CN106426443A - 一种书画纸用竹浆生产中竹子的备料方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于制浆造纸生产技术领域，尤其涉及一种书画纸用竹浆生产中竹子的备料方法，其特征在于包括竹子破裂、竹条碾压、竹丝剪切、竹丝筛选和竹丝洗涤步骤。本发明将竹子加工成适合于书画纸用浆生产所用的竹丝，能够缓和制浆过程的反应条件，从而提高了成浆质量，缩小工业浆料与传统手工浆料之间的差异，以解决工业化生产的竹浆不适应抄造书画纸的问题。

Description

一种书画纸用竹浆生产中竹子的备料方法

技术领域

本发明属于制浆造纸生产技术领域，尤其涉及一种书画纸用竹浆生产中竹子的备料方法。

背景技术

书画纸是相对于宣纸而言的。本来，所有适合书画的纸都叫书画纸；但是，由于仿冒宣纸的盛行，为区别所见，出现了“书画纸”的称呼。书画纸与宣纸的区别在于原料种类和制作工艺，当然，价格差别更大。由于宣纸价格高昂及供应有限等原因，书画纸也占据了很大的消费市场。随着我国经济的发展，人们生活水平的提高，消费市场对书画纸的需求量还在不断增加。

传统的书画纸生产为手工制作，耗时长、劳动强度大、生产效率低。据了解，一张洁白的大千书画纸需要造纸工人历时3个多月，要经历槌打、浆灰、蒸煮、浸泡、发酵、捣料、加漂、下槽、抄纸、榨纸、刷纸、整理切割等72道工序才能生产出来。因此，传统的手工生产方式已经远远不能满足人们对书画纸的需求。为了满足人们文化生活的需求，促进我国书画纸产业的快速发展，实现书画纸的工业化生产具有非常重要意义。

纸张的生产包括制浆和抄纸两个部分。制浆过程是将纤维原料经过加工，制备出纸张生产所需要纸浆；抄纸过程以水为介质，分散纸浆，然后再经过成形、压榨和干燥等，制备出具有一定性能和用途的纸张。随着科学技术的发展，普通纸张的制浆和抄纸都已实现了大规模的工业化生产。

为了提高书画纸的产量，满足市场需求，书画纸的抄造也采用了普通纸张抄造所用的造纸机，从而大大提高了书画纸的产量。机械抄纸与手工抄纸在纸页的成形、脱水及干燥等方面存在很大的差异，机制纸在外观、结构及书画效果等与手工纸相比，存在很大的差异。为了缩小机制书画纸与手工书画纸的差距，除了在造纸机的结构、生产条件做了改造之外，还在浆料的选用、抄纸化学品的应用等方面进行了改良。

纸浆工业化生产大多采用的是化学法，将纤维原料在高温、高压环境下，用一定量的化学药品进行处理，使纤维原料中的木质素降解、溶解去除，从而使纤维得以分离而成为纸浆。为了能在较短的时间内有效地分离纤维，制浆过程的反应条件比较剧烈，在这种环境里纤维自身也会受到了严重的损伤。而手工制浆工艺则是在非常温和的条件下进行，尽可能地采用了自然作用降解木质素，制浆过程中纤维细胞壁并未受到明显的化学侵蚀，因而纤维具有良好的吸墨性能，从而使得书画纸获得美好的艺术效果。

竹子是生产书画纸的一种重要原料，现已经得到较为广泛应用。备料是竹子制浆造纸生产过程的第一道工序，其主要目的是将竹子切削成一定大小规格的料片，并将其中的杂质去除，以满足制浆生产的要求。

