一種玉米秸稈生物制漿的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種玉米秸桿生物制漿的方法，屬于造紙技術領域。
【背景技術】
[0002]造紙工業已有幾百年的歷史，近幾十年來又有較大的發展，但是，其制漿工藝卻發展比較緩慢，仍然多采用酸堿法。這種制漿的工藝方法，不僅需要消耗大量的酸、堿、鹽等，造紙生產成本高；并且還要排出大量對人、畜以及農作物有害的廢水，C0D指標一般都達到2?3萬，處理難度大，對環境污染，特別是對地下水的污染非常嚴重。
[0003]生物科技是二十一世紀各種傳統產業結構重整與再起飛的關鍵技術，因此利用生物科技造紙成為現今不可忽視的重要方向。近年來采用生物技術生產紙漿，可降低生產成本，改善紙漿品質及維護造紙環境安全的方法與產品，已陸續誕生。例如利用酶除去樹脂或油墨，采用木聚糖酶(xylanase)或木質素氧化酶漂白紙漿及以酶改良紙漿黏稠度(尤其是非木本植物紙漿)，但亦存有如化學方法造紙的缺失，常衍生廢液污染環境，及耗費能源等問題。因此藉重生物科技解決與克服化學法造紙地缺失，確是勢在必行。
【發明內容】
[0004]本發明主要解決的技術問題:針對目前酸堿法制漿以及生物技術生產紙漿常常會產生大量的廢液，對環境造成極大的危害，同時需要耗費大量的能源，所制的漿產出的紙的質量不高，提供了一種玉米秸桿生物制漿的方法，本發明主要是將廢棄的玉米秸桿經過預處理，再利用制備的發酵液來對其發酵，接著通過高溫蒸煮，離心分離，收集纖維混合物，最后將其碾磨成漿料與少量的木聚糖酶混合經漂白即可。本發明的制漿廢液的C0Dcr、B0D5&色度值等指標都達到國家排放標準，同時利用的是廢棄的玉米秸桿，為國家節約大量木材，紙楽.的質量也明顯提尚。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案:
(1)取5?8kg玉米秸桿放入水中浸泡20?30min后，將其取出自然晾曬，待玉米秸桿含水量為35?40 %時，將其放入粉碎機中進行粉碎，過篩得30?40目顆粒物，將所得顆粒放入容器中，向其中加入質量分數為5%的鹽酸溶液淹沒顆粒物4?6cm，將容器置于頻率為150?200GHz的微波下，攪拌1?3h后過濾，收集玉米稻桿過濾物；
(2)將上述所得的玉米秸桿過濾物放入發酵池內，向其中加入發酵液浸泡玉米秸桿過濾物，向其加入過濾物質量3?4%的磷酸銨及過濾物質量1?1.2%磷酸氫二鉀攪拌均勻，在溫度為25?35°C下，密封發酵，直至玉米秸桿過濾物呈纖維束狀，若在發酵過程中玉米秸桿過濾物出現黑色或灰白色斑點時，對發酵池內進行通風，直至黑色或灰白色斑點消失，然后繼續密封發酵；
(3)待上述發酵結束后，過濾，并使用水沖洗過濾物1?3次，然后將沖洗后的過濾物放入容器中，向其中加入蒸餾水浸泡過濾物，在溫度為90?110°C，轉速設定為600?800r/min的轉速下，蒸煮滅菌20?30min，然后自然冷卻至室溫，將其放入離心機中離心分離，收集纖維混合物；
(4)將上述所得的纖維混合物放入磨漿機中進行磨漿，向所得的漿料中加入纖維混合物質量10?15%的木聚糖酶，在溫度為40?60°C下進行漂白40?50min即可。
[0006]所述步驟(2)中發酵液的制備方法為:
(1)取米糠放入發酵池內，向其中加入水浸泡米糠，向其中加入營養液，加入量為米糠質量20?30%，在溫度為30?35°C下，密封發酵3?5天，所述營養液為按重量份數，取30?40份蛋白胨，15?20份牛肉膏，20?22份氯化鈉，12?15份去離子水，9?12份瓊脂及2?3份硝酸鈣，攪拌均勻即可；
