CN106012635A - 生物酶+碱法农作物秸秆制浆生产本色餐桌用纸的方法 - Google Patents

生物酶+碱法农作物秸秆制浆生产本色餐桌用纸的方法 Download PDF

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Abstract

生物酶+碱法农作物秸秆制浆生产本色餐桌用纸的方法，属于造纸技术领域。该方法包括农作物秸秆生物酶预处理和碱法制浆抄造两部分，其中，生物酶预处理包括湿法备料、生物酶预处理、挤压处理。碱法制浆抄造包括：间歇蒸煮、粗浆逆流洗涤、筛选净化洗涤、磨浆、抄造。本发明生产的生活用纸为本色餐桌用纸，粗浆逆流洗涤以后进行氧脱木素，进一步脱除木素，达到制造本色生活用纸浆料的条件。生产工序中无需漂白工序，节约了人力物力和生产成本，无可吸附有机氯产生，更环保，更健康。

Description

生物酶+碱法农作物秸秆制浆生产本色餐桌用纸的方法
技术领域
本发明属于造纸技术领域，特别是一种生物酶+碱法农作物秸秆制浆生产本色餐桌用纸的方法。
背景技术
我国具有丰富的秸秆原料省区较多，从数量上看，非木材纤维（包括农作物秸秆、稻草、芦苇、玉米秸秆）资源相对丰富。目前就宁夏川区秸秆农作物种植面积已达1202.4万亩，可产生农作物秸秆近130万吨。现今造纸厂的蒸煮过程就是用化学药品溶出、脱除木素的过程，一般的化学法制浆，不但要用到各种化学药品，而且成本高、能耗大。而采用生物酶降解木素，对农作物秸秆进行预处理，方法简单，对环境无污染，将农作物秸秆的木素降解成低分子木素，增加了木素的溶出和被抽提的能力，从而实现木素与纤维素、半纤维素的分离。预处理后的农作物秸秆再加入适量的碱液，利用碱法制得浆料。此技术的应用避免了纤维剧烈损伤，提高了得率，纤维强度得以提高。浆料经黑液预提取后，再进行氧脱木素处理，洗涤筛选后，经过磨浆后，送入纸机进行抄造，最终生产本色餐桌用纸。目前只有使用生物酶技术生产瓦楞原纸，还没有发现使用生物酶预处理与碱法制浆相结合，并使用氧脱木素工艺生产本色餐桌用纸的工艺方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种以生物酶预处理+碱法农作物秸秆制浆生产本色生活用纸的方法。其方法过程区别于现在的农作物秸秆浆造纸方法，本方法主要是对农作物秸秆原料进行生物预处理，预处理后的农作物秸秆再加入远低于普通蒸煮的用碱量，在较为缓和的条件下制的粗浆硬度为 K=16-20的高得率浆。本方法制的的浆料得率高于普通碱法农作物秸秆浆的得率，蒸煮后的浆料经挤浆机挤压，挤后浆经过逆流后再进行氧脱木素处理，进一步脱除木素，生产出适合生产本色餐桌用纸的浆料。氧脱后的浆料再经过净化筛选洗涤，然后磨浆抄造包装为成品纸。
本发明的目的按下述技术方案实现：生物酶+碱法农作物秸秆制浆生产本色餐桌用纸的方法，主要包括农作物秸秆生物酶预处理和碱法制浆抄造两部分，其中，生物酶预处理包括湿法备料、生物酶预处理、挤压处理。碱法制浆抄造包括：间歇蒸煮、粗浆逆流洗涤、筛选净化洗涤、磨浆、抄造。
生物酶预处理的工艺参数为：
生物酶用量：3%（以农作物秸秆绝干量为基准）；
生物酶预处理温度：50℃；
农作物秸秆干度：18-20%；
生物酶预处理时间：50h(农作物秸秆与生物酶进行反应温度达到60℃开始计时)，条件：6≤PH≤10；T=55-60℃；
挤浆机挤后干度:20-30%；
上述条件下制浆抄造的工艺参数：
装锅量：7000±100公斤/球（绝干量计）；
蒸煮用碱量：8%；
蒸煮压力：0.65MPa;
液比：1: 2.9-3.5；
入球药液浓度：65±2 g/l；
药液温度：≥80℃；
蒸煮时间：3小时；
粗浆硬度：k=16-20（高锰酸钾值）；
氧反应塔温度：80-100℃，反应时间：1h；
纸机上浆浓度：0.15-0.35%；
磨浆叩解度：40±20SR。
抄纸定量：
本色餐用托盘纸定量：25±0.5 g/m2；牙签套纸：14.5±0.5g/m2
本色筷子套纸定量：三层：16.5±0.5g/m2；本色餐台垫纸28±5±0.5g g/m2。
本发明具有如下显著效果：
1、采用特制的生物酶处理仓对农作物秸秆原料进行生物酶预处理。将农作物秸秆的木素降解成低分子木素，增加了木素的溶出和被抽提的能力，从而实现木素与纤维素、半纤维素的分离。用碱量降低，无需进行常规碱回收，可以去掉燃烧段和苛化段；
2、本发明生产的生活用纸为本色餐桌用纸，粗浆逆流洗涤以后进行氧脱木素，进一步脱除木素，达到制造本色生活用纸浆料的条件。生产工序中无需漂白工序，节约了人力物力和生产成本，无可吸附有机氯产生，更环保，更健康；
3、生物酶预处理的处理液和预提取的黑液可以废物利用生产肥料。额外增加收入，实现了农作物秸秆全元素的综合利用；
