无污染造纸法制造技术

本发明专利技术涉及麦秸作原料的无污染造纸方法。旨在解决制浆时加入石灰、烧碱、亚铵等化学物品而导致洗浆时产生污水、污染环境问题。本发明专利技术：利用草纤维的生化理论对麦秸进行：前处理－长线振荡筛选、适宜切割、薄层加压、水洗除尘；接着蒸煮－高温高压、保温降压膨化、纤维结构分离，其分离需在温度、压力、水分时间相适宜的范围内进行；而后分机制浆、集中送浆至纸机。按该法生产还需对纸机改造、添部分专机。新的工艺已用于生产、验证可行，所生产的草纤维诸型号纸符合国家标准。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及草纤维造纸方法。尤其为一种用麦秸作原料、在制浆时不加入石灰、烧碱、亚铵等化学药品、不产生污染水的、无排污治污、任务的新型无污染造纸法。随着人们环保意识的不断增强，限制造纸行业污染，要求改造治理造纸厂环境污染的呼声日趋强烈。因此，对限制治理无望的小造纸厂，实行关闭，符合民意。对于年产五千吨纸以上的中型纸厂，若在十一月初不能彻底治污者，仍然关闭。目前国内外单一污水治理者，成效不大，且耗资大，不彻底，受益永久性差。要想是造纸工业没有污水排放，必须从造纸工艺开始，彻底不用化学药品，不洗浆，没有浆水排放，更改旧的传统工艺，立新无污染造纸法的系统工艺；确实形成无化学药品，无浆水排放，无环境污染造纸法。无污染造纸法是造纸工业发展的必然；是时代的产物。必用无污染造纸法生产，纸厂才能生存，发展。因为旧法造纸的污水排放，确实影响到人类及生物的生存，生态环境的平衡。这种污染危害来源旋造纸工艺中石灰、烧碱、亚铵等化学药品的使用及由于制浆不当机械落后破坏制纸纤维，产生20-40％短或趋短纤维，形成悬浮物随浆水排放。即为旧工艺造纸过程中的洗浆。在浆水中存在有化学药品。常规污水治理就从洗浆开始，所以，未能彻底根除污染，且往往带来不可克服的化学药品新的污染。因此，利用化学药品来处理化学药品污染问题相当复杂。正因为这样，目前造纸污水的处理成效不大。对原来造纸厂的治污概念必须清楚国标规定的四项主要标准。这种标准的制订，是以造纸污水处理后允许排放的标准。而当时没有即无污染造纸法还未闻世，只好以此作为治污标准。虽然这种标准不甚全面，亦太低。不准没有污水排放或不准有处理水排放，才是高标准。而无污染造纸法作到没有任何水排放。当然为目前较为先进的造纸法。这种造纸法除节约大量的常规用水外，省去每吨造纸用水190m3的洗浆排污用水。消除了污水排放的主要污水源。因没有污水排放，因此，省去污水治理。无污染造纸法对污染治理概念极为清楚，以彻底从头根治整套工艺入手，完全彻底不用化学药品，同时，在造纸工艺的原材料的长线振荡筛选，适宜切割，薄层加压，水洗除尘，四道前处理中，对原材料--麦秸进行较为认真的异物清除。在蒸煮的高温高压，保温降压膨化、纤维结构分离三个环节中仍然以植物躯体--麦秸自身的延续生化现象。使纤维结构得到分离。纤维分离的因素是热水能使细胞与细胞之间的粘合物--木素、半纤维素、果胶、淀粉、低醣、单宁、色素等分离溶解。当然这种条件要求甚严，是必须在温度、压力、水分、时间适宜范围之内。尤其在灵敏点时，分离，溶解效果快而彻底，亦为制浆奠定了良好基础。由上知，分离溶解时热水决不是一般的无条件热水，而系指温度、压力、水份、时间等要素范围之内的条件“热水”。这种条件“热水”仍是麦秸延续生化现象的表现实质。但是仍然没有使用化学药品而得到，的确是比用化学药品得到的更为理想。无污染造纸法前处理，蒸煮没有用化学药品，制浆过程就无须再用药品。因此就整个概念讲，完全脱离化学制浆法造纸工艺，成为真正的无污染造纸法。现行的造纸厂污水治理是产生即形成污水之后才去处理，故是被动法。随污治污，污染污，治污产污污更污。所以，多年来均未突破治污难关，形成治污无望而关闭造纸厂。无污染造纸法，首先是从污染源分析，彻底不用化学药品，从植物生理、生物化学、造纸材料的实质--纤维取得最佳方法入手，彻底更改了旧法造纸的工艺，所以目的和着眼点得到了统一。从工艺开始改造符合造纸行业的实际。自然从浆水排放，治污的不彻底亦为应得结果。无污染造纸法顺应了自然规律，为中小造纸的存在开创了新路，但要完成改造中小型纸厂的任务，尚待多方努力。这是因为旧工艺造纸法，首先存在化学药品的污染。化学药品价每吨70--400元。