[发明专利]一种毛竹本色化机浆的制备方法

说明书

针对毛竹壁厚、质地坚硬、疏水性强、药液难渗透的特点，将毛竹经过双轴撕碎机撕碎后在碱性亚硫酸盐预浸渍液中浸渍，预浸条件为：NaOH用量5~10 g/L，Na₂SO₃用量10~20 g/L，液比5:1，浸渍时间5~10h，温度20~40℃。双轴撕碎机能够使竹材产生更多裂纹，增加药液渗透能力及可及度；低温、低碱浓、长时间浸渍的方式能够保证竹片充分软化，减少竹片中的溶出物，提高纸浆得率。Na₂SO₃的加入能够增加毛竹纤维的亲水性，促进竹片软化，提高纸浆强度。制备的毛竹本色化机浆在离度为380 mL时，裂断长≥3200 m、松厚度≥3.20 cm³/g、撕裂度≥10 mN·m²/g、得率≥88%。

技术领域

本发明涉及一种非木材原料的制浆方法，特别涉及一种毛竹本色化机浆的制备方法。

背景技术

毛竹是我国竹类资源中分布面积最大，经济价值较高的笋竹两用竹种。毛竹纤维长度一般为1.23～2.71 mm，宽度一般为12.3～19.6 μm，长宽比为110～200，属于长纤维范围，纤维细长交织力好，是一种优质的造纸纤维原料。当前，毛竹主要用来生产竹胶合板、家具板材、编制凉席等生活日用品和工艺品。由于这些加工业不景气，竹材原料供应过剩，目前毛竹价格已经跌至低谷。大量适采毛竹没有得到及时砍伐，造成资源的严重浪费。利用毛竹制浆具有良好的经济前景。

化学机械法制浆是上世纪90年代发展起来的一种高得率、低成本、污染轻的制浆方法，其生产经济规模要求低。用化学机械法生产木浆已经有成熟的工艺技术设备，然而用其规模化生产毛竹浆的尚未见报道。诸多研究者开展了对竹子化机浆生产工艺的研究，采用的工艺方法主要有CTMP（压力热磨化机浆）、SCMP（磺化化机浆）、APMP （碱性过氧化氢机械件）等，取得了一定的研究成果。华南理工大学进行了“毛竹蒸汽爆破法高得率浆的研究”，制取了得率80%以上，裂断长大于3300 m的毛竹爆破浆。采用4%过氧化氢的单段过氧化氢漂白，可获得白度为61 %ISO的毛竹爆破漂白浆。广西大学采用CTMP和P-RC APMP的方法生产竹材化机浆，得率≥80%，浆白度为55%～62%，采用40%的竹子化机浆配抄低定量胶印新闻纸，产品质量达到GB/T1910－1999优等品的指标。中国林业科学研究院林产化学工业研究所以四川慈竹为原料生产化机浆，用其成功配抄出性能指标达到牛皮挂面箱纸板B级以上标准（GB13024-1991）的纸板产品。

本发明结合CTMP（压力热磨化机浆）、SCMP（磺化化机浆）、EMP （挤压法化机浆）等多种化机浆制浆工艺，针对毛竹壁厚、质地坚硬、疏水性强、药液难渗透、薄壁细胞比例偏高的缺点，优化制浆工艺条件（选用碱性亚硫酸盐预浸渍液及低温、低碱浓、长时间处理）和设备，提出合理的制浆工艺流程，用所得毛竹化机浆在实验室制备冥信纸、擦手纸、厨房纸巾、纸杯原纸。

发明内容

本发明的目的是提供一种毛竹本色化机浆的制备方法，解决毛竹本色化机浆制浆难度大、得率低、浆料质量差的问题，通过该工艺制备得到的毛竹本色化机浆在纸浆游离度为380 mL时，纸浆的裂断长≥3200 m；松厚度≥3.20 cm³/g；撕裂度≥10 mN·m²/g，得率≥88%。

本发明的技术方案如下：

一种毛竹本色化机浆的制备方法包括以下几个步骤：1、毛竹经过双轴撕碎机撕碎；2、竹片在碱性亚硫酸盐预浸渍液中浸渍，预浸条件为：NaOH用量5~10g/L，Na₂SO₃用量10~20 g/L，液比5:1，浸渍时间5~10h，温度20~40℃；3、浸渍浆料过滤，提取黑液；4、浆料磨浆，磨浆次数2~3次；5、磨浆后浆料通过筛选净化，除去粗纤维片、杂细胞；6、浆料洗涤并回收残留黑液。