专利名称：一种玉米秸秆制备的纸浆、其制备方法及其制成的纸制品的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种玉米秸秆纸浆、玉米秸秆纸浆的制备方法、以及玉米秸秆纸浆制成的文化用纸品、生活用纸品。
背景技术：
由于目前世界范围的木材资源的短缺日益加重，在不破坏森林和环境的情况下生产纸浆和造纸成为各造纸企业追求的目标。作为解决这一问题的方案，利用一年或两年生植物如农田废物、竹子、制糖后废弃的甘蔗秆、稻麦草等作为主要材料而由非木材植物纤维制造纸浆的技术一直受到关注。虽然现有技术中对利用各种一年或两年生植物制浆进行了研究，并得到性能良好的非木材纤维纸浆，但通常认为玉米秸秆中纤维素的含量太低，例如，麦草中纤维素的含量约40%，而玉米秸秆中纤维素的含量约30%，因此玉米秸秆的得浆率低，制备流程太长；而在备料过程中，需要去除大量的叶子等，也难以得到高的得浆率，为此现有技术甚至采用除叶除髓玉米秸秆的方式进行处理，具体如下“玉米秸秆在制浆造纸工业中的应用研究”(华东纸业，2009年05期)公开了一种玉米秸秆皮穰分离后，秸皮采用烧碱-蒽醌法制浆，秸穰经过化学改性后与秸皮浆混合抄纸，大大改善了浆的性能，抗张指数、耐破指数、撕裂指数及耐折度都得到了显著改善。“玉米秸秆废弃物在制浆造纸领域中的应用”(山东轻工业学院，制浆造纸工程专业硕士论文，2008-11-18)公开了玉米秸穰在造纸领域中的研究，玉米秸皮中纤维素的含量高于麦草，而木素含量较麦草低，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。在相同的蒸煮条件下，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。CEH三段漂白后，秸皮浆白度可以达到74. 5% ISO，可漂性和强度性能稍逊于麦草浆。经过改性处理的玉米秸穰加入到秸皮浆中后，大大改善秸皮浆的强度性能。经过处理条件的优化，对玉米秸穰进行改性处理后，白度可以达到80% ISO。强度性能分析表明，秸穰与未打浆浆料混合时，强度性能的改善幅度较大，对打浆浆料的改善作用也很明显，如改性秸穰与经打浆的APMP浆配抄时，当秸穰含量为40%时，抗张指数增加了 25. 14%，撕裂指数增加了 2. 39%，耐破指数增加了 18. 96%。“玉米秸秆的综合利用”(大连轻工业学院，制浆造纸工程专业，2007-11-06)公开了一种用玉米秸秆外皮造纸、用髓制作模压缓冲包装材料的综合利用技术进行了试验研“除髓玉米秆亚铵法蒸煮浅探”(大连轻工业学院，2007，5期，Ρ30-32)公开了除髓玉米秆亚铵法制浆蒸煮，所得的蒸煮的较佳工艺条件如下最高温度165°C，保温时间2. 5 小时，液比1 6，亚铵用量20%，蒽醌用量0.05%，亚硫酸钾用量2%，氧化镁用量3%。优化的纸浆的各项参数为粗浆得率58. 93%,白度42. 5% ISO,高锰酸钾值8. 96。专利CN00819684. 2公开了一种玉米秆制备纸浆的方法，该方法中，玉米杆经过除叶除髓处理，实际上属于玉米秸皮制浆，蒸煮过程中的高温保温时间为1. 5-4小时，高温保温的时间较长，蒸煮药液对秸秆中的半纤维素的降解和损伤较大，浆得率低。上述文献公开的技术方案所得到的纸浆在实验室获得了较好的各项参数，但是其备料过程中需除髓除叶，备料复杂，难以实现工业化生产，另外，除髓后秸秆的利用率太低， 且制得的纸浆的成本太高。现有技术中玉米秸秆整体制浆遇到的技术问题主要是浆得率低、纸浆的颜色重、 纸浆的理化性能参数和木浆有一定差距，无法用于高档的文化用纸和生活用纸。通常文化用纸是指印刷用纸，也叫胶版纸，或者是轻量涂布纸的简称，一般在60 克到120克之间，低于60克的是书写纸了，高于120克有涂布有光泽度的叫双铜纸。胶版纸和双铜纸均为高档纸制品。生活用纸指为照顾个人居家，外出等所使用的各类卫生擦拭用纸，包括卷筒卫生纸、抽取式卫生纸、盒装面纸、袖珍面纸、纸手帕、餐巾纸、擦手纸、厨房纸巾。现有技术的文化用纸和生活用纸存在着诸多的缺点，多使用原生木浆，由于需要砍伐大量的木材，严重影响环境的生态平衡并导致长远的不利后果；部分非原生木浆制备的文化用纸的抗张强度、柔软度、吸水性达不到规定标准；因此，针对上述现有技术中所存在的缺陷，如何利用玉米秸秆制备符合要求的文化和生活用纸，现有技术没有更加详细的说明，有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由玉米秆制备的纸浆，该纸浆具有良好的性能参数， 能够代替常规木浆。本发明的另一目的在于提供一种由玉米秸秆制备高质量纸浆的方法，其中蒸煮的保温时间短、浆得率高，是一种经济、环保、对纤维素和半纤维素损伤小的制备方法。本发明的第三目的在于提供一种由玉米秸秆纸浆制备的文化用纸和生活用纸。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种玉米秸秆纸浆，所述玉米秸纸浆以玉米秸秆整体为原料，所述玉米秸秆纸浆的白度为38-60% ISO，松厚度为1.8-2. 5cm3/g，抗张指数为35-65N. m/g，耐折度为10-40 次，裂断长为4. 0-6. 5km,透气度为70-200ml/min，灰分为5_10 %，撕裂度为180_260mN，撕裂度指数为3. 0-4. 2mN. m2/g。所述玉米秸秆纸浆优选为白度为40-58% ISO，松厚度为1. 9_2. 3cm7g，抗张指数为45-60N. m/g,耐折度为15-30次，裂断长为4. 5-6. Okm,透气度为80-150ml/min，灰分为 6_7%，撕裂度为200-M0mN，撕裂度指数为3. 5-4. OmN. m2/g。所述玉米秸秆纸浆进一步优选为白度为48-53% ISO，松厚度为1. 9-2. 15cm3/g, 抗张指数为47-53N. m/g,耐折度为20-30次，裂断长为4. 95-6. OOkm,透气度为85_130ml/ min,灰分为6.6%，撕裂度为220_240mN，撕裂度指数为3. 5-3. 9mN. m2/g。所述玉米秸秆纸浆最优选为白度为52% ISO，松厚度为1. 901cm7g，抗张指数为 52. 13N. m/g,耐折度为25次，裂断长为5. 32km,透气度为92ml/min，撕裂度为MOmN，撕裂度指数为 3. 862mN. m2/g。所述的玉米秸秆纸浆的制备方法包括备料、蒸煮、黑液提取的步骤，所述蒸煮的保温时间为0-50分钟，优选为0 40分钟，最优选为10 40分钟。蒸煮过程中，蒸煮时间为升温时间和保温时间之和，本发明中，升温时间为50 60分钟，总的蒸煮时间为60 100 分钟，优选的蒸煮时间为大于60分钟小于90分钟。所述备料为干法备料，或干湿法备料，干湿法备料时，经脱水、挤压至干度40 %以上。所述蒸煮优选为烧碱-蒽醌法、亚铵法或碳酸钠法所述烧碱-蒽醌法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，以重量计，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的12-20%，优选13-15%和17-20%，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 2. 8-10，优选1 2. 8-4和1 6-10 ；通入蒸汽进行加热，加热升温至120-140°C，保温0-40分钟，优选20-30分钟。所述亚铵法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，以重量计，其中亚硫酸铵用量为绝干原料量14-22 %，优选16-20 %，氨水用量为绝干原料量3-7 %，优选4_6 %，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 2. 8-10，优选1 2. 8-4和1 6-10 ；通入蒸汽进行加热，加热升温至160-175°C，保温10-50分钟，优选10-40分钟。