4、目前在快餐店经常会有消费者直接将餐刀、餐叉放在托盘纸上，托盘纸是油墨印刷品，直接接触会有食品安全隐患，并且这些产品含有荧光增白剂。这些接触都会让人成为荧光增白剂和油墨污染的受害者。本色餐桌用纸可以直接接触使用，避免了这些负面问题，使用本餐桌用纸可以带给人健康的生活享受。
具体实施方式
本发明技术方案具体实施方式为生物酶预处理和碱法制浆抄造两部分：
1.生物酶预处理。
1.1湿法备料：
采用从农民手中收购来的农作物秸秆，输送到切草机切削成15-30mm长的料片，经羊角除尘器除尘后，用皮带运输机输先后经过水洗机、水力洗草机洗后脱水，至下道工序。
1.2生物酶预处理：
经备料来的洗涤脱水后的料片经皮带运输机输送至生物酶预处理仓，按照预处理工艺对洗涤后的农作物秸秆进行生物酶预处理，生物酶预处理过的农作物秸秆进入单螺旋挤浆机进行挤压，挤压后的农作物秸秆干度为18-20%。输送至缓冲仓待蒸煮使用。
1.3主要设备：
辊式切草机：12t/h
水洗机:8 m3
水力洗草机：60 m3
斜螺旋脱水机；200t/d
生物酶预处理设备：9000 m3
单螺旋挤浆机：ZLYA1100。
1.4工艺流程：
农作物秸秆—辊式切草机 —除尘器—皮带运输机—水洗机—水力洗草机—斜螺旋脱水机—皮带运输机—生物酶预处理仓—单螺旋挤浆机—缓冲仓。
1.5生物酶预处理工艺参数：
生物酶用量：3%（以农作物秸秆绝干量为基准）
生物酶预处理温度：50℃
农作物秸秆干度：18-20%
生物酶预处理时间：50h(农作物秸秆与生物酶进行反应温度达到55℃开始计时)，条件：8≤PH≤10；T=55-60℃
挤浆机挤后干度:18-30%。
2．碱法制浆抄造本色餐桌用纸。
2.1间歇蒸煮：
从生物酶预处理车间来的农作物秸秆片和蒸煮药液混合后经螺旋预浸机、装锅器后入蒸球进行蒸煮。蒸煮好的粗浆喷放至喷放仓，喷放仓的底部采用螺旋推进器，将农作物秸秆浆推至单螺旋挤浆机，挤浆机将黑液挤出，粗浆用稀黑液稀释后进入地下粗浆贮池。
2.2粗浆洗涤：
地下贮浆池的粗浆用泵送至2m2跳筛粗选，粗选后的浆经过4台串联的平面阀鼓式真空洗浆机组逆流洗涤。洗涤后的农作物秸秆浆进入下道工序。
2.3氧脱木素
洗涤后的农作物秸秆浆料首先进入中浓泵立管，经中浓泵送入中浓混合器，在这里完成化学药品、蒸汽与浆料的混合，混合均匀的浆料进入氧脱木素反应塔，在80~100℃下反应1h后，通过排放阀均匀地喷入喷放锅中。
2.4筛选净化洗涤：
因本色浆不经过漂白，为减少浆中的尘埃，氧脱木素后的浆料进行封闭式筛选后再进行二次净化。将贮浆塔的浆用清水稀释后进入一级三段锥形除砂器，然后再通过圆网浓缩后进入调浓浆池，由浆泵再次输送进入下台洗浆机洗涤后入贮浆池，供打浆抄造之用。
2.5打浆抄造：
筛选洗涤后的浆料经磨浆机磨后，输送至新月型3600/1000纸机的抄造池，泵送纸机进行抄造。根据生产品种的不同进行加工包装。
2.6碱法制浆抄造主要设备：
蒸球：ZCQ 40m3；
单螺旋挤浆机：ZLYA1100；
平面阀鼓式真空洗浆机：40m3、60m3；
中浓混合器：材质SS316L；
氧反应塔：材质SS316L，50 m3；
氧喷放锅：材质SS316L，150 m3；
中浓液压盘磨机：ZDPM500；
造纸机：1000m/min 新月成形卫生纸机；
盘纸分切机：亚赛利盘纸分切机 1200m/min；
软抽机：SOFIA-1900 全利软抽生产机组；
高速复卷机： YD-PL 350C；
大回旋分切机：LS-160。
2.7碱法制浆抄造工艺流程：
生物酶预处理后的农作物秸秆—蒸球—喷放仓—单螺旋挤浆机—地下贮浆池—洗前浆池—2m2跳筛 —4台串联平面阀鼓式真空洗浆机组—氧脱木素—外流式压力筛—洗浆机—二次净化系统—调浓浆池 —洗浆机洗涤—贮浆池—磨浆机—纸机抄造—成品加工包装。
2.8碱法制浆抄造工艺参数：
装锅量：7000±100公斤/球（绝干量计）；
蒸煮用碱量：9%；
蒸煮压力：0.65MPa;
液比：1:2.9-3.5；
入球药液浓度：65±2 g/l,
药液温度：≥80℃；
蒸煮时间：3小时；
粗浆硬度：k=16-20（高锰酸钾值）；
氧反应塔温度：80-100℃，反应时间：50min；
纸机上浆浓度：0.15-0.35%；
磨浆叩解度：40±20SR。
抄纸定量：
本色餐用托盘纸定量：25±0.5 g/m2；牙签套纸：14.5±0.5g/m2
本色筷子套纸定量：三层：16.5±0.5g/m2；本色餐台垫纸28±5±0.5g g/m2
本发明以宁夏和周边的农作物秸秆为原料，采用新技术—生物酶预处理+烧碱法制浆抄造生活用纸，经过了多次的生产试验，经过不断的摸索改进，现在已能生产出符合轻工行业标准的本色本色餐桌用纸。

