CN107574703A

CN107574703A - 一种清洁造纸法

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Publication number: CN107574703A
Application number: CN201710856208.7A
Authority: CN
Inventors: 徐志仁
Original assignee: Shenzhen Nanshan District Sunshine Education And Training Center
Current assignee: Shenzhen Nanshan District Sunshine Education And Training Center
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2017-09-20
Publication date: 2018-01-12
Anticipated expiration: 2037-09-20
Also published as: CN107574703B

Abstract

一种清洁造纸法，它涉及一种造纸工艺。本发明的目的是要解决现有造纸过程中木质素的去除和纸浆的漂白不能有效结合，去除木质素过程中易损伤纤维素的强度，漂白过程中存在污染和制备的纸张强度差的问题。方法：一、制备改性木粉；二、制备粗浆；三、生物制浆；四、加入助剂、造纸。本发明将木质素的去除和纸浆的漂白进行有机结合，漂白工艺中不使用含氯的化学品进行漂白和增白，不污染环境，去除木质素的同时加入过氧化氢酶和碱性果胶酶，经过改性的木粉可以释放负氧离子，负氧离子的大量释放变成臭氧，使得生物酶的活性大大增加，提高了使得生物酶的活性大大增加，解决了制浆污染难题。本发明用于造纸。

Description

一种清洁造纸法

技术领域

本发明涉及一种造纸工艺。

背景技术

现有造纸行业中采用的原材为生物质材料，如木材、秸秆、竹材等，而生物质材料中包含大量的木质素、半纤维素及纤维素，木质素是热塑性的物质，而造纸采用的是植物纤维原料里的纤维素及部分半纤维素，而木质素在纤维原料里起到了粘结剂作用，因此，纤维原料无法分散成单根纤维，而纸页的结合是通过纤维间的氢键结合来实现的，且木质素的存在使得纸张容易泛黄。因此，在造纸过程中要将大部分木质素去除。

对于竹材、木材等植物材料中木质素去除的方法主要有化学去除法(蒸煮)、物理去除法、生物去除法等。而去除木质素后还要进行漂白，这是因为造纸使用的原材料大多数都是天然高分子有机物，其主要成分为纤维素、半纤维素、木质素等，它们不仅含有羰基、不饱和双建以及共轭体系发色基团，而且还含有羟基等助色基团。这些存在于木质素结构以及少量组分黄铜、木酚素、芪类结构中的发色基团的有机结合，使木材呈现出丰富多彩的颜色。但去除木质素的过程仅能实现单一性能，如蒸煮去除后，需要再进行漂白过程。这是由于现有木质素的去除过程中，无法将漂白过程与之相结合已达到较好的漂白效果。且现有去除过程中极易损伤纤维素的强度。

且使用现有原料造纸制浆存在两大污染，一是COD、BOD等污染物形成的“黑液”排放；二是用含氯元素化学品漂白生成的“二恶英”污染，尤其是用含氯漂白的麻浆卷烟纸，残留在纸中的氯元素与烟草有机物在一定温度下生成的“二恶英”极易导致癌症发生，因此需要采用新型的漂白方法，解决上述问题，提高纸张的白度。

此外，现有方法制备的纸张强度低，抗张强度低于49.3N·m/g，湿抗张强度低于2.56N·m/g以上，耐破指数低于2.8kPa·m²/g，因此，要扩大纸张的应用范围，需要提高纸张的强度。

发明内容

本发明的目的是要解决现有造纸过程中木质素的去除和纸浆的漂白不能有效结合，去除木质素过程中易损伤纤维素的强度，漂白过程中存在污染和制备的纸张强度差的问题，而提供一种清洁造纸法。

一种清洁造纸法，是按以下步骤进行：

一、制备改性木粉：

①、将硼酸、氟钛酸铵和水混合，搅拌均匀，得到混合液，再向混合液中滴加浓度为1mol/L的盐酸溶液，直至混合液的pH为3～4，得到pH为3～4的混合液，将乙酸铜与聚乙烯比咯烷酮溶于水中，搅拌均匀，得到乙酸铜与聚乙烯比咯烷酮的溶液；

所述的混合液中硼酸的浓度为4mol/L～5mol/L；所述的混合液中氟钛酸铵的浓度为1.2mol/L～1.5mol/L；所述的乙酸铜与聚乙烯比咯烷酮的溶液中乙酸铜的浓度为0.5mol/L～2mol/L；所述的乙酸铜与聚乙烯比咯烷酮的溶液中聚乙烯比咯烷酮的浓度为0.5mol/L～1mol/L；

②、将木粉浸渍于pH为3～4的混合液中，在温度为60℃～80℃的真空烘箱中水热反应7h～9h，然后清洗并干燥，得到水热后的木粉，将水热后的木粉浸渍于乙酸铜与聚乙烯比咯烷酮的溶液中，然后在温度为60℃～150℃下水热反应1h～6h，然后清洗并干燥，得到改性木粉；

二、制备粗浆：

①、按重量份数称取30份～80份洋麻和100份改性木粉；

②、将步骤二①中称取的30份～80份洋麻切割成2cm～5cm的小段，浸泡后输送至搓丝机中搓成洋麻纤维束；

③、将步骤二①中称取的100份改性木粉浸泡后输送至搓丝机中搓成木粉纤维束；

④、将步骤二②中得到的洋麻纤维束和步骤二③中得到的木粉纤维束输送至不锈钢容器中，同时加入螯合剂和渗透剂，搅拌均匀后通蒸汽达到75℃～85℃，再加入氢氧化物，再向不锈钢容器中通入氧气，再在温度为75℃～85℃、氧气气氛和250nm～380nm的紫外光下照射30min～300min，得到白度为70％～85％的粗浆；

三、生物制浆：

在波长为250nm～380nm的紫外光下，对白度为70％～85％的粗浆照射20min～60min，然后向白度为70％～85％的粗浆中加入复合酶，在pH值为4～7和温度为30℃～60℃的条件下酶解36h～60h，得到去除木质素及漂白后的浆料；

步骤三中所述的复合酶由纤维素酶、木质素酶、过氧化氢酶和碱性果胶酶混合而成；所述的复合酶中纤维素酶的酶活力为100U/mL～1000U/mL，木质素酶的酶活力为50U/mL～1000U/mL，过氧化氢酶的酶活力为500U/mL～1000U/mL，碱性果胶酶的酶活力为500U/mL～1500U/mL；

四、加入助剂、造纸：

向去除木质素及漂白后的浆料中加入造纸增强助剂，得到混合浆料；将混合浆料进行抄造制得纸张，该纸张中造纸增强助剂占纸张绝干质量的5％～50％；

所述的造纸增强助剂按重量份数由10份～15份阳离子聚丙烯酰胺、20份～30份羟丙基甲基纤维素、15份～20份松柏醇、10份～20份改性碳酸钙晶须、10份～20份糊精、6份～8份硫酸铝、15份～20份羧甲基淀粉、15份～20份聚乙二醇、5份～10份玻璃纤维、3份～5份氧化锌晶须、1份～3份纳米二氧化硅、15份～20份聚氧丙基甘油醚、5份～10份瓜尔胶、3份～8份海藻酸钠和5份～8份KH560制备而成；所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维。

本发明的有益效果是：

1、本发明首先采用两次水热合成法在木粉上制备TiO₂/Cu₂O复合薄膜，通过参数的严格限定，制备出的Cu₂O形貌为纳米颗粒团聚形成的树瘤状及分散在基质表面均匀的颗粒所组成，使得其在波长为250nm～380nm的紫外光下照射，释放负氧离子；

2、本发明步骤二④中在紫外光催化下生成的羟基自由基和活性氧自由基破除木素的发色基团，使纤维软化、疏解，成为白度为85％～90％的粗浆，使用的螯合剂即与有害金属离子生成稳定的水溶性络合物，纸浆中存在未螯合的重金属离子，如铁，铜或镍能使纸浆褪色，使用螯合剂后可防止褪色；

3、向粗浆中加入纤维素酶、木质素酶、过氧化氢酶和碱性果胶酶，并在加酶之前进行紫外照射，首先木质素酶可去除木质素，且纤维素的强度没有损失，其次，用纤维素酶处理纸浆，纤维素酶可以水解纸浆中的细小纤维，在保持纸浆强度不变的情况下，从而提高纸浆的滤水性能；再次，过氧化氢酶和碱性果胶酶具有漂白作用，再加之负氧离子的大量释放，由于负氧离子不稳定，很容易丢掉一个电子而变成臭氧，而过氧化氢酶和碱性果胶酶的反应过程中臭氧是不可或缺的反应底物，因此，臭氧的产生使得生物酶的活性大大增加，而且负氧离子或臭氧可进入木材结构内部，将木材的木质素网状大分子破坏，联动其他分子松动，因此，本发明的方法不仅提高了木质素的去除，同时增加了漂白效果，无需后续漂白处理就可以达到漂白作用，本发明漂白工艺中不使用含氯的化学品进行漂白和增白，不污染环境，解决了制浆污染难题；

4、本发明造纸增强剂中使用了改性碳酸钙晶须，改性碳酸钙晶须使用壳聚糖进行改性，壳聚糖是自然界中唯一的碱性多糖，分子结构和性质与纤维素极为相似，多为白色无定形、半透明的固体，分子链中含有大量反应性基团-NH₂、-OH，在酸性溶液中会形成高电荷密度的阳离子聚电解质，显示出良好絮凝性能，壳聚糖凝胶可以以氢键键合的方式吸附在石膏晶须表面，更可利用在加热条件下良好的成膜性，在石膏表面牢牢形成一层有机保护层，既能降低石膏晶须溶解度亦能增加与纸浆的亲和力。壳聚糖价格昂贵，用于工业生产增加了成本，先使用无机包覆，让其溶解度得到降低，再通过壳聚糖改性，即可以降低生产成本，又可保持碳酸钙晶须的优良理化性能；本发明采用有机包覆，通过有机包覆增加晶须与纸浆的亲合力，此改性工艺易实现产业化，具有良好的应用前景；

