CN1295396C - 一种利用玉米秆制造全无氯漂白纸浆生产食品包装纸和文化用纸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于制浆造纸技术，特别涉及一种利用除髓玉米秆制造全无氯漂白纸浆，生产食品包装纸和纸板或文化用纸和纸板的方法。以除髓玉米秆为原料，经切断、除尘、预浸、蒸煮、漂白。蒸煮剂以亚硫酸铵和亚硫酸钾为主，硫尿或硫为助剂，尿素为缓冲剂。漂白过程以氧气和碱同时加强的、用硫尿或尿素保护纤维并活化过氧化氢的两段或多段漂白。全无氯过程生产除髓玉米秆纸浆用来生产与食品、人体直接或间接接触的全无氯漂白食品包装纸和纸板或文化用纸和纸板。产品不含有机氯化物，如剧毒二恶英类致癌物质，漂白废液不含氯离子可进入碱回收，废水可循环利用，节能、节水，环保效益突出。

Description

一种利用玉米秆制造全无氯漂白纸浆 生产食品包装纸和文化用纸的方法

技术领域

本发明属于制浆造纸技术，特别涉及一种利用玉米秆、除髓玉米秆制造全无氯漂白纸浆用来生产与食品、人体直接或间接接触的食品包装纸和纸板或文化用纸和纸板的技术。

背景技术

造纸工业通常采用长纤维针叶木，中等纤维长度阔叶木，竹、芦苇和短纤维稻麦草等为造纸基本原料，制造工艺通常采用传统的化学制浆方法，主要是碱法(包括加助剂蒽醌等的碱法)蒸煮和酸法蒸煮工艺，利用碱或酸为主要蒸煮剂；中性亚硫酸钠法(Na₂SO₃为蒸煮剂)和碱性亚硫酸钠法(Na₂SO₃加NaOH为蒸煮剂)。漂白处理一般采用次氯酸盐单段漂白H；氯化C或二氧化氯D、碱处理E、次氯酸盐H即C/D-E-H三段漂白工艺，上述方法所生产的纸制品和工业过程所产生的漂白废液含有机氯化物，如剧毒二恶英类致癌物质，不易净化处理，此工艺纸制品和废水严重危害生态环境和人类健康。

本发明人曾发明了用“尿素法制浆方法”，发明专利证书第1605号，但该方法只能生产本色纸浆、纸和纸板，难以生产漂白纸浆、纸和纸板；

本发明人也曾采用“亚铵-尿素法制浆”，发表于《造纸技术通讯》(现更名为《中国造纸》)1977年No.2，P1-3。漂白为有氯漂白。

本发明人进行过“除髓玉米秆制浆造纸的初步探讨”，发表于《辽宁造纸》1997年No.2，P40-41，其漂白也为传统的有氯漂白；

本发明人获得“一种利用大麻全杆制造全无氯漂白纸浆、纸和纸板的方法”发明专利，公开号CN1290786A、专利证书号第101043号，该发明专利在亚硫酸铵法蒸煮中，没有采用本发明中所用的蒸煮助剂硫尿或硫。其漂白为尿素活化的过氧化氢漂白，而本发明是在此基础上同时进行氧加强、碱加强，形成氧和碱同时加强、又用硫尿或尿素活化过氧化氢的P_EOT漂白(P-过氧化氢漂白、E-碱加强、O-氧加强、T-硫尿或尿素活化)。

也有人申报过“除髓玉米秆为原料无氯漂白制纸浆工艺”，申请号200310124000.4、公开号CN1534134A，因该专利申请没有可以被授予专利权的实质性内容，2005年3月18日被中国知识产权局驳回(审查员王良荣‘86F1’)。其采用的是常规技术，如火碱-蒽醌法制浆、氧碱漂白、过氧化氢漂白等。其蒸煮剂不是亚硫酸铵和亚硫酸钾为主。更没有用硫尿或硫为蒸煮助剂、也没有用尿素为蒸煮缓冲剂。过氧化氢漂白没有用活化剂硫尿或尿素，漂白用了通常的氧碱处理和过氧化氢漂白(其说明书第1/3页第17行，②二次PO漂白)，但其碱的用量为通常的低用量，没有突出和强调碱加强在过氧化氢漂白中的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用除髓玉米秆制造全无氯漂白纸浆，用来生产纸和纸板的方法。该方法以玉米秆、除髓玉米秆为原料，经切断、除尘、预浸后，进入蒸煮器，蒸煮剂以亚硫酸铵和亚硫酸钾为主，采用本发明硫尿或硫为助剂、尿素为缓冲剂的蒸煮技术；以氧和碱同时加强的、硫尿或尿素保护纤维又活化过氧化氢的两段或多段过氧化氢P_EOT漂白(P-过氧化氢、E-碱、O-氧、T-硫尿或尿素)。在综合的基础上实现了玉米秆和除髓玉米秆创新的蒸煮和全无氯漂白技术。

