[發明專利]一種以葵花籽殼制備本色漿的方法

有效

• 申請號: 201610362717.X
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN105862494B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 劉春;管秀瓊;高洪霞;田儆毅;謝嬌;王鵬;劉麗娟
• 申請（專利權）人: 四川理工學院
• 主分類號: D21H11/12
• 分類號: D21H11/12;D21H11/06;D21C5/00;D21C1/02;D21C9/02;D21C3/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 呂玲

技術領域

本發明涉及本造紙制備技術領域，具體為一種以葵花籽殼制備本色漿的方法。

背景技術

葵花籽，是世界五大油料之一。主產于烏克蘭、俄羅斯、歐盟、阿根廷、中國等地。據統計，2015至2016年度全球葵花籽產量達3880萬噸。我國葵花籽產區主要分布在東北三省，華北的河北、山西、內蒙古以及西北地區的寧夏、甘肅和新疆等地，種植面積穩定在近百萬公頃，播種面積變化不大，但產量呈逐年上升趨勢，2014年產量約為250萬噸。葵花籽一般出仁率55％左右，其余部分主要為瓜子殼。目前，葵花籽殼除少量用于提取綠原酸、天然色素、生產纖維板、刨花板、用在包裝領域等等，絕大部分當作燃料或廢渣丟棄，造成極大的資源浪費和環境污染。

中國是造紙生產大國，2015年紙和紙板年產量11774.1萬噸。中國也是植物纖維原料極度缺乏的國家，每年都需進口大量的木材、廢紙和紙漿彌補缺口。葵花籽殼作為制漿造紙原料的開發利用具有極其重要的社會、環境、經濟意義。

發明內容

本發明正是針對以上技術問題，提供一種以葵花籽殼制備本色漿的方法，并以此方法制備的本色化學漿，實現了葵花籽殼廢棄物的資源化利用，制備方法具有蒸煮時間短、藥品消耗少、紙漿得率高、聚合度高等優點，拓寬了制漿造紙纖維原料的種類，避免了作為固體廢棄物引起的環境問題。

本發明的具體技術方案如下：

該方法首先需要對葵花籽殼的纖維形態、結構尺寸和化學組成進行了分析，發現葵花籽殼纖維素含量40.87％，聚戊糖17.86％，木素17.64％，灰分1.51％，苯醇抽出物1.85％，冷水抽出物1.33％，熱水抽出物6.42％。也就是說，葵花籽殼具有低于絕大多數造紙植物原料的木素含量；和傳統禾草類原料如小麥稈、龍須草，甚至楊木相當的纖維素含量；適度的聚戊糖含量；較低的灰分和抽出物含量等特點。葵花籽殼纖維呈紡錘狀，纖維表面紋孔較多，挺硬，內壁邊緣呈不規則鋸齒狀；纖維較短，平均長度僅0.67mm，但細胞壁較薄，壁腔比＜1，且長度、寬度的分布頻率較均一；雜細胞含量12.27％，較其它禾本科原料雜細胞含量低。由此可見，葵花籽殼是一種優良的造紙原料，用其制漿可以獲得較高的制漿得率，且獲得的本色漿和漂白漿可以單獨或和其它纖維配抄多種紙張。葵花籽殼產量豐富，脫殼過程機械化程度高，利于收集和運輸，將其作為制漿造紙原料不僅可以緩解造紙原料短缺的問題，還可以解決其作為農業固廢或低值燃燒引起的環境問題。同時，結合上述化學組成及纖維特點，葵花籽殼原料存在不同于傳統禾草類原料的制漿條件和方法。

一種以葵花籽殼制備本色漿的方法，該方法包括以下步驟：

(1)預處理(備料)

將市購生葵花籽剝殼，將生葵花籽殼用40-50℃的清水浸泡1-2h，揉搓，清水漂洗，去除生瓜籽殼表面黑色物質和內層薄膜，同時去除部分水溶性物質；用濾網擠出多余水分、晾曬，控制水分在8％-15％，得到生葵花籽殼料片。

(2)裝料、預浸漬

將預處理后的料片分4層裝入蒸煮小罐，層與層之間淋入配制好的蒸煮藥液，淋入量從下到上逐層增加，分別為總蒸煮藥液體積量的1/10，1/5，3/10，2/5，密封，搖勻后置于溫水池20-90min，震蕩頻率次/15min，水溫60-70℃，實現纖維軟化及藥液向料片內部的擴散。

所述蒸煮藥液為NaOH和Na₂S的水溶液，其中，NaOH(以Na₂O計)加入量為生葵花籽殼的16％-22％(按絕干質量計)，Na₂S(以Na₂O計)加入量為生葵花籽殼的18％-24％(按絕干質量計)，液體的體積比為1：3.5。所述的絕干質量是指水分質量含量為0％。

該裝料方式可最大程度實現料片和藥液的接觸，在一定時間下藥液較大程度進入纖維細胞壁和細胞腔，實現纖維軟化，從而克服了由于瓜籽殼較其它造紙原料纖維挺硬，為獲得合格的漿料性能蒸煮時間長、蒸煮溫度高、藥品用量大的缺點，或若采用傳統的制漿方法，渣漿率高的缺點。

(3)蒸煮

將裝有軟化料片的小罐直接裝入回轉式電熱蒸煮鍋，密閉，升溫，在60-90min內升溫至115-125℃，保溫30min，再在30min時間升溫至155-175℃，保溫30-90min，放氣，放鍋。

4)洗滌

通過油壓機將漿料和濃黑液分離，操作壓力為3-5MPa，將漿料放入濾網，清水洗滌至中性，洗滌過程中不斷揉搓，分散纖維。

5)篩選，分散