本發(fā)明造紙技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種針闊混合硫酸鹽漿全無氯漂白化學(xué)漿制備紙基材料的方法。
背景技術(shù):
我國是世界上第一造紙大國,2010年我國的紙和紙板產(chǎn)量超過美國,躍居世界第一。目前,我國紙和紙板的總產(chǎn)量已超過全球產(chǎn)量的四分之一。隨著我國造紙工業(yè)的快速發(fā)展,木材生物質(zhì)已成為我國制漿造紙工業(yè)的主要原材料,約占造紙纖維原料的60%,這些木材原料主要包括針葉木和闊葉木兩種。隨著社會和科技的發(fā)展,利用木質(zhì)纖維造紙原料的組分分離技術(shù),將其分離制備傳統(tǒng)化學(xué)漿的同時,對這些傳統(tǒng)化學(xué)漿在制備傳統(tǒng)的紙和紙板的同時,開發(fā)系列制備紙基材料的新技術(shù),把傳統(tǒng)造紙行業(yè)拓寬至新材料行業(yè),為傳統(tǒng)的造紙行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級拓寬了新的思路和途徑。
打漿是利用機械作用處理浮于水中的紙漿纖維,使其具有適應(yīng)在造紙機上生產(chǎn)所要求的特性,并使所生產(chǎn)的紙張能達(dá)到預(yù)期質(zhì)量的操作過程。打漿獲得的紙漿纖維應(yīng)該具有良好的濾水性能,還應(yīng)該使紙漿纖維裸露足夠多的羥基使成型紙基材料擁有足夠多的氫鍵共價鍵結(jié)合,使紙基材料形成一個交錯的鏈狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),確保成型紙基材料優(yōu)良的物理強度。但是,現(xiàn)有的打漿方法都是使用單一的打漿度,不同打漿度對應(yīng)的纖維的長度、分絲帚化程度的分布不同,難以同時保證良好的濾水性能和物理強度。
造紙?zhí)盍鲜侵冈诩垵{內(nèi)加入的一些基本不溶于水的固體微粒,加入的目的是改善紙張的不透明度、亮度、平滑度、印刷適應(yīng)性(如提高吸收性、吸墨性)、柔軟性、均勻性和尺寸穩(wěn)定性。還可以使紙張的手感好,降低其吸濕性,減少纖維用量。加入填料的紙漿容易脫水、易干燥、可減少能源消耗,降低造紙成本。但是,紙張的施膠厚、挺度和強度都會下降,特別是通過超壓的紙,下降幅度更大。此外,加填料的紙張容易掉粉、掉毛,這些缺點還需要通過加強劑和表面施膠得到彌補。大量化學(xué)品的加入,使得部分紙張的使用過程存在安全隱患,也會對環(huán)境造成一定的危害。
本申請的發(fā)明人在前期的研究中提供了一種針闊混合硫酸鹽漿的全無氯漂白的工藝(ZL201210405720.7),這種漂白工藝,從漂白開始到漂白結(jié)束,只用到木聚糖酶、氫氧化鈉、氧氣、硫酸鎂、硅酸鈉、EDTA(或DTPA)、過氧化氫等,這些化學(xué)藥品本身無毒性,在漂白紙漿過程中也不產(chǎn)生任何有毒的物質(zhì),能降低后續(xù)漂白化學(xué)品的用量在10%左右,更有利于降低生產(chǎn)成本,符合節(jié)能減排的生產(chǎn)要求。經(jīng)過生物漂白的紙漿纖維的柔韌性增加,有利于制備高級紙張和紙基材料。但是利用該種方法制備的紙基的耐破指數(shù)較小,對制備具有較高耐破指數(shù)紙張(如熱敏原紙)時,較為不利。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題,本發(fā)明的目的是提供一種針闊混合硫酸鹽漿全無氯漂白化學(xué)漿制備紙基材料的方法。本發(fā)明在前期研究的基礎(chǔ)上,利用針闊混合硫酸鹽漿的全無氯漂白的工藝獲得的高性能的紙漿,為進(jìn)一步改善紙漿的成紙性能,尤其是提高成紙的耐破指數(shù),采用梯度打漿技術(shù)和自添加技術(shù),獲得了系列高強度的紙基材料的制備新技術(shù)。
為了解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種針闊混合硫酸鹽漿全無氯漂白化學(xué)漿制備紙基材料的方法,包括如下步驟:
1)將針闊混合硫酸鹽漿全無氯漂白法漂白得到的針闊混合漿作為紙漿原料,分為三份,分別打漿,第一種紙漿的打漿度為15-25°SR,第二種紙漿的打漿度為45-55°SR,第三種紙漿的打漿度為60-75°SR;
2)將步驟1)中制備的三種紙漿按一定比例混合,得到混合漿料,使混合漿料中第一種紙漿、第二種紙漿和第三種紙漿的質(zhì)量比為10-30:65-85:10-20;
3)將步驟2)中得到的混合漿料抄制成型或壓制成型,得到紙基材料。
本文中采用梯度打漿,打漿度為15-25°SR的漿料的紙漿纖維較長、分絲帚化的程度較輕,在紙基材料中起到一定的支撐作用,保證了紙基材料制備過程中具有良好的濾水性能;打漿度為45-55°SR的漿料,其中的紙漿纖維有所切斷,纖維的分絲帚化較好,在制備紙基材料過程中,起到將纖維緊密交織結(jié)合的作用,這部分紙漿纖維的用量所占比例最大,控制在60%以上;打漿度為45-55°SR的漿料,纖維本身的切斷較多,分絲帚化程度很高,纖維變細(xì)短小,裸露出的羥基和氫鍵更多,在制備紙基材料過程中,起到鏈接交織更多的氫鍵和共價鍵,填充紙基材料空隙的作用,保證了制備的紙基材料的整體強度。
本文中,打漿度為60-75°SR的漿料,起到填充紙基材料空隙的作用,可以代替常規(guī)紙張抄制過程中大部分化學(xué)品填料的添加,制成的紙基材料強度高且易降解,使得紙基材料的制備更加環(huán)保。
此外,將上述三種打漿度的漿料進(jìn)行混合,第一種紙漿、第二種紙漿和第三種紙漿的質(zhì)量比為10-30:65-85:10-20時,制備的紙基材料具有較高的抗張強度、緊度和平滑度,可以適用于很多特殊的場合使用。采用上述方法制備得到的紙基,具有更好的耐破指數(shù),更加適合熱敏原紙紙基的制備。
