CN110424173B - 一种无烧碱常温造纸制浆工艺 - Google Patents

一种无烧碱常温造纸制浆工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN110424173B
CN110424173B CN201910813337.7A CN201910813337A CN110424173B CN 110424173 B CN110424173 B CN 110424173B CN 201910813337 A CN201910813337 A CN 201910813337A CN 110424173 B CN110424173 B CN 110424173B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pulping
raw material
pulp
agent
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910813337.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110424173A (zh
Inventor
于翔
刘立军
刘世明
贺德韬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liu Lijun
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201910813337.7A priority Critical patent/CN110424173B/zh
Publication of CN110424173A publication Critical patent/CN110424173A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110424173B publication Critical patent/CN110424173B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/14—Disintegrating in mills
    • D21B1/16—Disintegrating in mills in the presence of chemical agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C1/00—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
    • D21C1/06—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting with alkaline reacting compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/12—Pulp from non-woody plants or crops, e.g. cotton, flax, straw, bagasse

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

本发明涉及一种无烧碱常温造纸制浆工艺，将非木材植物原料破碎，过筛，获得制浆原料；将制浆原料与制浆剂A、制浆剂B和水混合均匀，常温条件下反应3‑5h，获得软化料；将软化料送入高浓度磨浆机，磨浆，获得本色浆；将本色浆送入挤浆机，挤浆，获得本色半干成品浆和余水。本发明用环保型制浆剂A和B替代烧碱等常用化学品，改变了制浆工艺，从而实现了“三高两低”的目的。

