活用纸的成本。
为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明提供的玉米芯纤维在制备生活用纸中的应用进行详细描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
本发明以下实施例中使用的针叶木浆和阔叶木浆均为市场购买获得。
实施例1
采用硫酸将玉米芯进行酸处理，得到酸处理后的浆料，所述酸处理的酸的质量为玉米芯质量的5%，所述酸处理的液固比为5:1，所述酸处理的处理时间为4h，所述酸处理的处理温度为150℃；
采用氢氧化钠将所述酸处理后的浆料进行碱处理，得到碱处理后的浆料，所述碱处理的碱的质量为玉米芯质量的60%，所述碱处理的液固比为8:1，所述碱处理的处理时间为2h，所述碱处理的处理温度为70℃；
将所述碱处理后的浆料通过筛浆机、除渣器去除浆料内杂质，得到净化后的浆料；
将所述净化后的浆料进行双氧水漂白，得到玉米芯纤维浆料，所述双氧水的质量为所述净化后浆料质量的5%，所述双氧水漂白的漂白温度为100℃，漂白时间为5h。
检测实施例1得到的玉米芯纤维浆料的纤维素含量、白度、纤维长度和灰分；所述玉米芯纤维浆料中纤维素含量的测试方法为：先测试所述玉米芯纤维浆料中的综纤维素含量和多戊糖（半纤维素）含量，综纤维素含量减去半纤维素含量的结果为纤维素含量；综纤维素含量按照中国国家标准GB/T2677.10-1995《造纸原料综纤维素含量的测定》测试，半纤维素含量按照中国国家标准GB/T745-2003《纸浆多戊糖的测定》测试。采用白度测试仪对实施例1得到的玉米芯纤维浆料进行白度检测。本发明采用GB10336-89《造纸纤维长度的测定法》测试所述玉米芯纤维浆料中纤维的长度。本发明采用GB/T742-1989《纸浆灰分含量的测定法》测试所述玉米芯纤维浆料的灰分含量。检测结果为本发明实施例1得到的玉米芯纤维浆料中纤维素的含量为90wt%，灰分为1.5wt%，白度为ISO75%，纤维长度为0.2mm。
实施例2
采用硫酸将玉米芯进行酸处理，得到酸处理后的浆料，所述酸处理的酸的质量为玉米芯的质量的10%，所述酸处理的液固比为7:1，所述酸处理的处理时间为5h，所述酸处理的处理温度为160℃；
采用氢氧化钠将所述酸处理后的浆料进行碱处理，得到碱处理后的浆料，所述碱处理的碱的质量为玉米芯的质量的80%，所述碱处理的液固比为15:1，所述碱处理的处理时间为1h，所述碱处理的处理温度为90℃；
将所述碱处理后的浆料通过筛浆机、除渣器去除浆料内杂质，得到净化后的浆料；
将所述净化后的浆料进行双氧水漂白，得到玉米芯纤维浆料，所述双氧水的质量为所述净化后浆料质量的5%，所述双氧水漂白的漂白温度为100℃，漂白时间为5h。
按照实施例1的检测方法对实施例2得到的玉米芯纤维浆料进行检测。检测结果显示，本发明实施例2得到的玉米芯纤维浆料的白度为ISO80%，纤维素含量为85wt%，灰分为2wt%，纤维长度为0.5mm。
实施例3
采用盐酸将玉米芯进行酸处理，得到酸处理后的浆料，所述酸处理的酸的质量为玉米芯质量的35%，所述酸处理的液固比为5:1，所述酸处理的处理时间为6h，所述酸处理的处理温度为100℃；
采用氢氧化钠将所述酸处理后的浆料进行碱处理，得到碱处理后的浆料，所述碱处理的碱的质量为玉米芯质量的20%，所述碱处理的液固比为8:1，所述碱处理的处理时间为8h，所述碱处理的处理温度为110℃；
将所述碱处理后的浆料通过筛浆机、除渣器去除浆料内杂质，得到净化后的浆料；
将所述净化后的浆料进行双氧水漂白，得到玉米芯纤维浆料，所述双氧水的质量为所述净化后浆料质量的5%，所述双氧水漂白的漂白温度为100℃，漂白时间为5h。
