CN106049148A - 禾本科类冷渍制浆与漂白工艺 - Google Patents

禾本科类冷渍制浆与漂白工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种制浆漂白工艺,特别公开了一种禾本科类冷渍制浆与漂白工艺。该禾本科类冷渍制浆与漂白工艺,以禾本科类植物为原料,其特征为:将原料进行破碎、除杂和分离,得到制浆原料;向制浆原料中加入冷水、氢氧化钠溶液和甘油/植物油。冷渍后加清水挤水;然后加入磷酸和水,进行二次冷渍、二次挤水;最后往制浆原料中加入双氧水,磨浆漂白得到制浆纤维。本发明步骤简单,不用外部热能,消除了空气污染,降低了化学药品用量,更降低了制浆中的水用量,并解决了制浆的水回用问题,提高了纤维的得率,适于广泛推广应用。

Description

禾本科类冷溃制浆与漂白工艺
[0001]( — )
技术领域
本发明涉及一种制浆漂白工艺,特别涉及一种禾本科类冷渍制浆与漂白工艺。
[0002] (二)
背景技术
我国的造纸,基本走向了利用废纸造纸的时代,我国是世界上利用废纸造纸的大国,废纸脱墨的水污染严重不说,在造纸的过程中,得加入大量的增白剂,特别是生活用纸和孩子们用的书本、作业本纸等,已对人类的健康造成了极大地危害......从古人制浆到传统的制浆都是一种有着污染的制浆方法。古人在制浆过程中,渍已石灰,蒸令极热,浣之。也就是说,把制浆原料浸泡于石灰水中,利用石灰的碱性来软化纤维,再利用锅蒸煮,然后洗涤。主要是洗涤出制浆原料中的非纤维和色素,洗出的水,也就是我们现在的黑液和中段水。古人把水排到了河内,还起不到多大的污染河道,因为生产量低,都是手工作坊,不像现在的工业化生产。
[0003]现在的制浆过程和古人的制浆基本相同,只不过现在把低温变成了高温,把石灰的低碱变成了今天的更强碱,都是同样洗涤,把纤维和色素洗出来,达到造纸的目的。
[0004]非纤维和色素是必须要除去的,这是根本所在,也是制浆的天敌。非纤维,色素,胶等物质是在光合作用下天然生成的,它们三者遇碱后都会发生化学反应与变化,在高温,高碱的情况下,都会溶为一体,成为了今天难治理的黑液和中段水。
[0005]色素,是植物秸杆中的血液,不同的秸杆,它存在的位置与多少都是不一样的,比如,麦草,稻草等。与带皮的棉杆,麻杆,杨木等都有很多的区别.麦草,稻草等植物秸杆,它们的色素存在秸杆的整体中。而棉杆,麻杆,杨木等,它们的色素90%存在外皮之中,它们主要是靠外皮来传递水分,比如杨树,在它的树干中剥一小段皮后,他就会死去,这是自然存在的。
[0006]在制浆过程中,麻杆,杨树,竹柳等植物都是剥皮的,它们在制浆漂白中就会节省不少的过氧化氢,而麦草稻草就不同了,它们的色素多就会消耗过氧化氢多,工艺也复杂。色素是制浆中的主要影响物质。
[0007](三)
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足,提供了一种无空气污染、纤维收率高的禾本科类冷渍制浆与漂白工艺。
[0008]本发明是通过如下技术方案实现的:
一种禾本科类冷渍制浆与漂白工艺,以禾本科类植物为原料,包括如下步骤:
(I)将原料进行破碎、除杂和分离,得到制浆原料;
(2 )向制浆原料中加入冷水、氢氧化钠溶液和甘油/植物油,冷渍90min;
(3)将冷渍后制浆原料加清水后挤水;
(4)向挤水后的制浆原料中加入磷酸和水,进行二次冷渍90min ;
(5)对制浆原料进行二次挤水;
(6)往制浆原料中加入双氧水,用高浓磨磨浆漂白90min,最后得到制浆纤维。
[0009]本发明的更优技术方案为: 所述禾本科类植物为麦草、稻草、玉米杆、棉杆、苇子、竹子或麻。
[0010]步骤(I)中,采用破草除杂分离机对原料进行处理,除杂出的原料作为有机肥的原料;破草除杂分离机,是一台碎草与分离为一体的设备,制浆原料碎解的好,除杂率高达20-30%。
[0011] 步骤(2)中,制浆原料、水、氢氧化钠和甘油/植物油的重量配比为100:100-200:1-10:0.1-0.5,冷渍在卧式螺旋大罐中进行,完成第一次软化。
[0012]步骤(3)和步骤(5)中,挤水得到的废水和步骤(I)中除杂出的原料混合,发酵有机月巴;挤水、浸渍后的高浓度原料不加水是挤不出水的,因此需要加少量清水,而挤出的水浓有色;二次挤水则不用加水,用挤浆机即可把原料中很少的水挤出。
[0013] 步骤(4)中,制浆原料、磷酸和水的重量比为100:1-2:1-10,二次冷渍在卧式螺旋大罐中进行,完成第二次软化。
[0014]步骤(6)中,制浆原料和双氧水的重量比为100:1-5,用高浓磨把制浆原料一次磨成细纤维,利用高浓磨搓磨产生的热能在卧式螺旋大罐中进行漂白。
