禾本科類冷漬制漿與漂白工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制漿漂白工藝，特別公開(kāi)了一種禾本科類冷漬制漿與漂白工藝。該禾本科類冷漬制漿與漂白工藝，以禾本科類植物為原料，其特征為：將原料進(jìn)行破碎、除雜和分離，得到制漿原料；向制漿原料中加入冷水、氫氧化鈉溶液和甘油/植物油。冷漬后加清水?dāng)D水；然后加入磷酸和水，進(jìn)行二次冷漬、二次擠水；最后往制漿原料中加入雙氧水，磨漿漂白得到制漿纖維。本發(fā)明步驟簡(jiǎn)單，不用外部熱能，消除了空氣污染，降低了化學(xué)藥品用量，更降低了制漿中的水用量，并解決了制漿的水回用問(wèn)題，提高了纖維的得率，適于廣泛推廣應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】
禾本科類冷潰制漿與漂白工藝
[0001](— )
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種制漿漂白工藝，特別涉及一種禾本科類冷漬制漿與漂白工藝。
[0002](二)
【背景技術(shù)】
我國(guó)的造紙，基本走向了利用廢紙?jiān)旒埖臅r(shí)代，我國(guó)是世界上利用廢紙?jiān)旒埖拇髧?guó)，廢紙脫墨的水污染嚴(yán)重不說(shuō)，在造紙的過(guò)程中，得加入大量的增白劑，特別是生活用紙和孩子們用的書(shū)本、作業(yè)本紙等，已對(duì)人類的健康造成了極大地危害......從古人制漿到傳統(tǒng)的制漿都是一種有著污染的制漿方法。古人在制漿過(guò)程中，漬已石灰，蒸令極熱，浣之。也就是說(shuō)，把制漿原料浸泡于石灰水中，利用石灰的堿性來(lái)軟化纖維，再利用鍋蒸煮，然后洗滌。主要是洗滌出制漿原料中的非纖維和色素，洗出的水，也就是我們現(xiàn)在的黑液和中段水。古人把水排到了河內(nèi)，還起不到多大的污染河道，因?yàn)樯a(chǎn)量低，都是手工作坊，不像現(xiàn)在的工業(yè)化生產(chǎn)。
[0003]現(xiàn)在的制漿過(guò)程和古人的制漿基本相同，只不過(guò)現(xiàn)在把低溫變成了高溫，把石灰的低堿變成了今天的更強(qiáng)堿，都是同樣洗滌，把纖維和色素洗出來(lái)，達(dá)到造紙的目的。
[0004]非纖維和色素是必須要除去的，這是根本所在，也是制漿的天敵。非纖維，色素，膠等物質(zhì)是在光合作用下天然生成的，它們?nèi)哂鰤A后都會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)與變化，在高溫，高堿的情況下，都會(huì)溶為一體，成為了今天難治理的黑液和中段水。
[0005]色素，是植物秸桿中的血液，不同的秸桿，它存在的位置與多少都是不一樣的，比如，麥草，稻草等。與帶皮的棉桿，麻桿，楊木等都有很多的區(qū)別.麥草，稻草等植物秸桿，它們的色素存在秸桿的整體中。而棉桿，麻桿，楊木等，它們的色素90%存在外皮之中，它們主要是靠外皮來(lái)傳遞水分，比如楊樹(shù)，在它的樹(shù)干中剝一小段皮后，他就會(huì)死去，這是自然存在的。
[0006]在制漿過(guò)程中，麻桿，楊樹(shù)，竹柳等植物都是剝皮的，它們?cè)谥茲{漂白中就會(huì)節(jié)省不少的過(guò)氧化氫，而麥草稻草就不同了，它們的色素多就會(huì)消耗過(guò)氧化氫多，工藝也復(fù)雜。色素是制漿中的主要影響物質(zhì)。
[0007](三)

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種無(wú)空氣污染、纖維收率高的禾本科類冷漬制漿與漂白工藝。