按照实施例1的检测方法对实施例3得到的玉米芯纤维浆料进行检测。检测结果显示，本发明实施例3得到的玉米芯纤维浆料的白度为ISO70%，纤维素含量为85wt%，灰分为4wt%，纤维长度为0.3mm。
实施例4
采用盐酸将玉米芯进行酸处理，得到酸处理后的浆料，所述酸处理的酸的质量为玉米芯质量的50%，所述酸处理的液固比为13:1，所述酸处理的处理时间为2h，所述酸处理的处理温度为90℃；
采用氢氧化钠将所述酸处理后的浆料进行碱处理，得到碱处理后的浆料，所述碱处理的碱的质量为玉米芯质量的10%，所述碱处理的液固比为3:1，所述碱处理的处理时间为6h，所述碱处理的处理温度为150℃；
将所述碱处理后的浆料通过筛浆机、除渣器去除浆料内杂质，得到净化后的浆料；
将所述净化后的浆料进行双氧水漂白，得到玉米芯纤维浆料，所述双氧水的质量为所述净化后浆料质量的8%，所述双氧水漂白的漂白温度为110℃，漂白时间为3h。
按照实施例1的检测方法对实施例4得到的玉米芯纤维浆料进行检测。检测结果显示，本发明实施例4得到的玉米芯纤维浆料的白度为ISO60%，纤维素含量为95wt%，灰分为0.1wt%，纤维长度为0.01mm。
实施例5
采用硫酸将玉米芯进行酸处理，得到酸处理后的浆料，所述酸处理的酸的质量为玉米芯质量的30%，所述酸处理的液固比为8:1，所述酸处理的处理时间为7h，所述酸处理的处理温度为140℃；
将所述酸处理后的浆料通过筛浆机、除渣器去除浆料内杂质，得到净化后的浆料；
将所述净化后的浆料进行双氧水漂白，得到玉米芯纤维浆料，所述双氧水的质量为所述净化后浆料质量的5%，所述双氧水漂白的漂白温度为100℃，漂白时间为5h。
按照实施例1的检测方法对实施例5得到的玉米芯纤维浆料进行检测。检测结果显示，本发明实施例5得到的玉米芯纤维浆料的白度为ISO85%，纤维素含量为80wt%，灰分为5wt%，纤维长度为1mm。
实施例6
将实施例1得到的玉米芯纤维浆料采用粘状打浆工艺在槽式打浆机内进行打浆，将飞刀升到疏解刀位，在槽式打浆机内注入水至三分之二位置后，开动槽式打浆机让水开始旋转；再将飞刀下到中刀位置，打浆1.5h；然后将飞刀下到重刀位置继续打浆，使所述玉米芯纤维浆料的打浆度为28°SR，打浆湿重为1g；所述玉米芯纤维浆料的打浆浓度为5%。
将针叶木浆在槽式打浆机中采用粘状打浆工艺进行打浆，将飞刀升到疏解刀位，在槽式打浆机内注入水至三分之二位置后，开动槽式打浆机让水开始旋转；再将飞刀下到中刀位置，打浆2小时；然后将飞刀下到重刀位置继续打浆，使所述针叶木浆的打浆度为38°SR，打浆湿重为10g；所述针叶木浆的打浆浓度为2.5%。
将阔叶木浆在槽式打浆机中采用粘状打浆工艺进行打浆，将飞刀升到疏解刀位，在槽式打浆机内注入水至三分之二位置后，开动槽式打浆机让水开始旋转；再将飞刀下到中刀位置，打浆1小时；然后将飞刀下到重刀位置继续打浆，使所述阔叶木浆的打浆度为28°SR，打浆湿重为2g；所述阔叶木浆的打浆浓度为3%。
将上述打浆后的玉米芯纤维浆料、针叶木浆和阔叶木浆按照8:1:1的比例混合均匀，再向其中加入阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）和柔软剂，得到混合物料；所述CPAM的用量占所述混合物料质量的0.1%，所述柔软剂的用量占所述混合物料质量的0.05%。
将上述得到的混合物料置于生活用纸纸机的网部进行初步脱水，形成湿的纸页；将所述湿的纸页进行压榨脱水，然后将压榨脱水后的纸页在80℃下进行1min的烘干处理，得到生活用纸，所述混合物料的用量使得到的生活用纸的定量为20g/m2。
将实施例6制备得到的生活用纸采用QB2500-2000《皱纹卫生纸》的标准进行检测，检测结果为本发明实施例6得到的生活用纸的定量为20g/m2，白度为ISO85%，抗张强度为180N/mm，横向吸液高度为40mm/100s，柔软度为130mN/双层；微生物未检出，无洞眼。
