[发明专利]一种生产造纸纤维原料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产造纸纤维原料，尤其是生产造纸竹纤维原料的方法。

背景技术

过去，造纸制浆法通常以碱法或亚硫酸盐法等化学制浆法为主，但这种单纯的化学制浆法，在制作初期要投放大量的化学物，还需消耗大量水资源，并造成大量污水排放，已不能适应现代环保要求，现已基本淘汰。目前，一般采用两种方法，一种是生物降解与物理破解相结合的生态方法，其工艺方法包括切碎筛选、机械破解、膨化、浸菌种、再膨化、磨浆等，这种方法比较适应密度不高的生物质纤维，如木材、草类等，且要通过膨化，能源消耗大，成本较高，同时制成的浆硬度大，需要较长的生物降解时间；而对于竹子，由于其纤维形态密度大，纵向和横向的硬度很高，有韧性，纤维结构相当牢固，利用单纯的生态方法，制作造纸竹浆，需要很长的生物降解时间，限制了产量，对基础设施有较高要求，因此，采用生态制浆法存在着许多弊端。另一种是采用半化学与物理破解相结合的方法，其主要在化学制浆法的基础上，通过加入相对中等偏高含量的化学物，并在高强度的机械撕解下进行制浆，这种方法对机械的要求相当高，同时还存在一定程度的环境污染问题。而竹子具有生长周期短，可再生性等优点，其纤维长度介于阔叶木和针叶木之间，是制浆造纸的优质原料，如能充分利用，将解决造纸用木材短缺的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述缺陷，提供一种符合环保要求的，无污染排放的，生产造纸纤维原料，尤其是生产造纸竹纤维原料的方法。

本发明采取的技术方案是：主要采用低化学润胀、生物降解、物理破解三者相结合的方法，其特征在于将生物质切碎筛选，进行低化学润胀，加菌浸泡，进行机械破解后，再干蒸，又机械破解，制成造纸纤维原料。

采用本发明制作的造纸纤维原料，由于只进行低化学润胀，其产生的化学反应物，经实践检验，一部分在液体过滤过程中沉积固化下来，并通过生物真菌自然降解作用，使之自然中和，形成含有有机肥的原料，同时，过滤后的液体无需排放，在生物真菌的作用下，其本质已基本中性，又可重新利用；另一部分，在干蒸高温杀菌过程中沉积固化下来，这些少量的沉积固化物因含有大量的燃料成分，还可用于低温加热、干蒸高温，节省能源，并在燃烧自然处理后回收利用；同时，在干蒸过程中，产生新的蒸馏清水，进一步提供生产用水，重新循环利用，因此可以节约水资源，不会造成水污染，有利于环境保护。另外，如采用竹子生产，可包括竹杆、竹梢、竹枝、竹制品加工下角料等，可以提高竹材的利用率。

具体实施例

例如，采用低碱化学润胀、生物降解、物理破解三者相结合的方法，制作造纸竹纤维原料，其过程如下：

首先，将竹材(包括竹杆、竹梢、竹枝、竹制品加工下角料等)切碎成呈条丝或块状的竹料，长度规格一般保持在0.5-25cm之间，最好为3-10cm，进行筛选，去除粉末颗粒，然后，准备好蓄水池，在该池中加入不高于6％含量的低碱类化学物，如CaO、NaOH、硫化钠等，保持常温，将竹料在该池中进行低化学润胀30-60小时；或加温，温度一般保持在35℃-60℃，将竹料在该池中进行低化学润胀20-40小时。之后，沥干竹料，并将该池中的液体与加过真菌的液体混合后，逐渐过滤，使之进行生物自然降解。过滤后的液体，因采用低含量的化学物，可生物降解后，回用到下次，重复使用。此时，竹料的含水量为50％-60％，其PH值在9-11之间。

其次，在另一蓄水池中，加入一定量的真菌，如黄孢原毛平革菌等，并将经低碱化学润胀，沥干后的上述竹料置入该池中，进行浸泡，一般时间为30-60小时，保持常温，使真菌大量繁殖，进行生物降解，然后过滤液体，重新沥干竹料。此时，竹料的含水量在60％-70％之间，PH值在7-9之间。另外，过滤后的一部分液体可与上一过程的蓄水池中液体相混合后，过滤的沉积物中含有大量的真菌，可与第一次过滤的沉积物混合一段时间，进行沉积物自然生化，形成有机肥原料。