[发明专利]利用桑树枝全秆制漂白化学机械浆的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学机械法制浆技术领域，特别涉及一种利用桑树枝全秆制漂白化学机械浆的工艺。

背景技术

我国是纸和纸板的生产和消费大国，纸和纸板的生产量和消费量均居世界第二位。但是，我国又是木质纤维资源严重匮乏的国家。长期以来，由于木浆的不足，导致了我国纸、纸板和纸制品的质量低下，结构性矛盾突出，低档纸供过于求，高档纸供需缺口较大，一些高档文化用纸、高档包装用纸和纸制品不得不大量依靠进口，每年必需从国外进口大量的商品木浆，自2002年以来，我国的木浆进口量一直稳居世界第一位。随着全球对生态环境保护的加强，木材及其产品进口的代价会越来越高，近年来进口纸浆及其制品的持续快速增长，已经严重影响到了我国造纸工业的安全性和健康发展。因此，如何充分高效的利用我国现有的木质纤维资源，努力提高造纸工业的木质纤维原料的比重，已成为我国制浆造纸业界的共识。

桑树系桑科桑属的落叶乔木，是多年生深根性植物。由于桑树对土壤和气候适应性强，具有生长快、采收期短、产量高(一年生长二次)等特点，一直是我国各地区桑养蚕基地种大面积栽培的树种之一。据统计，我国目前桑树的总栽培面积接近100万公顷。基于桑树生长的特性及用途，人们为了保持桑树有较长年限的枝繁叶茂，每年都需要对桑树进行修剪整型1~2次，因而桑养蚕基地每年均产有大量的桑树枝条，一般一亩桑园可剪下桑树枝约7000根左右，重量约为700公斤，由此可推算出我国桑养蚕基地目前每年可产总量大约为1000万吨左右的桑树枝条。但是，一直以来，桑树枝在农村都主要是作为燃料或直接堆放腐烂掉，这不仅造成了极大的资源浪费，同时也给环境带来了污染。因此，如何合理有效利用桑树枝资源成为桑养蚕地区急需解决的问题之一。将桑树枝原料充分有效地应用到制浆造纸，以增加蚕农收入，改善我国造纸原料结构，提高浆纸产品质量，已引起了我国造纸业界的高度重视。

目前我国的造纸工作者对桑树枝也做了一些制浆研究，但均存在一些不足之处。如《中国造纸》2001年第1期第65页发表的《桑树枝的贮存于制浆造纸性能》一文，介绍了江西省轻工业研究院用桑树枝进行制浆的研究，但该研究采用的是化学法制浆工艺，化学法制浆有其固有的缺陷，主要表现在化学品用量高，纸浆的得率低，污染负荷大，废水处理困难等。另外，2005年1月12日公开的一项发明专利《一种用桑树枝为原料的造纸方法》，该专利工艺流程为：桑树枝-粉碎-去皮屑-漂白-打浆-抄纸。该方法首先将桑树枝进行粉碎成20-60目的桑树枝屑，之后去除皮屑再进行漂白制浆。由于该方法先对桑树枝进行粉碎成20-60目的桑树枝屑，粉碎过程必然会对桑树枝纤维造成大量的切断；另外，该方法中制浆过程中去除了桑树皮，而桑树皮是一种优良韧皮纤维，这不仅造成优质纤维的浪费，最终也必然降低了成浆的物理强度；此外，该方法只利用了20-60目的桑树枝屑，实际上也就是只利用了桑树枝的部分木质部，而非全秆制浆，对桑树枝的利用率较低，没有实现纤维原料的充分有效利用，因此，该方法仍存在许多的不足有待改进。因此，继续研究开发出合理高效利用桑树枝的制浆新技术仍有较大的现实意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中桑树枝利用率低及产品适应范围窄等缺陷，提供一种利用桑树枝全杆制漂白化学机械浆的方法，可以高效利用桑树枝全秆来制取漂白化学机械浆。

本发明的技术方案为，一种利用桑树枝全杆制漂白化学机械浆的方法，步骤为：

(1)桑树枝原料的准备：桑树枝全秆经削片后，先进行筛选、洗涤，以去除泥沙等杂质，洗涤后的木片再进行浸泡，时间为4～12小时，以使桑树枝木片的水份均匀；

(2)预汽蒸：对步骤(1)处理的桑树枝木片1大气压下进行预汽蒸，使木片的结构得到软化。条件是：温度为100～105℃，时间为10～30分钟；

(3)I段螺旋挤压：采用压缩比为4～6∶1(体积比)的双螺杆挤压机对步骤(2)处理的物料进行挤压，使得木片结构受挤压作用而撕裂变形，促进后续化学处理过程的药液吸收，同时去除大部分桑树枝表皮及髓芯等非纤维组分；

(4)I段化学浸渍：加入金属离子螯合剂及氢氧化钠对步骤(3)处理的物料进行化学预处理。处理条件为：金属离子螯合剂用量占绝干桑树枝木片质量的0.2～0.6％，氢氧化钠用量占绝干桑树枝木片质量的1～3％，浸渍浓度为25～35％，浸渍温度为70～90℃，浸渍时间为15～60分钟。所述过渡金属螯合剂为二乙烯三胺五乙酸五钠(DTPA)；