CN106012628A - 一种苎麻环保纸浆的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种苎麻环保纸浆制备方法,该方法原料价格低廉,不需要添加化学试剂,能耗小,所需时间较少,制备过程对环境负面影响较小,纸浆原料与交联剂的基团反应键合,使交联剂在淀粉与淀粉之间、淀粉与纤维之间起到桥梁作用,使淀粉与淀粉、淀粉与纤维、以及纤维与纤维连接起来,形成网状结构,从而大幅提升了纸浆的强度。
Description
技术领域
本发明涉及造纸技术领域,具体涉及一种苎麻环保纸浆的制备方法。
背景技术
国的木材资源十分缺乏,造纸原料瓶颈矛盾突出。纸浆原料料的得率(每吨绝干木材能制备的浆料绝干量)高,制浆废液污染少易于处理,符合绿色造纸的发展需要。但是由于纸浆原料的强度差,降低了纸张的品质,从而限制了其在造纸中的大量使用。现有的技术是通过在浆料中添加淀粉提高浆料的强度,但是该类方法中淀粉的保留率较低,影响了浆料强度的提升。
目前,天然纤维素是自然界蕴藏最丰富的高分子聚合物,普遍存在于木、竹、棉、麻等天然植物中,其来源丰富,价格低廉,并具有生物降解性和可再生性。随着环保观念的增强和纳米技术的发展,人们开始关注从天然纤维中制备纳米纤维素。
造纸添加剂对纸张质量的影响很大。通常造纸添加剂不含有纤维,但是生产出来的纸张韧性不够,纸比较脆,容易断裂。市场上急需一种提高纸张韧性的造纸添加剂,能够增加纸张的韧性,能够延长纸质产品的保质期。
发明内容
本发明提供一种苎麻环保纸浆的制备方法,使用该方法制备的纸浆,原料价格便宜,由该纸浆制备的纸张韧性好。
为了实现上述目的,本发明提供一种苎麻环保纸浆的制备方法,该方法包括如下步骤:
(1)利用苎麻精干麻提取纸浆原料
将苎麻精干麻用粉碎机粉碎成30-80目短纤维,将短纤维放入带有密封圈的容器中平衡水分,测定短纤维的回潮率;称量短纤维质量,根据回潮率计算其纤维干重;在短纤维中加入蒸馏水,通过蒸馏水浸泡使纤维素充分润湿;其中,在短纤维中加入蒸馏水使纤维素固体在蒸馏水中质量百分比浓度为3%-5%,蒸馏水浸泡时间为20-40h;
用打浆机搅拌短纤维,制成纤维素浆料;将制得的浆料放入超微细精制机中,超微细精制机的转子和定子圆盘表面有缝隙和凹槽,设定转子和定子圆盘间的隔距,使浆料通过超微细精制机研磨石之间的缝隙;调节研磨石的转速,循环往复研磨,研磨石研磨的高速剪切作用切断微纤丝之间的氢键,从而使纳米尺度的微纤化纤维分离出来,最后得到稳定的纸浆原料;其中,打浆机搅拌速度为800-1000rpm,搅拌时间为20-40min,设定超微细精制机转子和定子圆盘间的隔距为-50--100μrn,研磨石的转速为1500-2000rpm;循环反复研磨次数为40-60次,研磨时间为3-5h;
(2)向该纸浆原料中添加淀粉、交联剂和催化剂并混合均匀,其中,该淀粉可为原淀粉、酸变性淀粉、氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉中一种或一种以上,该交联剂为乙二醛、戊二醛、环氧氯丙烷、三偏磷酸钠中的一种或一种以上,该催化剂可为硫酸镁或氯化镁,起催化作用的为镁离子,添加的淀粉的绝干质量为绝干纸浆原料质量的2%-10%,添加的交联剂的质量为绝干纸浆原料质量的0.05%-0.25%,添加的催化剂的质量为绝干纸浆原料质量的0.04%-0.1%;
(3)将上述添加有淀粉、交联剂和催化剂的纸浆原料升温至50-60℃,并在此温度下保持搅拌5-30min;
(4)向上述步骤制得的浆料中加水,使浆料稀释至质量百分浓度1-4%,对稀释后的浆料进行疏解,得到优质纸浆。
本发明所述的苎麻环保纸浆制备方法,原料价格低廉,不需要添加化学试剂,能耗小,所需时间较少,制备过程对环境负面影响较小,纸浆原料与交联剂的基团反应键合,使交联剂在淀粉与淀粉之间、淀粉与纤维之间起到桥梁作用,使淀粉与淀粉、淀粉与纤维、以及纤维与纤维连接起来,形成网状结构,从而大幅提升了纸浆的强度。
具体实施方式
实施例一
将苎麻精干麻用粉碎机粉碎成30-80目短纤维,将短纤维放入带有密封圈的容器中平衡水分,测定短纤维的回潮率;称量短纤维质量,根据回潮率计算其纤维干重;在短纤维中加入蒸馏水,通过蒸馏水浸泡使纤维素充分润湿;其中,在短纤维中加入蒸馏水使纤维素固体在蒸馏水中质量百分比浓度为3%,蒸馏水浸泡时间为20h。
用打浆机搅拌短纤维,制成纤维素浆料;将制得的浆料放入超微细精制机中,超微细精制机的转子和定子圆盘表面有缝隙和凹槽,设定转子和定子圆盘间的隔距,使浆料通过超微细精制机研磨石之间的缝隙;调节研磨石的转速,循环往复研磨,研磨石研磨的高速剪切作用切断微纤丝之间的氢键,从而使纳米尺度的微纤化纤维分离出来,最后得到稳定的纸浆原料;其中,打浆机搅拌速度为800rpm,搅拌时间为20min,设定超微细精制机转子和定子圆盘间的隔距为-50μrn,研磨石的转速为1500rpm;循环反复研磨次数为40次,研磨时间为3h。
