[发明专利]一种全稻草生物化学机械浆的制备方法

说明书

本发明属于纸浆造纸技术领域，具体涉及一种全稻草生物化学机械浆的制备方法，该制备方法包括以下具体步骤：预处理、洗涤处理、浸泡软化、挤压分丝、稻草浆料的制备和全稻草化学机械浆的制备。本发明制备方法得到的全稻草生物化学机械浆，有效去除稻草原料中的纤维含量低的叶部、蛋白质等，通过去蜡质、软化、搓丝以及多次磨浆后，克服了稻草纤维的强度较低的问题，无需添加其他浆种，实现了全稻草浆制备包装纸，制得的纸强度高、耐抗性好，可用于制造瓦楞原纸、牛皮纸、纸袋纸等包装纸，性能优越。

技术领域

本发明属于纸浆造纸技术领域，具体涉及一种全稻草生物化学机械浆的制备方法。

背景技术

我国是个水稻种植大国，每年有大量的稻草产生，目前，大部分直接还田，或被焚烧，这样造成资源的极大浪费。我国造纸技术源远流长，制浆造纸也是国民经济的重要组成，每年消耗纸浆上亿吨。传统的纸浆造纸主要以木材为原料，而随着我国可持续发展的不断进行，对木材的砍伐做了进一步限制，使得纸浆造纸原料短缺。而稻草富含纤维素和半纤维素，同时又是一种可再生资源，若将水稻秸秆作为纸浆造纸的原料，不仅可为造纸业提供大量的原料，同时还可解决秸秆难处理带来的一序列问题。

目前，制浆造纸工艺一般为将原料加入一些化学药品(如石灰或烧碱等)进行高温蒸煮；将原料直接用机械打碎、研磨；然后洗涤，去除不必要成分，保留纤维，制成浆料；需要漂白的，再加入药剂进行漂白，这个工艺用水多、需要高浓度化学药品浸泡，时间久且能耗高，污染严重。此外，虽然将稻草制浆后用于造纸已有报道，但由于稻草纤维的强度较低，含杂质较多，得率也低，现在较少单独使用，一般加入其他木浆一块使用；即使单独使用，也只能用于制作草纸；这也使得稻草制浆无法单独直接制作纸板纸、箱板纸等包装用纸。因此，开发一种能直接使用全稻草制浆且处理时间短、污染排放少的造纸工艺很有必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明根据稻草杆部纤维含量高，而叶部纤维少的特性，通过先使用物理机械方法去除部分叶，然后用乙醇去除稻草表面的蜡质，可打开表皮细胞结构，有利后续软化工艺的进行，减少药剂使用、能耗及浸泡时间，同时有利于后续磨浆。该制备方法用全稻草制浆，去除部分叶后，提高了成浆的质量，经过乙醇浸泡预处理，后续软化工序时间明显缩短，磨浆过程使用生物酶去除蛋白质等成分，进一步提高制浆质量，无需添加其他浆种，制得的纸浆可用于制作符合国家标准的包装用纸；同时生产过程中无明显废液废渣排放，污染小，社会效益、环境效益、经济效益均十分显著。

为实现上目的，本发明提供一种全稻草生物化学机械浆的制备方法，包括以下具体步骤：

S1.预处理：将稻草原料依次进行挤压对辊、切断、过筛、除尘、除杂；

S2.洗涤处理：将预处理后的稻草用先用工业乙醇浸泡1-2d，然后用清水清洗，清洗完成后进行脱水；

S3.浸泡软化：将清洗后的稻草加入氧化钙粉末混合均匀，加入水得到pH为9-10的溶液，然后浸泡至pH变为7-8；

S4.挤压分丝：将浸泡软化后的稻草原料通过螺旋挤压机挤压后经分丝处理得到丝绒状纤维；

S5.稻草浆料的制备：将所得丝绒状纤维送入一次磨浆机，按固液比为1:0.2-0.3的比例加入生物酶水溶液，进行磨浆处理，得到一次稻草浆料；将所得稻草浆料送入二次磨浆机，进行而磨浆处理，得到二次稻草浆料；

S6.全稻草生物化学机械浆的制备：将二次稻草浆料通过压滤、浓缩以及脱水，即可得到全稻草生物化学机械浆。

进一步地，上述技术方案中，在S1预处理之前，先将稻草过干燥系统干燥至水分在5-8％之间。本技术方案中，通过对稻草进行干燥处理，然后对其采用螺旋挤压对辊，并进行切断、筛分。由于稻草叶纤维含量低，当水分在5-8％时容易破碎成小片，并在切段和后续过筛过程中筛分分离出来，减少后续处理成本。