一种由禾草浆制得的食品包装纸及其制备方法

专利名称：一种由禾草浆制得的食品包装纸及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种由禾草浆制得的食品包装纸及其制备方法，更准确地说，涉 及由本色禾草浆和低亮度禾草浆制得的食品包装纸及其制备方法。
背景技术：
中国是小麦、水稻等禾草类作物的种植大国，每到收获季节，产生大量秸秆， 秸秆的处理、处置也成为人们日常生活中所关注的主要问题，由于无法处理、处 置这大量的秸秆，人们只得将大量的秸秆焚烧，或将秸杆入河，以减少大量的秸 秆堆压。
秸秆焚烧、秸秆入河所带来的危害是巨大的。它直接影响我们的生存环境， 危害我们的身体健康。随着秸秆的焚烧，大量的烟雾进入大气环境中，造成空气 能见度下降，严重影响交通运输，造成许多恶性交通事故。随着秸秆的焚烧,大 量的浓烟进入大气环境,使得空气中的氮氧化物和二氧化硫浓度值大大提高。由 于空气严重污染，人体运动耐受力降低，咳嗽眼睛疼，老人不适宜户外运动，婴 幼儿、成年人哮喘病率也比以前明显增多,部分人出现眼睛红肿、头昏目眩等症 状。
随着秸秆的入河，大量的有机物溶解进入水体，使得水体中有机物含量高， 色度变深。由于消耗大量的有机物，水中的溶解氧降低，直接影响水生生物生存 的环境,造成大面积的水生生物死亡。
造成秸秆焚烧、秸秆入河的主要原因主要有以下几个方面:(l)现有的综合利 用技术经济效益不显著,对农民缺乏吸引力；(2)成熟的综合利用技术投资回收周 期长，对社会资金吸引力不强，形不成规模。
目前，秸秆的综合利用方法主要为(l)利用秸秆还田；(2)利用秸秆中的 纤维进行编织，形成草帘等产品。
另外，秸秆还用来制浆造纸。我国有相当部分的中小造纸厂其所使用的造纸 原料为禾草类，如稻草，麦草，戸苇，戸竹，棉杆等等。
生活用纸、特别是食品包装纸是一种常用的生活消费用品，但是，处于心理
上对亮度的需要以及对一些物理指标的需求，通常采用以漂白木浆为主的纸浆制 造。目前国内外有些纸厂为节省木材资源，在制备食品包装纸时，也釆用草浆替 代木浆，以便降低成本。但作为代价将牺牲性能。而且无论是草浆还是木浆， 均采用漂白化学浆作为造纸原料。由于采用漂白浆，漂白工序将对环境造成巨 大的影响。另外，漂白过程还将产生对环境有害的化学物质。
此外，为了获得亮度高的纸张，往往会在造纸过程中添加造纸增白剂、颜料 等等。这既增加成本，又将对环境千万不利的影响。
例如，CN1598139A披露了一种抗菌消毒食品包装纸及其加工方法。为了达 到抗菌消毒的目的，在制桨过程中向纸浆中加入了季胺消毒剂。并且对最终制得 的食品包装纸进行高温烘干。
CN1306124A披露了一种食品包装纸生产工艺。为节省木材资源，纸浆原料 采用部分化学漂白蔗渣浆替代部分化学木浆。为使各项质量指标达到实用程度， 在制备过程中向纸浆中加入了湿强剂，柔软剂等化学添加剂。
然而，上述现有技术中所述的纸浆均为漂白浆，均需要经过漂白工序才能获 得，会对环境非常不利。另外，所述非木质纤维纸浆仅仅是作为纸浆原料的一部 分使用，它将与木浆等纸浆结合使用。没有从根本上解决木材资源的消耗问题。
迄今为止，尚未发现采用全草浆制备的食品包装纸，并且所述食品包装纸的 质量均达到并且超过行业和国家标准。更没有发现采用全草浆并且是本色桨制备 的食品包装纸，以及所述食品包装纸的制备方法。
由于国内许多禾草类纸浆生产企业沿用传统设备和传统工艺，以至于无法获 得高性能的纸桨。在造纸时、特别是制造食品包装纸时均需要对纸浆进行漂白， 以便获得性能相对良好的纸浆。因此，现有技术中禾草类纸浆制得的纸张，质量 难以达到食品包装纸的质量标准。都需要通过其它辅助手段，如添加各种造纸助 剂，结合木浆等等。有鉴于此，特提出本发明。

发明内容
本发明的目的之一在于提供一种由禾草浆制得的食品包装纸。
本发明的另一个目的在于提供一种制备食品包装纸的方法。
具体地说，本发明所提供的食品包装纸采用未经漂白的禾草桨，如本色浆或
低亮度浆。因此，本发明提供一种由禾草浆制得的食品包装纸，定量为50.0土2.5
g/m2或60.0土3.0g/m2。
所采用的禾草浆为未经漂白的禾草浆，其亮度35-45%IS0。
另外，所述食品包装纸的裂断长(纵横向平均)3.2-7.6km，横向耐折度 15-35次，横向撕裂度400-500mN，表面吸收重量25-35g/m2，耐破度180-240KPa。