由于采用三種打漿度的混合漿料制備紙基,不同打漿度的漿料之間起到協(xié)同互補的作用,對打漿度的要求降低,可以避免打漿條件控制不好,易出現(xiàn)定量不均的問題。由于傳統(tǒng)制備的紙基的緊度與打漿、填料的加入量和填料的留著率有較大的關(guān)系,如果要制備一種特定的紙基,需要把握好每個環(huán)節(jié)。本文中,無需添加填料,又由于三種打漿度的漿料之間協(xié)同互補,一種打漿度的條件控制不好,不會對紙基的質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。所以,采用本發(fā)明的方法,只要控制好打漿度、添加比例以及壓制的條件,即可控制好紙基緊度。克服了成紙緊度較難控制的問題。
優(yōu)選的,步驟1)中,第一種紙漿的打漿度為20-25°SR,第二種紙漿的打漿度為45-50°SR,第三種紙漿的打漿度為60-65°SR,第一種紙漿、第二種紙漿和第三種紙漿的質(zhì)量比為15-20:70-80:10-15。
進(jìn)一步優(yōu)選的,步驟1)中,第一種紙漿的打漿度為25°SR,第二種紙漿的打漿度為45°SR,第三種紙漿的打漿度為60°SR,第一種紙漿、第二種紙漿和第三種紙漿的質(zhì)量比為15:75:10。
優(yōu)選的,針闊混合硫酸鹽漿全無氯漂白法漂白得到的針闊混合漿的制備方法,包括如下步驟:把用硫酸鹽法蒸煮好的針葉木化學(xué)漿和硫酸鹽法蒸煮好的闊葉木化學(xué)漿按照質(zhì)量比3:7~7:3的比例進(jìn)行混合,混合均勻后,采用漂白工序為XO1PO2PQP1或XO1O2PQP1P2的TCF漂白工藝進(jìn)行高白度漂白。
具體包括如下步驟:
(1)將蒸煮好的卡伯值范圍是16~23的針葉木硫酸鹽漿和卡伯值范圍是16~22的闊葉木硫酸鹽漿按一定的質(zhì)量比混合,洗滌并混合均勻后,將此針闊混合紙漿放入聚乙烯塑料袋中,然后調(diào)節(jié)漿濃和pH值,同時加入木聚糖酶,然后將聚乙烯塑料袋放到恒溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進(jìn)行生物預(yù)處理,此漂白段為X段;
(2)在X段結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿放入氧脫木素反應(yīng)釜中進(jìn)行O1段氧脫木素或O1P段強化氧脫木素;
(3)在O1段氧脫木素或O1P強化氧脫木素結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿再次進(jìn)入氧脫木素的反應(yīng)釜中進(jìn)行O2P段強化氧脫木素;
(4)在O2P段強化氧脫木素結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿進(jìn)行Q段處理;
(5)在Q段螯合處理結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿進(jìn)行P1段或者P1P2兩段過氧化氫漂白;
所述步驟(1)具體如下:將蒸煮好的針葉木硫酸鹽漿和闊葉木硫酸鹽漿按一定的質(zhì)量比例混合,用自來水洗滌、混勻,然后將洗滌并均勻好的針闊混合紙漿放入聚乙烯塑料袋中,加入自來水和NaOH溶液調(diào)節(jié)紙漿的濃度至10%、pH值至8~10,加入6~12IU/g的木聚糖酶,然后置于溫度50℃的恒溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進(jìn)行生物預(yù)處理,反應(yīng)時間是90~120min;
所述步驟(2)中,進(jìn)行O1段氧脫木素的具體步驟如下:將步驟(1)反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入氧脫木素的反應(yīng)釜中,加入2~3%的NaOH和0.3~0.8%的MgSO4,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后通入氧氣,在溫度90~95℃、壓力0.5~0.8MPa條件下進(jìn)行O1段氧脫木素,時間15~30min;
所述步驟(3)具體如下:步驟(2)中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后再次放入氧脫木素的反應(yīng)釜中,加入2~3%的NaOH,0.3~0.8%的MgSO4,0.5~1%的Na2SiO3,以及0.3~0.7%的EDTA或者DTPA,加入1.5%~4%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度90~105℃、壓力0.5~0.8MPa條件下進(jìn)行O2P段強化氧脫木素,時間60min~90min;
所述步驟(4)具體如下:將步驟(3)中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入0.3%~0.7%的螯合劑EDTA或DTPA,用H2SO4溶液調(diào)節(jié)紙漿pH值在3.5~5.5,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至8%,然后放到溫度70℃的恒溫水浴鍋中螯合處理Q段,時間60min;
所述步驟(5)中,進(jìn)行P1段過氧化氫漂白的具體步驟如下:把步驟(4)中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入2~3%的NaOH,0.3~0.8%的MgSO4,0.5~1%的Na2SiO3和3~6%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間70~150min;
