CN109750546A - 一种油茶果壳高得率浆的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油茶果壳高得率浆的制备方法，该方法具体工艺步骤包括：机械研磨、预浸渍、机械盘磨处理、洗涤、疏解和筛选。本发明通过化学机械法制得了具有较高得率的油茶果壳浆，所得到的纸浆具有得率高、成浆性能好、滤水性好等优点，可用于纸基包装、模塑、装修材料等领域，一定程度上缓解了造纸纤维资源短缺所带来的压力。此外，大量废弃的油茶果壳作为一种新原料应用于制浆造纸领域，能够实现农业废弃物的高效高值化利用。

Description

一种油茶果壳高得率浆的制备方法

技术领域

本发明属于制浆造纸领域，具体涉及一种油茶果壳高得率浆的制备方法。

背景技术

随着我国造纸工业的高速发展，纸张生产总量大幅增长，造纸原料的供不应求已成为制约我国造纸工业发展的重要因素。仅靠木材原料生产纸浆无法满足市场的需求，需要开发利用更多造纸新原料如林业、农业废弃物等来缓解资源短缺的压力。

油茶是我国特有的木本食用油料树种，其加工过程中的最大副产物为油茶果壳，约占整个鲜果总重量的60％。研究表明，每年有300多万吨油茶果壳被丢弃或燃烧，这不仅造成了可再生资源的极大浪费，还增加了固体废弃物对环境的污染。因此，研究油茶果壳的资源化利用,具有重大的社会现实意义和经济效益。

油茶果壳的主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，可作为一种新的原料应用于制浆造纸领域。然而油茶果壳所含纤维短小，杂细胞多以及色素影响大，使其在制浆造纸行业没有得到合理利用。并且油茶果壳木素含量高，若在制浆过程中木素大量脱除，将不利于原料的综合利用和得率的提高。因此，发明一种适合于油茶果壳的制浆工艺，既可减少农业废弃物对环境的污染，又可缓解制浆造纸纤维原料短缺所带来的压力，实现农业废弃物油茶果壳的高效高值化利用。

综上分析，申请者进行了大量的油茶果壳制浆工艺探索。采用蒸煮制浆法，油茶果壳难以成浆，而采用蒸汽爆破法制浆，得率仅为20％左右。在此研究基础上，研究者选择采用传统的化学机械浆制备方法，经过预浸渍、机械盘磨等简单的处理，就能得到油茶果壳浆，成浆性能好，且得率为70-80％，得率较高。申请号为201310688423.2的发明专利申请，公开了“一种油茶果壳半化学浆制备方法”，得率为60-65％，与本发明相比，过程较复杂而得率较低。

发明内容

本发明的目的是为缓解造纸纤维资源短缺的压力，提高农业废弃物的附加值，提供一种油茶果壳高得率浆的制备方法，以实现油茶果壳在制浆造纸领域的应用。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

一种油茶果壳高得率浆的制备方法，该方法包括机械研磨、预浸渍、机械盘磨处理、洗涤、疏解和筛选，具体包括以下步骤：

(1)将油茶果壳清洗晒干并机械研磨；

(2)将步骤(1)处理后的油茶果壳进行预浸渍处理；

(3)将步骤(2)预浸渍处理后的油茶果壳进行机械盘磨处理；

(4)将步骤(3)盘磨得到的浆料进行洗涤处理；

(5)将步骤(4)洗涤后的浆料进行疏解处理；

(6)将步骤(5)疏解后的浆料进行筛选处理。

优选的，步骤(1)中，机械研磨后油茶果壳的宽为0.5-2.0cm，长为0.5-3.0 cm，进一步优选为宽为0.5-1.0cm，长为0.5-2.0cm。

优选的，步骤(2)所述预浸渍处理中，所用浸渍液为稀碱液、稀酸液或蒸馏水，固液比为1:2-1:4(g:ml)，进一步优选为1:2-1:3(g:ml)。

优选的，所述稀碱液、稀酸液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、硫酸溶液和亚硫酸溶液中的一种以上。

优选的，步骤(2)中，所述稀碱液、稀酸液的浓度为3-10wt％，进一步优选为3-5wt％。

优选的，步骤(2)所述预浸渍处理是在常温常压下浸渍12-36h，进一步优选为12-24h。

优选的，步骤(3)所述机械盘磨处理中，盘磨间距为0.2-0.6mm。

优选的，步骤(3)机械盘磨处理后所得浆料用200目浆袋收集。

优选的，步骤(4)中，将浆料洗涤至中性。

优选的，步骤(6)所述筛选处理中，浆料依次通过平板筛和分级筛，其中平板筛筛板大小为8目，分级筛筛板大小为16-200目。

与现有技术比，本发明具有如下优点与技术效果：

(1)本发明采用预浸渍、机械盘磨处理即可实现油茶果壳解离至高得率纤维浆，工艺流程简洁，能实现油茶果壳在制浆造纸领域的高效利用。

(2)本发明生产过程中药品使用量少，浆料无需经过漂白，减少了因漂白产生的废气、废液对环境的污染，具有污染小、成本低、环境友好等优点。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的具体实施作进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