Description

一种无烧碱常温造纸制浆工艺
技术领域
本发明涉及一种无烧碱常温造纸制浆工艺，属于造纸制浆领域。
背景技术
目前，国内外制浆方法均采用大量烧碱。全世界每年制浆约2亿吨，消耗烧碱约1500万吨。我国每年制浆约8000万吨，消耗烧碱约600万吨。造纸制浆业每年消耗的烧碱占全年烧碱总产量的15％。
我国造纸业能耗占全国工业能耗的7.5％，每吨纸浆能耗约0.5吨标准煤，每年制浆耗煤约4000万吨。
按目前国内外制浆方法，存在如下问题：
其一、残碱水造成土壤板结和肥力下降，排放超过0.3％则生成盐碱地。
其二、残碱土壤不利于农作物吸收养分，阻碍作物生长。
其三、煤燃烧产生大量废气，污染空气，产生雾霾。
其四、煤燃烧产生大量热，增强了“温室效应”。
其五、煤燃烧产生大量废渣，造成环境污染。
其六、煤燃烧消耗大量能源。
由此可见，目前的制浆工艺落后，消耗了大量的资源和能源，同时对环境造成极大污染。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种无烧碱常温造纸制浆工艺，降低制浆成本和环境污染。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种无烧碱常温造纸制浆工艺，包括如下步骤：
S1、将非木材植物原料破碎，获得制浆原料；
S2、将S1中获得的制浆原料与制浆剂A、制浆剂B和水混合均匀，常温条件下反应3-5h，一般为3.5-4.5h，优选为4h，获得软化料；
其中，制浆原料与水的质量比为1：(3-10)；所述制浆剂A的用量为绝干制浆原料的20-30wt％，所述制浆剂B的用量为绝干制浆原料的0.05-0.1wt％；
所述制浆剂A的制备方法为：将MgCO3、CaCO3按1:1的摩尔比混合均匀，并将分子筛溶解于双氧水中，所述双氧水的摩尔量为MgCO3摩尔量的3倍，分子筛的用量为MgCO3、CaCO3、双氧水总质量的0.05-0.15％；然后，将溶解有分子筛的双氧水倒入MgCO3、CaCO3的混合物中，反应10-20min后，于空气中陈化1.5-2.5h，获得制浆剂A；
所述制浆剂B的制备方法为：将螯合剂、沸石、柠檬酸按1:(0.1-0.3):(0.2-0.4)的质量比混合，搅拌25-35min，获得制浆剂B；
S3、将S2中获得的软化料送入高浓度磨浆机，磨浆，获得本色浆；
S4、将S4中获得的本色浆送入挤浆机，挤浆，获得本色半干成品浆和余水。
进一步地，所述非木材植物原料包括竹子、玉米秆、高粱秆、麦草、稻草、棉杆、芦苇、烟秆、芝麻秆、茄子树、辣椒树至少一种。
进一步地，S2中，所述制浆原料由竹子制成，制浆原料与水的质量比为1：(3.6-6)；或者，所述制浆原料由棉杆制成，制浆原料与水的质量比为1：6；或者，所述制浆原料由玉米杆制成，制浆原料与水的质量比为1：10。
进一步地，S2中，所述分子筛为5A纳米分子筛。
优选地，S2中，所述螯合剂为TMA-52。
进一步地，S4之后，还包括对余水进行处理的步骤，可选地，依次进行脱色、过滤处理，获得固形物和水。
可选地，将余水用泵送到余水处理池中进行处理。具体地，可参照国家专利ZL20121 0106232.6和ZL2012 1 0045262.0将余水中的固形物和水分离，水送回料仓中，供下一批次制浆原料使用。对于分离出的固形物，可参照国家专利ZL2012 1 0331478.3和国家专利申请201710694281.9进行综合加工利用。
根据现行制浆工艺存在的缺陷，本发明提出一种无烧碱常温制浆新工艺。从农业肥料所必需的13种元素中选择并配制出一系列环保型配方代替烧碱等常用配方，同时取消了加热系统，从而实现了“无烧碱常温制浆”的目的。
本发明所使用的制浆剂A，是复合型过氧化物，具有极强的氧化、腐蚀、漂白功能，可使制浆原料中的木质素在常温条件下氧化降解，制浆原料变得柔软疏松。同时MgCO3是纤维素最有效的保护剂，防止纤维素降解，从而提高了得浆率，保证了纸浆的品质。
本发明所使用的制浆剂B，具有极强的鳌合功能，对各种不利于非木材植物原料软化的成份进行络合，防止其干扰原料的软化。
本发明与现有技术相比，有如下优势：
本发明经20多年的研究和实践，参照蔡伦发明造纸术以来的各种理论和实践，结合环保和农业现状，提出一种无烧碱常温制浆新工艺。
本发明得浆率高达90％，余水可参照现有技术进行处理获得分离的水和固形物，分离的水可再次用于预浸步骤，节约水，无废水排放；分离的固形物可作为废渣，制成建材、微肥、发泡材料等，使得资源得到充分利用，无固体废弃物产生。
本发明产生的气体加以回收，不排放。
本发明产生的余水封闭循环使用，不排放。
本发明取消了加热系统，极大的降低了能耗，每吨浆耗电约200度。
本发明取消了“碱回收”系统。
本发明投资少，占地面积小，用工少，生产成本低，效益高，从而实现了“三高两低”，即高得浆率、高品质、高环保水平、低投资、低成本。
相比专利ZL201210045262.0，本发明无需使用丙酮、乙醇等有机试剂，更为绿色环保。
附图说明
图1是本发明的一种造纸制浆工艺的流程图。
具体实施方式
以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域普通技术人员如何实施和再现本明。
本发明的实施例如下，实施例用棉杆为原料。
一种无烧碱常温造纸制浆新工艺，制浆工艺流程见图一，
1、无烧碱常温制浆配方包括：
环保型制浆剂A
环保型制浆剂B
2、制浆设备包括：
备料：BX215鼓式削片机
预浸：自制料仓，304#材质
磨浆：YZJH350高浓度磨浆机
挤浆：RBYL-1000带式压滤机
余水处理池：自制，304#材质
废渣处理池：自制，304#材质
3、具体制浆过程包括以下步骤：
备料：用BX215鼓式削片机将棉杆破碎成长度20～40毫米的制浆原料。
预浸：将备好的棉杆投入料仓中，按1:6的料液比加水(或余水)，然后将环保型制浆剂A和B投入料仓中拌匀，反应4小时后得软化棉杆料。
磨浆：将软化棉杆料送入YZJH350高浓度磨浆机中进行磨浆，得本色棉杆浆。
挤浆：将本色棉杆浆送入RBYL-1000带式压滤机中进行挤压，得本色半干成品棉杆浆。
余水处理：参照国家专利ZL2012 1 0106232.6和ZL2012 1 0045262.0，将挤出的余水经余水处理池处理后送回料仓中，供下一批次棉杆软化使用。
废渣处理：余水处理得到的固形物送入废渣处理工段，参照国家专利ZL2012 10331478.3和国家专利申请201710694281.9，制成建材、微量元素肥料或发泡材料等。
其中，制浆剂A的制备过程中，碳酸镁：碳酸钙：双氧水＝1:1:3(摩尔比)，H2O2浓度为27.5wt％，MgCO3纯度为85wt％，CaCO3纯度为95wt％。催化剂为5A纳米分子筛，用量为反应物总质量的0.1％。
制浆剂A的制备过程如下：用带冷却系统和搅拌装置的316L材质反应釜制备。首先分别称量MgCO3、CaCO3、H2O2和催化剂，然后将催化剂投入双氧水中充分溶解，再将MgCO3和CaCO3投入反应釜中，启动搅拌装置拌匀，最后启动冷却系统，然后缓缓倒入已配好的双氧水；投料完毕后再继续反应15分钟，即可出料装桶，敞开盖子陈化2小时，得环保型制浆剂A，主要化学反应式如下：
Figure BDA0002185636400000051
制浆剂A的产品性能：白色块状固体，无毒无味，相对分子量286.42，相对密度1.283g/cm3,理论活性氧8.34％，镁离子含量4.22％，pH≥13。
制浆剂B可参照国家专利ZL2014 1 0089180.5，用TMA-52和沸石、柠檬酸进行配制。其中，(TMA-52)：沸石：柠檬酸＝1:0.2:0.3(质量比)，其中TMA-52购于河南省道纯化工技术有限公司。
具体地，制浆剂B的制备：用304#材质搅拌机进行配制。首先，分别称量TMA-52、沸石和柠檬酸，然后将三种原料投入搅拌机中搅拌30分钟，得制浆剂B，即可装袋。
环保型制浆剂B的产品性能：灰色膏状物，无毒无味，相对密度1.167g/cm3，螯合值(CaCO3mg/g)﹥115。
本实施例的制浆得率﹥90％。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (4)

