一种以玉米秸秆为原料生产造纸用浆的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种以玉米秸秆为原料生产造纸用浆的工艺，包括如下步骤：Ⅰ、处理后的玉米秸秆低温蒸煮；Ⅱ、洗涤低温蒸煮后的物料；Ⅲ、将物料中的洗涤残液分离出；Ⅳ、物料高温蒸煮；Ⅴ、高温蒸煮后的物料与低温水混合，使物料温度下降到90～95℃；Ⅵ、筛洗，筛上部分为造纸用粗浆；Ⅶ、粗浆经常规制浆工艺变为细浆，并进一步用于抄纸。本发明专利技术以玉米秸秆为原料生产造纸用浆，不仅可以解决玉米秸秆资源化利用问题，同时解决了我国造纸原料缺口大的问题，带来可观的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种以玉米秸秆为原料生产造纸用浆的工艺
本专利技术涉及一种工艺，尤其涉及一种以玉米秸秆为原料生产造纸用浆的工艺。
技术介绍
在我国，玉米的种植非常广泛，尤其是黑龙江省、吉林省、内蒙古自治区和辽宁省等省份由于土壤及气候条件等因素十分适合玉米作物生长，玉米的总产量能达到上亿吨，玉米秸秆量按玉米产量80％计，每年我国都会产生大量的玉米秸秆；种植玉米带来较好经济效益的同时也带来了玉米秸秆难以消化的重大问题。同时，我国造纸工业存在着原料短缺问题，已经成为影响造纸工业发展的战略性问题；已知，纤维素纤维是造纸最主要原料，农作物秸秆中含有丰富的纤维素纤维，然而，现如今大量以农作物秸秆为代表的植物纤维原料资源不够充足，使得造纸用纸浆依赖进口，并且，玉米秸秆相对于其它农作物秸秆结构和组分都有一定的特殊性，现有的常规化学法难以利用玉米秸秆实现造纸，导致我国植物纤维原料资源纤维特性结构应用不合理。因此，亟需提供一种以玉米秸秆为原料生产造纸用浆的工艺，一方面可实现农作物秸秆的“原料化、能源化”，另一方面可解决造纸工业原料短缺问题。
技术实现思路
为了解决上述技术所存在的不足之处，本专利技术提供了一种以玉米秸秆为原料生产造纸用浆的工艺。为了解决以上技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种以玉米秸秆为原料生产造纸用浆的工艺，包括如下步骤：Ⅰ、将处理后的玉米秸秆丝送入到低温蒸煮器内，按固液比1：3至1：20加入水，在60℃～100℃的温度条件下低温蒸煮30～180min，完成物料的低温蒸煮；r>Ⅱ、洗涤低温蒸煮后的物料，使物料中溶解物的含量低于0.2％；Ⅲ、将洗涤后的物料直接送入到高浓挤压洗涤器内，通过高浓挤压洗涤器将物料中的洗涤残液分离出，挤后物料的固液比在1：3左右；Ⅳ、将挤后物料送入到高压蒸煮器内，加热升温，高压蒸煮器内温度加热到170～220℃，保持温度5～60分钟，完成高温蒸煮；Ⅴ、打开高压蒸煮器的出料阀门，使高压蒸煮器内的物料喷入到混合室内，并与同时注入到混合室内的低温水混合，使物料温度下降到90～95℃；Ⅵ、降温后的物料经80～100目筛筛洗，筛上部分为造纸用粗浆；Ⅶ、将步骤Ⅵ获得的粗浆经常规制浆造纸工艺中的磨浆、筛选后得到细浆，并进一步用于抄纸。进一步地，步骤Ⅰ中，处理后的玉米秸秆丝长为10～80mm，宽为0.5～8mm，合格率大于70％。进一步地，步骤Ⅵ中，筛下部分为包括间接或分散的半纤维素、木质素、杂细胞及杂质。