專(zhuān)利名稱(chēng)：大豆稈制漿方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于以農(nóng)作物莖桿為造紙?jiān)系闹茲{方法，尤其是關(guān)于于以大豆稈為造紙?jiān)系闹茲{方法。
眾所周知，最常用的化學(xué)制漿方法是硫酸鹽法。硫酸鹽法制漿的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)纖維原料的適應(yīng)性強(qiáng)，不僅適應(yīng)于針葉木、闊葉木、廢木材木屑，還適應(yīng)于許多一年生的植物纖維。與燒堿法比較，硫酸鹽法紙漿強(qiáng)度和紙漿得率都較高。硫酸鹽法制漿的缺點(diǎn)是，生產(chǎn)成本較高，在制漿過(guò)程中產(chǎn)生臭氣，污染空氣。未漂硫酸鹽紙漿的色澤較深。燒堿法制漿雖然沒(méi)有像硫酸鹽法污染空氣那樣的問(wèn)題，但是燒堿法一般要求較長(zhǎng)的蒸煮時(shí)間，紙漿得率較低，紙漿強(qiáng)度低于硫酸鹽紙漿。
為克服上述兩種制漿方法的缺點(diǎn)，美國(guó)專(zhuān)利№4，012，280(1977年3月15日公告)的發(fā)明人Holton提出了在堿液中加入微量環(huán)酮基化合物(CyclicketoCompouna)如蒽醌(AQ)的制漿方法，即燒堿-AQ法可以加速針葉或闊葉木的脫木素作用，提高紙漿得率，減少空氣污染。但是，燒堿-AQ法紙漿的強(qiáng)度，特別是撕裂強(qiáng)度比硫酸鹽法紙漿低。
針對(duì)燒堿-AQ法紙漿撕裂強(qiáng)度低的缺點(diǎn)，美國(guó)專(zhuān)利№.4，248，663(1981年2月3日公告)對(duì)美國(guó)專(zhuān)利№.4，012，280的燒堿-AQ法進(jìn)行了改進(jìn)，提出了在燒堿法蒸煮藥液中加入微量環(huán)酮基化合物如蒽醌(AQ)和氨基化合物(EDA)，蒸煮針葉木原料。這種改進(jìn)的制漿方法的制漿速率與硫酸鹽制漿法相當(dāng)，紙漿具有良好的物理性能，尤其撕裂強(qiáng)度比燒堿-AQ法紙漿高15～20%。
上述兩項(xiàng)美國(guó)專(zhuān)利所述及的制漿方法，主要用于針葉木和闊葉木造紙?jiān)稀?br> 在我國(guó)，由于森林資源很少，在造紙?jiān)现?，木材的比重約為20%左右，近年來(lái)，進(jìn)口木漿的價(jià)格日趨上漲。許多包裝紙品種如牛皮紙需用硫酸鹽木漿抄制。因此，一些造紙生產(chǎn)廠家面臨著木漿原料短缺的局面。為解決漿源的問(wèn)題，造紙工作者致力于開(kāi)發(fā)新的造紙?jiān)虾托碌臐{種。
本發(fā)明提出了大豆稈制漿方法。本發(fā)明的大豆稈制漿方法，是用含有微量蒽的衍生物如蒽醌(AQ)的堿性藥液，在低蒸煮壓力下，蒸煮大豆稈原料，制得未漂豆稈紙漿。
本發(fā)明的主要目的是用本發(fā)明的制漿方法可獲得具有與硫酸鹽木漿物理強(qiáng)度相當(dāng)，紙漿顏色比硫酸木漿淺一些的豆稈紙漿品種，可以用豆稈紙漿代替部分硫酸木漿。本發(fā)明的另一個(gè)目的是用微量的新型蒸煮助劑，可以提高制漿速率，降低蒸煮壓力，達(dá)到節(jié)能和消除空氣污染的效果，并且降低了生產(chǎn)成本。
