專利名稱:非木材纖維酶法化機漿制漿方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非木材纖維酶法化機漿制漿方法。
背景技術(shù)：
目前國際上對化學(xué)機械漿的研究主要是以針葉木、闊葉木為主，國內(nèi)近年來也有對紅麻、蔗渣、麥草等非木材原料進行堿性過氧化氫機械漿(APMP)的研究，但是白度均達不到60％以上。
我國是以草類為主要原料的制漿國家，一般采用化學(xué)法制漿，如燒堿法，硫酸鹽法等，制漿得率一般在50％左右，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量黑液，難以有效地回收，造成江河流域的污染。加之草類纖維本身長度短，采用機械法制漿，在磨漿過程中會過渡切斷纖維而損傷紙漿強度。因此發(fā)展具有清潔備料加生物酶法加化學(xué)預(yù)處理的化機漿工藝，更適合于非木材原料來制備具有較高強度，較高白度的紙漿具有現(xiàn)實意義和環(huán)保意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種非木材纖維酶法化機漿制漿方法，克服現(xiàn)有技術(shù)中在制備非木材制漿中用燒堿法、硫酸鹽法所存在的大量黑液造成江河流域的污染的缺陷，解決傳統(tǒng)的化機漿處理非木材纖維白度、強度不高的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方法包括如下步驟(1)將原料撕裂切斷分絲，篩打除塵渣，搓碎，獲得長度為10～30mm，直徑為0.05～0.5mm的肉松狀短絲纖維；所說的原料為油棕櫚果殼纖維、紅麻纖維、蘆葦纖維、甘蔗、麥草中的一種或其混合物；(2)短絲纖維浸漬在含有助劑的水中，浸漬時間為60～80分鐘，浸漬溫度為70～80℃，讓植物灰份、色素，脫脂，丹寧和可水解物部分溶入水中，然后擠壓脫水，(壓縮比為5∶1)，將其送入熱浸機；所說的壓縮比指的是螺旋壓榨機進料端的第一螺旋槽的容積與最后一個螺旋槽的容積之比；
水與原料的重量比為水∶原料＝10～20∶1；所說的助劑為聚合氯化鋁和四氯酸，聚合氯化鋁的用量為纖維重量的0.1％--0.5％，四氯酸的用量為纖維重量的0.3％--0.5％。
(3)疏解熱浸，步驟(2)的原料在含有添加劑的水溶液中疏解熱浸，以水溶液的重量計，添加劑為1～2％的H2O2、3～7％的NaOH和0.4～1％的EDTA，在60～90℃的條件下進行首次熱浸，疏解熱浸時間為40～60分鐘，水料比為9～14∶1，重量比；(4)將疏解熱浸后的原料，調(diào)至重量濃度為15～25％，進行壓力磨漿，磨盤間隙0.3～0.5mm，磨漿后經(jīng)螺旋壓榨機，擠壓到重量濃度為10～15％；壓力磨漿機的液壓力為0.30～0.4mN；(5)磨后漿在65～75℃，pH為5～6的條件下加入酶粗液酶化處理90～120分鐘，所說的酶粗液為木聚糖酶粗液和木素過氧化物酶粗液的混合物；酶粗液的用量為木聚糖酶粗液10～20IU/g絕干原料；(寧夏和氏壁生物技術(shù)公司產(chǎn)的木聚糖酶，酶活15萬u/ml)木素過氧化物酶粗液1～2IU/g絕干原料；上海遠大過氧化物有限公司產(chǎn)。
所說的木聚糖酶粗液可采用市售產(chǎn)品；術(shù)語“絕干原料”指的是不計水份的植物纖維原料；(6)將酶反應(yīng)后的產(chǎn)物，在含有添加劑的水中浸漬，重量含固量為10～20％，以水溶液的重量計，添加劑為6～8％的H2O2，1～5％的NaOH，0.5％～1％的EDTA，1～2％的Na2SO3，0.2～0.6％的MgSO4，90～98℃的條件下浸漬30～70分鐘，然后在重量濃度為18～22％的條件下經(jīng)常壓磨漿，磨片間隙為0.15～0.3mm；(7)然后采用常規(guī)的方法洗滌，篩選，除渣，獲得酶法化機漿，白度可達78％以上，裂斷長在5200M以上。