所述碳酸钠法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，以重量计，其中碳酸钠用量为绝干原料量15-22%，优选17-22%，液比为1 2. 8_10，优选1 2. 8_4和 1 6-9 ；通入蒸汽进行加热，升温至140-155°C，保温10-50分钟，优选10-40分钟。上述处理好的玉米秸秆原料在蒸煮结束后，烧碱法和亚铵法得到浆料的硬度为高锰酸钾值16-28，优选硬度为高锰酸钾值18-23，碳酸钠法得到浆料硬度为高锰酸钾值 30-35，优选硬度为高锰酸钾值31-35的浆料，最优选硬度为高锰酸钾值32-35的浆料。蒸煮结束后，对粗浆进行黑液提取，得到浓度为8-12%的洗净浆料。所述的制备方法中，还包括氧脱木素或漂白的步骤。上述制备方法中，在备料、蒸煮、黑液提取之后，既可以选择氧脱木素，又可以选择漂白处理。将浓度为8-12%的洗净浆料蒸汽加热至90_100°C，送至氧脱木素反应塔，并加入氢氧化钠和氧气，塔顶压力为0. 3-0. 5Mpa，采用单段氧脱木素、二段氧脱木素或三段氧脱木素，反应时间为60-240min。所述单段氧脱木素为以重量计，氢氧化钠用量为绝干浆量的2_3%，氧气用量为 20-35Kg/t浆，H2O2用量为0-25Kg/t浆，反应温度为90_100°C，反应时间为60_90min。所述二段氧脱木素为以重量计，一段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的 2-3%,氧气用量为20-3^(g/t浆，反应温度为90-100°C，反应时间为45-60min ；二段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2-3%，氧气用量为20-3^(g/t浆，H2O2用量为10-2^(g/t浆， 反应温度为110-130°C，反应时间为60-90min，每段中间不设置洗涤。所述三段氧脱木素为以重量计，一段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的 2-3%，氧气用量为20-3^(g/t浆，反应温度为90-100°C，反应时间为45-60min ；二段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2-3%，氧气用量为20-3^(g/t浆，反应温度为100-1IO0C， 反应时间为60-90min，三段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2_3%，氧气用量为 20-35Kg/t浆，反应温度为100-110°C，反应时间为60-90min，每段中间不设置洗涤段。所述的漂白方法包括H2A工艺和CEH三段漂白。所述H2A工艺为以重量计，H2O2用量为绝干浆量的2-5%、用碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的1-1. 5%、螯合剂用量为绝干浆量的0. 1-0. 2%、硫酸镁用量为绝干浆量的 0. 2%、温度为90-95°C、反应时间为90-120min。所述CEH三段漂白中，以重量计，氯化工艺为浆料浓度为5-8%，pH值小于等于 2，有效氯用量为绝干浆量的4-7%，反应温度35-50°C，反应时间1小时；碱处理工艺为碱用量以氢氧化钠计为绝干浆量的2%，浆料浓度10%，pH值为10，反应温度为35-50°C，反应时间为1小时；次氯酸盐漂白为PH值为9，有效氯用量为绝干浆量的2. 5-4%,反应温度为35-50°C，反应时间为1. 5-2小时。H2O2工艺漂白后的玉米秸秆纸浆不含荧光增白剂、有机卤化物，安全环保，本发明优选H2A工艺漂白。所述玉米秸秆纸浆，可用于文化用纸、生活用纸。以下为本发明的详述由于玉米秸皮中纤维素的含量高于麦草，有利于提高纸浆浆得率和纸的强度，而木素含量较麦草低，有利于蒸煮漂白，而整个玉米秸秆中纤维素的含量低于麦草，所以造纸厂多是采用玉米秸皮为原料制浆造纸，一是为了提高浆得率，二是加入玉米秸穰后制备的纸浆白度低，颜色深，不易漂白。采用玉米秸皮制浆时先使皮穰分离，备料过程复杂，增加了生产成本，也难以实现工业化大规模生产。实验室研究发现，在玉米秸皮中加入一定量的改性秸穰后，所制备的纸浆的抗张指数、耐折度以及撕裂度指数均有所提高，但是，该方法也是先将玉米秸秆皮穰分离后，将玉米秸穰进行改性处理，然后秸皮和秸穰按照一定的配比混合后制浆，该法仅作为一种实验室研究，制浆工艺复杂，生产成本高，也不适合用于造纸厂的大规模生产。本发明提供的玉米秸秆纸浆，是以玉米秸秆整体为原料，玉米秸秆不除叶不除穰， 不需要对玉米秸穰进行改性处理，备料方法简单，玉米秸秆的利用率高。虽然玉米秸秆整体纤维素含量相对较低，但是半纤维素含量较高，本发明通过改进和优化制备工艺，减少了蒸煮过程中的高温的保温时间，显著减轻了蒸煮过程中蒸煮药液对半纤维素的降解和损伤， 提高了玉米秸秆纸浆的浆得率，降低了能耗，并且制备的玉米秸秆纸浆各方面性能参数良好，符合高品质文化用纸和生活用纸对纸浆各项参数参数的要求，完全可以替代木浆。鉴于玉米秸秆原料具有来源广、成本低、不破坏生态环境等优点，玉米秸秆纸浆具有较好的发展前景。本技术领域中，也有认为氧脱木素也是纸浆漂白的一部分，为了避免歧义，在本发明中，对玉米秸秆纸浆的漂白进行如下定义本发明中所述的玉米秸秆纸浆的漂白是指，如果本发明的玉米秸秆纸浆的需要漂白，仅仅是指氧脱木素方式以外的，其他漂白的方式进行漂白。玉米秸秆原料在备料时尽可能地要求均一性，优选采用干湿法备料，将玉米秸秆切短、轧碎搓揉使之分散，再进行筛选以出去灰尘和杂质，玉米秸秆尽可能做成细料。干法备料如果来料中水份变化大，则必须对原料中的水份进行控制，进行干湿法备料，在干法备料的基础上采用预浸渍的方式加以调整，预浸渍的过程包括水力搓草机对玉米秸秆进行的洗涤和搓揉，既有利于进一步降低玉米秸秆中的灰分，也可以确保玉米秸秆浸渍均勻和充分，浸渍完成后，经脱水，挤压至干度40%以上，这样有利于蒸煮药液均勻浸渍，液比才能相对稳定。
玉米秸秆不同于麦草、芦苇、或木材等原料，玉米秸秆为皮穰结构，皮和穰中不同化学成分的含量存在差异，玉米秸皮的主要成分是纤维素和木素，秸穰中半纤维素含量相对丰富、木素含量较低、组织结构疏松，秸秆整体而言木素含量相对较低、半纤维素的含量相对较高。纸浆中含有一定量的半纤维素是有益处的，不仅可以提高浆的得率，对纸浆的其它方面的性能也有良性的影响。在蒸煮过程中，由于半纤维素比较容易降解，考虑到玉米秸穰中半纤维素含量较高，且组织结构疏松，因此，以玉米秸秆为原料制浆，其蒸煮过程中的蒸煮方法、蒸煮药液用量、蒸煮的最高温度和蒸煮时间，特别是蒸煮过程中高温的保温时间，对半纤维素的降解和损伤、对纸浆的浆得率和纸浆的质量都有着显著的影响。无论是玉米秸皮制浆还是玉米秸秆制浆的现有技术中，存在蒸煮药液用量大、蒸煮温度高、蒸煮时间长的问题，特别是高温保温的时间过长，药液在高温高压下对半纤维素的降解和损伤尤为显著。而在本发明的方法中，考虑到玉米秸秆的皮穰结构以及皮穰中化学成分含量的差异， 研究了蒸煮药液用量、液比、蒸煮的最高温度、升温和保温等工艺条件的对木素及半纤维降解情况的影响，通过调整药液用量、液比、蒸煮的最高温度等蒸煮的工艺条件，大大减少了保温的时间，使得玉米秸秆处于高温高压的时间缩短，在尽可能减少损伤半纤维素的工艺条件下进行蒸煮，提高了玉米秸秆纸浆的浆得率，降低了能耗和生产成本。另外，由于玉米秸秆中的半纤维素和淀粉上的羟基与纤维素表面的羟基形成了氢键，增加了纤维间结合面上的氢键数量，从而增加了纤维间的内部结合强度，由于蒸煮过程中高温的保温时间短，蒸煮药液对半纤维素和淀粉上的羟基与纤维素表面的羟基形成的氢键的破坏和损伤小，纤维间的内部结合强度高，从而提高了浆的物理强度性能。鉴于玉米秸秆中木素的含量低于麦草，半纤维素、糖类、粗脂肪、粗蛋白的含量相对较高，色素含量较高，蒸煮后的玉米秸秆纸浆白度低，而碱法-蒽醌法和碳酸钠法脱木素的能力较强，对半纤维素损伤小，浆得率高，蒸煮后的粗浆颜色浅，有利于提高纸浆的白度； 亚铵法制浆纸浆得率高，成产成本低，蒸煮后的粗浆颜色浅，有利于提高纸浆的白度，纸浆透气性和滤水性好，得到的黑液中含氮量和有机物含量相对较高，该黑液制成的有机复合肥肥效突出、增产效果十分显著，碳酸钠法对半纤维的损伤小，纸浆得率高，所以本发明在制浆时蒸煮方法优选碱法-蒽醌法、亚铵法或碳酸钠法。