[发明专利]一种非木质原料清洁制浆方法

说明书

技术领域

本发明属于制浆造纸领域，特别适用于棉杆、柠条、沙柳、竹子、稻草、芦苇等非木质原料造纸制浆。

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，使得非木质原料棉杆、柠条、沙柳、竹子、稻草、芦苇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原料制浆得浆率低、用水量大、白度低、废液难以循环利用的问题，本发明提供了一种非木质原料清洁制浆方法。包括一种制浆药剂，其主要制浆药剂是生物酶、碱式盐、表面活性剂-1、表面活性剂-2、氧化剂等。同时提供一种可有效提高纸浆白度，降低用水量，实现废液循环使用的非木质原料清洁制浆工艺。包括以下步骤：(1)原料预处理；(2)揉搓分丝；(3)制浆浸渍；(4)疏解制浆；(5)磨浆；(6)增强漂白；(7)筛选；(8)废水回用。其中所述步骤(1)、步骤(3)使用所述制浆药剂。

所述步骤(1)原料预处理使用的专用药剂为碱式盐和表面活性剂，碱式盐添加量为原料重量的0.5％-1％，表面活性剂-1添加量为原料重量的0.2％-0.5％。

步骤(3)制浆浸渍使用的专用药剂为生物酶、表面活性剂-2、氧化剂，生物酶添加量为原料重量的0.2％-0.5％，表面活性剂-2添加量为原料重量的0.5％-0.8％，氧化剂为添加量为原料重量的0.1％-0.2％。

步骤(2)是使用双螺旋挤压的方法进行分丝。

步骤(4)是使用不对称双螺旋挤压的方法进行疏解制浆。

步骤(5)使用制浆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25-30％，纸浆原料进入第二段中溶磨浆机的浓度为8-12％。

步骤(6)向磨浆后的纸浆添加为原料重量的3％-5％的过氧化氢。

步骤(7)使用0.15mm缝筛。

步骤(8)是使用陶瓷膜进行制浆药剂循环利用。

利用本发明提供的制浆药剂进行非木质原料制浆，尤其使利用本发明提供的制浆工艺，可有效提高纸浆白度，降低用水量，实现废液循环使用，减少了化学药品消耗，减少了环境污染。

具体实施方式

本发明提供的制浆药剂的较佳实施方式为：

(1)原料预处理使用的专用药剂为碱式盐和表面活性剂，碱式盐添加量为原料重量的0.5％-1％，表面活性剂-1添加量为原料重量的0.2％-0.5％；(2)制浆浸渍使用的专用药剂为生物酶、表面活性剂-2、氧化剂，生物酶添加量为原料重量的0.2％-0.5％，表面活性剂-2添加量为原料重量的0.5％-0.8％，氧化剂为添加量为原料重量的0.1％-0.2％。

本发明提供的制浆工艺具体实施方式如下：

(1)原料预处理：在非木质原料化学机械制浆前采用热水中直接加入制浆药剂，以达到渗透软化非木质原料的作用，所述制浆药剂为预处理专用药剂，原料与水溶液液比为1∶6，温度60-80℃，预处理时间为30-40min。

(2)揉搓分丝：原料经预处理脱水后进入双螺旋揉搓机，双螺旋揉搓机是利用压缩力和剪切力使原料纤维化并纵向(轴向)分裂细胞而无碎片产生，这些力可产生足够的热量以软化木素，同时也为顺利分离纤维创造了良好的条件。由于温度大大低于木素玻璃化转移点，因而纤维是在S1-S2层间而不是在胞间层分离，但对纤维初生壁(P层)和次生壁外层(S1层)却有极好的破坏效果。螺旋挤碾压缩比约1∶4，干度30-40％，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、缩短反应时间、提高化学处理效果的作用。

(3)制浆浸渍：经揉搓分丝后的原料加入制浆浸渍使用的专用药剂对非木质原料进行浸渍，液比1∶6。温度控制在80-90度之间，浸渍时间为60-90分钟。

(4)疏解制浆：经制浆浸渍后的浆料后进入非对称双螺旋揉搓机，并在机械作用下分解成单根纤维或纤维碎片，螺旋挤碾压缩比约1∶5，干度25-35％。

(5)磨浆：经疏解成浆浆料进入第一段高溶磨浆机的浓度为25-30％，纸浆原料进入第二段中溶磨浆机的浓度为8-12％。

(6)增强漂白：磨浆后的纸浆添加为原料重量的3％-5％的过氧化氢。

(7)筛选：在筛选机上过0.15mm目的缝筛，良浆消潜备用。

(8)废水回用：利用陶瓷膜对原料预处理药剂和制浆浸渍药液进行过滤。陶瓷膜具有优异的耐高温、耐溶剂、耐酸碱性能和机械强度高，具有分离、浓缩、纯化和精制的功能，制浆药剂经过膜过滤后，完全达到回用要求。