高强度生物化机浆的制备方法技术

本发明专利技术公开了高强度生物化机浆的制备方法，涉及制浆造纸技术领域，包括：S1：原料的切断、筛选和水洗处理；S2：软化处理，将料、水、复合生物酶制剂、复合软化剂充分混合，在45~55℃下反应2~3h；S3：机械制浆分丝处理，进行搓磨分丝；S4：漂白处理，调整浆质量百分浓度为12~16%，pH值为5.5~6.5，投入复合生物酶制剂和双氧水，45~55℃下反应3~5h；S5：清洗处理，进行水洗磨浆和除尘完成制浆过程。本发明专利技术提供的生物化机浆制备方法简单有效，针对性强，可操作性强，降解过程中不高温蒸煮，不添加有害物质烧碱，不产生黑液；且能耗低，得浆率高，机浆物理强度优异。强度优异。强度优异。

【技术实现步骤摘要】
高强度生物化机浆的制备方法


[0001]本专利技术属于制浆造纸
，具体涉及高强度生物化机浆的制备方法。

技术介绍

[0002]造纸生产分为制浆和造纸两个基本过程，造纸是把悬浮在水中的纸浆纤维，经过各种加工结合成合乎各种要求的纸页。生物制浆是清洁剂浆的工艺方向之一，生物制浆制备的纸浆纤维长，得浆率高，耐拆性强，且吨浆成本大大低于化学浆和机械浆成本，但由于生物菌种的培养，选择和制浆过程的条件要求过高，存在生产波动大物料处理不均，处理时间超长，生产效率低下等诸多问题，目前生物制浆至今难以工业化生产。
[0003]生物酶法制浆工艺有一些共性的缺陷。其一，对原料的适应性较差，特别是不适合采用密度较大的原料，因此，密度较大的原料难以在较短的时间内被生物酶预浸渍药液浸透并软化，一方面加大了磨浆机的工作负荷，增加磨浆电耗，另一方面纤维被强行撕裂的几率增大，产生较多的细小纤维，影响成浆质量。同时也造成制浆废液的污染负荷增加和成浆得率的下降；其二，纤维束问题是生物酶法制浆的痼疾，目前解决这一问题的方法主要是调整磨浆工艺和加大生物酶浸渍药品用量，但是调整磨浆工艺的效果是较为有限的，而加大生物酶浸渍药品用量的负面效应也如前面所述。因此，对现有的生物酶法制浆工艺进行有针对性的改进是非常有必要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供高强度生物化机浆的制备方法，该方法制得的机浆具有优异的抗张强度和撕裂强度，白度具有明显提升；且方法简单，能耗低，得浆率高，节约环保。
[0005]本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：高强度生物化机浆的制备方法，包括：S1：原料的切断、筛选和水洗处理；S2：软化处理，将料、水、复合生物酶制剂、复合软化剂充分混合，在45~55℃下反应2~3h；S3：机械制浆分丝处理，进行搓磨分丝；S4：漂白处理，调整浆质量百分浓度为12~16%，pH值为5.5~6.5，投入复合生物酶制剂和双氧水，45~55℃下反应3~5h；S5：清洗处理，进行水洗磨浆和除尘完成制浆过程。本专利技术提供的高强度生物化机浆的制备方法，将生物法制浆和机械法制浆进行良好的结合，在预浸处理和漂白处理中加入复合生物酶制剂和复合软化剂，两者复配协同作用，可显著降低制浆过程所需能耗，且有效改善产品质量，增强机浆的物理强度；工艺方法简单，且不添加有害物质烧碱，不产生黑液，节约环保。
[0006]优选地，步骤S1中原料采用针叶树木材、阔叶树木材、禾本科植物和韧皮植物中的一种或多种。
[0007]优选地，步骤S1中原料破碎切割成3~7cm长的细料，细料的厚度不大于2.5cm，细料的宽度不大于3.5cm；破碎后进行筛分处理，除去细小杂质。
[0008]优选地，步骤S2中，复合软化剂的原料组分，包括，按重量份计，烷基磺酸钠36~50份，脂肪醇聚氧乙烯醚14~19份，平平加0
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20 12~17份，油酸三乙醇胺皂8~15份，渗透剂BS 4~8份，磺化琥珀酸二辛酯钠盐2~5份，氨基磺酸0.5~1.2份，六偏磷酸钠0.1~0.5份，水30~42份。
[0009]更进一步地，复合软化剂的原料组分还包括3~8重量份甲磺酸酚妥拉明。软化剂中加入甲磺酸酚妥拉明，与其它组分协同作用可增强软化剂对纤维原料的软化效果，提高生物酶化学品的浸渍润胀纤维的能力，从而达到充分软化木片及秸秆纤维，使木片及秸秆纤维易磨，降低磨浆能耗，提高设备效率和生产产能；且促进原料中纤维之间的松弛，改变其分子结构进而增强机浆的撕裂强度和抗张强度，改善产品质量；同时有效减少原料纤维流失，废水中COD含量显著降低。
[0010]更优选地，软化剂的制备方法，包括：水加热至50~60℃，加入平平加0
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20和脂肪醇聚氧乙烯醚，加热到75~80℃，搅拌1.5~2h；加入烷基磺酸钠，搅拌30~50min；加入渗透剂BS、磺化琥珀酸二辛酯钠盐，搅拌20~30min；冷却到25~30℃，加入油酸三乙醇胺皂、六偏磷酸钠、氨基磺酸，再搅拌0.5~1.5h，即可得到软化剂。
[0011]进一步地，软化剂的制备方法，还包括：水加热至50~60℃，加入平平加0
‑
20和脂肪醇聚氧乙烯醚，加热到75~80℃，搅拌1.5~2h；加入烷基磺酸钠，搅拌30~50min；加入渗透剂BS、磺化琥珀酸二辛酯钠盐，搅拌20~30min；冷却到25~30℃，加入油酸三乙醇胺皂、六偏磷酸钠、氨基磺酸和甲磺酸酚妥拉明，再搅拌0.5~1.5h，即可得到软化剂。