本发明的烧碱-蒽醌法中，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的12-20%，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 2.8-10，这时，加热升温至120-1401进行保温蒸煮，保温时间可大大缩减至0-40分钟，烧碱-蒽醌法蒸煮后得到的浆料硬度为高锰酸钾值16-28，将蒸煮后的浆料进行黑液提取，得到浓度为8-12%的洗净浆料，浆得率为48-55% ；亚铵法中，亚硫酸铵用量为绝干原料量14-22%，氨水用量为绝干原料量 3-7%，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 2.8-10 ；通入蒸汽进行加热，加热升温至160-175°C，保温时间可大大缩减至10-50分钟，亚铵法蒸煮后得到的浆料硬度为高锰酸钾值16-28，将蒸煮后的浆料进行黑液提取，得到浓度为8-12%的洗净浆料，浆得率为48-55% ；碳酸钠法中，碳酸钠用量为绝干原料量15-22%，液比为1 2.8-10，升温至140-155°C后保温，保温时间可缩减至10-50分钟，此时秸秆仍然保持原有的形状，纤维没有分离，经疏解后浆料硬度为高锰酸钾值30-35，然后对浆料进行黑液提取，得到浓度为 8-12%的洗净浆料，浆得率65-70%。蒸煮时高温保温0-50分钟后，原料中大部分的木素已被降解，半纤维素的损伤程度较轻，如果继续延长保温时间，半纤维素的降解和损伤程度将
8会加剧，特别是玉米秸秆中部分半纤维素和木素发生了化学键连接，形成了复合物，在蒸煮不断继续的情况下，随着木素不断地降解和溶出，必然也要损失这部分半纤维素，本发明的制备方法的主要改进点是极大地缩短了蒸煮过程中高温的保温时间，蒸煮结束后得到了高硬度的纸浆，纸浆的浆得率高。本发明中的烧碱-蒽醌法和亚铵法中均加入了蒽醌，蒽醌加入量为绝干原料量的0. 08%，蒽醌既可以氧化碳水化合物的还原性末端基，使之避免剥皮反应，提高纸浆的得率，又可以与木素反应，促进木素的降解和脱除，降低碱用量和亚铵用量，缩短蒸煮时间。亚铵法对蒸煮设备的腐蚀较大，本发明中通过缩短蒸煮时间，大大减轻了蒸煮药液对蒸煮设备的腐蚀消耗。蒸煮时采用的蒸煮设备为球型蒸煮器、立式蒸煮锅、横管式连续蒸煮器和立式连续蒸煮器中的一种(1)在球型蒸煮器中蒸煮时所述的烧碱-蒽醌法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的12-16%，蒽醌加入量为绝干原料量的0. 08%，液比为 1 2.8-4，之后通入蒸汽进行加热，加热升温至120-1401，保温0-301^11;所述的亚铵法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，其中亚硫酸铵用量为绝干原料量14-20%，氨水用量为绝干原料量3-6%，蒽醌加入量为绝干原料量的 0. 08%，液比为1 2. 8-4 ；通入蒸汽进行加热，加热升温至160-175°C，保温10-40分钟。所述碳酸钠法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，其中碳酸钠用量为绝干原料量15-22%，液比为1 2.8-10;通入蒸汽进行加热，升温至140-1551后保温 10-50分钟，优选10-40分钟。(2)在立式蒸煮锅中蒸煮时所述的烧碱-蒽醌法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的15 - 2 0 %，蒽醌加入量为绝干原料量的0. 0 8 %，液比为 1 6-10，之后通入蒸汽进行加热，加热升温至120-140°C，保温0-40min ；所述的亚铵法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，其中亚硫酸铵用量为绝干原料量14-22%，氨水用量为绝干原料量4-7%，蒽醌加入量为绝干原料量的 0. 08%，液比为1 6-10 ；通入蒸汽进行加热，加热升温至160-175°C，保温分钟10-50min, 优选10-40分钟。所述碳酸钠法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，其中碳酸钠用量为绝干原料量15-22%，液比为1 6-9;通入蒸汽进行加热，升温至140-155°C后保温10-50 分钟，优选10-40分钟。(3)在横管式连续蒸煮器中蒸煮时所述的烧碱-蒽醌法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的12-16%，蒽醌加入量为绝干原料量的0. 08%，液比为 1 2. 8-4，之后通入蒸汽进行加热，加热升温至120-140°C，蒸煮时间20-40min ；所述的亚铵法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，其中亚硫酸铵用量为绝干原料量14-20%，氨水用量为绝干原料量3-6%，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 2.8-4;通入蒸汽进行加热，加热升温至160-175°C，蒸煮时间30-40min。所述碳酸钠法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，其中碳酸钠用量为绝干原料量15-22%，液比为1 2.8-4;通入蒸汽进行加热，升温至140-1551后保温 10-50分钟，优选10-40分钟。(4)在立式连续蒸煮器中蒸煮时所述的烧碱-蒽醌法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的15-20%，蒽醌加入量为绝干原料量的0. 08%，液比为 1 6-10，之后通入蒸汽进行加热，加热升温至120-140°C，保温0-40min ；所述的亚铵法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，其中亚硫酸铵用量为绝干原料量14-22%，氨水用量为绝干原料量4-7%，蒽醌加入量为绝干原料量的 0.08%，液比为1 6-10;通入蒸汽进行加热，加热升温至160-175°C，保温10-50分钟，优选10-40分钟。所述碳酸钠法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，其中碳酸钠用量为绝干原料量15-22%，液比为1 6-9;通入蒸汽进行加热，升温至140-155°C后保温10-50 分钟，优选10-40分钟。采用横管式连续蒸煮器还有如下优点可以提高浆的得率、节约纤维原料，成品浆的强度好，浆料性能稳定而均允，滤水性好、对洗浆有利、可以提高洗浆机的出力，碱蒸煮药液的消耗低，蒸汽消耗低、蒸汽无高峰负荷，即负荷平均，可以减轻锅炉的高锋负荷。在本发明中，优选采用横管式连续蒸煮器进行蒸煮。烧碱-蒽醌法和亚铵法蒸煮后的粗浆，纤维分散地教细，不需要进行疏解，可直接进入黑液提取工段，疏解会使得纤维分散地更细，增加浆的叩解度，增加洗浆机的困难；碳酸钠法蒸煮后得到的粗浆经疏解后进入黑液提取工段。蒸煮后的粗浆经过黑液提取和洗涤后得到浓度为8-12%的洗净浆料，进入氧脱木素反应塔，氧脱木素对纸浆的品质以及工艺的连续最为关键，当粗浆在黑液提取和洗涤之后，氧脱木素的效率就提高了。氧脱木素主要是为了进一步降低纸浆的硬度，本发明中氧脱木素可采用单段氧脱木素、二段氧脱木素或三段氧脱木素，烧碱-蒽醌法和亚铵法蒸煮后适合采用单段氧脱木素或二段氧脱木素，碳酸钠法蒸煮后适合采用三段氧脱木素。送入氧脱木素反应塔的浆料的浓度为8_12%，浆料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；浆料浓度较低，设备的腐蚀少，也没有在氧气中燃烧的危险。与现有技术相比，本发明的有益效果为本发明以玉米秸秆为原料，通过优化及改进蒸煮方法，极大地缩短了蒸煮时间，蒸煮时间的缩短在最大限度上减少了纸浆中所需要的半纤维素的降解和损失，提高了纸浆的得率，得到了高硬度浆，并且所制备的玉米秸秆纸浆强度参数可与阔叶木浆相媲美，是一种高档纸浆，可制成高档的文化用纸和生活用纸，但玉米秸秆有来源广、成本低、不破坏生态环境等优点。另外，利用整个玉米秸秆制浆，玉米秸秆利用率高，蒸煮时间的缩短，不仅很大程度上降低了能耗和生产成本，提高了生产效率，同时也减轻了蒸煮药液对蒸煮设备的消耗，提高了蒸煮设备的产出。本发明提供的玉米秸秆纸浆，其白度为38-60% ISO，文化用纸的颜色多呈奶白色、米白色、谷白色，色泽柔和，对视力有一定的保护作用，以该纸浆制成的双胶纸的具有更好更加均衡的理化性能，如柔软度更好、不透明度高、滤水性更差，但成本平衡高、质感和松厚度好、耐折、印刷适应性和印刷后原稿还原性好。
