专利名称：杂交狼尾草NaOH－AQ法制浆漂白抄造产品的方法
技术领域：
本发明涉及一种制浆造纸方法及其产品，具体地说涉及一种以杂交狼尾草为原料NaOH-AQ法制浆漂白抄造胶印书刊纸和双胶纸的制浆造纸方法。
背景技术：
近年来我国造纸工业发展迅速，是少有的消费增长大于生产增长的行业之一。我国是世界上非木材纤维原料制浆造纸的大国，我国生产的70％以上的纸和纸板是采用非木纤维原料，使用草浆造纸具有历史悠久，技术成熟，生产设备众多，为推动造纸工业发展发挥了重要作用。随着纸及纸板产量和消费量的不断增大，纸浆供应却与日俱减，大量依赖于进口原料，每年需用汇千亿元，耗费惊人。造纸原料供需矛盾日渐突出，尤其是以非木纤维原料为主的生产厂家，普遍存在收购半径大、质量差、成本高、集约化程度低等不足。
鉴于以上原因，迫切需要提高和调整造纸工业原料的供应结构及供应量。因此，需要开发一种新的造纸原料及其制浆造纸方法，既可以扩宽原料来源，同时又能提高产品质量，这对缓解造纸原料供应短缺，降低生产成本，满足需求，增加效益，节约外汇，促进造纸工业发展等具有重要的革新意义。
杂交狼尾草属禾本科多年生草本C4植物，无性繁殖，为三倍体。具有产量高、易种易管、成本低、光合效能好等优点。在中等肥水条件下，每公顷一般年产鲜草量为300吨～400吨，折合干物质为60吨～80吨，被众多专家誉为“世界草王”之称。其根系发达，地上部分无气根，经改良优化后的杂交狼尾草对土壤要求不严，适于大面积种植并已示范试验成功。
杂交狼尾草由于具有较高的营养成分，广泛用于饲料，其作牛、羊、骡、马、鹿的青饲料，年内可轮割3～4次；作鱼、兔等蓄禽的青饲料，年内可轮割5～6次；除了青割外，也可晒制干草或调制青储饲料，还可以作为饲料加工的复合饲料、混合饲料的原料应用。目前，在造纸领域中尚未广泛应用，本发明人经多年研究分析实验结果均获成功，将杂交狼尾草大量生产作为纤维原料广泛用于造纸，可以有效的缓解造纸原料短缺的矛盾，并提高纸张抗张强度等多项性能指标优于麦草，于是完成了本发明。
发明内容
所解决技术问题为了克服已有技术的不足，本发明的目的在于提供一种以杂交狼尾草为原料NaOH-AQ法制浆漂白抄造胶印书刊纸和双胶纸的制浆造纸方法，该方法可以有效缓解造纸原料短缺的矛盾，能够提高纸张白度，同时还能减少排污。
技术方案具体地说，本发明的目的可以通过如下方式实现本发明制浆造纸方法包括以下步骤以杂交狼尾草为原料制备纸浆；纸浆漂白；经抄纸机抄纸制得产品。
其中所述杂交狼尾草是以美洲狼尾草Tift23A为母本和象草N51为父本的杂交种。优选的所述杂交狼尾草形似甘蔗、株形紧凑、须根发达、地上部分无气根；植株一般高达3.5m～4.5m，分蘖性极强，一般分蘖在25株以上，节长13～18cm，叶长90～150cm，叶宽3～5cm，茎粗2～4cm；生长期为150～180天，即4月～10月下旬，6月～9月为生长高峰期，每旬拔节伸长多达40cm～60cm，随温度增加而每旬递增；杂交狼尾草用肥以20kg/亩氮肥结合有机肥均可，在温度、水分适宜的情况下，一般扦插7～10天生根，12～15天立苗，15～20天开始分蘖。所述杂交狼尾草的茎杆、叶子及髓部均可全部用作制浆原料。
其中所述制备纸浆的方法可以是本领域常规或已知的方法，例如可以采用NaOH-AQ法。
所述制备纸浆也可以采用备料和蒸煮。
其中所述备料是将杂交狼尾草切削成料段风干后，平衡水分后备用。优选采用将杂交狼尾草割去根部和稍头叶子后保留主茎杆及部分叶子，切削好的料段风干后，装入塑料袋中平衡水分后备用，例如将用削片机切削成3-5cm长的料段，摊在地上自然风干数日后，装入密封性好的塑料袋中平衡水分后备用。