5、本发明造纸增强助剂中采用阳离子聚丙烯酰胺、羟丙基甲基纤维素和松柏醇，这三种物质都具有强度增加的作用，特别是混合后，由于羟基作用力的增加，获得了更好的增强作用，此外，加入了硫酸铝，使本发明的造纸增强助剂还具有相应的抗水效果；

6、本发明造纸增强助剂中加入聚氧丙基甘油醚，消除造纸过程中产生的不良泡沫，本发明的造纸增强助剂具有良好的增加纸张硬度的效果，且制得的纸张有着良好的细腻感和光滑的手感，同时造纸增强助剂中包含了聚六亚甲基盐酸胍，其为环保抑菌、杀菌剂；

7、本发明制备的纸张抗张强度为78.5N·m/g以上，湿抗张强度为4.2N·m/g以上，耐破指数8.7kPa·m²/g以上，纸张白度为90％以上。

本发明用于造纸。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式是一种清洁造纸法，该方法是按以下步骤进行：

一、制备改性木粉：

二、制备粗浆：

①、按重量份数称取30份～80份洋麻和100份改性木粉；

三、生物制浆：

四、加入助剂、造纸：

本实施方式的有益效果是：

1、本实施方式首先采用两次水热合成法在木粉上制备TiO₂/Cu₂O复合薄膜，通过参数的严格限定，制备出的Cu₂O形貌为纳米颗粒团聚形成的树瘤状及分散在基质表面均匀的颗粒所组成，使得其在紫外光照射下释放负氧离子的木材基材料在波长为250nm～380nm的紫外光下照射，释放负氧离子；

2、本实施方式步骤二④中在紫外光催化下生成的羟基自由基和活性氧自由基破除木素的发色基团，使纤维软化、疏解，成为白度为85％～90％的粗浆，使用的螯合剂即与有害金属离子生成稳定的水溶性络合物，纸浆中存在未螯合的重金属离子，如铁，铜或镍能使纸浆褪色，使用螯合剂后可防止褪色；

3、向粗浆中加入纤维素酶、木质素酶、过氧化氢酶和碱性果胶酶，并在加酶之前进行紫外照射，首先木质素酶可去除木质素，且纤维素的强度没有损失，其次，用纤维素酶处理纸浆，纤维素酶可以水解纸浆中的细小纤维，在保持纸浆强度不变的情况下，从而提高纸浆的滤水性能；再次，过氧化氢酶和碱性果胶酶具有漂白作用，再加之负氧离子的大量释放，由于负氧离子不稳定，很容易丢掉一个电子而变成臭氧，而过氧化氢酶和碱性果胶酶的反应过程中臭氧是不可或缺的反应底物，因此，臭氧的产生使得生物酶的活性大大增加，而且负氧离子或臭氧可进入木材结构内部，将木材的木质素网状大分子破坏，联动其他分子松动，因此，本实施方式的方法不仅提高了木质素的去除，同时增加了漂白效果，无需后续漂白处理就可以达到漂白作用，本实施方式漂白工艺中不使用含氯的化学品进行漂白和增白，不污染环境，解决了制浆污染难题；

4、本实施方式造纸增强剂中使用了改性碳酸钙晶须，改性碳酸钙晶须使用壳聚糖进行改性，壳聚糖是自然界中唯一的碱性多糖，分子结构和性质与纤维素极为相似，多为白色无定形、半透明的固体，分子链中含有大量反应性基团-NH₂、-OH，在酸性溶液中会形成高电荷密度的阳离子聚电解质，显示出良好絮凝性能，壳聚糖凝胶可以以氢键键合的方式吸附在石膏晶须表面，更可利用在加热条件下良好的成膜性，在石膏表面牢牢形成一层有机保护层，既能降低石膏晶须溶解度亦能增加与纸浆的亲和力。壳聚糖价格昂贵，用于工业生产增加了成本，先使用无机包覆，让其溶解度得到降低，再通过壳聚糖改性，即可以降低生产成本，又可保持碳酸钙晶须的优良理化性能；本实施方式采用有机包覆，通过有机包覆增加晶须与纸浆的亲合力，此改性工艺易实现产业化，具有良好的应用前景；

5、本实施方式造纸增强助剂中采用阳离子聚丙烯酰胺、羟丙基甲基纤维素和松柏醇，这三种物质都具有强度增加的作用，特别是混合后，由于羟基作用力的增加，获得了更好的增强作用，此外，加入了硫酸铝，使本实施方式的造纸增强助剂还具有相应的抗水效果；

