CN102978986A

CN102978986A - 生物酶制备纸浆的方法

Info

Publication number: CN102978986A
Application number: CN2012104917561A
Authority: CN
Inventors: 于宏远
Original assignee: Tianjin Zhizhan Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Tianjin Zhizhan Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2013-03-20

Abstract

本发明涉及一种纸浆的制备方法，进一步涉及一种生物酶法制备纸浆的方法。制备的技术方案如下：步骤一：切段处理；步骤二：膨化处理；步骤三：保温发酵；步骤四：挤浆；步骤五：洗浆；步骤六：选浆，筛出的粗渣再回到步骤三中进行再次发酵；步骤七：磨浆；步骤八：筛选，筛出的浆渣再回到步骤七重新磨浆。本发明相对于现有技术的优点在于：生物酶法制浆造纸与传统工艺技术相比具有“三高、三低”的特点。

Description

生物酶制备纸浆的方法

技术领域：

本发明涉及一种纸浆的制备方法，进一步涉及一种生物酶法制备纸浆的方法。

背景技术：

传统的制浆方法如碱法、亚铵法、亚钠法等，在制浆过程中除了大量耗能外，在制浆蒸煮过程中还会产生大量的黑液，因此需投入昂贵的水处理设备，增加了造纸成本，延长了建设回收期。

木屑、秸秆等含有大量纤维素、半纤维素的物质统称为木质纤维素。小麦、水稻、玉米、薯类、油类、棉花、甘蔗和其他农作物在收获籽实后剩余的部分称秸秆，光合作用的产物有一半左右存在于秸秆中。例如，生产1公斤稻米可产生1.5公斤麦秸，1公斤玉米可产生4公斤玉米秸秆，据联合国环境规划署（UNEP）统计，世界上种植的各种农作物每年所产生的秸秆多达17亿吨。受消费观念和生活方式的影响，相当部分的秸秆资源没有得到合理开发利用。

生物酶法制浆原理：应用各种生物酶在适当温度下对秸秆中的纤维素，木素，半纤维素进行处理，保留和软化纤维素，把半纤维素以及果胶，糖类快速转化为其它可溶和可挥发物质（对造纸，制浆没有影响），因为生物酶对木质素有软化作用，可保留一定的木质素，在不影响抄纸的前提下，减轻了水处理的负担。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种生物酶制备纸浆的方法。制备的技术方案如下：

步骤一：将农作物秸秆进行切段处理；

步骤二：进行膨化处理，将切好的秸秆加入水，然后进入离心膨化机膨化处理；

步骤三：将生物酶制备液加入到膨化后的秸秆中搅拌，然后放在容器中进行保温发酵，发酵终止后再将发酵液放回发酵液贮存池备用；所述生物酶制备液中生物酶组分的质量百分比含量为：纤维素酶20%，半纤维素酶10%，木素降解酶10%，淀粉酶20%，脂肪酶5%，果胶酶和漆酶20%；

步骤四：将发酵好的浆料用螺杆挤浆机进行挤浆，挤出的水放回发酵液贮存池备用；

步骤五：洗浆，将挤出的成浆放入碎浆机中进行洗涤，

步骤六：选浆，洗好的浆料用振框筛进行筛选，筛出的粗渣再回到步骤三中进行再次发酵；

步骤七：磨浆，通常用高浓磨，中浓磨，双盘磨或疏解机进行磨浆；

步骤八：筛选，用离心筛或压力筛进行再次筛选，成浆进入成浆池抄纸或漂白，筛出的浆渣再回到步骤七重新磨浆。

所述秸秆包括：芦苇、稻草、小麦秸、玉米秸、洋麻；所述切段处理后的秸秆长度优选小于或等于1厘米；所述生物酶制备液中生物酶的总体质量百分比浓度为18%-20%，其余为水；所述膨化处理过程中，加入水的总重量为秸秆的30%。

本发明相对于现有技术的优点在于：

生物酶法制浆“黑液”较少，产生的“黑液”中基本没有细小纤维的存在，没有半纤维素，果胶，糖的残留，只有少量的木素和泥沙。COD通常不超过2000，通过生物处理完全可以回用，所以，完全可以达到“零排放”。如果生产漂白浆，可采用H₂O₂加生物酶混合漂白法，产品和用水中根本不存在残氯。这样抄纸所用的中段水可排放在氧化池中氧化，再回用。生物酶法制浆的特点是耗能少，制浆设备简单。由于得浆率较高，废水中的有机物含量较少，加上在制浆过程中不添加有害化学成分，使水处理相对容易，可以做到循环使用。生物酶法特别适合于利用秸秆制浆，这对于节能减排和低碳经济意义重大。较少的投入和很高的经济效益，以及完全符合环保的要求，可望使该项目能获得巨大的发展空间。

