專利名稱：由紅藻制得的紙漿和紙張及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及紙漿和紙張及其制造方法，本發(fā)明尤其涉及利用紅藻而不是木材 作為制造紙漿和紙張的材料及其紙漿和紙張的制造方法。
背景技術(shù)：
通常，通過機械或化學(xué)處理植物材料獲得的纖維指的是紙槳。紙槳材料包括棉花、 大麻、亞麻、黃麻、苧麻、馬尼拉麻、三椏樹纖維、構(gòu)樹纖維、稻草、細莖針草、竹纖維、甘蔗渣 和木材。此外，對工業(yè)材料的需要包括數(shù)量眾多、易于收集、運輸和儲存方便、價格低廉和品 質(zhì)良好。 作為主要紙漿材料的木材包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。這些組分構(gòu)成了細胞 壁和胞間層，并構(gòu)成了樹木的90%或更多。較少的組分包括提取物，如樹脂、精煉油、oil fat、丹寧和類黃酮、以及其它無機組分。在這些組分當中，纖維素是天然有機物質(zhì)中的最大 組分，并且主要構(gòu)成了植物的細胞壁。纖維素在室溫下不溶于水、稀酸和堿，并且為具有被 P-l ;4糖苷鍵聯(lián)結(jié)的右旋糖的聚合物質(zhì)。對于工業(yè)應(yīng)用來說，為了造紙需要對木纖維素進 行打漿、漂白和提純處理，或者對木材進行水解以獲得木糖。除此之外，通過各種化學(xué)處理 方法可使木纖維素形成纖維素衍生物。 為了由紙漿材料得到紙漿需要進行各種處理，其包括準備紙漿材料、制漿、紙漿的 提純。為了簡單地使木材成為紙漿，根據(jù)紙漿材料的種類需要進行切割、去皮和分選操作。 由準備好的紙漿材料獲得纖維的處理方法指的是制漿，這在紙漿制造中是最重要的步驟。
為了形成纖維，利用木漿研磨機粉碎木材的復(fù)合胞間層，或者利用水蒸氣使其軟 化并在之后用力使其破碎。通過簡單的機械處理而不使用化學(xué)處理獲得的紙漿稱為機械紙 漿。由于機械紙漿的產(chǎn)量高和成本低，所以機械紙漿是有利的，但是由于含有較高的木質(zhì)素 而使其并不適用于高質(zhì)量的造紙原料。 利用化學(xué)方法去除木質(zhì)素的紙漿材料處理形成了復(fù)合胞間層，溶解所述胞間層并 使其分解成纖維材料。利用這種方法獲得的紙漿稱為化學(xué)紙漿。在制造化學(xué)紙漿時，去除 了大量的細胞膜的木質(zhì)素和紙漿材料的胞間層中的木質(zhì)素。同時，大量的半纖維素被溶解 掉，并且少量的纖維素被分解。盡管化學(xué)紙漿具有較高的質(zhì)量，也就是說其具有高純的纖維 素，但是與機械紙漿相比其具有較低的產(chǎn)量和較高的制造成本。化學(xué)紙漿的制造方法如為 亞硫酸鹽制槳工藝、堿法制槳工藝和硫酸鹽制槳工藝。 通過沖洗和分選，清洗步驟可用于將紙槳纖維中的非紙槳部分和雜質(zhì)去除。之后， 如果需要可進行漂白步驟。此外，為了獲得高質(zhì)量的人造纖維紙漿，需要進行特殊的提純步 驟。 上面的描述涉及利用紙槳木材的普通制造步驟。然而，由于世界上對木材的消耗量正在增加，制造紙漿的同時還要保護森林和環(huán)境在相關(guān)領(lǐng)域是一個亟待解決的問題。為了克服所述的問題，主要利用一年或兩年期的植物由非木材植物纖維制造紙漿的技術(shù)已經(jīng)被提了出來。 例如，可用作紙漿材料的非木材植物包括構(gòu)樹、亞麻、大麻、棉樹、馬尼拉麻、稻草、
甘蔗渣等的韌皮纖維。通常，非木材植物具有大量的果膠、半纖維素和無機物質(zhì)，以及少量的木質(zhì)素。在制漿時，需要對非木材植物進行化學(xué)制漿、半化學(xué)或機械化學(xué)制漿處理，從而在溫和的條件下形成未漂白或漂白的紙漿，這一 點不同于木材。 根據(jù)纖維構(gòu)成、化學(xué)組分、非纖維細胞類型和含量，非木質(zhì)紙漿具有不同的特性。
因此，僅僅利用非木質(zhì)紙漿或結(jié)合木質(zhì)紙漿制得的紙張可容易地控制其長度、強度、電學(xué)特性、光澤、尺寸穩(wěn)定性和適印性能，因而可在各種應(yīng)用中使用，具有廣泛的應(yīng)用。 然而，為了利用非木材植物纖維來制造化學(xué)紙漿，主要采用堿法制漿工藝、亞硫酸鹽制漿工藝或硫酸鹽制漿工藝。在制造紙漿時，用作打漿劑的大量硫化物(如Na^03或Na2S)用在亞硫酸鹽制漿和硫酸鹽制漿工藝中。這種化合物產(chǎn)生難聞的氣味和污染性廢水。作為無硫制漿方法，提出了一種使用蘇打的打漿步驟。然而，僅僅使用蘇打會產(chǎn)生較低的出漿率和較低的紙張強度。為了減輕所述問題，蒽醌可以和蘇打一起使用，但是，在制備打漿劑和其中的生物降解方面蒽醌面臨某些困難。另外，蒽醌的價格昂貴，因而增加了非木質(zhì)紙漿的制造成本。 在這方面，公開號為2001-1550的韓國專利披露了一種利用谷物作為草本植物的制造紙漿的方法。通過使用谷物秸稈作為紙漿材料，使紙張具有如韓國紙一樣的高質(zhì)量是可能的，并且具有低的制造成本。
發(fā)明者俞學(xué)哲 申請人:俞學(xué)哲;樸焌赫