6、本实施方式造纸增强助剂中加入聚氧丙基甘油醚，消除造纸过程中产生的不良泡沫，本实施方式的造纸增强助剂具有良好的增加纸张硬度的效果，且制得的纸张有着良好的细腻感和光滑的手感，同时造纸增强助剂中包含了聚六亚甲基盐酸胍，其为环保抑菌、杀菌剂；

7、本实施方式制备的纸张抗张强度为78.5N·m/g以上，湿抗张强度为4.2N·m/g以上，耐破指数8.7kPa·m²/g以上，纸张白度为90％以上。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤四中所述的造纸增强助剂是按以下步骤制备的：①、按重量份数称取10份～15份阳离子聚丙烯酰胺、20份～30份羟丙基甲基纤维素、15份～20份松柏醇、10份～20份改性碳酸钙晶须、10份～20份糊精、6份～8份硫酸铝、15份～20份羧甲基淀粉、15份～20份聚乙二醇、5份～10份玻璃纤维、3份～5份氧化锌晶须、1份～3份纳米二氧化硅、15份～20份聚氧丙基甘油醚、5份～10份瓜尔胶、3份～8份海藻酸钠和5份～8份KH560；②、将步骤①中称取的10份～15份阳离子聚丙烯酰胺、20份～30份羟丙基甲基纤维素、15份～20份松柏醇、10份～20份改性碳酸钙晶须、10份～20份糊精、6份～8份硫酸铝、15份～20份羧甲基淀粉、15份～20份聚乙二醇、5份～10份玻璃纤维、3份～5份氧化锌晶须、1份～3份纳米二氧化硅、15份～20份聚氧丙基甘油醚、5份～10份瓜尔胶、3份～8份海藻酸钠和5份～8份KH560混合均匀，再在温度为80℃～90℃和搅拌速度为300r/min～500r/min下搅拌反应1h～3h，再超声去除气泡，得到造纸增强助剂。其它步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤四中所述的改性碳酸钙晶须是按以下步骤制备的：①、在质量分数为0.1～0.5％的壳聚糖溶液中加入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，调节壳聚糖溶液的pH为4.0～6.0，再加入碳酸钙晶须，再在搅拌速度为500r/min～1000r/min下搅拌反应2h～3h，得到溶液A；步骤①中所述的质量分数为0.1～0.5％的壳聚糖溶液的配置如下：配制质量分数为1％的乙酸溶液，向质量分数为1％的乙酸溶液中加入壳聚糖，得到质量分数为0.1～0.5％的壳聚糖溶液；步骤①中所述的碳酸钙晶须的质量与质量分数为0.1～0.5％的壳聚糖溶液中壳聚糖的质量比为(10～100):(0.5～1)；②、向溶液A中加入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，调节溶液A的pH值为7～10，再在搅拌速度为500r/min～1000r/min下搅拌反应2h～3h，再进行过滤，再在温度为80℃～100℃下干燥，得到改性碳酸钙晶须。其它步骤与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤四中所述的聚乙二醇的分子量为2000。其它步骤与具体实施方式一至三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤二④中所述的螯合剂为六偏磷酸钠或三聚磷酸钠；所述的螯合剂与洋麻纤维束和木粉纤维束的总质量比为(1～2):(50～200)。其它步骤与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤二④中所述的渗透剂为造纸制浆渗透剂1#；所述的渗透剂与洋麻纤维束和木粉纤维束的总质量比为(1～1.5):(50～200)。其它步骤与具体实施方式一至五相同。

本实施方式所述的造纸制浆渗透剂1#是购买自淄博拓新达新技术开发有限公司。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤二④中所述的氢氧化物为氢氧化钠；所述的氢氧化物与洋麻纤维束和木粉纤维束的总质量比为(1～1.5):(50～200)。其它步骤与具体实施方式一至六相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤三中在波长为250nm～380nm的紫外光下，对白度为70％～85％的粗浆照射20min～60min，然后向白度为70％～85％的粗浆中加入复合酶，在pH值为4.5～5.5和温度为40℃～55℃的条件下酶解36h～50h，得到去除木质素及漂白后的浆料。其它步骤与具体实施方式一至七相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤三中所述的复合酶由纤维素酶、木质素酶、过氧化氢酶和碱性果胶酶混合而成；所述的复合酶中纤维素酶的酶活力为100U/mL～500U/mL，木质素酶的酶活力为100U/mL～300U/mL，过氧化氢酶的酶活力为500U/mL～800U/mL，碱性果胶酶的酶活力为800U/mL～1200U/mL。其它步骤与具体实施方式一至八相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：步骤四中向去除木质素及漂白后的浆料中加入造纸增强助剂，得到混合浆料；将混合浆料进行抄造制得纸张，该纸张中造纸增强助剂占纸张绝干质量的20％～40％。其它步骤与具体实施方式一至九相同。

具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至十之一不同点是：步骤四中所述的造纸增强助剂按重量份数由10份～13份阳离子聚丙烯酰胺、20份～25份羟丙基甲基纤维素、15份～18份松柏醇、10份～15份改性碳酸钙晶须、10份～15份糊精、6份～7份硫酸铝、15份～18份羧甲基淀粉、18份～20份聚乙二醇、7份～10份玻璃纤维、4份～5份氧化锌晶须、2份～3份纳米二氧化硅、16份～17份聚氧丙基甘油醚、7份～9份瓜尔胶、3份～5份海藻酸钠和5份～7份KH560制备而成；所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维。其它步骤与具体实施方式一至十相同。

具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一至十一之一不同点是：步骤四中所述的造纸增强助剂按重量份数由13份阳离子聚丙烯酰胺、22份羟丙基甲基纤维素、17份松柏醇、13份改性碳酸钙晶须、12份糊精、6份硫酸铝、16份羧甲基淀粉、18份聚乙二醇、8份玻璃纤维、5份氧化锌晶须、3份纳米二氧化硅、16份聚氧丙基甘油醚、8份瓜尔胶、3份海藻酸钠和7份KH560制备而成；所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维。其它步骤与具体实施方式一至十一相同。

具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式一至十二之一不同点是：所述的改性碳酸钙晶须是按以下步骤制备的：①、在质量分数为0.1～0.3％的壳聚糖溶液中加入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，调节壳聚糖溶液的pH为4.0～5.0，再加入碳酸钙晶须，再在搅拌速度为800r/min下搅拌反应2.5h，得到溶液A；步骤①中所述的质量分数为0.1～0.3％的壳聚糖溶液的配置如下：配制质量分数为1％的乙酸溶液，向质量分数为1％的乙酸溶液中加入壳聚糖，得到质量分数为0.1～0.3％的壳聚糖溶液；步骤①中所述的碳酸钙晶须的质量与质量分数为0.1～0.3％的壳聚糖溶液中壳聚糖的质量比为(10～50):(0.5～1)；②、向溶液A中加入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，调节溶液A的pH值为7～8，再在搅拌速度为500r/min～800r/min下搅拌反应2h，再进行过滤，再在温度为90℃～100℃下干燥，得到改性碳酸钙晶须。其它步骤与具体实施方式一至十二相同。

具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式一至十三之一不同点是：步骤二④中所述的螯合剂为六偏磷酸钠或三聚磷酸钠；所述的螯合剂与洋麻纤维束和木粉纤维束的总质量比为(1～2):(50～100)。其它步骤与具体实施方式一至十三相同。

具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式一至十四之一不同点是：步骤二④中所述的渗透剂为造纸制浆渗透剂1#；所述的渗透剂与洋麻纤维束和木粉纤维束的总质量比为(1～1.5):(50～100)。其它步骤与具体实施方式一至十四相同。

具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式一至十五之一不同点是：步骤二④中所述的氢氧化物为氢氧化钠；所述的氢氧化物与洋麻纤维束和木粉纤维束的总质量比为(1～1.5):(10～200)。其它步骤与具体实施方式一至十五相同。

具体实施方式十七：本实施方式与具体实施方式一至十六之一不同点是：步骤三中在波长为250nm～380nm的紫外光下，对白度为70％～85％的粗浆照射40min～60min，然后向白度为70％～85％的粗浆中加入复合酶，在pH值为5.5和温度为55℃的条件下酶解36h～42h，得到去除木质素及漂白后的浆料。其它步骤与具体实施方式一至十六相同。

采用以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例一：一种清洁造纸法，是按以下步骤进行：

一、制备改性木粉：

①、将硼酸、氟钛酸铵和水混合，搅拌均匀，得到混合液，再向混合液中滴加浓度为1mol/L的盐酸溶液，直至混合液的pH为4，得到pH为4的混合液，将乙酸铜与聚乙烯比咯烷酮溶于水中，搅拌均匀，得到乙酸铜与聚乙烯比咯烷酮的溶液；

所述的混合液中硼酸的浓度为4.5mol/L；所述的混合液中氟钛酸铵的浓度为1.3mol/L；所述的乙酸铜与聚乙烯比咯烷酮的溶液中乙酸铜的浓度为1.2mol/L；所述的乙酸铜与聚乙烯比咯烷酮的溶液中聚乙烯比咯烷酮的浓度为0.8mol/L；

②、将木粉浸渍于pH为4的混合液中，在温度为70℃的真空烘箱中水热反应8h，然后清洗并干燥，得到水热后的木粉，将水热后的木粉浸渍于乙酸铜与聚乙烯比咯烷酮的溶液中，然后在温度为100℃下水热反应3h，然后清洗并干燥，得到改性木粉；

二、制备粗浆：

①、按重量份数称取50份洋麻和100份改性木粉；

②、将步骤二①中称取的50份洋麻切割成2cm～3cm的小段，浸泡后输送至搓丝机中搓成洋麻纤维束；

④、将步骤二②中得到的洋麻纤维束和步骤二③中得到的木粉纤维束输送至不锈钢容器中，同时加入螯合剂和渗透剂，搅拌均匀后通蒸汽达到80℃，再加入氢氧化物，再向不锈钢容器中通入氧气，再在温度为80℃、氧气气氛和380nm的紫外光下照射185min，得到白度为80％的粗浆；

步骤二④中所述的螯合剂为六偏磷酸钠；所述的螯合剂与洋麻纤维束和木粉纤维束的总质量比为1.5:100；

步骤二④中所述的渗透剂为造纸制浆渗透剂1#；所述的渗透剂与洋麻纤维束和木粉纤维束的总质量比为1.5:100；

步骤二④中所述的氢氧化物为氢氧化钠；所述的氢氧化物与洋麻纤维束和木粉纤维束的总质量比为1.5:100；

三、生物制浆：

在波长为380nm的紫外光下，对白度为80％的粗浆照射40min，然后向白度为80％的粗浆中加入复合酶，在pH值为5.5和温度为55℃的条件下酶解36h，得到去除木质素及漂白后的浆料；

步骤三中所述的复合酶由纤维素酶、木质素酶、过氧化氢酶和碱性果胶酶混合而成；所述的复合酶中纤维素酶的酶活力为100U/mL，木质素酶的酶活力为500U/mL，过氧化氢酶的酶活力为800U/mL，碱性果胶酶的酶活力为700U/mL；

四、加入助剂、造纸：

向去除木质素及漂白后的浆料中加入造纸增强助剂，得到混合浆料；将混合浆料进行抄造制得纸张，该纸张中造纸增强助剂占纸张绝干质量的30％；

步骤四中所述的造纸增强助剂按重量份数由13份阳离子聚丙烯酰胺、22份羟丙基甲基纤维素、17份松柏醇、13份改性碳酸钙晶须、12份糊精、6份硫酸铝、16份羧甲基淀粉、18份聚乙二醇、8份玻璃纤维、5份氧化锌晶须、3份纳米二氧化硅、16份聚氧丙基甘油醚、8份瓜尔胶、3份海藻酸钠和7份KH560制备而成；所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维；

步骤四中所述的造纸增强助剂是按以下步骤制备的：①、按重量份数称取13份阳离子聚丙烯酰胺、22份羟丙基甲基纤维素、17份松柏醇、13份改性碳酸钙晶须、12份糊精、6份硫酸铝、16份羧甲基淀粉、18份聚乙二醇、8份玻璃纤维、5份氧化锌晶须、3份纳米二氧化硅、16份聚氧丙基甘油醚、8份瓜尔胶、3份海藻酸钠和7份KH560；②、将步骤①中称取的13份阳离子聚丙烯酰胺、22份羟丙基甲基纤维素、17份松柏醇、13份改性碳酸钙晶须、12份糊精、6份硫酸铝、16份羧甲基淀粉、18份聚乙二醇、8份玻璃纤维、5份氧化锌晶须、3份纳米二氧化硅、16份聚氧丙基甘油醚、8份瓜尔胶、3份海藻酸钠和7份KH560混合均匀，再在温度为85℃和搅拌速度为400r/min下搅拌反应2h，再超声去除气泡，得到造纸增强助剂；

步骤四中所述的改性碳酸钙晶须是按以下步骤制备的：①、在质量分数为0.3％的壳聚糖溶液中加入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，调节壳聚糖溶液的pH为5.0，再加入碳酸钙晶须，再在搅拌速度为800r/min下搅拌反应2.5h，得到溶液A；步骤①中所述的质量分数为0.3％的壳聚糖溶液的配置如下：配制质量分数为1％的乙酸溶液，向质量分数为1％的乙酸溶液中加入壳聚糖，得到质量分数为0.3％的壳聚糖溶液；步骤①中所述的碳酸钙晶须的质量与质量分数为0.3％的壳聚糖溶液中壳聚糖的质量比为50:0.8；②、向溶液A中加入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，调节溶液A的pH值为9，再在搅拌速度为800r/min下搅拌反应2.5h，再进行过滤，再在温度为90℃下干燥，得到改性碳酸钙晶须；

步骤四中所述的聚乙二醇的分子量为2000。

实施例一制备的纸张抗张强度为79.5N·m/g，湿抗张强度为4.3N·m/g，耐破指数8.7kPa·m2/g，纸张白度为90％。

实施例二：一种清洁造纸法，是按以下步骤进行：

一、制备改性木粉：

①、将硼酸、氟钛酸铵和水混合，搅拌均匀，得到混合液，再向混合液中滴加浓度为1mol/L的盐酸溶液，直至混合液的pH为3.5，得到pH为3.5的混合液，将乙酸铜与聚乙烯比咯烷酮溶于水中，搅拌均匀，得到乙酸铜与聚乙烯比咯烷酮的溶液；

