CN1912235A - 生物分解(fyr6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术及制浆用水的零排放的纸浆生产工艺技术。是通过生物分解和机械加工结合几道工序生产纸浆和制浆用水循环利用制纸浆生产工艺用水零排放实现的。具体是通过把制纸浆原料破碎后，搓裂、生物分解、高压压爆、疏解、磨浆、筛浆、挤浆，几道加工程序实现纸浆生产的，并通过生产用水的循环利用实现制纸浆生产用水的零排放。上述制纸浆原料包括麦草、稻草、芦苇、甘蔗渣、竹子、木材等植物。本发明的生产工艺过程中不用任何化学原料，无污染、节约水、耗材低、可生产出各种优质纸浆，成本仅为化学法的40％。可以用来制作食品包装纸、医药包装纸、及各种纸张。是高经济效益绿色环保的高新技术。

Description

生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术

技术领域

本发明涉及一种制造纸浆的工艺，特别是涉及生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术。

背景技术

纸的发明极大的推动了文明社会的发展，目前世界年人均用纸51.8公斤，中国年人均用纸32公斤，居世界第二位。中国2004年产纸4300万吨，年消耗纸5100万吨，还需进口大量纸。

现在普遍应用的造纸生产工艺主要是“碱法”、“亚硫酸盐法”，用大量化学原料来提取麦草、稻草、芦苇、甘蔗渣、竹子、木材中的木素造纸浆。木素是植物中粘结纤维素的物质，只有分解掉木素使纤维散开团絮化才能造纸浆。由此由此产生了大量化学原料残留物，反应物，这些污染物被排放到江河里成了污水河，这些污水中含有大量悬浮物，COD、BOD，酸碱等有毒物质污染了我们的生存环境，既使花很大成本治理也依然使污染越来越严重，尤其现有草浆生产工艺有70％的原料变成化学污染物排放到了自然环境中。

据统计2003年，全国有35.3亿立方米造纸污水排放到江河中，而这些污水造成农、牧、渔损失及人类被毒害报道经常可见，且现在普遍应用的造纸制浆方法耗能很高。举草浆为例，生产一吨干草浆耗煤1.55-1.7吨、耗电700-800度、耗水100-140吨，现在纸的消耗量正在以年13％左右递增。社会发展对纸需要量越来越大，可面临我国造纸污染已到的危机时刻，且我国能源日渐紧张的形势很严峻，社会发展急需无污染、低耗能先进的造纸工艺技术来代替传统的造纸工艺技术。

由此可见，上述现在普遍应用的传统造纸工艺技术问题亟待解决。

为了解决上述造纸浆的生产工艺问题，国内外专家学者，大专院校，从20世纪60年代就开始了，用生物分解的方法来分解各种造纸原料中的木素，这样可以用生物法取代化学法造纸浆，实现造纸全过程水的零排放，从根本杜绝造纸工业对环境的污染。但由于木素是无定形大分子结构，稳定性很强，而微生物中只有少量真菌才能降解木素，如白腐菌只能降解某些木素，而且容易被杂菌污染，对环境要求很苛刻，既要潮湿又要通风，同时白腐菌分解木素需要供给大量氧气，因浆料绝不能侵入水中，所以很难保证温度均匀，造成成本加大。尽管如此，白腐菌降解木素要在30天以上才能降解60％造纸材料中的木素，加上这些白腐菌培养周期太长不适于工业化生产。

鉴于上述生物方法造纸浆存在的难题，本发明人经过多年不懈的研究，反复试验、诱发，培养出一种不同于自然界中白腐菌的FYR软腐菌。由于此种FYR6软腐菌不需耗氧，尤其是能溶于水中这一优点使其对培养和环境要求极大简化。它可以高速繁殖，它可以迅速选择性分解造纸浆原料中的多种木素，极少伤损纤维素。

