以玉米秸秆为原料制浆抄造本色生活用纸的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于造纸技术领域，特别是一种以玉米秸杆为原料制浆抄造本色生活用纸的方法。
【背景技术】
[0002]我国农作物秸杆每年达10亿吨，其中玉米秸杆就达4亿吨。玉米秸杆是农作物玉米的茎杆，长度0.8-2.5m，直径2cm左右，平均纤维长度为1.31mm，主要由穗、叶、茎及髓组成，玉米秸杆的主要成分是纤维素、半纤维素、木素。玉米秸杆迄今为止并没有得到很好的开发利用，由于我国人均农田面积小，复耕指数高，秸杆还田常常因为秸杆腐败不彻底影响第二年的种植。大部分秸杆以焚烧方式处理，既浪费资源，又造成环境污染。因此玉米秸杆的使用，不但缓解了空气的污染问题，而且会给农民带来可观的收益。玉米秸杆生长周期短一般3-4个月的时间纤维短。玉米秸皮中纤维素的含量高于麦草，而木质素含量较麦草低，与麦草相比，玉米秸皮的性质可以满足制浆造纸工业对原料的要求。采用烧碱-蒽醌法制得的玉米秸皮浆和麦草浆相比具有较高的浆得率，卡伯值稍高于麦草浆；玉米秸杆较麦草、芦苇的均价低200-300元，而且较易收购；利用玉米秸杆的秸皮制浆将是有利可图的。经检测其纤维高于稻草和麦草，而低于芦苇的纤维结构。通过分离技术将玉米秸杆的皮、叶、髓分离，只保留其秸皮进行造纸，由于玉米秸杆的纤维形态和芦苇相似，因此浆的质量高于一般的稻麦草的浆质。国家知识产权局公开了《一种利用废弃玉米秸杆造纸制浆的工艺方法》(专利申请号CN201410529695)，采用秸杆粉碎-搅拌-揉搓-加热-释放制浆-准备造纸等上述工序，该工艺生产的制浆仅能
生产高强度的瓦楞纸，目前还未发现使用玉米秸杆进行本色生活用纸。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种以玉米秸杆为原料制浆抄造本色生活用纸的方法，其方法过程与用草浆造纸方法相近，其蒸煮工艺按照玉米秸杆的原料特点和40m3蒸球设备的情况，制定不同于稻麦草的蒸煮工艺。经检测其纤维高于稻草和麦草，而低于芦苇的纤维结构。通过分离技术将玉米秸杆的皮、叶、髓分离，只保留其秸皮进行造纸，由于玉米秸杆的纤维形态和芦苇相似，因此浆的质量高于一般的稻麦草的浆质。得率低于麦草、芦苇浆，但是生产的是本色浆，生产成本亦低于其芦苇和麦草的成本。
[0004]本发明的目的按下述技术方案实现:一种以玉米秸杆为原料制浆抄造本色生产生活用纸的方法，主要包括制浆和抄造两部分，其中，制浆方法包括干法备料、间歇蒸煮、粗浆洗涤、封闭式筛选、二次净化筛选洗涤、洗浆机再次洗涤；抄造工艺包括打浆、抄造。干法备料是以玉米秸杆为原料，将收购来的玉米秸杆去穗、叶，保留其外皮及髓，主要是使用具有较好的纤维的玉米秸杆的外皮，挑选以后经切草机切削成15-30mm长的料片，料片水分10-20% ;间歇蒸煮的工艺参数为:
装锅量:6500±100公斤/球(绝干量计)； 蒸煮用碱量:16.5-18.5% ；
AQ (蒽醌或其衍生物)用量:3kg ;
蒸煮压力:0.65-0.7MPa;
液比:1:3.8-4.5 ；
入球药液浓度:65±2 g/1,
药液温度:多80°C ;
蒸煮时间:3-4小时粗浆硬度:k=10-15 (高锰酸钾值)，
粗浆得率:多40%ο
[0005]上述条件下抄造工艺的参数为:
进磨浆机浓度S 3.0%
叩解度:35-40°SR 纸机上浆浓度:0.15-0.35%
烘缸最高工作压力:0.8MPa 热交换器工作压力:1.0-1.2MPa 分散剂:^Ξ 2.5kg/1纸粘缸剂:0.92-1.5 kg/t 纸剥离剂:0.85-2.1 kg/t 纸本色抽纸定量:15±0.5g/m2 本色卷纸定量:14.5±0.5g/m2。
[0006]本发明具有如下显著效果:
1、目前本色生活用纸售价为10000-11000元/吨，而瓦楞纸的售价只有2500-3500元/吨，本发明利用玉米秸杆为原料，制浆、抄造生产本色生活用纸，与现有玉米秸杆生产瓦楞纸相比，大大提高了生活用纸的档次和水平。
[0007]2、玉米秸杆的使用，变废为宝，解决了玉米秸杆处理的后顾之忧，而且增加了农民的收入，同时还解决了造纸原料不足的问题。本发明的实施将对环境改善、企业发展和农民收入产生积极地影响，具有广阔的市场前景。
[0008]3、本发明生产的生活用纸为本色生活用纸，生产工序中无需漂白工序，节约了人力物力和生产成本，同时还减少了生产漂白生活用纸工序对人体健康的伤害。
[0009]4、以玉米秸杆为原料生产的高档本色生活用纸，皱纹细腻、手感好、本色纸符合生态发展的需要，比麦草浆生产的漂白生活用纸外观、手感都要好。
【具体实施方式】
[0010]本发明技术方案【具体实施方式】为制浆和抄造二个部分:
1.制浆
1.1干法备料:
从农民手中收购来的当年种植的玉米秸杆，堆放到料场风干待用。入切草机前，必须将其分离，只保留玉米秸杆的皮和髓，由铲车运送到到切草机切削成15-30_长的料片，料片水分10-20%，经除尘器除尘后，用刮板运输机输送入螺旋输送机进行预浸，然后经装锅器装A 40m3蒸球。
[0011]1.2间歇蒸煮:
经备料来的玉米秸杆料片和蒸煮药液混合后经螺旋预浸机、装锅器后入蒸球进行蒸煮。蒸煮好的粗浆喷放至喷放仓，喷放仓的底部采用螺旋推进器，将玉米秸杆浆推至单螺旋挤浆机，挤浆机将黑液挤出，粗浆用稀黑液稀释后进入地下粗浆贮池。
[0012]1.3粗选洗涤工段:
地下贮浆池的粗浆用泵送至2m2跳筛粗选，粗选后的浆经过4台串联的平面阀鼓式真空洗浆机组逆流洗涤。洗涤后的玉米秸杆浆经两段压力筛进行封闭式筛选，再过洗浆机洗涤后贮存至贮浆塔。
[0013]1.4 二次净化洗涤:
因本色浆不经过漂白，为减少浆中的尘埃封闭式筛选后再进行二次净化。贮浆塔的浆需用清水稀释后进入一级三段锥形除砂器，然后通过圆网浓缩后进入调浓浆池，由浆泵再次输送进入下台洗浆机洗涤后入贮浆池，供打浆抄造之用。
[0014]1.5主要设备:
辊式切草机:12t/h 蒸球:ZCQ 40m3 单螺旋挤浆机:ZLYA1100
平面阀鼓式真空洗浆机:40m3、60m3 外流式压力筛:ZSL34 2 m2
1.6工艺流程:
玉米秸杆一辊式切草机一除尘器一刮板运输机一螺旋预浸机一蒸球一喷放仓一单螺旋挤浆机一地下贮浆池一洗前浆池一2m2跳筛一4台串联平面阀鼓式真空洗浆机组一外流式压力筛一洗浆机一二次净化系统一调浓浆池一洗浆机洗涤一贮浆池一供抄纸打浆、抄造用。
[0015]1.7制浆工艺参数:
装锅量:6500±100公斤/球(绝干量计)；
蒸煮用碱量:16.5-18.5% ；
AQ 用量:3kg;
蒸煮压力:0.65-0.7MPa;
液比:1:3.8-4.5 ；
入球药液浓度:65±2 g/1,
药液温度:多80°C ;
蒸煮时间:3-4小时粗浆硬度:k=10-15 (高锰酸钾值)，
粗浆得率:多40%ο
[0016]2.玉米秸杆抄造本色生活用纸方法简述:
2.1打浆:
洗涤后的西贮浆塔的浆料，经中浓磨浆机打浆后，再经泵送至贮浆池、抄造池贮存。
[0017]2.2 抄造由抄造池打楽泵送至700m/min真空成形卫生纸机进行抄造、复卷。
[0018]2.3复卷、分切、包装
当生产本色软抽的时候，由人工将真空成形卫生纸机生产的本色纸纸辊吊至亚赛利盘纸分切机分切成所需包装软抽用的切盘，再将切盘吊至全利软抽机组生产线进行复卷包装成所需规格的本色软抽纸，打包入库；当生产本色卷纸的时候，由人工将本色卷纸辊吊至350C复卷机，复卷后经大回旋分切成所需的卷纸规格，人工包装，打包入库。
