专利名称：利用有机酶酶化草本植物制备造纸用原浆的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用有机酶酶化草本植物制备造纸用原浆的方法。
背景技术：
众所周知造纸的原料有木材与非木材之分，由于人类生活文明的进步均离不开纸，纸品成了人类生活中不可缺少的物品之一。据林业部门的资料统计，每立方的木材的生长周期需要慢长的15年，如果继续砍伐木材用于造纸，势必影响水土保持，破坏大自然的生态。和谐生存离不开大自然的恩赐，我国除了森林木材的造纸原料外，还有不少非木材的造纸原料，如稻草、玉米秸杆、麦杆等。只是我们还没有足够的科学技术与手段进行充分利用而已。例如我国有1000万亩的香蕉种植面积，均分布在海南、广东、广西、福建和云南等省区。香蕉果树属巨型草本植物，生长周期为8个月，终身一次收成，收果后必须把果树砍掉，每亩树杆以5吨算，1000万亩，每年就有5000万吨的香蕉茎杆作为农业垃圾丢弃在田间地头。造成了农业垃圾的污染，这些香蕉茎杆其纤维含量为60% (干重)，可取代500万立方米的造纸原木材料。我国是农业大国每年都有数以千吨计的稻草杆、玉米杆、麦杆等都属于草本植物类。秋收后除少部分得到利用以外都成为了废弃物，在农村随处可见，任其腐烂和污染环境。以上材料均是上等造纸原料，如果充分利用，能替代不少木材。以上的非木材造纸工艺技术早已实现，其主要方法是1、通氧碱蒸煮法，2、氢氧化钾法，3、互硫酸盐一甲醇式硫酸钠法等等。但以上各种方法都离不开蒸煮，最关健的是后期的废水处理难度较大，并需要一笔不少的投入，因而不符合国家的生物产业和环保政策。大自然的生存规律是一物降一物，如农民所喂养的牛、马、羊吃进胃里的稻草、玉米杆和麦杆，以及大熊猫吃竹子后经过自身产生的一种能降解不同纤维的有机酶。将胃里的纤维经过一定的时间来进行酶化，使吃进胃里的纤维经过肠胃的温差的发酵和酶化的作用后变成柔软的粪便排出，这相当于我们通常造纸行业的磨浆的粗磨工序。
发明内容
为解决现有非木材造纸工艺技术存在的问题，本发明提出一种利用有机酶酶化草本植物制备造纸用原浆的方法，该方法是本发明人通过10年的观察与探索，不断地试验。根据牛、马、羊、熊猫等动物消化系统内分泌能降解纤维有机酶的特点，发明是采用“有机酶”酶化草本植物纤维，实现草本植物制浆免蒸煮、无污染环境排放物的造纸工艺新技术。浆的得率比传统磨解高20%，而叩解度提高2-3度。其技术方案如下
一种利用有机酶酶化草本植物制备造纸用原浆的方法，其特征在于步骤如下以草本植物为原料，用切片机将原料切成一定的小块物料，将有机酶通过计量泵喷雾式喷射在物料上，送入造纸用的高浓度液压磨浆机进行磨解；物料在磨浆机内的磨盘运行摩擦，升温至60 70°C，在酶和温度的作用下磨解瞬间促使纤维产生分子裂变，磨解后排出的细浆在浆池内通过推进器的不断搅拌和翻滚20 30分钟，即可得到符合造纸要求的柔软粗纤维；再通过常规的60目斜筛过滤把灰份、以及不利于抄造纸品的半纤维素和果胶等物滤掉，最后再送入造纸用的中浓度液压磨浆机进行一次中浓磨解就可以得到叩解度为27 30度的造纸用原浆；
所述的有机酶由如下质量份的原料配制生石灰100kg，幌伞枫木叶5kg，含量98%的淀粉酶2kg、糯米粉5kg，含量88%的乙氧基乙基磷酸500g、含量90%的双吡啶盐5kg和含量95%的乙基麦芽酚30g。