分解后的纸浆浆料，再经过机械高压压爆，疏解，磨浆，筛浆，挤浆和制浆生产工艺过程中水的循环利用等工艺流程，可以制造高得率、无污染、低耗能、低成本优质的各种纸浆和实现制浆用水的零排放。这项技术的发明为造纸工业无污染和节能开创了新的阶段，将造福于全中国及全世界。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术。传统造纸浆是应用化学法生产工艺，产生大量污水，严重污染环境，全部净化治理需要昂贵的费用，而且制纸浆过程中需消耗大量水、煤、电等，本发明的生产工艺过程中不用任何化学品，无污染、节约水、材料损耗小、能耗低、成本仅为现用的化学法制浆成本的40％，可以生产麦草、稻草、芦苇、甘蔗渣、竹子、木材为原料的纸浆，并在同时实现造纸浆生产用水的零排放。其产出纸浆品质优良，无任何化学毒素，可用来制作食品包装纸、医药包装纸等日常用纸，且生产过程无污染。具有很高的经济效益和社会效益，是一项生态平衡的高科技高技术升值技术，填补了世界制纸浆史上一项空白。

本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术措施来实现的。

依据本发明提出的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术，是将竹子、木材类挤劈裂，草类切断，然后，搓裂，生物分解(FYR6软腐菌)高压压爆、疏解、磨浆、筛浆、挤浆等工艺流程几道工序实现造纸浆。同时实现生产用水循环利用零排放。

本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术措施进一步实现。

前述的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术，其中所述的搓裂工序，是将竹子、木材类材料用挤轧机经数次挤轧，将竹子、木材沿纤维方向压劈、压裂、压酥，草类材料用切草机将麦草、稻草切断甘蔗渣不切。然后经搓裂机将各种浆料沿纤维方向撕开搓裂成碎条。

前述的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术，其中所述的生物分解(FYR6软腐菌)工序，是将搓裂后的浆料碎条浸没入FYR6软腐菌菌液的水池中进行生物分解，。根据所生产纸浆的硬度要求有所不同，分解时间从6小时到48小时不等。根据造纸浆材料麦草、稻草、芦苇、甘蔗渣、竹子、木材不同及同一材料产地不同按需要加入少量白腐菌，褐腐菌、黑腐菌，再加入适量菌种复壮营养液，复合分解效果更好。此道工序各种菌的比例根据浆料不同既麦草、稻草、芦苇、甘蔗渣、竹子、木材和浆料品种产地不同进行调整至合适配方。为了保温好，在分解池上加盖，池中菌水不排放，水不够时用其它工序废水补充。FYR6软腐菌可将其它工序废渣分解成少量CO2和水。分解后的原浆料碎条中大量木素被FYR6软腐菌分解成少量CO2和水，碎条进一步裂解为酥松的粗纤维束。

前述的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术，其中所述的高压压爆工序，是将生物分解(FYR6软腐菌)后的已经成为酥松粗纤维束桨料中的水，经挤浆机挤干，水流回分解池，浆料放入高压球内，加水压至9MPa，保压15分钟后瞬间喷放。使已酥松的粗纤维束进一步膨化开裂成松软的细纤维束。

前述的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术，其中所述的疏解工序，是将高压压爆后的松软的细纤维束，加水用泵抽入浆料疏解机，通过疏解机将细纤维束顺纤维方向劈扯成单根纤维或松散的小纤维团。

前述的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术，其所述的磨浆工序，是将疏解后浆料通过高浓磨浆机磨浆，使纤维团和单根纤维裂开，大部分成为团絮状并充分帚化成粗细混杂的纤维。

前述的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术，其所述的筛浆工序，是将磨浆后成粗细混杂的纤维，加水用泵抽入高压旋翼筛，通过纸浆高压旋翼筛，细纸浆筛出来，而剩余粗纸浆送回到磨浆工序重磨。由此生产出无化工原料无污染的优质生态纸浆。

前述的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术，其中所述的挤浆工序，是将已生产出的纸浆通过挤浆机脱水挤干，根据需要挤成含水量30％-50％的干浆，这样就生产出了无化工原料，无污染的优质生态纸浆可以出厂。

前述的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术，其所述生产用水循环使用零排放，是将整个生产过程中水循环使用。其中高压压爆工序前用泵把浆料和水从生物分解池中一起抽入挤浆机，把水挤回分解池，水循环使用，挤干浆料进行高压压爆。其中疏解工序是用泵把浆料和水从疏解池中一起抽入疏解机，疏解后直接进入挤浆机把水挤回疏解池，水循环使用，挤干浆料进行磨浆。其中磨浆工序由于采用高浓磨浆，所以在磨浆时用疏解后挤干浆料进行磨浆，没有水。其中筛浆工序是用泵把浆料和水从筛浆池中一起抽入高压旋翼筛进行筛浆后，直接进入挤浆工序的挤浆机，把一部分水挤回筛浆池，水循环使用。由于生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术生产纸浆过程中，原材料进厂是干燥的，成品纸浆出厂是按需要含水30％-50％。生产过程中还要蒸发掉一部份水，所以连续生产过程中需要补充水，补充各工序损耗的水全部从挤浆工序挤出的水补充，挤浆工序剩余部份水回到筛浆池循环使用，筛浆池中所需的补充水全部用新水，这样筛浆池中永远保持有50％新水，也好使成品浆在筛浆池最后清洗干净。由此整个生产工艺中没有水的排放，只按需要每吨成品干浆需补充1.5吨左右新水。从而完成生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术，全套生产工艺过程中生产用水循环使用的零排放。

本发明与现在普遍应用的化学制浆工艺方法相比较，具有十分明显的优越性。本发明的生产工艺过程不用任何化工原料，无污染、无排放、节水、材料损耗小、能源消耗小、成本仅为化学制浆工艺的40％，由于没经化学原料腐蚀，纸浆的质量优良，无任何化学毒素，可用来制作食品包装纸、医药用纸等日常生产生活用纸。具有十分高的经济效益和社会效益，是绿色环保和生态平衡的高科学技术，填补了世界纸浆制造史上的空白。

综上所述，本发明的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术，具有上述诸多的优越性和实用性，并在国内外同类产品的加工中没有类似和相同的生产工艺应用过和发表过，是在造纸制浆的技术和生产工艺上的一场革命，同时解决造纸制浆污染这一大难题。所以本发明生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术，是新颖、先进、实用的新发明。

上述说明仅是本发明技术方案的概述为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容给予实施，以下以本发明的最佳实施例进行进一步说明如后。

具体实施方式

以下对依据本发明提出的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术，其具体实施方式、要求、特征及其功效，详细说明如后。

本发明生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术，其主要生产工序为，破碎、生物分解(FYR6软腐菌)、高压压爆、疏解、磨浆、筛浆、挤浆七道工序加上生产用水循环利用零排放组成，按此工序依序操作加上水循环操作既可保证制作出合格的纸浆，并实现制纸浆用水的零排放。

上述的搓裂工序，是将竹子、木材类材料用挤轧机经数次挤轧，将竹子、木材沿纤维方向压劈、压裂、压酥，成为长50mm左右碎块；草类材料用切草机将麦草、稻草切到长200mm，、芦苇切到100mm，甘蔗渣不切。然后经搓裂机将各种浆料沿纤维方向撕开搓裂成碎条。

