[發明專利]環保型本色紙

在審

• 申請號: 201610171074.0
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN105625076A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 鄒海平;朱友;周磊;鄒妍;周婉瑩
• 申請（專利權）人: 安徽格義循環經濟產業園有限公司
• 主分類號: D21C3/02
• 分類號: D21C3/02;D21C5/00;D21H11/12
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 姜彥

技術領域

本發明涉及生物質資源化高效綜合利用領域，具體地涉及利用三 素分離得到的纖維素產品制造的環保型本色紙。

背景技術

作為造紙的原料主要是植物纖維。在經濟發達國家主要采用針葉 樹或闊葉樹木材，約占總用量的95％以上。而在中國所用的植物纖維 原料品種則相對比較多，包括(1)針葉樹木材，如落葉松、紅松、馬 尾松、云南松、樟子松等；(2)闊葉樹木材，如楊木、樺木、桉木等； (3)草本植物，如蘆葦、竹子、芒稈、麥草、稻草、龍須草、高粱稈、 蔗渣等；(4)韌皮纖維類，如亞麻、黃麻、洋麻、檀樹皮、桑皮、棉 稈皮等；(5)毛纖維類，如棉花、棉短絨、棉破布。從原料來源角度， 使用例如上述(3)草本植物成本更低且來源廣泛。然而，與上述(1)和 (2)類原料相比，使用其他材料，特別是上述(3)類原料制得的紙張纖 維含量較低，在外觀上表現為松垮、強度低、質地不均，甚至有不規 則孔洞。另一方面，隨著人民生活水平及質量的提高，在市場上消費 者更加傾向于選擇100％木漿的生活用紙。

為了解決使用上述(3)類原料制得的紙張的這些問題，目前通常 進行壓花處理以掩人耳目。另外，為了提高手感，添加滑石粉而使其 過分滑膩或使用時經常有粉塵脫落。此外，為了提高白度而進行過分 漂白處理，使顏色過分白或有污點。然而，這些方法并不能從根本上 解決特別是作為草本類原料帶來的問題。

發明內容

本發明的發明人在生物質資源化綜合利用方面，特別是生物質資 源的三素分離領域進行了長期研究，發明人發現在將草本植物作為原 料進行三素分離后可得到纖維素、半纖維素以及木質素產品，其中得 到的纖維素產品中纖維素含量提高，而木質素及半纖維含量降低。以 此纖維素產品作為造紙原料可提高紙張的品質，改善外觀。由此完成 了本發明。

本發明的一方面提供一種環保型本色紙，其以由草本植物材料制 得的纖維素產品為原料制得，其中所述纖維素產品具有以下性質：基 于所述纖維素產品的總重量纖維素的濃度為28.63％，K值為5.5以下， 叩解度為20-30°SR，濕重為2-3.5g，白度為44.5°以下，pH值為7-9； 其中，所述本色紙不包含漂白成分。

在某一實施方案中，所述纖維素產品通過下述步驟制得：

將收集的草本植物材料進行預處理，然后通過輸送設備送入一級 分離裝置，用0.6MPa-3.0MPa的蒸汽蒸煮1min-5min，蒸煮后再進行 多級清洗，然后進行固液分離得到半纖維素液以及固形物；

向所述固形物加入堿溶液，在90℃-130℃的條件下蒸煮0.5h-1.5h， 蒸煮后進行二次固液分離得到固態形式的纖維素產品。

優選地，纖維素產品制備過程中所述的堿溶液選自由氫氧化鈉水 溶液、氫氧化鉀水溶液、氫氧化鈣水溶液、氨水和碳酸氫鈉水溶液組 成的組的至少一種。可選地，纖維素產品制備過程中所述的堿溶液的 添加量基于所述固形物的總質量以堿的重量計為4％-10％。

在某一實施方案中，所述草本植物材料選自植物的根、秸稈、葉 子和種殼組成的組的至少之一。

可選地，所述草本植物材料選自由玉米稈、小麥稈、大麥稈、谷 物稈、蘆葦、亞麻莖、雜草、谷物殼、麥糠、豆類秸稈、棉花稈和薯 類秧組成的組的至少之一。

在某一實施方案中，環保型本色紙為抽紙或卷紙。優選地為餐桌 紙。

使用本發明所述的非木材類紙漿進行制漿時，由于纖維素產品中 已經將草本植物中的半纖維素分離出去，剩余的纖維素和木質素的結 構也疏解開，因此，使用化學藥品的量由傳統制漿的12％-18％降低至 5％至8％。甚至可以不使用任何化學藥品。另外，與傳統制漿時的蒸 汽壓力(0.5-0.7MPa)和溫度(135℃-150℃)相比，利用本發明的非木材 類紙漿進行制漿時溫度和蒸汽壓力也降低。

本發明屬于生物質資源化的綜合利用，在充分利用植物資源的木 質素、半纖維素的情況下，將得到的高含量纖維素產品用于造紙，提 高了紙張的纖維素含量及外觀特征。另外，本發明的紙因沒有添加化 學藥劑，沒有經過漂白處理，因此無殘留，使用時對人體沒有傷害； 由于選用漿料來源于生物質三素分離產品中的纖維素，該纖維素制備 的產品可以直接用于城市綠化、家庭栽花種草的有機肥料的補充。