进一步地，步骤Ⅱ中，溶解物为植物纤维原料中的水抽出物，包括冷水抽出物和热水抽出物，主要化学组成为水溶性淀粉、果胶、易溶半纤维素。本专利技术公开了一种以玉米秸秆为原料生产造纸用浆的工艺，不仅可以解决玉米秸秆资源化利用问题，同时解决了我国造纸原料缺口大的问题，整个工艺过程无需使用化学制剂，分离出的物质基本保留了原植物材料植物各组分的天然特性，为原料的综合利用创造了很好的基础，并且降低了纸浆成本，带来可观的经济效益和社会效益。此外，分离出的液体可被再次加工利用，实现了造纸废料资源化利用,同时不对环境造成压力。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。一种以玉米秸秆为原料生产造纸用浆的工艺，包括如下步骤：Ⅰ、将处理后的玉米秸秆丝送入到低温蒸煮器内，按固液比1：3至1：20加入水，在60℃～100℃的温度条件下低温蒸煮30～180min，完成物料的低温蒸煮；其中，玉米秸秆丝长为10～80mm，宽为0.5～8mm，无灰尘，合格率大于70％；Ⅱ、洗涤低温蒸煮后的物料，使物料中溶解物的含量低于0.2％；溶解物为植物纤维原料中的水抽出物，包括冷水抽出物和热水抽出物，主要化学组成为水溶性淀粉、果胶、易溶半纤维素等；Ⅲ、将洗涤后的物料直接送入到高浓挤压洗涤器内，通过高浓挤压洗涤器将物料中的洗涤残液分离出，挤后物料的固液比在1：3左右；Ⅳ、将挤后物料送入到高压蒸煮器内，加热升温，高压蒸煮器内温度加热到170～220℃，保持温度5～60分钟，完成高温蒸煮；Ⅴ、打开高压蒸煮器的出料阀门，使高压蒸煮器内的物料喷入到混合室内，并与同时注入到混合室内的低温水混合，使物料温度下降到90～95℃；Ⅵ、降温后的物料经80～100目筛筛洗，筛上部分为造纸用粗浆，筛下部分为包括间接或分散的半纤维素、木质素、杂细胞及杂质；Ⅶ、将步骤Ⅵ获得的粗浆经常规制浆造纸工艺中的磨浆、筛选后得到细浆，并进一步用于抄纸。本专利技术是以玉米秸秆为原料的制浆造纸工艺，属玉米秸秆为原料的清洁制浆范畴；在不加入化学制剂情况下，以玉米秸秆为原料经过两步蒸煮法(即低温蒸煮、高温蒸煮)制得造纸用粗浆，粗浆组合常规的造纸工艺可抄出所需要种类的纸及纸板；利用玉米秸秆造纸，不仅可以解决玉米秸秆资源化利用问题，同时解决了我国造纸原料缺口大的问题。下面结合具体的实施例对本专利技术所公开的以玉米秸秆为原料生产造纸用浆的工艺做进一步说明。【实施例一】本实施例公开了一种以玉米秸秆为原料生产造纸用浆的工艺，包括以下步骤：Ⅰ、将处理好的玉米秸秆丝通过绞龙送入到低温蒸煮器内，按固液比1：15加水，在60℃的温度条件下蒸煮180min，完成低温蒸煮；其中，所使用的处理好的玉米秸秆丝长为10～80mm，宽为0.5～8mm，无灰尘，合格率大于70％；Ⅱ、洗涤低温蒸煮后的物料，使物料中溶解物的含量低于0.2％；Ⅲ、将洗涤后的物料直接送入到螺旋挤压分离器内，分离出物料中部分水分，最终，使物料的固液比控制在1：3左右；Ⅳ、将Ⅲ得到的物料通过喂料器送入到高压蒸煮器内，物料在高压蒸煮器内的温度控制在180℃，保持温度40分钟，高温蒸煮完成；Ⅴ、打开高压蒸煮器的出料阀门，使高压蒸煮器内的物料喷入到混合室内，并与同时注入到混合室内的低温水混合，使物料温度降到90～95℃；Ⅵ、降温后的物料经100目过筛，筛上部分为粗浆，筛下部分为半纤维素、木质素、杂细胞及杂质；Ⅶ、将步骤Ⅵ获得的粗浆经常规造纸工艺中的高浓磨浆、中浓磨浆处理，洗涤后得到细浆；Ⅷ、将步骤Ⅶ得到的细浆通过纸机抄得高强度瓦楞原纸。