专利名称：生物菌纳米复合纸浆的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是环保领域造纸行业，以稻草、麦杆、玉米杆、木材、竹类、松针、芦苇、遮杆、废旧纯有机纤维料等为原料加入适量纳米材和特制生物菌的生物菌纳米复合纸浆。生产纸浆不需要高温高压蒸煮球罐，不产生黑液废水、节约大量漂洗水的制纸浆工艺及配方技术。本发明的主要特征是将造纸浆原料，断料后，用可变恒量定比分割方法漂洗技术(另申请专利)、破碎、高温干化、消毒灭菌、磨粉、离心分离去除造纸浆原料中的铁矿、岩石等造纸无用物，保留纤维素和半纤维素等物，再与适量纳米物质材料(如盐、碱和凹凸棒粉)和特制微生物菌复合混合、发酵、搅拌、烘干为所需的纸浆纤维粉或干纸浆板。克服了常规造纸浆中SiO2、木质素、树脂、油脂、糖类、色素等难处理问题。克服了高温、高压蒸煮不安全等关键难题，节省了造纸浆耗水大的同时，解决了造纸浆产生黑液废水难处理的环保难题，攻克了生产纸币纸浆、透明纸浆、香烟过滤纸浆、仪器和医药保鲜防菌等特殊要求的高级纸浆的关键难题。
背景技术：
经检索和实地调查考察得知，目前国内外在环保领域造纸行业，以稻草、麦杆、玉米杆、木材、竹类、松针、芦苇、遮杆、废旧纯有机纤维料等为原料生产纸浆，均是碱法或酸法蒸煮制浆。需要高温高压蒸汽锅炉产生蒸汽供蒸煮球罐煮制纸浆。这类制浆技术设备投资大，占用场地大、生产消耗碱量(或酸量)大，回收碱(或酸)很困难，污染环境十分严重，生产1吨纸耗水高达300多吨自来水。在制纸浆生产中蒸汽锅炉的烟气。蒸煮球罐纸浆黑液废水和纸浆漂洗白液废水污染环境十分严重。正因为如此，我国近年已被迫关闭3800多个造纸厂，数十万名造纸厂工人下岗，数百亿万元的造纸设备关闭停用，使我国造纸行业纸浆大量进口。
我国是一个农业大国、稻草、麦杆、玉米杆、芦苇、甘遮杆、高梁杆等原料丰富，均未得到充分合理的利用。废旧纯有机纤维料也未得到合理利用，成为污染环境的固体废弃物。我国又是一个人口大国，每年需要各类用纸很多，解决白色污染的塑料制品的用纸量十分之大。造纸用的纸浆越来越紧缺，如不从快解决将制约我国经济的发展。
发明内容
(1)要解决的技术问题及技术方案本发明的目的针对上述存在问题，提出的技术解决方案是以稻草、麦杆、玉米杆、木材、竹类、松针、芦苇、甘遮杆、废旧纯有机纤维料等为原料加入适量纳米材料和特制生物菌的生物菌纳米复合纸浆。生产纸浆不需要高温高压蒸煮球罐，不产生黑液废水，节约大量漂洗水的制纸浆工艺及配方技术。本发明的主要特征是将造纸原料，断料后采用多级逆流漂洗，碱回收、破碎、高温干化、消毒灭菌，磨粉、离心分离去除造纸原料中的铁矿，岩石等造纸无用物。保留纤维素和半纤维素等物，再与适量纳米物质材料(如盐、碱……及凹凸棒微细粉)和特制微生物菌复合混合、发酵、搅拌、烘干即成为所需的纸浆纤维粉或干纸浆板。克服了常规造纸浆中SiO2、木质素、树脂、油脂、糖类、色素等难处理问题。克服了高温、高压蒸煮不安全等关键难题。节省了造纸浆耗水大的同时，解决了造纸浆产生黑液废水难处理的环保难题。攻克了生产纸币纸浆，透明纸浆、香烟过滤芯纸浆、食品及医药包装纸等高要求纸浆的难题。
(2)本发明生物菌纳米复合纸浆的产品配方和主要材料的化学成份；①产品配方含固有水份＜12％的≥120目经漂白灭菌的造纸浆原料粉状料总重量比65％；液碱总重量比15％；300目～3000目活化白色凹凸棒粉总重量比3％～10％；烷基酚聚氧乙烯醚(或羟基聚氧乙烯链)总重量比0.5％～2.5％；特制生物菌粉含固有水份＜8％总重量比2％；盐酸或硫酸的量确保产品PH值6-7为准。各单项成份重量误差自身重量±10％对产品性能质量均无影响。
②主要材料的化学成份分析a.纸浆产品中化验出下列成份与加入产品中的活化白色凹凸棒粉重量之比；SiO2＝54.67％；Al2O3＝12.26％；Fe2O3＝5.64％；CaO＝8.15％ Na2O＝1.4％MgO＝10.41％ SO3＝1.5％。上述各单项自身重量成份±10％对产品性能均无影响。