在本发明中，所述本色浆为未草类原料经蒸煮，洗浆得到的纸浆。低亮度浆 指的是未草类原料经蒸煮，洗浆，氧脱木素后获得的纸浆。
在本发明中，为制备食品包装纸所使用的未草浆包括本色浆和低亮度浆。它 们可以单独使用，也可以混合使用。
优选的是，采用50-60%重量的禾草浆和40-50%重量的本色木浆来制备所述 食品包装纸。
另外，本发明所述食品包装纸中不含现有技术制备食品包装纸常用的增白剂 和染料。
在本发明中，所述的食品包装纸不仅仅局限于传统意义上的食品包装纸，还 包括与食品包装纸的各项性能、质量指标相同或相近的各种各样的纸张。
另外，本发明食品包装纸的纸浆原料可通过现有技术中的设备和工艺来制 备。所述禾草浆包括由麦草、稻草、戶竹、芦苇和棉杆中的一种或者一种以上经 蒸煮以及常规制浆方法制得的纸浆，蒸煮时所得到的浆的硬度为高锰酸钾值16 _25，优选16-23，更优选17-21。所述常蒸煮包括亚铵法和碱法，所述的碱法 包括蒽醌一烧碱法、硫酸盐法或碱性亚钠法。
其中所述的亚铵法包括如下步骤
(1) 在去除杂质的禾草原料中加入蒸煮药剂，其中亚硫酸铵的用量为绝干原 料量9_15%，液比为1: 2—9;
(2) 通入蒸汽加热，加热温度为100-175°C，加热时间为100-170分钟； 所述的蒽醌一烧碱法包括如下步骤
(1) 在去除杂质的未草原料中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化钠计对 绝干原料量9一17%，液比为l: 2—9，蒽醌加入量为绝干原料量的0.5 — 0.8%。；
(2) 通入蒸汽进行加热，加热温度为100-175°C，加热时间为100-170分钟； 所述的硫酸盐法包括如下步骤
(1) 在去除杂质的禾草原料中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化钠计对 绝干原料量8—13%,液比为l: 2—9，硫化度为5—9%;
(2) 通入蒸汽进行加热，加热温度为110-175°C，加热时间为100-170分钟； 所述碱性亚钠法包括
(1) 在去除杂质的禾草原料中加入蒸煮药剂，其中，氢氧化钠用量以绝干原 料重量计为11一9-17%，亚硫酸钠为4-8%,蒽醌为0.02 — 0.08%，蒸煮液比为 1:2-9;
(2) 通入蒸汽进行加热，加热温度为100-170°C，加热时间为100-170分钟； 另外，所述亚铵法、蒽醌-一烧碱法、硫酸盐法和碱性亚钠法的步骤(1)之
前还包括对禾草原料进行浸渍的过程。 所述的亚铵法包括如下步骤
(1) 在未草类秸秆中加入蒸煮药剂，其中亚硫酸铵的用量为绝千原料量9
一13%，液比为1: 2 — 4;
(2) 通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为100 — 120'C时保温20—40分 钟，进行小放汽，继续加热升温至165—173。C，保温60—90分钟；
所述的蒽醌-烧碱法包括如下步骤
(1) 在禾草类秸秆中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原 料量9一12%，液比为l: 2—4，蒽醌加入量为绝干原料量的O. 5 — 0.8%。；
(2) 通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为100 — 120。C时保温20 — 40分 钟，进行小放汽，继续加热升温至165 — 173。C，保温60—90分钟；
所述的硫酸盐法包括如下步骤
(1) 在未草类秸秆中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原 料量8_11%，液比为l: 2—4，硫化度为5—8%;
(2) 通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为110 — 14(TC时保温20—40分 钟，进行小放汽，继续加热升温至165—173'C，保温60 — 90分钟；
所述碱性亚钠法包括
(1) 在麦草原料中加入蒸煮药剂，其中，氢氧化钠用量以绝干原料重量计 为11一15%，亚硫酸钠为2 — 6%，蒽醌为0.02 — 0. 08%，蒸煮液比为1:3-4;
(2) 通入蒸汽进行加热，加热升温至温度为100 — 12(TC时保温20—40分 钟，进行小放汽，继续加热升温至160-165°C，保温60-90分钟。
上述方法的步骤(1)之前还可以包括对未草类秸秆进行浸渍的过程。优选 的是，使浸渍液比达到l: 2—4。浸渍时间和温度可以根据所用禾草类秸秆来调 整，这种调整对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。然而，优选在常压下
于85'C或更高的温度下于螺旋浸渍器中保温并混合10分钟或更长时间。更优选 在85 — 95'C之间保温混合10 — 40分钟，这样使浸渍液与原料充分接触，使原料 的浸渍均匀完全。在对原料进行浸渍之前，可以采用现有技术对原料进行初步处 理，即采用常规的干、湿法备料，以除去叶、穗、谷粒、髓等杂质，这样可以减 轻后续工艺的压力，并提高草浆的质量。干、湿法备料可采用现有常规设备，如 切草机、筛选机、除尘机、湿法洗涤搓草机、斜螺旋脱水机等。经过备料后的去
除水分的禾草类纤维原料也可以为精料，扣除未草的水分为绝干草， 一般草片的 长度在15—30mm，原料的备料工艺为本领域技术人员公知技术。
由于高温蒸煮以及化学蒸煮药液的使用，原料中的木素、纤维素和半纤维素 以及其它成分均会发生一定的化学变化，受到不同程度的降解和损伤。针对禾草 类植物纤维这种特殊的制浆原料，本发明的方法中，对化学蒸煮药液进行了严格 的控制，将其浓度降低，减少对制浆所需要成分如纤维素、半纤维素的降解和损 伤。同时，在高温蒸煮的过程中，本发明的方法中采用尽可能减少保温时间的方 法，使得禾草类植物处于高温的时间縮短，因而减少了未草类植物原料中纤维素 和半纤维素的降解。因此，本发明的方法中最大限度的保护了未草类植物原料中 制浆所需的成分，同时大大縮短了保温时间，大大减少了能耗。
根据需要，在制备本发明所述食品包装纸时，除禾草浆以外，还可使用其它 造纸工业中常用的纸桨，如本色或漂白的棉浆，木浆等等。
本发明所述食品包装纸可采用现有技术中常用的方法来制备，只要所述制备 方法能够制备出满足本发明质量要求的食品包装纸。另外优选采用本发明中所述 的方法，该方法包括如下步骤
未草一蒸煮一洗涤一氧脱木素一打浆一抄造
其中取消了制浆中通常采用的漂白工序，取而代之的是氧脱木素。另外，在 打浆工序中不添加增白剂和染料。其直接的结果是，大大降低了成本。减少了最 终产品食品包装纸中的有害化学成分。对环境保护也有关特别重大的意义。
现有技术生产食品包装纸用浆的制浆工艺通常是
禾草一蒸煮一洗涤一氯漂白一打桨(添加增白剂、颜料、染料) 一抄造
本发明食品包装纸用浆的制浆工艺为
未草一蒸煮一洗涤一氧脱木素一打衆一抄造 从以上制浆造纸工艺中可以看出，现有的生产工艺和生产方式与本发明的生
产工艺和生产方式存在很大的不同，本发明的方法取消了严重危害大众健康的增 白剂、有氯漂白和各种染料，增加了纤维得率，消除了纸中的剧毒物质。取而代 之的是氧脱木素工序，所述氧脱木素工序可以采用现有技术中常规的设备、常用 的氧脱木素工艺。优选的氧脱木素包括
1) 调节蒸煮后所得高硬度浆的浓度；
2) 将该浆泵送至氧脱木素反应塔，并加入氢氧化钠和氧气；以及
3) 该浆在该氧脱木素反应塔内进行氧脱木素反应，得到硬度为高锰酸钾值 10-14，相当于卡伯价13-19. 8的高硬度浆。
更为优选的是，氧脱木素反应后得到的浆硬度为高锰酸钾值11一13，相当 于卡伯价为14. 5-17. 9。
对氧脱木素后浆的硬度进行控制，是为了一方面保证木素被尽可能的脱去， 另外一方面又保证了得到的桨的强度。
所述的调节蒸煮后所得高硬度浆的浓度是指将所述浆的浓度调节为8 — 18 %，也就是说，优选在中浓条件下进行氧脱木素。中浓氧脱木素的主要优点是 投资较少；由于中浓混合和泵送技术的成功，浆料的处理比高浓容易得多。
所述的氧脱木素优选为单段氧脱木素，在氧脱木素反应塔中进行。在氧脱木 素过程中，所述的浆在该反应塔进口处的温度优选为95 — 10(TC，压力优选为0. 9 —1.2MPa，出口处的温度为100 — 105。C，压力为0. 2 —0. 4MPa。