上述的生物分解(FYR6软腐菌)工序，是将搓裂后的浆料碎条浸没入FYR6软腐菌菌液的水池中进行生物分解，温度保持30-45℃。根据所生产纸浆的硬度要求有所不同，分解时间从6小时到48小时不等。根据造纸浆材料麦草、稻草、芦苇、甘蔗渣、竹子、木材不同及同一材料产地不同按需要加入少量白腐菌，褐腐菌、黑腐菌，再加入适量菌种复壮营养液，复合分解效果更好。此道工序各种菌的比例根据浆料不同既麦草、稻草、芦苇、甘蔗渣、竹子、木材和浆料品种产地不同进行调整至合适配方。其基础配方为FYR6软腐菌为5、褐腐菌为1.5、白腐菌为2.5、黑腐菌为1。池中浆料每隔2小时压缩空气吹搅一次，以均匀分解和均匀温度，为了保温好，在分解池上加盖，池中菌水不排放，水不够时用其它工序废水补充。FYR6软腐菌可将其它工序废渣分解成少量CO2和水。分解后的原浆料碎条中大量木素被FYR6软腐菌分解成少量CO2和水，碎条进一步裂解为酥松的粗纤维束。

上述的高压压爆工序，是将生物分解(FYR6软腐菌)后的已经成为酥松粗纤维束桨料中的水，经挤浆机挤干，水流回分解池，浆料放入高压球内，加水压至9MPa，保压15分钟后瞬间喷放，5秒钟喷放完。使已酥松的粗纤维束进一步膨化开裂成松软的细纤维束。

上述的疏解工序，是将高压压爆后的松软的细纤维束，加水用泵抽入浆料疏解机，通过疏解机中的多把高速旋转的刀将细纤维束顺纤维方向劈扯成单根纤维或松散的小纤维团。

上述的磨浆工序，是将疏解后，成为单根纤维或松散的小纤维团的浆料用挤浆机把浆料挤干，水流回疏解池，浆料通过高浓磨浆机磨浆，使纤维团和单根纤维裂开，大部分成为团絮状并充分帚化成粗细混杂的纤维

上述的筛浆工序，是将磨浆后成粗细混杂的纤维，加水用泵抽入高压旋翼筛，通过纸浆高压旋翼筛，将90％的细纸浆筛出来，而剩余10％粗纸浆送回到磨浆工序重磨。由此生产出无化工原料无污染的优质生态纸浆。

上述的挤浆工序，是将已生产出的纸浆通过挤浆机脱水挤干，根据需要挤成含水量30％-50％的干浆，这样就生产出了无化工原料，无污染的优质生态纸浆可以出厂。

上述的生产用水循环使用零排放，是将整个生产过程中水循环使用。其中生物分解(FYR6软腐菌)工序由于进分解池的浆料，草类或竹子、木材类均是干的，而分解完的浆料都含水70％，所以生物分解(FYR6软腐菌)工序需及时补充水，水源是挤浆工序挤出的水一部分用来补充生物分解用水。其中高压压爆工序前用泵把浆料和水从生物分解池中一起抽入挤浆机，把水挤回分解池，水循环使用，挤干浆料进行高压压爆。其中疏解工序是用泵把浆料和水从疏解池中一起抽入疏解机，疏解后直接进入挤浆机把水挤回疏解池，水循环使用，挤干浆料进行磨浆。其中磨浆工序由于采用高浓磨浆，所以在磨浆时用疏解后挤干浆料进行磨浆，没有水。其中筛浆工序是用泵把浆料和水从筛浆池中一起抽入高压旋翼筛进行筛浆后，直接进入挤浆工序的挤浆机，把一部分水挤回筛浆池，水循环使用。由于生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术生产纸浆过程中，原材料进厂是干燥的，成品纸浆出厂是按需要含水30％-50％。生产过程中还要蒸发掉一部份水，所以连续生产过程中需要补充水，补充各工序损耗的水全部从挤浆工序挤出的水补充，挤浆工序剩余部份水回到筛浆池循环使用，筛浆池中所需的补充水全部用新水，这样筛浆池中永远保持有50％新水，也好使成品浆在筛浆池最后清洗干净。由此整个生产工艺中没有水的排放，只按需要每吨成品干浆需补充1.5吨左右新水。从而完成生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术，全套生产工艺过程中生产用水循环使用的零排放。