所述步驟(5)中,進(jìn)行P1P2兩段過氧化氫漂白的具體步驟如下:把步驟(4)中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入2~3%的NaOH,0.3~0.8%的MgSO4,0.5~1%的Na2SiO3和3~6%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間70~150min;反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入2~3%的NaOH,0.3~0.8%的MgSO4,0.5~1%的Na2SiO3和2~4%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間70~120min。
上述制備紙基的方法在制備高抗張強度、高緊度以及高平滑度的紙基材料中的應(yīng)用。
上述制備紙基的方法制備得到的紙基材料。
優(yōu)選的,所述紙基為熱敏原紙紙基、轉(zhuǎn)移印花原紙紙基和白卡原紙紙基材料。
本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明中采用梯度打漿的方法,將不同打漿度的紙漿纖維混合,可以保證紙基材料在制備過程中具有良好的濾水性能,且可以使制備得到的紙基材料具有較高的強度。
采用打漿度較高的紙漿纖維代替紙張制備過程中大部分化學(xué)品的添加,使紙基材料的制備更加環(huán)保,制備的紙基材料更易降解。
采用本發(fā)明的梯度打漿、不同打漿度的漿料的比例以及原料漿液的選擇,制備得到的紙基具有抗張強度高、緊度高以及平滑度高的優(yōu)點,且制備得到的紙基具有較高的耐破指數(shù),更加適于熱敏原紙紙基材料的制備。
具體實施方式
下面用具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實施例1
一種針闊混合硫酸鹽全無氯漂白化學(xué)漿制備紙基材料的方法,該實施例制備熱敏原紙紙基材料。
步驟如下:
(1)將專利ZL201210405720.7“一種針闊混合硫酸鹽化學(xué)漿全無氯漂白的工藝”技術(shù)獲得的高性能全無氯的漂白化學(xué)漿,針葉木硫酸鹽化學(xué)漿和闊葉木硫酸鹽化學(xué)漿的比例是1:1,紙漿白度82.2%ISO,取三份紙漿按照100g·t-1絕干漿的量加入綠維康公司的LPK-CR1(L1)打漿酶進(jìn)行混合處理,然后利用PFI磨進(jìn)行精確磨漿,使得紙漿的打漿度分別是20°SR、45°SR、65°SR。
漂白工序具體包括如下步驟:
1、將蒸煮好的卡伯值范圍是16~23的針葉木硫酸鹽漿和卡伯值范圍是16~22的闊葉木硫酸鹽漿按質(zhì)量比1:1的比例混合,洗滌并混合均勻后,將此針闊混合紙漿放入聚乙烯塑料袋中,然后調(diào)節(jié)漿濃和pH值,同時加入木聚糖酶,然后將聚乙烯塑料袋放到恒溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進(jìn)行生物預(yù)處理,此漂白段為X段;
2、在X段結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿放入氧脫木素反應(yīng)釜中進(jìn)行O1段氧脫木素或O1P段強化氧脫木素;
3、在O1段氧脫木素或O1P強化氧脫木素結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿再次進(jìn)入氧脫木素的反應(yīng)釜中進(jìn)行O2P段強化氧脫木素;
4、在O2P段強化氧脫木素結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿進(jìn)行Q段處理;
5、在Q段螯合處理結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿進(jìn)行P1段或者P1P2兩段過氧化氫漂白;
所述步驟1具體如下:將蒸煮好的針葉木硫酸鹽漿和闊葉木硫酸鹽漿按質(zhì)量比1:1的比例混合,用自來水洗滌、混勻,然后將洗滌并均勻好的針闊混合紙漿放入聚乙烯塑料袋中,加入自來水和NaOH溶液調(diào)節(jié)紙漿的濃度至10%、pH值至8,加入12IU/g的木聚糖酶,然后置于溫度50℃的恒溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進(jìn)行生物預(yù)處理,反應(yīng)時間是90~120min;
所述步驟2中,進(jìn)行O1段氧脫木素的具體步驟如下:將步驟1反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入氧脫木素的反應(yīng)釜中,加入3%的NaOH和0.4%的MgSO4,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后通入氧氣,在溫度90℃、壓力0.6MPa條件下進(jìn)行O1段氧脫木素,時間20min;
所述步驟3具體如下:步驟2中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后再次放入氧脫木素的反應(yīng)釜中,加入2%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3,以及0.5%的EDTA或者DTPA,加入2%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度105℃、壓力0.8MPa條件下進(jìn)行O2P段強化氧脫木素,時間70min;
