CN104695260B - 一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，包括如下步骤：(1)原料预处理；(2)粗浆料制备；(3)磨浆处理；(4)除砂处理；(5)筛选处理；(6)浓缩、挤浆处理。本发明的方法没有氢氧化钠的加入，且可省去洗浆和漂白工序，制浆过程的废水经简单处理可以充分再利用，因此不产生污染严重的制浆黑液，同时，本发明能够使得植物纤维充分离解，大大提高制浆质量。
Description
技术领域
本发明涉及制浆工艺技术领域，尤其涉及一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺。
背景技术
制浆造纸是永不衰败的行业，也是我国国民经济的支柱产业，但是造纸行业又是环境污染的主要行业之一，其废水排放总量在工业废水中居第三位，因此造纸废水的处理技术一直是国内外造纸工业和环保界的研究热点。
很多专利文献也公开了多种制浆技术，其多数力求从根本上克服或减小制浆黑液污染。
例如，公告号CN1621610的发明专利《无蒸煮药物浸泡麦草制浆工艺》，该工艺采用化学药物浸泡的无蒸煮方法处理麦草类造纸原料生产造纸纸浆，浸泡药是由硫磺、碳酸镁、氢氧化铝和氧化镁组成，浸泡药使用重量配比为：麦草∶烧碱∶过氧化氢∶浸泡药∶水＝100∶5-15∶1-5∶0.1-1∶60-85。该技术立足于“不进行蒸煮工艺以实现黑液减少”。
又如，申请号200610114218.5的发明专利申请《环保制浆剂及工艺》，其制浆剂由动物油、十二烷基苯磺酸钠、碱性过氧化氢、亚硫酸钠、铁氰化钾组成，其中，碱性过氧化氢是由氢氧化钠和过氧化氢组成。制浆工艺包括：喷淋浸泡、挤浆、加水磨浆、挤浆、加酸磨浆、筛选、洗涤、漂白。该发明的环保制浆剂主要针对禾本科植物，并且以实现“制浆剂回收循环使用”而减少对环境的污染。
再如，申请号200810030459.0的发明专利申请《碱法零残碱常压或低压蒸煮高浓制浆方法》，公开了如下工艺：在预处理中，原料首先与碱液混合，在蒸煮过程中添加催化剂和制浆过程中使用双螺杆搓揉挤压制浆机，使碱法制浆蒸煮过程能在常压或低压下进行，且黑液中没有残碱。蒸煮、洗涤和漂白制浆过程中，浆料始终可保持较高的浓度。该技术致力于“利用催化剂促使碱液与木素快速反应，高效降解，使制浆黑液中没有残碱”。
可以明显看到，以上方案虽然都是致力于制浆的环保，但是其中都用到了氢氧化钠或碱液，而制浆工艺的污染，很大程度上就源自工艺中使用的氢氧化钠或碱液。
虽然燃烧法碱回收是目前解决蒸煮黑液的有效方法，但一次性投资巨大，运行费用高。此外，传统碱回收技术不仅烧掉了黑液中可利用的有机质，同时还产生大量有害气体而造成二次污染。另外，碱回收技术对稻、麦草制浆却有很大的不适应性，造成我国丰富的稻、麦草造纸资源的巨大浪费。同时，实际生产也证明，如果工艺中使用了氢氧化钠或碱液，在保证制浆质量前提下，那么氢氧化钠或碱液应该是过量的，碱液与木素也不可能反应完全，肯定存在或多或少的残余。
针对这种情况，申请号为201310062868.X的发明专利一种废旧针叶木质类清洁制浆工艺，公开了如下工艺步骤，1)碎块除尘；2)加药冷浸；3)高浓磨浆；4)挤水；5)高浓磨浆漂白。本发明不用锅炉、不用氢氧化钠、利用高浓磨磋和自产的热能完成浆的软化和过氧化氢漂白，是一种最节能的方法。但是，实践中发现，单纯利用“高浓磨磋和自产生的热能进行软化”，植物纤维仅仅出现简单的物理变化，不利于制浆质量的提高。
因此，开发一种新的制浆工艺，在避免碱液污染的同时提高对的植物纤维离解能力，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。
发明内容
为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。
具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，以解决目前制浆工艺含有氢氧化钠或碱液导致污染、以及植物纤维离解较差的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，包括如下步骤：
(1)原料预处理：
将植物纤维原料先进行破碎、粗磨，置于洗片机内，加入试剂A，在温度为80-90℃下持续反应1.0-1.5小时，得到初料。
其中，试剂A由生物酶1wt％-3wt％、水97wt％-99wt％组成，生物酶为脱脂酶，脱脂酶是造纸工业中常用的试剂，本领域技术人员通过普通的销售渠道可得到。
(2)粗浆料制备：
将步骤(1)得到的初料在汽蒸仓中与试剂B混合，并在温度为75-90℃下持续反应1-3小时，得到粗浆料。
其中，试剂B由以下重量份的组分组成：乙醇0.5-3、表面活性剂0.2-2、水80-90、稳定剂0.1-0.8和脱木素酶0.5-1.2。
所述表面活性剂采用十二烷基磺酸钠、硬脂酸等，市场均有销售。
(3)磨浆处理：
将步骤(2)得到的粗浆料经过高浓磨磨浆，同时加入氧化剂调节浆料的质量浓度到10-12wt％，得到中浓浆；
其中，所谓的高浓磨是指磨浆浓度为20-30wt％的磨浆机，而发明人则是利用高浓磨磨制得到10-12wt％中浓浆，主要是利用高浓磨的转速使得氧化剂与浆料充分反应。
(4)除砂处理：
将步骤(3)得到的中浓浆加水配制成浓度为0.5-1wt％，然后经除砂器进行除砂处理，得到稀浆。
(5)筛选处理：
将步骤(4)得到的稀浆经压力筛除去草节杂质。
(6)浓缩、挤浆处理：
将步骤(5)经筛选后的稀浆进入浓缩机浓缩，再经挤浆机挤干处理，得到浓度为32-38wt％的用于造纸的漂白精浆。
在本发明提供的制浆工艺中，作为一种改进，步骤(1)中，试剂A的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：(4-6)。
在本发明提供的制浆工艺中，作为一种改进，步骤(2)中，所述试剂B的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：(2-4)。
在本发明提供的制浆工艺中，作为一种改进，步骤(2)中，所述脱木素酶由以下重量份的组分组成：木质素酶1-5、生物氧化酶2-8、脂肪氧化酶1-3、辅酶3-5。
其中，木质素酶又称木质酶，是一种广泛存在于植物体中的无定形的、分子结构中含有氧代苯丙醇或其衍生物结构单元的芳香性高聚物。生物氧化酶即氧化酶，包括：尿酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶、L-氨基酸氧化酶和L-α-羟基酸氧化酶等。脂肪氧化酶是一种含非血红素铁的蛋白质，专一催化具有顺、顺-1,4-戊二烯结构的多元不饱和脂肪酸加氧反应，氧化生成具有共轭双键的过氧化氢物。辅酶是一类可以将化学基团从一个酶转移到另一个酶上的有机小分子，与酶较为松散地结合，对于特定酶的活性发挥是必要的，如核黄素、硫胺素和叶酸等。以上酶均可通过市场销售获得。
在本发明提供的制浆工艺中，作为一种改进，步骤(2)中，所述试剂B采用的稳定剂为硅酸钠。
在本发明提供的制浆工艺中，作为一种改进，步骤(3)中，所述氧化剂是过氧化氢水溶液，其中，以重量份计，含有过氧化氢0.2-2、水80-90。
在本发明提供的制浆工艺中，作为一种改进，步骤(1)中的植物纤维原料为木材、芦苇、竹子的一种或者为麦草、稻草、棉杆、蔗渣中的一种。
在本发明提供的制浆工艺中，作为一种进一步的改进，所述植物纤维原料为木材、芦苇、竹子中的一种时，步骤(2)的优选条件为：将初料在汽蒸仓中与试剂B混合，并在温度为80-90℃下持续反应1.5-3小时。
在本发明提供的制浆工艺中，作为一种进一步的改进，所述植物纤维原料为麦草、稻草、棉杆、蔗渣中的一种时，步骤(2)的优选条件为：将初料在汽蒸仓中与试剂B混合，并在温度为75-85℃下持续反应1-2小时。
在本发明提供的制浆工艺中，作为一种更进一步的改进，所述试剂B的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：3，且试剂B由以下重量份的组分组成：乙醇3、表面活性剂2、水90、稳定剂0.5和脱木素酶0.8。
在本发明提供的制浆工艺中，作为一种改进，所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水经沉淀处理后，直接用于步骤(1)原料预处理、步骤(2)粗浆料制备和步骤(4)除砂处理中。
在本发明提供的制浆工艺中，作为一种进一步的改进，所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水的沉淀物，经过挤干后压制成建筑用板材。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
本发明采用的试剂是发明人经过大量反复试验、在付出大量创造性劳动后得到的，在粗浆料制备中起到至关重要的作用。
从物质结构来看，高分子物质是由原子组成的分子，是高分子的单体，单体经过电子分布的调整，变成高分子的链节，就是一次结构，双键打开连接起来形成分子链是二次结构，大分子链聚集在一起形成聚合物就是三次结构。生物质高分子是自然界形成的，其结构比一般高分子要复杂，主要成份是纤维素、半纤维素、木质素、淀粉和蛋白质等。每种组分都有三次结构，三次结构是二次结构的聚集。它的聚集态不仅由纤维素大分子本身的运动状态决定，还与半纤维素、木素有关。半纤维素的单体，与木素形成部分化学键，再与纤维素和木质素聚集在一起，共同构成生物质材料的骨架，与树脂、淀粉、果胶、单宁、色素等等组合在一起形成植物生物质。生物质的分子中含有众多羟基(-OH)等极性基团，这些基团互相之间生成分子内氢键，分子间氢键在这些氢键力的作用下形成了生物质材料的超分子结构，也就是聚集态结构。羟基氢键就是围绕H形成的一种特殊化学联接。形氢键的条件是靠近H原子的原子带有负电性，半径较小。在天然植物中，自然形成的生物质材料的一个(-OH)中的H与另一个(-OH)中的氧靠近，H中的一个电子被强烈的吸向负电性大的氧，使得氢几乎成了质子状态。这个半径很小，又无内层电子，带部分正电荷的氢原子，就对靠近的另一个(-OH)中的氧原子产生静电吸引力，这个静电吸引力就是所谓的羟基氢键力。虽然这种静电吸引力就单个氢键而言比其他一个化学键要小得多。但由于植物生物质材料中极性基团很多，形成很牢固的聚集态。改变生物质材料的氢键结构就能改变它们的熔点、沸点、玻璃化温度、酸碱度，使其物理和化学性质发生变化。
而本发明提供的试剂B具有很强的润湿、渗透作用，可促使乙醇迅速将纤维表面润湿，并与乙醇在脱木素酶作用下产生的羟基(-OH)一起渗透到内部，从而对植物纤维进行离解、改性。随着反应的不断进行和机械磨削及试剂B的加入，在水溶液中生成了大量的羧基官能团和过氧化氢负离子。这些官能团负离子极性很大。酸性增加，穿透细胞层，破坏木质素的氢键，改变木质素的性质。攻击发色集团和生物质中双键，使浆料变白。
另外，还由于表面活性剂的作用，能将已脱出的木素、胶质等均匀地分散到水中，防止再度被植物纤维吸附。
可以说，试剂B的组分、含量都是经过发明人长期实践得出的，相互协同、制约，共同发挥作用。
同时，本发明提供的整套制浆工艺，与试剂A、B具有严格的协同作用。例如，预处理工艺为在温度为80-90℃下持续反应1.0-1.5小时，而发明人在长期的实践中发现，只有在此条件下时，试剂A才能发挥出最好的清洗效果，利于后续的工艺；而粗浆料制备则在温度为75-90℃下持续反应1-3小时，同样也是基于这个原因，如果温度过高，试剂B会出现高温失效，如果温度过低，则试剂B的活性大大减弱，对植物纤维的离解作用均不好。
另外，本发明的后续工艺也是基于以试剂A、B的前期工艺而提出的，例如，后期利用高浓磨磨浆时，加入过氧化氢，由于过氧化氢会促使植物纤维中的纤维素降解，而之前试剂B中的稳定剂硅酸钠则在此时可以起到制约降解的作用，减少浆料的黏度损失，提高纸浆的强度。
本发明提供的工艺中，回收水可以在沉淀后直接返回工艺线重新利用。
综上所述，本发明的方法没有氢氧化钠的加入可省去洗浆和漂白工序，制浆过程的废水经简单处理可以充分再利用，因此不产生污染严重的制浆黑液，同时，本发明能够使得植物纤维充分离解，大大提高制浆质量。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
实施例1
以杨木为纸浆植物纤维原料
一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，包括如下步骤：
(1)原料预处理：
将植物纤维原料先进行破碎、粗磨，置于洗片机内，加入试剂A，在温度为90℃下持续反应1.5小时，得到初料，其中，试剂A由生物酶3wt％、水97wt％组成，生物酶为脱脂酶，试剂A的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：5；
(2)粗浆料制备：
将步骤(1)得到的初料在在汽蒸仓中与试剂B混合，并在温度为80℃下持续反应1.5小时，
其中，所述试剂B的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：3，且试剂B由以下重量份的组分组成：乙醇3、表面活性剂2、水90、稳定剂0.5和脱木素酶0.8。
