禾本科类冷渍制浆与漂白工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种制浆漂白工艺，特别公开了一种禾本科类冷渍制浆与漂白工艺。该禾本科类冷渍制浆与漂白工艺，以禾本科类植物为原料，其特征为：将原料进行破碎、除杂和分离，得到制浆原料；向制浆原料中加入冷水、氢氧化钠溶液和甘油/植物油。冷渍后加清水挤水；然后加入磷酸和水，进行二次冷渍、二次挤水；最后往制浆原料中加入双氧水，磨浆漂白得到制浆纤维。本发明步骤简单，不用外部热能，消除了空气污染，降低了化学药品用量，更降低了制浆中的水用量，并解决了制浆的水回用问题，提高了纤维的得率，适于广泛推广应用。
【专利说明】
禾本科类冷溃制浆与漂白工艺
[0001](— )
技术领域
本发明涉及一种制浆漂白工艺，特别涉及一种禾本科类冷渍制浆与漂白工艺。
[0002](二)
【背景技术】
我国的造纸，基本走向了利用废纸造纸的时代，我国是世界上利用废纸造纸的大国，废纸脱墨的水污染严重不说，在造纸的过程中，得加入大量的增白剂，特别是生活用纸和孩子们用的书本、作业本纸等，已对人类的健康造成了极大地危害......从古人制浆到传统的制浆都是一种有着污染的制浆方法。古人在制浆过程中，渍已石灰，蒸令极热，浣之。也就是说，把制浆原料浸泡于石灰水中，利用石灰的碱性来软化纤维，再利用锅蒸煮，然后洗涤。主要是洗涤出制浆原料中的非纤维和色素，洗出的水，也就是我们现在的黑液和中段水。古人把水排到了河内，还起不到多大的污染河道，因为生产量低，都是手工作坊，不像现在的工业化生产。
[0003]现在的制浆过程和古人的制浆基本相同，只不过现在把低温变成了高温，把石灰的低碱变成了今天的更强碱，都是同样洗涤，把纤维和色素洗出来，达到造纸的目的。
[0004]非纤维和色素是必须要除去的，这是根本所在，也是制浆的天敌。非纤维，色素，胶等物质是在光合作用下天然生成的，它们三者遇碱后都会发生化学反应与变化，在高温，高碱的情况下，都会溶为一体，成为了今天难治理的黑液和中段水。
[0005]色素，是植物秸杆中的血液，不同的秸杆，它存在的位置与多少都是不一样的，比如，麦草，稻草等。与带皮的棉杆，麻杆，杨木等都有很多的区别.麦草，稻草等植物秸杆，它们的色素存在秸杆的整体中。而棉杆，麻杆，杨木等，它们的色素90%存在外皮之中，它们主要是靠外皮来传递水分，比如杨树，在它的树干中剥一小段皮后，他就会死去，这是自然存在的。
[0006]在制浆过程中，麻杆，杨树，竹柳等植物都是剥皮的，它们在制浆漂白中就会节省不少的过氧化氢，而麦草稻草就不同了，它们的色素多就会消耗过氧化氢多，工艺也复杂。色素是制浆中的主要影响物质。
[0007](三)
【发明内容】
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种无空气污染、纤维收率高的禾本科类冷渍制浆与漂白工艺。
[0008]本发明是通过如下技术方案实现的:
一种禾本科类冷渍制浆与漂白工艺，以禾本科类植物为原料，包括如下步骤:
(I)将原料进行破碎、除杂和分离，得到制浆原料；
(2 )向制浆原料中加入冷水、氢氧化钠溶液和甘油/植物油，冷渍90min;
(3)将冷渍后制浆原料加清水后挤水；
(4)向挤水后的制浆原料中加入磷酸和水，进行二次冷渍90min；
(5)对制浆原料进行二次挤水；
(6)往制浆原料中加入双氧水，用高浓磨磨浆漂白90min，最后得到制浆纤维。
[0009]本发明的更优技术方案为: 所述禾本科类植物为麦草、稻草、玉米杆、棉杆、苇子、竹子或麻。
[0010]步骤(I)中，采用破草除杂分离机对原料进行处理，除杂出的原料作为有机肥的原料;破草除杂分离机，是一台碎草与分离为一体的设备，制浆原料碎解的好，除杂率高达20-30%。
