一種利用玉米稈製造全無氯漂白紙漿生產食品包裝紙和文化用紙的方法
2023-12-03 11:00:01 1
專利名稱：一種利用玉米稈製造全無氯漂白紙漿生產食品包裝紙和文化用紙的方法
技術領域：
本發明屬於製漿造紙技術，特別涉及一種利用玉米稈、除髓玉米稈製造全無氯漂白紙漿，生產與食品、人體直接或間接接觸的食品包裝紙和紙板、文化用紙和紙板的技術。
背景技術：
造紙工業通常採用長纖維針葉木，中等纖維長度闊葉木，竹、蘆葦和短纖維稻麥草等為造紙基本原料，製造工藝通常採用傳統的化學製漿方法，主要是鹼法(包括加助劑蒽醌等的鹼法)蒸煮和酸法蒸煮工藝，利用鹼或酸為主要蒸煮劑；中性亞硫酸鈉法(Na2SO3為蒸煮劑)和鹼性亞硫酸鈉法(Na2SO3加NaOH為蒸煮劑)。漂白處理一般採用次氯酸鹽單段漂白H；氯化C或二氧化氯D-鹼處理E-次氯酸鹽H即C/D-E-H三段漂白工藝，上述工藝過程產生的工業漂白廢液含有機氯化物，如劇毒二惡英類致癌物質，不易淨化處理，此工藝廢水嚴重危害生態環境和人類健康。
本發明人曾發明了用「尿素法製漿方法」，發明專利證書第1605號，但該方法只能生產本色紙漿、紙和紙板，難以生產漂白紙漿、紙和紙板；本發明也曾採用「亞銨-尿素法製漿」，發表於《造紙技術通訊》1977年No.2，P1-3，設備腐蝕較嚴重，紙漿仍較難漂白，漂白後白度較低；本發明人進行過「除髓玉米稈製漿造紙的初步探討」，發表於《遼寧造紙》1997年No.2，P40-41，但其漂白為傳統的有氯漂白。
本發明人獲得「一種利用大麻全杆製造全無氯漂白紙漿、紙和紙板的方法」發明專利，專利證書號第101043號。該發明專利所使用的主要蒸煮劑含硫酸鉀，而不是本發明的含亞硫酸鉀或亞硫酸鈉，其漂白為尿素活化的過氧化氫漂白，而本發明是在此基礎上同時進行氧加強、鹼加強，形成氧和鹼同時加強、又用尿素或硫尿活化過氧化氫的漂白。
也有人申報過「除髓玉米稈為原料無氯漂白製紙漿工藝」，申請號03111275.7，但其採用的是常規火鹼-蒽醌法製漿，蒸煮劑不是亞硫酸銨和亞硫酸鉀為主。也沒有用硫或硫尿為蒸煮助劑、尿素和氫氧化鈉為緩衝劑。漂白用了氧加強的兩段過氧化氫漂白，但沒有強調鹼加強的過氧化氫漂白、漂白也沒有用活化劑尿素或硫尿。
發明內容
本發明的目的在於提供一種利用玉米稈製造全無氯漂白紙漿生產食品包裝紙和文化用紙的方法。該方法以玉米稈、除髓玉米稈為原料，經切斷、除塵、預浸後，進入蒸煮器，蒸煮劑以亞硫酸銨和亞硫酸鉀或亞硫酸鈉為主，硫或硫尿為助劑，尿素和氫氧化鈉為緩衝劑創新的蒸煮技術；以氧和鹼同時加強的，尿素或硫尿保護纖維又活化過氧化氫的兩段或多段過氧化氫漂白。在綜合的基礎上實現了玉米稈和除髓玉米稈創新的蒸煮和全無氯漂白技術。
其中各化學藥品用量1、蒸煮以亞硫酸銨和亞硫酸鉀或亞硫酸鈉為主要蒸煮劑，硫或硫尿為助劑，尿素和氫氧化鈉為緩衝劑。
蒸煮化學藥品對絕幹玉米稈或除髓玉米稈原料重量百分比(NH4)2SO310～45％
K2SO31.5～25％(NH2)2CO 0～6％S或(NH2)2SO0.2～5％NaOH 0～20％Na2SO30～20％蒸煮工藝條件液比2.3～3.4，升溫時間30～90分鐘，升溫至145～185℃，保溫30～180分鐘。
