一种利用玉米秆制造全无氯漂白纸浆生产食品包装纸和文化用纸的方法

技术领域

本发明属于制浆造纸技术，特别涉及一种利用玉米秆、除髓玉米秆制造全无氯漂白纸浆，生产与食品、人体直接或间接接触的食品包装纸和纸板、文化用纸和纸板的技术。

背景技术

造纸工业通常采用长纤维针叶木，中等纤维长度阔叶木，竹、芦苇和短纤维稻麦草等为造纸基本原料，制造工艺通常采用传统的化学制浆方法，主要是碱法(包括加助剂蒽醌等的碱法)蒸煮和酸法蒸煮工艺，利用碱或酸为主要蒸煮剂；中性亚硫酸钠法(Na₂SO₃为蒸煮剂)和碱性亚硫酸钠法(Na₂SO₃加NaOH为蒸煮剂)。漂白处理一般采用次氯酸盐单段漂白H；氯化C或二氧化氯D-碱处理E-次氯酸盐H即C/D-E-H三段漂白工艺，上述工艺过程产生的工业漂白废液含有机氯化物，如剧毒二恶英类致癌物质，不易净化处理，此工艺废水严重危害生态环境和人类健康。

本发明人曾发明了用“尿素法制浆方法”，发明专利证书第1605号，但该方法只能生产本色纸浆、纸和纸板，难以生产漂白纸浆、纸和纸板；

本发明也曾采用“亚铵-尿素法制浆”，发表于《造纸技术通讯》1977年No.2，P1-3，设备腐蚀较严重，纸浆仍较难漂白，漂白后白度较低；

本发明人进行过“除髓玉米秆制浆造纸的初步探讨”，发表于《辽宁造纸》1997年No.2，P40-41，但其漂白为传统的有氯漂白。

本发明人获得“一种利用大麻全杆制造全无氯漂白纸浆、纸和纸板的方法”发明专利，专利证书号第101043号。该发明专利所使用的主要蒸煮剂含硫酸钾，而不是本发明的含亚硫酸钾或亚硫酸钠，其漂白为尿素活化的过氧化氢漂白，而本发明是在此基础上同时进行氧加强、碱加强，形成氧和碱同时加强、又用尿素或硫尿活化过氧化氢的漂白。

也有人申报过“除髓玉米秆为原料无氯漂白制纸浆工艺”，申请号03111275.7，但其采用的是常规火碱-蒽醌法制浆，蒸煮剂不是亚硫酸铵和亚硫酸钾为主。也没有用硫或硫尿为蒸煮助剂、尿素和氢氧化钠为缓冲剂。漂白用了氧加强的两段过氧化氢漂白，但没有强调碱加强的过氧化氢漂白、漂白也没有用活化剂尿素或硫尿。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用玉米秆制造全无氯漂白纸浆生产食品包装纸和文化用纸的方法。该方法以玉米秆、除髓玉米秆为原料，经切断、除尘、预浸后，进入蒸煮器，蒸煮剂以亚硫酸铵和亚硫酸钾或亚硫酸钠为主，硫或硫尿为助剂，尿素和氢氧化钠为缓冲剂创新的蒸煮技术；以氧和碱同时加强的，尿素或硫尿保护纤维又活化过氧化氢的两段或多段过氧化氢漂白。在综合的基础上实现了玉米秆和除髓玉米秆创新的蒸煮和全无氯漂白技术。

其中各化学药品用量：

1、蒸煮：以亚硫酸铵和亚硫酸钾或亚硫酸钠为主要蒸煮剂，硫或硫尿为助剂，尿素和氢氧化钠为缓冲剂。

蒸煮化学药品对绝干玉米秆或除髓玉米秆原料重量百分比：

(NH₄)₂SO₃        10～45％

K₂SO₃              1.5～25％

(NH₂)₂CO           0～6％

S或(NH₂)₂SO        0.2～5％

NaOH                  0～20％

Na₂SO₃             0～20％

蒸煮工艺条件：液比2.3～3.4，升温时间30～90分钟，升温至145～185℃，保温30～180分钟。

2、漂白：两段或多段氧和碱同时加强的、尿素或硫尿活化的过氧化氢漂白(PEOT)：

漂白化学药品对绝干未漂白纸浆百分比是：

H₂O₂                   0.8～5％

(NH₂)₂CO或(NH₂)₂SO  0.1～4％

在氧气压力0.1-0.7MPa下通氧气

NaOH                   1～10％

Na₂SiO₃             1～10％

MgSO₄                 0.05～1.5％

漂白工艺条件：纸浆浓度6～20％，温度55～95℃，漂白时间45～180分钟。

在此漂白化学药用量和漂白工艺条件下，依据产品要求，两段可以相同或不同进行纸浆漂白。漂白工艺可以多段重复。

3、按照产品要求，采用30％～100％玉米秆和除髓玉米秆全无氯漂白纸浆，配比0～70％无元素氯和全无氯漂白木浆或0～70％非木浆、废纸浆，生产与食品、人体直接或间接接触的食品包装纸和纸板、文化用纸和纸板。

本发明中采用农业副产品玉米秆、除髓玉米秆为制浆造纸原料，利用亚硫酸铵，亚硫酸钾或亚硫酸钠等化肥为主要蒸煮剂，硫或硫尿为助剂，尿素和氢氧化钠为缓冲剂的创新的亚硫酸盐制纸浆方法。工业废液是肥料，不含有毒物质，含蒸煮剂带入和玉米秆溶出的氮、钾、营养盐和有机物等，易于生化处理，并可以综合利用，有利于环境保护。漂白工艺利用氧和碱同时加强、尿素或硫尿保护纤维又活化过氧化氢，这一综合创新的全无氯漂白工艺，不仅提高了全无氯漂白纸浆的白度，而且使其纸制品不含剧毒致癌二恶英类物质。实现了全无氯漂白生产纸浆，漂白废液和纸制品不含含有机氯化物，如剧毒二恶英类致癌物质，有利于提高纸浆和纸制品的环保质量。漂白废液无氯离子聚集腐蚀设备、氯离子干扰碱回收问题，漂白废液可进入碱回收，漂后浆洗涤水可循环利用，节能、节水，环保效益突出。