[发明专利]一种桑皮化学机械浆及其制作方法与用途

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种桑皮浆及其制作方法，特别是涉及一种桑皮化学机械浆及制作方法与用途，属于纸浆及纸制品技术领域。

背景技术

桑树是落叶乔木或灌木。桑皮是从桑树枝条上剥下的，桑枝韧皮部纤维占全杆总重量的26％～30％。不同于其他木材类的韧皮，桑皮具有木质素含量低，果胶含量高的特点。

从桑皮中提取的桑皮纤维是一种韧性强、力学性能优良的天然绿色纤维，主要用于纺织或制浆造纸。桑皮纤维与棉、麻等纤维进行混纺，可得到强力高、耐磨性好、吸湿性好、易染色、抗皱性好的纱线。以桑皮纤维为原料造纸，得到的桑皮纸具备结实而有韧性、柔嫩、防虫、拉力强、不褪色、吸水力强等优点，主要用于书画装裱、包扎纸币、制伞、包装、制鞭炮等方面。此外，还被用在印钱、制扇、印刷书籍等文化出版活动中。

现阶段桑皮纤维的研究多集中在纺织上，并且工艺相对成熟，相关产品的开发也在有条不紊的进行，尤其是混纺纱的开发。而用于制浆造纸方面的研究则较少，工艺技术不够成熟，相关产品的开发更是少之又少。

针对桑皮纤维在制浆造纸的研究及应用较少及工艺技术不成熟等缺点，本发明以桑皮为原料，将化学法制浆和机械法制浆结合起来，充分发挥化学和机械的各自优势，去除桑皮原料中的木素和果胶物质，分离出桑皮纤维，制备桑皮化学机械浆。制作的桑皮化学机械浆，可以用于抄造手工纸及机制纸，与其他纸浆配合抄造书画纸、包装纸、防伪纸等，应用于包装、古籍书画印刷复制等。

发明内容

本发明提供一种桑皮化学机械浆的制作方法和工艺。本发明的制作方法是，将化学方法和机械方法两者有效结合起来，发挥化学作用和机械作用的各自优势以及相辅相成的协同作用，制作桑皮化学机械浆。

本发明的桑皮化学机械浆的制作工艺步骤如下：

(1)试样准备及一次疏解——(2)一次浸酸——(3)二次浸酸——(4)二次疏解——(5)一次蒸煮——(6)二次蒸煮——(7)一次酸洗——(8)磨浆——(9)二次酸洗——(10)螯合处理——(11)酸处理——(12)一次漂白——(13)二次漂白——(14)得到桑皮化学机械浆。

(1)试样准备及一次疏解，将未经刮青的干桑皮，剪成一定的长度3～5cm、宽度2～3cm，在自来水中浸泡时间4～10周后，然后在纤维疏解机中进行一次疏解。疏解浓度为1％～5％。

(2)一次浸酸，将步骤(1)处理后的桑皮在硫酸溶液中浸泡，浸泡的同时不断揉搓，以保证酸处理的均匀，采用40目的滤布袋用自来水洗涤至pH至7。

一次浸酸处理的条件为，浸酸时硫酸浓度2g/L，疏解桑皮绝干质量：一次浸酸中水的质量比1:15，温度70℃，时间6Omin，并每5min揉搓一次，常压。

(3)二次浸酸，将步骤(2)一次浸酸后的桑皮固体在硫酸溶液中浸泡并不断揉搓，以保证酸处理的均匀，然后采用40目的滤布袋用自来水洗涤至pH至7。

二次浸酸处理的条件为，硫酸浓度2g/L，一次浸酸后桑皮绝干质量：二次浸酸中水的质量比1:15，温度70℃，时间120min，并每5min揉搓一次，常压。

(4)二次疏解，将步骤(3)二次浸酸并过滤后的桑皮固体在纤维疏解机中进行疏解；疏解转数为20000～40000转，优选的疏解转数优选为30000转。

(5)一次蒸煮，将步骤(4)二次疏解后的桑皮在氢氧化钠溶液中进行蒸煮，蒸煮后，用自来水进行洗涤，洗涤后，采用40目的滤布袋用自来水洗涤至pH至7。

一次蒸煮的工艺条件为，氢氧化钠溶液的浓度为5g/L～20g/L，常压，温度100℃，液比(二次疏解后的桑皮绝干质量：氢氧化钠溶液中水的质量)为1:20，时间2～10h。

优选的工艺条件是，氢氧化钠溶液的浓度为15g/L，时间为6h。在优选工艺条件下，所得粗浆的得率为37.8％，，纸浆的卡伯值为20.8，纸浆的残胶率为7.19％。

(6)二次蒸煮，将步骤(5)一次蒸煮后所得固体粗浆在氢氧化钠溶液中进行二次蒸煮，并添加磷酸三钠、草酸铵；二次蒸煮后，用自来水进行洗涤，洗涤后，采用40目的滤布袋用自来水洗涤至pH至7。

二次蒸煮的工艺条件是，氢氧化钠溶液的浓度为10g/L～20g/L，磷酸三钠用量为一次蒸煮并过滤所得固体粗浆的1％～7％，草酸铵为1g/L～3g/L，常压，温度100℃，液比(一次蒸煮并过滤所得固体粗浆绝干质量：氢氧化钠溶液中水的质量)为1:15，时间1～3h。