所述的氧脱木素中用碱量以氢氧化钠计对绝干浆量的2-4%,氧气的加入量 优选为每吨浆20—40kg;所述浆在该反应塔内的反应时间为60—90分钟。本发 明所述的单段氧脱木素的工艺参数温度较低，时间较长，主要是为了更加温和的 进行脱木素反应，尽量避免对纤维素的降解。
本发明所述的制浆过程中木素脱除率为86—98%。
所述的氧脱木素处理之前优选将纸浆输送到一浆管，由中浓浆泵输送到氧反 应塔。
所述氧脱木素过程中优选加入绝干浆重量0. 2 — 1%的镁盐作为保护剂。 由于本发明的食品包装纸由本色禾草浆或低亮度禾草浆制得，节省了木材， 降低了成本，因此，具有巨大的经济效益和社会效益。另外还由于在制浆过程中 省去了氯漂白，以及减少了各种造纸助剂的添加，因此，使得最终产品食品包装 纸中的有害化学成分大大减少，或彻底消除。总体而言，本发明具有如下优点及
有益效果。
1、 在环境保护方面
造纸行业污染的特殊之处在于传统含氯漂白废液的排放，废液中不但含有COD 和BOD等常见的水环境污染因子，而且还含有其他特殊污染物。例如氯化漂白、次氯 酸盐漂白等，次氯酸盐漂白时生产的三氯甲烷，每漂白1吨蔗渣浆所排出的废液约含 150—250g，每漂白1吨木浆出的废液约含700g，氯化漂白除了产生三氯甲烷外，废 液中还含有40多种有机氯化物，其中以各种氯代酚为最多，如二氯代酚、三氯代酚， 还有二噁英(dioxins)和氯代呋喃(furans)产物，其中有不少是剧毒的。AOX具有 致畸、致癌、致突变的危害。西欧、香港、台湾、日本、韩国等发达国家和地区在办 公用纸生产过程中规定了有害物质的加入，不得使用含氯漂白剂和荧光增白剂，对生 产过程有害含量也进行了强制性要求，日本控制亮度(《70%)来避免过量使用荧光 增白剂。
他们的标准是污水中COD《20Kg/吨纸；AOX《0. 3Kg/吨纸。要解决水污染问题， 对企业、对社会来说都要付出高昂的代价。本发明生产食品包装纸的制浆杜绝了 AOX 的产生，降低了废水中的BOD和COD，减少了生产环节，也就是减少了用水量和废水
的排放量，减少和杜绝了有毒物质的产生，另外，本发明生产食品包装纸的浆，纤维 得率和纤维强度都有很大的提高，并且能够生产可与木浆生产的食品包装纸相比质量
指标的纸，这样对森林和环境都起到了很好的保护作用。
2、 在节约能源，降低成本方面
两种工艺的对比很明显可以看出，生产食品包装纸减少了漂白工序，漂白在整个 制浆过程中的生产成本约占13%，按照制浆、造纸工艺标准，吨浆的亮度每提高l度， 将在其中多添加10千克漂白剂(有效氯)；抄造亮度为87度以下的纸，纸的亮度每提 高1度，将在造纸过程中多添加卜2千克荧光增白剂，如果要求亮度达到87度以上，增 白剂的添加量达到原添加量7—8倍，同时，生产过程中的漂白剂和荧光增白剂残液排 入水中还会加重对造纸废水的污染，增加企业水处理的成本。而使用本色浆就会取消 了一切由于漂白和添加增白剂所带来的成本。
另外，浆料未经漂白，纤维的强度将提高30%-50% ，纤维得率提高4-6% ，实 验表明，随着纸桨亮度的提高，纤维得率将会明显降低。因此生产低亮度食品包装纸 是对社会资源的一种节约，也是贯彻执行了国家关于建立节约型及环保型企业的根本 原则。3、 在影响大众健康方面
文化用纸和办公用纸类方面经科学验证，纸张越白，在日光灯下的反射光就越强， 对视觉神经的刺激也就越强，从而导致人的视力下降。高亮度的纸张对少年儿童视力 的影响更大，轻则在短时间内造成视觉疲劳，重则会影响少年儿童视力的发育。另外， 荧光增白剂、漂白剂都会对人的身体造成很大的危害，轻则引发各种皮肤疾病，重则 治癌物质之一，可使人体细胞发生畸变，发改委07年委托造纸标委会对纸张亮度，制 定了强制性行业标准，其主要内容是限制了亮度的最高值，这就表明高亮度纸张对大 众健康的危害已引起了国家的重视。
生活用纸虽然国家已制定了相关的标准，但是由于造纸行业传统工艺的约束，从 根本上无法杜绝AOX等剧毒物质的生成，只有生产低亮度的纸张，才可能从根本上消 除对环境的不利影响。
本色未草浆，更加环保、卫生。目前，在美国、西欧等发达国家强制推行使用未 经漂白和添加颜料染料的本色木浆，用于生产环保型食品包装纸，因此，低亮度的食 品包装纸适应了国际消费者的需求。
4、 消除了纸中的剧毒物质，本色禾草浆生产环保型产品。生产的食品包装纸对 人体皮肤没任何刺激或不良反应，更加环保、卫生。
具体实施例方式
