CN1920169A - 一种以互花米草为原料进行苏打蒽醌蒸煮制造纸浆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于资源和轻工业领域，具体涉及一种以互花米草为原料进行苏打蒽醌蒸煮制造纸浆的方法。具体步骤为：原料互花米草的预处理，然后与互花米草干重6％－14％的氢氧化钠和0.01％－0.05％的蒽醌混合，投入到纸浆蒸煮锅中，按照液比为1∶3－1∶10加水，封闭蒸煮锅用高压蒸汽蒸煮，蒸煮到压力0.07MPa左右下进行小放气，然后关闭放气阀，在锅内压力为0.105－0.495MPa，温度为120－160℃下，保温蒸煮0.5－2小时，放锅、洗浆，即得粗纸浆用于后续造纸。本发明充分实现了互花米草的资源化、减量化和无害化的利用，将造成生态环境和海洋经济的害草－互花米草转化成为一种造纸原料。
Description
技术领域
本发明属于资源与轻工业技术领域，具体涉及一种以互花米草为原料进行苏打蒽醌蒸煮制造纸浆的方法。
背景技术
互花米草(Spartina aterniflora)原产于美国，是一种生长在潮间带的多年盐沼植物。互花米草植株粗壮高大，根系异常发达，地面高度一般可达1.0～2.0m，根系深入土壤中可达1.5m左右，具有较强的抗风消浪、保滩护岸、促淤造陆、绿化海滩的作用。我国沿海地区当时经常受到风暴潮、台风等自然灾害袭击，沿海地区经济和人民生命财产受到极大危害。1980年初互花米草引入我国沿海滩涂，在保滩护岸、促淤造陆、促进沿海地区经济发展、生态环境的改善和减灾等多方面做出了重大贡献，但经过20多年的发展，互花米草在我国沿海地区形成5万hm2以上的外来入侵种优势群落，给沿海地区带来一系列的负面影响。互花米草作为一个具有极强繁殖能力的外来物种，其生长旺，繁殖快，植株高而密，与本土物种竞争激烈，改变了淤泥质光滩的景观和本土物种的栖息环境，譬如互花米草侵占滩涂贝类养殖的场所，导致贝类在密集的米草草滩中无法自由活动，将康生长，甚至会窒息死亡；一些贝类不得不迁移至米草草滩外；一些港区也由于互花米草的侵入淤积加快，影响船只出入。在夏秋季互花米草的落叶随着潮水四处漂移，进入滩涂或浅海的藻类养殖地，就会对紫菜，海带等海藻的生产与产品的质量产生一定的影响。
目前治理互花米草的措施有：(1)物理方法，主要是人工及机械清除，消耗的人力物力大、效率低下；(2)化学方法，使用除草剂，但除草剂通常只能清除地表以上部分，对于滩涂土壤中的种子和根系效果较差，并且存在污染问题；(3)生物方法，使用动物天敌和致病微生物的生物防治尚在实验阶段，作为外来入侵种其天敌和致病微生物也是外来种，存在极大的生态风险。这些措施存在诸多弊端和不足，不能从根本上治理互花米草。面对如此巨大生物量的互花米草，将其看成一种造纸原料资源利用，目前在国内外未有报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高海滩空间资源经济效益、生态效益和改善生态环境的以互花米草为原料进行苏打蒽醌蒸煮制造纸浆的方法。
本发明提出的以互花米草为原料进行苏打蒽醌蒸煮制造纸浆的方法，首先对原料互花米草进行预处理，接着加入氢氧化钠、蒽醌混合装锅，并按照液比为1∶3-1∶10加水，封闭蒸煮锅用高压蒸汽蒸煮，在115℃左右温度下进行小放气，然后关闭放气阀，继续在120-160℃温度下，保温蒸煮0.5-2小时后放锅，对放锅后浆料进行洗浆，即得粗纸浆用于后续造纸，洗涤的黑液进行后续处理。其具体步骤如下：、
(1)原料互花米草粉碎预处理；
(2)向步骤(1)所得的预处理互花米草原料中加入氢氧化钠、蒽醌，混合得到蒸煮原料，将蒸煮原料投入到纸浆蒸煮容器中，其中：氢氧化钠的加入量为互花米草干重的6-14％，蒽醌的加入量为互花米草干重的0.01-0.05％；
(3)向步骤(2)中的蒸煮原料中加水，保证水与互花米草的绝干重量比为3∶1-10∶1；
(4)封闭蒸煮锅，采用压力为0.30-0.50MPa的蒸汽进行蒸煮，当蒸煮到锅内压力为0.05-0.08MPa，温度为115-118℃进行小放气，然后关闭放气阀，在锅内压力为0.105-0.495MPa，温度为120-160℃下，进行保温蒸煮，蒸煮时间为0.5-2小时，放锅，洗浆，即得粗纸浆用于后续造纸，洗涤的黑液进行后续处理。
本发明中，在蒸煮锅内压力为0.105-0.495MPa，温度120-130℃低温条件下保温蒸煮，以便提高得浆率，降低能耗。
本发明中，所述的互花米草原料的粉碎预处理可以采取以下常规方法：将收割后的互花米草地上部分，通过人工或机械方法切成2～3cm的小段；或者通过秸秆搓揉粉碎机对其进行预处理等。