[0008]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種禾本科類冷漬制漿與漂白工藝，以禾本科類植物為原料，包括如下步驟:
(I)將原料進(jìn)行破碎、除雜和分離，得到制漿原料；
(2 )向制漿原料中加入冷水、氫氧化鈉溶液和甘油/植物油，冷漬90min;
(3)將冷漬后制漿原料加清水后擠水；
(4)向擠水后的制漿原料中加入磷酸和水，進(jìn)行二次冷漬90min；
(5)對(duì)制漿原料進(jìn)行二次擠水；
(6)往制漿原料中加入雙氧水，用高濃磨磨漿漂白90min，最后得到制漿纖維。
[0009]本發(fā)明的更優(yōu)技術(shù)方案為: 所述禾本科類植物為麥草、稻草、玉米桿、棉桿、葦子、竹子或麻。
[0010]步驟(I)中，采用破草除雜分離機(jī)對(duì)原料進(jìn)行處理，除雜出的原料作為有機(jī)肥的原料;破草除雜分離機(jī)，是一臺(tái)碎草與分離為一體的設(shè)備，制漿原料碎解的好，除雜率高達(dá)20-30%。
[0011]步驟(2)中，制漿原料、水、氫氧化鈉和甘油/植物油的重量配比為100:100-200:1-10:0.1-0.5，冷漬在臥式螺旋大罐中進(jìn)行，完成第一次軟化。
[0012]步驟(3)和步驟(5)中，擠水得到的廢水和步驟(I)中除雜出的原料混合，發(fā)酵有機(jī)月巴;擠水、浸漬后的高濃度原料不加水是擠不出水的，因此需要加少量清水，而擠出的水濃有色;二次擠水則不用加水，用擠漿機(jī)即可把原料中很少的水?dāng)D出。
[0013]步驟(4)中，制漿原料、磷酸和水的重量比為100:1-2:1-10，二次冷漬在臥式螺旋大罐中進(jìn)行，完成第二次軟化。
[0014]步驟(6)中，制漿原料和雙氧水的重量比為100:1-5，用高濃磨把制漿原料一次磨成細(xì)纖維，利用高濃磨搓磨產(chǎn)生的熱能在臥式螺旋大罐中進(jìn)行漂白。
[0015]本發(fā)明根據(jù)牛的多胃反應(yīng)機(jī)理為依據(jù)，借用了古人與傳統(tǒng)制漿的理論，衍生了今天的清潔制漿工藝。清潔制漿就是在色素，木素之間，在植物秸桿存在的各種物質(zhì)中去尋找答案，而不是在高堿，高溫中去尋找答案，如果植物秸桿在高堿，高溫中去蒸煮，就體會(huì)不到色素對(duì)纖維的難漂性，如果楊樹(shù)不去皮，就得不到APMP制漿工藝的成功性。當(dāng)然從古至今都離不開(kāi)堿和熱，本發(fā)明利用古人的低堿，在機(jī)械中尋找熱能。牛的多胃反應(yīng)機(jī)理就告訴了我們這個(gè)道理。
[0016]牛有四個(gè)胃室:瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃、真胃(也叫皺胃)。牛吃草后，經(jīng)過(guò)多胃反應(yīng)，排出的糞便多是纖維和纖維束，當(dāng)然，牛的內(nèi)部寄生有大量的微生物，形成一定的微生物區(qū)系，可是它的各個(gè)胃室內(nèi)并不存在高堿，高酸，高溫，PH值基本為中性，它能讓草類變成纖維和纖維束，光靠微生物和一定的酶是完不成草的轉(zhuǎn)變的，主要還是靠它胃室里的物理功能。微生物和酶只能為輔，才使麥、稻草等衍生為纖維和纖維束。這樣看來(lái)，牛的多胃反應(yīng)就是一臺(tái)組合的機(jī)器，這很清楚的告訴我們，制漿不需要高堿，高溫，借用物理的功能再加上原料的優(yōu)化，在低堿的情況下照樣能生產(chǎn)出合格的紙漿來(lái)。
[0017]本發(fā)明步驟簡(jiǎn)單，不用外部熱能，消除了空氣污染，降低了化學(xué)藥品用量，更降低了制漿中的水用量，并解決了制漿的水回用問(wèn)題，提高了纖維的得率，適于廣泛推廣應(yīng)用。
