[发明专利]大豆秆制浆方法

说明书

本发明是关于以农作物茎秆为造纸原料的制浆方法，尤其是关于以大豆秆为造纸原料的制浆方法。

众所周知，最常用的化学制浆方法是硫酸盐法。硫酸盐法制浆的优点，对纤维原料的适应性强，不仅适应于针叶木、阔叶木、废木材木屑，还适应于许多一年生的植物纤维。与烧碱法比较，硫酸盐法纸浆强度和纸浆得率都较高。硫酸盐法制浆的缺点是，生产成本较高，在制浆过程中产生臭气，污染空气。未漂硫酸盐纸浆的色泽较深。烧碱法制浆虽然没有象硫酸盐法污染空气那样的问题，但是烧碱法一般要求较长的蒸煮时间，纸浆得率较低，纸浆强度低于硫酸盐纸浆。

为克服上述两种制浆方法的缺点，美国专利No4，012，280（1977年3月15日公告）的发明人Holton提出了在碱液中加入微量环酮基化合物（Cyclic    Keto    Compound）如蒽醌（AQ）的制浆方法，即烧碱-AQ法可以加速针叶或阔叶木的脱木素作用，提高纸浆得率，减少空气污染。但是，烧碱-AQ法纸浆的强度，特别是撕裂强度比硫酸盐法纸浆低。

针对烧碱-AQ法纸浆撕裂强度低的缺点，美国专利No.4，248，663（1981年2月3日公告）对美国专利No.4，012，280的烧碱-AQ法进行了改进，提出了在烧碱法蒸煮药液中加入微量环酮基化合物如蒽醌（AQ）和氨基化合物（EDA），蒸煮针叶木原料。这种改进的制浆方法的制浆速率与硫酸盐制浆法相当，纸浆具有良好的物理性能，尤其撕裂强度比烧碱-AQ法纸浆高15～20%。

上述两项美国专利所述及的制浆方法，主要用于针叶木和阔叶木造纸原料。

在我国，由于森林资源很少，在造纸原料中，木材的比重约为20%左右，近年来，进口木浆的价格日趋上涨。许多包装纸品种如牛皮纸需用硫酸盐木浆抄制。因此，一些造纸生产厂家面临着木浆原料短缺的局面。为解决浆源的问题，造纸工作者致力于开发新的造纸原料和新的浆种。

本发明提出了大豆秆制浆方法。本发明的大豆秆制浆方法，是用含有微量蒽的衍生物和蒽醌（AQ）的碱性药液，在低蒸煮压力下，蒸煮大豆秆原料，制得未漂豆秆纸浆。

本发明的主要目的是用本发明的制浆方法可获得具有与硫酸盐木浆物理强度相当，纸浆颜色比硫酸木浆浅一些的豆秆纸浆品种，可以用豆秆纸浆代替部分硫酸木浆。本发明的另一个目的是用微量的新型蒸煮助剂，可以提高制浆速率，降低蒸煮压力，达到节能和消除空气污染的效果，并且降低了生产成本。

在本发明的大豆秆制浆方法中，所用的农作物茎杆原料，是取自我国吉林省产地的大豆秆，也可选用其它产地的大豆秆。与麦杆、稻草、芦苇或类似大豆秆的茎作物相比，大豆秆具有较高的纤维素含量较少的灰份和有机物抽出物（见表1）。

本发明大豆秆制浆方法，是采用烧碱-AQ低压蒸煮制浆方法。AQ的用量一般为0.01%-5.0%（对原料），最好是0.1%-2.0%（对原料）。蒸煮压力一般是0.25MPa-0.5MPa，最好为0.3MPa-0.4MPa。制浆设备可用造纸厂的现有制浆设备。

本发明提出的烧碱-AQ低压蒸煮大豆秆制浆方法，是将大豆秆制浆方法，是将大豆秆切短，其切短长度为40mm～50mm，切片合格率要求在85%以上，用孔径为15mm×15mm的筛子筛选。除去杂质及部分叶子，而后装球蒸煮。蒸煮条件是：用碱量（NaOH）：5.0%～20.0%（对绝干原料），AQ用量：0.1-2.0%（对绝干原料），液比：1∶6～8，最高蒸煮压力：0.3MPa-0.4MPa，升温时间：1小时，保温时间：4小时，蒸煮结果，未漂豆秆纸浆硬度（高锰酸钾值）：14，粗浆得率：53%，细浆得率：47%，纤维平均长度：1.18mm。与未漂硫酸盐木浆相比，其色泽浅些。

用由15%本发明的未漂豆秆纸浆与85%未漂硫酸盐木浆组成的混合浆和100%未漂硫酸盐纸，分别在FRANK抄片机上抄片，并测定这两种抄片的物理性能（见表2）以进行对比。

注1.（Ⅰ）、（Ⅱ）浆中未加施胶剂。

2.打浆度均为28°SR。

从表2中看出，浆（Ⅰ）抄片的物理指标，与浆（Ⅱ）抄片相近因此，可用本发明的豆秆纸浆代替部分未漂硫酸盐木浆，抄制牛皮纸箱版纸用挂面纸等类包装纸产品。