非木材纖維酶法化機漿製漿方法
2023-05-18 13:07:56
專利名稱:非木材纖維酶法化機漿製漿方法
技術領域：
本發明涉及一種非木材纖維酶法化機漿製漿方法。
背景技術：
目前國際上對化學機械漿的研究主要是以針葉木、闊葉木為主，國內近年來也有對紅麻、蔗渣、麥草等非木材原料進行鹼性過氧化氫機械漿(APMP)的研究，但是白度均達不到60％以上。
我國是以草類為主要原料的製漿國家，一般採用化學法製漿，如燒鹼法，硫酸鹽法等，製漿得率一般在50％左右，在生產過程中產生大量黑液，難以有效地回收，造成江河流域的汙染。加之草類纖維本身長度短，採用機械法製漿，在磨漿過程中會過渡切斷纖維而損傷紙漿強度。因此發展具有清潔備料加生物酶法加化學預處理的化機漿工藝，更適合於非木材原料來製備具有較高強度，較高白度的紙漿具有現實意義和環保意義。
發明內容
本發明的目的是公開一種非木材纖維酶法化機漿製漿方法，克服現有技術中在製備非木材製漿中用燒鹼法、硫酸鹽法所存在的大量黑液造成江河流域的汙染的缺陷，解決傳統的化機漿處理非木材纖維白度、強度不高的難題。
發明內容
本發明的方法包括如下步驟(1)將原料撕裂切斷分絲，篩打除塵渣，搓碎，獲得長度為10～30mm，直徑為0.05～0.5mm的肉鬆狀短絲纖維；所說的原料為油棕櫚果殼纖維、紅麻纖維、蘆葦纖維、甘蔗、麥草中的一種或其混合物；(2)短絲纖維浸漬在含有助劑的水中，浸漬時間為60～80分鐘，浸漬溫度為70～80℃，讓植物灰份、色素，脫脂，丹寧和可水解物部分溶入水中，然後擠壓脫水，(壓縮比為5∶1)，將其送入熱浸機；所說的壓縮比指的是螺旋壓榨機進料端的第一螺旋槽的容積與最後一個螺旋槽的容積之比；
水與原料的重量比為水∶原料＝10～20∶1；所說的助劑為聚合氯化鋁和四氯酸，聚合氯化鋁的用量為纖維重量的0.1％--0.5％，四氯酸的用量為纖維重量的0.3％--0.5％。
(3)疏解熱浸，步驟(2)的原料在含有添加劑的水溶液中疏解熱浸，以水溶液的重量計，添加劑為1～2％的H2O2、3～7％的NaOH和0.4～1％的EDTA，在60～90℃的條件下進行首次熱浸，疏解熱浸時間為40～60分鐘，水料比為9～14∶1，重量比；(4)將疏解熱浸後的原料，調至重量濃度為15～25％，進行壓力磨漿，磨盤間隙0.3～0.5mm，磨漿後經螺旋壓榨機，擠壓到重量濃度為10～15％；壓力磨漿機的液壓力為0.30～0.4mN；(5)磨後漿在65～75℃，pH為5～6的條件下加入酶粗液酶化處理90～120分鐘，所說的酶粗液為木聚糖酶粗液和木素過氧化物酶粗液的混合物；酶粗液的用量為木聚糖酶粗液10～20IU/g絕幹原料；(寧夏和氏壁生物技術公司產的木聚糖酶，酶活15萬u/ml)木素過氧化物酶粗液1～2IU/g絕幹原料；上海遠大過氧化物有限公司產。
所說的木聚糖酶粗液可採用市售產品；術語「絕幹原料」指的是不計水份的植物纖維原料；(6)將酶反應後的產物，在含有添加劑的水中浸漬，重量含固量為10～20％，以水溶液的重量計，添加劑為6～8％的H2O2，1～5％的NaOH，0.5％～1％的EDTA，1～2％的Na2SO3，0.2～0.6％的MgSO4，90～98℃的條件下浸漬30～70分鐘，然後在重量濃度為18～22％的條件下經常壓磨漿，磨片間隙為0.15～0.3mm；(7)然後採用常規的方法洗滌，篩選，除渣，獲得酶法化機漿，白度可達78％以上，裂斷長在5200M以上。