所述步驟4具體如下:將步驟3中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入0.5%的螯合劑EDTA或DTPA,用H2SO4溶液調(diào)節(jié)紙漿pH值在4.5,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至8%,然后放到溫度70℃的恒溫水浴鍋中螯合處理Q段,時間60min;
所述步驟5中,進(jìn)行P1段過氧化氫漂白的具體步驟如下:把步驟4中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入2%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.8%的Na2SiO3和5%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間100min;
所述步驟5中,進(jìn)行P1P2兩段過氧化氫漂白的具體步驟如下:把步驟4中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入2%的NaOH,0.6%的MgSO4,0.8%的Na2SiO3和6%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間100min;反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入3%的NaOH,0.6%的MgSO4,0.9%的Na2SiO3和3%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間80min。
(2)把打漿或磨漿備漿好的紙漿纖維按照打漿度20°SR、45°SR、65°SR的紙漿纖維原料混合比例10:80:10經(jīng)纖維疏解器疏解使其均勻混合,然后在紙頁成型器上壓制成型60g/m2熱敏原紙紙基材料。
(3)與此同時,選擇打漿度45°SR的100%的紙漿纖維原料,經(jīng)纖維疏解器疏解使其均勻混合,然后在紙頁成型器上壓制成型60g/m2熱敏原紙紙基材料,做對比樣用。
(4)將以上兩種成型的60g/m2熱敏原紙紙基材料放到電熱烘缸上進(jìn)行烘干,然后放到干燥器中平衡熱敏原紙紙基材料的水分,使其水分保持在8%,然后測定紙基材料的物理強度。
(5)所得熱敏原紙紙基材料的各項指標(biāo)如表1,在相同紙漿纖維原料下,按照梯度打漿制備的熱敏原紙紙基材料的各項指標(biāo)優(yōu)于常規(guī)條件下單一打漿度的紙漿纖維原料制備的熱敏原紙紙基材料。
表1針闊混合硫酸鹽全無氯漂白化學(xué)漿制備熱敏原紙紙基材料物理性能指標(biāo)比較一覽表
實施例2一種針闊混合硫酸鹽全無氯漂白化學(xué)漿制備紙基材料的方法,該實施例制備熱敏原紙紙基材料。
步驟如下:
(1)將專利ZL201210405720.7“一種針闊混合硫酸鹽化學(xué)漿全無氯漂白的工藝”技術(shù)獲得的高性能全無氯的漂白化學(xué)漿,針葉木硫酸鹽化學(xué)漿和闊葉木硫酸鹽化學(xué)漿的比例是3:1,紙漿白度82.5%ISO,取三份紙漿利用PFI磨進(jìn)行精確磨漿,使得紙漿的打漿度分別是15°SR、50°SR、60°SR。
漂白工序具體包括如下步驟:
1、將蒸煮好的卡伯值范圍是16~23的針葉木硫酸鹽漿和卡伯值范圍是16~22的闊葉木硫酸鹽漿按質(zhì)量比3:1的比例混合,洗滌并混合均勻后,將此針闊混合紙漿放入聚乙烯塑料袋中,然后調(diào)節(jié)漿濃和pH值,同時加入木聚糖酶,然后將聚乙烯塑料袋放到恒溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進(jìn)行生物預(yù)處理,此漂白段為X段;
2、在X段結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿放入氧脫木素反應(yīng)釜中進(jìn)行O1段氧脫木素或O1P段強化氧脫木素;
3、在O1段氧脫木素或O1P強化氧脫木素結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿再次進(jìn)入氧脫木素的反應(yīng)釜中進(jìn)行O2P段強化氧脫木素;
4、在O2P段強化氧脫木素結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿進(jìn)行Q段處理;
5、在Q段螯合處理結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿進(jìn)行P1段或者P1P2兩段過氧化氫漂白;
所述步驟1具體如下:將蒸煮好的針葉木硫酸鹽漿和闊葉木硫酸鹽漿按質(zhì)量比3:1的比例混合,用自來水洗滌、混勻,然后將洗滌并均勻好的針闊混合紙漿放入聚乙烯塑料袋中,加入自來水和NaOH溶液調(diào)節(jié)紙漿的濃度至10%、pH值至10,加入10IU/g的木聚糖酶,然后置于溫度50℃的恒溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進(jìn)行生物預(yù)處理,反應(yīng)時間是90min;
所述步驟2中,進(jìn)行O1段氧脫木素的具體步驟如下:將步驟1反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入氧脫木素的反應(yīng)釜中,加入3%的NaOH和0.8%的MgSO4,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后通入氧氣,在溫度95℃、壓力0.5MPa條件下進(jìn)行O1段氧脫木素,時間30min;