[0018](四)
【具體實(shí)施方式】
實(shí)施例1:以玉米稻桿制楽過(guò)程為例
玉米秸桿本身葉多，皮多，灰塵多，是一種制漿難度大的原料。
[0019](I)玉米秸桿進(jìn)入碎草除雜分離機(jī)后，分離出的雜質(zhì)高達(dá)40%，除后的雜質(zhì)落入設(shè)備底部的螺旋中被送到有機(jī)肥工段，所利用的制漿原料被自動(dòng)噴到另一個(gè)螺旋管內(nèi)；
(2)在螺旋管內(nèi)加入冷水、氫氧化鈉和甘油/植物油后，制漿原料落入臥式螺旋大罐內(nèi)，高濃度漬浸90分鐘，重量百分比為:制漿原料:水:氫氧化鈉:甘油/植物油= 100:200:10:
0.5；
(3)軟化后的制漿原料有螺旋管送入擠漿機(jī)，這時(shí)加入一定的少清水，才能擠出一點(diǎn)水，擠出的水很濃有色;擠出的水用水栗送到有機(jī)肥工段；
(4)擠出的制漿原料落入螺旋管內(nèi)，這時(shí)加入磷酸和少清水，原料落入臥式螺旋大罐內(nèi)浸漬90分鐘，重量百分比為:制漿原料:磷酸:水=100:2:10；
(5)擠水，就是把軟化后的制漿原料進(jìn)行第二次擠水，擠出的水濃而色淺。擠后的水用水栗送到有機(jī)肥工段；
(6)擠后的制漿原料落入螺旋管內(nèi)，這時(shí)加入過(guò)氧化氫，原料被送入高濃磨漿機(jī)，在磨漿的同時(shí)，產(chǎn)生大量的熱能，完全滿足過(guò)氧化氫漂白的熱能。制漿原料在臥式螺旋大罐內(nèi)反應(yīng)90分鐘，制漿原料會(huì)變成白纖維。重量百分比為:制漿原料:過(guò)氧化氫=100: 5;
(7)漂白后的纖維送入造紙車間。
[0020]實(shí)施例2:以麥草秸桿制漿過(guò)程為例
(1)麥草秸桿進(jìn)入碎草除雜分離機(jī)后，分離出的雜質(zhì)達(dá)15%，除后的雜質(zhì)落入設(shè)備底部的螺旋中被送到有機(jī)肥工段，所利用的制漿原料被自動(dòng)噴到另一個(gè)螺旋管內(nèi)；
(2)在螺旋管內(nèi)加入冷水、氫氧化鈉和甘油/植物油后，制漿原料落入臥式螺旋大罐內(nèi)，高濃度漬浸90分鐘，重量百分比為:制漿原料:水:氫氧化鈉:甘油/植物油=100:100:1:0.1;
(3)軟化后的制漿原料有螺旋管送入擠漿機(jī)，這時(shí)加入一定的少清水，才能擠出一點(diǎn)水，擠出的水很濃有色;擠出的水用水栗送到有機(jī)肥工段；
(4)擠出的制漿原料落入螺旋管內(nèi)，這時(shí)加入磷酸和少清水，原料落入臥式螺旋大罐內(nèi)浸漬90分鐘，重量百分比為:制漿原料:磷酸:水=100:1:1;
(5)擠水，就是把軟化后的制漿原料進(jìn)行第二次擠水，擠出的水濃而色淺。擠后的水用水栗送到有機(jī)肥工段；
(6)擠后的制漿原料落入螺旋管內(nèi)，這時(shí)加入過(guò)氧化氫，原料被送入高濃磨漿機(jī)，在磨漿的同時(shí)，產(chǎn)生大量的熱能，完全滿足過(guò)氧化氫漂白的熱能。制漿原料在臥式螺旋大罐內(nèi)反應(yīng)90分鐘，制漿原料會(huì)變成白纖維。重量百分比為:制漿原料:過(guò)氧化氫=100: I;
(7)漂白后的纖維送入造紙車間。
[0021]實(shí)施例:以棉桿制漿過(guò)程為例
(1)棉桿進(jìn)入碎草除雜分離機(jī)后，分離出的雜質(zhì)高達(dá)25%，除后的雜質(zhì)落入設(shè)備底部的螺旋中被送到有機(jī)肥工段，所利用的制漿原料被自動(dòng)噴到另一個(gè)螺旋管內(nèi)；