本發明的優點進行二次化學熱浸，可獲得良好的紙漿強度，白度增加34％，酶處理放在兩次化學熱浸之間，壓力磨漿後，優點在於原料經備料段分絲和壓力磨後，纖維初步分開，纖維表面積增加，使酶與纖維表面直接進行物理接觸的機率增多，又經第一次化學浸漬，鹼液擠壓溶出，纖維孔隙率增加，使酶向纖維內部擴散和滲透作用增強，導致酶作用效率提高，酶處理又放在第二次化學預處理之前，可以有效地發揮酶處理對H2O2漂白的促進作用，改善非木材纖維的漂白性能，使酶法化機漿具有較高白度和穩定性，得漿率在60％左右。
具體實施方式
實施例1(1)將油棕櫚果殼纖維撕裂切斷分絲，篩打除塵渣，搓碎，獲得長度為10mm，直徑為0.5mm的肉鬆狀短絲纖維；(2)短絲纖維浸漬在含有助劑的水中，浸漬時間為20分鐘，浸漬溫度為80℃，讓植物灰份、色素，脫脂，丹寧和可水解物部分溶入水中，然後擠壓脫水，壓縮比為5∶2，然後分絲帚化，將其送入第一道熱浸機；水與原料的重量比為水∶原料＝20∶1；所說的助劑為脫色絮凝劑聚合氯化鋁和四氯酸，聚合氯化鋁用量為短絲纖維重量的0.4％；四氯酸用量為短絲纖維重量的0.4％；(3)疏解熱浸，在步驟(2)的原料在含有添加劑的水溶液中疏解熱浸，以水溶液的重量計，添加劑為1％的H2O2、3％的NaOH和0.4％的EDTA，在60℃的條件下進行首次熱浸，疏解熱浸時間為40分鐘，水料比為9∶1，重量比；(4)將疏解熱浸後的產物，調至重量濃度為25％，進行壓力磨漿，磨盤間隙0.3mm，壓力磨漿機的液壓力為0.36mN，磨漿後，擠壓到重量濃度為15％；(5)磨後漿在75℃，pH為5.5的條件下加入酶粗液酶化處理120分鐘，所說的酶粗液為木聚糖酶粗液和木素過氧化物酶粗液的混合物；酶粗液的用量為木聚糖酶粗液20IU/g絕幹原料；木素過氧化物酶粗液2IU/g絕幹原料；(6)將酶反應後的纖維，經洗滌在含有添加劑的水中浸漬，重量濃度為20％，以水溶液的重量計，助劑為8％的H2O2，5％的NaOH，1％的EDTA，2％的Na2SO3，0.6％的MgSO4，98℃的條件下浸漬70分鐘，然後在重量濃度為22％的條件下磨漿，磨片間隙0.15mm；(7)然後採用常規的方法消潛，篩選，除渣，獲得酶法化機漿。
採用ISO2470——1997，ISO1974——1990標準進行檢測，白度為78％，裂斷長為5200M。
實施例2(1)將紅麻纖維和蘆葦纖維(1∶1，重量比)裂切分絲，篩打除塵渣，搓碎，獲得長度為20mm，直徑為0.08mm的肉鬆狀短絲纖維；(2)短絲纖維浸漬在含有助劑的水中，浸漬時間為60分鐘，浸漬溫度為70℃，讓植物灰份、色素，脫脂，單寧和可水解物部分溶入水中，然後擠壓脫水，壓縮比為5∶1，然後分絲帚化，將其送入第一道熱浸機；水與原料的重量比為水∶原料＝10∶1；所說的助劑為脫色絮凝劑聚合氯化鋁和四氯酸，聚合氯化鋁的用量為短絲纖維重量的0.2％；四氯酸用量為短絲纖維重量的0.3％；(3)疏解熱浸，在步驟(2)的原料在含有添加劑的水溶液中疏解熱浸，以水溶液的重量計，添加劑為2％的H2O2、7％的NaOH和1％的EDTA，在90℃的條件下進行首次熱浸，疏解熱浸時間為60分鐘，水料比為14∶1，重量比；(4)將疏解熱浸後的纖維，調至重量含固量為15％，進行壓力磨漿，壓力磨漿機的液壓力為0.4mN，磨片間隙0.3mm，磨漿後，擠壓到重量濃度為10％；(5)磨後漿在65℃，pH為6的條件下加入酶粗液酶化處理90分鐘，所說的酶粗液為木聚糖酶粗液和木素過氧化物酶粗液的混合物；酶粗液的用量為半纖維素酶粗液10IU/g絕幹原料；木素過氧化物酶粗液0.1IU/g絕幹原料；(6)將酶反應後的產物擠壓後，在含有添加劑的水中浸漬，重量含固量為10％，以水溶液的重量計，助劑為6％的H2O2，1％的NaOH，0.5％的EDTA，1％的Na2SO3，0.2％的MgSO4，90℃的條件下浸漬30分鐘，然後在重量濃度為18％的條件下磨漿，磨片間隙0.05～0.2mm；(7)然後採用常規的方法消潛，篩選，除渣，獲得酶法化機漿。