向该纸浆原料中添加淀粉、交联剂和催化剂并混合均匀,其中,该淀粉可为原淀粉、酸变性淀粉、氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉中一种或一种以上,该交联剂为乙二醛、戊二醛、环氧氯丙烷、三偏磷酸钠中的一种或一种以上,该催化剂可为硫酸镁或氯化镁,起催化作用的为镁离子,添加的淀粉的绝干质量为绝干纸浆原料质量的2%,添加的交联剂的质量为绝干纸浆原料质量的0.05%,添加的催化剂的质量为绝干纸浆原料质量的0.04%。
将上述添加有淀粉、交联剂和催化剂的纸浆原料升温至50℃,并在此温度下保持搅拌5min。
向上述步骤制得的浆料中加水,使浆料稀释至质量百分浓度1%,对稀释后的浆料进行疏解,得到优质纸浆。
实施例二
将苎麻精干麻用粉碎机粉碎成30-80目短纤维,将短纤维放入带有密封圈的容器中平衡水分,测定短纤维的回潮率;称量短纤维质量,根据回潮率计算其纤维干重;在短纤维中加入蒸馏水,通过蒸馏水浸泡使纤维素充分润湿;其中,在短纤维中加入蒸馏水使纤维素固体在蒸馏水中质量百分比浓度为5%,蒸馏水浸泡时间为40h。
用打浆机搅拌短纤维,制成纤维素浆料;将制得的浆料放入超微细精制机中,超微细精制机的转子和定子圆盘表面有缝隙和凹槽,设定转子和定子圆盘间的隔距,使浆料通过超微细精制机研磨石之间的缝隙;调节研磨石的转速,循环往复研磨,研磨石研磨的高速剪切作用切断微纤丝之间的氢键,从而使纳米尺度的微纤化纤维分离出来,最后得到稳定的纸浆原料;其中,打浆机搅拌速度为1000rpm,搅拌时间为40min,设定超微细精制机转子和定子圆盘间的隔距为-100μrn,研磨石的转速为2000rpm;循环反复研磨次数为60次,研磨时间为5h。
向该纸浆原料中添加淀粉、交联剂和催化剂并混合均匀,其中,该淀粉可为原淀粉、酸变性淀粉、氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉中一种或一种以上,该交联剂为乙二醛、戊二醛、环氧氯丙烷、三偏磷酸钠中的一种或一种以上,该催化剂可为硫酸镁或氯化镁,起催化作用的为镁离子,添加的淀粉的绝干质量为绝干纸浆原料质量的10%,添加的交联剂的质量为绝干纸浆原料质量的0.25%,添加的催化剂的质量为绝干纸浆原料质量的0.1%。
将上述添加有淀粉、交联剂和催化剂的纸浆原料升温至60℃,并在此温度下保持搅拌30min。
向上述步骤制得的浆料中加水,使浆料稀释至质量百分浓度4%,对稀释后的浆料进行疏解,得到优质纸浆。
上面以举例方式对本发明进行了说明,但本发明不限于上述具体实施例,凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。
Claims (1)
1.一种苎麻环保纸浆的制备方法,该方法包括如下步骤:
(1)利用苎麻精干麻提取纸浆原料
将苎麻精干麻用粉碎机粉碎成30-80目短纤维,将短纤维放入带有密封圈的容器中平衡水分,测定短纤维的回潮率;称量短纤维质量,根据回潮率计算其纤维干重;在短纤维中加入蒸馏水,通过蒸馏水浸泡使纤维素充分润湿;其中,在短纤维中加入蒸馏水使纤维素固体在蒸馏水中质量百分比浓度为3%-5%,蒸馏水浸泡时间为20-40h;
用打浆机搅拌短纤维,制成纤维素浆料;将制得的浆料放入超微细精制机中,超微细精制机的转子和定子圆盘表面有缝隙和凹槽,设定转子和定子圆盘间的隔距,使浆料通过超微细精制机研磨石之间的缝隙;调节研磨石的转速,循环往复研磨,研磨石研磨的高速剪切作用切断微纤丝之间的氢键,从而使纳米尺度的微纤化纤维分离出来,最后得到稳定的纸浆原料;其中,打浆机搅拌速度为800-1000rpm,搅拌时间为20-40min,设定超微细精制机转子和定子圆盘间的隔距为-50--100μrn,研磨石的转速为1500-2000rpm;循环反复研磨次数为40-60次,研磨时间为3-5h;
(2)向该纸浆原料中添加淀粉、交联剂和催化剂并混合均匀,其中,该淀粉可为原淀粉、酸变性淀粉、氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉中一种或一种以上,该交联剂为乙二醛、戊二醛、环氧氯丙烷、三偏磷酸钠中的一种或一种以上,该催化剂可为硫酸镁或氯化镁,起催化作用的为镁离子,添加的淀粉的绝干质量为绝干纸浆原料质量的2%-10%,添加的交联剂的质量为绝干纸浆原料质量的0.05%-0.25%,添加的催化剂的质量为绝干纸浆原料质量的0.04%-0.1%;
(3)将上述添加有淀粉、交联剂和催化剂的纸浆原料升温至50-60℃,并在此温度下保持搅拌5-30min;
(4)向上述步骤制得的浆料中加水,使浆料稀释至质量百分浓度1-4%,对稀释后的浆料进行疏解,得到优质纸浆。
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