目前竹浆工业化生产上所采用的传统切削方法非常简单，即在机械挤压力的作用下将空心原竹沿其圆周发生破裂，再经削片刀具的横向剪切作用将破裂后的竹子切成“片状”。所切竹片的长度为20-40 mm、宽带为5-20 mm、厚度为3-15 mm，其尺寸大小差异很大，且组织结构致密，成浆困难，因而生产上通常需要非常剧烈的制浆工艺条件，比如需要较多化学品用量、较高温度、较长时间等剧烈的蒸煮条件，才能使竹纤维有效分离而成为纸浆。制浆过程中，竹纤维在剧烈的条件下受到严重的化学侵蚀。在剧烈的蒸煮环境里，竹纤维在分离的过程中，纤维自身也会受到强烈的伤害，其纤维结构、纤维形态、机械强度、吸墨性能等难以达到手工制浆所生产出来的书画纸用浆的要求。因此，工业化生产的浆料，其抄纸性能和成纸性质，特别是书画效果，与手工浆料相比，有很大的差异。另外，这种传统备料无法有效去除竹子结构中的非纤维状杂质，如石细胞、薄壁细胞等，这对成纸的机械强度及书画艺术效果都产生不利影响。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种书画纸用竹浆生产中竹子的备料方法，将竹子加工成适合于书画纸用浆生产所用的竹丝，从而缓和制浆过程的反应条件，减少制浆过程中纤维的伤害，提高成浆的质量，缩小工业浆料与手工浆料差异，以解决工业化生产的竹浆不适应与书画纸抄造的问题。

解决以上技术问题的本发明中的一种书画纸用竹浆生产中竹子的备料方法，其特征是：包括以下工艺步骤：

（1）竹子破裂：用破碎设备将空心原竹沿其圆周方向破裂，根据制浆生产的工艺需要，将原竹破碎成宽度<=10 mm的竹条。

（2）竹条碾压：将步骤（1）制成的竹条用碾压设备进行碾压，使竹条继续破碎，根据制浆生产的工艺需要，将竹条碾压成粗度<=3 mm的竹丝。竹丝太粗，不能有效缓和制浆的工艺条件；竹丝太细，会造成纤维的机械损伤，使竹屑量增加。

（3）竹丝剪切：将步骤（2）制成的竹丝用剪切设备进行剪切，使竹丝变短，根据制浆的工艺要求，将竹丝剪切成25-40 mm的短丝。竹丝过长，不宜分散，使后续的筛选、洗涤难度增大；竹丝过短，使切丝过程的产量降低、能耗增大，还会增加竹屑量。

（4）竹丝筛选：将步骤（3）制成的短竹丝用筛子进行处理，筛出的细小竹屑用作他用，筛孔的形状可为圆孔或方孔。筛孔的孔径（圆孔的直径、方孔的对角线）<=3 mm（即竹丝的粗度，孔径增大由于利于竹屑的筛除，但竹屑量大纤维流失多；孔径缩小可减少纤维流失，但筛选质量下降，竹丝中的杂质量多。

（5）竹丝洗涤：将步骤（4）筛选后的竹丝进行洗涤，以去除竹片中的泥沙、灰尘等污染物，洗涤过后的竹丝经过滤除去洗涤水，在水分含量为60%-70%的情况下送去制浆。水分含量多，洗涤过程的能耗少但竹丝中杂质含量较多；水分含量低，竹丝杂质含量少但洗涤过程的能耗高。

采用本发明的备料方法所制备的竹丝，经过工业化制浆所生产的竹浆，纤维形态完好无损，非纤维细胞含量少，其抄纸性能和成纸性能更加接近手工浆料的性质，因而能够满足书画纸的抄造要求。

原竹经过露天储存，可起到杀青作用。备料过程中竹子的加工过程主要包括竹子破碎、竹条碾压、竹丝剪切、竹丝筛选和竹丝洗涤，备料过程产生的竹屑为非纤维组织，可作为燃料或他用；竹丝洗涤产生的废水进入污水处理系统进行处理；处理好的竹丝用于制浆生产。

新鲜的竹子水分含量高、纤维发脆、色素及其他有害物质含量高，直接用于制浆生产，纤维的机械伤害严重，制浆过程药品消耗高，成浆质量下降。而在自然环境中进行露天储存，可以起到杀青的作用，使竹子中的水分降低，纤维的韧性增强；同时，竹子用的色素、脂类等有害物质被自然降解，不仅有利于制浆化学药品的减少，还有利于浆料白度的提高。将竹子的根部、竹尖和枝桠去除，打成直径为30-40 cm的小梱，将竹梱纵横交错堆积成垛在露天储存3-6个月，竹垛的顶部要做好防雨处理，以防止储存过程中竹子发生霉变。

本发明的备料方法，是将竹子加工成尺寸细小、结构疏松的竹丝。与传统备料方法所加工的竹片相比，竹丝容易成浆，可使后续的制浆条件变得非常温和，大大减轻了制浆过程中纤维的化学侵蚀；另外，本发明的备料过程中，竹子在机械作用下破裂、压溃，其中的非纤维组织与纤维组织分离，再经过筛选、洗涤而去除，可以减少成浆中杂细胞的含量。所以，利用竹丝所制备的浆料，纤维形态、组织结构、吸墨性能等，更加接近传统的手工制浆，可以更好地满足书画纸用浆的要求。

另外，本发明中是个整体的技术方案，不光制备出满足制浆要求的竹丝，且其它成份也得到了充分的利用，从而提高利用率，降低环境污染程度，而且也考虑到了竹丝筛选出来的竹屑，是竹子中的非纤维组织，占竹子质量的30%-40%，直接丢弃不仅造成环境污染，也会造纸资源的浪费。因而可作为燃料使用，以减少生产上煤炭消耗；或者作为原料生产人造板，可取得更大的经济效益。

附图说明

图1为本发明中生产工艺流程图

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述:

实施例1

竹子的备料采用以下方法和条件：（1）竹子破裂：用破碎设备将空心原竹沿其圆周方向破裂，将原竹破碎成宽度为10 mm的竹条。（2）竹条碾压：将步骤（1）制成的竹条用碾压设备进行碾压，使竹条继续破碎，将竹条碾压成粗度3 mm的竹丝。（3）竹丝剪切：将步骤（2）制成的竹丝用剪切设备进行剪切，使竹丝变短，将竹丝剪切成25 mm的短丝。（4）竹丝筛选：将步骤（3）制成的短竹丝用筛子进行处理，筛出的细小竹屑用作他用，选用圆孔筛子。（5）竹丝洗涤：将步骤（4）筛选后的竹丝进行洗涤，以去除竹丝中的泥沙、灰尘等污染物，洗涤过后的竹丝经过滤除去洗涤水，在水分含量为60%左右的情况下送去制浆。采用硫酸盐法蒸煮竹丝，在用碱量13%、硫化度12%、蒸煮温度150℃、蒸煮时间60 min的蒸煮条件下，成浆的高锰酸钾值为10，未漂浆的黏度为1300 mL/g。而用传统的竹片蒸煮，其用碱量18%、硫化度20%、蒸煮温度165℃、蒸煮时间120 min，成浆的高锰酸钾值为16，未漂浆的黏度为980 mL/g。

实施例2

竹子的备料采用以下方法和条件：（1）竹子破裂：用破碎设备将空心原竹沿其圆周方向破裂，将原竹破碎成宽度为8 mm的竹条。（2）竹条碾压：将步骤（1）制成的竹条用碾压设备进行碾压，使竹条继续破碎，将竹条碾压成粗度2 mm的竹丝。（3）竹丝剪切：将步骤（2）制成的竹丝用剪切设备进行剪切，使竹丝变短，将竹丝剪切成30 mm的短丝。（4）竹丝筛选：将步骤（3）制成的短竹丝用筛子进行处理，筛出的细小竹屑用作他用，选用方孔筛子。（5）竹丝洗涤：将步骤（4）筛选后的竹丝进行洗涤，以去除竹丝中的泥沙、灰尘等污染物，洗涤过后的竹丝经过滤除去洗涤水，在水分含量为65%的情况下送去制浆。采用硫酸盐法蒸煮竹丝，在用碱量12%、硫化度12%、蒸煮温度150℃、蒸煮时间60 min的蒸煮条件下，成浆的高锰酸钾值为10，未漂浆的黏度为1350 mL/g。而用传统的竹片蒸煮，其用碱量18%、硫化度20%、蒸煮温度165℃、蒸煮时间120 min，成浆的高锰酸钾值为16，未漂浆的黏度为980 mL/g。

