[发明专利]一种玉米秸秆常压制备高得率瓦楞原纸用浆的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种瓦楞原纸用浆的制备方法。

背景技术

瓦楞纸箱作为一种传统而必不可少的包装容器，已经被应用上百年并深得青睐。瓦楞纸板是制作瓦楞纸箱的原料，而瓦楞原纸又是生产瓦楞纸板的重要组成材料之一。瓦楞原纸要求纤维结合强度好，纸面平整，有较好的紧度和挺度，要求有一定的弹性，以保证制成的纸箱具有防震和耐压能力。目前生产的瓦楞原纸根据制浆模式分为6种：全美废、美废+国废、美废+草浆、国废+草浆、美废+国废+草浆与全草浆。以#11美废生产高强瓦楞原纸，或者是以优质麦草为原料采用无污染制浆工艺加#11美废生产高强瓦楞原纸可生产高品质瓦楞原纸，但由于国内市场上美废需求量急剧增长，美废市场已出现供不应求和涨价的局面。以美废(及俄废、日废、欧废)和国废为原料只能生产一些强度要求不很高的瓦楞原纸。以国废生产的瓦楞原纸因原料多次回收使用，质量下降，只能生产中低瓦楞原纸。

美废价格受国际因素影响居高不下，而且生产企业还需要对其妥善储存、打包堆放和防雨通风；在碎解废纸之前还必须拆包分拣，由于废纸的成分复杂、杂物较多，挑选不仅费时费力效率低下，而且污染大。但如果不选用美废，所生产的瓦楞原纸又不同程度地存在成纸质量差的问题。

玉米秸秆作为我国主要农作物玉米的副产物，年产量高达2.5亿吨之多，目前大部分玉米秸秆被就地焚烧，不仅造成了秸秆资源的大量浪费，而且对环境造成巨大污染。玉米稻秆中的纤维成分主要存在于稻秆的外皮中，它的强度较高，韧性较好，其性能近似芦苇，应该是制作纸张的好材料。但在制浆造纸工业中，玉米秸秆目前基本都采用化学法制浆进行处理，处理过程高温、高压、高药，制浆得率低，且废液无法处理。所以，玉米秸秆一直不被用于瓦楞原纸制备。

发明内容

本发明是要解决现有制浆造纸工业中基本都采用高温、高压、高药处理玉米秸秆，存在制浆得率低，且废液无法处理的问题，提供一种玉米秸秆常压制备高得率瓦楞原纸用浆的方法。

本发明玉米秸秆常压制备高得率瓦楞原纸用浆的方法，包括以下步骤：

一、将玉米秸秆送入粉碎机，粉碎至粒度为1～2cm，先利用离心风机将粉碎的秸秆送入高速振动筛，使物料处于悬浮或半悬浮状态。再借助旋风分离机，由于皮和髓等轻质物料的密度不同，使得皮与髓等轻质部分分离，得到玉米秸秆皮原料；

二、常压下，将玉米秸秆皮原料在NaOH溶液中浸渍；

三、将经过浸渍的玉米秸秆皮原料用双辊磨磨解，得到高得率瓦楞原纸用浆。

进一步的，步骤一获得的玉米秸秆皮原料先进行预处理，再进行下一步的浸渍处理。所述预处理的具体方法为：用50～60℃的水洗涤玉米秸秆皮原料，然后在常压下汽蒸20～30min，最后送入螺旋挤压疏解机挤压疏解。

进一步的，步骤二中NaOH溶液的质量浓度为2％～10％。

进一步的，步骤二中浸渍温度为80～120℃，浸渍时间为40～60min。

进一步的，步骤三经双辊磨磨解分离后的浆液还要送入高浓磨浆机中磨浆。由于高浓磨浆几乎不切断纤维，使得纤维分丝帚化效果好，将大大提高制浆质量。

本发明的原理：

本发明将玉米秸秆送入粉碎机，在剪切和撞击作用下实现皮与髓等轻质部分的剥离，并被粉碎成一定的粒度。在离心风机的作用下，粉碎后的物料进入高速振动筛，使物料处于悬浮或半悬浮状态。再借助旋风分离机，由于皮和髓等轻质物料的密度不同，使得皮与髓等轻质部分分离。

本发明的有益效果：

本发明方法采用去髓玉米秸秆皮为原料，玉米秸秆的髓部多为杂细胞，对成纸质量无贡献，反而会造成成纸质量很差，因此本发明将玉米秸秆的髓部去除，再制备瓦楞原纸用浆。在全程常压的条件下获得高制浆得率，得率达到了75％以上，比玉米秸秆化学法制浆的得率50％提高了百分之五十以上。

而且用该高得率瓦楞原纸用浆制备的瓦楞原纸裂断长达到了1.318～2.224km、环压指数达到了6.62～13.02mN·m/g，质量较好(同等条件下，用市场废纸制备的瓦楞原纸裂断长为2.13km、环压指数为6.19mN·m/g)。本发明方法全程常压，脱离了高压环境，降低了生产危险和设备的投入，节省能耗、降低生产成本。

由于本发明方法中没有加入其他化学助剂，所以废液处理难度大大降低。本方法步骤三双辊磨磨解后产生的废液可提取可循环利用，节省水资源；也可以收集进行发酵堆肥。

由于玉米秸秆制浆得率过低，一直不被用于制备瓦楞原纸。本发明提高了玉米秸秆制浆得率，将玉米秸秆用于瓦楞原纸制备，克服了技术偏见。