本發(fā)明涉及造紙技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以廢棄茶梗為原料的造紙方法。
背景技術(shù)：
我國是茶葉生產(chǎn)大國，我們的茶葉總產(chǎn)量、種植面積以及總產(chǎn)值都居于世界之首，而且每年正以10％的比例上漲。除飲用茶葉外，茶類飲料、茶保健品、茶食品等也逐漸形成規(guī)模并產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，我國茶葉的快速發(fā)展也促使著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。2014年我國茶葉總產(chǎn)量達(dá)到209萬噸其生產(chǎn)總量相較于十年前翻了一翻。而在茶葉加工生產(chǎn)過程中茶梗作為廢棄物被挑揀出來，據(jù)統(tǒng)計(jì)每年茶葉生產(chǎn)加工過程中生產(chǎn)茶梗廢棄物要占茶葉總比重的20％以上。
而我國造紙纖維資源相對(duì)缺乏，供給能力已不能滿足擴(kuò)張需要，纖維原料成為制約我國造紙行業(yè)發(fā)展的瓶頸。目前，我國所用造紙?jiān)弦詮U紙漿為主，然而廢紙漿存在纖維長短不一、化學(xué)組分不穩(wěn)定、纖維角質(zhì)化、油墨殘余量高等缺點(diǎn)，這給廢紙漿的應(yīng)用帶來了許多的限制，如使用100％廢紙漿難以生產(chǎn)高檔用紙及高附加值特種紙等紙品。且廢紙資源并不是取之不盡用之不竭的，特別是廢紙回收利用已接近極限。為此，急需新的造紙?jiān)蟻砭徑庠旒埨w維原料的短缺問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有造紙纖維原料，質(zhì)量不高且短缺的問題，提供一種以廢棄茶梗為原料的造紙方法，具體步驟如下：
步驟一、預(yù)處理
選擇茶梗進(jìn)行清洗、烘干、切碎并除塵；
步驟二、蒸煮壓榨
將步驟一中的茶梗通過水溶劑浸提出其中的茶多酚，待用；在浸提后的茶梗中加入藥液，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝筮M(jìn)行蒸煮，再通過脫水壓榨分離掉蒸煮廢液，得到粗漿；
步驟三、制備漿料
經(jīng)步驟二壓榨后的粗漿先進(jìn)入高濃度盤磨機(jī)進(jìn)行磨漿處理，再進(jìn)入篩漿機(jī)進(jìn)行篩漿處理，篩渣再次進(jìn)行磨漿處理；
步驟四、打漿造紙
將步驟三中得到的漿料進(jìn)行打漿，打漿度控制為30～40肖氏叩解度(osr)，再加入化學(xué)助劑和填料，并調(diào)節(jié)酸堿度，混合稀釋后經(jīng)旋翼篩進(jìn)入高位箱，再送入造紙機(jī)流漿箱，最后上網(wǎng)形成紙頁，加入步驟二提取出的茶多酚，經(jīng)壓榨脫水和烘干后成為紙張。
所述步驟二中，所述步驟二中，所述浸提溫度80℃、液料比40:1、浸提時(shí)間35min。
所述步驟二中，所述藥液為naoh和蒽醌，naoh用量為20％，蒽醌用量為3‰，液比1:3～1:5。
所述步驟三中，磨漿處理時(shí)漿料濃度為10％，磨漿間隙依次為0.5mm、0.3mm、0.15mm。
所述步驟三中，篩漿處理時(shí)，所用篩漿板尺寸為0.4mm，篩出的良漿可直接用于下道工藝。
所述步驟三中，對(duì)紙漿進(jìn)行漂白處理，方法為氯化-堿處理-h2o2法三段漂白工藝，經(jīng)漂白后的紙漿送步驟四的工序中。
本發(fā)明提出以茶梗作為制漿造紙新原料，并提出相應(yīng)的生產(chǎn)方法，即使得茶梗廢棄物得到合理的應(yīng)用，又為造紙工業(yè)提供新的原料來源。茶梗的木質(zhì)素含量高于普通草類原料，纖維形態(tài)長寬比可達(dá)到74～90之間，纖維分布細(xì)密，纖維之間相互交織性能好，其成紙強(qiáng)度高，可以作為造紙的理想原料。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行說明：
實(shí)施例1
本發(fā)明以廢棄茶梗為原料的造紙方法，具體步驟如下：
步驟一、預(yù)處理
選擇茶梗進(jìn)行清洗、烘干、切碎并除塵；
步驟二、蒸煮壓榨