具体实施例方式下面实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不仅限于此。实施例1将玉米秸秆原料经备料之后装入立式蒸煮锅中，采用烧碱-蒽醌法。往立式蒸煮锅中加入蒸煮药液，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的20%，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 6，之后通入蒸汽进行加热，加热升温至140°C，保温0分钟，得到硬度为高锰酸钾值26的粗浆，对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为12%的洗净浆料，浆得率为55%。得到的玉米秸秆纸浆的白度为38% ISO，松厚度为1.8cm7g，抗张指数为47N.m/ g，耐折度为10次，裂断长为4. Okm,透气度为85ml/min，灰分为10 %，撕裂度为180mN，撕裂度指数为3. lmN.m2/g。实施例2将玉米秸秆原料经备料之后装入立式蒸煮锅中，采用亚铵法。往立式蒸煮锅中加入蒸煮药液，亚硫酸铵用量为绝干原料量22%，氨水用量为绝干原料量7%，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 6;通入蒸汽进行加热，加热升温至175°C，保温50分钟， 得到硬度为高锰酸钾值16的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为8%的洗净浆料，浆得率为48%。所制备的玉米秸秆纸浆的白度为40% ISO，松厚度为1. 8cm7g，抗张指数为45N. m/g,耐折度为15次，裂断长为4. 5km,透气度为70ml/min，灰分为7 %，撕裂度为200mN，撕裂度指数为3. OmN. m2/g。实施例3将玉米秸秆原料经备料之后装入横管式连续蒸煮器中，采用烧碱-蒽醌法。往横管式连续蒸煮器中加入蒸煮药液，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的16 %，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 2. 8，之后通入蒸汽进行加热，加热升温至140°C，保温40分钟，得到硬度为高锰酸钾值17的粗浆，对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为12% 的洗净浆料，浆得率为49%。所制备的玉米秸秆纸浆的白度为48% ISO，松厚度为1. 9cm7g，抗张指数为35N. m/g,耐折度为10次，裂断长为4. Okm,透气度为SOml/min，灰分为7 %，撕裂度为188mN，撕裂度指数为3. 2mN. m2/g。实施例4将玉米秸秆原料经备料之后装入球型蒸煮器中，采用亚铵法。往球型蒸煮器中加入蒸煮药液，亚硫酸铵用量为绝干原料量20%，氨水用量为绝干原料量6%，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 2. 8;通入蒸汽进行加热，加热升温至175°C，保温10分钟，得到硬度为高锰酸钾值23的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为10%的洗净浆料，浆得率为53%。
所制备的玉米秸秆纸浆的白度为41% ISO，松厚度为1. 85cm7g，抗张指数为37N. m/g，耐折度为14次，裂断长为4. 5km，透气度为85ml/min，灰分为7%，撕裂度为190mN，撕裂度指数为3. 2mN. m2/g。实施例5将玉米秸秆原料经备料之后装入球型蒸煮器中，采用烧碱-蒽醌法。往球型蒸煮器中加入蒸煮药液，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的12%，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 2. 8，之后通入蒸汽进行加热，加热升温至120°C，保温30分钟，即可得到硬度为高锰酸钾值18的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为8%的洗净浆料，浆得率为53%。之后将洗净浆料进行CEH三段漂白，其中，氯化工艺为浆料浓度为 5%，pH值为2，有效氯用量为绝干浆量的4%，反应温度50°C，反应时间1小时；碱处理工艺为碱用量以氢氧化钠计为绝干浆量的2%，浆料浓度10%，pH值为10，反应温度为35°C， 反应时间为1小时；次氯酸盐漂白为PH值为9，有效氯用量为绝干浆量的4%，反应温度为 35°C，反应时间为1.5小时。得到的玉米秸秆纸浆，其白度为60% ISO，松厚度为2. 5cm7g，抗张指数为53N. m/ g，耐折度为20次，裂断长为4. 95km,透气度为lOOml/min，灰分为5 %，撕裂度为200mN，撕裂度指数为3. 5mN. m2/g。实施例6将玉米秸秆原料经备料之后装入立式蒸煮锅中，采用烧碱-蒽醌法。往立式蒸煮锅中加入蒸煮药液，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的15%，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 10，之后通入蒸汽进行加热，加热升温至120°C后，保温40分钟，得到硬度为高锰酸钾值18的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为12%的洗净浆料， 浆得率为52%。将洗净浆料加热至100°C，送至氧脱木素反应塔，进行单段氧脱木素，其中氢氧化钠用量为绝干浆量的3%，氧气用量为35Kg/t浆，H2O2用量为OKg/t浆，反应温度为 IOO0C，反应时间为90min，塔顶压力为0. 3Mpa。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，经过洗涤、筛选、净化后得到玉米秸秆纸浆。制备的玉米秸秆纸浆的白度为53% IS0，松厚度为2. 15cm7g，抗张指数为47N. m/ g，耐折度为25次，裂断长为6. 00km,透气度为130ml/min，灰分为6 %，撕裂度为240mN，撕裂度指数为3. 9mN. m2/g。实施例7将玉米秸秆原料经备料之后装入横管式连续蒸煮器中，采用烧碱-蒽醌法。往横管式连续蒸煮器中加入蒸煮药液，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的12 %，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 4，之后通入蒸汽进行加热，加热升温至120°C，保温 20分钟，得到硬度为高锰酸钾值23的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为8%的洗净浆料，浆得率为M%。将洗净浆料加热至10(TC，送至氧脱木素反应塔，进行单段氧脱木素，其中氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为30Kg/t浆，H2O2用量为15Kg/t浆， 反应温度为95°C，反应时间为80min，塔顶压力为0. 5Mpa。制备的玉米秸秆纸浆的白度为52% IS0，松厚度为1.901cm7g，抗张指数为 52. 13N.m/g，耐折度为23次，裂断长为5. 32km，透气度为lOOml/min，灰分为6. 6%，撕裂度为MOmN，撕裂度指数为3. 862mN. m2/g。