採用ISO2470——1997，ISO1974——1990標準進行檢測，白度為80％，裂斷長為5200M。
權利要求
1.一種非木材纖維酶法化機漿製漿方法，其特徵在於，包括如下步驟(1)將原料撕裂切斷分絲，篩打除塵渣，搓碎，獲得長度為10～20mm，直徑為0.05～0.5mm的肉鬆狀短絲纖維；所說的原料為油棕櫚果殼纖維、紅麻纖維、蘆葦纖維、甘蔗、麥草中的一種或其混合物；(2)短絲纖維浸漬在含有助劑的溶液中，經擠壓脫水，(壓縮比為5∶1)，然後分絲帚化；所說的助劑為脫色絮凝劑聚合氯化鋁和四氯酸；(3)步驟(2)的原料在含有添加劑的水溶液中疏解熱浸，以水溶液的重量計，添加劑為1～2％的H2O2、3～7％的NaOH和0.4～1％的EDTA，在60～90℃的條件下進行首次熱浸；(4)將疏解熱浸後的產物，經壓力磨漿後，擠壓到重量含固量為10～15％；(5)磨後漿在65～75℃，pH為5～6的條件下加入酶粗液酶化處理90～120分鐘，所說的酶粗液為木聚糖酶粗液和木素過氧化物酶粗液的混合物；(6)將酶反應後的產物，在含有添加劑的水中浸漬，重量濃度為10～20％，以水溶液的重量計，助劑為6～8％的H2O2，1～5％的NaOH，0.5％～1％的EDTA，1～2％的Na2SO3，0.2～0.6％的MgSO4，然後再常壓磨漿；(7)然後採用常規的方法洗滌，篩選，除渣，獲得酶法化機漿。
2.根據權利要求
1所述的方法，其特徵在於，短絲纖維浸漬在含有助劑的水中，浸漬時間為60～20分鐘，浸漬溫度為70～80℃，水與原料的重量比為水∶原料＝10～20∶1。
3.根據權利要求
1所述的方法，其特徵在於，聚合氯化鋁的用量為纖維重量的0.1％--0.5％，四氯酸的用量為纖維重量的0.3％--0.5％。
4.根據權利要求
1所述的方法，其特徵在於，首次疏解熱浸時間為40～60分鐘，水料比為9～14∶1，重量比。
5.根據權利要求
1所述的方法，其特徵在於，將疏解熱浸後的產物，調至重量含固量為15～25％，磨漿。
6.根據權利要求
1所述的方法，其特徵在於，酶粗液的用量為木聚糖酶粗液10～20IU/g絕幹原料；木素過氧化物酶粗液1～2IU/g絕幹原料。
7.根據權利要求
1所述的方法，其特徵在於，將酶反應後的產物，在含有添加劑的水中90～98℃的條件下浸漬30～70分鐘，然後在重量濃度為18～22％的條件下磨漿。
專利摘要
本發明公開了一種非木材纖維酶法製漿方法，包括如下步驟(1)將原料裂切分絲，篩打除塵渣，搓碎，獲得肉鬆狀短絲纖維；(2)短絲纖維浸漬在含有助劑的水中，然後擠壓脫水；(3)步驟(2)的原料在含有添加劑的水溶液中疏解熱浸；(4)將疏解熱浸後的產物，磨漿，磨漿後，擠壓；(5)磨後漿加入酶粗液酶化處理；(6)將酶反應後的產物，在含有添加劑的水中浸漬，然後磨漿；(7)然後採用常規的方法消潛，篩選，除渣，獲得酶法纖維漿。本發明採用二次化學熱浸，可獲得良好的紙漿強度，白度增加34％，得漿率在60％左右。
文檔編號C12S3/00GKCN1920167SQ200510029061
公開日2007年2月28日 申請日期2005年8月24日
發明者邊靜 申請人:邊靜導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan