專利名稱：一種非木質原料清潔制漿方法
技術領域：
本發明屬于制漿造紙領域，特別適用于棉桿、檸條、沙柳、竹子、稻草、蘆葦等非木質原料造紙制漿。
背景技術：
隨著人們對紙張的需求不斷增加，致使制約造紙工業發展的原料短缺、能源不足和環境污染問題更加突出。由于木材資源有限，使得非木質原料棉桿、檸條、沙柳、竹子、稻草、蘆葦等成為重要的造紙原料。傳統的麥草堿法化學制漿，包括高溫高壓燒堿蒸煮、黑液提取、洗、篩、漂白等步驟，該工藝需要使用大量的水，且不易于廢液循環利用，導致了嚴重的環境污染問題。人們環保意識的日益增強和環保法規的日益嚴格，迫使造紙工作者必須研究并使用新的技術以減少和消除廢水對環境的污染。
發明內容
為了解決現有的非木質原料制漿得漿率低、用水量大、白度低、廢液難以循環利用的問題，本發明提供了一種非木質原料清潔制漿方法。包括一種制漿藥劑，其主要制漿藥劑是生物酶、堿式鹽、表面活性劑-1、表面活性劑-2、氧化劑等。同時提供一種可有效提高紙漿白度，降低用水量，實現廢液循環使用的非木質原料清潔制漿工藝。包括以下步驟:(I)原料預處理；⑵揉搓分絲；⑶制漿浸潰；⑷疏解制漿；(5)磨漿；(6)增強漂白；(7)篩選；(8)廢水回用。其中所述步驟(I)、步驟(3)使用所述制漿藥劑。所述步驟(I)原料預處理使用的專用藥劑為堿式鹽和表面活性劑，堿式鹽添加量為原料重量的0.5% -1%，表面活性劑-1添加量為原料重量的0.2% -0.5%。
步驟(3)制漿浸潰使用的專用藥劑為生物酶、表面活性劑_2、氧化劑，生物酶添加量為原料重量的0.2% -0.5%，表面活性劑-2添加量為原料重量的0.5% -0.8%，氧化劑為添加量為原料重量的0.1% -0.2%。步驟(2)是使用雙螺旋擠壓的方法進行分絲。步驟(4)是使用不對稱雙螺旋擠壓的方法進行疏解制漿。步驟(5)使用制漿機械漿進行兩段磨漿，紙漿原料進入第一段高溶磨漿機的濃度為25-30%，紙漿原料進入第二段中溶磨漿機的濃度為8-12%。步驟(6)向磨漿后的紙漿添加為原料重量的3% -5%的過氧化氫。步驟(7)使用0.15mm縫篩。 步驟(8)是使用陶瓷膜進行制漿藥劑循環利用。 利用本發明提供的制漿藥劑進行非木質原料制漿，尤其使利用本發明提供的制漿工藝，可有效提高紙漿白度，降低用水量，實現廢液循環使用，減少了化學藥品消耗，減少了環境污染。
具體實施方式
本發明提供的制漿藥劑的較佳實施方式為:(I)原料預處理使用的專用藥劑為堿式鹽和表面活性劑，堿式鹽添加量為原料重量的0.5% -1 %，表面活性劑-1添加量為原料重量的0.2% -0.5% ；(2)制漿浸潰使用的專用藥劑為生物酶、表面活性劑_2、氧化劑，生物酶添加量為原料重量的0.2% -0.5%，表面活性劑-2添加量為原料重量的0.5 % -0.8 %，氧化劑為添加量為原料重量的0.1% -0.2%。本發明提供的制漿工藝具體實施方式
如下:(I)原料預處理:在非木質原料化學機械制漿前采用熱水中直接加入制漿藥劑，以達到滲透軟化非木質原料的作用，所述制漿藥劑為預處理專用藥劑，原料與水溶液液比為I: 6，溫度60-80°C，預處理時間為30-40min。(2)揉搓分絲:原料經預處理脫水后進入雙螺旋揉搓機，雙螺旋揉搓機是利用壓縮力和剪切力使原料纖維化并縱向(軸向)分裂細胞而無碎片產生，這些力可產生足夠的熱量以軟化木素，同時也為順利分離纖維創造了良好的條件。由于溫度大大低于木素玻璃化轉移點，因而纖維是在S1-S2層間而不是在胞間層分離，但對纖維初生壁(P層)和次生壁外層(SI層)卻有極好的破壞效果。螺旋擠碾壓縮比約1: 4，干度30-40%，從而能像海綿一樣大量、均勻吸收藥液。因而可起到節約化學藥品、縮短反應時間、提高化學處理效果的作用。
(3)制漿浸潰:經揉搓分絲后的原料加入制漿浸潰使用的專用藥劑對非木質原料進行浸潰，液比I: 6。溫度控制在80-90度之間，浸潰時間為60-90分鐘。(4)疏解制漿:經制漿浸潰后的漿料后進入非對稱雙螺旋揉搓機，并在機械作用下分解成單根纖維或纖維碎片，螺旋擠碾壓縮比約1: 5，干度25-35%。(5)磨漿:經疏解成漿漿料進入第一段高溶磨漿機的濃度為25-30 %，紙漿原料進入第二段中溶磨漿機的濃度為8-12%。(6)增強漂白:磨漿后的紙漿添加為原料重量的3% -5%的過氧化氫。(7)篩選:在篩選機上過0.15mm目的縫篩，良漿消潛備用。(8)廢水回用:利用陶瓷膜對原料預處理藥劑和制漿浸潰藥液進行過濾。陶瓷膜具有優異的耐高溫、耐溶劑、耐酸堿性能和機械強度高，具有分離、濃縮、純化和精制的功能，制漿藥劑經過膜過濾后，完全達到回用要求。
權利要求
1.原料預處理使用的專用藥劑為堿式鹽和表面活性劑，堿式鹽添加量為原料重量的0.5% -1%，表面活性劑-1添加量為原料重量的0.2% -0.5%。
2.制漿浸潰使用的專用藥劑為生物酶、表面活性劑_2、氧化劑，生物酶添加量為原料重量的0.2% -0.5%，表面活性劑-2添加量為原料重量的0.5% -0.8%，氧化劑為添加量為原料重量的0.1% -0.2%。
3.根據權利要求1和權利要求2所述的制漿藥劑，其特征在于:所述堿式鹽為聚磷酸鈉，所述表面活性劑-1為聚氧乙烯醚磷酸脂，所述表面活性劑-2為仲烷基苯磺酸鈉，所述氧化劑為硝酸鈉，所述生物酶為堿性果膠酶。
4.非木質原料制漿工藝，其特征在于該工藝包括以下步驟:(I)原料預處理；(I)原料預處理；⑵揉搓分絲；⑶制漿浸潰；⑷疏解制漿；(5)高濃磨漿；(6)增強漂白；(7)篩選，⑶廢水回用，其中所述步驟⑴使用權利要求1所述的制漿用的制漿藥劑，步驟⑶使用權利要求2所述的制漿用的制漿藥劑。
5.根據權利要求4所述的非木質原料制漿工藝，其特征在于:所述步驟(I)原料預處理時間為30-40分鐘，溫度控制60-80°C，步驟(3)制漿浸潰的浸潰時間為60-90小時，溫度控制在80-90°C。
6.根據權利要求4所述的非木質原料制漿工藝，其特征在于:所述步驟(2)是使用雙螺旋擠壓的方法進行分絲；步驟(4)是使用不對稱雙螺旋擠壓的方法進行疏解。
7.根據權利要求4所述的非木質原料制漿工藝，其特征在于:步驟(8)是使用陶瓷膜進行制漿藥劑循環利用。
8.根據權利要求4所述的非木質原料制漿工藝，其特征在于:所述步驟(5)使用制漿機械漿進行兩段磨漿，紙漿原料進入第一段高溶磨漿機的濃度為25-30% ;紙漿原料進入第二段中溶磨漿機的濃度為8-12%。
9.根據權利要求4所述的非木質原料制漿工藝，其特征在于:所述步驟(6)向磨漿后的紙漿添加為原料重量的3% -5%的過氧化氫。
10.根據權利要求4所述的非木質原料制漿工藝，其特征在于:所述步驟(7)過0.15mm縫篩，良漿備用。
全文摘要
本發明提供了一種非木質原料清潔制漿方法，其主要藥劑是生物酶、堿式鹽、表面活性劑-1、表面活性劑-2、氧化劑等。本發明還提供了非木質原料制漿工藝，包括以下步驟(1)原料預處理；(2)揉搓分絲；(3)制漿浸漬；(4)疏解制漿；(5)磨漿；(6)增強漂白，(7)篩選，(8)廢水回用；其中所述步驟(1)、步驟(3)使用所述制漿用的制漿藥劑。利用本發明提供的制漿藥劑進行非木質原料制漿，非木質原料主要為棉桿、檸條、沙柳、竹子、蘆葦等。尤其利用本發明提供的制漿工藝，與傳統堿法制漿相比，在成漿指標一樣的情況下，得漿率大大提高，白度提高很多，制漿藥劑可循環利用，減少了化學藥品消耗，減少了環境污染。
文檔編號D21C5/00GK103243597SQ20121002353
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月3日 優先權日2012年2月3日
發明者王新軍 申請人:王新軍