实施例7
将实施例2得到的玉米芯纤维浆料采用粘状打浆工艺在槽式打浆机中进行打浆，将飞刀升到疏解刀位，在槽式打浆机内注入水至三分之二位置后，开动槽式打浆机让水开始旋转；再将飞刀下到中刀位置，打浆1h；然后将飞刀下到重刀位置继续打浆，使所述玉米芯纤维浆料的打浆度为27°SR，打浆湿重为0.8g；所述玉米芯纤维浆料的打浆浓度为5%。
将针叶木浆采用粘状打浆工艺在槽式打浆机中进行打浆，将飞刀升到疏解刀位，在槽式打浆机内注入水至三分之二位置后，开动槽式打浆机让水开始旋转；再将飞刀下到中刀位置，打浆3h；然后将飞刀下到重刀位置继续打浆，使所述针叶木浆的打浆度为38°SR，打浆湿重为6g；所述针叶木浆的打浆浓度为3.5%。
将上述打浆后的玉米芯纤维浆料和针叶木浆按照3:7的比例混合均匀，再向其中加入羟甲基纤维素钠（CMC）和分散剂，得到混合物料；所述CMC的用量占所述混合物料质量的0.1%，所述分散剂的用量占所述混合物料质量的0.1%。
将上述得到的混合物料置于生活用纸纸机的网部进行初步脱水，形成湿的纸页；将所述湿的纸页进行压力为0.2MPa的压榨脱水，然后将压榨脱水后的纸页在110℃下进行5min的烘干处理，得到生活用纸，所述混合物料的用量使得到的生活用纸的定量为20g/m2。
将实施例7制备得到的生活用纸按照实施例6的方法进行检测，检测结果为本发明实施例7得到的生活用纸的定量为20g/m2，白度为ISO80%，抗张强度为120N/mm，横向吸液高度为30mm/100s，柔软度为110mN/双层；微生物未检出，无洞眼。
实施例8
将实施例3得到的玉米芯纤维浆料采用粘状打浆工艺在槽式打浆机中进行打浆，将飞刀升到疏解刀位，在槽式打浆机内注入水至三分之二位置后，开动槽式打浆机让水开始旋转；再将飞刀下到中刀位置，打浆1h；然后将飞刀下到重刀位置继续打浆，使所述玉米芯纤维浆料的打浆度为27°SR，打浆湿重为0.8g；所述玉米芯纤维浆料的打浆浓度为5%。
将阔叶木浆采用粘状打浆工艺在槽式打浆机中进行打浆，将飞刀升到疏解刀位，在槽式打浆机内注入水至三分之二位置后，开动槽式打浆机让水开始旋转；再将飞刀下到中刀位置，打浆2h；然后将飞刀下到重刀位置继续打浆，使所述阔叶木浆的打浆度为25°SR，打浆湿重为1.5g；所述阔叶木浆的打浆浓度为2.5%。
将上述打浆后的玉米芯纤维浆料和阔叶木浆按照3:7的比例混合均匀，再向其中加入阳离子淀粉助留剂和脱缸剂，得到混合物料；所述阳离子淀粉助留剂的用量占所述混合物料质量的0.1%，所述脱缸剂的用量占所述混合物料质量的0.2%。
将上述得到的混合物料置于生活用纸纸机的网部进行初步脱水，形成湿的纸页；将所述湿的纸页进行压力为0.1MPa的压榨脱水，然后将压榨脱水后的纸页在100℃下进行3min的烘干处理，得到生活用纸，所述混合物料的用量使得到的生活用纸的定量为16g/m2。
将实施例8制备得到的生活用纸按照实施例6的方法进行检测，检测结果为本发明实施例8得到的生活用纸的定量为16g/m2，白度为ISO70%，抗张强度为80N/mm，横向吸液高度为25mm/100s，柔软度为100mN/双层；微生物未检出，无洞眼。
实施例9
将实施例4得到的玉米芯纤维浆料采用粘状打浆工艺在槽式打浆机中进行打浆，将飞刀升到疏解刀位，在槽式打浆机内注入水至三分之二位置后，开动槽式打浆机让水开始旋转；再将飞刀下到中刀位置，打浆0.5h；然后将飞刀下到重刀位置继续打浆，使所述玉米芯纤维浆料的打浆度为22°SR，打浆湿重为1.0g；所述玉米芯纤维浆料的打浆浓度为10%。
将阔叶木浆采用粘状打浆工艺在槽式打浆机中进行打浆，将飞刀升到疏解刀位，在槽式打浆机内注入水至三分之二位置后，开动槽式打浆机让水开始旋转；再将飞刀下到中刀位置，打浆3h；然后将飞刀下到重刀位置继续打浆，使所述阔叶木浆的打浆度为45°SR，打浆湿重为20g；所述阔叶木浆的打浆浓度为4%。