在本發(fā)明的大豆稈制漿方法中，所用的農(nóng)作物莖桿原料，是取自我國(guó)吉林省產(chǎn)地的大豆稈，也可選用其它產(chǎn)地的大豆稈。與麥桿、稻草、蘆葦或類(lèi)似大豆稈的莖作物相比，大豆稈具有較高的纖維素含量較少的灰份和有機(jī)物抽出物(見(jiàn)表1)。
表1測(cè)定項(xiàng)目測(cè)定方法測(cè)定結(jié)果備注水份GB2677.2-817.28%灰份GB32677.3-812.54%苯醇抽出物GB2677.7-812.45%酸不溶物GB2677.8-8121.29%供參考多戊糖GB2677，9-8119.48%綜纖維素GB2677.10-8177.30%本發(fā)明大豆稈制漿方法，是采用燒堿-AQ低壓蒸煮制漿方法。AQ的用量一般為0.01%-5.0%(對(duì)原料)，最好是0.1%-2.0%(對(duì)原料)。蒸煮壓力一般是0.25MPa-0.5MPa，最好為0.3MPa-0.4MPa。制漿設(shè)備可用造紙廠的現(xiàn)有制漿設(shè)備。
本發(fā)明提出的燒堿-AQ低壓蒸煮大豆稈制漿方法，是將大豆稈制漿方法，是將大豆稈切短，其切短長(zhǎng)度為40mm～50mm，切片合格率要求在85%以上。用孔徑為15mm×15mm的篩子篩選，除去雜質(zhì)及部分葉子，而后裝球蒸煮。蒸煮條件是用堿量(NaoH)5.0%～20.0%(對(duì)絕干原料)，AQ用量0.1-2.0%(對(duì)絕干原料)，液比1∶6～8，最高蒸煮壓力0.3MPa-0.4MPa，升溫時(shí)間1小時(shí)，保溫時(shí)間4小時(shí)。蒸煮結(jié)果未漂豆稈紙漿硬度(高錳酸鉀值)14，粗漿得率53%，細(xì)漿得率47%，纖維平均長(zhǎng)度1.18mm。與未漂硫酸鹽木漿相比，其色澤淺些。
用由15%本發(fā)明的未漂豆稈紙漿與85%未漂硫酸鹽木漿組成的混合漿和100%未漂硫酸鹽紙，分別在FRANK抄片機(jī)上抄片，并測(cè)定這兩種抄片的物理性能(見(jiàn)表2)以進(jìn)行對(duì)比。
注1.(Ⅰ)、(Ⅱ)漿中未加施膠劑。
2.打漿度均為28°SR。
從表2中看出，漿(Ⅰ)抄片的物理指標(biāo)，與漿(Ⅱ)抄片相近因此，可用本發(fā)明的豆稈紙漿代替部分未漂硫酸鹽木漿，抄制牛皮紙箱版紙用掛面紙
類(lèi)包裝紙產(chǎn)品。
本發(fā)明所述的大豆稈制漿方法的優(yōu)點(diǎn)是，所選用的大豆稈原料，來(lái)源廣，易收集，價(jià)格便宜，纖維素含量較高，AQ蒸煮助劑用量少，蒸煮壓力較低，為0.25MPa-0.4MPa，而傳統(tǒng)的燒堿法的蒸煮壓力為0.4MPa-0.5MPa，紙漿得率較高于其它草漿，制漿成本比硫酸鹽制漿方法低10%-20%。在中小型制漿廠的現(xiàn)有制漿設(shè)備上，就可以生產(chǎn)本發(fā)明的豆稈紙漿，代替部分硫酸鹽木漿，生產(chǎn)牛皮紙等類(lèi)包裝紙。
本發(fā)明的大豆稈制漿方法的生產(chǎn)成本，比木材硫酸鹽制漿法低10～20%。
實(shí)施例1稱(chēng)取32公斤大豆稈原料，把它切短，長(zhǎng)度為40mm～50mm。用孔徑為15mm×15mm的篩子篩選切短的大豆稈原料，除去雜質(zhì)和豆角皮。然而把去凈豆角皮的大豆稈原料裝入用40目網(wǎng)做成的口袋內(nèi)，封閉，投入蒸球中進(jìn)行蒸煮。
