一种生物酶与碱协同制备化机浆的生产方法技术

本发明专利技术提供一种生物酶与碱协同制备化机浆的生产方法，该生产方法具体包括原料预处理、生物酶处理、一次挤压疏解、二次挤压疏解、药液浸渍、漂白步骤。本发明专利技术利用本工艺产生的废水对木片进行预处理，结合生物酶的处理，既充分利用残余化学品，又减少了废水排放，后续漂白过程氢氧化钠及过氧化物的用量也大大减少，具有环保与现实的双重意义。采用本发明专利技术的生产工艺制备的化机浆，成浆质量好，浆料ISO白度达到82.97‑85.36，同时浆料撕裂指数达到4.24‑4.35N▪mm

A production method of chemimechanical pulping by combining biological enzyme and alkali

【技术实现步骤摘要】
一种生物酶与碱协同制备化机浆的生产方法
本专利技术属于制浆造纸领域，具体涉及一种生物酶与碱协同制备化机浆的生产方法。
技术介绍
随着我国造纸工业的快速发展，纸张总产量的迅速增长，造纸原料的供给不足已成为制约我国造纸工业发展的重要因素。随着我国经济进一步增长，人们生活水平不断提高，人们对纸品的需求也不断增长，仅靠优质木材原料已远远不能满足市场的需求。化机浆具有高松厚度、挺度好等优点，同时较高的纤维含量使其具有独特性能，使得化机浆在造纸领域应用越来越广。近年来，生物酶技术在造纸工业中得到广泛应用，使用生物酶处理可以减少制浆造纸过程对环境的污染，改进产品性能，具有环保与现实的双重价值。CN108374292A提供一种利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺，其特制的生物酶制剂是由谷氨酸脱氢酶、柠檬酸合成酶、枯草芽孢杆菌冻干粉、醋酸杆菌冻干粉、有机酸营养液和水组成，在木片搓丝时分两次加入生物酶，但是该酶解反应温度达到80℃左右，化机浆制浆系统温度较高，且伴随着搅拌剪切过程，生物酶利用效率并不高，制浆阻力大能耗高。CN105155322A提供一种以生物酶预处理+碱法稻草制浆生产本色生活用纸的方法，其通过对稻草原料先进行生物酶预处理，再加入低于普通蒸煮的碱量制浆，但是针对具体的生物酶成分并未公开，在50℃下的酶处理时间长达50h，蒸煮用碱量为8%，但是该浆是为了专门制造本色生活用纸，无需脱除木素等成分亦不经过漂白处理，必然会减少用碱量，但其制得的浆料强度低，纸质脆。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题，对现有工艺进行进一步优化，本专利技术提供一种一种生物酶与碱协同制备化机浆的生产方法，以实现以下专利技术目的：（1）提高纸浆强度、提高纸浆白度（2）降低化机浆制浆能耗（3）降低化学品用量为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种生物酶与碱协同制备化机浆的生产方法，包括原料预处理、生物酶处理、预蒸、一次挤压疏解、一次药液浸渍、二次挤压疏解、二次药液浸渍、高浓磨浆、旋风分离、漂白、压榨脱水、消潜处理、低浓研磨；所述原料预处理，是采用洗浆水软化处理，处理温度为50-70℃，处理时间为30-35min；后加水洗涤后进入调浓槽经斜螺旋脱水，控制木片水分为40-42％；所述洗浆水，为该工艺压榨脱水步骤得到的废水，pH为9-10，其中过氧化氢的含量为0.8-0.9%；所述生物酶处理，碱性生物复合酶的组成包括木聚糖酶、纤维素酶和果胶酶，木聚糖酶、纤维素酶和果胶酶质量比为4:3.5-4:2-2.5；处理温度为35-40℃，处理时间为60-70min；所述预蒸，预蒸温度控制在85-87℃，预蒸时间15min，NaOH溶液的加入量为对绝干木片重量的0.5-0.6％；所述一次挤压疏解，加入一次疏解剂，温度控制在70-75℃，反应3min；所述一次疏解剂，由促进剂、MgO、H2O2、NaOH、DTPA、Na2SiO3、MgSO4组成；所述促进剂，由十二烷基硫酸钠、聚乙二醇与二溴化铜组成，三者混合质量比为8:1.5-2:0.2-0.3；所述促进剂用量为对绝干木片重量的0.1-0.15％；MgO用量为对绝干木片重量的0.1-0.12%；H2O2用量为对绝干木片重的1.5-1.8％；NaOH用量为对绝干木片重量的3.8-4.0％；DTPA用量为对绝干木片重量的0.2-0.25％；Na2SiO3用量为对绝干木片重量的4-4.5％；MgSO4用量为对绝干木片重量的0.08-0.1％；所述一次药液浸渍，室温下浸渍10-30min；药液的组成包括亚硫酸铵与焦硫酸钾，两者混合比例1:1，药液质量浓度为6-9%；所述二次挤压疏解，加入二次疏解剂，疏解温度控制在70-72℃，反应3min；所述二次疏解剂，由稳定剂、H2O2、NaOH、DTPA组成；所述稳定剂，由三羟甲基丙烷与单十二烷基磷酸酯钾组成,两者混合比例为1：0.5-0.7；所述稳定剂用量为对绝干木片重量的0.13-0.15％；H2O2用量为对绝干木片重量的3.0-3.5％；NaOH用量为对绝干木片重量的3.0-3.5％；DTPA用量为对绝干木片重量的0.25-0.28％；所述高浓磨浆，温度控制在110-120℃，磨浆压力控制在1.0-1.1kg/cm2，磨浆浓度控制在35-40％，浆料游离度控制在150-180CSF；所述旋风分离，旋风分离完成后，加水稀释至浆料浓度20-25％；所述漂白，漂白塔中加入漂白剂，漂白温度为90-100℃，漂白50-60min；所述漂白剂，由二氧化硫脲、三聚氰胺、H2O2、NaOH、DTPA组成；所述二氧化硫脲用量为对绝干浆料重量0.3-0.35％；三聚氰胺用量为对绝干浆料重量0.12-0.15％；H2O2用量为对绝干浆料重量的1.5-1.8％；NaOH用量为对绝干浆料重量的0.8-1.1％；DTPA用量为对绝干浆料重量的0.15-0.2％；所述压榨脱水，将漂白后的浆料加水进行稀释，浆料浓度控制在10-12％，稀释后进行压榨脱水，浆料浓度控制在3-5％；所述消潜处理，温度控制在60℃，消潜60-70min；所述低浓磨浆，磨浆浓度3-5％，成浆游离度80-90CSF，低浓磨浆完成后，加水稀释，浆料浓度为1.5-2％。本专利技术利用洗浆水对木片进行预处理，并在化机浆制浆系统前端进行生物酶处理，通过这种方式使木质结构疏松，木素、果胶等更多的暴露出来，提高漂白剂与木素接触面积，结合后续疏解挤压、药液浸渍、漂白、压榨脱水、研磨等过程工艺控制参数的调整，不仅有利于漂白，降低了漂白剂的用量，降低了磨浆能耗，而且还使纸浆强度更高，纤维结合牢固，具有重要的使用价值。采用上述技术方案，本专利技术的有益效果为：1、采用本专利技术生物酶与碱协同制备化机浆的生产方法制备的化机浆，成浆质量好，浆料ISO白度达到82.97-85.36，同时，浆料撕裂指数达到4.24-4.35N▪mm2/g，抗张强度达到27.8-29.1N▪m/g；2、采用本专利技术生物酶与碱协同制备化机浆的生产方法制备的化机浆，耐折度达到43-46次，纸浆强韧且纤维结合牢固；3、采用本专利技术生物酶与碱协同制备化机浆的生产方法，有效溶出木素、果胶等成分，可降低磨浆能耗到650-700kwh，相比现有技术吨浆能耗降低100kwh以上；4、采用本专利技术生物酶与碱协同制备化机浆的生产方法，可降低酶解反应温度至35-40℃，缩短酶处理时间至60-70min，反应条件温和；5、采用本专利技术生物酶与碱协同制备化机浆的生产方法，可降低H202、NaOH等化学品的用量，减少系统中阴离子垃圾，减少了含碱废水量，进一步节约生产成本。6、采用本专利技术生物酶与碱协同制备化机浆的生产方法，可回收利用工艺本身产生的洗浆水，废物回收利用，变废为宝。具体实施方式：下面结合具体的实施例，进一步阐述本专利技术。...