所述蒸煮可以采用造纸领域任何常用的或已知的蒸煮方法，也可以采用在多罐蒸煮器和电热回转锅中，装锅量为80-120g绝干原料/L，NaOH对绝干原料的用量为16％-24％，蒽醌对绝干原料的用量为0.02％-0.05％，液比为1∶6-1∶8，蒸煮温度为150-160℃，保温时间为1.8-2.0h，进行蒸煮。例如可以选用内设8个蒸煮罐的多罐蒸煮器，采用甘油作为加热介质，优选在装锅量为100g绝干原料/L，NaOH对绝干原料的用量为20％，蒽醌对绝干原料的用量为0.05％，液比为1∶7，蒸煮温度为150-160℃，保温时间为2h的条件下，进行蒸煮。
所述纸浆漂白可以采用造纸领域任何常用的或已知的漂白方法，也可以采用是将筛选后的纸浆经滤水、压榨、湿浆解离后贮存在塑料袋中平衡水分后，加入漂白剂进行漂白。其中所述筛选为将蒸煮后的浆料经洗净挤干后，在纤维解离机中解离，使纤维分散后，在振动筛上进行筛选。
其中，所述漂白剂可以是本领域任何常用的或已知的漂白剂，例如过氧化氢、次氯酸盐、液态氯、次氯酸钠等，优选采用次氯酸盐。
所述漂白可以采用单段漂白或两段漂白。
采用单段漂白时，其有效氯用量为6-10％/L，漂白浓度为5-7％，漂白温度为38℃-42℃，漂白时间为3h-5h小时。优选的有效氯用量为8％/L，浆液浓度为5％，漂白时间为5小时。
采用两段漂白时，其有效氯总用量为6-10％/L，漂白总时间为3-5小时。两段漂白的有效氯用量比为6-8∶2。优选的有效氯总用量为8％/L，漂白总时间为5小时。两段的有效氯用量比为6∶2，两段漂白时间比为1∶1。
杂交狼尾草的漂白纸浆可以直接用于抄纸机抄纸，也可以与其他纸浆配抄，例如，可以与漂白的针叶木浆、杨木或芦苇漂白浆之一配抄，抄造胶印书刊纸、双胶纸或白纸板。
所述抄纸机抄纸可以采用任何本领域常规或已知方法及设备，例如可以在德国产的Rapid-Kothen抄纸器上抄纸。
为提高所抄纸张的适印性能，还可以采用AKD中性施胶剂进行中性浆内施胶，所用填料可以为轻质碳酸钙(PPC)。为了提高浆料、填料及施胶剂的留着率，还可以在浆料体系中加入阳离子淀粉(CS)和聚丙烯酰胺(CPAM)。
有益效果采用本发明的制浆造纸方法，以杂交狼尾草为原料，简便易行，可以解决造纸原料短缺的问题，同时可以降低能耗，提高质量。本发明方法可用于抄造白纸板，也可用于配抄胶印书刊纸或双胶纸，其各项物理性能指标均达到国家标准，特别是胶印书刊纸的白度在没有添加增加剂的情况下达到了88.77％，远远超过了国家标准的最高为75％的要求。
具体实施例方式
本发明用下列实施例进行说明，但不限制本发明。
实施例1(1)备料将杂交狼尾草割去根部和稍头叶子后保留主茎杆及部分叶子，切削成3-5cm长的料段风干后，装入塑料袋中平衡水分后备用；(2)蒸煮将步骤(1)中备好的杂交狼尾草料段装入内设8个蒸煮罐的多罐蒸煮器中，用甘油作为加热介质，在装锅量为100g绝干料/L，加入NaOH的量为18％，蒽醌用量为0.02％，液比为1∶6，最高温度为160℃，保温时间为2小时的条件下，进行蒸煮；(3)漂白蒸煮后的浆料经洗净挤干，在纤维解离机中解离1-3分钟，使纤维分散，选用0.3mm筛缝的筛板，在Φ300mm的振动筛上进行筛选后，平衡水分，加入次氯酸钠进行单段漂白，次氯酸钠用量为8％，漂白浓度为5％，漂白时间为5小时；(4)抄纸用漂白的杂交狼尾草纸浆在抄纸机上抄纸，制得产品白板纸。
按照国家标准条件检测漂白的白度和成纸的物理性能指标均符合白板纸的国家标准要求。
实施例2与实施例1中步骤相同，只是步骤(2)中加入NaOH的量为20％，蒽醌用量为0.05％，液比为1∶7，最高温度为160℃经测定，成纸的各项指标均符合白板纸的国家标准要求。测定结果如下表1所示。
表1
实施例3与实施例1中步骤相同，只是在步骤(3)中的采用两段漂白替代单段漂白，有效氯总用量为10g/L，漂白总时间为5小时。两段的有效氯用量比为6∶2，两段的漂白时间比为1∶1。