下面将结合实施例对本发明进行更为详细的说明。需要指出的是，下面给出 的实施例只是说明性的，并不对本发明的保护范围构成限定。本领域普通技术人 员在不违背本发明的精神下可进行各种改进和变更，并且这些改变和变更均落入 本发明的保护范围之内。本发明的保护范围由所附的权利要求书为准。
在下列实施例中测得的各项质量指标均在如下条件下测量温度23. TC 相对湿度50.9%(平衡后)。
实施例1
(一)利用亚铵法蒸煮法获得稻草浆
在稻草秸秆中加入蒸煮药剂，其中亚硫酸铵的用量为绝干原料量9%，液比 为l: 3，通入蒸汽进行加热，加热升温至120'C，保温及小放气60分钟，，继续 加热升温至165'C，升温和保温120分钟，得到浓度为8%的浆，浆的硬度为高 锰酸钾值16，打浆度25。SR。
(二) 氧脱木素，浓度为10%的高硬度浆输送到中浓浆管，经中浓浆泵输送到 氧脱木素反应塔。加入的2%的氧气和3.5%的氢氧化钠碱溶液混合，并通入蒸汽 将该浆加热升温。该浆充分混合后进入氧脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入 量为绝干浆量的1%，进口温度95'C，压力0.9Mpa，停留75分钟使该浆能进行 充分的脱木素反应，塔顶温度为10(TC，压力保持为0.3MPa。
(三) 以70%重量的未漂草浆和30%重量的未漂木浆分别进行打浆；草浆打 浆度34。SR，打浆湿重为1.5g，木浆打浆度18。SR，打浆湿重为10g。
(四) 按常规工艺抄造食品包装纸，所述食品包装纸的各项质量指标如下
定量58.6 g/m2; 裂断长(纵横向平均)4.5km;
横向耐折度18次；
耐破度220kPa 。
实施例2
(一)麦草秸秆亚铵法制备麦草浆
浸渍液浸渍麦草秸秆，使液比达到l: 2，在常压下于85'C于螺旋浸渍器中 保温和混合10分钟，浸渍液为绝干原料量为4%的氢氧化钠溶液。
在一部分麦草秸秆中加入蒸煮药剂，其中亚硫酸铵的用量为绝干原料量 13%，液比为1: 4;通入蒸汽进行加热，加热升温至12(TC，保温及小放气65 分钟，继续加热升温至173'C，升温和保温共130分钟；得到浓度为15%的桨， 浆的硬度为高锰酸钾值22，打浆度11.6。SR。
(二) 氧脱木素，浓度为10%的高硬度浆输送到中浓浆管，经中浓浆泵输送到 氧脱木素反应塔。加入的3%的氧气和4%的氢氧化钠碱溶液，并中通入蒸汽将 该浆加热升温。该浆充分混合后进入氧脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入量 为绝干浆量的0.8%，进口温度10(TC，压力UMpa，停留80分钟使该浆能进行 充分的脱木素反应，塔顶温度为104'C，压力保持为0.4MPa。
(三) 以70%重量的未漂草浆和30%重量的未漂木浆分别进行打浆；草浆打 浆度34。SR，打浆湿重为1.6g，木浆打浆度19 。SR,打浆湿重为11.4 g。
(四)按常规工艺抄造食品包装纸，所述食品包装纸的各项质量指标如下 定量61.3g/m2;
亮度39%ISO; 裂断长(纵横向平均)5.2km;
横向耐折度29次
耐破度190 kPa 。
实施例3
(一) 麦草秸秆碱-蒽醌法制浆
向实施例2中浸渍过的麦草原料中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化
钠计对绝干原料量9%，液比为l: 2.8，蒽醌加入量为绝干原料量的0.5%。；通入
蒸汽进行加热，加热升温至13(TC，保温及小放气50分钟，继续加热升温至165 'C，升温和保温共110分钟；得到浓度为8%的浆，浆的硬度为高锰酸钾值20， 打浆度24°SR。
(二) 氧脱木素，浓度为10%的高硬度浆输送到中浓浆管，经中浓桨泵输送到 氧脱木素反应塔。加入4%的氧气和3%的氢氧化钠碱溶液，并通入蒸汽将该浆 加热升温。该浆充分混合后进入氧脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入量为绝 干浆量的0.8%，进口温度100°C，压力1.2Mpa，停留90分钟使该浆能进行充分 的脱木素反应，塔顶温度为104'C，压力保持为0.4MPa。
(三) 以70%重量的未漂草浆和30%重量的未漂木浆分别进行打浆;草浆打 浆度34。SR，打浆湿重为1.7g，木浆打浆度19。SR，打浆湿重为11.6g。