将上述打浆后的玉米芯纤维浆料和阔叶木浆按照3:7的比例混合均匀，再向其中加入阳离子淀粉助留剂，得到混合物料；所述阳离子淀粉助留剂的用量占所述混合物料质量的0.1%。
将上述得到的混合物料置于生活用纸纸机的网部进行初步脱水，形成湿的纸页；将所述湿的纸页进行压力为0.1MPa的压榨脱水，然后将压榨脱水后的纸页在100℃下进行3min的烘干处理，得到生活用纸，所述混合物料的用量使得到的生活用纸的定量为24g/m2。
将实施例9制备得到的生活用纸按照实施例6的方法进行检测，检测结果为本发明实施例9得到的生活用纸的定量为24g/m2，白度为ISO90%，抗张强度为60N/mm，横向吸液高度为60mm/100s，柔软度为100mN/双层；微生物未检出，无洞眼。
实施例10
将实施例5得到的玉米芯纤维浆料采用粘状打浆工艺在槽式打浆机中进行打浆，将飞刀升到疏解刀位，在槽式打浆机内注入水至三分之二位置后，开动槽式打浆机让水开始旋转；再将飞刀下到中刀位置，打浆2h；然后将飞刀下到重刀位置继续打浆，使所述玉米芯纤维浆料的打浆度为40°SR，打浆湿重为0.2g；所述玉米芯纤维浆料的打浆浓度为2%。
将针叶木浆采用粘状打浆工艺在槽式打浆机中进行打浆，将飞刀升到疏解刀位，在槽式打浆机内注入水至三分之二位置后，开动槽式打浆机让水开始旋转；再将飞刀下到中刀位置，打浆2h；然后将飞刀下到重刀位置继续打浆，使所述针叶木浆的打浆度为35°SR，打浆湿重为1g；所述针叶木浆的打浆浓度为1%。
将上述打浆后的玉米芯纤维浆料和针叶木浆按照3:7的比例混合均匀，再向其中加入阳离子淀粉助留剂，得到混合物料；所述阳离子淀粉助留剂的用量占所述混合物料质量的0.1%。
将上述得到的混合物料置于生活用纸纸机的网部进行初步脱水，形成湿的纸页；将所述湿的纸页进行压力为0.1MPa的压榨脱水，然后将压榨脱水后的纸页在100℃下进行3min的烘干处理，得到生活用纸，所述混合物料的用量使得到的生活用纸的定量为22g/m2。
将实施例10制备得到的生活用纸按照实施例6的方法进行检测，检测结果为本发明实施例10得到的生活用纸的定量为22g/m2，白度为ISO60%，抗张强度为200N/mm，横向吸液高度为20mm/100s，柔软度为150mN/双层；微生物未检出，无洞眼。
比较例1
按照申请号为200810214075.4的中国专利公开的方法制备生活用纸，具体方法为：
在稻草秸秆中加入蒸煮药剂，其中亚硫酸胺的用量为绝干原料量9%，液比为1:3，通入蒸汽进行加热，加热升温至120℃，保温及小放气60分钟，继续加热升温至165℃，升温和保温120分钟，得到浓度为8%的浆，浆的硬度为高锰酸钾值16，打浆度25°SR。
将上述制备得到的浓度为8%的高硬度浆输送到中浓浆管，经中浓浆泵输送到氧脱木素反应塔。进入反应塔之前在管路中与浓度为20kg/吨浆的氧气和绝对干浆量3.5%的氢氧化钠碱溶液混合，并在管路中通入蒸汽将该浆加热升温。该浆在混合器中充分混合后进入氧脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆量的1%，进口温度为95℃，压力为0.9MPa，停留75分钟，使该浆能够进行充分的脱木素反应，塔顶压力为100℃，压力保持为0.3MPa。
将上述脱木素后的浆液进行抄纸，得到生活用纸。
按照实施6所述的方法对比较例1得到的生活用纸进行检测，检测结果为比较例1得到的生活用纸的定量为12g/m2，白度为ISO40%，柔软度为175mN/双层。