b.特制生物菌的组成是高活性干酵母菌与300目含固有水份＜12％的凹凸棒细粉与产品纸浆1∶1∶1再投入40％的常温水驯化培育25天即可使用。
芽孢杆菌粉与300目含固有水份＜12％的凹凸棒细粉与产品纸浆1∶1∶1再投入40％的常温水驯化培育25天后，上述两类菌混合同时使用即为特制生物菌。
4、实施例(制作关键工艺)①造纸浆原料断料、粉碎到20目左右，筛去≤120目的泥土、铁矿、岩石等，大于120目的造纸浆粗料用双氧水及漂白液混合在池内浸泡4小时至8小时，漂白灭菌后，甩干及烘干至固有水＜12％，再磨粉至120目。
②≤120目经漂白灭菌的造纸原料粉按总重65％与总重量15％的液碱混合搅拌40分钟至60分钟。再逐步加入盐酸或硫酸已与总重3％至10％的±300目至3000目白色凹凸棒粉混合液进行搅拌，抽检纸浆料PH6-7时，再投入总重量的特制生物菌粉搅拌发酵30分钟至60分钟后，生物菌纳米复合纸浆粉或生物菌纳米复合纸浆板即已制成。
5、有益效果当前市场以棉花为原料生产的纤维粉料每吨价为3000元至6500元。稻草或麦杆料纤维纸浆料市场价每吨为1100元。本发明生产的稻草或麦杆生物菌纳米复合纸浆每吨成本价约580元至750元，净利润高达31％。年产15000吨纸浆产值约1275万元至1650万元。净利润高达395万元至511万元。
市场急需纸浆量约1500万吨，产值约127.5亿万元至165亿万元。净利润约有39.5亿万元至51.1亿万元。
年产15000吨的生物菌纳复合纸浆的工厂，设备投资约158万元，基建厂房约为126万元。投产一年后扣除投资费284万元，可获净利润111万元至227万元。
本发明是环保领域造纸行业的一项高新技术，改变了造纸行业污染环境的重大关键难题。合理开发利用我国稻草、麦杆、竹类等资源，并能从速解决我国纸浆紧缺的问题。使数十万下岗造纸工人重新得到就业。确是一项利国利民同时获得环境效益、社会效益和经济效益的好产业。
权利要求
1.生物菌纳米复合纸浆其特征配方含固有水份＜12％的≥120目经漂白灭菌的造纸浆原料粉状料总重量比65％；液碱总重量比15％；300目～3000目活化白色凹凸棒粉总重量比3％～10％；烷基酚聚氧乙烯醚(或羟基聚氧乙烯链)总重量比0.5％～2.5％；特制生物菌粉含固有水份＜8％总重量比2％；盐酸或硫酸的量确保产品PH值6-7为准，各单项成份重量误差自身重量±10％对产品性能质量均无影响。
2.、根据权利要求1所述，纸浆产品中化验出下列成份与加入产品中的活化白色凹凸棒粉重量之比；SiO2＝54.67％；Al2O3＝12.26％；Fe2O3＝5.64％；CaO＝8.15％Na2O＝1.4％；MgO＝10.41％；SO3＝1.5％；上述各单项自身重量成份±10％对产品性能均无影响。
3.根据权利要求1与2所述，特制生物菌的组成是高活性干酵母菌与300目含固有水份＜12％的凹凸棒细粉与产品纸浆1∶1∶1再投入40％的常温水驯化培育25天，芽孢杆菌粉与300目含固有水份＜12％的凹凸棒细粉与产品纸浆1∶1∶1再投入40％的常温水驯化培育25天，上述两类菌混合同时使用即为特制生物菌。
全文摘要
本发明涉及的是环保领域造纸行业，以稻草、麦杆、玉米杆、木材、竹类、松针、芦苇、遮杆、废旧纯有机纤维料等为原料加入适量纳米材和特制生物菌的生物菌纳米复合纸浆。生产纸浆不需要高温高压蒸煮球罐，不产生黑液废水、节约大量漂洗水的制纸浆工艺及配方技术。克服了常规造纸浆浆中二氧化硅、木质素、树脂、油脂、糖类、色素等难处理问题，节省了造纸浆耗水大的同时，解决了造纸浆产生黑液废水难处理的环保难题。攻克了生产纸币纸浆、透明纸浆、香烟过滤纸浆、仪器和医药保鲜防菌等特殊要求的高级纸浆的关键难题。
文档编号D21C3/00GK1548646SQ0311349
公开日2004年11月24日 申请日期2003年5月16日 优先权日2003年5月16日
发明者傅耀宗 申请人:傅耀宗