[发明专利]一种超声波辅助臭氧处理改善高得率竹浆纤维柔软度的方法

说明书

本发明公开了一种超声波辅助臭氧处理改善高得率竹浆纤维柔软度的方法，属于制浆造纸领域。其特征主要包括以下步骤：(1)将纤维原料打浆至打浆度为25°SR～35°SR；(2)加水调节纤维浆料的质量浓度至0.01wt％～5wt％，将稀释后的浆料放入超声波发生器进行超声波处理，超声波频率为15kHz～35kHz，功率为50W～1200W，并用冰水浴维持温度，超声波作用10min～120min；(3)将步骤(2)获得的浆料升温至10℃～80℃，通入臭氧气体，并作用1min～10min；(4)用同样的方法来定量分析步骤(3)获得纤维的单根纤维柔软度。本发明采用超声波结合臭氧来处理纸浆纤维，通过超声波的声空化效应，打开纤维结构，促进了后续臭氧处理的效率，改善了单根纤维的柔软性能。

技术领域

本发明属于制浆造纸领域，具体涉及一种超声波辅助臭氧处理改善高得率竹浆纤维柔软度的方法。

背景技术

在中国，竹浆是一种历史悠久的造纸材料，中国生产的竹子约占世界的25％。与木浆相比，竹浆具有许多优势，就原料而言，竹子的生长周期短，竹浆纤维资源丰富，因此，竹浆纤维在价格上具有很大的优势，显着节省了原材料成本。应用在造纸行业中，竹浆纤维细长且具有优异的成纸性能，竹浆纤维的内部组成具有很高的纤维素含量。但是，竹浆纤维在使用过程中也存在一些不容忽视的问题。比如，竹浆纤维由于内腔呈圆形且较小所以十分坚挺，纤维结构相对致密，对于高得率竹浆纤维来说，由于其制浆工艺影响，其纤维内部含有的木质素含量较高，上述一系列因素导致高得率竹浆纤维的柔软性能也很差。高得率竹浆纤维柔软性能的好坏直接影响其在许多方面的应用，比如生活用纸产品。所以，找到一种有效改善高得率竹浆纤维柔软度的方法是十分必要且具有实际意义的。

臭氧作为强氧化剂，可以与木质素发生反应，从纤维中去除木质素，从而改善竹浆纤维的柔软性能。与传统提升纤维柔软性能方法相比，有着成本低廉、处理过程快速且效果较好，环境友好等一系列优点。但是臭氧处理多在纤维表面进行，对柔软性能的提高是有限的。超声波的声空化效应会破坏纤维结构，使得纤维内部结构暴露，有利于后续臭氧进入竹浆纤维内部与纤维进行反应，从而提高了臭氧处理纤维的效率，同时提高了纤维的柔软性能。

发明内容

本发明提供了一种能够明显改善高得率竹浆纤维柔软度的方法，该方法利用超声波的声空化效应，在改善纤维柔软度的同时，打开竹浆纤维致密结构，在后续臭氧处理过程中，有助于臭氧分子进入到竹浆纤维结构内部，为臭氧处理提供更大的有效接触面积。

本发明提供了一种超声波辅助臭氧处理改善高得率竹浆纤维柔软度的方法，即能够通过超声波预处理，提高臭氧对高得率竹浆纤维的可及度，从而提高臭氧处理改善纤维柔软性能的效率，同时还可以降低臭氧的用量，节省成本。

本发明的技术方法概述如下：

一种超声波辅助臭氧处理改善高得率竹浆纤维柔软度的方法，包括如下步骤：

步骤1：将高得率竹浆纤维原料打浆至打浆度为25°SR～35°SR或进行消潜疏解；得纤维浆料；

步骤2：加水调节纤维浆料的质量浓度至0.01wt％～5wt％，将稀释后的浆料放入超声波发生器，设置超声波发生器作用频率为15kHz～35kHz，功率50W～1200W，并用冰水浴维持反应温度在室温，超声波作用10min～120min；

步骤3：将步骤2获得的高得率竹浆纤维材料水浴升温至10℃～80℃，并将浆料浓度调节至0.5wt％～8wt％，使臭氧的用量为0.01wt％～2wt％(相对于竹浆纤维)，臭氧作用时间1min～10min；

步骤4：将步骤3获得的纤维浆料挤掉水分，用玻璃-金属丝法测定纤维弯曲程度来定量分析纤维柔软度的方法测量单根纤维柔软度。