1、其蒸煮特征在于：

在亚硫酸铵和亚硫酸钾为主要蒸煮剂中，以硫尿或硫为助剂，尿素为缓冲剂，蒸煮化学药品对绝干玉米秆或除髓玉米秆原料重量百分比：

(NH₂)₂CS或S  0.2～5％

(NH₂)₂CO       1.5～6％

K₂SO₃           1.5～25％

亚硫酸铵蒸煮工艺条件：(NH₄)₂SO₃ 10～45％，液比2.3～3.4，升温时间30～90分钟，升温至145～185℃，保温30～180分钟；

2、其漂白特征在于：

两段或多段氧和碱同时加强的、硫尿或尿素活化的过氧化氢漂白(P_EOT)，漂白化学药品对绝干未漂白纸浆百分比是：

(NH₂)₂CS或(NH₂)₂CO  0.1～4％

NaOH                       6～10％

漂白工艺条件：H₂O₂ 0.8～5％，在氧气压力0.1-0.7MPa下通氧气，Na₂SiO₃ 1～10％，MgSO₄ 0.05～1.5％，纸浆浓度6～20％，温度55～95℃，漂白时间45～180分钟。

在此漂白化学药品用量和漂白工艺条件下，依据产品要求，两段可以相同或不同进行纸浆漂白。漂白工艺可以多段重复。

3.一种利用玉米秆制造全无氯漂白纸浆生产食品包装纸和文化用纸的方法。

依据产品要求，采用30％～100％玉米秆或除髓玉米秆制造的全无氯漂白纸浆，配比0～70％无元素氯和全无氯漂白木浆生产与食品、人体直接或间接接触的食品包装纸和纸板或文化用纸和纸板。

本发明中采用农业副产品玉米秆、除髓玉米秆为制浆造纸原料，利用亚硫酸铵，亚硫酸钾化肥为主要蒸煮剂，硫尿或硫为助剂，尿素为缓冲剂的创新的亚硫酸盐蒸煮方法。蒸煮废液是肥料，不含有毒物质，含蒸煮剂带入和玉米秆溶出的氮、钾、营养盐和有机物等，易于生化处理，并可以综合利用，有利于环境保护。漂白工艺利用氧和碱同时加强、硫尿或尿素保护纤维又活化过氧化氢，即P_EOT这一综合创新的全无氯漂白工艺，不仅提高了全无氯漂白纸浆的白度，而且使其纸制品不含剧毒致癌二恶英类物质。实现了全无氯漂白生产纸浆，漂白废液和纸制品不含含有机氯化物，如剧毒二恶英类致癌物质，有利于提高纸浆和纸制品的环保质量。漂白废液无氯离子聚集腐蚀设备、氯离子干扰碱回收问题，漂白废液可进入碱回收，漂后浆洗涤水可循环利用，节能、节水，环保效益突出。