有机酶的制备步骤如下
(I)取100公斤的生石灰放入容器内，加入1000公斤的清水浸泡12小时，用普通的打浆机进行磨解，然后放到第二个容器中澄清10小时后，用80目的滤布进行过滤，得到石灰溶液，取上清液调整pH值6 7得到清石灰溶液，放入塑料桶内备用；选择所用容器每个5立方容积，材质可以是塑料、不锈钢或是铝质的。(2)把无霉变的5公斤幌伞枫木叶用30公斤80°C的温水浸泡7个小时后，用普通的磨浆机将其磨成细浆，在常温下放进钢质的容器内顺时针搅拌，并徐徐地加入2公斤淀粉酶，然后再加入5公斤糯米粉，搅拌30分钟，使物料混合成饱和浆液后静置待用。(3)将步骤(I)制得的清石灰液加温70 80°C，再把步骤(2)制得的幌伞枫木叶浆液以喷雾方式加入到清石灰液内，顺时针方向搅拌20分钟后，先加入500克乙氧基乙基磷酸，继续搅拌30分钟后再加入5公斤双吡啶盐，搅拌混合后用清水把混合液的pH值调整到7 8，静置3小时，再用90目的滤布进行过滤即得到有机酶溶液，放入塑料桶内放于通风阴凉处待用；有机酶溶液在用前40分钟加入30克乙基麦芽酚并搅拌混合均匀。本发明提供的酶化草本纤维的有机酶，是发明人根据动物牛、羊、马、熊猫等吃了草本植物纤维后，肠胃内分泌的发酵酶的特点进行研究，得出的发明成果。本发明的宗旨是提供一种原生态、无污染、绿色造纸的磨浆技术，解决了一直以来困扰造纸工业的蒸煮磨浆和得率低的难题，采用本发明，废水可在简单的絮凝处理后进行循环利用，每生产一吨纸外排的废水不到4个立方米。采用本发明的造纸方法在西双版纳倡华生物科技有限公司进行中试，历时两年的试用与实验均取得良好的效果。
具体实施例方式下面通过实施例进一步说明本发明的具体实施方式
。实施例一
选用3吨新鲜的香蕉茎杆通过切片机切成4 X 6cm的小块物料，再利用普通造纸用的高浓度液压磨浆机进行磨解。将有机酶通过计量泵喷雾式喷射在磨浆机入口处的物料上，按重量计每吨物料用6kg有机酶溶液，6kg有机酶溶液用清水稀释为20kg后，用计量泵喷雾式喷射在磨浆机入口处的物料上，物料在磨浆机内控制机内温度60 70°C，在酶和温度的作用下磨解瞬间促使纤维产生分子裂变，磨解后排出的细浆在浆池内通过推进器的不断搅拌和翻滚20 30分钟，再通过常规的60目斜筛过滤把灰份、以及不利于抄造纸品的半纤维素和果胶等物滤掉，再进行一次中浓磨解就可以得到叩解度为27 30度的造纸用本色原浆2. I吨(湿重)。
实施例二
选用5吨新鲜的玉米茎杆通过切片机切成每段长4 6cm的小段料，再利用普通造纸用的高浓度液压磨浆机进行磨解。将有机酶通过计量泵喷雾式喷射在磨浆机入口处的物料上，按重量计每吨物料用IOkg有机酶溶液，IOkg有机酶溶液用清水稀释为33kg后，用计量泵喷雾式喷射在磨浆机入口处的物料上，物料在磨浆机内控制机内温度60 70°C，在酶和温度的作用下磨解瞬间促使纤维产生分子裂变，磨解后排出的细浆在浆池内通过推进器的不断搅拌和翻滚20 30分钟，再通过常规的60目斜筛过滤把灰份、以及不利于抄造纸品的半纤维素、果胶等物滤掉，再进行一次中浓磨解就可以得到叩解度为27 30度的造纸用本色原浆3吨(湿重)。实施例三
