CN110205848B - 一种用植物纤维作原料制造纸浆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于纸浆制造领域，具体涉及一种用植物纤维作原料制造纸浆的方法。所述的方法包括清洗、搓丝、水解反应、压榨、研磨和制浆的工艺步骤，采用蛋白酶水溶液对植物纤维进行水解反应水解木素结构，可最大程度的保证植物纤维线性大分子的完整性，保证了产品的质量，同时蛋白酶水溶液可循环再利用，本发明在整个纸浆生产过程中，无需高温高压，避免了操作的危险；整个工艺可以达到零污水的排放，对环境无任何污染，节能环保。
Description
技术领域
本发明属于纸浆制造领域，具体涉及一种用植物纤维作原料制造纸浆的方法。
背景技术
造纸工业，是制造各种类别的纸制品的行业，造纸工业是一个与国民经济发展息息相关的重要产业，它涉及林业、农业、机械制造、化工、电气自动化、交通运输、环保等多个产业。同时，造纸工业又是一个技术密集、工艺复杂、资源消耗量大、产生污染物多的工业。行业产品范围有纸浆、机制纸及纸板、加工纸、手工纸等。
近年来，我国已经成为造纸工业的生产、消费和贸易大国，造纸产量以每年10％以上的速度递增，与此同时，与其息息相关的制浆技术也步入高速发展时期。
两千年来传统的造浆技术，一直是以植物纤维做原料，经过高温蒸煮，排除木素后得到的造纸浆料，主要可分为机械法、化学法和化学机械法，分别制得机械纸浆、化学纸浆和化学机械纸浆。但是目前这些制浆方法制浆时需要添加大量的化学物质，如石灰、烧碱、硫化碱、亚硫酸盐等作为蒸煮剂，在相当高的温度和压力下对纤维原料进行蒸煮处理，蒸煮过程中会产生大量的废水、废渣、废气，严重污染环境。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用植物纤维作原料制造纸浆的方法，反应条件温和，原料可循环再用，无污染，成本低。
本发明所述的用植物纤维作原料制造纸浆的方法，包括以下步骤：
(1)清洗：用清水将植物纤维表面的灰尘等杂物清洗干净后，滤除水分；
(2)搓丝：把清洗干净后的植物纤维投入搓丝机，得到细丝状产物；
(3)反应：向细丝状产物中加入1～15wt％的蛋白酶水溶液后常温下进行反应，反应完成后得到反应后物料；
(4)压榨：将反应后物料进行压榨处理至固液分离，得到压榨后丝状物，并且将压榨后的母液回收；
(5)研磨：将压榨后的丝状物送磨浆机研磨，经筛浆机筛选后得到筛下物，筛上物返回磨浆机重复研磨筛选；
(6)制浆：将筛下物送制浆机制浆，然后再经压榨、烘干后即得成品浆料。
上述方法中：
所述的植物纤维为木材、芦苇、稻草、麦秆或毛竹。
所述的植物纤维和蛋白酶水溶液的质量比为1:4～10。
步骤(3)中所述的蛋白酶水溶液为胃蛋白反应酶、胰蛋白酶或碱性蛋白酶。
步骤(3)中所述的反应为常温常压下反应5～18小时。
步骤(5)中所述的筛浆机的孔径为0.7～0.9mm，筛上物返回磨浆机重复研磨筛选直至研磨完全。
步骤(6)中所述的烘干温度为100～140℃，烘干时间为5～10秒。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明采用蛋白酶水溶液对植物纤维进行水解反应，植物纤维为天然高分子化合物，使用蛋白酶水解木素结构，可最大程度的保证植物纤维线性大分子的完整性，保证了产品的质量和收率。
2、本发明反应条件温和，在常温下进行，无需高温高压，避免了操作的危险。
3、本发明使用的蛋白酶水溶液可循环再利用，整个工艺可以达到零污水的排放，对环境无任何污染，节能环保。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种用植物纤维作原料制造纸浆的方法，包括以下步骤：
(1)清洗：用清水将1000kg的芦苇表面的灰尘等杂物清洗干净后，滤除水分；
(2)搓丝：把清洗干净后的芦苇投入搓丝机，得到细丝状产物；
(3)反应：向细丝状产物中加入4000kg的15wt％的胃蛋白酶水溶液，然后在常温常压下反应15小时，反应完成后得到反应后物料；
(4)压榨：将反应后物料进行压榨处理至固液分离，得到压榨后丝状物，并且将压榨后的母液回收；
(5)研磨：将压榨后的丝状物送磨浆机研磨，经孔径为0.7mm的筛浆机筛选后得到筛下物，筛上物返回磨浆机重复研磨筛选直至研磨完全；
(6)制浆：将筛下物送制浆机制浆，然后再经压榨、110℃下烘干6秒后，得到930kg的成品浆料。
实施例2
一种用植物纤维作原料制造纸浆的方法，包括以下步骤：
(1)清洗：用清水将1000kg的芦苇表面的灰尘等杂物清洗干净后，滤除水分；
(2)搓丝：把清洗干净后的芦苇投入搓丝机，得到细丝状产物；