具体实施方式

实例1：

蒸煮以玉米秆为原料，经切断、除尘、预浸后，投入蒸煮器，药品对绝干玉米秆重量百分比是：

亚硫酸铵        15～20％

亚硫酸钾        3～7％

尿素            1.5～3.5％

硫              0.5～2％

采用蒸球蒸煮工艺条件是：液比2.8，升温时间1小时，升温160℃，保温2小时。

纸浆漂白采用氧和碱同时加强、尿素活化的过氧化氢漂白工艺，漂白工艺是：

药品对绝干未漂纸浆重量百分比是：

过氧化氢        0.5～2％

尿素            0.4～1.5％

硫酸镁          0.3％

硅酸钠          1～3％

氢氧化钠        2～6％

纸浆浓度        8％

在氧气压力0.5MPa下通氧气

在80℃下处理1小时，即得全无氯漂白纸浆、纸和纸板。

实例2：

蒸煮以除髓玉米秆为原料，经切断、除尘、预浸后，投入蒸煮器，药品对绝干除髓玉米秆重量百分比是：

亚硫酸铵        15～24％

亚硫酸钾        3～10％

尿素            1～4％

硫              0.35～3％

采用蒸球蒸煮工艺条件是：液比2.8，升温时间1小时，升温至165℃，保温2小时，

纸浆漂白采用氧和碱同时加强、尿素活化的过氧化氢漂白工艺，工艺条件是：

药品对绝干未漂纸浆重量百分比是：

过氧化氢        0.8～3％

尿素            0.5～2％

硫酸镁          0.3～1％

硅酸钠          1～4％

氢氧化钠        2.5～7％

纸浆浓度        8％

在氧气压力0.5MPa下通氧气

在90℃下处理1.5小时，即得全无氯漂白纸浆、纸和纸板。

实例3：

以除髓玉米秆为原料，经切断、除尘、预浸后，投入蒸煮器，药品对绝干除髓玉米秆重量百分比是：

亚硫酸钠    12～20％

亚硫酸钾    2～5％

氢氧化钠    1.5～5％

硫          0.3～1％

采用蒸球蒸煮工艺条件是：液比3，升温时间1小时，升温155℃，保温2小时。

纸浆漂白采用氧和碱同时加强、尿素活化的过氧化氢漂白工艺，工艺条件是：

药品对绝干未漂纸浆重量百分比是：

过氧化氢      0.8～2％

尿素          0.5～1％

硫酸镁        0.3～1％

硅酸钠        1～3％

氢氧化钠      1.5～5％

纸浆浓度      8％

在氧气压力0.5MPa下通氧气

在90℃下处理1小时，即得全无氯漂白纸浆、纸和纸板。

实例4：

上述实例1，生产的纸浆90％，配比10％俄罗斯进口针叶漂白木浆，生产了双面胶版纸；

实例5：

上述实例2，生产的纸浆100％，生产了双面胶版纸、出口笔记本用纸；

实例6：

上述实例3，生产的纸浆100％，生产了双面胶版纸，出口笔记本用纸；

实例7：

上述实例2、实例3生产的纸浆，配比30％俄罗斯进口针叶漂白木浆，生产了白韧袋纸，用于包装食品、面粉、干果、食品填加剂等。

Claims (2)

1、一种利用除髓玉米秆制造全无氯漂白纸浆的方法，以除髓玉米秆为原料经切断、除尘、预浸后、蒸煮、漂白，其特征：

(1)蒸煮：以亚硫酸铵和亚硫酸钾为主要蒸煮剂，硫尿为助剂，尿素为缓冲剂，蒸煮化学药品对绝干除髓玉米秆原料重量百分比：

(NH₂)₂CS        0.2～5％

(NH₂)₂CO        1.5～6％

蒸煮工艺条件：(NH₄)₂SO₃ 10～45％、K₂SO₃ 1.5～25％，液比2.3～3.4，升温时间30～90分钟，升温至145～185℃，保温30～180分钟；

(2)漂白：两段或多段氧和碱同时加强的、硫尿或尿素活化的过氧化氢漂白，漂白化学药品对绝干未漂白纸浆百分比是：

在氧气压力0.1-0.7MPa下通氧气

NaOH                            6～10％

(NH₂)₂CS或(NH₂)₂CO       0.1～4％

漂白工艺条件：H₂O₂ 0.8～5％、Na₂SiO₃ 1～10％、MgSO₄ 0.05～1.5％。纸浆浓度6～20％，温度55～95℃，漂白时间45～180分钟。

2、一种利用权利要求1所述方法制造的全无氯漂白纸浆来生产纸或纸板的方法，其特征在于：

按照产品要求，采用30％～100％权利要求1所述方法制造的全无氯漂白纸浆，配比0～70％无元素氯和全无氯漂白木浆，生产与食品、人体直接或间接接触的食品包装纸、食品包装纸板、文化用纸或文化用纸板。