专利名称：环保制浆用的药剂及环保制浆工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及造纸制浆工艺和制浆工艺中用到的药剂。
背景技术：
随着人们对纸张的需求不断增加，致使制约造纸工业发展的原料短 缺、能源不足和环境污染问题更加突出。由于木材资源有限，使得非木 质纤维原料——麦草等成为重要的造纸原料。传统的麦草碱法化学制浆， 包括高温高压烧碱蒸煮、黑液提取、洗、筛、漂白等步骤，该工艺需要 使用大量的水，且不易于废液循环利用，导致了严重的环境污染问题。 人们环保意识的日益增强和环保法规的日益严格，迫使造纸工作者必须 研究并使用新的技术以减少和消除废水对环境的污染。
发明内容
为了解决现有的非木质纤维原料制浆得浆率低、工艺用水量大、废 液难以循环利用和环境污染严重的问题，本发明提供了一种环保制浆用 的药剂和使用该药剂的制浆工艺。
本发明提供的环保制浆用的药剂含有木聚糖酶、半纤维素酶、漆酶、
木素过氧化物酶和锰过氧化物酶各10-20重量份、强氧化剂15-25重量份、 浸透软化剂5-15重量份和稳定剂3-8重量份。其中，所述强氧化剂、所 述浸透软化剂和所述稳定剂都可以为所属领域的常用药剂，较佳地，所 述强氧化剂为双氧水，所述浸透软化剂为丁基荼磺酸钠(俗名拉开粉)， 所述稳定剂为4-甲酰苯基硼酸。
所述环保制浆用的药剂在使用时还含有约1000重量份的水，pH值 为8.0-10.0，该药剂水溶液用于浸渍非木质纤维原料。
本发明提供的非木质纤维原料制浆工艺包括以下步骤(l)原料预处理；(2)分丝；(3)生物化学浸渍；(勺脱水；(5)磨浆；(6)筛选；(7)多段生 物漂白，其中所述步骤(3)生物化学浸渍使用所述药剂水溶液，制浆原料 与药剂的液比以1: 2-2.5(g/ml)较为适宜，浸渍时间可以为1-2小时，温 度较佳控制在50-90°C 。
较佳地，所述步骤(l)是使用重量浓度为0.5-0.5%的拉开粉热溶液进 行预处理；步骤(2)是使用螺旋挤压的方法进行分丝；所述步骤(5)使用生 物化学机械浆进行两段磨浆，纸浆原料进入第一段高溶磨浆机的浓度为 14-18%，高溶磨浆机间隙设置为l-3mm，纸浆原料进入第二段高溶磨浆 机的浓度为16-22%，高溶磨浆机间隙设置为l-2mm;所述步骤(7)分别用 二氧化氯和3-6%过氧化氢进行多段生物漂白，然后用醋酸酐活化处理。
利用本发明提供的环保制浆用的药剂进行非木质纤维原料制浆，尤 其使利用本发明提供的制浆工艺，还可以最小限度地被水溶，得浆率大 大提高，得浆率由原来的38左右提高到75左右，可漂性强，纤维度高 纸品物理指标高于传统制浆方法，所述药剂可循环利用，减少了化学药 品消耗，减少了环境污染。
具体实施例方式
本发明提供的环保制浆用的药剂的较佳实施方式为主要成分为木 聚糖酶、半纤维素酶、漆酶、木素过氧化物酶等各占15重量份；强氧化 剂为双氧水20重量份，浸透软化剂为丁基荼磺酸钠(拉开粉)10重量份， 稳定剂为4-甲酰苯基硼酸5重量份，溶剂为1000重量份的水，pH值为 9.0。木素生物降解的周期短，改善非木质纤维原料(麦草)的化学制桨 性能，获得具有较低卡伯值和较低筛渣率的纸浆。降低纸浆的卡伯值 20°/。、筛渣率从1.4°/。下降到0.3%。
本发明提供的制桨工艺具体实施方式
如下
(l)原料预处理在非木质纤维原料(麦草)化学机械制浆前采用热
水+化学药剂预处理，以达到软化非木质纤维原料的作用，所述化学药剂
可以为拉开粉，配置成溶度为0.5-2%的热溶液。液比l:10-15(g/ml)，温度30-60°C ，时间20-60min。
(2) 分丝制备的非木质纤维原料(麦草)生物化学机械浆的抗张指 数和撕裂指数分别提高约10%和8%;在预处理后，非木质纤维原料(麦 草)经适当螺旋挤压，可提高后续设备的利用率。热水+化学药品预处理 处理和螺旋挤碾分丝，同时可以除去非木质纤维原料中的部分树脂类和 水溶性等杂质，这对于生物化学机械浆在抄纸过程减少树脂和杂质障碍， 提高纸机的抄造性能是非常有利的预处理后经螺旋挤压(压縮比约 1:3-5)。非木质纤维原料受到螺旋挤碾机强有力的挤压作用，干度60 — 65%,从而能像海绵一样大量、均匀吸收药液。因而可起到节约化学药品、 縮短反应时间、提高化学处理效果的作用。而在合理控制压縮比的前提 下，纤维并不会因挤压而受到太大损伤。
(3) 生物化学浸渍经预处理后的非木质纤维原料加入所述环保制浆 用的药剂对非木质纤维原料进行浸渍，液比1:2-2.5。温度控制在50-80 度之间，浸渍时间为1-2小时。生物化学浸渍脱水后进入下段程序，麦草 化学制浆性能的影响进行了研究。实验结果表明，与常规烧碱法制浆相 比，在蒸煮前用适宜的生物化学药剂对麦草进行浸渍，可以改善麦草的 化学制浆性能，获得具有较低卡伯值和较低筛渣率的纸浆。
(4) 脱水+(5)磨浆+(6)筛选非木质纤维原料生物化学浸渍脱水后再经 高浓磨浆机磨浆，并在机械作用下分解成单根纤维或纤维碎片后进入下 一个程序，纤维回收得率80%-90%。在一定的处理条件下，浓度、磨盘 间隙和进料量三个变量是影响磨浆质量的主要因素，生物化学机械浆两 段磨浆浓度以第一段15%、第二段15 — 20%为宜，生物化学机械浆磨浆 间隙以第一段2mm、第二段lmm为宜。
多段生物漂白(7):由于非木质纤维原料(麦草)生物生物化学机械 浆本身难漂，靠二氧化氯活化和过氧化氢单段漂白，难以达到较高的白 度，要满足抄造文化用纸的要求，还必须进行多段生物漂白。二氧化氯 活化与5%过氧化氢漂白，结束前用醋酸酐活化处理，可提高非木质纤维原料(麦草)生物生物化学机械浆白度。漂白非木质纤维原料(麦草)
生物生物化学机械浆的最终白度可达到74.6。/。IS0以上。生物生物化学机 械浆的抗张指数随着漂白段数的增加而增加，这是由于随着漂白段数的 增加，生物生物化学机械浆白度的提高，木素含量下降，暴露出更多的 羟基，使生物生物化学机械浆的结合力增加，因而使强度增加。
权利要求
1、一种环保制浆用的药剂，其特征在于该药剂含有木聚糖酶、半纤维素酶、漆酶、木素过氧化物酶和锰过氧化物酶各10-20重量份、强氧化剂15-25重量份、浸透软化剂5-15重量份和稳定剂3-8重量份。
2、 根据权利要求l所述的环保制浆用的药剂，其特征在于该药剂 还含有1000重量份的水，该药剂的pH值为8.0-10.0。
3、 根据权利要求l所述的环保制浆用的药剂，其特征在于所述强 氧化剂为双氧水，所述浸透软化剂为丁基荼磺酸钠，所述稳定剂为4-甲 酰苯基硼酸。
4、 非木质纤维原料制浆工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤(1)原料预处理；(2)分丝；(3)生物化学浸渍；(4)脱7X; (5)磨浆；(6)筛选；(7)多段生物漂白，其中所述步骤(3)生物化学浸渍使用权利要求2所述的环保制浆用的药剂。
5、 根据权利要求4所述的非木质纤维原料制浆工艺，其特征在于 所述步骤(3)生物化学浸渍的浸渍时间为1-2小时，温度控制在50-9(TC。
6、 根据权利要求4所述的非木质纤维原料制浆工艺，其特征在于 所述步骤(l)是使用重量浓度为0.5-2%的丁基荼磺酸钠热溶液进行预处 理；步骤(2)是使用螺旋挤压的方法进行分丝。
7、 根据权利要求4所述的非木质纤维原料制浆工艺，其特征在于 所述步骤(5)使用生物化学机械浆进行两段磨浆，第一段高溶磨浆机的浓 度为14-18%，高溶磨浆机间隙设置为l-3mm，第二段高溶磨浆机的浓度 为16-22%，高溶磨浆机间隙设置为l-2mm。
8、 根据权利要求4所述的非木质纤维原料制浆工艺，其特征在于 所述步骤(7)分别用二氧化氯和3-6%过氧化氢进行多段生物漂白，然后用 醋酸酐活化处理。
全文摘要
本发明提供了一种环保制浆用的药剂，含有木聚糖酶、半纤维素酶、漆酶、木素过氧化物酶各10-20重量份、强氧化剂15-25重量份、浸透软化剂5-15重量份和稳定剂3-8重量份。本发明还提供了非木质纤维原料制浆工艺，包括以下步骤(1)原料预处理；(2)分丝；(3)生物化学浸渍；(4)脱水；(5)磨浆；(6)筛选；(7)多段生物漂白，其中所述步骤(3)生物化学浸渍使用所述环保制浆用的药剂。利用本发明提供的药剂进行非木质纤维原料制浆，尤其使利用本发明提供的制浆工艺，可以最小限度地被水溶，得浆率大大提高，可漂性强，纤维度高纸品物理指标高于传统制浆方法，所述药剂可循环利用，减少了化学药品消耗，减少了环境污染。
文档编号D21C3/00GK101302724SQ20081012677
公开日2008年11月12日 申请日期2008年6月23日 优先权日2008年6月23日
发明者王新军 申请人:王新军