本发明的优点：充分实现了互花米草的资源化、减量化和无害化的利用，将造成生态环境和海洋经济的害草——互花米草转化成为一种造纸原料。由于受自然条件的影响，全国互花米草的单位面积生产力差别较大，但是根据目前的研究基本在2-5kg/(干物质)范围内，取平均数据3kg/m2(干物质)；全国目前有互花米草面积80-100万亩，考虑生态保护等多种因素影响，按收获率80％计算，取70万亩收获面积；综合以上两个方面的考虑，单纯考虑自然群落，全国每年可以收获互花米草生物质资源量达到14万吨(干物质)。根据研究互花米草干物质得浆率40％-60％，而木材得浆率在50％-80％，这样每年全国得互花米草用于造纸，可以替代造纸的木材6-8万吨，有利保护我国稀缺的森林资源。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1：取切碎成2～3cm的互花米草小段绝干重量13.2081g、混合纯度96％的氢氧化钠1.0652g和蒽醌0.0066g，得到蒸煮原料，将蒸煮原料投入小的不锈钢蒸煮罐，向蒸煮原料中加水39.6243g，放入蒸煮锅内采用0.3MPa蒸汽蒸煮，当蒸煮锅内压力为0.08MPa，罐内温度达到115℃下进行小放气，关闭放气阀，然后在126℃温度下保温蒸煮1.5小时，放锅、洗浆，经洗涤后可获得粗浆8.3144g，得浆率62.95％，卡伯值32.74。
实施例2：取切碎成2～3cm的互花米草小段绝干重量13.2081g，混合纯度96％的氢氧化钠1.4202g和蒽醌0.0066g，得到蒸煮原料，投入小的不锈钢蒸煮罐，，向蒸煮原料中加水66.0405g，放入蒸煮锅内采用0.3MPa蒸汽蒸煮，当蒸煮锅内压力为0.08MPa，罐内温度达到118℃进行小放气，关闭放气阀，然后在136℃温度下保温蒸煮1小时，放锅、洗浆，经洗涤后可获得粗浆7.9293g，得浆率60.03％，卡伯值29.16。
实施例3：取切碎成2～3cm的互花米草小段绝干重量13.2081g，混合纯度96％的氢氧化钠1.7752g和蒽醌0.0026g，得到蒸煮原料，向蒸煮原料中加水132.081g，投入小的不锈钢蒸煮罐，放入蒸煮锅内采用0.3MPa蒸汽蒸煮，当蒸煮锅内压力为0.07MPa，罐内温度达到116℃进行小放气，关闭放气闭，然后在160℃温度下蒸煮0.5小时，放锅、洗浆。经洗涤后可获得粗浆6.7064g，得浆率50.78％，卡伯值27.93。
实施例4：取切碎成2～3cm的互花米草小段绝干重量13.2081g，混合纯度96％的氢氧化钠2.1303g和蒽醌0.0013g，得到蒸煮原料，向蒸煮原料中加水92.4567g，投入小的不锈钢蒸煮罐，，放入蒸煮锅内采用0.3MPa蒸汽蒸煮，当蒸煮锅内压力为0.06MPa，罐内温度达到115℃进行小放气，关闭放气闭，然后在145℃温度下蒸煮1.2小时，放锅、洗浆。经洗涤后可获得粗浆6.7656g，得浆率51.22％，卡伯值19.27。
实施例5：取切碎成2～3cm的互花米草小段绝干重量13.2081g，混合纯度96％的氢氧化钠1.8491g和蒽醌0.0066g，得到蒸煮原料，向蒸煮原料中加水46.4162g，投入小的不锈钢蒸煮罐，放入蒸煮锅内采用0.3MPa蒸汽蒸煮，当蒸煮锅内压力为0.07MPa，罐内温度达到116℃进行小放气，关闭放气闭，然后在120℃，保温蒸煮2小时，放锅、洗浆。经洗涤后可获得粗浆6.5770g，得浆率49.80％，卡伯值17.96。
Claims (3)
1、一种以互花米草为原料进行苏打蒽醌蒸煮制造纸浆的方法，其特征在于具体步骤如下：、
(1)原料互花米草粉碎预处理；
(2)向步骤(1)所得的预处理互花米草原料中加入氢氧化钠、蒽醌，混合得到蒸煮原料，将蒸煮原料投入到纸浆蒸煮容器中，其中：氢氧化钠的加入量为互花米草干重的6-14％，蒽醌的加入量为互花米草干重的0.01-0.05％；
(3)向步骤(2)中的蒸煮原料中加水，水与互花米草的重量比为3∶1-10∶1；
(4)封闭蒸煮锅，采用压力为0.30-0.50MPa的蒸汽进行蒸煮，当蒸煮到锅内压力为0.05-0.08MPa，温度为115-118℃时，进行小放气，然后关闭放气阀，在锅内压力为0.105-0.495MPa，温度为120-160℃下，进行保温蒸煮，蒸煮时间为0.5-2小时，放锅，洗浆，即得粗纸浆用于后续造纸。
2、根据权利要求1所述的以互花米草为原料进行苏打蒽醌蒸煮制造纸浆的方法，其特征在于蒸煮锅内压力为0.105-0.17MPa，温度为120-130℃下，进行保温蒸煮。
3、根据权利要求1所述的以互花米草为原料进行苏打蒽醌蒸煮制造纸浆的方法，其特征在于所述互花米草原料粉碎预处理采取：将收割后的互花米草地上部分，通过人工或机械方法切成2～3cm的小段；或者通过秸秆搓揉粉碎机对其进行预处理。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN101449942B (zh) * | 2007-12-05 | 2012-10-03 | 山东福荫造纸环保科技有限公司 | 一种本色卫生纸及其制备方法 |
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2006
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