(四) 按常规工艺抄造食品包装纸，所述食品包装纸的各项质量指标如下 定量60.8 g/m2
亮度40%ISO;
裂断长(纵横向平均)6.2km;
横向耐折度35次；
耐破度210kPa。 实施例4
(一)将麦草秸秆分别用亚铵法和蒽醌-烧碱法蒸煮
浸渍液浸渍麦草秸秆，使液比达到l: 4，在常压下于95'C于螺旋浸渍器中 保温和混合40分钟，浸渍液为绝干原料量为4%的氢氧化钠溶液与波美度11的 黑液的混合液。
在一部分麦草秸秆中加入蒸煮药剂，其中亚硫酸铵的用量为绝干原料量 10%，液比为l:3;通入蒸汽进行加热，加热升温至11(TC，保温及小放气60,
继续加热升温至170°C， ll(TC，保温及小放气60;得到浓度为9%的浆，浆的 硬度为高锰酸钾值18(A浆)，打浆度18.5。SR。
在另一部分麦草秸秆中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干
原料量12%,液比为l: 4，蒽醌加入量为绝干原料量的0.8%;通入蒸汽进行加
热，加热升温至12(TC，保温及小放气50，继续加热升温至173'C，升温和保温 140分钟；得到浓度为15%的浆，浆的硬度为高锰酸钾值22(B浆)，打浆度11.6 。SR。
(二) 氧脱木素，分别利用A浆和B浆浓度为10%的高硬度浆经洗涤、挤浆、 疏解后，混合均匀输送到中浓桨管，经中浓浆泵输送到氧脱木素反应塔，加氧和 碱并通蒸汽加热，经氧脱木素充分反应后得的A浆和B浆混合后未漂麦草浆。
(三) 以70%重量的未漂草浆和30%重量的未漂木浆分别进行打浆；草浆打 浆度34。SR，打浆湿重为1.8g，木浆打衆度20。SR，打浆湿重为12g。
(四)分别利用A浆和B浆按常规工艺抄造食品包装纸，所述食品包装纸 的各项质量指标如下 定量62.1 g/m2;
亮度40%ISO;
裂断长(纵横向平均)5.3km;
横向耐折度31次
耐破度190 kPa 。 实施例5
(一)硫酸盐法蒸煮制备芦苇浆
浸渍液浸渍芦苇秸秆，使液比达到l: 3，在常压下于9(TC于螺旋浸渍器中 保温和混合30分钟，浸渍液为绝干原料量为4%的氢氧化钠溶液与波美度14的 黑液的混合液。
在芦苇秸秆中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量 8%，液比为l: 2，硫化度为5%;通入蒸汽进行加热，加热升温至130'C，保温 及小放气60分钟，继续加热升温至165°C，升温和保温130分钟；得到浓度为8
%的浆，浆的硬度为高锰酸钾值20，打浆度14。SR。
(二) 氧脱木素，浓度为10%的高硬度浆输送到中浓浆管，经离心式中浓浆泵 输送到氧脱木素反应塔。加入3%的氧气和3.5%的氢氧化钠后进入氧脱木素反应 塔，保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆量的0.8%，进口温度95'C，压力1.1Mpa， 停留75分钟使该浆能进行充分的脱木素反应，塔顶温度为IO(TC，压力保持为 0.4MPa。
(三) 以65%重量的未漂草浆和35%重量的未漂木浆分别进行打浆；草浆打 浆度34。SR，打浆湿重为2.0g，木浆打浆度19。SR，打浆湿重为11 g。
(四)按常规工艺抄造食品包装纸，所述食品包装纸的各项质量指标如下 定量51g/m2; 亮度42%ISO; 裂断长(纵横向平均)6.6km; 横向耐折度30次；
耐破度200kPa。 实施例6
(一) 将芦竹秸秆硫酸盐法蒸煮
在芦竹秸秆中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量
11%，液比为1: 4，硫化度为9%;通入蒸汽进行加热，加热升温140'C，保温
及小放气55分钟，继续加热升温至173°C，升温和保温130分钟；得到浓度为 15%的浆，浆的硬度为高锰酸钾值25(D浆)，打浆度10。SR;
(二) 氧脱木素，浓度为10%的高硬度浆输送到中浓浆管，经离心式中浓浆泵 输送到氧脱木素反应塔。加入3%的氧气和3.5%的氢氧化钠碱溶液，并通入蒸汽 将该浆加热升温。该浆充分混合后进入氧脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入 量为绝干浆量的0.8%，进口温度95'C，压力l.lMpa，停留75-85分钟使该桨能 进行充分的脱木素反应，塔顶温度为10(TC，压力保持为0.4MPa。