將步驟一中的茶梗通過水溶劑(液料質(zhì)量比40:1)，在溫度80℃下浸提35min得到其中的茶多酚，待用；再在茶梗中加入naoh和蒽醌，naoh用量為20％，蒽醌用量為3‰，液比1:3。(氫氧化鈉、蒽醌用量是相對(duì)于絕干茶梗的質(zhì)量，液比是絕干茶梗質(zhì)量：水的質(zhì)量)充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝筮M(jìn)行蒸煮，再通過脫水壓榨分離掉蒸煮廢液，得到粗漿(經(jīng)過本步驟，可以將絕大部分的廢液提取出來。一般提取率為90％左右，保存10％左右的廢液，用于下道工藝)；
步驟三、制備漿料
經(jīng)步驟二壓榨后的粗漿先進(jìn)入高濃度盤磨機(jī)進(jìn)行磨漿處理，磨漿處理時(shí)漿料濃度為10％，磨漿間隙依次為0.5mm、0.3mm、0.15mm。
再進(jìn)入篩漿機(jī)進(jìn)行篩漿處理，篩漿處理時(shí)，所用篩漿板尺寸為0.4mm，篩出的良漿可直接用于下道工藝；篩渣再次進(jìn)行磨漿處理。
步驟四、打漿造紙
步驟三中得到的漿料，本步驟的打漿度控制為30～40肖氏叩解度(°sr)，一般根據(jù)不同紙種的要求所有不同。打漿后再加入化學(xué)助劑和填料，并調(diào)節(jié)酸堿度，混合稀釋后經(jīng)旋翼篩進(jìn)入高位箱，再送入造紙機(jī)流漿箱，最后上網(wǎng)形成紙頁，加入步驟二提取出的茶多酚后進(jìn)行打漿。經(jīng)壓榨脫水和烘干后成為紙張。
步驟三中填料的目的：
1、改善紙頁的光學(xué)性質(zhì)和印刷適性。
2、滿足紙張某些特殊性能的要求；譬如卷煙紙加用碳酸鈣；導(dǎo)電紙加用炭黑等。
3、節(jié)省纖維的原料降低生產(chǎn)成本。因此，生產(chǎn)某種紙是否需要填料，選用何種填料，用量多少，根據(jù)紙張的質(zhì)量要求與用途而定。常見填料有碳酸鈣、硫酸鋇、硅鋁等。
所用化學(xué)助劑常見有三類：助留劑、助濾劑和分散劑。助留劑是提高填料和細(xì)小纖維的留著；助濾劑是改善濾水性能，提高脫水速率；分散劑是減少纖維絮凝，改進(jìn)紙料成型。
調(diào)節(jié)酸堿度的為了造紙化學(xué)品的使用。比如松香膠料需要ph4～5的酸性情況下使用。此外，一些堿性染料ph6～6.5。這里的酸堿度是根據(jù)產(chǎn)品的要求而定。
步驟四中，添加茶多酚的原因：
茶多酚耐熱耐酸，還有很強(qiáng)的抗氧化作用，無潛在毒副作用。加入茶多酚后，可使紙張的纖維素在較長時(shí)間性能穩(wěn)定，紙張保持原有色澤并具有抗菌抑菌的性能，可廣泛應(yīng)用在多種類型的紙品中。紙張自帶清香，即使長時(shí)間存放也沒有異味產(chǎn)生。
打漿目的是使得茶梗纖維進(jìn)一步疏解、分絲帚化和切斷，以滿足不同紙種生產(chǎn)要求。
上述方法生產(chǎn)得到是本色紙。如果需要生產(chǎn)白紙，還需對(duì)紙漿進(jìn)行漂白處理。漂白采用常見氯化-堿處理-h2o2法三段漂白工藝，經(jīng)漂白后的紙漿送往打漿、造紙工序。
本發(fā)明使用的設(shè)備與常見制漿造紙?jiān)O(shè)備相同。
對(duì)茶梗的化學(xué)組分進(jìn)行分析
其組分含量為：熱水、naoh、苯醇抽出物分別為20.64％、43.96％、4.99％；木質(zhì)素28％；纖維素46.86％?？梢?，其化學(xué)成分與普通草類原料接近，木質(zhì)素含量高于普通草類原料，纖維形態(tài)長寬比可達(dá)到74～90之間，纖維分布細(xì)密，纖維之間相互交織性能好，說明其成紙強(qiáng)度高，可以作為造紙的理想原料。
由本發(fā)明制造的紙張具有良好的性能，成品的主要技術(shù)指標(biāo)見表1。
表1茶梗與其他原料的紙張性能比較(打漿度:45°sr)
常用于造紙的玉米秸稈成分中，纖維素、木質(zhì)素和半纖維素等組分含量分別為:30.18％、40.53％和20.55％；灰分含量為5.87％，苯－醇抽出物2.87％，熱水抽出物5.41％(文獻(xiàn)所得)。茶梗中纖維素含量高于玉米秸稈，木質(zhì)素含量低于玉米秸稈。針對(duì)于造紙工業(yè)來說，纖維素含量高、木質(zhì)素含量低更有益于制漿造紙。