所述步驟3具體如下:步驟2中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后再次放入氧脫木素的反應(yīng)釜中,加入2%的NaOH,0.8%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3,以及0.5%的EDTA或者DTPA,加入4%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度105℃、壓力0.6MPa條件下進(jìn)行O2P段強化氧脫木素,時間80min;
所述步驟4具體如下:將步驟3中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入0.5%的螯合劑EDTA或DTPA,用H2SO4溶液調(diào)節(jié)紙漿pH值在5.5,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至8%,然后放到溫度70℃的恒溫水浴鍋中螯合處理Q段,時間60min;
所述步驟5中,進(jìn)行P1段過氧化氫漂白的具體步驟如下:把步驟4中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入2%的NaOH,0.6%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3和5%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間100min;
所述步驟5中,進(jìn)行P1P2兩段過氧化氫漂白的具體步驟如下:把步驟4中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入2%的NaOH,0.3%的MgSO4,0.5%的Na2SiO3和6%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間120min;反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入2%的NaOH,0.8%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3和4%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間120min。
(2)把打漿或磨漿備漿好的紙漿纖維按照打漿度15°SR、50°SR、60°SR的紙漿纖維原料混合比例15:70:15經(jīng)纖維疏解器疏解使其均勻混合,然后在紙頁成型器上壓制成型80g/m2熱敏原紙紙基材料。
(3)與此同時,選擇打漿度40°SR的100%的紙漿纖維原料,經(jīng)纖維疏解器疏解使其均勻混合,然后在紙頁成型器上壓制成型80g/m2熱敏原紙紙基材料,做對比樣用。
(4)將以上兩種成型的80g/m2熱敏原紙紙基材料放到電熱烘缸上進(jìn)行烘干,然后放到干燥器中平衡熱敏原紙紙基材料的水分,使其水分保持在8%,然后測定紙基材料的物理強度。
(5)所得熱敏原紙紙基材料的各項指標(biāo)如表2,在相同紙漿纖維原料下,按照梯度打漿制備的熱敏原紙紙基材料的各項指標(biāo)優(yōu)于常規(guī)條件下單一打漿度的紙漿纖維原料制備的熱敏原紙紙基材料。
表2針闊混合硫酸鹽全無氯漂白化學(xué)漿制備熱敏原紙紙基材料物理性能指標(biāo)比較一覽表
實施例3
一種針闊混合硫酸鹽全無氯漂白化學(xué)漿制備紙基材料的方法,該實施例制備轉(zhuǎn)移印花紙基材料。
步驟如下:
(1)將專利ZL201210405720.7“一種針闊混合硫酸鹽化學(xué)漿全無氯漂白的工藝”技術(shù)獲得的高性能全無氯的漂白化學(xué)漿,針葉木硫酸鹽化學(xué)漿和闊葉木硫酸鹽化學(xué)漿的比例是1:1,紙漿白度82.3%ISO,取三份紙漿利用PFI磨進(jìn)行精確磨漿,使得紙漿的打漿度分別是20°SR、45°SR、65°SR。
漂白工序具體包括如下步驟:
1、將蒸煮好的卡伯值范圍是16~23的針葉木硫酸鹽漿和卡伯值范圍是16~22的闊葉木硫酸鹽漿按質(zhì)量比1:1的比例混合,洗滌并混合均勻后,將此針闊混合紙漿放入聚乙烯塑料袋中,然后調(diào)節(jié)漿濃和pH值,同時加入木聚糖酶,然后將聚乙烯塑料袋放到恒溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進(jìn)行生物預(yù)處理,此漂白段為X段;
2、在X段結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿放入氧脫木素反應(yīng)釜中進(jìn)行O1段氧脫木素或O1P段強化氧脫木素;
3、在O1段氧脫木素或O1P強化氧脫木素結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿再次進(jìn)入氧脫木素的反應(yīng)釜中進(jìn)行O2P段強化氧脫木素;
4、在O2P段強化氧脫木素結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿進(jìn)行Q段處理;
5、在Q段螯合處理結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿進(jìn)行P1段或者P1P2兩段過氧化氫漂白;