2、漂白兩段或多段氧和鹼同時加強的、尿素或硫尿活化的過氧化氫漂白(PEOT)漂白化學藥品對絕幹未漂白紙漿百分比是H2O20.8～5％(NH2)2CO或(NH2)2SO 0.1～4％在氧氣壓力0.1-0.7MPa下通氧氣NaOH 1～10％Na2SiO31～10％MgSO40.05～1.5％漂白工藝條件紙漿濃度6～20％，溫度55～95℃，漂白時間45～180分鐘。
在此漂白化學藥用量和漂白工藝條件下，依據產品要求，兩段可以相同或不同進行紙漿漂白。漂白工藝可以多段重複。
3、按照產品要求，採用30％～100％玉米稈和除髓玉米稈全無氯漂白紙漿，配比0～70％無元素氯和全無氯漂白木漿或0～70％非木漿、廢紙漿，生產與食品、人體直接或間接接觸的食品包裝紙和紙板、文化用紙和紙板。
本發明中採用農業副產品玉米稈、除髓玉米稈為製漿造紙原料，利用亞硫酸銨，亞硫酸鉀或亞硫酸鈉等化肥為主要蒸煮劑，硫或硫尿為助劑，尿素和氫氧化鈉為緩衝劑的創新的亞硫酸鹽製紙漿方法。工業廢液是肥料，不含有毒物質，含蒸煮劑帶入和玉米稈溶出的氮、鉀、營養鹽和有機物等，易於生化處理，並可以綜合利用，有利於環境保護。漂白工藝利用氧和鹼同時加強、尿素或硫尿保護纖維又活化過氧化氫，這一綜合創新的全無氯漂白工藝，不僅提高了全無氯漂白紙漿的白度，而且使其紙製品不含劇毒致癌二惡英類物質。實現了全無氯漂白生產紙漿，漂白廢液和紙製品不含含有機氯化物，如劇毒二惡英類致癌物質，有利於提高紙漿和紙製品的環保質量。漂白廢液無氯離子聚集腐蝕設備、氯離子幹擾鹼回收問題，漂白廢液可進入鹼回收，漂後漿洗滌水可循環利用，節能、節水，環保效益突出。
具體實施例方式
實例1蒸煮以玉米稈為原料，經切斷、除塵、預浸後，投入蒸煮器，藥品對絕幹玉米稈重量百分比是亞硫酸銨15～20％亞硫酸鉀3～7％尿素1.5～3.5％硫 0.5～2％採用蒸球蒸煮工藝條件是液比2.8，升溫時間1小時，升溫至160℃，保溫2小時。
紙漿漂白採用氧和鹼同時加強、尿素活化的過氧化氫漂白工藝，漂白工藝是藥品對絕幹未漂紙漿重量百分比是過氧化氫0.5～2％尿素0.4～1.5％硫酸鎂 0.3％矽酸鈉 1～3％氫氧化鈉2～6％紙漿濃度8％在氧氣壓力0.5MPa下通氧氣在80℃下處理1小時，即得全無氯漂白紙漿、紙和紙板。
實例2蒸煮以除髓玉米稈為原料，經切斷、除塵、預浸後，投入蒸煮器，藥品對絕幹除髓玉米稈重量百分比是亞硫酸銨15～24％亞硫酸鉀3～10％尿素1～4％硫 0.35～3％採用蒸球蒸煮工藝條件是液比2.8，升溫時間1小時，升溫至165℃，保溫2小時，紙漿漂白採用氧和鹼同時加強、尿素活化的過氧化氫漂白工藝，工藝條件是藥品對絕幹未漂紙漿重量百分比是過氧化氫0.8～3％
尿素0.5～2％硫酸鎂 0.3～1％矽酸鈉 1～4％氫氧化鈉2.5～7％紙漿濃度8％在氧氣壓力0.5MPa下通氧氣在90℃下處理1.5小時，即得全無氯漂白紙漿、紙和紙板。
實例3以除髓玉米稈為原料，經切斷、除塵、預浸後，投入蒸煮器，藥品對絕幹除髓玉米稈重量百分比是亞硫酸鈉12～20％亞硫酸鉀2～5％氫氧化鈉1.5～5％硫 0.3～1％採用蒸球蒸煮工藝條件是液比3，升溫時間1小時，升溫至155℃，保溫2小時。
紙漿漂白採用氧和鹼同時加強、尿素活化的過氧化氫漂白工藝，工藝條件是藥品對絕幹未漂紙漿重量百分比是過氧化氫0.8～2％尿素0.5～1％硫酸鎂 0.3～1％矽酸鈉 1～3％