(三) 以60%重量的未漂草浆和40%重量的未漂木浆分别进行打桨；草浆打 浆度34。SR，打浆湿重为2.1g，木浆打浆度20。SR，打浆湿重为11.7g。
(四) 按常规工艺抄造食品包装纸，所述食品包装纸的各项质量指标如下 定量48.6g/m2; 亮度43%ISO; 裂断长(纵横向平均)7.2km; 横向耐折度40次
耐破度190 kPa 。 实施例7
(一) 将麦草秸秆分别用亚铵法和蒽醌-烧碱法蒸煮
亚铵法蒸煮同实施例3在另一部分麦草秸秆中加入蒸煮药剂，其中用碱量 为以氢氧化钠计对绝干原料量11%，液比为1: 3，蒽醌加入量为绝干原料量的 0.7%;通入蒸汽进行加热，加热升温至110°C，保温及小放气50分钟，继续加 热升温至169'C，升温和保温共135分钟；得到浓度为14%的浆，浆的硬度为高 锰酸钾值21。
(二) 将上述两种浆料混合，并进行氧脱木素，浓度为10%的高硬度浆输送 到中浓浆管，经中浓浆泵输送到氧脱木素反应塔。加入4%的氧气和3%的氢氧 化钠碱溶液，并通入蒸汽将该浆加热升温。该浆充分混合后进入氧脱木素反应塔， 保护剂为硫酸镁，加入量为绝干浆量的0.8%，进口温度10(TC，压力0.9Mpa， 停留90分钟使该浆能进行充分的脱木素反应，塔顶温度为104°C,压力保持为 0.3MPa。
(三) 以55%重量的未漂草浆和45%重量的未漂木浆分别进行打浆；草浆打 浆度34。SR，打浆湿重为1.8g，木浆打浆度21 °SR，打浆湿重为12.6g。
(四) 按常规工艺抄造食品包装纸，所述食品包装纸的各项质量指标如下
定量52g/m2;
亮度39%ISO;
裂断长(纵横向平均)5.6km;
横向耐折度35次；
耐破度215kPa 。 实施例8 '
(一)碱性亚纳法蒸煮制备芦竹浆
在芦竹秸秆中加入蒸煮药剂，其中氢氧化钠用量以绝干原料重量计为11%，
亚硫酸钠为2%，蒽醌为0.02%，蒸煮液比为1:3;通入蒸汽进行加热，加热升温 至11(TC，保温及小放气60分钟，继续加热升温至16(TC，升温和保温共140分 钟；得到浓度为8%的浆，浆的硬度为高锰酸钾值20，打浆度lfSR;
(二) 氧脱木素，浓度为10%的高硬度浆输送到中浓浆管，经中浓浆泵输送到 氧脱木素反应塔。加入3%的氧气和3.5%的氢氧化钠碱溶液，并通入蒸汽将该浆 加热升温。该充分混合后进入氧脱木素反应塔，保护剂为硫酸镁，加入量为绝干 浆量的0.8%，进口温度95'C，压力l.lMpa，停留85分钟使该浆能进行充分的 脱木素反应，塔顶温度为10(TC，压力保持为0.4MPa。
(三) 以80%重量的未漂草浆和20%重量的未漂木浆分别进行打浆；草浆打 浆度34。SR，打浆湿重为1.9g，木浆打浆度22。SR，打浆湿重为13 g。
(四) 按常规工艺抄造食品包装纸，所述食品包装纸的各项质量指标如下 定量50.6g/m2;
亮度44%ISO;
裂断长(纵横向平均)6.4km;
横向耐折度41次；
耐破度230 kPa 。 实施例9
(一) 碱性-亚纳法制备芦竹浆
在芦竹秸秆中加入蒸煮药剂，其中氢氧化钠用量以绝干原料重量计为15%， 亚硫酸钠为6%，蒽醌为0.08%，蒸煮液比为1: 4;通入蒸汽进行加热，加热升 温至120'C，保温及小放气60分钟，继续加热升温至165'C，升温和保温共120 分钟；得到浓度为10%的浆，浆的硬度为高锰酸钾值20;
(二) 以80%重量的未漂草浆和20%重量的未漂木浆分别进行打浆；草浆打 浆度34。SR，打浆湿重为1.5g，木桨打浆度22。SR，打浆湿重为13 g。
(三) 按常规工艺抄造食品包装纸，所述食品包装纸的各项质量指标如下
定量52.1 g/m2
亮度40%ISO;
裂断长(纵横向平均)5.2km;
横向耐折度22次
耐破度200kPa 。
权利要求
1、一种由禾草浆为原料制得的食品包装纸，其特征在于所采用的禾草浆为未经漂白的禾草浆，其亮度35-45％ISO。
2、 根据权利要求1所述的食品包装纸，其特征在于，所述食品包装纸的裂断长(纵 横向平均)3. 2-7. 6km，横向耐折度15-35次，横向撕裂度400-500mN。