[0015]本发明根据牛的多胃反应机理为依据,借用了古人与传统制浆的理论,衍生了今天的清洁制浆工艺。清洁制浆就是在色素,木素之间,在植物秸杆存在的各种物质中去寻找答案,而不是在高碱,高温中去寻找答案,如果植物秸杆在高碱,高温中去蒸煮,就体会不到色素对纤维的难漂性,如果杨树不去皮,就得不到APMP制浆工艺的成功性。当然从古至今都离不开碱和热,本发明利用古人的低碱,在机械中寻找热能。牛的多胃反应机理就告诉了我们这个道理。
[0016]牛有四个胃室:瘤胃、网胃、瓣胃、真胃(也叫皱胃)。牛吃草后,经过多胃反应,排出的粪便多是纤维和纤维束,当然,牛的内部寄生有大量的微生物,形成一定的微生物区系,可是它的各个胃室内并不存在高碱,高酸,高温,PH值基本为中性,它能让草类变成纤维和纤维束,光靠微生物和一定的酶是完不成草的转变的,主要还是靠它胃室里的物理功能。微生物和酶只能为辅,才使麦、稻草等衍生为纤维和纤维束。这样看来,牛的多胃反应就是一台组合的机器,这很清楚的告诉我们,制浆不需要高碱,高温,借用物理的功能再加上原料的优化,在低碱的情况下照样能生产出合格的纸浆来。
[0017]本发明步骤简单,不用外部热能,消除了空气污染,降低了化学药品用量,更降低了制浆中的水用量,并解决了制浆的水回用问题,提高了纤维的得率,适于广泛推广应用。
[0018](四)
具体实施方式
实施例1:以玉米稻杆制楽过程为例
玉米秸杆本身叶多,皮多,灰尘多,是一种制浆难度大的原料。
[0019] (I)玉米秸杆进入碎草除杂分离机后,分离出的杂质高达40%,除后的杂质落入设备底部的螺旋中被送到有机肥工段,所利用的制浆原料被自动喷到另一个螺旋管内;
(2)在螺旋管内加入冷水、氢氧化钠和甘油/植物油后,制浆原料落入卧式螺旋大罐内,高浓度渍浸90分钟,重量百分比为:制浆原料:水:氢氧化钠:甘油/植物油= 100:200:10:
0.5;
(3)软化后的制浆原料有螺旋管送入挤浆机,这时加入一定的少清水,才能挤出一点水,挤出的水很浓有色;挤出的水用水栗送到有机肥工段;
(4)挤出的制浆原料落入螺旋管内,这时加入磷酸和少清水,原料落入卧式螺旋大罐内浸渍90分钟,重量百分比为:制浆原料:磷酸:水=100:2:10;
(5)挤水,就是把软化后的制浆原料进行第二次挤水,挤出的水浓而色浅。挤后的水用水栗送到有机肥工段;
(6)挤后的制浆原料落入螺旋管内,这时加入过氧化氢,原料被送入高浓磨浆机,在磨浆的同时,产生大量的热能,完全满足过氧化氢漂白的热能。制浆原料在卧式螺旋大罐内反应90分钟,制浆原料会变成白纤维。重量百分比为:制浆原料:过氧化氢=100: 5;
(7)漂白后的纤维送入造纸车间。
[0020]实施例2:以麦草秸杆制浆过程为例
(1)麦草秸杆进入碎草除杂分离机后,分离出的杂质达15%,除后的杂质落入设备底部的螺旋中被送到有机肥工段,所利用的制浆原料被自动喷到另一个螺旋管内;
(2)在螺旋管内加入冷水、氢氧化钠和甘油/植物油后,制浆原料落入卧式螺旋大罐内,高浓度渍浸90分钟,重量百分比为:制浆原料:水:氢氧化钠:甘油/植物油=100:100:1:0.1;
(3)软化后的制浆原料有螺旋管送入挤浆机,这时加入一定的少清水,才能挤出一点水,挤出的水很浓有色;挤出的水用水栗送到有机肥工段;
(4)挤出的制浆原料落入螺旋管内,这时加入磷酸和少清水,原料落入卧式螺旋大罐内浸渍90分钟,重量百分比为:制浆原料:磷酸:水=100:1:1;
(5)挤水,就是把软化后的制浆原料进行第二次挤水,挤出的水浓而色浅。挤后的水用水栗送到有机肥工段;
(6)挤后的制浆原料落入螺旋管内,这时加入过氧化氢,原料被送入高浓磨浆机,在磨浆的同时,产生大量的热能,完全满足过氧化氢漂白的热能。制浆原料在卧式螺旋大罐内反应90分钟,制浆原料会变成白纤维。重量百分比为:制浆原料:过氧化氢=100: I;
(7)漂白后的纤维送入造纸车间。
[0021]实施例:以棉杆制浆过程为例
(1)棉杆进入碎草除杂分离机后,分离出的杂质高达25%,除后的杂质落入设备底部的螺旋中被送到有机肥工段,所利用的制浆原料被自动喷到另一个螺旋管内;
(2)在螺旋管内加入冷水、氢氧化钠和甘油/植物油后,制浆原料落入卧式螺旋大罐内,高浓度渍浸90分钟,重量百分比为:制浆原料:水:氢氧化钠:甘油/植物油=100:150:5:0.3;
(3)软化后的制浆原料有螺旋管送入挤浆机,这时加入一定的少清水,才能挤出一点水,挤出的水很浓有色;挤出的水用水栗送到有机肥工段;
(4)挤出的制浆原料落入螺旋管内,这时加入磷酸和少清水,原料落入卧式螺旋大罐内浸渍90分钟,重量百分比为:制浆原料:磷酸:水=100:1.5:5;
(5)挤水,就是把软化后的制浆原料进行第二次挤水,挤出的水浓而色浅。挤后的水用水栗送到有机肥工段;
(6)挤后的制浆原料落入螺旋管内,这时加入过氧化氢,原料被送入高浓磨浆机,在磨浆的同时,产生大量的热能,完全满足过氧化氢漂白的热能。制浆原料在卧式螺旋大罐内反应90分钟,制浆原料会变成白纤维。重量百分比为:制浆原料:过氧化氢=100: 3;
(7)漂白后的纤维送入造纸车间。

Claims (7)

1.一种禾本科类冷渍制浆与漂白工艺,以禾本科类植物为原料,其特征为,包括如下步骤:(I)将原料进行破碎、除杂和分离,得到制浆原料;(2)向制浆原料中加入冷水、氢氧化钠溶液和甘油/植物油,冷渍90min; (3)将冷渍后制浆原料加清水后挤水;(4)向挤水后的制浆原料中加入磷酸和水,进行二次冷渍90min; (5)对制浆原料进行二次挤水;(6)往制浆原料中加入双氧水,用高浓磨磨浆漂白90min,最后得到制浆纤维。
2.根据权利要求1所述的禾本科类冷渍制浆与漂白工艺,其特征在于:所述禾本科类植物为麦草、稻草、玉米杆、棉杆、苇子、竹子或麻。
3.根据权利要求1所述的禾本科类冷渍制浆与漂白工艺,其特征在于:步骤(I)中,采用破草除杂分离机对原料进行处理,除杂出的原料作为有机肥的原料。
4.根据权利要求1所述的禾本科类冷渍制浆与漂白工艺,其特征在于:步骤(2)中,制浆原料、水、氢氧化钠和甘油/植物油的重量配比为100:100-200:1-10:0.1-0.5,冷渍在卧式螺旋大罐中进行。
5.根据权利要求1所述的禾本科类冷渍制浆与漂白工艺,其特征在于:步骤(3)和步骤(5)中,挤水得到的废水和步骤(I)中除杂出的原料混合,发酵有机肥。
6.根据权利要求1所述的禾本科类冷渍制浆与漂白工艺,其特征在于:步骤(4)中,制浆原料、磷酸和水的重量比为100:1 -2:1 -1 O,二次冷渍在卧式螺旋大罐中进行。
7.根据权利要求1所述的禾本科类冷渍制浆与漂白工艺,其特征在于:步骤(6)中,制浆原料和双氧水的重量比为100:1-5,漂白在卧式螺旋大罐中进行。
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