1.一种无烧碱常温造纸制浆工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将非木材植物原料破碎，获得制浆原料；所述非木材植物原料包括竹子、玉米秆、高粱秆、麦草、稻草、棉杆、芦苇、烟秆、芝麻秆、茄子树、辣椒树至少一种；
S2、将S1中获得的制浆原料与制浆剂A、制浆剂B和水混合均匀，常温条件下反应3-5h，获得软化料；
其中，制浆原料与水的质量比为1：（3-10）；所述制浆剂A的用量为绝干制浆原料的20-30wt%，所述制浆剂B的用量为绝干制浆原料的0.05-0.1wt%；
所述制浆剂A的制备方法为：将MgCO3、CaCO3按1:1的摩尔比混合均匀，并将分子筛溶解于双氧水中，所述双氧水的摩尔量为MgCO3摩尔量的3倍，分子筛的用量为MgCO3、CaCO3、双氧水总质量的0.05-0.15%；然后，将溶解有分子筛的双氧水倒入MgCO3、CaCO3的混合物中，反应10-20min后，于空气中陈化1.5-2.5h，获得制浆剂A；
所述制浆剂B的制备方法为：将螯合剂、沸石、柠檬酸按1:（0.1-0.3）:（0.2-0.4）的质量比混合，搅拌25-35min，获得制浆剂B；其中，所述螯合剂为TMA-52；
S3、将S2中获得的软化料送入高浓度磨浆机，磨浆，获得本色浆；
S4、将S4中获得的本色浆送入挤浆机，挤浆，获得本色半干成品浆和余水。
2.根据权利要求1所述的无烧碱常温造纸制浆工艺，其特征在于，S2中，所述制浆原料由竹子制成，制浆原料与水的质量比为1：（3.6-6）；或者，所述制浆原料由棉杆制成，制浆原料与水的质量比为1：6；或者，所述制浆原料由玉米杆制成，制浆原料与水的质量比为1：10。
3.根据权利要求1所述的无烧碱常温造纸制浆工艺，其特征在于，S2中，所述分子筛为5A纳米分子筛。
4.根据权利要求1所述的无烧碱常温造纸制浆工艺，其特征在于，S4之后，还包括对余水进行处理的步骤，即依次进行脱色、过滤处理，获得固形物和水。
CN201910813337.7A 2019-08-30 2019-08-30 一种无烧碱常温造纸制浆工艺 Active CN110424173B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910813337.7A CN110424173B (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种无烧碱常温造纸制浆工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910813337.7A CN110424173B (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种无烧碱常温造纸制浆工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110424173A CN110424173A (zh) 2019-11-08
CN110424173B true CN110424173B (zh) 2022-02-22

