本发明涉及玉米纤维利用领域，具体而言，涉及一种利用玉米秸秆粗纤维浆精制纸浆的工艺。
背景技术：
虽然现有技术中对利用各种一年或两年生植物纸浆进行了研究，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，因此现有技术中玉米秸秆制浆遇到的问题主要是理化性能参数与木浆有一定差距，例如抗张强度、吸水性等等达不到规定标准。同时，现有的玉米秸秆制浆过程通常采用高温、高压、高药，因此会导致生产成本高、废液无法处理的现象，对环境造成较大的污染，不符合环保要求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种利用玉米秸秆粗纤维浆精制纸浆的工艺，此工艺具有步骤简单、成本低、环保安全的优点。
本发明的另一目的在于提供一种利用玉米秸秆粗纤维浆精制纸浆的工艺所生产得到的纸浆，该纸浆的上网浓度为0.4～0.6％，ph为6.0～7.0,叩解度为39～43°sr。
本发明的又一目的在于提供使用上述纸浆的应用，即用于制备瓦楞纸，制备出来的瓦楞纸其吸水性、透气性以及横向抗张指数、纵向抗张指数均符合标准。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
一种利用玉米秸秆粗纤维浆精制纸浆的工艺，其包括以下步骤：将秸秆粗纤维浆经过纤维分丝机分离成均匀细丝，将细丝纤维浆经过高频振框筛除去粗渣，收集剩余的秸秆纤维浆，将秸秆纤维浆通过泵送至低浓磨浆机提高其叩解度，将秸秆纤维浆经过升流压力筛，分离出其中的杂质，得到纸浆，将纸浆添加助剂后送至抄造前的储备浆池备用。
在本发明的一些实施例中，上述秸秆粗纤维浆是由玉米秸秆通过超声波制备得到的浆。
在本发明的一些实施例中，上述秸秆粗纤维浆的具体制备过程为：所述秸秆粗纤维浆的具体制备过程为：将玉米秸秆通过泵输送到超声波反应器,超声波反应器的振子频率为25～40khz，反应时间为30～60s，得到所述秸秆粗纤维浆。
在本发明的一些实施例中，上述经过纤维分丝机后的秸秆粗纤维浆的长度≤1cm，宽度≤0.5cm。
在本发明的一些实施例中，上述高频振框筛的筛孔直径为2.5～4.0mm，出口秸秆纤维浆的浓度为1.8～2.2％。
在本发明的一些实施例中，上述秸秆纤维浆经过低浓磨浆机后的叩解度为38～44°sr。
在本发明的一些实施例中，上述助剂由淀粉胶、助留剂、拉力剂和湿强剂组成。进一步地，每吨所述纸浆添加助剂的比例为：淀粉胶4～6％、助留剂2.5～4.0％、拉力剂2.0～3.5％、湿强剂3.0～6.0％。
另一方面，本申请实施例提供利用玉米秸秆粗纤维浆精制纸浆的工艺所制备的纸浆，纸浆的上网浓度为0.4～0.6％，ph为6.0～7.0,叩解度为39～43°sr。
另一方面，本申请实施例提供由上述纸浆制备得到的瓦楞纸。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点：
本发明以玉米秸秆粗纤维浆为原料来精制纸浆，通过纤维分丝机进行分离成细丝，再经过高频振框筛筛去粗渣，然后通过低浓磨浆机提高叩解度，得到更细的纤维浆，最后由升流压力筛分离得到纸浆，所述纸浆添加助剂后可以用于直接生产符合规定的瓦楞纸和卫生纸。本发明步骤简单，具有省水、节能，降消耗等特点。生产过程中没有高温、高压和高药，降低生产成本，不产生多余废水，符合环保的要求。
本发明生产的纸浆，其上网浓度为0.4～0.6％，ph为6.0～7.0,叩解度为39～43°sr，相比同样的纤维纸浆来说，叩解度更高，浆料更细。
利用本发明生产的纸浆来制备瓦楞纸和卫生纸，其中瓦楞纸的参数为吸水率为32～37.5％，透气性为22～24.5，纸张含水10％，横向抗张指数1.0～1.4kn/m。纵向抗张指数2.0～2.4kn/m，均高于行业标准。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