实施例8将玉米秸秆原料经备料之后装入立式连续蒸煮器中，采用烧碱-蒽醌法。往立式连续蒸煮器中加入蒸煮药液，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的20%，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 10，之后通入蒸汽进行加热，加热升温至140°C，保温0 分钟，即可得到硬度为高锰酸钾值观的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为8% 的洗净浆料，浆得率为阳％。将洗净浆料加热至90°C，送至氧脱木素反应塔，进行二段氧脱木素，塔顶压力为0. 5Mpa，其中一段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为 20Kg/t浆，反应温度为90°C，反应时间为45min ；二段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的 3%，氧气用量为20Kg/t浆，H2O2用量为10Kg/t浆，反应温度为110°C，反应时间为90min， 两段中间不设置洗涤。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，经过洗涤、筛选、净化后得到玉米秸秆纸浆。制备的玉米秸秆纸浆的白度为60% ISO，松厚度为2. 3cm7g，抗张指数为65N. m/ g，耐折度为40次，裂断长为4. Okm,透气度为150ml/min，灰分为7 %，撕裂度为220mN，撕裂度指数为3. 5mN. m2/g。实施例9将玉米秸秆原料经备料之后装入球型蒸煮器中，采用亚铵法。往球型蒸煮器中加入蒸煮药液，亚硫酸铵用量为绝干原料量14%，氨水用量为绝干原料量3%，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 4;通入蒸汽进行加热，加热升温至160°C，保温40分钟， 得到硬度为高锰酸钾值18的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为8%的洗净浆料，浆得率为50%。将洗净浆料加热至90°C，送至氧脱木素反应塔，进行单段氧脱木素，其中氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为20Kg/t浆，H2O2用量为25Kg/t浆，反应温度为90°C，反应时间为60min，塔顶压力为0. 4Mpa。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，经过洗涤、筛选、净化后得到玉米秸秆纸浆。得到的玉米秸秆纸浆的白度为58% ISO，松厚度为2. 15cm7g，抗张指数为60N. m/ g，耐折度为30次，裂断长为6. OOkm,透气度为110ml/min,灰分为6.6%,撕裂度为240mN, 撕裂度指数为3. 9mN. m2/g。实施例10将玉米秸秆原料经备料之后装入立式蒸煮锅中，采用亚铵法。往立式蒸煮锅中加入蒸煮药液，亚硫酸铵用量为绝干原料量14%，氨水用量为绝干原料量4%，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 10;通入蒸汽进行加热，加热升温至160°C，保温10分钟， 得到硬度为高锰酸钾值观的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为8%的洗净浆料，浆得率为讨％。将洗净浆料加热至100°C，送至氧脱木素反应塔，塔顶压力为0. 5Mpa，采用二段氧脱木素一段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的3%，氧气用量为35Kg/t浆，反应温度为100°C，反应时间为60min ；二段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为35Kg/t浆，H2O2用量为25Kg/t浆，反应温度为130°C，反应时间为60min，每段中间不设置洗涤。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，经过洗涤、筛选、净化后得到玉米秸秆纸浆。制备的玉米秸秆纸浆的白度为60% ISO，松厚度为2. 15cm7g，抗张指数为60N. m/ g，耐折度为27次，裂断长为6. 5km,透气度为130ml/min，灰分为7 %，撕裂度为MOmN，撕裂度指数为4. 2mN. m2/g。实施例11将玉米秸秆原料经备料之后装入横管式连续蒸煮器中，采用亚铵法。往横管式连续蒸煮器中加入蒸煮药液，亚硫酸铵用量为绝干原料量20 %，氨水用量为绝干原料量6%， 蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 4;通入蒸汽进行加热，加热升温至160°C， 保温30分钟，得到硬度为高锰酸钾值18的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为 12%的洗净浆料，浆得率为50%。之后进行H2A漂白工艺 用量为绝干浆量的2%、用碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的1%、螯合剂用量为绝干浆量的0. 2%、硫酸镁用量为绝干浆量的0. 2%、温度为90°C、反应时间为90min。所制备的玉米秸秆纸浆的白度为58% ISO，松厚度为2. 0cm7g，抗张指数为45N. m/g,耐折度为30次，裂断长为4. 5km,透气度为130ml/min，灰分为6. 6 %，撕裂度为200mN， 撕裂度指数为4. OmN. m2/g。实施例12将玉米秸秆原料经备料之后装入立式连续蒸煮器中，采用亚铵法。往立式连续蒸煮器中加入蒸煮药液，亚硫酸铵用量为绝干原料量14%，氨水用量为绝干原料量7%，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 6;通入蒸汽进行加热，加热升温至175°C，保温 50分钟，得到硬度为高锰酸钾值20的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为8% 的洗净浆料，浆得率为52%。将洗净浆料加热至95°C，送至氧脱木素反应塔，进行二段氧脱木素塔顶压力为0. 5Mpa，一段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2. 5%，氧气用量为 25Kg/t浆，反应温度为95°C，反应时间为50min ；二段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的 2%，氧气用量为30Kg/t浆，H2O2用量为15Kg/t浆，反应温度为120°C，反应时间为70min， 每段中间不设置洗涤。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，经过洗涤、筛选、净化后得到玉米秸秆纸浆。制备的玉米秸秆纸浆的白度为59 % ISO,松厚度为1. 901cm3/g,抗张指数为50N. m/g,耐折度为M次，裂断长为5. 32km,透气度为92ml/min，灰分为6. 6 %，撕裂度为^OmN, 撕裂度指数为3. 94mN. m2/g。实施例13将玉米秸秆原料经备料之后装入横管式连续蒸煮器中，采用亚铵法。往横管式连续蒸煮器中加入蒸煮药液，亚硫酸铵用量为绝干原料量14%，氨水用量为绝干原料量 3%，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 2. 8;通入蒸汽进行加热，加热升温至 175°C，保温40分钟，得到硬度为高锰酸钾值18的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为12%的洗净浆料，浆得率为50%。之后将洗净浆料进行CEH三段漂白，其中，氯化工艺为浆料浓度为8%，pH值为1.5，有效氯用量为绝干浆量的7%，反应温度35°C，反应时间1小时；碱处理工艺为碱用量以氢氧化钠计为绝干浆量的2%，浆料浓度10%，pH值为 10，反应温度为50°C，反应时间为1小时；次氯酸盐漂白为pH值为9，有效氯用量为绝干浆量的2.5%，反应温度为50°C，反应时间为2小时。所制备的玉米秸秆纸浆的白度为60% ISO，松厚度为1. 85cm7g，抗张指数为53N. m/g,耐折度为M次，裂断长为5. 4km,透气度为95ml/min，灰分为6 %，撕裂度为MlmN，撕裂度指数为3. 86mN. m2/g。
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实施例14将玉米秸秆原料经备料之后装入球型蒸煮器中，采用碳酸钠法。往球型蒸煮器中加入蒸煮药液，其中碳酸钠用量为绝干原料量15%，液比为1 2. 8;通入蒸汽进行加热，升温至155°C，保温50分钟，得到硬度为高锰酸钾值31的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆， 得到浓度为12%的洗净浆料，浆得率为68%。将洗净浆料加热至100°C，送至氧脱木素反应塔，进行三段氧脱木素塔顶压力为0. 5Mpa，一段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的 3%，氧气用量为35Kg/t浆，反应温度为100°C，反应时间为60min ；二段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为20Kg/t浆，反应温度为100°C，反应时间为60min ；三段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为20Kg/t浆，反应温度为100°C，反应时间为60min，每段中间不设置洗涤段。所制备的玉米秸秆纸浆的白度为60% ISO，松厚度为1.9cm7g，抗张指数为 52. 13N. m/g，耐折度为24次，裂断长为5. 32km，透气度为92ml/min，灰分为6%，撕裂度为 MlmN，撕裂度指数为3. 87mN. m2/g。实施例15将玉米秸秆原料经备料之后装入立式蒸煮锅中，采用碳酸钠法。往立式蒸煮锅中加入蒸煮药液，其中碳酸钠用量为绝干原料量22%，液比为1 9;通入蒸汽进行加热，升温至140°C，保温10分钟，得到硬度为高锰酸钾值35的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为8%的洗净浆料，浆得率为70%。将洗净浆料加热至90°C，送至氧脱木素反应塔， 进行三段氧脱木素塔顶压力为0. 3Mpa，一段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为20Kg/t浆，反应温度为90°C，反应时间为45min ；二段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的3%，氧气用量为35Kg/t浆，反应温度为110°C，反应时间为90min ；三段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的3%，氧气用量为35Kg/t浆，反应温度为110°C，反应时间为 90min，每段中间不设置洗涤段。所制备的玉米秸秆纸浆的白度为58% ISO，松厚度为1.901cm7g，抗张指数为 52. 13N. m/g,耐折度为23次，裂断长为5. 32km,透气度为92ml/min，灰分为6. 6 %，撕裂度为 MOmN，撕裂度指数为3. 86mN. m2/g。实施例16将玉米秸秆原料经备料之后装入立式蒸煮锅中，采用碳酸钠法。往立式蒸煮锅中加入蒸煮药液，其中碳酸钠用量为绝干原料量15%，液比为1 6;通入蒸汽进行加热，升温至155°C，保温50分钟，得到硬度为高锰酸钾值30的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为8%的洗净浆料，浆得率为65%。将洗净浆料加热至90°C，送至氧脱木素反应塔， 进行三段氧脱木素塔顶压力为0. 5Mpa，一段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为20Kg/t浆，反应温度为90°C，反应时间为45min ；二段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的3%，氧气用量为35Kg/t浆，反应温度为110°C，反应时间为90min ；三段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的3%，氧气用量为35Kg/t浆，反应温度为110°C，反应时间为 90min，每段中间不设置洗涤段。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，经过洗涤、筛选、净化后得到玉米秸秆纸浆。所制备的玉米秸秆纸浆的白度为56% ISO，松厚度为1.901cm7g，抗张指数为 52. 13N. m/g,耐折度为23次，裂断长为5. 32km,透气度为92ml/min，灰分为6. 6 %，撕裂度为MOmN，撕裂度指数为3. 86mN. m2/g。实施例17将玉米秸秆原料经备料之后装入横管式连续蒸煮器中，采用碳酸钠法。往横管式连续蒸煮器中加入蒸煮药液，其中碳酸钠用量为绝干原料量22%，液比为1 4;通入蒸汽进行加热，升温至140°C，保温50分钟，得到硬度为高锰酸钾值30的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为12%的洗净浆料，浆得率为65%。将洗净浆料加热至100°C，送至氧脱木素反应塔，进行三段氧脱木素塔顶压力为0. 5Mpa，一段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为20Kg/t浆，反应温度为100°C，反应时间为45min ；二段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为20Kg/t浆，反应温度为110°C，反应时间为90min ；三段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为35Kg/t浆，反应温度为110°C，反应时间为60min，每段中间不设置洗涤段。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，经过洗涤、筛选、净化后得到玉米秸秆纸浆。所制备的玉米秸秆纸浆的白度为60% ISO，松厚度为1.901cm7g，抗张指数为 53N. m/g,耐折度为沈次，裂断长为6. 21km,透气度为llOml/min，灰分为6 %，撕裂度为 MlmN，撕裂度指数为3. 862mN. m2/g。实施例18将玉米秸秆原料经备料之后装入横管式连续蒸煮器中，采用碳酸钠法。往横管式连续蒸煮器中加入蒸煮药液，其中碳酸钠用量为绝干原料量15%，液比为1 2.8;通入蒸汽进行加热，升温至155°C，保温10分钟，得到硬度为高锰酸钾值34的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为12%的洗净浆料，浆得率为70%。将洗净浆料加热至100°C，送至氧脱木素反应塔，进行三段氧脱木素塔顶压力为0. 5Mpa，一段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2. 5%，氧气用量为30Kg/t浆，反应温度为100°C，反应时间为50min ；二段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为20Kg/t浆，反应温度为110°C，反应时间为90min ；三段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为35Kg/t浆，反应温度为110°C，反应时间为60min，每段中间不设置洗涤段。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，经过洗涤、筛选、净化后得到玉米秸秆纸浆。所制备的玉米秸秆纸浆的白度为60% ISO，松厚度为1.901cm7g，抗张指数为 53N. m/g,耐折度为沈次，裂断长为6. 21km,透气度为llOml/min，灰分为6 %，撕裂度为 MlmN，撕裂度指数为3. 862mN. m2/g。实施例19将玉米秸秆原料经备料之后装入立式连续蒸煮器中，采用碳酸钠法。往立式连续蒸煮器中加入蒸煮药液，其中碳酸钠用量为绝干原料量22%，液比为1 6;通入蒸汽进行加热，升温至，保温10分钟，得到硬度为高锰酸钾值35的粗浆。对粗浆进行黑液提取、 洗浆，得到浓度为12%的洗净浆料，浆得率为70%。将洗净浆料加热至100°C，送至氧脱木素反应塔，进行三段氧脱木素塔顶压力为0. 5Mpa，一段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为20Kg/t浆，反应温度为100°C，反应时间为45min ；二段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为20Kg/t浆，反应温度为110°C，反应时间为60min ； 三段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为35Kg/t浆，反应温度为110°C， 反应时间为60min，每段中间不设置洗涤段。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，经过洗涤、筛选、净化后得到玉米秸秆纸浆。所制备的玉米秸秆纸浆的白度为53% ISO，松厚度为2. 01cm7g，抗张指数为53N. m/g,耐折度为25次，裂断长为6. OOkm,透气度为90ml/min，灰分为6. 6 %，撕裂度为MOmN， 撕裂度指数为3. 5mN. m2/g。实施例20将玉米秸秆原料经备料之后装入球型蒸煮器中，采用碳酸钠法。往球型蒸煮器中加入蒸煮药液，其中碳酸钠用量为绝干原料量22%，液比为1 10;通入蒸汽进行加热，升温至140°C，保温10分钟，得到硬度为高锰酸钾值34的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆， 得到浓度为12%的洗净浆料，浆得率为69%。将洗净浆料加热至100°C，送至氧脱木素反应塔，进行三段氧脱木素塔顶压力为0. 3Mpa，一段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的 3%，氧气用量为35Kg/t浆，反应温度为100°C，反应时间为60min ；二段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为20Kg/t浆，反应温度为100°C，反应时间为90min;三段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为35Kg/t浆，反应温度为100°C，反应时间为60min，每段中间不设置洗涤段。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，经过洗涤、筛选、净化后得到玉米秸秆纸浆。所制备的玉米秸秆纸浆的白度为58% ISO，松厚度为1.901cm7g，抗张指数为 52. 13N.m/g，耐折度为28次，裂断长为4. 95km，透气度为lOOml/min，灰分为6. 6%，撕裂度为MlmN，撕裂度指数为3. 9mN. m2/g。实施例21将玉米秸秆原料经备料之后装入立式连续蒸煮器中，采用烧碱-蒽醌法。往立式连续蒸煮器中加入蒸煮药液，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的15%，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 9，之后通入蒸汽进行加热，加热升温至140°C，保温50分钟，即可得到硬度为高锰酸钾值16的粗浆，浆得率为49%。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为8%的洗净浆料。之后进行H2A漂白工艺 用量为绝干浆量的2%、用碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的1%、螯合剂用量为绝干浆量的0. 2%、硫酸镁用量为绝干浆量的0. 2%、温度为90°C、反应时间为90min.所得到的纸浆的白度为60% IS0，松厚度为1.8cm7g，抗张指数为53N. m/g，耐折度为40次，裂断长为4. 0km,透气度为150ml/min，灰分为6. 6 %，撕裂度为M5mN，撕裂度指数为 3. 9mN. m2/g。实施例22将玉米秸秆原料经备料之后装入立式连续蒸煮器中，采用亚铵法。往立式连续蒸煮器中加入蒸煮药液，亚硫酸铵用量为绝干原料量22 %，氨水用量为绝干原料量4%，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 10;通入蒸汽进行加热，加热升温至160°C，保温10分钟，得到硬度为高锰酸钾值23的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为 8%的洗净浆料，浆得率为52%。将洗净浆料加热至95°C，送至氧脱木素反应塔，进行二段氧脱木素塔顶压力为0. 3Mpa，一段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的3%，氧气用量为 20Kg/t浆，反应温度为95°C，反应时间为50min ；二段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的 2%，氧气用量为30Kg/t浆，H202用量为20Kg/t浆，反应温度为120°C，反应时间为70min， 每段中间不设置洗涤。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，经过洗涤、筛选、净化后得到玉米秸秆纸浆。所得到的纸浆的白度为60% ISO，松厚度为1.9cm7g，抗张指数为45N.m/g，耐折度为25次，裂断长为6. 22km，透气度为115ml/min，灰分为8%，撕裂度为^OmN,撕裂度指数为 4. 2mN. m2/g。实施例23将玉米秸秆原料经备料之后装入球型蒸煮器中，采用烧碱-蒽醌法。往球型蒸煮器中加入蒸煮药液，用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的16%，蒽醌加入量为绝干原料量的0.08%，液比为1 4，之后通入蒸汽进行加热，加热升温至140°C，保温0分钟，即可得到硬度为高锰酸钾值观的粗浆。对粗浆进行黑液提取、洗浆，得到浓度为8%的洗净浆料， 浆得率为55%。将洗净浆料加热至95°C，送至氧脱木素反应塔，进行二段氧脱木素塔顶压力为0. 3Mpa, 一段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2%，氧气用量为35Kg/t浆，反应温度为95°C，反应时间为50min ；二段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2 %，氧气用量为 30Kg/t浆，H202用量为15Kg/t浆，反应温度为120°C，反应时间为70min，每段中间不设置洗涤。处理完成后将该浆喷放到浆池并稀释，经过洗涤、筛选、净化后得到玉米秸秆纸浆。得到的玉米秸秆纸浆，其白度为58% ISO，松厚度为2. 5cm7g，抗张指数为53N. m/ g，耐折度为15次，裂断长为4. 95km,透气度为200ml/min，灰分为5%，撕裂度为200mN，撕裂度指数为3. 5mN. m2/g。实施例M将重量份75%的实施例7制备的玉米秸秆纸浆与25%的漂白商品木浆混合均勻后进行抄造，得到本色胶版印刷纸。所述的本色胶版印刷纸定量为56g/m2，不透明度 83. 7%，裂断长(纵横向平均)为3. 11km，白度为62. 6% ISO，横向耐折度为6次，横向伸缩率彡2. 8%。