由以上实施例可知，本发明提供了一种玉米芯纤维在制备生活用纸中的应用，所述生活用纸中包括玉米芯纤维和长纤维，所述长纤维的纤维长度大于所述玉米芯纤维的纤维长度；所述玉米芯纤维的纤维长度为0.01mm～1.0mm；所述玉米芯纤维在生活用纸中的含量为5wt%～95wt%。在本发明中，所述玉米芯纤维中含有大量的纤维素，而且其纤维长度较短，这种较短的玉米芯纤维对生活用纸的柔软度具有重要的影响，能够提高生活用纸的柔软度，所述玉米芯纤维在生活用纸中的含量为5wt%～95wt%，使长短纤维相互配合，得到柔软度较好的生活用纸。本发明将玉米芯纤维应用于制备生活用纸，与现有技术相比，本发明制备得到的生活用纸具有较好的柔软度。此外相比于木材，玉米芯的成本较低，以玉米芯纤维为原料制备生活用纸可大大降低生活用纸的成本。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种玉米芯纤维在制备生活用纸中的应用，所述生活用纸中包括玉米芯纤维和长纤维，所述长纤维的纤维长度大于所述玉米芯纤维的纤维长度；
所述玉米芯纤维的纤维长度为0.01mm～1.0mm；
所述玉米芯纤维在生活用纸中的含量为5wt％～95wt％；
所述生活用纸的制备方法包括以下步骤：
将玉米芯纤维浆料进行打浆；
将长纤维浆料进行打浆；
将助剂、打浆后的玉米芯纤维浆料和打浆后的长纤维浆料混合，得到混合物料；
将所述混合物料进行抄纸，得到生活用纸；
所述玉米芯纤维浆料的打浆度为22°SR～40°SR；所述长纤维浆料的打浆度为27°SR～40°SR。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述玉米芯纤维的制备方法包括以下步骤：
将玉米芯进行酸处理，得到处理后的浆料；
将所述处理后的浆料进行净化，得到玉米芯纤维。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述酸处理中酸的质量占所述玉米芯质量的百分数为2％～50％；
所述酸处理的处理时间为1h～10h；
所述酸处理的处理温度为90℃～170℃。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述混合物料中玉米芯纤维与长纤维的质量比为(1～19):(19～1)；
所述助剂的质量占所述混合物料质量的百分数≤1％。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述玉米芯纤维浆料的打浆浓度为2％～10％；
所述长纤维浆料的打浆浓度为1.0％～4.0％。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述玉米芯纤维浆料的打浆湿重为0.2g～1.0g；
所述长纤维浆料的打浆湿重为1g～20g。
7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述玉米芯纤维的灰分为0.1wt％～5wt％；
所述玉米芯纤维的白度为ISO 60％～85％。
8.一种生活用纸，由玉米芯纤维制备得到，所述生活用纸中包括玉米芯纤维和长纤维，所述长纤维的纤维长度大于所述玉米芯纤维的纤维长度；
所述玉米芯纤维的纤维长度为0.01mm～1.0mm；
所述玉米芯纤维在生活用纸中的含量为5wt％～95wt％；
所述生活用纸的制备方法包括以下步骤：
将玉米芯纤维浆料进行打浆；
将长纤维浆料进行打浆；
将助剂、打浆后的玉米芯纤维浆料和打浆后的长纤维浆料混合，得到混合物料；
将所述混合物料进行抄纸，得到生活用纸；
所述玉米芯纤维浆料的打浆度为22°SR～40°SR；所述长纤维浆料的打浆度为27°SR～40°SR；
所述生活用纸的柔软度为100mN/双层～150mN/双层。
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