3、 根据权利要求1或2所述的食品包装纸，其特征在于，其表面吸收重量 25-35g/m2，耐破度180-240KPa。
4、 根据权利要求3所述的食品包装纸，其特征在于，所述禾草浆包括由麦草、 稻草、芦竹、芦苇和棉杆中的一种或者一种以上经蒸煮以及常规制桨方法制得的 纸浆，蒸煮时所得到的浆的硬度为高锰酸钾值16 — 25，优选16-23，更优选17-21 。
5、 根据权利要求4所述的食品包装纸，其特征在于，所述蒸煮包括亚铵法和碱 法，所述的碱法包括蒽醌一烧碱法、硫酸盐法或碱性亚钠法。
6、 根据权利要求5所述的食品包装纸，其中所述的亚铵法包括如下步骤 (l)在去除杂质的禾草原料中加入蒸煮药剂，其中亚硫酸铵的用量为绝干原料量9一15%，配氢氧化钠量为绝干原料量的0-8%，液比为l: 2 — 9; (2)通入蒸汽加热，加热温度为100-175°C，加热时间为100-170分钟； 所述的蒽醌一烧碱法包括如下步骤(1) 在禾草原料中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量9一 17%，液比为l: 2 — 9，蒽醌加入量为绝干原料量的O. 5_0.8%。；(2) 通入蒸汽进行加热，加热温度为100-175°C，加热时间为100-170分钟；所述的硫酸盐法包括如下步骤(1) 在去除杂质的禾草原料中加入蒸煮药剂，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量8_13%，液比为l: 2—9，硫化度为5_9%;(2) 通入蒸汽进行加热，加热温度为110-175°C，加热时间为100-170分钟；所述碱性亚钠法包括(1) 在去除杂质的禾草原料中加入蒸煮药剂，其中，氢氧化钠用量以绝干原料重量计为9-17%，亚硫酸钠为4-8%，蒽醌为0. 02—0. 08°/。，蒸煮液比为1:2-9;(2) 通入蒸汽进行加热，加热温度为100-170°C，加热时间为100-170分钟。
7、 根据权利要求6所述的食品包装纸，其特征在于，所述亚铵法、蒽醌-—烧碱 法、硫酸盐法和碱性亚钠法的步骤(1)之前还包括对禾草原料进行浸渍的过程。
8、 根据权利要求1-7之一所述的食品包装纸，其特征在于，除禾草浆以外，还 可包含其它造纸工业中常用的纸浆。
9、 根据权利要求8所述的食品包装纸，其中所述工业中常用的纸浆为本色木浆， 其与禾草浆的配比为50-80%重量的未草浆，20-50%重量的本色木浆。
10、 权利要求l-9任一项所述的食品包装纸的制备方法，其特征在于，包括禾草 蒸煮，洗涤，氧脱木素，打浆，和抄造。
11、 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在蒸煮前对禾草原料进行浸渍。
12、 根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，氧脱木素的工艺条件为1) 调节蒸煮后所得高硬度浆的浓度；2) 将该浆泵送至氧脱木素反应塔，并加入氢氧化钠和氧气；以及3) 该浆在该氧脱木素反应塔内进行氧脱木素反应，得到硬度为高锰酸钾值10-14， 相当于卡伯价13-19. 8的高硬度浆。
13、 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，采用中浓单段氧脱木素工艺， 氧脱木素后浆硬度为高锰酸钾值11一13。
全文摘要
本发明涉及一种由禾草浆制得的食品包装纸及其制备方法。首先利用禾草进行制浆，然后将制得的纸浆作为制备食品包装纸的原料，用于抄造食品包装纸。其中所述食品包装纸的亮度从35-45％ISO，裂断长(纵横向平均)3.2-7.6km，横向耐折度15-35次，横向撕裂度从400-500mN，表面吸收重量25-35g/m2，耐破度180-240KPa。由于全部采用了禾草浆或主要采用禾草浆制备食品包装纸，并且所述纸浆不经漂白，不仅使生产成本大大降低，而且对环境非常友好，所制得产品可取得良好的经济效益。
文档编号D21C9/00GK101353873SQ20081021407
公开日2009年1月28日 申请日期2008年7月28日 优先权日2007年12月5日
发明者宋明信, 徐金香, 李洪法, 杨吉慧, 毕衍金, 陈松涛, 麻中锋 申请人:山东福荫造纸环保科技有限公司