所述表面活性剂采用十二烷基磺酸钠，所述脱木素酶是木质素酶5、生物氧化酶8、脂肪氧化酶3、辅酶5的混合物，稳定剂为硅酸钠。
(3)磨浆处理：
将步骤(2)得到的粗浆料经过高浓磨磨浆，同时加入氧化剂调节浆料的质量浓度到12wt％，得到中浓浆，并将多余的水回收，所述氧化剂是过氧化氢水溶液，其中，以重量份计，含有过氧化氢2、水80；其中，所谓的高浓磨是指磨浆浓度为20-30wt％的磨浆机，而发明人则是利用高浓磨磨制得到10-12wt％中浓浆，主要是利用高浓磨的转速使得氧化剂与浆料充分反应；
(4)除砂处理：
将步骤(3)得到的中浓浆加水配制成浓度为1％，然后经除砂器进行除砂处理，得到稀浆；
(5)筛选处理：
将步骤(4)得到的稀浆经压力筛除去草节杂质；
(6)浓缩、挤浆处理：
将步骤(5)经筛选后的稀浆进入浓缩机浓缩，再经挤浆机挤干处理，得到浓度为38wt％的用于造纸的漂白精浆，多余的水回收。
在本发明提供的制浆工艺中，所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水经沉淀处理后，直接用于步骤(1)原料预处理、步骤(2)粗浆料制备和步骤(4)除砂处理中。
在本发明提供的制浆工艺中，所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水的沉淀物，经过挤干后压制成建筑用板材。
漂白精浆的主要指标如下：
| 指标 | 白度 | 硬度 | 打浆度SR | 得率％ | 湿重 | PH |
| 73 | 17 | 23 | 73 | 2.0 | 7 |
实施例2
以竹柳为纸浆植物纤维原料
一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，包括如下步骤：
(1)原料预处理：
将植物纤维原料先进行破碎、粗磨，置于洗片机内，加入试剂A，在温度为80℃下持续反应1.0小时，得到初料，其中，试剂A由生物酶1wt％、水99wt％组成，生物酶为脱脂酶，试剂A的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：6；
(2)粗浆料制备：
将步骤(1)得到的初料在在汽蒸仓中与试剂B混合，并在温度为90℃下持续反应2.5小时，
其中，试剂B由以下重量份的组分组成：乙醇0.5、表面活性剂2、水80、稳定剂0.8和脱木素酶1.2，所述试剂B的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：2。所述表面活性剂采用十二烷基磺酸钠、硬脂酸等，市场均有销售。所述脱木素酶是木质素酶3、生物氧化酶5、脂肪氧化酶2、辅酶5的混合物。稳定剂为硅酸钠。
(3)磨浆处理：
将步骤(2)得到的粗浆料经过高浓磨磨浆，同时加入氧化剂调节浆料的质量浓度到10wt％，得到中浓浆，并将多余的水回收，所述氧化剂是过氧化氢水溶液，其中，以重量份计，含有过氧化氢0.2、水80；
(4)除砂处理：
将步骤(3)得到的中浓浆加水配制成浓度为0.5％，然后经除砂器进行除砂处理，得到稀浆；
(5)筛选处理：
将步骤(4)得到的稀浆经压力筛除去草节杂质；
(6)浓缩、挤浆处理：
将步骤(5)经筛选后的稀浆进入浓缩机浓缩，再经挤浆机挤干处理，得到浓度为32wt％的用于造纸的漂白精浆，多余的水回收。
在本发明提供的制浆工艺中，所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水经沉淀处理后，直接用于步骤(1)原料预处理、步骤(2)粗浆料制备和步骤(4)除砂处理中。
在本发明提供的制浆工艺中，所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水的沉淀物，经过挤干后压制成建筑用板材。
漂白精浆的主要指标如下：
| 指标 | 白度 | 硬度 | 打浆度SR | 得率％ | 湿重 | PH |
| 73 | 17.5 | 25 | 78 | 2.1 | 7 |
实施例3
以麦草为纸浆植物纤维原料
一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，包括如下步骤：
(1)原料预处理：
将植物纤维原料先进行破碎、粗磨，置于洗片机内，加入试剂A，在温度为85℃下持续反应1.2小时，得到初料，其中，试剂A由生物酶2wt％、水98wt％组成，生物酶为脱脂酶，试剂A的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：4；