【技术保护点】
1.一种生物酶与碱协同制备化机浆的生产方法，其特征在于，包括原料预处理、生物酶处理、一次挤压疏解、二次挤压疏解、药液浸渍、漂白步骤。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物酶与碱协同制备化机浆的生产方法，其特征在于，包括原料预处理、生物酶处理、一次挤压疏解、二次挤压疏解、药液浸渍、漂白步骤。


2.根据权利要求1所述生产方法，其特征在于，所述原料预处理，是采用洗浆水软化处理，处理温度为50-70℃；所述洗浆水，pH为9-10，其中过氧化氢的含量为0.8-0.9%。


3.根据权利要求1所述生产方法，其特征在于，所述生物酶处理，处理温度为35-40℃，处理时间为60-70min；所述生物酶由木聚糖酶、纤维素酶和果胶酶组成，木聚糖酶、纤维素酶和果胶酶质量比为4:3.5-4:2-2.5。


4.根据权利要求1所述生产方法，其特征在于，所述一次挤压疏解，H2O2用量为对绝干木片重量的1.5-1.8%，NaOH用量为对绝干木片重量的3.8-4.0%。


5.根据权利要求1所述生产方法，其特征在于，所述二次挤压疏解，H2O2用量为对绝干木片重量的3.0-3.5%，NaOH用量为对绝干木片重量的3.0-3.5%。


6.根据权利要求1所述生产方法，其特征在于，所述一次挤压疏解，还需加入促进剂，所述促进剂由十二烷基硫酸钠、聚乙二醇与二溴化铜组成，十...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉兴香，陈洪国，孙炳伟，王鲁燕，张革仓，
申请(专利权)人：山东晨鸣纸业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37