本发明提出的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术，是通过破碎生物分解(FYR6软腐菌)高压压爆、疏解，磨浆，筛浆，挤浆七道工序加上生产用水循环利用零排放组成，按此工序依序操作加上水循环操作既可保证制作出合格的纸浆，同时实现生产用水循环使用零排放。

上述如此加工工艺程序构成本发明生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术，对现今同行业技术人员来讲均具有许多可取之处，而确实具有技术进步性。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与修饰，均属本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1、一种生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产技术。其特征是通过搓裂、生物分解(FYR6软腐菌)、高压压爆、疏解、磨浆、筛浆、挤浆及制浆生产用水的循环使用，实现植物纤维分离软化和制浆生产工艺过程用水的零排放的目的。具体是通过破碎、搓裂、生物分解(FYR6软腐菌)、高压压爆、疏解、磨浆、筛浆、挤浆、制浆用水的循还使用，几道加工工艺程序来实现纸浆的生产和制浆生产工艺过程用水的零排放的。上述纸浆原料包括麦草、稻草、芦苇、龙须草、甘蔗渣，竹子、木材等植物。

2、根据权利要求1所述的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产技术，其特征在于其中所述的搓裂工序，是将上道工序破碎的纸浆浆料送入搓裂机把浆料搓裂成碎条，尤其是碎条搓裂纹和纤维方向相同。

3、根据权利要求1所述的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产技术，其特征在于其中所述的生物分解(FYR6软腐菌)工序，是将上道工序搓裂的纸浆浆料碎条浸没入FYR6软腐菌菌液池，并根据浆料不同适量向池中添加的白腐菌、褐腐菌、黑腐菌菌液，把浆料生物分解至酥松的粗纤维束，尤其重要是将浆料全部浸没入在菌液中6至48小时。

4、根据权利要求1所述的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产技术，其特征在于其中所述的高压压爆工序，是将上道工序生物分解成酥松的粗纤维束的浆料放入高压球内加水压到9MPa，保压15分钟后瞬间喷放，使已酥松的粗纤维束因巨大压力变化撕裂，进一步膨化开裂成松软的细纤维束，尤其重要的是喷放时间在5秒钟内完成。

5、根据权利要求1所述的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产技术，其特征在于其中所述的疏解工序，是将上道工序高压压爆后成松软细纤维束的浆料加水用泵抽入浆料疏解机中疏解成单根纤维或松散的小纤维团。

6、根据权利要求1所述的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产技术，其特征在于其中所述的高浓磨浆工序，是将上道工序疏解成的单根纤维或松散的小纤维团的浆料中的水，把干浆料用挤浆机挤干后把干浆料放入高浓磨浆机中磨浆。经过高浓磨浆机磨浆后使纤维团和单根纤维裂开，基本成为团絮状充分帚化成粗细混杂的纤维。

7、根据权利要求1所述的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产技术，其特征在于其中所述的筛浆工序，是将上道工序的高浓磨浆磨成的充分帚化的粗细混杂的纤维加水用泵抽入高压旋翼筛中将高浓磨浆后的粗细混杂的纤维筛浆，粗纤维筛出重新磨浆，细纤维筛出。

8、根据权利要求1所述的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产技术，其特征在于其中所述的挤浆工序，是将上道工序高压旋翼筛筛出的细纤维中的水，用挤浆机挤干到含水量30％左右后既可出厂。

9、根据权利要求1所述的生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产技术，其特征在于其中所述的制浆生产用水零排放，是将生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产技术生产过程中生物分解工序用水自循还使用，高压压爆工序用水自循环使用，疏解工序用水自循环使用，高浓磨浆工序水自循环使用，筛浆工序水循环使用，挤浆工序挤出水主要用于补充生物分解工序、高压压爆工序、疏解工序、高浓磨浆工序、筛浆工序等生产过程中所消耗的水，挤浆工艺水不够补充前几道消耗水时，要补充新水，所补薪水全部补充到筛浆池中。