(3)反应：向细丝状产物中加入8000kg的10wt％的胃蛋白酶水溶液，然后在常温常压下反应15小时，反应完成后得到反应后物料；
(4)压榨：将反应后物料进行压榨处理至固液分离，得到压榨后丝状物，并且将压榨后的母液回收；
(5)研磨：将压榨后的丝状物送磨浆机研磨，经孔径为0.8mm的筛浆机筛选后得到筛下物，筛上物返回磨浆机重复研磨筛选直至研磨完全；
(6)制浆：将筛下物送制浆机制浆，然后再经压榨、130℃下烘干6秒后，得到920kg的成品浆料。
实施例3
一种用植物纤维作原料制造纸浆的方法，包括以下步骤：
(1)清洗：用清水将1000kg的芦苇表面的灰尘等杂物清洗干净后，滤除水分；
(2)搓丝：把清洗干净后的芦苇投入搓丝机，得到细丝状产物；
(3)反应：向细丝状产物中加入10000kg的6wt％的胃蛋白酶水溶液，然后在常温常压下反应6小时，反应完成后得到反应后物料；
(4)压榨：将反应后物料进行压榨处理至固液分离，得到压榨后丝状物，并且将压榨后的母液回收；
(5)研磨：将压榨后的丝状物送磨浆机研磨，经孔径为0.8mm的筛浆机筛选后得到筛下物，筛上物返回磨浆机重复研磨筛选直至研磨完全；
(6)制浆：将筛下物送制浆机制浆，然后再经压榨、130℃下烘干6秒后，得到950kg的成品浆料。
性能检测
将实施例1-3制备的纸浆进行性能检测，检测数据见表1。
表1
从上述表1中的检测数据中可以看出，本发明制备的纸浆的性能指标相对于瓦楞原纸的指标均属于优等品，完全符合使用标准。
当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。
Claims (3)
1.一种用植物纤维作原料制造纸浆的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)清洗：用清水将1000kg的芦苇表面的灰尘杂物清洗干净后，滤除水分；
(2)搓丝：把清洗干净后的芦苇投入搓丝机，得到细丝状产物；
(3)反应：向细丝状产物中加入4000kg的15wt％的胃蛋白酶水溶液，然后在常温常压下反应15小时，反应完成后得到反应后物料；
(4)压榨：将反应后物料进行压榨处理至固液分离，得到压榨后丝状物，并且将压榨后的母液回收；
(5)研磨：将压榨后丝状物送磨浆机研磨，经孔径为0 .7mm的筛浆机筛选后得到筛下物，筛上物返回磨浆机重复研磨筛选直至研磨完全；
(6)制浆：将筛下物送制浆机制浆，然后再经压榨、110℃下烘干6秒后，得到930kg的成品浆料；
所述纸浆定量为104g/m2，横向环压指数为10.5N·m/g，纵向断裂长为5.79km，耐破指数为2.5kPa·m2/g。
2.一种用植物纤维作原料制造纸浆的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)清洗：用清水将1000kg的芦苇表面的灰尘杂物清洗干净后，滤除水分；
(2)搓丝：把清洗干净后的芦苇投入搓丝机，得到细丝状产物；
(3)反应：向细丝状产物中加入8000kg的10wt％的胃蛋白酶水溶液，然后在常温常压下反应15小时，反应完成后得到反应后物料；
(4)压榨：将反应后物料进行压榨处理至固液分离，得到压榨后丝状物，并且将压榨后的母液回收；
(5)研磨：将压榨后丝状物送磨浆机研磨，经孔径为0 .8mm的筛浆机筛选后得到筛下物，筛上物返回磨浆机重复研磨筛选直至研磨完全；
(6)制浆：将筛下物送制浆机制浆，然后再经压榨、130℃下烘干6秒后，得到920kg的成品浆料；
所述纸浆定量为107g/m2，横向环压指数为10.5N·m/g，纵向断裂长为5.82km，耐破指数为2.45kPa·m2/g。
3.一种用植物纤维作原料制造纸浆的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)清洗：用清水将1000kg的芦苇表面的灰尘杂物清洗干净后，滤除水分；
(2)搓丝：把清洗干净后的芦苇投入搓丝机，得到细丝状产物；
(3)反应：向细丝状产物中加入10000kg的6wt％的胃蛋白酶水溶液，然后在常温常压下反应6小时，反应完成后得到反应后物料；
(4)压榨：将反应后物料进行压榨处理至固液分离，得到压榨后丝状物，并且将压榨后的母液回收；
(5)研磨：将压榨后丝状物送磨浆机研磨，经孔径为0 .8mm的筛浆机筛选后得到筛下物，筛上物返回磨浆机重复研磨筛选直至研磨完全；
(6)制浆：将筛下物送制浆机制浆，然后再经压榨、130℃下烘干6秒后，得到950kg的成品浆料；
所述纸浆定量为105g/m2，横向环压指数为10.6N·m/g，纵向断裂长为5.80km，耐破指数为2.55kPa·m2/g。
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