用7吨干稻草通过切片机切成每段长4 6cm的小段料，再利用普通造纸用的高浓度液压磨浆机进行磨解。将有机酶通过计量泵喷雾式喷射在磨浆机入口处的物料上，按重量计每吨物料用14kg有机酶溶液，14kg有机酶溶液用清水稀释为46kg后，用计量泵喷雾式喷射在磨浆机入口处的物料上，物料在磨浆机内控制机内温度60 70°C，在酶和温度的作用下磨解瞬间促使纤维产生分子裂变，磨解后排出的细浆在浆池内通过推进器的不断搅拌和翻滚20 30分钟，再通过常规的60目斜筛过滤把灰份、以及不利于抄造纸品的半纤维素 和果胶等物滤掉，再进行一次中浓磨解就可以得到叩解度为27 30度的造纸用本色原浆4. 9吨(湿重)。
权利要求
1.一种利用有机酶酶化草本植物制备造纸用原浆的方法，其特征在于步骤如下以草本植物为原料，用切片机将原料切成一定的小块物料，将有机酶通过计量泵喷雾式喷射在物料上，送入造纸用的高浓度液压磨浆机进行磨解；物料在磨浆机内的磨盘运行摩擦升温至60 70°C，磨解后的原浆在浆池内通过推进器的不断搅拌和翻滚20 30分钟，即可得到符合造纸要求的柔软粗纤维；再通过常规的60目斜筛过滤把灰份、以及不利于抄造纸品的半纤维素和果胶等物滤掉，最后再送入造纸用的中浓度液压磨浆机进行一次中浓磨解就可以得到叩解度为27 30度的造纸用原浆； 所述的有机酶由如下质量份的原料配制生石灰100kg，幌伞枫木叶5kg，含量98%的淀粉酶2kg、糯米粉5kg，含量88%的乙氧基乙基磷酸500g、含量90%的双吡啶盐5kg和含量95%的乙基麦芽酚30g ； 有机酶的制备步骤如下 (1)取100公斤的生石灰放入容器内，加入1000公斤的清水浸泡12小时，用普通的打浆机进行磨解，然后放到第二个容器中澄清10小时后，用80目的滤布进行过滤，得到石灰溶液，取上清液调整pH值6 7得到清石灰溶液，待用； (2)把无霉变的5公斤幌伞枫木叶用30公斤80°C的温水浸泡7个小时后，用普通的磨浆机将其磨成细浆，在常温下放进钢质的容器内顺时针搅拌，并徐徐地加入2公斤淀粉酶，然后再加入5公斤糯米粉，搅拌30分钟，使物料混合成饱和浆液后静置待用； (3)将步骤(I)制得的清石灰液加温到70 80°C，再把步骤(2)制得的幌伞枫木叶浆液以喷雾方式加入到清石灰液内，顺时针方向搅拌20分钟后，先加入500克乙氧基乙基磷酸，继续搅拌30分钟后再加入5公斤双吡啶盐，搅拌混合后用清水把混合液的pH值调整到7 8，静置3小时，再用90目的滤布进行过滤即得到有机酶溶液；有机酶溶液在用前40分钟加入30克乙基麦芽酚并搅拌混合均匀。
全文摘要
本发明提出一种利用有机酶酶化草本植物制备造纸用原浆的方法，以草本植物为原料，将有机酶喷射在物料上，通过高浓度液压磨浆机进行磨解，磨解后的原浆在浆池内搅拌和翻滚后得到柔软粗纤维，斜筛过滤后再送入中浓度液压磨浆机磨解得到叩解度为27～30度的造纸用原浆；本发明是一种实现草本植物制浆免蒸煮、无污染环境排放物的造纸工艺，浆的得率比传统磨解高20%，而叩解度提高2-3度。
文档编号D21C5/00GK102677511SQ201210166900
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月28日 优先权日2012年5月28日
发明者许灿姬, 黄润燕 申请人:黄润燕