蒸煮條件總堿量(NaoH)(%)18AQ添加量(%)(對(duì)絕干原料)0.1液比1∶2.8升溫時(shí)間(h)100保溫時(shí)間(h)400保溫壓力(MPa)0.3放汽(Min)40蒸煮結(jié)果硬度(高錳酸鉀值)14殘堿(/L)10.8粗漿得率(%)56.78經(jīng)疏解洗漿后得率(%)49.96纖維平均長(zhǎng)度(mm)1.18色澤比堿法麥草、稻草、棉桿紙漿的色澤淺些。
稱(chēng)取32公斤大豆稈原料，切短、篩選。采用傳統(tǒng)燒堿法蒸煮制漿，分別用100%本發(fā)明豆稈紙漿、100%傳統(tǒng)燒堿法豆稈紙漿100%未漂硫酸鹽木漿，15%本發(fā)明豆稈漿+85%未漂硫酸鹽木漿抄制紙樣。分別檢測(cè)出上述四種紙樣的物理性能(見(jiàn)表3)。
表3
從表3中看出，本發(fā)明的豆稈紙漿或紙的物理強(qiáng)度，如耐破度比傳統(tǒng)燒堿法豆稈紙漿提高了24%，略高于未漂硫酸鹽木漿的耐破度指標(biāo)。而耐撕裂度提高了17.7%，接近于未漂硫酸鹽木漿的指標(biāo)。因此，可用本發(fā)明的豆稈紙漿部分代替未漂硫酸鹽木漿。
權(quán)利要求
1.一種包括切料、除塵、裝球、放球過(guò)程的制漿方法，其特征在于以大豆稈為造紙?jiān)?，用含有微量蒸煮助劑的堿法蒸煮藥液在較低的蒸煮壓力下，蒸煮處理大豆稈原料，制出具有良好的物理強(qiáng)度的豆稈紙漿，尤其撕裂度指標(biāo)，與未漂硫酸鹽木漿相接近，耐磨度略高于未漂硫酸鹽木漿的指標(biāo)，豆稈紙漿可用來(lái)代替部分未漂硫酸鹽木漿。
2.按照權(quán)利要求1所述的制漿方法，其特征在于所用的蒸煮助劑是蒽的衍生物和蒽醌(AQ)，氫醌，其添加量一般為0.01%-5.0%(對(duì)絕干原料)，最好為0.1%-2.0%(對(duì)絕干原料)，所用的蒸煮壓力，要比傳統(tǒng)制漿法低些，一般為0.25MPa-0.5MPa，最好為0.3MPa-0.4MPa。
3.按照權(quán)利要求1、2所述的制漿方法，其特征在于所用的堿性蒸煮藥液是燒堿法蒸煮藥液。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于以大豆稈為造紙?jiān)系闹茲{方法，即用含有微量蒸煮助劑如AQ的堿性蒸煮藥液，在低壓蒸煮條件下蒸煮處理大豆稈原料，制出的未漂豆稈紙漿具有良好的物理強(qiáng)度，尤其是撕裂度大致相當(dāng)于未漂硫酸鹽木漿的撕裂度。紙漿的色澤比未漂硫酸鹽木漿淺些?？梢杂梦雌苟捈垵{代替部分未漂硫酸鹽木漿，生產(chǎn)牛皮紙、箱板紙用掛面紙。本發(fā)明的大豆稈制漿方法，在造紙廠的現(xiàn)有制漿設(shè)備上，即可生產(chǎn)，生產(chǎn)成本較低，為造紙工業(yè)開(kāi)發(fā)了新的造紙纖維原料和新的紙漿品種。
文檔編號(hào)D21H11/12GK1047899SQ90104
公開(kāi)日1990年12月19日 申請(qǐng)日期1990年7月20日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月20日
發(fā)明者付德俊, 宋仁瑜, 孫振平 申請(qǐng)人:天津市工廠科協(xié)聯(lián)合會(huì)