[0012]优选地，步骤S2中料与水的质量比为1：4~9；复合生物酶制剂的加入量为1~3g/kg
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干浆；复合软化剂的加入量为6~9 g/kg
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干浆。
[0013]优选地，步骤S3中分丝处理具体为：浆料进入双螺旋搓磨分丝机进行搓磨分丝软化处理。
[0014]优选地，步骤S2和步骤S4中复合生物酶制剂的组分包括，按重量份计，去离子水40~54份，漆酶32~46份，纤维素酶24~30份，果胶酶14~20份，柠檬酸8~12份，改性淀粉1~4份。
[0015]优选地，改性淀粉由左旋甲基多巴通过酯化反应改性淀粉制得。复合生物酶制剂中加入左旋甲基多巴改性淀粉，其可与生物酶发生相互作用，作为生物酶稳定剂，帮助生物酶分子维持其空间构象，不受外界环境影响，保持较高酶活性，增强其稳定性，延长其存储期限。制得的复合生物酶制剂用于机浆制备工艺中，可显著增强双氧水的漂白作用，提升机浆的白度；且有效提升制得机浆的撕裂强度。
[0016]更进一步地，改性淀粉的制备方法，具体为：将淀粉用10%的盐酸调节pH值为1.5~2.0，48~53℃酸化后，将其分散于溶有左旋甲基多巴的60~65℃热水中，调节pH，充分混合均匀，得到的混合物通过40目筛，50~60℃干燥，调整水分含量；140~150℃下进行酯化反应，结束后将pH调节至中性，洗剂、喷雾干燥、过筛即得改性淀粉。
[0017]优选地，左旋甲基多巴与淀粉葡萄糖基的摩尔比为2.3~3.1：1。
[0018]优选地，复合生物酶制剂还包括0.5~3份重量的3'
‑
甲氧基
‑
5'
‑
羟基异黄酮
‑7‑
O
‑
β
‑
D
‑
葡萄糖。复合生物酶制剂中添加3'
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甲氧基
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5'
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羟基异黄酮
‑7‑
O
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β
‑
D
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葡萄糖，作用于生物酶，可有效增强酶活性；且可帮助生物酶分子快速到达纤维表面，找到作用位点，使生物酶能快速高效地发挥作用。制得的复合生物酶制剂用于机浆制备工艺中，显著降低电耗，提升得浆率和机浆白度；且可显著改善机浆性能，有效增强机浆的抗张强度和撕裂强度。
[0019]优选地，步骤S4中复合生物酶制剂的加入量为3~7g/kg
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高强度生物化机浆的制备方法，包括：S1：原料的切断、筛选和水洗处理；S2：软化处理，将料、水、复合生物酶制剂、复合软化剂充分混合，在45~55℃下反应2~3h；S3：机械制浆分丝处理，进行搓磨分丝；S4：漂白处理，调整浆质量百分浓度为12~16%，pH值为5.5~6.5，投入复合生物酶制剂和双氧水，45~55℃下反应3~5h；S5：清洗处理，进行水洗磨浆和除尘完成制浆过程。2.根据权利要求1所述的高强度生物化机浆的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中原料采用针叶树木材、阔叶树木材、禾本科植物和韧皮植物中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的高强度生物化机浆的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，复合软化剂的原料组分，包括，按重量份计，烷基磺酸钠36~50份，脂肪醇聚氧乙烯醚14~19份，平平加0
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20 12~17份，油酸三乙醇胺皂8~15份，渗透剂BS 4~8份，磺化琥珀酸二辛酯钠盐2~5份，氨基磺酸0.5~1.2份，六偏磷酸钠0.1~0.5份，水30~42份。4. 根据权利要求1所述的高强度生物化机浆的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中料与水的质量比为1：4~9；复合生物酶制剂用量为1~3 g/kg
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干浆；复合软化剂的加入量为6~9 g/kg
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干浆。5.根据权利要求1所述的高强度生物化机浆的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中分丝处理具体为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈欢欢，叶剑，施德新，陈敏，徐文，夏琦，
申请(专利权)人：浙江金龙再生资源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：