生物酶法制浆造纸与传统工艺技术相比具有“三高、三低”的特点。“三高”是指产品质量高，制浆得率高，投资回报率高；“三低”是指建设投资低，运用成本低，能源消耗低。下表1-6清晰的说明了“三高、三低”的特点。

表1生物酶浆与传统工艺制浆得奖率比较表

	传统碱法漂白制浆	生物酶法制浆	提高比例
				得浆率	最高40%	70%—75%	75%—88%

表2生物法制浆的木浆标准

性能	单位	漂白浆样	QB标准B等
				抗张指数	N.m/g	86	70.9
撕裂指数	mN.m²/g	9.67	7.10
				耐折度	次	1452
白度	%Iso	84.7	80
				粘度	ml/g	707	600
紧度	g/cm²	0.64

表3.生物酶法制浆与传统制浆占地面积比较表（以年产10万吨为例）

	传统碱法制浆漂白	生物酶法制浆	节省比例
				占地	400亩左右	200亩以下	50%以上

表4.生物酶法制浆与传统法制浆投资额度比较表（以10万吨为例）

	传统碱法制浆	生物酶法制浆	节省比例
				投资额度	3-4亿元	1.36亿元	55%-66%

表5生物酶法制浆与传统制浆用水、用电比较表

	传统碱法制浆	生物酶法制浆	节省比例
				用水量/制浆	100吨以上	4吨	96%
用电量/制浆	800度/吨	656度/吨	18%
				用气量/制浆	3.59立方米	0.65立方米	82%

表6生物酶法制浆与传统制浆成本对比表

	传统碱法制浆	生物酶法制浆	节省比例
				成本	3000元/吨	1866元/吨	33%

具体实施方式：

一种生物酶制备纸浆的方法。过程如下：

步骤一：过程中必需坚持将秸秆中的叶子，外皮，蜡皮，泥沙等先期除掉，大约有10%左右，以免进入制浆水中，减轻用水负荷；将农作物秸秆进行切段处理；所述秸秆包括：芦苇、稻草、小麦秸、玉米秸、洋麻；长度小于或等于1厘米；

步骤二：进行膨化处理，将切好的秸秆加入水，然后进入离心膨化机膨化处理；膨化处理过程中，加入水的总重量为秸秆的30%。

步骤三：将生物酶制备液加入到膨化后的秸秆中搅拌，然后放在容器中进行保温发酵，发酵终止后再将发酵液放回发酵液贮存池备用；所述生物酶制备液中生物酶组分的质量百分比为：纤维素酶20%，半纤维素酶10%，木素降解酶10%，淀粉酶20%，脂肪酶5%，果胶酶和漆酶20%；生物酶制备液中生物酶的总体质量百分比浓度为18%-20%，其余为水；发酵酶的表面形态为液态。生物酶的制作过程是在制浆厂区搭建一间温度在70度左右的制酶车间，在车间内修建一处发酵池，然后在池子里注水。在水的温度达到60度左右以后，由技术人员将生物酶的菌苗放入池中进行繁殖。在生物酶的温度达到70度以后便可使用。

步骤五：洗浆，将挤出的成浆放入碎浆机中进行洗涤，

Claims

1.生物酶制备纸浆的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将农作物秸秆进行切段处理；

步骤五：洗浆，将挤出的成浆放入碎浆机中进行洗涤，

2.根据权利要求1所述生物酶制备纸浆的方法，其特征在于，所述秸秆包括：芦苇、稻草、小麦秸、玉米秸、洋麻。

3.根据权利要求1所述生物酶制备纸浆的方法，其特征在于，所述切段处理后的秸秆长度小于或等于1厘米。

4.根据权利要求1所述生物酶制备纸浆的方法，其特征在于，所述生物酶制备液中生物酶的总体质量百分比浓度为18%-20%，其余为水。

5.根据权利要求1所述生物酶制备纸浆的方法，其特征在于，所述膨化处理过程中，加入水的总重量为秸秆的30%。