(2)粗浆料制备：
将步骤(1)得到的初料在在汽蒸仓中与试剂B混合，并在温度为75℃下持续反应1.8小时，
其中，试剂B由以下重量份的组分组成：乙醇3、表面活性剂1.5、水85、稳定剂0.8和脱木素酶0.5，所述试剂B的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：3。所述表面活性剂采用十二烷基磺酸钠、硬脂酸等，市场均有销售。所述脱木素酶是木质素酶1-5生物氧化酶2-8、脂肪氧化酶0-3、辅酶3-5的混合物。稳定剂为硅酸钠。
(3)磨浆处理：
将步骤(2)得到的粗浆料经过高浓磨磨浆，同时加入氧化剂调节浆料的质量浓度到11wt％，得到中浓浆，并将多余的水回收，所述氧化剂是过氧化氢水溶液，其中，以重量份计，含有过氧化氢2、水80；
(4)除砂处理：
将步骤(3)得到的中浓浆加水配制成浓度为0.8％，然后经除砂器进行除砂处理，得到稀浆；
(5)筛选处理：
将步骤(4)得到的稀浆经压力筛除去草节杂质；
(6)浓缩、挤浆处理：
将步骤(5)经筛选后的稀浆进入浓缩机浓缩，再经挤浆机挤干处理，得到浓度为35wt％的用于造纸的漂白精浆，多余的水回收。
在本发明提供的制浆工艺中，所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水经沉淀处理后，直接用于步骤(1)原料预处理、步骤(2)粗浆料制备和步骤(4)除砂处理中。
在本发明提供的制浆工艺中，所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水的沉淀物，经过挤干后压制成建筑用板材。
漂白精浆的主要指标如下：
| 指标 | 白度 | 硬度 | 打浆度SR | 得率％ | 湿重 | PH |
| 72 | 15.5 | 27 | 73.5 | 1.7 | 7 |
实施例4
以稻草为纸浆植物纤维原料
一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，包括如下步骤：
(1)原料预处理：
将植物纤维原料先进行破碎、粗磨，置于洗片机内，加入试剂A，在温度为80℃下持续反应1.0小时，得到初料，其中，试剂A由生物酶1wt％、水99wt％组成，生物酶为脱脂酶，试剂A的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：6；
(2)粗浆料制备：
将步骤(1)得到的初料在汽蒸仓中与试剂B混合，并在温度为75℃下持续反应3小时，得到粗浆料。
其中，试剂B由以下重量份的组分组成：乙醇0.5、表面活性剂2、水80、稳定剂0.1和脱木素酶0.5。所述表面活性剂采用十二烷基磺酸钠、硬脂酸。所述脱木素酶是木质素酶1、生物氧化酶2、脂肪氧化酶1、辅酶3的混合物。稳定剂为硅酸钠。所述试剂B的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：4。
(3)磨浆处理：
将步骤(2)得到的粗浆料经过高浓磨磨浆，同时加入氧化剂调节浆料的质量浓度到10wt％，得到中浓浆，并将多余的水回收，所述氧化剂是过氧化氢水溶液，其中，以重量份计，含有过氧化氢0.2、水80；其中，所谓的高浓磨是指磨浆浓度为20-30wt％的磨浆机，而发明人则是利用高浓磨磨制得到10-12wt％中浓浆，主要是利用高浓磨的转速使得氧化剂与浆料充分反应；
(4)除砂处理：
将步骤(3)得到的中浓浆加水配制成浓度为0.5％，然后经除砂器进行除砂处理，得到稀浆；
(5)筛选处理：
将步骤(4)得到的稀浆经压力筛除去草节杂质；
(6)浓缩、挤浆处理：
将步骤(5)经筛选后的稀浆进入浓缩机浓缩，再经挤浆机挤干处理，得到浓度为32wt％的用于造纸的漂白精浆，多余的水回收。
在本发明提供的制浆工艺中，所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水经沉淀处理后，直接用于步骤(1)原料预处理、步骤(2)粗浆料制备和步骤(4)除砂处理中。
在本发明提供的制浆工艺中，所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水的沉淀物，经过挤干后压制成建筑用板材。
漂白精浆的主要指标如下：
| 指标 | 白度 | 硬度 | 打浆度SR | 得率％ | 湿重 | PH |
| 71.5 | 14.8 | 26.5 | 70.5 | 1.6 | 7 |
实施例5
以芦苇为纸浆植物纤维原料。
一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，包括如下步骤：
(1)原料预处理：
将植物纤维原料先进行破碎、粗磨，置于洗片机内，加入试剂A，在温度为80℃下持续反应1.5小时，得到初料，其中，试剂A由生物酶3wt％、水97wt％组成，生物酶为脱脂酶，试剂A的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：4；
(2)粗浆料制备：
将步骤(1)得到的初料在汽蒸仓中与试剂B混合，并在温度为75℃下持续反应3小时，得到粗浆料。
其中，试剂B由以下重量份的组分组成：乙醇3、表面活性剂0.2、水90、稳定剂0.8和脱木素酶1.2。所述表面活性剂采用十二烷基磺酸钠。所述脱木素酶是木质素酶5、生物氧化酶8、脂肪氧化酶3、辅酶5的混合物。稳定剂为硅酸钠。所述试剂B的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：2。
(3)磨浆处理：
将步骤(2)得到的粗浆料经过高浓磨磨浆，同时加入氧化剂调节浆料的质量浓度到12wt％，得到中浓浆，并将多余的水回收，所述氧化剂是过氧化氢水溶液，其中，以重量份计，含有过氧化氢0.2-2、水80-90；其中，所谓的高浓磨是指磨浆浓度为20-30wt％的磨浆机，而发明人则是利用高浓磨磨制得到10-12wt％中浓浆，主要是利用高浓磨的转速使得氧化剂与浆料充分反应；
(4)除砂处理：
将步骤(3)得到的中浓浆加水配制成浓度为1wt％，然后经除砂器进行除砂处理，得到稀浆；
(5)筛选处理：
将步骤(4)得到的稀浆经压力筛除去草节杂质；
(6)浓缩、挤浆处理：
将步骤(5)经筛选后的稀浆进入浓缩机浓缩，再经挤浆机挤干处理，得到浓度为38wt％的用于造纸的漂白精浆，多余的水回收。
在本发明提供的制浆工艺中，所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水经沉淀处理后，直接用于步骤(1)原料预处理、步骤(2)粗浆料制备和步骤(4)除砂处理中。
在本发明提供的制浆工艺中，所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水的沉淀物，经过挤干后压制成建筑用板材。
漂白精浆的主要指标如下：
| 指标 | 白度 | 硬度 | 打浆度SR | 得率％ | 湿重 | PH |
| 70 | 16.7 | 26 | 67 | 1.9 | 7 |
实施例6
以棉杆为纸浆植物纤维原料。
一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，包括如下步骤：
(1)原料预处理：
将植物纤维原料先进行破碎、粗磨，置于洗片机内，加入试剂A，在温度为85℃下持续反应1.5小时，得到初料，其中，试剂A由生物酶2wt％、水98wt％组成，生物酶为脱脂酶，试剂A的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：5；
(2)粗浆料制备：
将步骤(1)得到的初料在汽蒸仓中与试剂B混合，并在温度为80℃下持续反应1.5小时，得到粗浆料。
其中，试剂B由以下重量份的组分组成：乙醇2.1、表面活性剂1.3、水85、稳定剂0.7和脱木素酶0.9。所述表面活性剂采用硬脂酸等。所述脱木素酶是木质素酶3、生物氧化酶5、脂肪氧化酶2、辅酶4的混合物。稳定剂为硅酸钠。
所述试剂B的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：3。
(3)磨浆处理：
将步骤(2)得到的粗浆料经过高浓磨磨浆，同时加入氧化剂调节浆料的质量浓度到12wt％，得到中浓浆，并将多余的水回收，所述氧化剂是过氧化氢水溶液，其中，以重量份计，含有过氧化氢1、水85；其中，所谓的高浓磨是指磨浆浓度为20-30wt％的磨浆机，而发明人则是利用高浓磨磨制得到10-12wt％中浓浆，主要是利用高浓磨的转速使得氧化剂与浆料充分反应；
(4)除砂处理：
将步骤(3)得到的中浓浆加水配制成浓度为0.8wt％，然后经除砂器进行除砂处理，得到稀浆；
(5)筛选处理：
将步骤(4)得到的稀浆经压力筛除去草节杂质；
(6)浓缩、挤浆处理：
将步骤(5)经筛选后的稀浆进入浓缩机浓缩，再经挤浆机挤干处理，得到浓度为32-38wt％的用于造纸的漂白精浆，多余的水回收。
在本发明提供的制浆工艺中，所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水经沉淀处理后，直接用于步骤(1)原料预处理、步骤(2)粗浆料制备和步骤(4)除砂处理中。
在本发明提供的制浆工艺中，所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水的沉淀物，经过挤干后压制成建筑用板材。
漂白精浆的主要指标如下：
| 指标 | 白度 | 硬度 | 打浆度SR | 得率％ | 湿重 | PH |
| 70.5 | 16.5 | 23 | 71.5 | 1.5 | 7 |
实施例7
以蔗渣为纸浆植物纤维原料。
一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，包括如下步骤：
(1)原料预处理：
将植物纤维原料先进行破碎、粗磨，置于洗片机内，加入试剂A，在温度为90℃下持续反应1.0小时，得到初料，其中，试剂A由生物酶3wt％、水97wt％组成，生物酶为脱脂酶，试剂A的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：4；
(2)粗浆料制备：
将步骤(1)得到的初料在汽蒸仓中与试剂B混合，并在温度为90℃下持续反应3小时，得到粗浆料。
其中，试剂B由以下重量份的组分组成：乙醇0.5、表面活性剂2、水80、稳定剂0.8和脱木素酶1.2。所述表面活性剂采用十二烷基磺酸钠、硬脂酸。所述脱木素酶是木质素酶4、生物氧化酶8、脂肪氧化酶2、辅酶5的混合物。稳定剂为硅酸钠。所述试剂B的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：3。
(3)磨浆处理：
将步骤(2)得到的粗浆料经过高浓磨磨浆，同时加入氧化剂调节浆料的质量浓度到11wt％，得到中浓浆，并将多余的水回收，所述氧化剂是过氧化氢水溶液，其中，以重量份计，含有过氧化氢1.5、水80；其中，所谓的高浓磨是指磨浆浓度为20-30wt％的磨浆机，而发明人则是利用高浓磨磨制得到10-12wt％中浓浆，主要是利用高浓磨的转速使得氧化剂与浆料充分反应；
(4)除砂处理：
将步骤(3)得到的中浓浆加水配制成浓度为1wt％，然后经除砂器进行除砂处理，得到稀浆；
(5)筛选处理：
将步骤(4)得到的稀浆经压力筛除去草节杂质；
(6)浓缩、挤浆处理：
将步骤(5)经筛选后的稀浆进入浓缩机浓缩，再经挤浆机挤干处理，得到浓度为37wt％的用于造纸的漂白精浆，多余的水回收。
在本发明提供的制浆工艺中，所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水经沉淀处理后，直接用于步骤(1)原料预处理、步骤(2)粗浆料制备和步骤(4)除砂处理中。
在本发明提供的制浆工艺中，所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水的沉淀物，经过挤干后压制成建筑用板材。
漂白精浆的主要指标如下：
| 指标 | 白度 | 硬度 | 打浆度SR | 得率％ | 湿重 | PH |
| 71.5 | 14.5 | 25 | 73.6 | 1.3 | 7 |
实施例1-7
得到废水的COD为300mg/l左右，BOD为100mg/l左右，SS为200mg/l左右，PH为7左右，稍加处理，即可回用。
对比实施例1
传统工艺每吨麦草用氢氧化钠120kg，蒽醌1.5kg，液比1：2.8。
最后产生的蒸煮液COD24000mg/l，BOD8500mg/l，SS2300mg/l，PH8.5-9.5。蒸煮液中含有大量的氢氧化钠，污染严重。处理后COD400mg/l，BOD200mg/l，SS250mg/l，PH7.5，处理成本高达400元/吨纸。
漂白精浆的主要指标如下：
| 指标 | 白度 | 硬度 | 打浆度SR | 得率％ | 湿重 | PH |
| 32 | 13 | 30 | 38 | 1.5 | 9 |
对比实施例2
采用申请号为201310062868.X的发明专利一种废旧针叶木质类清洁制浆工艺，工艺步骤如下：1)碎块除尘；2)加药冷浸；3)高浓磨浆；4)挤水；5)高浓磨浆漂白。
