[发明专利]一种造纸用草类秸秆中木质素的分离方法

说明书

本发明公开了一种造纸用草类秸秆中木质素的分离方法，方法包括以下步骤：将草类植物秸秆挤压并切割成丝状；浸泡60分钟以上；将浸泡后的秸秆丝放入高压釜中，加热升温；打开高压釜的出料阀门，使釜内物料喷入混合室并与冷却水混合；降温后的物料经100目过筛；粗浆经常规造纸工艺中的磨浆，洗涤后，即可得到抄纸用的细浆。本发明的木质素分离全过程不加入任何化学制剂，仅通过物理方法实现木质素的分离，为原料的综合利用创造了很好的基础；分离出的液体经厌氧发酵制得沼气，沼液和沼渣再经好氧发酵等处理都是很好的有机质肥料；对分离出的液体进一步分离或再加工可实现了造纸废料资源化利用,不对环境造成压力；降低了纸浆成本；回收率高。

技术领域

本发明涉及一种木质素的分离方法，尤其涉及一种造纸用草类秸秆中木质素的分离方法。

背景技术

在国际上，造纸业是仅次于电信和钢铁的第三大产业，是国家经济发展水平的重要标志之一。但国内造纸业面临着原料缺口大和环境可容量小的两大困境。我国木材贫乏，三分之二的木纸浆和三分之一的废纸纸浆需要进口，年进口量达两千多万吨。于此同时，我国每年有近十亿吨农作物秸秆待处理，因秸秆焚烧造成的环境压力与日俱增，秸秆的资源化处理已成为关系国计民生的重大课题，人们对秸秆造纸的关注日益增加，但常规方式秸秆制浆对环境的污染更加严重，因此尚未有规模化生产。一方面造纸原料严重缺乏，另一方面秸秆处理压力巨大。研究一种可工业化的无污染秸秆制浆方式十分紧迫。

在制浆造纸工业中，传统的纤维素分离方法，如硫酸盐法或碱法等，在蒸煮过程中产生含有极高污染负荷的黒液，对环境造成了巨大压力。目前一些新的制浆方法如爆破法制浆技术、膨化制浆技术、氧化清洁制浆技术、催化制浆技术、有机溶法制浆技术、生物制浆技术等，在一定程度上减少了制浆过程带来的污染。但都存在不同程度的局限性，尚不能取代传统工艺，而且未形成规模化量产。本方法是在考虑草类纤维与木质纤维存在巨大的差异性，通过高温蒸煮的物理方式分离草类纤维的纤维素、半纤维素和木质素及其他组分。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种造纸用草类秸秆中木质素的分离方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种造纸用草类秸秆中木质素的分离方法，方法包括以下步骤：

Ⅰ、将草类植物秸秆挤压并切割成丝状；

Ⅱ、按水与秸秆丝大于1:1的比例混合，浸泡，并放置60分钟以上；

Ⅲ、将浸泡后的秸秆丝放入高压釜中，加热升温，釜内温度加热到170～220℃，保持温度5～30分钟；

Ⅳ、打开高压釜的出料阀门，使釜内物料喷入混合室并与同时注入混合室的冷却水混合，使物料降温；

Ⅴ、降温后的物料经100目过筛，筛上部分为粗浆，筛下部分半纤维素、木质素、杂细胞及杂质；

Ⅵ、将步骤Ⅴ获得的粗浆经常规造纸工艺中的磨浆，洗涤后得到细浆，即可进一步制作抄纸。

进一步地，秸秆切丝的长度为10～60mm，宽度小于0.5mm。

进一步地，冷却水的水温为0～60℃。

进一步地，秸秆为玉米秸秆。

进一步地，抄纸包括但不限于卫生用纸和瓦楞纸；生产卫生用纸时，高压釜的温度为195℃以上，时间为30分钟；生产瓦楞纸时，高压釜的温度为185℃以上，时间为15分钟。

进一步地，生产瓦楞纸时，高压釜的温度为185℃以上，时间为15分钟。

进一步地，粗浆的磨浆方法包括高浓磨、中浓磨以及低浓磨；粗浆的洗涤方法为逆流洗涤。