经测定，成纸的各项指标均符合白板纸的国家标准要求。
实施例4与实施例1中步骤相同，只是将步骤(4)改为用漂白的杂交狼尾草纸浆与针叶木漂白浆按照60∶40的比例配抄，在德国产的Rapid-Kothen抄纸器上抄制双胶纸。
实施例5与实施例1中步骤相同，只是将步骤(4)改为用漂白的杂交狼尾草纸浆与针叶木漂白浆按照75∶25的比例配抄，在德国产的Rapid-Kothen抄纸器上抄制胶印书刊纸。
将实施例4和实施例5配抄制得的纸张按照国家造纸产品标准QB/T1211-1991条件测定其物理性能指标，测定结果如下表2所示。
表2
由表2可看出，本发明方法制备的胶印书刊纸和双胶纸的主要物理性能指标都超过了国家标准要求，特别是胶印书刊纸的白度在没有添加增白剂的情况下达到了88.77％，远远超过了国家标准要求的最高值75％。因此说明采用本发明方法用杂交狼尾草为原料抄造胶印书刊纸和双胶纸具有良好的质量。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基本上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
权利要求
1.一种制浆造纸方法，其特征在于包括以下步骤以杂交狼尾草为原料制备纸浆；纸浆漂白；经抄纸机抄纸制得产品。
2.根据权利要求1所述的制浆造纸方法，其特征在于所述杂交狼尾草是以美洲狼尾草Tift23A为母本和象草N51为父本的杂交种。
3.根据权利要求1或2所述的制浆造纸方法，其特征在于所述是采用NaOH-AQ法。
4.根据权利要求3所述的制浆造纸方法，其特征在于所述制备纸浆包括备料和蒸煮。
5.根据权利要求4所述的制浆造纸方法，其特征在于所述备料是将杂交狼尾草割去根部和稍头叶子后保留主茎杆及部分叶子，切削成3-5cm长的料段风干后，装入塑料袋中平衡水分后备用。
6.根据权利要求4或5所述的制浆造纸方法，其特征在于所述蒸煮是在多罐蒸煮器中进行，装锅量为80-120g绝干原料/L，NaOH对绝干原料的用量为16-24％，蒽醌对绝干原料的用量为0.02-0.05％，液比为1∶6-1∶8，蒸煮温度为150℃-160℃，保温时间为1.8h-2.0h。
7.根据权利要求1-6之任一所述的制浆造纸方法，其特征在于所述纸浆漂白是将筛选后的纸浆经滤水、压榨、湿浆解离后贮存在塑料袋中平衡水分后，加入漂白剂进行漂白。
8.根据权利要求7所述的制浆造纸方法，其特征在于所述漂白为单段漂白，其有效氯用量为6％-10％/L，漂白浓度为5％-7％，漂白温度为38℃-42℃，漂白时间为3h-5h。
9.根据权利要求7所述的制浆造纸方法，其特征在于所述漂白为两段漂白，其有效氯总用量为6.0％-10.0％，漂白总时间为3h-5h。两段的有效氯用量比为6∶2，两段的漂白温度为38-42℃。
10.根据权利要求1所述的制浆造纸方法，其特征在于所述抄纸机抄纸经杂交狼尾草漂白浆与漂白针叶木浆、杨木漂白浆、桉木漂白浆、苇草漂白浆之一配抄，抄造产品胶印书刊纸或双胶纸。
全文摘要
本发明公开了一种杂交狼尾草NaOH－AQ法制浆漂白抄造产品的方法。该方法以杂交狼尾草为原料制浆漂白并经抄纸机抄纸制得产品。该方法可以解决造纸原料短缺的问题，同时可以降低能耗，提高质量。本发明方法可用于抄造白纸板，也可用于配抄胶印书刊纸或双胶纸，其各项物理性能指标均达到国家标准，特别是胶印书刊纸的白度在没有添加增加剂的情况下达到了88.77％，远远超过了国家标准的最高为75％的要求。
文档编号D21C9/12GK1827915SQ200510051169
公开日2006年9月6日 申请日期2005年3月2日 优先权日2005年3月2日
发明者王洪宾 申请人:王洪宾