纯天然抗菌竹浆的生产工艺 技术领域:
本发明涉及一种纯天然抗菌竹浆的生产工艺
背景技术:
随着社会的发展、人类文明的进步,人们对自身健康和生活环境的要求越来越高,崇尚自然,追求无公害、无毒副作用的绿色环保用品已成时尚。而现在,许多日用品,特别是食品包装用品等与人类生活息息相关的产品,为达到抗菌防霉的目的,往往通过添加合成添加剂来实现,而这些合成添加剂基本上都是对人体有毒副作用的化学合成品,若长期使用、接触,对人体健康和环境均有严重危害。如何利用天然资源,特别是利用竹资源,生产出纯天然抗菌竹浆,已经在人们的考虑之中。
我国竹资源丰富,产量大、品种多,在南方地区,已广泛开展了“以竹代木”生产竹浆,用于造纸。其竹浆和纸产品不具有天然抗菌功能,仅作一般中、低档包装用纸和文化用纸,产品用途较窄,附加值不高。目前的竹浆生产工艺流程为备料—蒸煮—放料—洗选—除砂—浓缩—氯化—碱处理—次氯酸盐漂白—洗涤—浓缩—抄造。按此工艺生产的普通竹浆,其α-纤维素含量为75-85%,多戊糖12-18%,灰份1-2%。由于其α-纤维素含量低,多戊糖、灰份等杂质含量较高,故该竹浆不具有天然抗菌功能。
发明内容:
本发明的目的是充分利用天然竹资源,设计一种α-纤维素含量高,多戊糖、灰份等杂质含量较低,具有天然抗菌功能的竹浆生产工艺。
本发明的生产工艺达到了上述设计目的,它是在现有竹浆生产工艺的基础上进行了改进,其具体工艺流程如下:
本纯天然抗菌竹浆的生产工艺,包括备料、蒸煮、放料、洗选、除砂、浓缩、氯化、碱处理、次氯酸盐漂白、洗涤、浓缩、抄造,其特征在于在备料工序与蒸煮工序之间增加了预处理工序,其具体操作过程如下:(一)、备料:
将竹料切削成所需规格的竹片;(二)、预处理:
在蒸煮器中进行,其技术条件为:液比=1∶1.0-5.0,升温条件:由常温升温至120-140℃,升温时间为45-75分钟,排气5-20分钟,再升温至120-140℃,保温4-6小时,保温完毕,排除处理液;(三)、亚硫酸铵法蒸煮:
总用铵量:以(NH4)2SO3计,为绝干竹料的20-25%,液比=1∶2-5,缓冲剂为3.0-5.0%,缓冲剂为尿素、氨水、氢氧化钠中的一种,按照上述技术条件,在蒸煮器中进行亚硫酸铵法蒸煮,升温条件:由室温升至110-120℃,升温时间60分钟,保温1小时,小排气5-10分钟,再升温至140-150℃,保温3小时,再排气10分钟,再升温至160-170℃,保温2-4小时,保温完毕,放料;(四)、洗涤;
浆料经螺旋挤浆机挤压出浆料中的蒸煮黑液,再经洗浆机洗涤至PH值=9.5-8.0;(五)、筛选:
采用振框筛,筛出未蒸解物及大杂质,再经压力筛筛选;(六)、除砂:
浆料在除砂器中进行,采用三段除砂,除去砂质和重杂质;(七)、浓缩:
在浓缩机中脱去浆料中的部分水分,使浆料浓度达到3.5-5.0%;(八)、氯化:
技术条件:用氯量为总用氯量地60-70%,浆浓为3.0-5.0%,在常温条件下,在氯化塔或管漂机中进行氯化处理,氯化时间:在氯化塔中40-60分钟,在管漂机中为5分钟;(九)、碱处理::
技术条件:浆浓:3.0-5.0%,用碱为NaOH,用量对绝干浆量为2.0-5.0%,温度50-90℃,时间60-90分钟,在碱化塔或漂白机或浆池中对浆料进行碱处理,若选用管漂机,则可直接在管漂机中进行碱处理,然后再将浆料放到浆池中;(十)、次氯酸盐漂白、洗涤:
技术条件:用氯量为总用氯量的30-40%,温度为35-45℃,时间120-260分钟,PH值=9.5-11,在漂白机中进行漂白,漂白完毕,可在漂白机中洗涤;(十一)、除砂、浓缩并进行抄造:
在除砂器中进行除砂,经浓缩机脱水至浆浓为3.0-5.0%,然后送浆板机进行抄造。
本工艺所用原料为慈竹、黄竹、巨竹、水竹、西凤竹、甜竹、苦竹、撑绿竹、方竹。
按照上述工艺流程操作,即可生产出具有天然抗菌功能的纯竹浆。竹料主要使用茎杆部分,竹料的茎杆部分主要由纤维素、半纤维素、木质素以及果胶、淀粉等组成。其综纤维素含量在40-50%左右,而多戊糖含量高达16-22%,竹浆纤维形态和物理、化学指标介于针叶和阔叶木纤维之间,但其又具有独特的结构,与木、草、棉、麻等纤维不同,特别是经过特殊工艺处理后,纤维纯度达到较高水平时,就具备了木、草、棉、麻等纤维不具有的特异功能,即天然抗菌作用。由于本发明在现有传统竹浆工艺中增加了预处理工序,除去竹料中的半纤维素和其它杂质,提纯纤维素,使α-纤维素含量达93%以上,因此,使竹浆具有天然抗菌功能。利用本发明工艺生产的竹浆制造相关产品,不需要添加人工合成杀菌物质,即可达到杀菌、消毒目的,可用于生产消毒纱布、卫生巾、消毒纸、食品包装纸、一次性容器等产品。由于我国天然竹资源取之不尽,因此,本发明是一种适合中国国情、具有普遍推广价值的理想的绿色环保产品的生产工艺。具体实施方式:实施例1(一)、备料:
将1000公斤绝干竹料切削成所需规格的竹片;(二)、预处理:
在蒸煮器中进行,其技术条件为:液比=1∶1,升温条件:由室温升温至120℃,升温时间为60分钟,排气5-20分钟,再升温至120℃,保温6小时,保温完毕,排除处理液;(三)、亚硫酸铵法蒸煮:
总用铵量:以(NH4)2SO3计,为绝干竹料的20%,蒸煮缓冲剂为尿素,用量为绝干竹料的3%,液比=1∶2.0,按照上述技术条件,在蒸煮器中对竹料进行亚硫酸铵法蒸煮,由室温升至110℃,升温时间60分钟,小排气10分钟,再升温至150℃,保温3小时,再排气10分钟,再升温至170℃,保温4小时,保温完毕,放料;(四)、洗涤;
浆料经螺旋挤浆机挤压出浆料中的蒸煮黑液,再经洗浆机洗涤至PH值=8.0;(五)、筛选:
采用振框筛,筛出未蒸解物及大杂质,再经压力筛筛选;(六)、除砂:
浆料在除砂器中进行,采用三段除砂,除去砂质和重杂质;(七)、浓缩:
在浓缩机中脱去浆料中的部分水分,使浆料浓度达到3.5%;(八)、氯化:
技术条件:用氯量为40%,浆浓为3.5%,在常温条件下在氯化塔或管漂机中进行氯化处理,氯化时间:在氯化塔中40分钟在管漂机中为5分钟;(九)、碱处理::
技术条件:浆浓:5.0%,用碱为NaOH,用量对绝干浆量为5.0%,温度50℃,时间60分钟,在碱化塔中对浆料进行碱处理;(十)、次氯酸盐漂白、洗涤:
技术条件:用氯量为总用氯量的40%,温度为35℃,时间为120分钟,PH值=9.5,在漂白机中进行漂白,漂白完毕,在漂白机中洗涤;(十一)、除砂、浓缩并进行抄造:
在除砂器中进行除砂,经浓缩机脱水至浆浓为3.0%,然后送浆板机进行抄造。
本实施例中。粗浆得率为30-35,浆料漂率为9-13%,漂白度60-70%。实施例2(一)、备料:
将1000公斤竹料切削成所需规格:(二)、预处理:
在蒸煮器中进行,其技术条件为:液比=1∶3.0,将水、竹料、在蒸煮器中进行混合,温度条件:由室温升温至130℃,升温时间为60分钟,排气10分钟,再升温至130℃,保温5小时,保温完毕,排除处理液。(三)、亚硫酸铵法蒸煮:
总用铵量:以(NH4)2SO3计,为绝干竹料的25%,缓冲剂为氨水,用量为绝干竹料的3%,按照上述技术条件,在蒸煮器中进行亚硫酸铵法蒸煮,升温条件:由室温升至120℃,升温时间1小时,小排气8分钟,再升温至170℃,保温4小时,保温完毕,放料;(四)、洗涤;
浆料经螺旋挤浆机挤压出浆料中的蒸煮黑液,再经洗浆机洗涤至PH值=9;(五)、筛选:
采用振框筛,筛出未蒸解物及大杂质,再经压力筛筛选;(六)、除砂:
浆料在除砂器中进行,采用三段除砂,除去砂质和重杂质;(七)、浓缩:
在浓缩机中脱去浆料中的部分水分,使浆料浓度达到4%;(八)、氯化:
技术条件:用氯量为总用氯量的60%,浆浓为4.0%,在常温条件下,在管漂机中进行氯化处理,氯化时间为5分钟;(九)、碱处理::
技术条件:浆浓:为4.0%,用碱为NaOH,用量对绝干浆量为3.5%,温度70℃,时间75分钟,在漂白机中对浆料进行碱处理;(十)、次氯酸盐漂白、洗涤:
技术条件:用氯量为总用氯量的40%,温度为40℃,时间为3小时,PH值=10,在漂白机中进行漂白,漂白完毕,在漂机中洗涤;(十一)、除砂、浓缩并进行抄造:
在除砂器中进行除砂,经浓缩机脱水至浆浓为4.0%,然后送浆板机进行抄造。
本实施例的粗浆得率为30-35,漂率9-13%,白度60-70%。实施例3(一)、备料:
将竹料切削成长所需规格;(二)、预处理:
在蒸煮器中进行,其技术条件为:液比=1∶5.0,将水、竹料在蒸煮器中进行混合,升温条件:由室温升温至140℃,时间为75分钟,排气20分钟,再升温至140℃,保温6小时,保温完毕,排除处理液;(三)、亚硫酸铵法蒸煮:
总用铵量:以(NH4)2SO3计,为绝干竹料的25%,缓冲剂为烧碱,用量为绝干竹料的2%,液比=1∶3.0,按照上述技术条件,在蒸煮器中进行亚硫酸铵法蒸煮,由室温升至110℃,升温时间60分钟,小排气10分钟,再升温至110℃,升温时间80分钟,再排气10分钟,再升温至170℃,保温4小时,保温完毕,放料;(四)、洗涤;
浆料经螺旋挤浆机挤压出浆料中的蒸煮黑液,再经洗浆机洗涤至PH值=9.5;(五)、筛选:
采用振框筛,筛出未蒸解物及大杂质,再经压力筛筛选;(六)、除砂:
浆料在除砂器中进行,采用三段除砂,除去砂质和重杂质;(七)、浓缩:
在浓缩机中脱去浆料中的部分水分,使浆料浓度达到5%;(八)、氯化:
技术条件:用氯量为总用氯量的60%,浆浓度为5.0%,在常温条件下,在氯化塔中进行氯化处理,氯化时间:60分钟;(九)、碱处理:
技术条件:浆浓:5.0%,用碱为NaOH,用量对绝干浆量为5.0%,温度90℃,时间90分钟,在碱化塔中对浆料进行碱处理;(十)、次氯酸盐漂白、洗涤:
技术条件:用氯量为总用氯量的40%,温度为45℃,时间260分钟,PH值=11,在漂白机中进行漂白,漂白完毕,在漂白机中洗涤;(十一)、除砂、浓缩并进行抄造:
在除砂器中进行除砂,经浓缩机脱水至浆浓为5.0%,然后送浆板机进行抄造。
本实施例的粗浆得率为30-35,浆料漂率9-13%,白度60-70。