一种利用玉米秸秆粗纤维浆精制纸浆的工艺，包括以下步骤：
将秸秆粗纤维浆经过纤维分丝机分离成均匀细丝；所述的秸秆粗纤维浆是由玉米秸秆通过超声波制备得到的浆，具体步骤为：先将玉米秸秆用机械法揉切处理成3～5cm的长料，筛除秸秆碎料，这个长度一方面便于接下来的超声制浆，另一方面可以筛除5cm以上的泥土、石块等杂质，提高浆料的质量，然后将秸秆长料通过泵输送到超声波反应器,超声波反应器的振子频率为25～40khz，反应时间为30～60s，得到所述秸秆粗纤维浆。本发明经过纤维分丝机后的秸秆粗纤维浆的长度≤1cm，宽度≤0.5cm。
将细丝纤维浆经过高频振框筛除去粗渣和纤维束，起到一个过滤的效果，收集剩余的秸秆纤维浆进行备用；本申请采用的高频振框筛的筛孔直径为2.5～4.0mm，出口秸秆纤维浆的浓度为1.8～2.2％。
将秸秆纤维浆通过泵送至低浓磨浆机提高其叩解度，所述秸秆纤维浆经过低浓磨浆机后的叩解度为38～44°sr，叩解度即打浆度，反应浆料经磨浆机后，纤维被切断、分裂、润胀和水化，而低浓磨浆可起到均整和切断效果。
将秸秆纤维浆经过升流压力筛，分离出其中的杂质，得到纸浆，分流压力筛的原理为:压力筛采取底部进浆、底部排重渣、顶部排轻渣的升流式结构，有效地解决了除杂问题。轻杂质与浆料中的空气自然升到顶部排渣口排出，重杂质一进入机体即通过底部排出，有效地缩短了杂质在筛区的停留时间，降低了杂质循环的可能性，提高了筛选效率。
将纸浆添加助剂后送至抄造前的储备浆池备用。所述的助剂由淀粉胶、助留剂、拉力剂和湿强剂组成。具体地，每吨所述纸浆添加助剂的比例为：淀粉胶4～6％、助留剂2.5～4.0％、拉力剂2.0～3.5％、湿强剂3.0～6.0％。利用以上助剂能够使成型纸张更加具有拉力、挺度和光滑度,使纸张耐破和耐折度能够得到极大的提升。
本发明还提供由上述工艺制备所得的纸浆，所述纸浆的参数为：上网浓度为0.4～0.6％，ph为6.0～7.0,叩解度为39～43°sr。
本发明还提供由上述纸浆的用途，即纸浆可用于制备瓦楞纸和卫生纸，制备出来的瓦楞纸和卫生纸其吸水性、透气性以及横向抗张指数、纵向抗张指数均符合标准。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
一种利用玉米秸秆粗纤维浆精制纸浆的工艺，其包括以下步骤：
先将玉米秸秆用机械法揉切处理成4～6cm的长料，筛除秸秆碎料，这个长度一方面便于接下来的超声制浆，另一方面可以筛除5cm以下的泥土、石块等杂质，提高浆料的质量，然后将秸秆长料通过泵输送到超声波反应器,超声波反应器的振子频率为40khz，反应时间为30s，得到所述秸秆粗纤维浆；将所制备的秸秆粗纤维浆经过纤维分丝机分离成均匀细丝；本发明经过纤维分丝机后的秸秆粗纤维浆的长度≤1cm，宽度≤0.5cm。
将细丝纤维浆经过高频振框筛除去粗渣和纤维束，起到一个过滤的效果，收集剩余的秸秆纤维浆进行备用；本申请采用的高频振框筛的筛孔直径为3mm，出口秸秆纤维浆的浓度为2.0％。
将秸秆纤维浆通过泵送至低浓磨浆机提高其叩解度，所述秸秆纤维浆经过低浓磨浆机后的叩解度为38～44°sr，反应浆料经磨浆机后，纤维被切断、分裂、润胀和水化，而低浓磨浆可起到均整和切断效果。
将秸秆纤维浆经过升流压力筛，分离出其中的杂质，得到纸浆。
将纸浆添加助剂后送至抄造前的储备浆池备用。所述的助剂由淀粉胶、助留剂、拉力剂和湿强剂组成。本实施例中每吨所述纸浆添加助剂的比例为：淀粉胶5.0％、助留剂3.0％、拉力剂3.5％、湿强剂5.0％。本实施例所制备出的纸浆的参数为：上网浓度为0.5％，ph为7.0,叩解度为40°sr。
实施例2
一种利用玉米秸秆粗纤维浆精制纸浆的工艺，其包括以下步骤：
先将玉米秸秆用机械法揉切处理成4～6cm的长料，筛除秸秆碎料，这个长度一方面便于接下来的超声制浆，另一方面可以筛除5cm以下的泥土、石块等杂质，提高浆料的质量，然后将秸秆长料通过泵输送到超声波反应器,超声波反应器的振子频率为40khz，反应时间为30s，得到所述秸秆粗纤维浆；将秸秆粗纤维浆经过纤维分丝机分离成均匀细丝；本发明经过纤维分丝机后的秸秆粗纤维浆的长度≤1cm，宽度≤0.5cm。
将细丝纤维浆经过高频振框筛除去粗渣和纤维束，起到一个过滤的效果，收集剩余的秸秆纤维浆进行备用；本申请采用的高频振框筛的筛孔直径为2.5mm，出口秸秆纤维浆的浓度为2.0。
将秸秆纤维浆通过泵送至低浓磨浆机提高其叩解度，所述秸秆纤维浆经过低浓磨浆机后的叩解度为38～44°sr，反应浆料经磨浆机后，纤维被切断、分裂、润胀和水化，而低浓磨浆可起到均整和切断效果。
将秸秆纤维浆经过升流压力筛，分离出其中的杂质，得到纸浆。
将纸浆添加助剂后送至抄造前的储备浆池备用。所述的助剂由淀粉胶、助留剂、拉力剂和湿强剂组成。本实施例中每吨所述纸浆添加助剂的比例为：淀粉胶5.5％、助留剂3.5％、拉力剂3.5％、湿强剂4.5％。本实施例所制备出的纸浆的参数为：上网浓度为0.4％，ph为6.2,叩解度为41°sr。
实施例3
一种利用玉米秸秆粗纤维浆精制纸浆的工艺，其包括以下步骤：
先将玉米秸秆用机械法揉切处理成4～6cm的长料，筛除秸秆碎料，这个长度一方面便于接下来的超声制浆，另一方面可以筛除5cm以下的泥土、石块等杂质，提高浆料的质量，然后将秸秆长料通过泵输送到超声波反应器,超声波反应器的振子频率为35khz，反应时间为40s，得到所述秸秆粗纤维浆，将秸秆粗纤维浆经过纤维分丝机分离成均匀细丝。本发明经过纤维分丝机后的秸秆粗纤维浆的长度≤1cm，宽度≤0.5cm。
将细丝纤维浆经过高频振框筛除去粗渣和纤维束，起到一个过滤的效果，收集剩余的秸秆纤维浆进行备用；本申请采用的高频振框筛的筛孔直径为2.5mm，出口秸秆纤维浆的浓度为2.0％。
将秸秆纤维浆通过泵送至低浓磨浆机提高其叩解度，所述秸秆纤维浆经过低浓磨浆机后的叩解度为38～44°sr，反应浆料经磨浆机后，纤维被切断、分裂、润胀和水化，而低浓磨浆可起到均整和切断效果。
将秸秆纤维浆经过升流压力筛，分离出其中的杂质，得到纸浆。
将纸浆添加助剂后送至抄造前的储备浆池备用。所述的助剂由淀粉胶、助留剂、拉力剂和湿强剂组成。本实施例中每吨所述纸浆添加助剂的比例为：淀粉胶4％、助留剂2.5％、拉力剂3.0％、湿强剂4.0％。本实施例所制备出的纸浆的参数为：上网浓度为0.5％，ph为6.8,叩解度为41°sr。
实施例4
一种利用玉米秸秆粗纤维浆精制纸浆的工艺，其包括以下步骤：
将秸秆粗纤维浆经过纤维分丝机分离成均匀细丝；所述的秸秆粗纤维浆是由玉米秸秆通过超声波制备得到的浆，具体步骤为：先将玉米秸秆用机械法揉切处理成4～6cm的长料，筛除秸秆碎料，这个长度一方面便于接下来的超声制浆，另一方面可以筛除5cm以下的泥土、石块等杂质，提高浆料的质量，然后将秸秆长料通过泵输送到超声波反应器,超声波反应器的振子频率为40khz，反应时间为30s，得到所述秸秆粗纤维浆。本发明经过纤维分丝机后的秸秆粗纤维浆的长度≤1cm，宽度≤0.5cm。
将细丝纤维浆经过高频振框筛除去粗渣和纤维束，起到一个过滤的效果，收集剩余的秸秆纤维浆进行备用；本申请采用的高频振框筛的筛孔直径为2.5mm，出口秸秆纤维浆的浓度为2.0％。
将秸秆纤维浆通过泵送至低浓磨浆机提高其叩解度，所述秸秆纤维浆经过低浓磨浆机后的叩解度为38～44°sr，反应浆料经磨浆机后，纤维被切断、分裂、润胀和水化，而低浓磨浆可起到均整和切断效果。