所述步驟1具體如下:將蒸煮好的針葉木硫酸鹽漿和闊葉木硫酸鹽漿按質(zhì)量比1:1的比例混合,用自來水洗滌、混勻,然后將洗滌并均勻好的針闊混合紙漿放入聚乙烯塑料袋中,加入自來水和NaOH溶液調(diào)節(jié)紙漿的濃度至10%、pH值至10,加入12IU/g的木聚糖酶,然后置于溫度50℃的恒溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進(jìn)行生物預(yù)處理,反應(yīng)時間是90min;
所述步驟2中,進(jìn)行O1段氧脫木素的具體步驟如下:將步驟1反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入氧脫木素的反應(yīng)釜中,加入2%的NaOH和0.4%的MgSO4,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后通入氧氣,在溫度90℃、壓力0.8MPa條件下進(jìn)行O1段氧脫木素,時間30min;
所述步驟3具體如下:步驟2中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后再次放入氧脫木素的反應(yīng)釜中,加入3%的NaOH,0.3%的MgSO4,1%的Na2SiO3,以及0.5%的EDTA或者DTPA,加入4%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度105℃、壓力0.8MPa條件下進(jìn)行O2P段強化氧脫木素,時間80min;
所述步驟4具體如下:將步驟3中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入0.4%的螯合劑EDTA或DTPA,用H2SO4溶液調(diào)節(jié)紙漿pH值在4.5,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至8%,然后放到溫度70℃的恒溫水浴鍋中螯合處理Q段,時間60min;
所述步驟5中,進(jìn)行P1段過氧化氫漂白的具體步驟如下:把步驟4中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入3%的NaOH,0.8%的MgSO4,0.9%的Na2SiO3和4%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間120min;
所述步驟5中,進(jìn)行P1P2兩段過氧化氫漂白的具體步驟如下:把步驟4中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入3%的NaOH,0.8%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3和4%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間90min;反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入3%的NaOH,0.8%的MgSO4,1%的Na2SiO3和2%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間70min。
(2)把打好或磨好的紙漿纖維按照打漿度20°SR、45°SR、65°SR的紙漿纖維原料混合比例10:75:15經(jīng)纖維疏解器疏解使其均勻混合,然后在紙頁成型器上壓制成型150g/m2轉(zhuǎn)移印花原紙紙基材料。
(3)與此同時,選擇打漿度45°SR的100%的紙漿纖維原料,經(jīng)纖維疏解器疏解使其均勻混合,然后在紙頁成型器上壓制成型150g/m2轉(zhuǎn)移印花原紙紙基材料,做對比樣用。
(4)將以上兩種成型的150g/m2轉(zhuǎn)移印花原紙紙基材料放到電熱烘缸上進(jìn)行烘干,然后放到干燥器中平衡轉(zhuǎn)移印花原紙紙基材料的水分,使其水分保持在8%,然后測定紙基材料的物理強度。
(5)所得轉(zhuǎn)移印花原紙紙基材料的各項指標(biāo)如表3,在相同紙漿纖維原料下,按照梯度打漿制備的轉(zhuǎn)移印花原紙紙基材料的各項指標(biāo)優(yōu)于常規(guī)條件下單一打漿度的紙漿纖維原料制備的轉(zhuǎn)移印花原紙紙基材料。
表3針闊混合硫酸鹽全無氯漂白化學(xué)漿制備轉(zhuǎn)移印花原紙紙基材料物理性能指標(biāo)比較一覽表
實施例4一種針闊混合硫酸鹽全無氯漂白化學(xué)漿制備紙基材料的方法,該實施例制備熱敏原紙紙基材料。
步驟如下:
(1)將專利ZL201210405720.7“一種針闊混合硫酸鹽化學(xué)漿全無氯漂白的工藝”技術(shù)獲得的高性能全無氯的漂白化學(xué)漿,針葉木硫酸鹽化學(xué)漿和闊葉木硫酸鹽化學(xué)漿的比例是1:1,紙漿白度82.1%ISO,取三份紙漿利用PFI磨進(jìn)行精確磨漿,使得紙漿的打漿度分別是25°SR、45°SR、60°SR。
漂白工序具體包括如下步驟:
1、將蒸煮好的卡伯值范圍是16~23的針葉木硫酸鹽漿和卡伯值范圍是16~22的闊葉木硫酸鹽漿按質(zhì)量比1:1的比例混合,洗滌并混合均勻后,將此針闊混合紙漿放入聚乙烯塑料袋中,然后調(diào)節(jié)漿濃和pH值,同時加入木聚糖酶,然后將聚乙烯塑料袋放到恒溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進(jìn)行生物預(yù)處理,此漂白段為X段;
2、在X段結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿放入氧脫木素反應(yīng)釜中進(jìn)行O1段氧脫木素或O1P段強化氧脫木素;
3、在O1段氧脫木素或O1P強化氧脫木素結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿再次進(jìn)入氧脫木素的反應(yīng)釜中進(jìn)行O2P段強化氧脫木素;