(2)待上述發酵結束后收集發酵液，然后按照體積比2:1與蒸餾水進行混合，再靜置1?3h，即可。
[0007]本發明的應用:將上述制備的紙漿可用于造紙，造出的紙的紙張白度88?90度，緊度為0.48?0.55g/cm3、耐破指數為3?4kPa.m2/g、斷裂長為7?8km。
[0008]本發明的有益效果是:
(1)制漿廢液的C0Dcr、B0D5&色度值等指標都達到國家排放標準，保護了環境；
(2)利用的是廢棄的玉米秸桿，為國家節約大量木材，紙漿的質量也明顯提高；
(3)制備步驟簡單，成本低。
【具體實施方式】
[0009]首先取5?8kg玉米秸桿放入水中浸泡20?30min后，將其取出自然晾曬，待玉米秸桿含水量為35?40 %時，將其放入粉碎機中進行粉碎，過篩得30?40目顆粒物，將所得顆粒放入容器中，向其中加入質量分數為5%的鹽酸溶液淹沒顆粒物4?6cm，將容器置于頻率為150?200GHz的微波下，攪拌1?3h后過濾，收集玉米秸桿過濾物；將上述所得的玉米秸桿過濾物放入發酵池內，向其中加入發酵液浸泡玉米秸桿過濾物，向其加入過濾物質量3?4%的磷酸銨及過濾物質量1?1.2%磷酸氫二鉀攪拌均勻，在溫度為25?35°C下，密封發酵，直至玉米秸桿過濾物呈纖維束狀，若在發酵過程中玉米秸桿過濾物出現黑色或灰白色斑點時，對發酵池內進行通風，直至黑色或灰白色斑點消失，然后繼續密封發酵；待上述發酵結束后，過濾，并使用水沖洗過濾物1?3次，然后將沖洗后的過濾物放入容器中，向其中加入蒸餾水浸泡過濾物，在溫度為90?110°C，轉速設定為600?800r/min的轉速下，蒸煮滅菌20?30min，然后自然冷卻至室溫，將其放入離心機中離心分離，收集纖維混合物；將上述所得的纖維混合物放入磨漿機中進行磨漿，向所得的漿料中加入纖維混合物質量10?15%的木聚糖酶，在溫度為40?60°C下進行漂白40?50min即可。其中發酵液的制備方法為:取米糠放入發酵池內，向其中加入水浸泡米糠，向其中加入營養液，加入量為米糠質量20?30%，在溫度為30?35°C下，密封發酵3?5天，所述營養液為按重量份數，取30?40份蛋白胨，15?20份牛肉膏，20?22份氯化鈉，12?15份去離子水，9?12份瓊脂及2?3份硝酸鈣，攪拌均勻即可；待上述發酵結束后收集發酵液，然后按照體積比2:1與蒸餾水進行混合，再靜置1?3h，即可。
[0010]實例1
首先取8kg玉米秸桿放入水中浸泡30min后，將其取出自然晾曬，待玉米秸桿含水量為40%時，將其放入粉碎機中進行粉碎，過篩得40目顆粒物，將所得顆粒放入容器中，向其中加入質量分數為5%的鹽酸溶液淹沒顆粒物6cm，將容器置于頻率為200GHz的微波下，攪拌3h后過濾，收集玉米秸桿過濾物；將上述所得的玉米秸桿過濾物放入發酵池內，向其中加入發酵液浸泡玉米秸桿過濾物，向其加入過濾物質量4%的磷酸銨及過濾物質量1.2%磷酸氫二鉀攪拌均勻，在溫度為35°C下，密封發酵，直至玉米秸桿過濾物呈纖維束狀，若在發酵過程中玉米秸桿過濾物出現黑色或灰白色斑點時，對發酵池內進行通風，直至黑色或灰白色斑點消失，然后繼續密封發酵；待上述發酵結束后，過濾，并使用水沖洗過濾物3次，然后將沖洗后的過濾物放入容器中，向其中加入蒸餾水浸泡過濾物，在溫度為110°C，轉速設定為800r/min的轉速下，蒸煮滅菌30min，然后自然冷卻至室