(2)在螺旋管內(nèi)加入冷水、氫氧化鈉和甘油/植物油后，制漿原料落入臥式螺旋大罐內(nèi)，高濃度漬浸90分鐘，重量百分比為:制漿原料:水:氫氧化鈉:甘油/植物油=100:150:5:0.3;
(3)軟化后的制漿原料有螺旋管送入擠漿機(jī)，這時(shí)加入一定的少清水，才能擠出一點(diǎn)水，擠出的水很濃有色;擠出的水用水栗送到有機(jī)肥工段；
(4)擠出的制漿原料落入螺旋管內(nèi)，這時(shí)加入磷酸和少清水，原料落入臥式螺旋大罐內(nèi)浸漬90分鐘，重量百分比為:制漿原料:磷酸:水=100:1.5:5；
(5)擠水，就是把軟化后的制漿原料進(jìn)行第二次擠水，擠出的水濃而色淺。擠后的水用水栗送到有機(jī)肥工段；
(6)擠后的制漿原料落入螺旋管內(nèi)，這時(shí)加入過(guò)氧化氫，原料被送入高濃磨漿機(jī)，在磨漿的同時(shí)，產(chǎn)生大量的熱能，完全滿足過(guò)氧化氫漂白的熱能。制漿原料在臥式螺旋大罐內(nèi)反應(yīng)90分鐘，制漿原料會(huì)變成白纖維。重量百分比為:制漿原料:過(guò)氧化氫=100: 3;
(7)漂白后的纖維送入造紙車間。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種禾本科類冷漬制漿與漂白工藝，以禾本科類植物為原料，其特征為，包括如下步驟:(I)將原料進(jìn)行破碎、除雜和分離，得到制漿原料；(2)向制漿原料中加入冷水、氫氧化鈉溶液和甘油/植物油，冷漬90min; (3)將冷漬后制漿原料加清水后擠水;(4)向擠水后的制漿原料中加入磷酸和水，進(jìn)行二次冷漬90min; (5)對(duì)制漿原料進(jìn)行二次擠水；(6)往制漿原料中加入雙氧水，用高濃磨磨漿漂白90min，最后得到制漿纖維。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禾本科類冷漬制漿與漂白工藝，其特征在于:所述禾本科類植物為麥草、稻草、玉米桿、棉桿、葦子、竹子或麻。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禾本科類冷漬制漿與漂白工藝，其特征在于:步驟(I)中，采用破草除雜分離機(jī)對(duì)原料進(jìn)行處理，除雜出的原料作為有機(jī)肥的原料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禾本科類冷漬制漿與漂白工藝，其特征在于:步驟(2)中，制漿原料、水、氫氧化鈉和甘油/植物油的重量配比為100:100-200:1-10:0.1-0.5，冷漬在臥式螺旋大罐中進(jìn)行。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禾本科類冷漬制漿與漂白工藝，其特征在于:步驟(3)和步驟(5)中，擠水得到的廢水和步驟(I)中除雜出的原料混合，發(fā)酵有機(jī)肥。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禾本科類冷漬制漿與漂白工藝，其特征在于:步驟(4)中，制漿原料、磷酸和水的重量比為100:1 -2:1 -1 O，二次冷漬在臥式螺旋大罐中進(jìn)行。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禾本科類冷漬制漿與漂白工藝，其特征在于:步驟(6)中，制漿原料和雙氧水的重量比為100:1-5，漂白在臥式螺旋大罐中進(jìn)行。
【文檔編號(hào)】D21B1/00GK106049148SQ201610359200
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】劉長(zhǎng)如
【申請(qǐng)人】劉長(zhǎng)如