漂白精浆的主要指标如下：
| 指标 | 白度 | 硬度 | 打浆度SR | 得率％ | 湿重 | PH |
| 70 | 16 | 28 | 70 | 2.0 | 7 |
通过以上实施例1-7于对比实施例2的漂白精浆指标对比可以看出，实施例1-7得到的漂白精浆在白度、硬度、得率等指标上大大优于对比实施例2，证明本发明提供的工艺对纤维原料具有优秀的离解能力。
应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)原料预处理：
将植物纤维原料先进行破碎、粗磨，置于洗片机内，加入试剂A，在温度为80-90℃下持续反应1.0-1.5小时，得到初料，
其中，试剂A由生物酶1wt％-3wt％、水97wt％-99wt％组成；
(2)粗浆料制备：
将步骤(1)得到的初料在汽蒸仓中与试剂B混合，并在温度为75-90℃下持续反应1-3小时，得到粗浆料，
其中，试剂B由以下重量份的组分组成：乙醇0.5-3、表面活性剂0.2-2、水80-90、稳定剂0.1-0.8和脱木素酶0.5-1.2；
(3)磨浆处理：
将步骤(2)得到的粗浆料经过高浓磨磨浆，同时加入氧化剂调节浆料的质量浓度到10-12wt％，得到中浓浆；
(4)除砂处理：
将步骤(3)得到的中浓浆加水配制成浓度为0.5-1wt％，然后经除砂器进行除砂处理，得到稀浆；
(5)筛选处理：
将步骤(4)得到的稀浆经压力筛除去草节杂质；
(6)浓缩、挤浆处理：
将步骤(5)经筛选后的稀浆进入浓缩机浓缩，再经挤浆机挤干处理，得到浓度为32-38wt％的用于造纸的漂白精浆。
2.如权利要求1所述的一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，其特征在于：步骤(1)中，试剂A的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：(4-6)。
3.如权利要求1所述的一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，其特征在于：步骤(2)中，所述试剂B的加入重量与所述植物纤维原料绝干重量比值为1：(2-4)。
4.如权利要求1所述的一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，其特征在于：步骤(2)中，所述脱木素酶由以下重量份的组分组成：木质素酶1-5、生物氧化酶2-8、脂肪氧化酶1-3、辅酶3-5。
5.如权利要求1所述的一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，其特征在于：步骤(2)中，所述试剂B采用的稳定剂为硅酸钠。
6.如权利要求1所述的一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，其特征在于：步骤(3)中，所述氧化剂是过氧化氢水溶液，其中，以重量份计，含有过氧化氢0.2-2、水80-90。
7.如权利要求1-6任一项所述的一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，其特征在于：步骤(1)中的植物纤维原料为木材、芦苇、竹子的一种或者为麦草、稻草、棉杆、蔗渣中的一种。
8.如权利要求7所述的一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，其特征在于：所述植物纤维原料为木材、芦苇、竹子中的一种时，步骤(2)的条件为：将初料在汽蒸仓中与试剂B混合，并在温度为80-90℃下持续反应1.5-3小时。
9.如权利要求1所述的一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，其特征在于：所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水经沉淀处理后，直接用于步骤(1)原料预处理、步骤(2)粗浆料制备和步骤(4)除砂处理中。
10.如权利要求9所述的一种离解改性植物纤维清洁制浆工艺，其特征在于：所述步骤(3)磨浆处理和步骤(6)浓缩、挤浆处理中的回收水的沉淀物，经过挤干后压制成建筑用板材。
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