CN101649565A

CN101649565A - 植物纤维组分分离综合利用清洁制浆法

Info

Publication number: CN101649565A
Application number: CN200810118240A
Authority: CN
Inventors: 李朝旺; 胡维山; 李跃怡; 张翠侠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-08-11
Filing date: 2008-08-11
Publication date: 2010-02-17

Abstract

植物纤维组分分离综合利用清洁制浆法是造纸制浆领域的开拓性发明。其主要技术特征是将各种植物纤维切割或破碎、筛选分离出根须、叶穗、表皮等用于制作颗粒燃料等；将余料浸渍，分离出抽提物用于提取黄酮、杀菌剂、香素等；将余料用榨汁搓丝机榨汁分离，将汁液用于制糖、乙醇等；将余料输送至熟化水解仓，分离出90％的半纤维素、50％的木素和5％～10％的细小纤维素，用于制作木糖醇等食品、药品添加剂和工业原料；将纤维素漂白、疏解、盘磨后用20目孔筛和80目缝筛进行筛选，按高、中、低得率等不同组分用于制作不同纸张和甲基纤维素、粘胶浆粕、植脂素等。经过上述五次植物纤维组分分离、达到综合利用、变废为宝的目的。

Description

植物纤维组分分离综合利用清洁制浆法

技术领域

本发明是造纸制浆领域的开拓性发明。

背景技术

传统造纸制浆方法以制浆手段、得率高低和使用化学品多少粗略分为化学浆、化机浆和机械浆，这些浆种虽各有优长，但仍有难以解决的弊端：一、传统制浆造纸90％以上采用径材，而一些灌木纤维(如沙柳、桑条、荆条等)很少利用或根本不能利用，使得术材越来越少，而很多可利用的植物纤维却白白浪费。二、植物纤维用于造纸仅利用了其40％的功能，还有60％功能尚未被开发利用，如用于食品、衣物、医药、建材等。三、传统制浆工艺将植物纤维中很多有价值的成份做为废物、污染物而白白舍弃，并且还要增加设备、延长工序、使用化学品来增多污染物(COD、BOD氯化物、硫化物等)、加重治理成本和负担。虽然“封闭式循环氧解制浆法(专利申请号02131353.9)”和“自偶氧化清洁制浆法(专利申请号200610057235.X)”对植物纤维的利用和污染负荷的降低上有所改进，但仍未对植物纤维组分分离综合利用上有重大突破。

发明内容

本发明技术特征是将各种植物纤维切割或破碎，筛选出表皮、根须、叶穗等，完成第一次组分分离，将上述废弃物分别制作颗粒燃料、饲料或用于沼气底料；筛选后将原料浸渍在30℃～50℃温水中，实现第二次组分分离，即将纤维中易于分解的纤维组分(如桑条、沙棘中的黄酮：药用植物中的药用成分等)，将浸渍液导出加以利用。浸渍后的原料输送至榨汁搓丝机中反复搓揉、挤压，一方面将原料搓揉成丝绒状的纤维束，另一方面实现第三次组分分离，即将纤维中的单宁、果胶、糖分等进一步挤出(如甘蔗、甜高粱汁挤出后制糖或燃料乙醇；玉米、皇竹草汁制作纯天然饮料；葵花杆、蓖麻杆、豆秸类汁制作油脂等)。搓丝后的纤维束输送至高效熟化水解仓中，通蒸汽加水和离子膜交换机产生的钾基过氧化氢(专利号200620138146.3)，浆浓30％左右，温度80℃至120℃，保温30min～60min后放料，用挤浆螺旋将液体挤出，实现第四次组分分离，即将90％的半纤维素和50％的木素以及5％～10％未成熟的细小纤维素分离出来，将挤出液烘干，蒸汽回用，残留物(绝干原料每吨中溶出约100～300kg)用于制作木糖醇和食品、药品添加剂。将水解后的纤维素视不同用途作不同处理，如用于包装、箱板、纸蜂巢可直接疏解、盘磨即可使用，用于制作文化用纸或作粘胶浆箔、甲基纤维素、植脂素的则需要将原料输送至植物纤维光电氧综合发生器中(专利号200620138146.3)采用没有任何有毒有害物质，没有重金属残留的漂白工艺，将漂白后的纤维素经疏解、研磨后采用20目孔筛和80目缝筛进行筛选，将筛选的纤维实现第五次组分分离，即将高得率(70％～90％)浆料用于制作适于印刷的书刊纸、新闻纸，中得率(50％～70％)的浆料制作高档文化用纸、证券纸、特种纸等，将30％～50％得率的精品浆制作甲基纤维素、粘胶浆箔等。经过上述五次植物纤维组分分离达到各种植物纤维综合利用、变废为宝的目的，同时彻底解决了造纸制浆浪费、污染和利用率低下的诸多难题。

具体实施方法1、将各种植物秸秆切割成段或破碎，筛选出根须、叶穗、表皮等杂物，用于制作颗粒燃料、饲料或沼气底料，实现植物纤维的第一次组分分离。

2、将筛选后的原料浸渍在30℃～50℃温水中，将纤维中易于分解分离的纤维组分抽提出来，用于提取对人类有用的物质，如从桑条、沙棘中提取桑黄酮、沙棘黄酮，从香花槐、香樟树中提取香精，从枸树、苦楝树中提取杀菌剂等。实现植物纤维的第二次组分分离。

3、将浸渍后的原料输送至榨汁搓丝机中反复搓揉、挤压，一方面将原料搓揉成丝绒状的纤维束，另一方面将纤维中的单宁、果胶、糖分等进一步挤出，如甘蔗、甜高粱汁挤出后制糖或燃料乙醇；玉米、皇竹草汁制作纯天然饮料；葵花秆、蓖麻秆、豆秸类汁制作油脂；各种松材提取松节油等，实现植物纤维的第三次组分分离。

4、将搓丝后的纤维束输送至高效熟化水解仓中，通过蒸汽加水和离子膜交换机产生的钾基过氧化氢，浆浓30％左右，温度80℃至120℃，保温30min～60min后放料，用挤浆螺旋将液体挤出，实现植物纤维的第四次组分分离，即将植物纤维中的90％的半纤维素和50％的木素以及5％～10％未成熟的细小纤维素分离出来，将挤出液烘干，蒸汽回用，残留物(绝干原料每吨中溶出约100～300kg)用于制作本糖醇及食品、药品添加剂。

5、将水解后的纤维素视不同材质、不同用途采用不同工艺处理，如用于包装、箱板、纸蜂巢的本色浆纤维可直接疏解、盘磨即可使用，用于制作各种文化用纸或制作粘胶浆粕、甲基纤维素、植脂素的则需要将原料输送至植物纤维光电氧综合发生器中，采用没有任何有毒有害物质(如硫、氯等)、没有重金属残留的漂白工艺，将漂白后的纤维经疏解、研磨后采用20目孔筛和80目缝筛进行筛选，将高得率(70％～90％)浆料用于制作适于印刷的书刊纸、新闻纸，将中得率(50％～70％)的浆料制作高档文化用纸和特种纸，将低得率(30％～50％)的较纯纤维素精品浆料制作甲基纤维素、粘胶浆箔和特种纸制品、纤维制品，实现植物纤维的第五次组分分离。

经过上述五次植物纤维组分分离，达到各种植物纤维(乔木、灌木、禾草、秸秆类)综合利用、变废为宝的目的，同时彻底解决了造纸制浆浪费、污染和利用率低下的诸多难题。

Claims

植物纤维组分分离综合利用清洁制浆法主要技术特征是将各种植物纤维切割或破碎、筛选分离出根须、叶穗、表皮等用于制作颗粒燃料；将余料浸渍，分离出抽提物用于提取黄酮、杀菌剂、香素；将余料用榨汁搓丝机榨汁分离，将汁液用于制糖、乙醇；将余料输送至熟化水解仓，分离出90％的半纤维素、50％的木素和5％～10％的细小纤维素，用于制作木糖醇等食品、药品添加剂和工业原料；将纤维素漂白、疏解、盘磨后用20目孔筛和80目缝筛进行筛选，按高、中、低得率不同组分用于制作不同纸张和甲基纤维素、粘胶浆粕、植脂素。