[0019]2.4主要设备:
中浓液压盘磨机:ZDPM500
造纸机:700m/min真空成形卫生纸机
盘纸分切机:亚赛利盘纸分切机1200m/min
软抽机:S0FIA-1900全利软抽生产机组
高速复卷机:YD-PL 350C
大回旋分切机:LS-160
2.5工艺流程:
贮浆池浆一磨浆机一抄前池一抄造池一上浆泵一一二段除砂一真空成形卫生纸机一盘纸分切机一软抽机组(复卷生产线)一包装打包入库。
[0020]2.6抄纸工艺参数:
进磨浆机浓度.》3.0%
磨浆电流:220A — 280A 叩解度:35-40°SR 纸机上浆浓度:0.15-0.35%
烘缸最高工作压力:0.8MPa 热交换器工作压力:1.0-1.2MPa 分散剂:^Ξ 2.5kg/1纸
粘缸剂:0.92-1.5 kg/t 纸剥离剂:0.85-2.1 kg/t 纸本色生活抽纸定量:15±0.5g/m2 本色生活卷纸定量:14.5±0.5g/m2。
[0021]本发明以宁夏和周边的玉米秸杆为原料，采用AQ+烧碱法进行了生产试验，经过不断的摸索改进，现在已能生产出符合轻工行业标准的本色高档生活用纸。
【主权项】
1.以玉米秸杆为原料制浆抄造本色生活用纸的方法，主要包括制浆和抄造两部分，其中，制浆方法包括干法备料、间歇蒸煮、粗浆洗涤、封闭式筛选、二次净化筛选洗涤、洗浆机再次洗涤；抄造工艺包括打浆、抄造；其特征在于干法备料是以玉米秸杆为原料，将收购来的玉米秸杆去穗、叶，保留其外皮及髓，主要是使用具有较好的纤维的玉米秸杆的外皮，挑选后经切草机切削成15-30mm长的料片，料片水分10-20% ;间歇蒸煮的工艺参数为: 装锅量:6500±100公斤/球(绝干量计)； 蒸煮用碱量:16.5-18.5% ； AQ (蒽醌或其衍生物)用量:3kg ; 蒸煮压力:0.65-0.7MPa;液比:1:3.8-4.5 ； 入球药液浓度:65±2 g/1, 药液温度:多80°C ; 蒸煮时间:3-4小时 粗浆硬度:k=10-15 (高锰酸钾值)， 粗浆得率:多40%ο2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于上述工艺条件下抄造工艺参数为: 进磨浆机浓度S 3.0% 叩解度:35-40°SR 纸机上浆浓度:0.15-0.35% 烘缸最高工作压力:0.8MPa 热交换器工作压力:1.0-1.2MPa 分散剂:^Ξ 2.5kg/1纸 粘缸剂:0.92-1.5 kg/t 纸 剥离剂:0.85-2.1 kg/t 纸 本色抽纸定量:15±0.5g/m2 本色卷纸定量:14.5±0.5g/m2。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于本发明方法生产的本色生活用纸工序中不经过漂白工序。
【专利摘要】以玉米秸秆为原料制浆抄造本色生活用纸的方法，本发明属于造纸技术领域，该方法主要包括制浆和抄造两部分，其中，制浆方法包括干法备料、间歇蒸煮、粗浆洗涤、封闭式筛选、二次净化筛选洗涤、洗浆机再次洗涤；抄造工艺包括打浆、抄造。本发明利用玉米秸秆为原料变废为宝，制浆、抄造生产本色生活用纸，与现有生产瓦楞纸相比，大大提高了纸的档次和水平,生产本色生活用纸，生产工序中无需漂白工序，节约了人力物力和生产成本，同时还减少了生产漂白生活用纸工序对人体健康的伤害。
【IPC分类】D21C3/02, D21H11/12, D21C3/22
【公开号】CN104928962
【申请号】CN201510203856
【发明人】张东红, 徐和刚, 赵峰, 李世杰, 李峰
【申请人】宁夏紫荆花纸业有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年4月27日