实施例3

竹子的备料采用以下方法和条件：（1）竹子破裂：用破碎设备将空心原竹沿其圆周方向破裂，将原竹破碎成宽度为9 mm的竹条。（2）竹条碾压：将步骤（1）制成的竹条用碾压设备进行碾压，使竹条继续破碎，将竹条碾压成粗度2 mm的竹丝。（3）竹丝剪切：将步骤（2）制成的竹丝用剪切设备进行剪切，使竹丝变短，将竹丝剪切成40 mm的短丝。（4）竹丝筛选：将步骤（3）制成的短竹丝用筛子进行处理，筛出的细小竹屑用作他用，选用方孔筛子。（5）竹丝洗涤：将步骤（4）筛选后的竹丝进行洗涤，以去除竹丝中的泥沙、灰尘等污染物，洗涤过后的竹丝经过滤除去洗涤水，在水分含量为70%的情况下送去制浆。采用硫酸盐法蒸煮竹丝，在用碱量13%、硫化度12%、蒸煮温度150℃、蒸煮时间60 min的蒸煮条件下，成浆的高锰酸钾值为9，未漂浆的黏度为1300 mL/g。而用传统的竹片蒸煮，其用碱量18%、硫化度20%、蒸煮温度165℃、蒸煮时间120 min，成浆的高锰酸钾值为16，未漂浆的黏度为980 mL/g。

试验一

试验制备步骤如实施例1中的内容，在步骤（2）竹条碾压中，将竹条碾压成粗度为2 mm，2.5 mm和3.0 mm的竹丝，不同的竹丝粗度对蒸煮效果的影响的实验数据和相应的效果如下表1：

表1 竹丝粗度对蒸煮效果的影响

其中，蒸煮条件：竹丝长度 25 mm、用碱量13%、硫化度12%、蒸煮温度150℃、蒸煮时间60min。

从以上可以看出，竹丝的粗度对蒸煮后浆料的高锰酸钾值有一定的影响，粗度增大、浆料的高锰酸钾值增加；对浆料的黏度影响甚微；但对备料的收获率的影响较大。

试验二

试验制备步骤如实施例1中的内容，在步骤（3）竹丝剪切中，将竹丝剪切成长度为26mm，28 mm，29 mm，30 mm和32 mm的竹丝，不同的竹丝长度对蒸煮效果的影响的实验数据和相应的效果如下表2：

表2 竹丝长度对蒸煮效果的影响

其中，蒸煮条件：竹丝粗度 3 mm、用碱量13%、硫化度12%、蒸煮温度150℃、蒸煮时间60min的蒸煮条件下，成浆的高锰酸钾值为10，未漂浆的黏度为1300 mL/g。

从以上可以看出，竹丝的长度对蒸煮后浆料的高锰酸钾值和黏度的影响甚小，但对备料过程中竹丝的收获率影响很大，竹丝的长度增加、收获率提高；但如果竹丝的长度过大，将给输送和装锅带来难度，成本增加。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种书画纸用竹浆生产中竹子的备料方法，其特征是：包括以下工艺步骤：

（1）竹子破碎：将空心原竹用破碎设备破裂，再破碎成宽度<=10 mm的竹条；

（2）竹条碾压：将步骤（1）制成的竹条用碾压设备碾压成粗度<=3 mm的竹丝；

（3）竹丝剪切：将步骤（2）制成的竹丝用剪切设备剪切成25-40 mm的短丝；

（4）竹丝筛选：将步骤（3）制成的短竹丝用筛子进行处理，筛出细小竹屑；

（5）竹丝洗涤：将步骤（4）筛选后的竹丝进行洗涤，再过滤除去洗涤水，在水分含量为60%-70%的情况下送去制浆。

2.根据权利要求1所述的一种书画纸用竹浆生产中竹子的备料方法，其特征是：所述竹子先在自然环境中露天储存3-6个月，然后再进行备料。

3.根据权利要求1所述的一种书画纸用竹浆生产中竹子的备料方法，其特征是：所述步骤(1)中破裂为将空心原竹沿其圆周方向破裂。

4.根据权利要求1所述的一种书画纸用竹浆生产中竹子的备料方法，其特征是：所述步骤（3）中的筛子筛孔的形状为圆孔或方孔。

5.根据权利要求1所述的一种书画纸用竹浆生产中竹子的备料方法，其特征是：所述（1）中还有用筛子对竹条进行处理步骤，筛出细小竹屑。

6.根据权利要求1或6所述的一种书画纸用竹浆生产中竹子的备料方法，其特征是：所述筛出的细小竹屑进入燃料使用步骤或进入作为原料生产人造板步骤。