本实例采用低温与高温两段蒸煮的方式对玉米秸秆进行处理，得到造纸用粗浆，在大幅度提高成品纸质量的同时，使得粗浆进一步加工变的容易许多；首先，对两段蒸煮前后玉米秸秆的化学组分进行分析，检测高温水解前玉米秸秆(绝干)的木质素含量、蒸煮后玉米秸秆(绝干)木质素含量、蒸煮液中木质素含量，如表1所示(检测参照标准GB/T20805-2006)：表1两段蒸煮前后化学组分分析根据表1中的数据可以看出，经蒸煮后的玉米秸秆，其纤维中木质素的去除率达到18.77％(该标准仅可检测到非可溶性木质素)，有效确保后续的成浆质量；蒸煮处理后的粗浆，再经粗磨、筛分、精磨等后续纤维分离工艺过程，制成细浆，细浆可以抄瓦楞原纸样片，随机抽取上述瓦楞原纸样片并进行检测，检测数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以玉米秸秆为原料生产造纸用浆的工艺，其特征在于：所述工艺包括如下步骤：/nⅠ、将处理后的玉米秸秆丝送入到低温蒸煮器内，按固液比1：3至1：20加入水，在60℃～100℃的温度条件下低温蒸煮30～180min，完成物料的低温蒸煮；/nⅡ、洗涤低温蒸煮后的物料，使物料中溶解物的含量低于0.2％；/nⅢ、将洗涤后的物料直接送入到高浓挤压洗涤器内，通过高浓挤压洗涤器将物料中的洗涤残液分离出，挤后物料的固液比在1：3左右；/nⅣ、将挤后物料送入到高压蒸煮器内，加热升温，高压蒸煮器内温度加热到170～220℃，保持温度5～60分钟，完成高温蒸煮；/nⅤ、打开高压蒸煮器的出料阀门，使高压蒸煮器内的物料喷入到混合室内，并与同时注入到混合室内的低温水混合，使物料温度下降到90～95℃；/nⅥ、降温后的物料经80～100目筛筛洗，筛上部分为造纸用粗浆；/nⅦ、将步骤Ⅵ获得的粗浆经常规制浆造纸工艺中的磨浆、筛选后得到细浆，并进一步用于抄纸。/n

【技术特征摘要】
1.一种以玉米秸秆为原料生产造纸用浆的工艺，其特征在于：所述工艺包括如下步骤：
Ⅰ、将处理后的玉米秸秆丝送入到低温蒸煮器内，按固液比1：3至1：20加入水，在60℃～100℃的温度条件下低温蒸煮30～180min，完成物料的低温蒸煮；
Ⅱ、洗涤低温蒸煮后的物料，使物料中溶解物的含量低于0.2％；
Ⅲ、将洗涤后的物料直接送入到高浓挤压洗涤器内，通过高浓挤压洗涤器将物料中的洗涤残液分离出，挤后物料的固液比在1：3左右；
Ⅳ、将挤后物料送入到高压蒸煮器内，加热升温，高压蒸煮器内温度加热到170～220℃，保持温度5～60分钟，完成高温蒸煮；
Ⅴ、打开高压蒸煮器的出料阀门，使高压蒸煮器内的物料喷入到混合室内，并与同时注入到混合室内的低温水混合，使物料温度下降到90～95℃；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴学军，岳金权，李新良，李满风，庞树军，
申请(专利权)人：吴学军，岳金权，李新良，李满风，庞树军，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23