权利要求
1.一种玉米秸秆纸浆，其特征在于，所述玉米秸秆纸浆以玉米秸秆为原料，所述玉米秸秆纸浆的白度为38-60% ISO,松厚度为1. 8-2. 5cm3/g,抗张指数为35-65N. m/g,耐折度为10-40次，裂断长为4. 0-6. 5km,透气度为70-200ml/min，灰分为5_10 %，撕裂度为 180460mN，撕裂度指数为 3. 0-4. 2mN. m2/g ；所述玉米秸秆纸浆优选为白度为40-58% ISO，松厚度为1.9-2. 3cm7g，抗张指数为45-60N. m/g,耐折度为15-30次，裂断长为4. 5-6. Okm,透气度为80_150ml/min，灰分为 6_7%，撕裂度为200-M0mN，撕裂度指数为3. 5-4. OmN. m2/g ；所述玉米秸秆纸浆进一步优选为白度为48-53% ISO，松厚度为1. 9-2. 15cm7g，抗张指数为47-53N. m/g,耐折度为20-30次，裂断长为4. 95-6. OOkm,透气度为85_130ml/min，灰分为6. 6%，撕裂度为220-240mN，撕裂度指数为3. 5-3. 9mN. m2/g。
2.一种如权利要求1所述的玉米秸秆纸浆的制备方法，所述制备方法包括备料、蒸煮、 黑液提取的步骤，其特征在于，所述蒸煮的保温时间为0 50分钟，优选为0 40分钟，最优选为10 40分钟。
3.如权利要求2所述的玉米秸秆纸浆的制备方法，其特征在于，所述蒸煮的方法包括烧碱-蒽醌法、亚铵法和碳酸钠法；所述烧碱-蒽醌法和亚铵法蒸煮得到硬度为高锰酸钾值 16-28的浆料，优选硬度为高锰酸钾值18-23的浆料；所述碳酸钠法蒸煮得到硬度为高锰酸钾值30-35的浆料，优选硬度为高锰酸钾值31-35的浆料。
4.如权利要求3所述的玉米秸秆纸浆的制备方法，其特征在于，所述亚铵法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，以重量计，其中亚硫酸铵用量为绝干原料量14-22%， 优选16-20%，氨水用量为绝干原料量3-7%，优选4-6%，蒽醌加入量为绝干原料量的 0.08%，液比为1 2.8-10，优选1 2.8-4和1 6-10 ；通入蒸汽进行加热，加热升温至 160-175°C，保温10-50分钟，优选10-40分钟。
5.如权利要求3所述的玉米秸秆纸浆的制备方法，其特征在于，所述碳酸钠法为在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，以重量计，其中碳酸钠用量为绝干原料量15-22%， 液比为1 2. 8-10，优选1 2. 8-4和1 6-9 ；通入蒸汽进行加热，升温至140_155°C，保温10-50分钟，优选10-40分钟。
6.如权利要求3所述的玉米秸秆纸浆的制备方法，其特征在于，所述烧碱-蒽醌法为 在处理好的玉米秸秆原料中加入蒸煮药液，以重量计，其中用碱量为以氢氧化钠计对绝干原料量的12-20%，优选13-15%和17-20%，蒽醌加入量为绝干原料量的0. 08%，液比为 1 2. 8-10，优选1 2. 8-4和1 6-10 ；通入蒸汽进行加热，加热升温至120_140°C，保温 0-40分钟，优选20-30分钟。
7.如权利要求2所述的玉米秸秆纸浆的制备方法，其特征在于，黑液提取后得到浓度为8-12%的洗净浆料。
8.如权利要求2所述的玉米秸秆纸浆的制备方法，其特征在于，所述的制备方法中，还包括氧脱木素或漂白的步骤。
9.如权利要求8所述的玉米秸秆纸浆的制备方法，其特征在于，所述氧脱木素采用单段氧脱木素、二段氧脱木素或三段脱氧木素，反应时间为60-240min。
10.如权利要求9所述的玉米秸秆纸浆的制备方法，其特征在于，所述单段氧脱木素为以重量计，氢氧化钠用量为绝干浆量的2-3%，氧气用量为20-3^(g/t浆，H2O2用量为0-25Kg/t浆，反应温度为90-100°C，反应时间为60-90min。
11.如权利要求9所述的玉米秸秆纸浆的制备方法，其特征在于，所述二段氧脱木素为以重量计，一段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2-3%，氧气用量为20-3^(g/t浆， 反应温度为90-100°C，反应时间为45-60min ；二段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的 2-3%,氧气用量为20-3^(g/t浆，H2O2用量为10-2^(g/t浆，反应温度为110_130°C，反应时间为60-90min，每段中间不设置洗涤。
12.如权利要求9所述的玉米秸秆纸浆的制备方法，其特征在于，所述三段氧脱木素为以重量计，一段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2-3%，氧气用量为20-3^(g/t浆， 反应温度为90-100°C，反应时间为45-60min ；二段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的 2-3%，氧气用量为20-3^(g/t浆，反应温度为100-110°C，反应时间为60-90min ；三段氧脱木素氢氧化钠用量为绝干浆量的2-3%，氧气用量为20-3^(g/t浆，反应温度为100-1IO0C， 反应时间为60-90min，每段中间不设置洗涤段。
13.如权利要求8所述的玉米秸秆纸浆的制备方法，其特征在于，所述漂白的方法为 H2O2工艺，所述H2A工艺为以重量计，H2O2用量为绝干浆量的2-5%、用碱量为以氢氧化钠计对绝干浆量的1-1. 5%、螯合剂用量为绝干浆量的0. 1-0. 2%、硫酸镁用量为绝干浆量的 0. 2%、温度为90-95°C、反应时间为90-120min。
14.如权利要求8所述的玉米秸秆纸浆的制备方法，其特征在于，所述漂白的方法为CEH三段漂白，所述CEH三段漂白中，以重量计，氯化工艺为浆料浓度为5-8 %，pH值小于等于2，有效氯用量为绝干浆量的4-7%，反应温度35-50°C，反应时间1小时；碱处理工艺为碱用量以氢氧化钠计为绝干浆量的2%，浆料浓度10%，pH值为10，反应温度为35-50°C，反应时间为1小时；次氯酸盐漂白为pH值为9，有效氯用量为绝干浆量的 2. 5-4%，反应温度为35-50°C，反应时间为1. 5-2小时。
15.如权利要求1所述的玉米秸秆纸浆在制备文化用纸、生活用纸中的应用。
全文摘要
本发明涉及一种玉米秸秆纸浆，所述玉米秸秆纸浆以玉米秸秆为原料，所述玉米秸秆纸浆的白度为38-60％ISO，松厚度为1.8-2.5cm3/g，抗张指数为35-65N.m/g，耐折度为10-40次，裂断长为4.0-6.5km，透气度为70-200ml/min，灰分为5-10％，撕裂度为180-260mN，撕裂度指数为3.0-4.2mN.m2/g，所述纸浆具有良好的性能参数，能够代替常规木浆，可用于制备文化用纸、生活用纸。所述的玉米秸秆纸浆的制备方法包括备料、蒸煮、黑液提取的步骤，所述蒸煮的保温时间为0～50分钟。
文档编号D21H11/12GK102154906SQ2011100996
公开日2011年8月17日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者宋明信, 李洪发, 杨吉慧, 毕衍金, 陈松涛 申请人:山东泉林纸业有限责任公司