CN114921999B - 一种麦草秸秆加入occ纸浆资源化利用制备加填纸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种麦草秸秆加入OCC纸浆资源化利用制备加填纸的方法，包括以下步骤：将麦草秸秆切断、粉碎后筛分得到颗粒状麦草细料；向步骤一制备的麦草细料中加入蒸馏水，搅拌均匀配成质量浓度为10％的混合体系，加入复合酶预处理，然后进行抽滤、洗涤、烘干，得到复合酶预处理的麦草细料填料；步骤三：向OCC纸浆中加入5％～10％的麦草细料填料，然后抄成湿纸页，随后揭纸，压榨，干燥得到干纸页；本发明将麦草秸秆经过粉碎和筛选得到的细料进行生物酶预处理后作为填料应用于造纸生产，节约造纸纤维原料，降低生产成本；同时提高了成纸的物理性能。
Description
技术领域
本发明属于造纸工艺技术领域，涉及加填纸制备方法，具体涉及一种麦草秸秆加入OCC纸浆资源化利用制备加填纸的方法。
背景技术
造纸工业是我国重要的基础原材料产业，在国民经济中占据重要地位。我国造纸工业目前面临造纸纤维原料短缺问题。
农业秸秆是我国非木材纤维资源的主要组成部分，是我国制浆造纸产业的一笔宝贵财富。
草浆造纸过程具有排放的废水成分复杂、难以生物降解和废水排放量大的特点。
我们选用农业秸秆资源量中所占比例较高的麦草秸秆进行研究，经过成分分析，其综纤维素含量达到61.89%，颜色接近本色纸。将麦草秸秆研磨成粉末作为填料加入OCC纸浆中制备加填纸，加填纸张物理性能表现优于未加填纸，有作为造纸填料的潜力。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种麦草秸秆加入OCC纸浆资源化利用制备加填纸的方法，不仅解决麦草秸秆的综合利用问题，且有利于缓解造纸原料短缺，改善成纸物理性能。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种麦草秸秆加入OCC纸浆资源化利用制备加填纸的方法，包括以下步骤：
步骤一：将麦草秸秆切断、粉碎后筛分得到颗粒状麦草细料；
步骤二：向步骤一制备的麦草细料中加入蒸馏水，搅拌均匀配成质量浓度为10%的混合体系，调节体系pH为6.0~6.5，按麦草细料质量的0.005%~0.02%加入复合酶，搅拌均匀后置于70~75℃恒温水浴中预处理1~2小时，然后进行抽滤、洗涤、烘干，得到复合酶预处理的麦草细料填料；
步骤三：按质量比向打浆度为18~25°SR的OCC纸浆中加入其质量5%~10%的步骤二制备的麦草细料填料，调节浆浓为0.1%~0.5%，搅拌均匀后得到抄纸浆料；
步骤四：将步骤三中得到的抄纸浆料按100g/m2的量抄成湿纸页，随后揭纸，揭纸后的湿纸页在0.5MPa下压榨3min，后干燥得到干纸页。
本发明还具有以下技术特征：
优选的，所述的步骤一中麦草秸秆经转速为3000~39000r/min多功能粉碎机进行粉碎，后过160~200目筛得到麦草颗粒状细料。
优选的，步骤二中所述的复合酶由纤维素酶和木聚糖酶按酶活比例（1~1.2）：（25~30）配置而成。
优选的，步骤二中所述的洗涤为蒸馏水洗涤3~5次，烘干为在100~105℃温度下烘干5min~10min。
优选的，步骤四中所述的干燥条件为在105~110℃条件下干燥5min。
本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明将麦草秸秆经过粉碎和筛选得到的细料进行生物酶预处理后作为填料应用于造纸生产，节约造纸纤维原料，降低生产成本；
将生物酶预处理后的麦草细料作为造纸填料时，加填纸张物理性能表现优于未加填纸，加填纸的环压指数会产生10%以上的增幅，裂断长会产生15%以上的增幅，在改善加填纸张物理强度性能的同时，相比于其它麦草秸秆的利用方式和处理工艺，将麦草秸秆预处理后作为造纸填料制成加填纸，不仅提高了成纸的物理性能，且固碳效果明显，体现其绿色属性，符合造纸行业低碳减排的发展方向，为麦草秸秆综合利用提供了新出路。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体内容做进一步详细解释说明。
实施例1
本发明提供一种麦草秸秆的资源化利用方法，具体包括以下步骤：
步骤1：将陕西关中地区自然晾晒风干的麦草全秆通过转速为30000r/min多功能粉碎机进行粉碎、筛选得到过160目筛的麦草细料；
将OCC浆板先于水中浸泡30min，将浸泡后的浆板简单撕碎后经Valley打浆机充分打浆，成浆打浆度控制为25°SR；
步骤2：将步骤1中的麦草细料，通过加入蒸馏水，搅拌均匀配成麦草细料质量浓度为10%的体系，调节体系pH为6.0，按麦草细料质量的0.005%加入复合酶搅拌均匀后置于70℃恒温水浴中预处理1小时，之后经过抽滤，蒸馏水洗涤3次，在100℃温度下烘干10min，得到复合酶预处理的麦草细料；其中，复合酶由纤维素酶和木聚糖酶按酶活比例1：25配置而成；
步骤3：将复合酶预处理后的麦草细料作填料按纸浆质量的10%加入到打浆度为25°SR的OCC纸浆中制得混合物，调节混合物浆浓度为0.5%，搅拌均匀后得到抄纸浆料；
步骤4：将步骤3中得到的抄纸浆料按100g/m2的量抄成湿纸页，随后揭纸，揭纸后的湿纸页在0.5MPa下压榨3min，后置于108℃干燥5min后得到干纸页。
实施例2
本发明提供一种麦草秸秆的资源化利用方法，具体包括以下步骤：
步骤1：将陕西关中地区自然晾晒风干的麦草全秆通过转速为3000r/min多功能粉碎机进行粉碎、筛选得到过200目筛的麦草细料；
将OCC浆板先于水中浸泡30min，将浸泡后的浆板简单撕碎后经Valley打浆机充分打浆，成浆打浆度控制为18°SR；
步骤2：将步骤1中的麦草细料，通过加入蒸馏水，搅拌均匀配成麦草细料质量浓度为10%的体系，调节体系pH为6.25，按麦草细料质量的0.01% 加入复合酶搅拌均匀后置于72.5℃恒温水浴中预处理1.5小时，之后经过抽滤，蒸馏水洗涤4次，在105℃温度下烘干5min，得到复合酶预处理的麦草细料；其中，复合酶由纤维素酶和木聚糖酶按酶活比例1.1：28配置而成；
步骤3：将复合酶预处理后的麦草细料作填料按纸浆质量的5%加入到打浆度为18°SR的OCC纸浆中制得混合物，调节混合物浆浓度为0.1%，搅拌均匀后得到抄纸浆料；
步骤4：将步骤3中得到的抄纸浆料按100g/m2的量抄成湿纸页，随后揭纸，揭纸后的湿纸页在0.5MPa下压榨3min，后置于110℃干燥5min后得到干纸页。
实施例3
本发明提供一种麦草秸秆的资源化利用方法，具体包括以下步骤：
步骤1：将陕西关中地区自然晾晒风干的麦草全秆通过转速为39000r/min多功能粉碎机进行粉碎、筛选得到过180目筛的麦草细料；
将OCC浆板先于水中浸泡30min，将浸泡后的浆板简单撕碎后经Valley打浆机充分打浆，成浆打浆度控制为20°SR；
步骤2：将步骤1中的麦草细料，通过加入蒸馏水，搅拌均匀配成麦草细料质量浓度为10%的体系，调节体系pH为6.5，按麦草细料质量的0.015% 加入复合酶搅拌均匀后置于75℃恒温水浴中预处理2小时，之后经过抽滤，蒸馏水洗涤5次，在103℃温度下烘干8min，得到复合酶预处理的麦草细料；其中，复合酶由纤维素酶和木聚糖酶按酶活比例1.2：30配置而成；
步骤3：将复合酶预处理后的麦草细料作填料按纸浆质量的8%加入到打浆度为20°SR的OCC纸浆中制得混合物，调节混合物浆浓度为0.3%，搅拌均匀后得到抄纸浆料；
步骤4：将步骤3中得到的抄纸浆料按100g/m2的量抄成湿纸页，随后揭纸，揭纸后的湿纸页在0.5MPa下压榨3min，后置于105℃干燥5min后得到干纸页。
实施例4
本发明提供一种麦草秸秆的资源化利用方法，具体包括以下步骤：
步骤1：将陕西关中地区自然晾晒风干的麦草全秆通过转速为5000r/min多功能粉碎机进行粉碎、筛选得到过160目筛的麦草细料；
将OCC浆板先于水中浸泡30min，将浸泡后的浆板简单撕碎后经Valley打浆机充分打浆，成浆打浆度控制为22°SR；
步骤2：将步骤1中的麦草细料，通过加入蒸馏水，搅拌均匀配成麦草细料质量浓度为10%的体系，调节体系pH为6.5，按麦草细料质量的0.02% 加入复合酶搅拌均匀后置于70℃恒温水浴中预处理1.5小时，之后经过抽滤，蒸馏水洗涤3次，在100℃温度下烘干8min，得到复合酶预处理的麦草细料；其中，复合酶由纤维素酶和木聚糖酶按酶活比例1.2：25配置而成；
步骤3：将复合酶预处理后的麦草细料作填料按纸浆质量的7%加入到打浆度为22°SR的OCC纸浆中制得混合物，调节混合物浆浓度为0.4%，搅拌均匀后得到抄纸浆料；
步骤4：将步骤3中得到的抄纸浆料按100g/m2的量抄成湿纸页，随后揭纸，揭纸后的湿纸页在0.5MPa下压榨3min，后置于105℃干燥5min后得到干纸页。
对比例1
本发明提供一种麦草秸秆的资源化利用方法，具体包括以下步骤：
步骤1：将陕西关中地区自然晾晒风干的麦草全秆通过转速为30000r/min多功能粉碎机进行粉碎、筛选得到过160目筛的麦草细料；
将OCC浆板先于水中浸泡30min，将浸泡后的浆板简单撕碎后经Valley打浆机充分打浆，成浆打浆度控制为25°SR；
步骤2：将麦草细料作填料按纸浆质量的10%加入到打浆度为25°SR的OCC纸浆中制得混合物，调节混合物浆浓度为0.5%，搅拌均匀后得到抄纸浆料；
步骤3：将步骤3中得到的抄纸浆料按100g/m2的量抄成湿纸页，随后揭纸，揭纸后的湿纸页在0.5MPa下压榨3min，后置于105℃干燥5min后得到干纸页。
将实施例4及对比例1制备的干纸页按照GB T 13023-2008 瓦楞芯纸中的规定和要求对成纸的抗张指数和裂断长进行测试分析；实施例4与对比例1相比，实施例4的环压指数为6.99，对比例1的环压指数为6.05，环压强度提升了15.56%；实施例4的裂断长为2.59，对比例1的裂断长为2.03，裂断长提升了27.75%。
将农业麦草秸秆经过粉碎、筛选和生物酶预处理后作为填料应用于造纸生产，减少了造纸原材料的用量，降低了造纸原料的成本，还可以增强OCC纸浆成纸的物理性能，同时也是麦草秸秆的一种绿色利用方式。
参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。
Claims (1)
1.一种麦草秸秆加入OCC纸浆资源化利用制备加填纸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将陕西关中地区自然晾晒风干的麦草全秆通过转速为5000r/min多功能粉碎机进行粉碎、筛选得到过160目筛的麦草细料；
将OCC浆板先于水中浸泡30min，将浸泡后的浆板简单撕碎后经Valley打浆机充分打浆，成浆打浆度控制为22°SR；
步骤2：将步骤1中的麦草细料，通过加入蒸馏水，搅拌均匀配成麦草细料质量浓度为10%的体系，调节体系pH为6.5，按麦草细料质量的0.02%加入复合酶搅拌均匀后置于70℃恒温水浴中预处理1.5小时，之后经过抽滤，蒸馏水洗涤3次，在100℃温度下烘干8min，得到复合酶预处理的麦草细料；其中，复合酶由纤维素酶和木聚糖酶按酶活比例1.2：25配置而成；
步骤3：将复合酶预处理后的麦草细料作填料按纸浆质量的7%加入到打浆度为22°SR的OCC纸浆中制得混合物，调节混合物浆浓度为0.4%，搅拌均匀后得到抄纸浆料；
步骤4：将步骤3中得到的抄纸浆料按100g/m2的量抄成湿纸页，随后揭纸，揭纸后的湿纸页在0.5MPa下压榨3min，后置于105℃干燥5min后得到干纸页。
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