摘 要：本發(fā)明提供一種紅麻全稈APMP漿及其制備方法，具體步驟包括：S1、將風干的紅麻全稈切成條狀，洗滌去雜，得到物料a；S2、將物料a進行預汽蒸處理，擠壓疏解汽蒸后的物料，得到物料b；S3、將物料b加入預浸漬液中浸漬，形成漿料，漿料離心脫水至濃度為20?30wt％，得到漿料a；S4、將漿料a進行磨漿，形成高濃磨漿料，高濃磨漿料加入調節(jié)液a中進行漂白，離心脫水至濃度為20-30wt％，得到漿料b；S5、將漿料b加入調節(jié)液b中進行二段漂白，離心脫水至濃度為20?30wt％，形成漿料c，稀釋漿料c，進行磨漿，結束后洗凈篩選，得到紅麻全稈APMP漿。本發(fā)明的紅麻全稈APMP漿具有較好的漿料特性，打破了傳統(tǒng)APMP制漿對木材的依賴，緩解國內制漿木材資源匱乏現(xiàn)狀。
技術要點
1.一種紅麻全稈APMP漿的制備方法，其特征在于，具體步驟包括：
S1、原料準備：將風干的紅麻全稈切成條狀，洗滌去雜，得到物料a；
S2、預汽蒸與螺旋擠壓疏解機擠壓：將物料a進行預汽蒸處理，擠壓疏解汽蒸后的物料，得到物料b；
S3、預浸漬：將物料b加入預浸漬液中超聲處理，形成漿料，洗滌漿料，離心脫水至濃度為20?30wt％，得到漿料a；
S4、一段高濃磨漿與漂白：將漿料a進行磨漿，形成高濃磨漿料，高濃磨漿料加入調節(jié)液a中進行漂白，離心脫水至濃度為20?30wt％，得到漿料b；
S5、二段漂白與低濃磨漿：將漿料b加入調節(jié)液b中進行二段漂白，離心脫水至濃度為20?30wt％，形成漿料c，稀釋漿料c，進行磨漿，結束后洗凈篩選，得到目標紅麻全稈APMP漿。
2.如權利要求1所述的一種紅麻全稈APMP漿的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述風干的紅麻全稈的含水量為8％?15％；所述條狀的規(guī)格為長度3?6cm，寬度0.3?0.8cm，厚度0.3?0.8cm。
3.如權利要求1所述的一種紅麻全稈APMP漿的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述預汽蒸處理是在90?100℃下處理40?60min。
4.如權利要求1所述的一種紅麻全稈APMP漿的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述預浸漬液的濃度為10?15wt％，預浸漬液由1.0?3.0kg/adt的DTPA，1.0?3.0kg/adt的MgSO4，10?30kg/adt的NaOH，10?20kg/adt的H2O2，10?15kg/adt離子液體組成；所述超聲處理是在20?40kHz，90?100℃下處理40?60min。
5.如權利要求1所述的一種紅麻全稈APMP漿的制備方法，其特征在于，步驟S4中，所述磨漿的盤間距為0.8?1.0mm，濃度為20?30wt％。
6.如權利要求1所述的一種紅麻全稈APMP漿的制備方法，其特征在于，步驟S4中，所述調節(jié)液a的濃度為10?15wt％，調節(jié)液a由1.0?3.0kg/adt的DTPA，1.0?3.0kg/adt的MgSO4，10?30kg/adt的NaOH，30?60kg/adt的H2O2組成；所述漂白是在90?100℃下漂白40?60min。
7.如權利要求1所述的一種紅麻全稈APMP漿的制備方法，其特征在于，步驟S5中，所述調節(jié)液b的濃度為10?15wt％，調節(jié)液b由1.0?3.0kg/adt的DTPA，1.0?3.0kg/adt的MgSO4，10?30kg/adt的NaOH，60?100kg/adt的H2O2組成。
8.如權利要求1所述的一種紅麻全稈APMP漿的制備方法，其特征在于，步驟S5中，所述二段漂白是在90?100℃下漂白40?60min；所述稀釋漿料c至15?20wt％。
9.如權利要求1所述的一種紅麻全稈APMP漿的制備方法，其特征在于，步驟S5中，所述磨漿的盤間距為0.6?0.8mm。
10.一種紅麻全稈APMP漿，由權利要求1?9任一項所述的制備方法制得。。
技術領域
本發(fā)明涉及制漿造紙技術領域，特別涉及一種紅麻全稈APMP漿及其制備方法。
背景技術
APMP制漿工藝即為堿性過氧化氫機械漿，可以同時完成制漿和漂白過程，其主要的制漿機理是NaOH和H2O2共同作用，其中NaOH作為堿性溶劑，有助于破壞植物纖維的木質素?纖維素鍵，促進纖維的松散；而H2O2則作為漂白劑，能夠在去除木質素的同時，提高漿料的白度，因此制備的漿料性能具有高得率、高白度和高強度，且生產過程廢水污染治理相對容易等優(yōu)點。
隨著國家對森林資源保護不斷加強和人們環(huán)保意識不斷提高，針對目前國內APMP制漿企業(yè)大多數(shù)以木材為原料的現(xiàn)狀，尋找新的APMP制漿原料，改善目前木材資源匱乏的處境，已成為制漿造紙行業(yè)的重要任務。
紅麻作為一種年生纖維作物，其生長周期較短，適應性強，能在貧瘠、鹽堿及干旱的土壤環(huán)境中良好生長，具有較高的生物產量。此外，紅麻對土壤要求較低，可在較小的土地面積上進行大規(guī)模種植，種植過程中的水資源消耗和土地占用也相對較小。因此，紅麻不僅可以有效替代部分木材原料，且其生物降解性較強，對環(huán)境的負擔相對較低。與木材相比，紅麻的纖維素含量較高，且具有較好的機械強度和拉伸性能，非常適合用于制漿，尤其在APMP制漿工藝中，能夠提供較為穩(wěn)定和高效的纖維分離效果。相比其他傳統(tǒng)的木材原料，紅麻的制漿過程較為簡便，且具有較高的經濟效益和環(huán)保優(yōu)勢，能夠滿足現(xiàn)代制漿造紙行業(yè)日益嚴格的環(huán)保要求。
然而，當前制漿工藝的實際生產中，漿料質量和性能仍然存在問題，尤其是在抗張指數(shù)和內聚力強度等方面，漿料的性能常常參差不齊。紅麻的纖維較為脆弱，其木質素含量較高，且纖維長短不一，這些因素都會對漿料的機械強度、纖維分散度以及最終的紙張性能產生影響。因此，如何改善紅麻APMP漿的抗張強度和內聚力強度，提升漿料的一致性和可控性，仍然是當前APMP制漿工藝亟待解決的技術難題。
發(fā)明內容
鑒于此，本發(fā)明提出一種紅麻全稈APMP漿及其制備方法，來解決上述技術問題，制備的漿料具有優(yōu)異的抗張指數(shù)和內聚力強度，本發(fā)明不僅能夠減緩木材資源的壓力，還能夠促進資源的多元化利用，具有較高的經濟效益和環(huán)保優(yōu)勢，具有實際意義。
本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：
一種紅麻全稈APMP漿的制備方法，具體步驟包括：
S1、原料準備：將風干的紅麻全稈切成條狀，洗滌去雜，得到物料a；
S2、預汽蒸與螺旋擠壓疏解機擠壓：將物料a進行預汽蒸處理，擠壓疏解汽蒸后的物料，得到物料b；
S3、預浸漬：將物料b加入預浸漬液中超聲處理，形成漿料，洗滌漿料，離心脫水至濃度為20?30wt％，得到漿料a；
S4、一段高濃磨漿與漂白：將漿料a進行磨漿，形成高濃磨漿料，高濃磨漿料加入調節(jié)液a中進行漂白，離心脫水至濃度為20?30wt％，得到漿料b；
S5、二段漂白與低濃磨漿：將漿料b加入調節(jié)液b中進行二段漂白，離心脫水至濃度為20?30wt％，形成漿料c，稀釋漿料c，進行磨漿，結束后洗凈篩選，得到目標紅麻全稈APMP漿。
進一步的，步驟S1中，所述風干的紅麻全稈的含水量為8％?15％；所述條狀的規(guī)格為長度3?6cm，寬度0.3?0.8cm，厚度0.3?0.8cm。
進一步的，步驟S2中，所述預汽蒸處理是在90?100℃下處理40?60min。
進一步的，步驟S3中，所述預浸漬液的濃度為10?15wt％，預浸漬液由1.0?3.0kg/adt的DTPA，1.0?3.0kg/adt的MgSO4，10?30kg/adt的NaOH，10?20kg/adt的H2O2組成，10?15kg/adt離子液體組成；所述超聲處理是在20?40kHz，90?100℃下處理40?60min。
進一步的，步驟S4中，所述磨漿的盤間距為0.8?1.0mm，濃度為20?30wt％。
進一步的，步驟S4中，所述調節(jié)液a的濃度為10?15wt％，調節(jié)液a由1.0?3.0kg/adt的DTPA，1.0?3.0kg/adt的MgSO4，10?30kg/adt的NaOH，30?60kg/adt的H2O2組成；所述漂白是在90?100℃下漂白40?60min。
進一步的，步驟S5中，所述調節(jié)液b的濃度為10?15wt％，調節(jié)液b由1.0?3.0kg/adt的DTPA，1.0?3.0kg/adt的MgSO4，10?30kg/adt的NaOH，60?100kg/adt的H2O2組成。
進一步的，步驟S5中，所述二段漂白是在90?100℃下漂白40?60min；所述稀釋漿料c至15?20wt％。
進一步的，步驟S5中，所述磨漿的盤間距為0.6?0.8mm。
一種紅麻全稈APMP漿，由上述所述的制備方法制得。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
1.本發(fā)明的紅麻全稈APMP制漿工藝，以紅麻全稈為原料，打破了傳統(tǒng)APMP制漿對木材的依賴，緩解國內制漿木材資源匱乏現(xiàn)狀。
2.本發(fā)明的特定組成的預浸漬液有效去除紅麻全稈的木質素，明顯改善漿料的質量，其中預浸漬液中的離子液體溫和地軟化紅麻全稈，有利于提高纖維的分散度，減少聚集，促進后續(xù)磨漿的效率，降低對磨漿設備的磨損，提高制漿效率。
3.本發(fā)明的一段高濃磨漿與漂白將制漿和漂白合二為一，制漿的同時完成漂白過程，操作簡單能耗低，不僅有效提高漿料的纖維分散度，還能優(yōu)化漿料的漂白效果；后續(xù)二段漂白與低濃磨漿確保漿料的白度，在不損傷纖維的前提下，使?jié){料分散得更加均勻。
4.經實施例驗證，本發(fā)明的紅麻全稈APMP制漿工藝操作簡單且能耗低，得到的漿料與木材制備的APMP漿相比，在抗張指數(shù)和內聚力強度指標具有明顯優(yōu)勢，具有較好的漿料特性。
具體實施方式
為了更好理解本發(fā)明技術內容，下面提供具體實施例，對本發(fā)明做進一步的說明。
本發(fā)明實施例所用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
本發(fā)明實施例所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
本發(fā)明的離子液體為咪唑烷基為基礎的離子液體。
實施例1
本實施例的紅麻全稈APMP漿的制備方法，具體步驟包括：
S1、原料準備：將含水量為8％?15％的風干的紅麻全稈切成條狀，具體規(guī)格為長度3?6cm，寬度0.3?0.8cm，厚度0.3?0.8cm，用水洗滌，去除砂石等雜質，得到物料a；
S2、預汽蒸與螺旋擠壓疏解機擠壓：將物料a在95℃下進行預汽蒸處理50min，預汽蒸處理后的物料通過MSD進行擠壓疏解，得到物料b；
S3、預浸漬：將物料b加入濃度12wt％的預浸漬液中，預浸漬液由1.5kg/adt的DTPA，1.5kg/adt的MgSO4，10kg/adt的NaOH，20kg/adt的H2O2，12kg/adt離子液體組成，在30kHz，96℃下超聲處理45min，形成漿料，洗滌漿料，離心脫水至濃度為25wt％，得到漿料a；
S4、一段高濃磨漿與漂白：采用盤磨機對漿料a進行磨漿，盤間距設置為0.9mm，磨漿濃度控制在23wt％，形成高濃磨漿料后加入濃度12wt％的調節(jié)液a，調節(jié)液a由2.0kg/adt的DTPA，2.0kg/adt的MgSO4，15kg/adt的NaOH，50kg/adt的H2O2組成，在96℃下漂白50min，離心脫水至漿料濃度為20wt％，得到漿料b；
S5、二段漂白與低濃磨漿：將漿料b加入濃度12wt％的調節(jié)液b，調節(jié)液b由3.0kg/adt的DTPA，3.0kg/adt的MgSO4，20kg/adt的NaOH，70kg/adt的H2O2組成，在96℃下進行二段漂白45min，結束后離心脫水至漿料濃度為20wt％，形成漿料c，稀釋漿料c至15wt％，然后進行磨漿，盤間距為0.7mm，結束后洗凈篩選，得到紅麻全稈APMP漿。
實施例2
本實施例的紅麻全稈APMP漿的制備方法，具體步驟包括：
S1、原料準備：將含水量為8％?15％的風干的紅麻全稈切成條狀，具體規(guī)格為長度3?6cm，寬度0.3?0.8cm，厚度0.3?0.8cm，用水洗滌，去除砂石等雜質，得到物料a；
S2、預汽蒸與螺旋擠壓疏解機擠壓：將物料a在100℃下進行預汽蒸處理40min，預汽蒸處理后的物料通過MSD進行擠壓疏解，得到物料b；
S3、預浸漬：將物料b加入濃度15wt％的預浸漬液中，預浸漬液由1.5kg/adt的DTPA，1.5kg/adt的MgSO4，10kg/adt的NaOH，15kg/adt的H2O2，10kg/adt離子液體組成，在20kHz，98℃下超聲處理40min，形成漿料，洗滌漿料，離心脫水至濃度為25wt％，得到漿料a；