Family

ID=68418226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910813337.7A Active CN110424173B (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种无烧碱常温造纸制浆工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110424173B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7186316B1 (en) * 2000-06-29 2007-03-06 Cp & P Co., Ltd. Method for preparing pulp from cornstalk
CN102587181A (zh) * 2012-02-27 2012-07-18 谢明文 一种环保清洁制浆工艺
CN103790058A (zh) * 2014-02-19 2014-05-14 张帆 一种造纸用预浸剂以及一种清洁低碳造纸制浆工艺
CN104790240A (zh) * 2015-05-04 2015-07-22 荆州市玉龙科技发展有限公司 一种低碳环保清洁造纸工艺
CN105088841A (zh) * 2015-07-31 2015-11-25 卢术林 一种造纸用软化剂以及一种低碳制浆工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7186316B1 (en) * 2000-06-29 2007-03-06 Cp & P Co., Ltd. Method for preparing pulp from cornstalk
CN102587181A (zh) * 2012-02-27 2012-07-18 谢明文 一种环保清洁制浆工艺
CN103790058A (zh) * 2014-02-19 2014-05-14 张帆 一种造纸用预浸剂以及一种清洁低碳造纸制浆工艺
CN104790240A (zh) * 2015-05-04 2015-07-22 荆州市玉龙科技发展有限公司 一种低碳环保清洁造纸工艺
CN105088841A (zh) * 2015-07-31 2015-11-25 卢术林 一种造纸用软化剂以及一种低碳制浆工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN110424173A (zh) 2019-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2792315C (en) Circular utilization method in pulping and papermaking processes with straw
CN100519933C (zh) 一种由禾草浆制得的复印纸及其制备方法
RU2642417C2 (ru) Химический способ варки целлюлозы
CN101450955A (zh) 一种由禾草类秸秆制备黄腐酸的方法
CN113355933B (zh) 一种环保制浆造纸用组合物、改性剂及环保制浆、造纸方法
KR20090036262A (ko) 발효왕겨를 이용한 고체연료의 제조방법
CN1325276A (zh) 秸秆纸浆加工方法
CN107325820B (zh) 一种适于景观生态系统的土壤修复剂
CN1792845A (zh) 一种处理蒸汽爆破秸杆制浆造纸废液的方法
CN110424173B (zh) 一种无烧碱常温造纸制浆工艺
KR100698605B1 (ko) 셀룰로오스 펄프 및 칼륨 함유 비료 제조방법
CN109537352B (zh) Zyx预浸催化植物纤维成浆的催化剂及应用工艺
CN112779804A (zh) 一种麦草秸秆制备生物机械原色浆及副产物全利用的方法
CN109423902A (zh) 一种利用碱法制浆工艺产生的造纸黑液制备得到的有机肥及其制备方法
CN1408942A (zh) 无黑液无污染生物干蒸法造纸制浆技术
CN102337685A (zh) 农作物秸秆无污染机械法制浆
CN105274891A (zh) 一种中药生物剂冷化制浆方法
CN111335058A (zh) 一种提高小麦秸秆造纸产出率的方法
KR100318288B1 (ko) 미역폐기물을 이용한 지렁이 먹이
WO2005064077A1 (fr) Procede de reduction en pate par bio-oxydation en cycle ferme a zero rejet
CN100521946C (zh) 以秸秆为主要原料的驱虫剂
WO1995021959A1 (en) A process for separating cellulose fibers from lignin by heating in a solution comprising k3po4 and alkali
CN112680992A (zh) 一种纸浆和饲养联产的清洁生产工艺
CN1263966A (zh) 固化处理造纸黑液的方法
CN114180667A (zh) 一种高效除磷剂的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200616

Address after: 510030 1406, No. 68, xinhepu Road, Yuexiu District, Guangzhou City, Guangdong Province

Applicant after: Liu Lijun

Address before: 510030 1406, No. 68, xinhepu Road, Yuexiu District, Guangzhou City, Guangdong Province

Applicant before: Liu Lijun

Applicant before: Liu Shiming

CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Yu Xiang

Inventor after: Liu Lijun

Inventor after: Liu Shiming

Inventor after: He Detao

Inventor before: Yu Xiang

Inventor before: Liu Lijun

Inventor before: Liu Shiming

Inventor before: He Detao

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant