[发明专利]一种麦草秸秆制备生物机械本色浆及副产物全利用的方法

说明书

本发明涉及一种麦草秸秆制备生物机械本色浆及副产物全利用的方法，属于造纸技术与废弃物综合利用技术领域。本发明利用麦草秸秆作为制浆原料，采用汽蒸处理麦草秸秆，然后加微量KOH，对麦草秸秆进行热饱和软化后调节麦草秸秆的温度，加入碱性复合酶进行生物处理，最后对麦草秸秆进行磨浆，制备得到的机械浆能够满足生产本色包装类纸和纸基材料的要求，同时对其副产物进行回收制备生物质复合肥，使得固废变废为宝，实现了麦草秸秆的高值化全利用。因此具有良好的实际应用价值和广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于造纸技术与废弃物综合利用技术领域，具体涉及一种麦草秸秆制备生物机械本色浆及副产物全利用的方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

造纸工业既是消费品产业，也是重要的基础原材料产业，涉及生活、文教、工农业、国防和航空等诸多领域。2016年我国纸浆进口达2106万吨，废纸进口达2850万吨，造纸纤维原料的进口依赖程度接近50％，废纸的大量进口弥补了我国纤维原料的缺口，支撑了造纸业的发展。2017年4月中央发布了《关于禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案》，明确规定从今年底起我国将禁止进口未经分选的废纸。2018年废纸进口总额为2017年的33％，到2020年，我国禁止进口废纸。我国正面临着每年的缺少2600万吨左右的造纸原料。传统造纸行业资源短缺的问题将进一步突显。研究开发新的造纸原料迫在眉睫，为此研究者，在可循环可再生的草类原料中挖掘发现，寻找新的造纸原料。

传统化学法制浆过程中，麦草秸秆的大部分半纤维素被降解后溶解在制浆黑液中。往往采用碱回收法处理黑液，回收热能和碱。由于黑液中的半纤维素燃烧热值很低，对其直接进行燃烧处理，不仅浪费能源，还耗用了很好的生物质资源。发展草类原料制备高得率的生物浆，研究开发适用于麦草秸秆的低污染、低耗能、高质量的制浆方法是中国造纸行业研究重点，也是迫切需要突破的行业发展瓶颈。为此，申请人提出一种麦草秸秆制备生物机械本色浆的方法，利用麦草秸秆作为制浆原料，采用汽蒸或热水处理麦草秸秆，然后加微量碱，对麦草秸秆进行热饱和软化后调节麦草秸秆的温度，加入碱性复合酶进行生物处理，最后对麦草秸秆进行磨浆，制备得到的机械浆能够满足生产本色包装类纸和纸基材料的要求(见CN 109577059 A)。然而，在制浆过程中产生的副产物问题没有得到很好解决，不利于农业秸秆的综合高值化利用。

发明内容

针对以上所述问题，本发明提供一种麦草秸秆制备生物机械本色浆及副产物全利用的方法。本发明利用麦草秸秆作为制浆原料，采用汽蒸处理麦草秸秆，然后加微量KOH，对麦草秸秆进行热饱和软化后调节麦草秸秆的温度，加入碱性复合酶进行生物处理，最后对麦草秸秆进行磨浆，制备得到的机械浆能够满足生产本色包装类纸和纸基材料的要求，同时对其副产物进行回收制备生物质复合肥，使得固废变废为宝，实现了麦草秸秆的高值化全利用。因此具有良好的实际应用价值和广阔的应用前景。

本发明采用以下技术方案：

本发明第一个方面，提供一种麦草秸秆制备生物机械本色浆及副产物全利用的方法，包括以下步骤：

(1)把物理挑选除尘后的风干禾草秸秆切成3-6cm长的备用原料；并将不能作为备用原料的秸秆(如腐烂秸秆)进行收集；

(2)把备用原料放入常温处理器或反应釜中，按照1:4-1:8W/V的液比对禾草秸秆进行碱性复合酶作用处理，在处理过程，添加微量KOH，使得禾草秸秆的pH值在7-14，处理时间控制在30-90min；收集酶碱共处理阶段产生的废水；

(3)将步骤(2)处理的禾草秸秆取出，用温度80-120℃的热碱水蒸汽进一步处理；

(4)将步骤(3)处理后的禾秸秆进行一段或多段磨浆，使其打浆度在25-55°SR；