氫氧化鈉1.5～5％紙漿濃度8％在氧氣壓力0.5MPa下通氧氣在90℃下處理1小時，即得全無氯漂白紙漿、紙和紙板。
實例4上述實例1，生產的紙漿90％，配比10％俄羅斯進口針葉漂白木漿，生產了雙面膠版紙；實例5上述實例2，生產的紙漿100％，生產了雙面膠版紙、出口筆記本用紙；實例6上述實例3，生產的紙漿100％，生產了雙面膠版紙，出口筆記本用紙；實例7上述實例2、實例3生產的紙漿，配比30％俄羅斯進口針葉漂白木漿，生產了白韌袋紙，用於包裝食品、麵粉、乾果、食品填加劑等。
權利要求
1.一種利用玉米稈製造全無氯漂白紙漿生產食品包裝紙和文化用紙的方法，以玉米稈、除髓玉米稈為原料經切斷、除塵、預浸後、蒸煮、漂白，其蒸煮特徵在於以亞硫酸銨和亞硫酸鉀或亞硫酸鈉為主要蒸煮劑，硫或硫尿為助劑，尿素和氫氧化鈉為緩衝劑，蒸煮化學藥品對絕幹玉米稈或除髓玉米稈原料重量百分比(NH4)2SO310～45％K2SO31.5～25％(NH2)2CO 0～6％S或(NH2)2SO 0.2～5％NaOH0～20％Na2SO30～20％蒸煮工藝條件液比2.3～3.4，升溫時間30～90分鐘，升溫至145～185℃，保溫30～180分鐘。
2.一種利用玉米稈製造全無氯漂白紙漿生產食品包裝紙和文化用紙的方法，以玉米稈、除髓玉米稈為原料經切斷、除塵、預浸後、蒸煮、漂白，其漂白特徵在於兩段或多段氧和鹼同時加強的、尿素或硫尿活化的過氧化氫漂白(PEOT)，漂白化學藥品對絕幹未漂白紙漿百分比是H2O20.8～5％(NH2)2CO或(NH2)2SO 0.1～4％在氧氣壓力0.1-0.7MPa下通氧氣NaOH 1～10％Na2SiO31～10％MgSO40.05～1.5％漂白工藝條件紙漿濃度6～20％，溫度55～95℃，漂白時間45～180分鐘。在此漂白化學藥品用量和漂白工藝條件下，依據產品要求，兩段可以相同或不同進行紙漿漂白。漂白工藝可以多段重複。
3.一種利用玉米稈製造全無氯漂白紙漿生產食品包裝紙和文化用紙的方法，以玉米稈、除髓玉米稈為原料經切斷、除塵、預浸後、蒸煮、漂白，其產品特徵在於按照產品要求，採用30％～100％玉米稈或除髓玉米稈製造的全無氯漂白紙漿，配比0～70％無元素氯和全無氯漂白木漿或0～70％非木漿、廢紙漿，生產與食品、人體直接或間接接觸的食品包裝紙和紙板、文化用紙和紙板。
全文摘要
本發明屬於造紙技術，特別涉及一種利用玉米稈製造全無氯漂白紙漿生產食品包裝紙和文化用紙的方法。以玉米稈或除髓玉米稈為原料，經切斷、除塵、預浸、蒸煮、漂白。蒸煮劑以亞硫酸銨和亞硫酸鉀或亞硫酸鈉為主，硫或硫尿為助劑，尿素和氫氧化鈉為緩衝劑。漂白過程以氧氣和鹼加強的、用尿素或硫尿保護纖維並活化過氧化氫的兩段或多段漂白。全無氯過程生產玉米稈或除髓玉米稈紙漿，生產與食品、人體直接或間接接觸的全無氯漂白食品包裝紙和紙板、文化用紙和紙板。產品不含有機氯化物，如劇毒二惡英類致癌物質，漂白廢液不含氯離子可進入鹼回收，廢水可循環利用，節能、節水，環保效益突出。
文檔編號D21C1/00GK1600989SQ20041005068
公開日2005年3月30日 申請日期2004年10月26日 優先權日2004年10月26日
發明者田新, 羅少初 申請人:田新, 羅少初