本發(fā)明的優(yōu)點進行二次化學(xué)熱浸，可獲得良好的紙漿強度，白度增加34％，酶處理放在兩次化學(xué)熱浸之間，壓力磨漿后，優(yōu)點在于原料經(jīng)備料段分絲和壓力磨后，纖維初步分開，纖維表面積增加，使酶與纖維表面直接進行物理接觸的機率增多，又經(jīng)第一次化學(xué)浸漬，堿液擠壓溶出，纖維孔隙率增加，使酶向纖維內(nèi)部擴散和滲透作用增強，導(dǎo)致酶作用效率提高，酶處理又放在第二次化學(xué)預(yù)處理之前，可以有效地發(fā)揮酶處理對H2O2漂白的促進作用，改善非木材纖維的漂白性能，使酶法化機漿具有較高白度和穩(wěn)定性，得漿率在60％左右。
具體實施方式
實施例1(1)將油棕櫚果殼纖維撕裂切斷分絲，篩打除塵渣，搓碎，獲得長度為10mm，直徑為0.5mm的肉松狀短絲纖維；(2)短絲纖維浸漬在含有助劑的水中，浸漬時間為20分鐘，浸漬溫度為80℃，讓植物灰份、色素，脫脂，丹寧和可水解物部分溶入水中，然后擠壓脫水，壓縮比為5∶2，然后分絲帚化，將其送入第一道熱浸機；水與原料的重量比為水∶原料＝20∶1；所說的助劑為脫色絮凝劑聚合氯化鋁和四氯酸，聚合氯化鋁用量為短絲纖維重量的0.4％；四氯酸用量為短絲纖維重量的0.4％；(3)疏解熱浸，在步驟(2)的原料在含有添加劑的水溶液中疏解熱浸，以水溶液的重量計，添加劑為1％的H2O2、3％的NaOH和0.4％的EDTA，在60℃的條件下進行首次熱浸，疏解熱浸時間為40分鐘，水料比為9∶1，重量比；(4)將疏解熱浸后的產(chǎn)物，調(diào)至重量濃度為25％，進行壓力磨漿，磨盤間隙0.3mm，壓力磨漿機的液壓力為0.36mN，磨漿后，擠壓到重量濃度為15％；(5)磨后漿在75℃，pH為5.5的條件下加入酶粗液酶化處理120分鐘，所說的酶粗液為木聚糖酶粗液和木素過氧化物酶粗液的混合物；酶粗液的用量為木聚糖酶粗液20IU/g絕干原料；木素過氧化物酶粗液2IU/g絕干原料；(6)將酶反應(yīng)后的纖維，經(jīng)洗滌在含有添加劑的水中浸漬，重量濃度為20％，以水溶液的重量計，助劑為8％的H2O2，5％的NaOH，1％的EDTA，2％的Na2SO3，0.6％的MgSO4，98℃的條件下浸漬70分鐘，然后在重量濃度為22％的條件下磨漿，磨片間隙0.15mm；(7)然后采用常規(guī)的方法消潛，篩選，除渣，獲得酶法化機漿。
采用ISO2470——1997，ISO1974——1990標(biāo)準(zhǔn)進行檢測，白度為78％，裂斷長為5200M。
實施例2(1)將紅麻纖維和蘆葦纖維(1∶1，重量比)裂切分絲，篩打除塵渣，搓碎，獲得長度為20mm，直徑為0.08mm的肉松狀短絲纖維；(2)短絲纖維浸漬在含有助劑的水中，浸漬時間為60分鐘，浸漬溫度為70℃，讓植物灰份、色素，脫脂，單寧和可水解物部分溶入水中，然后擠壓脫水，壓縮比為5∶1，然后分絲帚化，將其送入第一道熱浸機；水與原料的重量比為水∶原料＝10∶1；所說的助劑為脫色絮凝劑聚合氯化鋁和四氯酸，聚合氯化鋁的用量為短絲纖維重量的0.2％；四氯酸用量為短絲纖維重量的0.3％；(3)疏解熱浸，在步驟(2)的原料在含有添加劑的水溶液中疏解熱浸，以水溶液的重量計，添加劑為2％的H2O2、7％的NaOH和1％的EDTA，在90℃的條件下進行首次熱浸，疏解熱浸時間為60分鐘，水料比為14∶1，重量比；(4)將疏解熱浸后的纖維，調(diào)至重量含固量為15％，進行壓力磨漿，壓力磨漿機的液壓力為0.4mN，磨片間隙0.3mm，磨漿后，擠壓到重量濃度為10％；(5)磨后漿在65℃，pH為6的條件下加入酶粗液酶化處理90分鐘，所說的酶粗液為木聚糖酶粗液和木素過氧化物酶粗液的混合物；酶粗液的用量為半纖維素酶粗液10IU/g絕干原料；木素過氧化物酶粗液0.1IU/g絕干原料；(6)將酶反應(yīng)后的產(chǎn)物擠壓后，在含有添加劑的水中浸漬，重量含固量為10％，以水溶液的重量計，助劑為6％的H2O2，1％的NaOH，0.5％的EDTA，1％的Na2SO3，0.2％的MgSO4，90℃的條件下浸漬30分鐘，然后在重量濃度為18％的條件下磨漿，磨片間隙0.05～0.2mm；(7)然后采用常規(guī)的方法消潛，篩選，除渣，獲得酶法化機漿。
