[发明专利]利用麦草和蔗渣制造纸张的方法

说明书

本发明公开了一种利用麦草和蔗渣制造纸张的方法，包括以下步骤：称取原料麦草、蔗渣和稻芽粉，清洗原料并碎浆；加入氢氧化钠和水，蒸煮1～3h，洗涤；加入次氯酸钠，搅拌3～10min；加入酪蛋白和纤维素酶，反应20～40min；升温至45～55℃，打浆，得浆液；加入明矾和甘油硬脂酸酯，升温至60～70℃反应30～50min，混合均匀；上述纸浆经压榨、脱水和烘干，成为纸张。本直接利用植物纤维原料制成非漂白纸，变废为宝，有利于环境保护。

技术领域

本发明涉及一种利用麦草和蔗渣制造纸张的方法，属于非木质纤维纸领域。

背景技术

随着用纸量的提升，各处砍伐树木的问题日益严峻，对人们的生活环境造成很大的影响。目前，纸张制备过程中，通常采用三段法氧化漂白木浆：

第一段氯化，纸浆通氯气，将大部分残余木质素变成氯化木质素，并将溶解的氯化木质素洗涤去除。

第二段碱处理，目的进一步洗净纸浆，调节纸浆酸碱度。

第三段漂白，由于氧化脱木素比氯化脱木素更有效，用氧化方法以更加有效的去除木质素。

而上述的三段法在漂白过程中使用到漂白剂次氯酸钠，对环境有害，不利于环保。

由于我国草类原料多，木材原料少，利用植物纤维原料来制造纸张越来越多，其基本原理是用化学、机械等方法将植物原料中的纤维分离出来，再在浆、水混合的悬浮液中使纤维重新交织成均匀而致密的纸张。使用的原料包括禾本科纤维原料(竹子、芦苇、甘蔗渣、高粱杆和稻草)、韧皮纤维原料(树皮和麻类)和叶类纤维原料(香蕉叶、甘蔗叶)。但是植物纤维原料的利用率较低，且制备的纸张物理性状较差，亮泽度较低，限制了利用其制造纸张的进一步发展。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种利用麦草和蔗渣制造纸张的方法，充分利用植物纤维，制得的纸张亮泽度和强度较高。

本发明采用以下技术方案：

一种利用麦草和蔗渣制造纸张的方法，包括以下步骤：

1)称取原料：麦草、蔗渣和稻芽粉，清洗原料并碎浆；按重量份计，所述的麦草15～18份，蔗渣40～50份，稻芽粉1份；

2)加入氢氧化钠和水，蒸煮1～3h，洗涤；每1kg原料加入氢氧化钠50～80g，固液比为1:10～1:12；

3)加入次氯酸钠，搅拌3～10min；每1kg原料加入次氯酸钠10mmol；

4)加入酪蛋白和纤维素酶，反应20～40min；每1kg原料加入纤维素酶0.1～0.12umol和酪蛋白3～8g；

5)升温至45～55℃，打浆，得浆液；

6)加入明矾和甘油硬脂酸酯，升温至60～70℃反应30～50min，混合均匀；每1kg浆液中，加入明矾80～100g和甘油硬脂酸酯10～30g；

7)上述纸浆经压榨、脱水和烘干，成为纸张。

本发明制备过程中，次氯酸钠并非作为氧化剂直接参与氧化漂白反应，而是采用微量次氯酸钠与浆液中的木质素反应，进一步脱除木质素，提高纸张的光泽度和原料的利用率。纤维素酶使纤维素进一步疏解、分丝、帚化和切断，提高原料利用率。明矾和甘油硬脂酸酯提高了纸张的亮度和光泽度。此外，本发明虽然提高了纸张的亮度和光泽度，但是热稳定性下降至190℃，加入适量的稻芽粉与其他原料混合，可以保持最终制得的纸张热稳定性不变。

优选地，第2)步中，蒸煮压力为0.2～0.5Mpa，温度为100～200℃，时间1h。氢氧化钠蒸煮可以溶解麦草和蔗渣中木质素、多糖类和油脂，中和有机酸，经高温高压蒸煮后，能够提高原料中的木质素、多糖类、油脂等有机物的溶解，提高原料的利用率和纸张性能。