能耗高，吨纸用电425度，热能用煤800kg，因用了药品及蒸煮方法不当，纤维破坏严重，短与超短纤维大量形成，一般在20％-40％，所以，吨成品纸尚需麦秸1.5-1.7吨左右。因此，呈现得率低。多数造纸厂不进行前处理。所以，沙土泥物等造纸异物并没有洗除，除影响纸品质量外，对纸机毛布的损坏甚大。虽然旧法成纸采用澄沙盘，长线曲道送浆等措施，但因短纤维与杂物-悬浮物-泥沙混结一起，很难清除干净，影响纸品质量。另外，旧造纸工艺的制浆机大而笨，纤维破坏严重，必须弃之换新。对蒸煮设备(蒸球、蒸锅)应进行改造-改进设计。总之，更改旧法造纸工艺，相应制造出适应新法工艺的整套设备及配套技术。无污染造纸法的造纸成因是天然存在的自然利用条件是植物自身解体。即理论基因。这种自然现象随时可见。各种麻类表皮纤维的解体分离，树皮组织纤维的脱离机体后纤维素的分离，任何含纤维成份的机体在自然界中纤维组织的分离，均可表明纤维在自然状态下解体，分离的实例告诉我们只要解体分离条件存在，时间适宜，不加化学药品，均可得到纤维，这即为无化学药品，无浆水排放，无污染造纸法的天然理论。上述证实，没有化学药品的作用，利用其植物自身的生化因素，外界附加的物理因素，仍然可以得到造纸材料-纤维。所以植物自身生化现象存在的实质；果胶、非纤维组织等破坏溶解条件；纤维解体分离的因素则为无污染造纸法的理论基础。这种生化理论的存在和应用，对造纸工业的改革和发展提供了理论依据。把这理论用在中试及对河南省××造纸厂的技术、工艺设备改造后，经实践，证实理论可靠，每个生产环节均很稳定，成纸质量提高一级，成本每吨纸下降300-320元。木素的存在与消失从造纸成因及初测结果了解在植物-麦秸中间层的木素很易溶出，在细胞壁内的则难去除。易溶出的多是和半纤维素结合在一起，而和纤维素结合在一起的则难除去。不管是除去或未除去多少，但对纸的质量及得率均有好的作用和影响。所以，新法造出的纸光、亮、平、纹细、质强、似特种材料制成的纸。无污染造纸法，是综合造纸技术的应用，半纤维的利屏，有利于提高制浆得率和纸张强度。非纤维素物质，能够溶于热水。麦草原料中的导管、薄壁细胞、表面细胞、石细胞统称作杂细胞，可用于造纸，提高纸的质量已成为现实。所以，不用洗浆的作法在理论与实际中得到了验证和统一。在植物体中，纤维和纤维的分布情况及作用及其化学性质都有一定的差别，利用这些差别，即可将纤维从植物体中分离出来。无污染造纸法即是不加化学药品的办法得到纤维，并使其它成份充分巧妙的得到应用，亦即旧法工艺中洗掉的成份也要巧妙应用，提高了原材料的利用率，但又不影响纸品质量。其反提高纸品的质量。无污染造纸法是指在整个造纸工艺过程中，不使用任何化学药品，不洗浆、没有浆水即污水排放；没有任何污染的整套造纸新工艺。其整个工艺(参见生产工艺流程图)一、前处理1、无污染造纸法的原料是麦秸。2、原材料前处理的程序(1)、将麦秸用宽800mm长600mm的传送带送到筛目为10×30的滚筒之中，使土块砂子等异物得到初步清理。这即为长线振荡筛选。(2)、经筛选后的麦秸进入卷筒加压式切割机中，完成切割与薄层加压两道工序。切割长度50mm左右。麦秸经薄层加压后变成短秸破碎状，(3)、经过薄层加压的短麦秸自动传送到带有水收集循环使用的杂物清除的水洗溶器中，完成水洗除尘工序。二、蒸煮1、蒸煮的基础条件是麦秸必须经过前处理程序。2、蒸煮的六要素(1)、蒸煮原材料、容器、温度、压力、水份、时间则为六要素。所谓六要素，即麦秸造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无污染造纸法，是以麦秸为原料，其特征在于：在造纸制浆时不加入石灰、烧碱、亚铵等化学物品，故不存在洗浆时产生污水、污染环境之问题，而是依椐草纤维的生化理论，按：前处理、蒸煮、制浆、造纸的新工艺进行造纸并且在造纸过程中所用的水能收集能循 环使用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：王知和，杨慧君，王阳，郭美和，王淇，孙明州，吕金榜，袁光录，申章，袁红梅，吕艳，王泽利，刘惠群，马向阳，高培泽，
申请(专利权)人：王知和，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]