油茶果壳清洗晒干，机械研磨至宽为1.0cm，长为0.5-2.0cm；经蒸馏水，固液比1:4(g:ml)，常温常压浸渍24h后，进行机械盘磨处理，盘磨间距0.2mm；将盘磨得到的浆料洗涤至中性，再经疏解后依次通过筛板大小为8目的平板筛，筛板大小为16-200目的分级筛进行筛选。

结果：茶油果壳浆得率为75.22％，其中大小为16-200目的纤维占纤维总量的66.52％；原生浆打浆度为6SR°,经打浆后打浆度最高可达26SR°，因此所得纸浆具有高得率、成浆性能好、滤水性好的特点，可作为一种新原料应用于制浆造纸领域。

实施例2

油茶果壳清洗晒干，机械研磨至宽为1.0cm，长为0.5-2.0cm；经氢氧化钠溶液(其中氢氧化钠质量相对于绝干原料质量的3％)，固液比1:3(g:ml)，常温常压浸渍24h后，进行机械盘磨处理，盘磨间距0.4mm；将盘磨得到的浆料洗涤至中性，再经疏解后依次通过筛板大小为8目的平板筛，筛板大小为16-200 目的分级筛进行筛选。

结果：茶油果壳浆得率为74.23％，其中大小为16-200目的纤维占纤维总量的64.20％；原生浆打浆度为6.5SR°,经打浆后打浆度最高可达28.9SR°，因此所得纸浆具有高得率、成浆性能好、滤水性好的特点，可作为一种新原料应用于制浆造纸领域。

实施例3

油茶果壳清洗晒干，机械研磨至宽为1.0cm，长为0.5-2.0cm；经硫酸溶液 (其中硫酸质量相对于绝干原料质量的3％)，固液比1:2(g:ml)，常温常压浸渍 24h后，进行机械盘磨处理，盘磨间距0.6mm；将盘磨得到的浆料洗涤至中性，再经疏解后依次通过筛板大小为8目的平板筛，筛板大小为16-200目的分级筛进行筛选。

结果：茶油果壳浆得率为70.96％，其中大小为16-200目的纤维占纤维总量的68.16％；原生浆打浆度为7SR°,经打浆后打浆度最高可达21SR°，因此所得纸浆具有高得率、成浆性能好、滤水性好的特点，可作为一种新原料应用于制浆造纸领域。

表1

表1为实施例1-3所得茶油果壳浆的平板筛得率，由表1可知，本发明茶油果壳浆的得率>70％，得率较高。

表2

表2为实施例1-3所得茶油果壳浆的分级筛得率，由表2可知，本发明茶油果壳浆大部分纤维在16-200目间，可用于制浆造纸行业。

本发明的实施方式不受实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油茶果壳高得率浆的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）将油茶果壳清洗晒干并机械研磨；

（2）将步骤（1）处理后的油茶果壳进行预浸渍处理；

（3）将步骤（2）预浸渍处理后的油茶果壳进行机械盘磨处理；

（4）将步骤（3）盘磨得到的浆料进行洗涤处理；

（5）将步骤（4）洗涤后的浆料进行疏解处理；

（6）将步骤（5）疏解后的浆料进行筛选处理。

2.根据权利要求1所述的一种油茶果壳高得率浆的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，机械研磨后油茶果壳的宽为0.5-2.0 cm，长为0.5-3.0 cm。

3.根据权利要求1所述的一种油茶果壳高得率浆的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述预浸渍处理中，所用浸渍液为稀碱液、稀酸液或蒸馏水，固液比为1:2-1:4g:ml。

4.根据权利要求3所述的一种油茶果壳高得率浆的制备方法，其特征在于，所述稀碱液、稀酸液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、硫酸溶液或亚硫酸溶液中的一种以上。

5.根据权利要求1所述的一种油茶果壳高得率浆的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述稀碱液、稀酸液的浓度为3-10wt%。

6.根据权利要求1所述的一种油茶果壳高得率浆的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述预浸渍处理是在常温常压下浸渍12-36 h。

7.根据权利要求1所述的一种油茶果壳高得率浆的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述机械盘磨处理中，盘磨间距为0.2-0.6 mm。

8.根据权利要求1所述的一种油茶果壳高得率浆的制备方法，其特征在于，步骤（3）机械盘磨处理后所得浆料用200目浆袋收集。

9.根据权利要求1所述的一种油茶果壳高得率浆的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，将浆料洗涤至中性。

10.根据权利要求1所述的一种油茶果壳高得率浆的制备方法，其特征在于，步骤（6）所述筛选处理中，浆料依次通过平板筛和分级筛，其中平板筛筛板大小为8目，分级筛筛板大小为16-200目。