[0011]步骤(2)中，制浆原料、水、氢氧化钠和甘油/植物油的重量配比为100:100-200:1-10:0.1-0.5，冷渍在卧式螺旋大罐中进行，完成第一次软化。
[0012]步骤(3)和步骤(5)中，挤水得到的废水和步骤(I)中除杂出的原料混合，发酵有机月巴;挤水、浸渍后的高浓度原料不加水是挤不出水的，因此需要加少量清水，而挤出的水浓有色;二次挤水则不用加水，用挤浆机即可把原料中很少的水挤出。
[0013]步骤(4)中，制浆原料、磷酸和水的重量比为100:1-2:1-10，二次冷渍在卧式螺旋大罐中进行，完成第二次软化。
[0014]步骤(6)中，制浆原料和双氧水的重量比为100:1-5，用高浓磨把制浆原料一次磨成细纤维，利用高浓磨搓磨产生的热能在卧式螺旋大罐中进行漂白。
[0015]本发明根据牛的多胃反应机理为依据，借用了古人与传统制浆的理论，衍生了今天的清洁制浆工艺。清洁制浆就是在色素，木素之间，在植物秸杆存在的各种物质中去寻找答案，而不是在高碱，高温中去寻找答案，如果植物秸杆在高碱，高温中去蒸煮，就体会不到色素对纤维的难漂性，如果杨树不去皮，就得不到APMP制浆工艺的成功性。当然从古至今都离不开碱和热，本发明利用古人的低碱，在机械中寻找热能。牛的多胃反应机理就告诉了我们这个道理。
[0016]牛有四个胃室:瘤胃、网胃、瓣胃、真胃(也叫皱胃)。牛吃草后，经过多胃反应，排出的粪便多是纤维和纤维束，当然，牛的内部寄生有大量的微生物，形成一定的微生物区系，可是它的各个胃室内并不存在高碱，高酸，高温，PH值基本为中性，它能让草类变成纤维和纤维束，光靠微生物和一定的酶是完不成草的转变的，主要还是靠它胃室里的物理功能。微生物和酶只能为辅，才使麦、稻草等衍生为纤维和纤维束。这样看来，牛的多胃反应就是一台组合的机器，这很清楚的告诉我们，制浆不需要高碱，高温，借用物理的功能再加上原料的优化，在低碱的情况下照样能生产出合格的纸浆来。
[0017]本发明步骤简单，不用外部热能，消除了空气污染，降低了化学药品用量，更降低了制浆中的水用量，并解决了制浆的水回用问题，提高了纤维的得率，适于广泛推广应用。
[0018](四)
【具体实施方式】
实施例1:以玉米稻杆制楽过程为例
玉米秸杆本身叶多，皮多，灰尘多，是一种制浆难度大的原料。
[0019](I)玉米秸杆进入碎草除杂分离机后，分离出的杂质高达40%，除后的杂质落入设备底部的螺旋中被送到有机肥工段，所利用的制浆原料被自动喷到另一个螺旋管内；
(2)在螺旋管内加入冷水、氢氧化钠和甘油/植物油后，制浆原料落入卧式螺旋大罐内，高浓度渍浸90分钟，重量百分比为:制浆原料:水:氢氧化钠:甘油/植物油= 100:200:10:
0.5；
(3)软化后的制浆原料有螺旋管送入挤浆机，这时加入一定的少清水，才能挤出一点水，挤出的水很浓有色;挤出的水用水栗送到有机肥工段；
(4)挤出的制浆原料落入螺旋管内，这时加入磷酸和少清水，原料落入卧式螺旋大罐内浸渍90分钟，重量百分比为:制浆原料:磷酸:水=100:2:10；
(5)挤水，就是把软化后的制浆原料进行第二次挤水，挤出的水浓而色浅。挤后的水用水栗送到有机肥工段；
(6)挤后的制浆原料落入螺旋管内，这时加入过氧化氢，原料被送入高浓磨浆机，在磨浆的同时，产生大量的热能，完全满足过氧化氢漂白的热能。制浆原料在卧式螺旋大罐内反应90分钟，制浆原料会变成白纤维。重量百分比为:制浆原料:过氧化氢=100: 5;
(7)漂白后的纤维送入造纸车间。
[0020]实施例2:以麦草秸杆制浆过程为例
(1)麦草秸杆进入碎草除杂分离机后，分离出的杂质达15%，除后的杂质落入设备底部的螺旋中被送到有机肥工段，所利用的制浆原料被自动喷到另一个螺旋管内；
(2)在螺旋管内加入冷水、氢氧化钠和甘油/植物油后，制浆原料落入卧式螺旋大罐内，高浓度渍浸90分钟，重量百分比为:制浆原料:水:氢氧化钠:甘油/植物油=100:100:1:0.1;
