[發(fā)明專利]植物纖維的節(jié)能、環(huán)保、資源化制漿方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410707891.4
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104532641A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武長安;邱全國;張克賢;武晶晶
• 申請（專利權(quán)）人: 武長安;邱全國;張克賢;武晶晶
• 主分類號: D21C3/22
• 分類號: D21C3/22;D21B1/36;D21D1/20
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 江增俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于應(yīng)用植物纖維原料的制漿方法，特別是涉及一種植物纖維節(jié)能、環(huán)保、資源化制漿方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)制漿工藝造成極嚴(yán)重環(huán)境污染的主要原因是造紙?jiān)侠寐瘦^低，特別是我國制漿原料以秸稈類為主，其中占原料重量近一半的非纖維素原料及加入的化工原料均作為廢棄物排放。

汽爆制漿作為一種有發(fā)展前途的新技術(shù)受到世界各國的高度重視，國內(nèi)外對汽爆制漿的研究大多局限在汽爆制漿設(shè)備和工藝條件的研究上，缺少完整的工藝條件，廢水也沒能很好處理，仍然有污染，廢棄物及廢水沒有進(jìn)行綜合利用。

申請?zhí)?00910052762.5的發(fā)明專利申請‘預(yù)提取半纖維素的竹溶解漿制漿方法及其產(chǎn)品’，其步驟包括：(1)竹材備料：將竹材制成竹片或竹絲，并洗滌除去雜質(zhì)及塵埃；(2)預(yù)水解：在蒸煮器中進(jìn)行，包括蒸球或蒸煮鍋，工藝條件為：固液比為1∶0.4～8.0，水解溫度為100～200℃，壓力為相應(yīng)溫度下的飽和蒸汽壓力，水解時(shí)間為15～240分鐘，水解終點(diǎn)pH值為2～5；(3)液固分離和洗滌，收集濾液制得提取液；(4)殘?jiān)鼔A法制備溶解漿。

上述制漿方法可提取出竹材中絕大部分的多縮戊糖,但對于廢棄物及廢水仍缺少綜合利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足而公開一種植物纖維的節(jié)能、環(huán)保、資源化制漿方法。

本發(fā)明的制漿方法包括以下步驟：

⑴將植物纖維原料經(jīng)機(jī)械切斷，切斷后原料長度2～4cm；

⑵將切斷后的植物纖維原料水洗除塵，水洗后植物纖維原料擠干，擠出的洗水經(jīng)沉淀處理后繼續(xù)用于植物纖維原料水洗除塵，洗水的沉淀物用做肥料；

⑶將水洗后的植物纖維原料投入螺旋預(yù)處理器，同時(shí)噴入處理劑，處理溫度20～90℃，處理反應(yīng)時(shí)間30～60分鐘，所述處理劑是占植物纖維投入總重量1～3‰的HZ復(fù)合助劑和濃度分別為3～5％的稀堿液或亞硫酸鈉溶液，稀堿液或亞硫酸鈉溶液與植物纖維投入總重量的重量比為1﹕3～5；HZ復(fù)合助劑是脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和烷基苯磺酸鈉的復(fù)配物，其重量比依次為1～3︰2～5︰1～3；

⑷將螺旋預(yù)處理器預(yù)處理的含水量為20～30％的植物纖維原料汽爆處理，汽爆處理采用蒸汽加熱加壓的方式，溫度100～230℃，壓力1～3Mpa，保持30～240秒，或，汽爆處理采用蒸汽加溫、壓縮空氣加壓的方式，溫度100～140℃，壓縮空氣加壓壓力1.2～3Mpa，保持時(shí)間30～240秒；

⑸汽爆處理后的漿料進(jìn)行水解處理，漿料與水解液的固液比為1∶3～8，水解液是無機(jī)酸的水溶液，無機(jī)酸是鹽酸或硫酸，無機(jī)酸重量百分比濃度為1～2％，水解液通入蒸汽加溫，溫度為100～130℃，水解處理時(shí)間2～3小時(shí)，水解處理后的水解液經(jīng)過中和脫色除膠體、除雜、膜濃縮結(jié)晶得到木糖；膜濃縮分離的水返回本步驟用于水解處理使用；

⑹分離木糖之后的漿料用焦亞硫酸鈉或亞硫酸鈉水溶液進(jìn)行磺化處理，其濃度分別為3～8％，磺化處理溫度120～170℃，投入量與植物纖維投入總重量的重量比為1﹕3～5，磺化反應(yīng)物過濾得到的水溶液經(jīng)超濾膜濃縮，濃縮液經(jīng)噴霧干燥得到粉狀木質(zhì)素磺酸鈉；

⑺分離木質(zhì)素磺酸鈉之后的漿料經(jīng)水洗得粗漿，水洗水經(jīng)膜過濾處理得到的水返回本步驟用于漿料水洗；

⑻粗漿進(jìn)行磨漿處理，磨漿濃度3～12％，磨漿后的漿料經(jīng)除砂、壓力篩篩選、水洗、擠干得含水量為60～65％的本色漿，所述水洗過程中漿料與水的比例為1﹕10～15，所述擠干后的水經(jīng)膜過濾處理后用于粗漿稀釋或磺化處理，所述除砂分離的渣料用于肥料，所述壓力篩篩選出的渣料返回本步驟的粗漿磨漿工序繼續(xù)處理。

本發(fā)明還包括以下技術(shù)內(nèi)容和步驟：

所述植物纖維原料是稻草、麥草、蘆葦、棉桿、沙柳、竹子、竹柳、甘蔗渣和木材；

所述本色漿加入雙氧水予以漂白，雙氧水與漿料的重量比為1﹕3～6；溫度100～130℃，時(shí)間30～60分鐘，漂白后的濃度為1-3％的漿料經(jīng)除砂器、壓力篩處理后的良漿放入良漿池，篩渣返回本色漿制漿方法的磨漿工序，良漿經(jīng)二次磨漿、擠干、烘干得漂白溶解漿，二次磨漿的打漿度為25-50SR，擠干的擠出水經(jīng)膜過濾處理返回良漿的二次磨漿使用。

本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點(diǎn)在于：