将秸秆纤维浆经过升流压力筛，分离出其中的杂质，得到纸浆。
将纸浆添加助剂后送至抄造前的储备浆池备用。所述的助剂由淀粉胶、助留剂、拉力剂和湿强剂组成。本实施例中每吨所述纸浆添加助剂的比例为：淀粉胶4％、助留剂4.0％、拉力剂3.0％、湿强剂3.0％。本实施例所制备出的纸浆的参数为：上网浓度为0.4％，ph为6.0,叩解度为39°sr。
实施例5
一种利用玉米秸秆粗纤维浆精制纸浆的工艺，其包括以下步骤：
将秸秆粗纤维浆经过纤维分丝机分离成均匀细丝；所述的秸秆粗纤维浆是由玉米秸秆通过超声波制备得到的浆，具体步骤为：先将玉米秸秆用机械法揉切处理成4～6cm的长料，筛除秸秆碎料，这个长度一方面便于接下来的超声制浆，另一方面可以筛除5cm以下的泥土、石块等杂质，提高浆料的质量，然后将秸秆长料通过泵输送到超声波反应器,超声波反应器的振子频率为25khz，反应时间为60s，得到所述秸秆粗纤维浆。本发明经过纤维分丝机后的秸秆粗纤维浆的长度≤1cm，宽度≤0.5cm。
将细丝纤维浆经过高频振框筛除去粗渣和纤维束，起到一个过滤的效果，收集剩余的秸秆纤维浆进行备用；本申请采用的高频振框筛的筛孔直径为4mm，出口秸秆纤维浆的浓度为1.8％。
将秸秆纤维浆通过泵送至低浓磨浆机提高其叩解度，所述秸秆纤维浆经过低浓磨浆机后的叩解度为38～44°sr，反应浆料经磨浆机后，纤维被切断、分裂、润胀和水化，而低浓磨浆可起到均整和切断效果。
将秸秆纤维浆经过升流压力筛，分离出其中的杂质，得到纸浆。
将纸浆添加助剂后送至抄造前的储备浆池备用。所述的助剂由淀粉胶、助留剂、拉力剂和湿强剂组成。本实施例中每吨所述纸浆添加助剂的比例为：淀粉胶2.5％、助留剂3.0％、拉力剂2.0％、湿强剂6.0％。
本实施例所制备出的纸浆的参数为：上网浓度为0.5％，ph为6.2,叩解度为41°sr。
实施例6
一种利用玉米秸秆粗纤维浆精制纸浆的工艺，其包括以下步骤：
将秸秆粗纤维浆经过纤维分丝机分离成均匀细丝；所述的秸秆粗纤维浆是由玉米秸秆通过超声波制备得到的浆，具体步骤为：先将玉米秸秆用机械法揉切处理成4～6cm的长料，筛除秸秆碎料，这个长度一方面便于接下来的超声制浆，另一方面可以筛除5cm以下的泥土、石块等杂质，提高浆料的质量，然后将秸秆长料通过泵输送到超声波反应器,超声波反应器的振子频率为30khz，反应时间为50s，得到所述秸秆粗纤维浆。本发明经过纤维分丝机后的秸秆粗纤维浆的长度≤1cm，宽度≤0.5cm。
将细丝纤维浆经过高频振框筛除去粗渣和纤维束，起到一个过滤的效果，收集剩余的秸秆纤维浆进行备用；本申请采用的高频振框筛的筛孔直径为3mm，出口秸秆纤维浆的浓度为2.2％。
将秸秆纤维浆通过泵送至低浓磨浆机提高其叩解度，所述秸秆纤维浆经过低浓磨浆机后的叩解度为38～44°sr，反应浆料经磨浆机后，纤维被切断、分裂、润胀和水化，而低浓磨浆可起到均整和切断效果。
将秸秆纤维浆经过升流压力筛，分离出其中的杂质，得到纸浆。
将纸浆添加助剂后送至抄造前的储备浆池备用。所述的助剂由淀粉胶、助留剂、拉力剂和湿强剂组成。本实施例中每吨所述纸浆添加助剂的比例为：淀粉胶3.0％、助留剂2.5％、拉力剂3.5％、湿强剂4.0％。所述纸浆的参数为：上网浓度为0.5％，ph为6.5,叩解度为42.5°sr。
将实施例4～6制备的纸浆进行抄造制备瓦楞纸，其瓦楞纸的检测数据如表1所示。
表1.实施例4～6纸浆制备的纸性能参数。
从表1中可以看出，利用实施例4～6制备的纸浆进行抄造制备瓦楞纸性能优良，其吸水性、透气性以及横向抗张指数、纵向抗张指数均符合标准。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。