CN109750546B - 一种油茶果壳高得率浆的制备方法 - Google Patents

一种油茶果壳高得率浆的制备方法 Download PDF

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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0.5-3.0cm,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 (6)

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;机械研磨后油茶果壳的宽为0.5-2.0cm,长为0.5-3.0cm;
(2)将步骤(1)处理后的油茶果壳进行预浸渍处理;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 ;所述稀碱液、稀酸液的浓度为3-10wt%;所述预浸渍处理是在常温常压下浸渍12-36h;
(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,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。
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(3)所述机械盘磨处理中,盘磨间距为0.2-0.6mm。
4.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。
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(4)中,将浆料洗涤至中性。
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(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。
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