CN101302724B - 环保制浆用的药剂及环保制浆工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种环保制浆用的药剂，含有木聚糖酶、半纤维素酶、漆酶、木素过氧化物酶各10-20重量份、强氧化剂15-25重量份、浸透软化剂5-15重量份和稳定剂3-8重量份。本发明还提供了非木质纤维原料制浆工艺，包括以下步骤：(1)原料预处理；(2)分丝；(3)生物化学浸渍；(4)脱水；(5)磨浆；(6)筛选；(7)多段生物漂白，其中所述步骤(3)生物化学浸渍使用所述环保制浆用的药剂。利用本发明提供的药剂进行非木质纤维原料制浆，尤其使利用本发明提供的制浆工艺，可以最小限度地被水溶，得浆率大大提高，可漂性强，纤维度高纸品物理指标高于传统制浆方法，所述药剂可循环利用，减少了化学药品消耗，减少了环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及造纸制浆工艺和制浆工艺中用到的药剂。
背景技术
随着人们对纸张的需求不断增加，致使制约造纸工业发展的原料短缺、能源不足和环境污染问题更加突出。由于木材资源有限，使得非木质纤维原料——麦草等成为重要的造纸原料。传统的麦草碱法化学制浆，包括高温高压烧碱蒸煮、黑液提取、洗、筛、漂白等步骤，该工艺需要使用大量的水，且不易于废液循环利用，导致了严重的环境污染问题。人们环保意识的日益增强和环保法规的日益严格，迫使造纸工作者必须研究并使用新的技术以减少和消除废水对环境的污染。
发明内容
为了解决现有的非木质纤维原料制浆得浆率低、工艺用水量大、废液难以循环利用和环境污染严重的问题，本发明提供了一种环保制浆用的药剂和使用该药剂的制浆工艺。
本发明提供的环保制浆用的药剂含有木聚糖酶、半纤维素酶、漆酶、木素过氧化物酶和锰过氧化物酶各10-20重量份、强氧化剂15-25重量份、浸透软化剂5-15重量份和稳定剂3-8重量份。其中，所述强氧化剂、所述浸透软化剂和所述稳定剂都可以为所属领域的常用药剂，较佳地，所述强氧化剂为双氧水，所述浸透软化剂为丁基萘磺酸钠(俗名拉开粉)，所述稳定剂为4-甲酰苯基硼酸。
所述环保制浆用的药剂在使用时还含有约1000重量份的水，pH值为8.0-10.0，该药剂水溶液用于浸渍非木质纤维原料。
本发明提供的非木质纤维原料制浆工艺包括以下步骤：(1)原料预处理；(2)分丝；(3)生物化学浸渍；(4)脱水；(5)磨浆；(6)筛选；(7)多段生物漂白，其中所述步骤(3)生物化学浸渍使用所述药剂水溶液，制浆原料与药剂的液比以1∶2-2.5(g/ml)较为适宜，浸渍时间可以为1-2小时，温度较佳控制在50-90℃。
较佳地，所述步骤(1)是使用重量浓度为0.5-0.5％的拉开粉热溶液进行预处理；步骤(2)是使用螺旋挤压的方法进行分丝；所述步骤(5)使用生物化学机械浆进行两段磨浆，纸浆原料进入第一段高溶磨浆机的浓度为14-18％，高溶磨浆机间隙设置为1-3mm，纸浆原料进入第二段高溶磨浆机的浓度为16-22％，高溶磨浆机间隙设置为1-2mm；所述步骤(7)分别用二氧化氯和3-6％过氧化氢进行多段生物漂白，然后用醋酸酐活化处理。
利用本发明提供的环保制浆用的药剂进行非木质纤维原料制浆，尤其使利用本发明提供的制浆工艺，还可以最小限度地被水溶，得浆率大大提高，得浆率由原来的38左右提高到75左右，可漂性强，纤维度高纸品物理指标高于传统制浆方法，所述药剂可循环利用，减少了化学药品消耗，减少了环境污染。
具体实施方式
本发明提供的环保制浆用的药剂的较佳实施方式为：主要成分为木聚糖酶、半纤维素酶、漆酶、木素过氧化物酶等各占15重量份；强氧化剂为双氧水20重量份，浸透软化剂为丁基萘磺酸钠(拉开粉)10重量份，稳定剂为4-甲酰苯基硼酸5重量份，溶剂为1000重量份的水，pH值为9.0。木素生物降解的周期短，改善非木质纤维原料(麦草)的化学制浆性能，获得具有较低卡伯值和较低筛渣率的纸浆。降低纸浆的卡伯值20％、筛渣率从1.4％下降到0.3％。
本发明提供的制浆工艺具体实施方式如下：
(1)原料预处理：在非木质纤维原料(麦草)化学机械制浆前采用热水+化学药剂预处理，以达到软化非木质纤维原料的作用，所述化学药剂可以为拉开粉，配置成溶度为0.5-2％的热溶液。液比1∶10-15(g/ml)，温度30-60℃，时间20-60min。
(2)分丝：制备的非木质纤维原料(麦草)生物化学机械浆的抗张指数和撕裂指数分别提高约10％和8％；在预处理后，非木质纤维原料(麦草)经适当螺旋挤压，可提高后续设备的利用率。热水+化学药品预处理处理和螺旋挤碾分丝，同时可以除去非木质纤维原料中的部分树脂类和水溶性等杂质，这对于生物化学机械浆在抄纸过程减少树脂和杂质障碍，提高纸机的抄造性能是非常有利的预处理后经螺旋挤压(压缩比约1∶3-5)。非木质纤维原料受到螺旋挤碾机强有力的挤压作用，干度60-65％，从而能像海绵一样大量、均匀吸收药液。因而可起到节约化学药品、缩短反应时间、提高化学处理效果的作用。而在合理控制压缩比的前提下，纤维并不会因挤压而受到太大损伤。
(3)生物化学浸渍：经预处理后的非木质纤维原料加入所述环保制浆用的药剂对非木质纤维原料进行浸渍，液比1∶2-2.5。温度控制在50-80度之间，浸渍时间为1-2小时。生物化学浸渍脱水后进入下段程序，麦草化学制浆性能的影响进行了研究。实验结果表明，与常规烧碱法制浆相比，在蒸煮前用适宜的生物化学药剂对麦草进行浸渍，可以改善麦草的化学制浆性能，获得具有较低卡伯值和较低筛渣率的纸浆。
(4)脱水+(5)磨浆+(6)筛选：非木质纤维原料生物化学浸渍脱水后再经高浓磨浆机磨浆，并在机械作用下分解成单根纤维或纤维碎片后进入下一个程序，纤维回收得率80％-90％。在一定的处理条件下，浓度、磨盘间隙和进料量三个变量是影响磨浆质量的主要因素，生物化学机械浆两段磨浆浓度以第一段15％、第二段15-20％为宜，生物化学机械浆磨浆间隙以第一段2mm、第二段1mm为宜。
多段生物漂白(7)：由于非木质纤维原料(麦草)生物生物化学机械浆本身难漂，靠二氧化氯活化和过氧化氢单段漂白，难以达到较高的白度，要满足抄造文化用纸的要求，还必须进行多段生物漂白。二氧化氯活化与5％过氧化氢漂白，结束前用醋酸酐活化处理，可提高非木质纤维原料(麦草)生物生物化学机械浆白度。漂白非木质纤维原料(麦草)生物生物化学机械浆的最终白度可达到74.6％ISO以上。生物生物化学机械浆的抗张指数随着漂白段数的增加而增加，这是由于随着漂白段数的增加，生物生物化学机械浆白度的提高，木素含量下降，暴露出更多的羟基，使生物生物化学机械浆的结合力增加，因而使强度增加。
Claims (7)
1.一种环保制浆用的药剂，其特征在于：该药剂含有木聚糖酶、半纤维素酶、漆酶、木素过氧化物酶和锰过氧化物酶各10-20重量份、强氧化剂15-25重量份、浸透软化剂5-15重量份和稳定剂3-8重量份，所述强氧化剂为双氧水，所述浸透软化剂为丁基萘磺酸钠，所述稳定剂为4-甲酰苯基硼酸。
2.根据权利要求1所述的环保制浆用的药剂，其特征在于：该药剂还含有1000重量份的水，该药剂的pH值为8.0-10.0。
3.非木质纤维原料制浆工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：(1)原料预处理；(2)分丝；(3)生物化学浸渍；(4)脱水；(5)磨浆；(6)筛选；(7)多段生物漂白，其中所述步骤(3)生物化学浸渍使用权利要求2所述的环保制浆用的药剂。
4.根据权利要求3所述的非木质纤维原料制浆工艺，其特征在于：所述步骤(3)生物化学浸渍的浸渍时间为1-2小时，温度控制在50-90℃。
5.根据权利要求3所述的非木质纤维原料制浆工艺，其特征在于：所述步骤(1)是使用重量浓度为0.5-2％的丁基萘磺酸钠热溶液进行预处理；步骤(2)是使用螺旋挤压的方法进行分丝。
6.根据权利要求3所述的非木质纤维原料制浆工艺，其特征在于：所述步骤(5)使用生物化学机械浆进行两段磨浆，第一段高溶磨浆机的浓度为14-18％，高溶磨浆机间隙设置为1-3mm，第二段高溶磨浆机的浓度为16-22％，高溶磨浆机间隙设置为1-2mm。
7.根据权利要求3所述的非木质纤维原料制浆工艺，其特征在于：所述步骤(7)分别用二氧化氯和3-6％过氧化氢进行多段生物漂白，然后用醋酸酐活化处理。
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Effective date of registration: 20141226 Address after: 100082 Beijing wenhuiyuan Haidian District No. 15 room 713 Patentee after: Wang Xinjun Address before: 100089, Beijing, Haidian District, North West, 19 West Sea Meng property management center, No. 406 Patentee before: Beijing Shang long Technology Co., Ltd. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101103 Termination date: 20170623 |
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