所述的混合液中硼酸的浓度为4.8mol/L；所述的混合液中氟钛酸铵的浓度为1.5mol/L；所述的乙酸铜与聚乙烯比咯烷酮的溶液中乙酸铜的浓度为1.7mol/L；所述的乙酸铜与聚乙烯比咯烷酮的溶液中聚乙烯比咯烷酮的浓度为1mol/L；

②、将木粉浸渍于pH为3.5的混合液中，在温度为80℃的真空烘箱中水热反应7.5h，然后清洗并干燥，得到水热后的木粉，将水热后的木粉浸渍于乙酸铜与聚乙烯比咯烷酮的溶液中，然后在温度为120℃下水热反应5h，然后清洗并干燥，得到改性木粉；

二、制备粗浆：

①、按重量份数称取70份洋麻和100份改性木粉；

②、将步骤二①中称取的70份洋麻切割成2cm～3cm的小段，浸泡后输送至搓丝机中搓成洋麻纤维束；

④、将步骤二②中得到的洋麻纤维束和步骤二③中得到的木粉纤维束输送至不锈钢容器中，同时加入螯合剂和渗透剂，搅拌均匀后通蒸汽达到85℃，再加入氢氧化物，再向不锈钢容器中通入氧气，再在温度为85℃、氧气气氛和380nm的紫外光下照射250min，得到白度为85％的粗浆；

步骤二④中所述的螯合剂为三聚磷酸钠；所述的螯合剂与洋麻纤维束和木粉纤维束的总质量比为2:100；

步骤二④中所述的渗透剂为造纸制浆渗透剂1#；所述的渗透剂与洋麻纤维束和木粉纤维束的总质量比为1.5:80；

步骤二④中所述的氢氧化物为氢氧化钠；所述的氢氧化物与洋麻纤维束和木粉纤维束的总质量比为1.5:70；

三、生物制浆：

在波长为380nm的紫外光下，对白度为85％的粗浆照射60min，然后向白度为85％的粗浆中加入复合酶，在pH值为5.5和温度为55℃的条件下酶解48h，得到去除木质素及漂白后的浆料；

步骤三中所述的复合酶由纤维素酶、木质素酶、过氧化氢酶和碱性果胶酶混合而成；所述的复合酶中纤维素酶的酶活力为600U/mL，木质素酶的酶活力为300U/mL，过氧化氢酶的酶活力为600U/mL，碱性果胶酶的酶活力为600U/mL；

四、加入助剂、造纸：

步骤四中所述的造纸增强助剂按重量份数由10份阳离子聚丙烯酰胺、28份羟丙基甲基纤维素、20份松柏醇、15份改性碳酸钙晶须、15份糊精、8份硫酸铝、18份羧甲基淀粉、15份聚乙二醇、5份玻璃纤维、10份氧化锌晶须、2份纳米二氧化硅、15份聚氧丙基甘油醚、5份瓜尔胶、6份海藻酸钠和5份KH560制备而成；所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维；

步骤四中所述的造纸增强助剂是按以下步骤制备的：①、按重量份数称取10份阳离子聚丙烯酰胺、28份羟丙基甲基纤维素、20份松柏醇、15份改性碳酸钙晶须、15份糊精、8份硫酸铝、18份羧甲基淀粉、15份聚乙二醇、5份玻璃纤维、10份氧化锌晶须、2份纳米二氧化硅、15份聚氧丙基甘油醚、5份瓜尔胶、6份海藻酸钠和5份KH560；②、将步骤①中称取的10份阳离子聚丙烯酰胺、28份羟丙基甲基纤维素、20份松柏醇、15份改性碳酸钙晶须、15份糊精、8份硫酸铝、18份羧甲基淀粉、15份聚乙二醇、5份玻璃纤维、10份氧化锌晶须、2份纳米二氧化硅、15份聚氧丙基甘油醚、5份瓜尔胶、6份海藻酸钠和5份KH560混合均匀，再在温度为90℃和搅拌速度为500r/min下搅拌反应3h，再超声去除气泡，得到造纸增强助剂；

步骤四中所述的改性碳酸钙晶须是按以下步骤制备的：①、在质量分数为0.5％的壳聚糖溶液中加入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，调节壳聚糖溶液的pH为5.0，再加入碳酸钙晶须，再在搅拌速度为800r/min下搅拌反应3h，得到溶液A；步骤①中所述的质量分数为0.5％的壳聚糖溶液的配置如下：配制质量分数为1％的乙酸溶液，向质量分数为1％的乙酸溶液中加入壳聚糖，得到质量分数为0.5％的壳聚糖溶液；步骤①中所述的碳酸钙晶须的质量与质量分数为0.5％的壳聚糖溶液中壳聚糖的质量比为20:0.5；②、向溶液A中加入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，调节溶液A的pH值为8，再在搅拌速度为700r/min下搅拌反应3h，再进行过滤，再在温度为85℃下干燥，得到改性碳酸钙晶须；

步骤四中所述的聚乙二醇的分子量为2000。

实施例二制备的纸张抗张强度为80.3N·m/g，湿抗张强度为4.5N·m/g，耐破指数9.1kPa·m2/g，纸张白度为95％。

Claims

1.一种清洁造纸法，其特征在于一种清洁造纸法是按以下步骤进行：

一、制备改性木粉：

二、制备粗浆：

①、按重量份数称取30份～80份洋麻和100份改性木粉；

三、生物制浆：

四、加入助剂、造纸：

2.根据权利1所述的一种清洁造纸法，其特征在于步骤四中所述的造纸增强助剂是按以下步骤制备的：①、按重量份数称取10份～15份阳离子聚丙烯酰胺、20份～30份羟丙基甲基纤维素、15份～20份松柏醇、10份～20份改性碳酸钙晶须、10份～20份糊精、6份～8份硫酸铝、15份～20份羧甲基淀粉、15份～20份聚乙二醇、5份～10份玻璃纤维、3份～5份氧化锌晶须、1份～3份纳米二氧化硅、15份～20份聚氧丙基甘油醚、5份～10份瓜尔胶、3份～8份海藻酸钠和5份～8份KH560；②、将步骤①中称取的10份～15份阳离子聚丙烯酰胺、20份～30份羟丙基甲基纤维素、15份～20份松柏醇、10份～20份改性碳酸钙晶须、10份～20份糊精、6份～8份硫酸铝、15份～20份羧甲基淀粉、15份～20份聚乙二醇、5份～10份玻璃纤维、3份～5份氧化锌晶须、1份～3份纳米二氧化硅、15份～20份聚氧丙基甘油醚、5份～10份瓜尔胶、3份～8份海藻酸钠和5份～8份KH560混合均匀，再在温度为80℃～90℃和搅拌速度为300r/min～500r/min下搅拌反应1h～3h，再超声去除气泡，得到造纸增强助剂。

3.根据权利2所述的一种清洁造纸法，其特征在于步骤四中所述的改性碳酸钙晶须是按以下步骤制备的：①、在质量分数为0.1～0.5％的壳聚糖溶液中加入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，调节壳聚糖溶液的pH为4.0～6.0，再加入碳酸钙晶须，再在搅拌速度为500r/min～1000r/min下搅拌反应2h～3h，得到溶液A；步骤①中所述的质量分数为0.1～0.5％的壳聚糖溶液的配置如下：配制质量分数为1％的乙酸溶液，向质量分数为1％的乙酸溶液中加入壳聚糖，得到质量分数为0.1～0.5％的壳聚糖溶液；步骤①中所述的碳酸钙晶须的质量与质量分数为0.1～0.5％的壳聚糖溶液中壳聚糖的质量比为(10～100):(0.5～1)；②、向溶液A中加入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，调节溶液A的pH值为7～10，再在搅拌速度为500r/min～1000r/min下搅拌反应2h～3h，再进行过滤，再在温度为80℃～100℃下干燥，得到改性碳酸钙晶须。

4.根据权利1所述的一种清洁造纸法，其特征在于步骤四中所述的聚乙二醇的分子量为2000。

5.根据权利1所述的一种清洁造纸法，其特征在于步骤二④中所述的螯合剂为六偏磷酸钠或三聚磷酸钠；所述的螯合剂与洋麻纤维束和木粉纤维束的总质量比为(1～2):(50～200)。

6.根据权利1所述的一种清洁造纸法，其特征在于步骤二④中所述的渗透剂为造纸制浆渗透剂1#；所述的渗透剂与洋麻纤维束和木粉纤维束的总质量比为(1～1.5):(50～200)。

7.根据权利1所述的一种清洁造纸法，其特征在于步骤二④中所述的氢氧化物为氢氧化钠；所述的氢氧化物与洋麻纤维束和木粉纤维束的总质量比为(1～1.5):(50～200)。

8.根据权利1所述的一种清洁造纸法，其特征在于步骤三中在波长为250nm～380nm的紫外光下，对白度为70％～85％的粗浆照射20min～60min，然后向白度为70％～85％的粗浆中加入复合酶，在pH值为4.5～5.5和温度为40℃～55℃的条件下酶解36h～50h，得到去除木质素及漂白后的浆料。

9.根据权利1所述的一种清洁造纸法，其特征在于步骤三中所述的复合酶由纤维素酶、木质素酶、过氧化氢酶和碱性果胶酶混合而成；所述的复合酶中纤维素酶的酶活力为100U/mL～500U/mL，木质素酶的酶活力为100U/mL～300U/mL，过氧化氢酶的酶活力为500U/mL～800U/mL，碱性果胶酶的酶活力为800U/mL～1200U/mL。

10.根据权利1所述的一种清洁造纸法，其特征在于步骤四中向去除木质素及漂白后的浆料中加入造纸增强助剂，得到混合浆料；将混合浆料进行抄造制得纸张，该纸张中造纸增强助剂占纸张绝干质量的20％～40％。