CN101718049B - 一种秸秆机械法清洁制浆工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种纯机械的秸秆制浆工艺,本工艺机械方式制浆是利用纤维间木质素在一定温度下由玻璃态化为偏软的橡胶态的特性,使纤维得到分离。本工艺生产过程中不添加任何化学药品,消除了造纸废液的产生,彻底解决了造纸生产中废水的污染。本发明生产的秸秆机械浆不但可以配抄瓦楞原纸及纱管纸板,而且用秸秆机械浆生产的一次性餐具外观漂亮、环保性好。

Description

一种秸秆机械法清洁制浆工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及一种纸浆制造方法,具体为一种秸秆机械法清洁制浆工艺。 背景技术
[0002] 我国农作物秸秆年产量高达6亿多吨,其中可收集的约4.5亿吨,但综合利用率 却不足10%,现有农村多采用焚烧的方式处理秸秆,对环境造成污染。农作物秸秆的综 合利用,国内外有很多实用技术。其用途大致可以分为三类:用作工业原料(主要用于 造纸)、用作牧畜饲料、用作燃料或生物质能源。目前秸秆制浆主要是化学制浆,传统的 化学制浆法为蒸煮法,其原理是由于木质素、纤维素和半纤维素是构成农作物秸秆的主 要骨架,木质素是存在于细胞间的主要物质,它使细胞相互粘合而固结。采用蒸煮的方 法是使原料中木质素和蒸煮化学品发生化学反应使木质素裂解而溶出,从而破坏了纤维 间的固结。但是蒸煮法制浆会形成难以治理的造纸废液(碱法蒸煮形成黑液,亚硫酸盐 法蒸煮会形成红浆),对环境造成严重的的污染。其余的蒸爆法技术、氨爆破技术、生物 降解技术纸浆等都还不成熟。
发明内容
[0003] 为了克服上述化学制浆方法存在的缺点,本发明提供了一种纯机械的秸秆制浆 工艺,本工艺机械方式制浆是利用纤维间木质素在一定温度下由玻璃态化为偏软的橡胶 态的特性,使纤维得到分离。本工艺生产过程中不添加任何化学药品,消除了造纸废液 的产生,彻底解决了造纸生产中废水的污染。
[0004] 本发明的技术方案是:一种秸秆机械法清洁制浆工艺,其特征是,包括以下步 骤:
[0005] 1)秸秆用输送带送入撕裂机,利用撕裂机将秸秆切成长3-5cm的丝状,通过撕 裂机的出口每吨秸秆加800-1000公斤的水进行充分润湿,堆积48-50小时,通过堆积自 身产生的热量使秸秆自然糖化;
[0006] 2)将经步骤(1)自然糖后的秸秆利用皮带输送机输送至秸秆预处理机进行 湿润、溶涨、碎解,向秸秆预处理机中加入水,使秸秆水混合液重量百分浓度控制在 9-10%,秸秆预处理机中具有可旋转刀片,可以将秸秆进一步碎解;
[0007] 3)将经步骤(2)湿润、溶胀、碎解后的秸秆水混合液输送到螺旋脱水机进行脱 水,水脱到秸秆水混合液重量百分浓度为38-42%时,再送入秸秆分解机进行木质素降 解,秸秆分解机采用双磨盘,其中定磨盘采用非金属金刚石砂磨盘,动磨盘采用钢制磨 盘,且动、定磨盘相对于接触面为非对称设置,其撕裂搓磨能力极强,使原料始终在保 持纤维状态下进行木质素降解,在两层磨盘的摩擦作用下,磨盘内可产生120-140°C的高 温,由于非金属材料不导热,磨盘内可保持120-140°C的高温,草料携带的水份变为蒸气 状态,相当于蒸煮的作用,有益于秸秆中木质素软化、降解;
[0008] 4)将经步骤(3)木质素降解的秸秆水混合液送入第一浆池进行消遣使秸秆充分舒展,消遣后再送入园网洗浆机进行清洗、浓缩,当重量百分浓度浓缩至5-8%时再送入 双盘磨中进行磨浆,然后再进入压力筛进行筛选,良浆进入挤浆机挤掉大部分水,得到 重量百分浓度为60%的成品浆。
[0009] 本发明生产的秸秆机械浆不但可以配抄瓦楞原纸及纱管纸板,而且用秸秆机械 浆生产的一次性餐具外观漂亮、环保性好。
[0010] 本发明所用秸秆分解机是在专利“一种草类纤维磨浆机”(专利号: 01246361.2)的基础上,定磨盘采用耐磨性好的非金属材料的金刚石砂磨盘,动磨盘采用 钢制磨盘,且定磨盘和动磨盘上的齿形相对于接触面为非对称设置,即,两者接触面的 花纹设置不同。
[0011] 本发明的有益效果是:本工艺生产过程中不添加任何化学药品,消除了造纸废 液的产生,彻底解决了造纸生产中废水的污染;本工艺可使农作物秸秆资源得到有效的 开发利用,不仅可有效地保护自然环境,消除了秸秆焚烧所造成的环境污染问题,而且 还可以增加农民收入,促进地方经济的发展,从收购秸秆给农民带来的直接收入来看, 一个年产6万吨瓦楞原纸工厂,每年消耗秸秆6万吨,以每吨200元,可使所在地区的农 民共增加1200万元的收入。
附图说明:
[0012] 图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
[0013] 实施例1 :
[0014] 1)秸秆用输送带送入撕裂机,利用撕裂机将秸秆切成长3-5cm的丝状,通过撕 裂机的出口每吨秸秆加800公斤的水进行充分润湿,堆积48小时,通过堆积自身产生的 热量使秸秆自然糖化;
[0015] 2)将经步骤(1)自然糖后的秸秆利用皮带输送机输送至秸秆预处理机进行 湿润、溶涨、碎解,向秸秆预处理机中加入水,使秸秆水混合液重量百分浓度控制在 9.5%,秸秆预处理机中具有可旋转的刀片,可以将秸秆进一步碎解;
[0016] 3)将经步骤(2)湿润、溶胀、碎解后的秸秆水混合液输送到螺旋脱水机进行脱 水,水脱到秸秆水混合液重量百分浓度为38%时,再送入秸秆分解机进行木质素降解, 秸秆分解机采用双磨盘,其中定磨盘采用非金属金刚石砂磨盘,动磨盘采用钢制磨盘, 且动、定磨盘相对于接触面为非对称设置,其撕裂搓磨能力极强,使原料始终在保持纤 维状态下进行木质素降解,在两层磨盘的摩擦作用下,磨盘内可产生120-140°C的高温, 由于非金属材料不导热,磨盘内可保持120-140°C的高温,草料携带的水份变为蒸气状 态,相当于蒸煮的作用,有益于秸秆中木质素软化、降解;
[0017] 4)将经步骤(3)木质素降解的秸秆水混合液送入第一浆池进行消遣使秸秆充分 舒展,消遣后再送入园网洗浆机进行清洗、浓缩,当重量百分浓度浓缩至5%时再送入双 盘磨中进行磨浆,然后再进入压力筛进行筛选,良浆进入挤浆机挤掉大部分水,得到重 量百分浓度为60%的成品浆。
[0018] 将本实施方式1所得的浓度为60%的成品浆和OCC (废旧箱板纸)分别按
430 : 70(a)及70 : 30(b)的比例(重量比)配抄,定量控制在360g/m2,经国家纸 张质量监督检验中心检测(物理性能检验大气条件:温度(23.0士 1.0) °C,相对湿度 (50.0 士 2.0) % R.H.),检验报告如下表1所示。
[0019] 表1国家纸张质量监督检验中心检验报告
[0020]
Figure CN101718049BD00051
[0021] 实施例2:
[0022] 1)秸秆用输送带送入撕裂机,利用撕裂机将秸秆切成长3-5cm的丝状,通过撕 裂机的出口每吨秸杆加1000公斤的水进行充分润湿,堆积50小时,通过堆积自身产生的 热量使秸秆自然糖化;
[0023] 2)将经步骤(1)自然糖后的秸秆利用皮带输送机输送至秸秆预处理机进行 湿润、溶涨、碎解,向秸秆预处理机中加入水,使秸秆水混合液重量百分浓度控制在 10%,秸秆预处理机中具有可旋转的刀片,可以将秸秆进一步碎解;
[0024] 3)将经步骤(2)湿润、溶胀、碎解后的秸秆水混合液输送到螺旋脱水机进行脱 水,水脱到秸秆水混合液重量百分浓度为42%时,再送入秸秆分解机进行木质素降解, 秸秆分解机采用双磨盘,其中定磨盘采用非金属金刚石砂磨盘,动磨盘采用钢制磨盘, 且动、定磨盘相对于接触面为非对称设置,其撕裂搓磨能力极强,使原料始终在保持纤 维状态下进行木质素降解,在两层磨盘的摩擦作用下,磨盘内可产生120-140°C的高温, 由于非金属材料不导热,磨盘内可保持120-140°C的高温,草料携带的水份变为蒸气状 态,相当于蒸煮的作用,有益于秸秆中木质素软化、降解;
[0025] 4)将经步骤(3)木质素降解的秸秆水混合液送入第一浆池进行消遣使秸秆充分舒展,消遣后再送入园网洗浆机进行清洗、浓缩,当重量百分浓度浓缩至8%时再送入双 盘磨中进行磨浆,然后再进入压力筛进行筛选,良浆进入挤浆机挤掉大部分水,得到重 量百分浓度为60%的成品浆。
[0026] 实施例3 :
[0027] 1)秸秆用输送带送入撕裂机,利用撕裂机将秸秆切成长3-5cm的丝状,通过撕 裂机的出口每吨秸秆加900公斤的水进行充分润湿,堆积49小时,通过堆积自身产生的 热量使秸秆自然糖化;
[0028] 2)将经步骤(1)自然糖后的秸秆利用皮带输送机输送至秸秆预处理机进行湿 润、溶涨、碎解,向秸秆预处理机中加入水,使秸秆水混合液重量百分浓度控制在9%, 秸秆预处理机中具有可旋转的刀片,可以将秸秆进一步碎解;
[0029] 3)将经步骤(2)湿润、溶胀、碎解后的秸秆水混合液输送到螺旋脱水机进行脱 水,水脱到秸秆水混合液重量百分浓度为40%时,再送入秸秆分解机进行木质素降解, 秸秆分解机采用双磨盘,其中定磨盘采用非金属金刚石砂磨盘,动磨盘采用钢制磨盘, 且动、定磨盘相对于接触面为非对称设置,其撕裂搓磨能力极强,使原料始终在保持纤 维状态下进行木质素降解,在两层磨盘的摩擦作用下,磨盘内可产生120-140°C的高温, 由于非金属材料不导热,磨盘内可保持120-140°C的高温,草料携带的水份变为蒸气状 态,相当于蒸煮的作用,有益于秸秆中木质素软化、降解;
[0030] 4)将经步骤(3)木质素降解的秸秆水混合液送入第一浆池进行消遣使秸秆充分 舒展,消遣后再送入园网洗浆机进行清洗、浓缩,当重量百分浓度浓缩至6%时再送入双 盘磨中进行磨浆,然后再进入压力筛进行筛选,良浆进入挤浆机挤掉大部分水,得到重 量百分浓度为60%的成品浆。

Claims (1)

1. 一种秸秆机械法清洁制浆工艺,其特征是,包括以下步骤:1)秸秆用输送带送入撕裂机,利用撕裂机将秸秆切成长3-5cm的丝状,通过撕裂机 的出口每吨秸秆加800-1000公斤的水进行充分润湿,堆积48-50小时,通过堆积自身产 生的热量使秸秆自然糖化;2)将经步骤(1)自然糖化后的秸秆利用皮带输送机输送至秸秆预处理机进行湿润、 溶胀、碎解,向秸秆预处理机中加入水,使秸秆水混合液重量百分浓度控制在9-10%, 秸秆预处理机中具有可旋转的刀片,可以将秸秆进一步碎解;3)将经步骤(2)湿润、溶胀、碎解后的秸秆水混合液输送到螺旋脱水机进行脱水, 水脱到秸秆水混合液重量百分浓度为38-42%时,再送入秸秆分解机进行木质素降解,秸 秆分解机采用双磨盘,其中定磨盘采用非金属金刚石砂磨盘,动磨盘采用钢制磨盘,且 动、定磨盘相对于接触面为非对称设置,其撕裂搓磨能力极强,使原料始终在保持纤维 状态下进行木质素降解,在两层磨盘的摩擦作用下,磨盘内可产生120-140°C的高温,由 于非金属材料不导热,磨盘内可保持120-140°C的高温,草料携带的水份变为蒸气状态, 相当于蒸煮的作用,有益于秸秆中木质素软化、降解;4)将经步骤(3)木质素降解的秸秆水混合液送入第一浆池进行消遣使秸秆充分舒 展,消遣后再送入园网洗浆机进行清洗、浓缩,当重量百分浓度浓缩至5-8%时再送入双 盘磨中进行磨浆,然后再进入压力筛进行筛选,良浆进入挤浆机挤掉大部分水,得到重 量百分浓度为60%的成品浆。
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