采用ISO2470——1997，ISO1974——1990標(biāo)準(zhǔn)進行檢測，白度為80％，裂斷長為5200M。
權(quán)利要求
1.一種非木材纖維酶法化機漿制漿方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將原料撕裂切斷分絲，篩打除塵渣，搓碎，獲得長度為10～20mm，直徑為0.05～0.5mm的肉松狀短絲纖維；所說的原料為油棕櫚果殼纖維、紅麻纖維、蘆葦纖維、甘蔗、麥草中的一種或其混合物；(2)短絲纖維浸漬在含有助劑的溶液中，經(jīng)擠壓脫水，(壓縮比為5∶1)，然后分絲帚化；所說的助劑為脫色絮凝劑聚合氯化鋁和四氯酸；(3)步驟(2)的原料在含有添加劑的水溶液中疏解熱浸，以水溶液的重量計，添加劑為1～2％的H2O2、3～7％的NaOH和0.4～1％的EDTA，在60～90℃的條件下進行首次熱浸；(4)將疏解熱浸后的產(chǎn)物，經(jīng)壓力磨漿后，擠壓到重量含固量為10～15％；(5)磨后漿在65～75℃，pH為5～6的條件下加入酶粗液酶化處理90～120分鐘，所說的酶粗液為木聚糖酶粗液和木素過氧化物酶粗液的混合物；(6)將酶反應(yīng)后的產(chǎn)物，在含有添加劑的水中浸漬，重量濃度為10～20％，以水溶液的重量計，助劑為6～8％的H2O2，1～5％的NaOH，0.5％～1％的EDTA，1～2％的Na2SO3，0.2～0.6％的MgSO4，然后再常壓磨漿；(7)然后采用常規(guī)的方法洗滌，篩選，除渣，獲得酶法化機漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，短絲纖維浸漬在含有助劑的水中，浸漬時間為60～20分鐘，浸漬溫度為70～80℃，水與原料的重量比為水∶原料＝10～20∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，聚合氯化鋁的用量為纖維重量的0.1％--0.5％，四氯酸的用量為纖維重量的0.3％--0.5％。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，首次疏解熱浸時間為40～60分鐘，水料比為9～14∶1，重量比。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，將疏解熱浸后的產(chǎn)物，調(diào)至重量含固量為15～25％，磨漿。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，酶粗液的用量為木聚糖酶粗液10～20IU/g絕干原料；木素過氧化物酶粗液1～2IU/g絕干原料。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，將酶反應(yīng)后的產(chǎn)物，在含有添加劑的水中90～98℃的條件下浸漬30～70分鐘，然后在重量濃度為18～22％的條件下磨漿。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種非木材纖維酶法制漿方法，包括如下步驟(1)將原料裂切分絲，篩打除塵渣，搓碎，獲得肉松狀短絲纖維；(2)短絲纖維浸漬在含有助劑的水中，然后擠壓脫水；(3)步驟(2)的原料在含有添加劑的水溶液中疏解熱浸；(4)將疏解熱浸后的產(chǎn)物，磨漿，磨漿后，擠壓；(5)磨后漿加入酶粗液酶化處理；(6)將酶反應(yīng)后的產(chǎn)物，在含有添加劑的水中浸漬，然后磨漿；(7)然后采用常規(guī)的方法消潛，篩選，除渣，獲得酶法纖維漿。本發(fā)明采用二次化學(xué)熱浸，可獲得良好的紙漿強度，白度增加34％，得漿率在60％左右。
文檔編號C12S3/00GKCN1920167SQ200510029061
公開日2007年2月28日 申請日期2005年8月24日
發(fā)明者邊靜 申請人:邊靜導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan