CN1408942A - 无黑液无污染生物干蒸法造纸制浆技术 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以草类纤维为原料的无黑液无污染生物干蒸法造纸制浆技术，其工艺过程为：浸泡→混合→干蒸→制浆，即将麦草(或稻草)先在碱液中浸泡，沥干后混合生物助剂，再放入封闭容器中，不加水，通入蒸汽进行“干蒸”，然后放入清水中浸泡，捞出后放入打浆机制浆，便可制取纸浆供漂白、造纸用。本发明利用生物发酵化解原理，并以“干蒸”代替传统的“蒸煮”，整个过程无黑液产生，因此具有无黑液、无污染、省去了黑液处理设备，节约了大量生产用水，节约了能源，降低生产成本等特点，为改变传统的造纸制浆技术，解决造纸制浆的严重污染提供了一种新型技术。

Description

无黑液无污染生物干蒸法造纸制浆技术
一、技术领域
本发明涉及一种以草类纤维为原料的造纸制浆技术，具体地说是一种以草类纤维为原料的无黑液无污染生物干蒸法造纸制浆技术。
二、背景技术
我国的造纸制浆技术，主要为碱法、亚硫酸铵法、中性亚纳法和半化学法等。这几种传统的造纸制浆技术在蒸煮过程中有大量的黑液排出，造成了严重的环境污染，而目前对造纸制浆技术的改进，都是围绕黑液的处理进行的改进，因此，需要配备污水处理设备，设备投资大，一般的厂家难以承受，给企业带来较大负担，并增加了成本。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种以干蒸代替蒸煮的新型造纸制浆技术，即无黑液无污染、生物干蒸法造纸制浆技术，该技术不产生黑液，无污染、省去了黑液处理设备，并可节约大量生产用水，节约能源、降低了生产成本。
本发明采取的技术方案是：利用生物降解非纤维物质的原理，并采用干蒸法来制取造纸纸浆。即将麦草(或稻草)经碱液浸泡和生物助剂混合并沥干后，放入封闭容器中，不加水，通入蒸汽进行干蒸来制取纸浆。
本发明的工艺过程为：步骤1：浸泡→步骤2：混合→步骤3：干蒸→步骤4：制浆；
步骤1：浸泡：将干净、干燥的麦草(或稻草)放入碱液中浸泡，浸泡时间为0.5-2.5小时，然后捞出麦草(或稻草)沥干，碱液为氢氧化钠含量(按重量比)为15-35％的水溶液。
步骤2：混合：将浸泡沥干后的麦草(或稻草)与生物助剂均匀混合，其重量比为麦草(或稻草)∶生物助剂＝1∶0.02～0.04，生物助剂由纤维素酶、转化酶、糖化酶、氨基酸、渗透剂JFC尿素、硫酸镁、酿酒酵母、淀粉、填料等按一定比例均匀混合组成。其含量(按重量比)为：纤维素酶0.3～1％，转化酶0.3～1％，糖化酶0.8～1.2％、氨基酸8～11％，渗透剂JFC 7～12％，尿素17～22％，硫酸镁15～22％，酿酒酵母3～6％，淀粉9～12％，其余为填料。填料为滑石粉或钙粉、或骨粉等、或这几种物质的混合物。
步骤3：干蒸：将均匀混合有生物助剂的麦草(或稻草)放入密封容器中，通入蒸汽进行干蒸，干蒸的温度为98-120℃，时间为3-5小时，压力为1-4公斤。然后逐步卸压降温至常压、常温，取出干蒸后的麦草(或稻草)。
步骤4：制浆：将干蒸后的麦草(或稻草)放入清水中浸泡1-2小时，捞出并沥干，然后放入打浆机中打浆，便制成纸浆。
打浆后制取的纸浆，便可用于漂白、造纸。
经浸泡麦草(或稻草)后的水，加入絮凝剂，进行沉淀，取上层清水仍可回用于浸泡麦草(或稻草)，即可循环使用，其沉淀物取出、经干燥后可作为生物有机肥使用。
本发明先将干净、干燥的麦草(或稻草)先在碱液中浸泡，使非草类纤维、木质素膨胀，然后加入生物助剂，并加热，在一定温度下各生物酶使非草类纤维、木质素、果胶等降解和糖化，便可制取纸浆，供漂白、造纸使用。由于本发明利用生物降解原理，并以“干蒸法”代替了“蒸煮法”制取纸浆技术，整个生产过程无黑液排放，从根本上避免了黑液造成的严重污染，可省去了大量的黑液处理设备，节约了投资，降低了生产成本，并节约了大量的漂洗生产用水，节约了能源。因此本发明具有以“干蒸法”代替了“蒸煮法”，整个生产过程无黑液、无污染、保护了环境，省去了黑液处理设备，节约了大量生产用水，节约了能源，降低了生产成本等特点。
四、具体实施技术方案
将选择干净、干燥的麦草(或稻草)放入含有碱液的碱液池中，碱液池中的碱液为含30％的氢氧化钠溶液，进行浸泡，浸泡时间为1小时，使麦草(或稻草)中的非草类纤维、木质素膨胀，然后捞出麦草(或稻草)，沥干即可。
将经浸泡、沥干后的麦草(或稻草)与2.5％(与干草重量比)的生物助剂均匀混合。生物助剂(按重量比)由纤维素酶0.5％、转化酶0.5％、糖化酶1％、氨基酸10％、渗透剂JFC10％、尿素20％、硫酸镁20％、酿酒酵母5％、淀粉10％、其余为滑石粉组成。
将混有生物助剂的麦草(或稻草)放入封闭容器中，不加水，通入蒸汽进行干蒸，当封闭容器采用蒸池时，蒸汽温度控制在100～110℃，蒸池里的压力为常压，蒸的时间为4～5小时。当封闭容器采用蒸球时，蒸汽温度为110～120℃，蒸球内的压力为2.5～3公斤，时间为3～4小时，并一边蒸一边转动蒸球，使麦草(或稻草)受热均匀。
将蒸过的麦草(或稻草)冷却后取出、放入清水池中用清水进行浸泡1～2小时，然后捞出，沥干水份，再将清水浸泡后的麦草(或稻草)放入打浆机中打浆，便制成了造纸用的纸浆，供漂白、造纸用。经浸泡麦草(或稻草)后的水，加入絮凝剂，使水中杂质沉淀，其上层清水仍可回用于浸泡麦草(或稻草)，而沉淀物经干燥后可作为有机肥使用。
由于本发明制浆过程是利用生物助剂在一定温度下将非草类纤维、木质素、果胶等降解和糖化，以“干蒸法”代替了传统的“蒸煮法”，整个生产过程不产生黑液，也就避免了黑液的严重污染，省去了对黑液进行处理的设备和大量漂洗的生产用水，为造纸制浆提供了一种代替传统方法的、无黑液无污染的、利用生物降解原理、以“干蒸”代替“蒸煮”的造纸制浆新技术。

Claims (3)

1、一种以草类纤维为原料的无黑液无污染生物干蒸法造纸制浆技术，其特征是采用“干蒸法”来制取纸浆，即将麦草(或稻草)经碱液浸泡和生物助剂混合并沥干后，放入封闭容器中，不加水，通入蒸汽进行干蒸来制取纸浆。
2、根据权利要求1所述的无黑液无污染生物干蒸法造纸制浆技术，其特征是：工艺过程为：步骤1：浸泡→步骤2：混合→步骤3：干蒸→步骤4：制浆；
步骤1：浸泡：将干净、干燥的麦草(或稻草)放入碱液中浸泡，浸泡时间为0.5-2.5小时，然后捞出麦草(或稻草)沥干；
步骤2：混合：将浸泡沥干后的麦草(或稻草)与生物助剂均匀混合，其重量比为麦草(或稻草)：生物助剂＝1∶0.02～0.04；
步骤3：干蒸：将均匀混合有生物助剂的麦草(或稻草)放入封闭容器中，通入蒸汽进行干蒸，干蒸的温度为98-120℃，时间为3-5小时，压力为1-4公斤；
步骤4：制浆：将干蒸后的麦草(或稻草)放入清水中浸泡1-2小时，捞出并沥干，然后放入打浆机打浆，便制成纸浆。
3、根据权利要求2所述的无黑液无污染生物干蒸法造纸制浆技术，其特征是步骤2：混合中所述的生物助剂包含有纤维素酶、转化酶、糖化酶、氨基酸，渗透剂JFC、尿素、硫酸镁、酿酒酵母、淀粉、填料，其含量(按重量比)为：纤维素酶0.3～1％，转化酶0.3～1％，糖化酶0.8～1.2％、氨基酸8～11％，渗透剂JFC～12％，尿素17～22％，硫酸镁15～22％，酿酒酵母3～6％，淀粉9～12％，其余为填料。
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