4、在O2P段強化氧脫木素結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿進(jìn)行Q段處理;
5、在Q段螯合處理結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿進(jìn)行P1段或者P1P2兩段過氧化氫漂白;
所述步驟1具體如下:將蒸煮好的針葉木硫酸鹽漿和闊葉木硫酸鹽漿按質(zhì)量比1:1的比例混合,用自來水洗滌、混勻,然后將洗滌并均勻好的針闊混合紙漿放入聚乙烯塑料袋中,加入自來水和NaOH溶液調(diào)節(jié)紙漿的濃度至10%、pH值至10,加入8IU/g的木聚糖酶,然后置于溫度50℃的恒溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進(jìn)行生物預(yù)處理,反應(yīng)時間是90min;
所述步驟2中,進(jìn)行O1段氧脫木素的具體步驟如下:將步驟1反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入氧脫木素的反應(yīng)釜中,加入3%的NaOH和0.5%的MgSO4,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后通入氧氣,在溫度95℃、壓力0.8MPa條件下進(jìn)行O1段氧脫木素,時間30min;
所述步驟3具體如下:步驟2中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后再次放入氧脫木素的反應(yīng)釜中,加入3%的NaOH,0.5%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3,以及0.7%的EDTA或者DTPA,加入4%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度105℃、壓力0.7MPa條件下進(jìn)行O2P段強化氧脫木素,時間90min;
所述步驟4具體如下:將步驟3中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入0.7%的螯合劑EDTA或DTPA,用H2SO4溶液調(diào)節(jié)紙漿pH值在4.5,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至8%,然后放到溫度70℃的恒溫水浴鍋中螯合處理Q段,時間60min;
所述步驟5中,進(jìn)行P1段過氧化氫漂白的具體步驟如下:把步驟4中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入3%的NaOH,0.6%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3和5%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間90min;
所述步驟5中,進(jìn)行P1P2兩段過氧化氫漂白的具體步驟如下:把步驟4中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入3%的NaOH,0.8%的MgSO4,0.8%的Na2SiO3和5%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間120min;反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入3%的NaOH,0.6%的MgSO4,0.8%的Na2SiO3和3%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間120min。
(2)把打好或磨好的紙漿纖維按照打漿度25°SR、45°SR、60°SR的紙漿纖維原料混合比例15:75:10經(jīng)纖維疏解器疏解使其均勻混合,然后在紙頁成型器上壓制成型160g/m2轉(zhuǎn)移印花原紙紙基材料。
(3)與此同時,選擇打漿度40°SR的100%的紙漿纖維原料,經(jīng)纖維疏解器疏解使其均勻混合,然后在紙頁成型器上壓制成型160g/m2轉(zhuǎn)移印花原紙紙基材料,做對比樣用。
(4)將以上兩種成型的160g/m2轉(zhuǎn)移印花原紙紙基材料放到電熱烘缸上進(jìn)行烘干,然后放到干燥器中平衡熱敏原紙紙基材料的水分,使其水分保持在8%,然后測定紙基材料的物理強度。
(5)所得熱敏原紙紙基材料的各項指標(biāo)如表4,在相同紙漿纖維原料下,按照梯度打漿制備的熱敏原紙紙基材料的各項指標(biāo)優(yōu)于常規(guī)條件下單一打漿度的紙漿纖維原料制備的熱敏原紙紙基材料。
表4針闊混合硫酸鹽全無氯漂白化學(xué)漿制備熱敏原紙紙基材料物理性能指標(biāo)比較一覽表
實施例5一種針闊混合硫酸鹽全無氯漂白化學(xué)漿制備紙基材料的方法,該實施例制備白卡原紙紙基材料。
步驟如下:
(1)將專利ZL201210405720.7“一種針闊混合硫酸鹽化學(xué)漿全無氯漂白的工藝”技術(shù)獲得的高性能全無氯的漂白化學(xué)漿,針葉木硫酸鹽化學(xué)漿和闊葉木硫酸鹽化學(xué)漿的比例是1:1,紙漿白度82.0%ISO,取三份紙漿利用PFI磨進(jìn)行精確磨漿,使得紙漿的打漿度分別是20°SR、50°SR、65°SR。
漂白工序具體包括如下步驟:
1、將蒸煮好的卡伯值范圍是16~23的針葉木硫酸鹽漿和卡伯值范圍是16~22的闊葉木硫酸鹽漿按質(zhì)量比1:1的比例混合,洗滌并混合均勻后,將此針闊混合紙漿放入聚乙烯塑料袋中,然后調(diào)節(jié)漿濃和pH值,同時加入木聚糖酶,然后將聚乙烯塑料袋放到恒溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進(jìn)行生物預(yù)處理,此漂白段為X段;
2、在X段結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿放入氧脫木素反應(yīng)釜中進(jìn)行O1段氧脫木素或O1P段強化氧脫木素;
3、在O1段氧脫木素或O1P強化氧脫木素結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿再次進(jìn)入氧脫木素的反應(yīng)釜中進(jìn)行O2P段強化氧脫木素;
4、在O2P段強化氧脫木素結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿進(jìn)行Q段處理;
5、在Q段螯合處理結(jié)束后,對紙漿進(jìn)行洗滌,洗滌好的紙漿進(jìn)行P1段或者P1P2兩段過氧化氫漂白;
所述步驟1具體如下:將蒸煮好的針葉木硫酸鹽漿和闊葉木硫酸鹽漿按質(zhì)量比1:1的比例混合,用自來水洗滌、混勻,然后將洗滌并均勻好的針闊混合紙漿放入聚乙烯塑料袋中,加入自來水和NaOH溶液調(diào)節(jié)紙漿的濃度至10%、pH值至10,加入12IU/g的木聚糖酶,然后置于溫度50℃的恒溫水浴鍋中,對針闊混合紙漿進(jìn)行生物預(yù)處理,反應(yīng)時間是120min;
所述步驟2中,進(jìn)行O1段氧脫木素的具體步驟如下:將步驟1反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入氧脫木素的反應(yīng)釜中,加入3%的NaOH和0.6%的MgSO4,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后通入氧氣,在溫度90℃、壓力0.8MPa條件下進(jìn)行O1段氧脫木素,時間30min;
所述步驟3具體如下:步驟2中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后再次放入氧脫木素的反應(yīng)釜中,加入3%的NaOH,0.5%的MgSO4,1%的Na2SiO3,以及0.5%的EDTA或者DTPA,加入4%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)紙漿濃度至10%,通入氧氣,在溫度105℃、壓力0.6MPa條件下進(jìn)行O2P段強化氧脫木素,時間70min;
所述步驟4具體如下:將步驟3中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入0.5%的螯合劑EDTA或DTPA,用H2SO4溶液調(diào)節(jié)紙漿pH值在4.5,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至8%,然后放到溫度70℃的恒溫水浴鍋中螯合處理Q段,時間60min;
所述步驟5中,進(jìn)行P1段過氧化氫漂白的具體步驟如下:把步驟4中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入3%的NaOH,0.6%的MgSO4,0.7%的Na2SiO3和5%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間150min;
所述步驟5中,進(jìn)行P1P2兩段過氧化氫漂白的具體步驟如下:把步驟4中反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入3%的NaOH,0.5%的MgSO4,1%的Na2SiO3和6%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間100min;反應(yīng)后的紙漿用自來水進(jìn)行洗滌,然后放入聚乙烯塑料袋中,加入3%的NaOH,0.7%的MgSO4,0.8%的Na2SiO3和4%的H2O2,用自來水調(diào)節(jié)漿濃至10%,然后放到溫度90℃的恒溫水浴鍋中漂白,時間120min。
(2)把打漿或磨漿備漿好的紙漿纖維按照打漿度20°SR、50°SR、65°SR的紙漿纖維原料混合比例20:70:10經(jīng)纖維疏解器疏解使其均勻混合,然后在紙頁成型器上壓制成型120g/m2白卡原紙紙基材料。
(3)與此同時,選擇打漿度40°SR的100%的紙漿纖維原料,經(jīng)纖維疏解器疏解使其均勻混合,然后在紙頁成型器上壓制成型120g/m2白卡原紙紙基材料,做對比樣用。
(4)將以上兩種成型的120g/m2白卡原紙紙基材料放到電熱烘缸上進(jìn)行烘干,然后放到干燥器中平衡白卡原紙紙基材料的水分,使其水分保持在8%,然后測定紙基材料的物理強度。
(5)所得白卡原紙紙基材料的各項指標(biāo)如表5,在相同紙漿纖維原料下,按照梯度打漿制備的白卡原紙紙基材料的各項指標(biāo)優(yōu)于常規(guī)條件下單一打漿度的紙漿纖維原料制備的白卡原紙紙基材料。
表5針闊混合硫酸鹽全無氯漂白化學(xué)漿制備白卡原紙紙基材料物理性能指標(biāo)比較一覽表
上述雖然對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行了描述,但并非對發(fā)明保護(hù)范圍的限制,所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白,在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。