Claims (6)

1.生物酶+碱法农作物秸秆制浆生产本色餐桌用纸的方法，其特征在于，该方法包括农作物秸秆生物酶预处理和碱法制浆抄造两部分，其中，生物酶预处理包括湿法备料、生物酶预处理、挤压处理。碱法制浆抄造包括：间歇蒸煮、粗浆逆流洗涤、筛选净化洗涤、磨浆、抄造。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的生物酶预处理工艺为：将备料来的洗涤脱水后的料片经皮带运输机输送至生物酶预处理仓，按照预处理工艺对洗涤后的农作物秸秆进行生物酶预处理，生物酶预处理过的农作物秸秆进入单螺旋挤浆机进行挤压，挤压后的农作物秸秆干度为18-20%。输送至缓冲仓待蒸煮使用。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱法制浆抄造工序中间歇蒸煮工艺为：从生物酶预处理车间来的农作物秸秆片和蒸煮药液混合后经螺旋预浸机、装锅器后入蒸球进行蒸煮，蒸煮好的粗浆喷放至喷放仓，喷放仓的底部采用螺旋推进器，将农作物秸秆浆推至单螺旋挤浆机，挤浆机将黑液挤出，粗浆用稀黑液稀释后进入地下粗浆贮池。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱法制浆抄造工序中氧脱木素工艺为：洗涤后的农作物秸秆浆料首先进入中浓泵立管，经中浓泵送入中浓混合器，在这里完成化学药品、蒸汽与浆料的混合，混合均匀的浆料进入氧脱木素反应塔，在80~100℃下反应1h后，通过排放阀均匀地喷入喷放锅中。
5.根据权利要求1和2所述的方法，其特征在于，生物酶预处理工艺参数为：
生物酶用量：3%（以农作物秸秆绝干量为基准）；
生物酶预处理温度：50℃；
农作物秸秆干度：18-20%；
生物酶预处理时间：50h(农作物秸秆与生物酶进行反应温度达到55℃开始计时)，条件：8≤PH≤10；T=55-60℃；
挤浆机挤后干度:18-30%。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，碱法制浆抄造的工艺参数为：
装锅量：7000±100公斤/球（绝干量计）；
蒸煮用碱量：8%；
蒸煮压力：0.65MPa;
液比：1: 2.9-3.5；
入球药液浓度：65±2 g/l；
药液温度：≥80℃；
蒸煮时间：3小时；
粗浆硬度：k=16-20（高锰酸钾值）；
氧反应塔温度：80-100℃，反应时间：1h；
纸机上浆浓度：0.15-0.35%；
磨浆叩解度：40±20SR。
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