S4、一段高濃磨漿與漂白：采用盤磨機對漿料a進行磨漿，盤間距設置為1.0mm，磨漿濃度控制在25wt％，形成高濃磨漿料后加入濃度15wt％的調節(jié)液a，調節(jié)液a由2.0kg/adt的DTPA，2.0kg/adt的MgSO4，15kg/adt的NaOH，45kg/adt的H2O2組成，在98℃下漂白40min，離心脫水至漿料濃度為25wt％，得到漿料b；
S5、二段漂白與低濃磨漿：將漿料b加入濃度15wt％的調節(jié)液b，調節(jié)液b由3.0kg/adt的DTPA，3.0kg/adt的MgSO4，20kg/adt的NaOH，80kg/adt的H2O2組成，在98℃下進行二段漂白40min，結束后離心脫水至漿料濃度為25wt％，形成漿料c，稀釋漿料c至17wt％，然后進行磨漿，盤間距為0.8mm，結束后洗凈篩選，得到紅麻全稈APMP漿。
實施例3
本實施例的紅麻全稈APMP漿的制備方法，具體步驟包括：
S1、原料準備：將含水量為8％?15％的風干的紅麻全稈切成條狀，具體規(guī)格為長度3?6cm，寬度0.3?0.8cm，厚度0.3?0.8cm，用水洗滌，去除砂石等雜質，得到物料a；
S2、預汽蒸與螺旋擠壓疏解機擠壓：將物料a在90℃下進行預汽蒸處理60min，預汽蒸處理后的物料通過MSD進行擠壓疏解，得到物料b；
S3、預浸漬：將物料b加入濃度10wt％的預浸漬液中，預浸漬液由1.5kg/adt的DTPA，1.5kg/adt的MgSO4，10kg/adt的NaOH，10kg/adt的H2O2，15kg/adt離子液體組成，在40kHz，90℃下超聲處理60min，形成漿料，洗滌漿料，離心脫水至濃度為25wt％，得到漿料a；
S4、一段高濃磨漿與漂白：采用盤磨機對漿料a進行磨漿，盤間距設置為0.8mm，磨漿濃度控制在30wt％，形成高濃磨漿料后加入濃度10wt％的調節(jié)液a，調節(jié)液a由2.0kg/adt的DTPA，2.0kg/adt的MgSO4，15kg/adt的NaOH，30kg/adt的H2O2組成，在90℃下漂白60min，離心脫水至漿料濃度為30wt％，得到漿料b；
S5、二段漂白與低濃磨漿：將漿料b加入濃度10wt％的調節(jié)液b，調節(jié)液b由3.0kg/adt的DTPA，3.0kg/adt的MgSO4，20kg/adt的NaOH，60kg/adt的H2O2組成，在90℃下進行二段漂白60min，結束后離心脫水至漿料濃度為30wt％，形成漿料c，稀釋漿料c至20wt％，然后進行磨漿，盤間距為0.6mm，結束后洗凈篩選，得到紅麻全稈APMP漿。
對比例1
與實施例1不同之處在于：使用桉木木材作為原材料，采用本發(fā)明的APMP制漿工藝，其他與實施例1一致。
對比例2
與實施例1不同之處在于：使用相思木材作為原材料，采用本發(fā)明的APMP制漿工藝，其他與實施例1一致。
對比例3
采用專利“CN1234936C”中的方法進行制漿。
對比例4
采用專利“CN1350091A”中的方法進行制漿。
對比例5
與實施例1不同之處在于：預浸漬液中缺少離子液體，其他與實施例1一致。
試驗例
將實施例1?3和對比例1?4制備的漿料進行質量特性，指標及其結果如表1所示。
表1
從表1看出，本發(fā)明的實施例1?3的紅麻全稈APMP制漿工藝制備的漿料具有較好的漿料特性，其中抗張指數(shù)和內聚力強度顯著優(yōu)于現(xiàn)有傳統(tǒng)對比例1?2的木材原料，表明APMP制漿的原料使用紅麻全稈優(yōu)于木材；同時優(yōu)于對比例3和4的制漿工藝得到的漿料，對比例3的制漿工藝為化學熱磨機械漿，而本發(fā)明使用的APMP制漿工藝，其中預汽蒸和化學浸漬都是在常壓下進行，制漿和漂白合二為一，制漿的同時完成漂白過程，操作簡單且能耗低，得到的漿料具有較好的漿料特性，通過對比例4的制備步驟得到的APMP漿料質量特性相對于本發(fā)明強度明顯偏度。對比例5預浸漬液中缺少離子液體，其得到的漿料性能也下降。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
文章摘自國家發(fā)明專利，一種紅麻全稈APMP漿及其制備方法，發(fā)明人：楊澤廣，郭彩虹，李樹木，申請?zhí)?/font>：202411683331.X，申請日：2024.11.22