(3)软化后的制浆原料有螺旋管送入挤浆机，这时加入一定的少清水，才能挤出一点水，挤出的水很浓有色;挤出的水用水栗送到有机肥工段；
(4)挤出的制浆原料落入螺旋管内，这时加入磷酸和少清水，原料落入卧式螺旋大罐内浸渍90分钟，重量百分比为:制浆原料:磷酸:水=100:1:1;
(5)挤水，就是把软化后的制浆原料进行第二次挤水，挤出的水浓而色浅。挤后的水用水栗送到有机肥工段；
(6)挤后的制浆原料落入螺旋管内，这时加入过氧化氢，原料被送入高浓磨浆机，在磨浆的同时，产生大量的热能，完全满足过氧化氢漂白的热能。制浆原料在卧式螺旋大罐内反应90分钟，制浆原料会变成白纤维。重量百分比为:制浆原料:过氧化氢=100: I;
(7)漂白后的纤维送入造纸车间。
[0021]实施例:以棉杆制浆过程为例
(1)棉杆进入碎草除杂分离机后，分离出的杂质高达25%，除后的杂质落入设备底部的螺旋中被送到有机肥工段，所利用的制浆原料被自动喷到另一个螺旋管内；
(2)在螺旋管内加入冷水、氢氧化钠和甘油/植物油后，制浆原料落入卧式螺旋大罐内，高浓度渍浸90分钟，重量百分比为:制浆原料:水:氢氧化钠:甘油/植物油=100:150:5:0.3;
(3)软化后的制浆原料有螺旋管送入挤浆机，这时加入一定的少清水，才能挤出一点水，挤出的水很浓有色;挤出的水用水栗送到有机肥工段；
(4)挤出的制浆原料落入螺旋管内，这时加入磷酸和少清水，原料落入卧式螺旋大罐内浸渍90分钟，重量百分比为:制浆原料:磷酸:水=100:1.5:5；
(5)挤水，就是把软化后的制浆原料进行第二次挤水，挤出的水浓而色浅。挤后的水用水栗送到有机肥工段；
(6)挤后的制浆原料落入螺旋管内，这时加入过氧化氢，原料被送入高浓磨浆机，在磨浆的同时，产生大量的热能，完全满足过氧化氢漂白的热能。制浆原料在卧式螺旋大罐内反应90分钟，制浆原料会变成白纤维。重量百分比为:制浆原料:过氧化氢=100: 3;
(7)漂白后的纤维送入造纸车间。
【主权项】
1.一种禾本科类冷渍制浆与漂白工艺，以禾本科类植物为原料，其特征为，包括如下步骤:(I)将原料进行破碎、除杂和分离，得到制浆原料；(2)向制浆原料中加入冷水、氢氧化钠溶液和甘油/植物油，冷渍90min; (3)将冷渍后制浆原料加清水后挤水;(4)向挤水后的制浆原料中加入磷酸和水，进行二次冷渍90min; (5)对制浆原料进行二次挤水；(6)往制浆原料中加入双氧水，用高浓磨磨浆漂白90min，最后得到制浆纤维。2.根据权利要求1所述的禾本科类冷渍制浆与漂白工艺，其特征在于:所述禾本科类植物为麦草、稻草、玉米杆、棉杆、苇子、竹子或麻。3.根据权利要求1所述的禾本科类冷渍制浆与漂白工艺，其特征在于:步骤(I)中，采用破草除杂分离机对原料进行处理，除杂出的原料作为有机肥的原料。4.根据权利要求1所述的禾本科类冷渍制浆与漂白工艺，其特征在于:步骤(2)中，制浆原料、水、氢氧化钠和甘油/植物油的重量配比为100:100-200:1-10:0.1-0.5，冷渍在卧式螺旋大罐中进行。5.根据权利要求1所述的禾本科类冷渍制浆与漂白工艺，其特征在于:步骤(3)和步骤(5)中，挤水得到的废水和步骤(I)中除杂出的原料混合，发酵有机肥。6.根据权利要求1所述的禾本科类冷渍制浆与漂白工艺，其特征在于:步骤(4)中，制浆原料、磷酸和水的重量比为100:1 -2:1 -1 O，二次冷渍在卧式螺旋大罐中进行。7.根据权利要求1所述的禾本科类冷渍制浆与漂白工艺，其特征在于:步骤(6)中，制浆原料和双氧水的重量比为100:1-5，漂白在卧式螺旋大罐中进行。
【文档编号】D21B1/00GK106049148SQ201610359200
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】刘长如
【申请人】刘长如