一种对木片进行预处理制备纸浆及纸张的方法技术

本发明专利技术提供了一种对木片进行处理然后再用处理后的木片制备纸浆方法，通过朱红密孔菌处理，可以使木片软化、松弛，纸浆的长度和柔韧性得到改善。性得到改善。性得到改善。

【技术实现步骤摘要】
一种对木片进行预处理制备纸浆及纸张的方法


[0001]本专利技术涉及造纸领域，具体涉及一种用朱红密孔菌对木片进行预处理制备纸浆及纸张的方法。

技术介绍

[0002]造纸工业在国民经济中的有着重要地位，在一定程度上促进了国家经济、文化、生产、国防等方面的发展。常见的制浆方法主要包括化学法、半化学法以及化学机械法等，根据所使用的化学药品的不同，常见的化学制浆工艺又包括了：烧碱法、烧碱
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蒽醌法、硫酸盐法、多硫化合物制浆法和氧碱法等。
[0003]随着造纸工业的发展和环保政策的严格，制浆工艺越来越倾向于发展清洁生产的技术。欧洲造纸工业期望使用DES法制浆新技术、无水造纸技术、纸业轻量化技术等新兴技术，在未来的10
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20年的时间内实现低污染制浆工艺的产业化，而北美国家在造纸工艺发展过程中，依然把节能减排、生物质精炼技术作为转型升级的发展重点。
[0004]随着科技的进步，生物技术在工业生产中越来越常见，也带动了其他行业的快速发展。目前造纸领域的生物技术主要集中在制浆、漂白、废水处理、废纸脱墨等工艺，并获得了广泛应用。生物制浆工艺是通过微生物对植物纤维素中木素和半纤维素的分解作用，使植物纤维相互分离，其对微生物的特性有以下要求：(1)繁殖速度快；(2)具有较强的分解木素的能力；(3)对纤维素不产生降解或者降解作用较弱。生物制浆主要包括生物机械制浆和生物化学制浆。生物机械制浆通过利用微生物或酶对纤维原料进行预处理，然后进行磨浆，使纤维彼此分离，具有低能耗、高强度、低污染的优点。生物化学制浆是指先进行生物预处理，然后再用化学药品处理进行制浆，它的优点是，在化学药品用量不变的情况下，降低纸浆的硬度，或在相同的硬度下，降低化学药品的用量和能源的消耗。目前在制浆生物领域中广泛使用的是白腐菌，例如CN1724414A公开了一种使用白腐菌将制浆废液有效脱色的方法，CN107938411A公开了一种使用包含白腐菌的复合生物酶剂将植物纤维中的木质素进行脱除从而制浆的方法。
[0005]朱红密孔菌(Pycnoporus cinnabarinus)是一种在发酵过程中会代谢出多种酶的担子菌门真菌，有着多种用途，例如其可用于从农业液废料中生产香兰素(《Comprehensive Biotechnology(Second Edition)》，Volume 6,2011,Pages 661
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667)，或用于亚麻浆的漂白(《Progress in Biotechnology》，Volume 21,2002,Pages 213
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222)，此外，现有技术也报道了从Pycnoporus cinnabarinus、Trametes hirsuta和basidiomycetes strain 95290提取得到的漆酶可用于处理软木片(《Progress in Biotechnology》，Volume 21,2002,Pages 193
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201)。
[0006]综上可知，目前的生物造纸技术主要是利用白腐菌作为主要菌株使用，而使用朱红密孔菌直接处理的植物纤维并用于制浆工艺的技术鲜有报道。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于利用朱红密孔菌对植物纤维进行预处理，从而提高纸浆性能的方法，此外，还将制备得到的纸浆用于制备纸张，测试了经朱红密孔菌处理和不经朱红密孔菌处理的纸张的性能。整个处理工艺简单、方便，并且经处理后的植物制备得到的纸浆中的纤维形态更优，有利于提高纸的物理性能。此外，专利技术人通过对制浆过程中的碱液浓度的探究发现，不同的碱液浓度进行处理得到的纸浆的性能同样不同。
[0008]本专利技术的技术方案如下：
[0009]一种用于利用朱红密孔菌提高木片纸浆性能的方法；包括如下步骤：
[0010](1)木片预先汽蒸、单螺旋挤压；(2)将挤压后的木片进行灭菌；(3)将灭菌后的木片用朱红密孔菌预处理；(4)将经朱红密孔菌预处理后的木片进行蒸煮、盘磨和筛浆。
[0011]根据本专利技术优选，步骤(1)中木片选自鱼鳞云杉木片、沙松云杉木片、臭冷杉木片、红松木片、落叶松木片、马尾松木片、杨树木片、桦树木片和椴树木片中的一种或多种。
[0012]优选的，步骤(1)中的木片预先汽蒸、单螺旋挤压步骤为：绝干的杨木用热水浸泡，取出后放入蒸煮锅中进行预汽蒸，汽蒸结束后将木片送至单螺杆挤碾机进行挤压疏解；步骤(1)中热水浸泡时的料液比范围为1：4～1：6，蒸煮时间为30～90min，蒸煮温度为100～120℃。
[0013]优选的，步骤(2)中的灭菌步骤为：将疏解后的木片置于高压灭菌锅中灭菌，灭菌温度为120
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140℃，灭菌时间为1～1.5h。
[0014]优选的，步骤(3)中的朱红密孔菌预处理步骤为：将步骤(1)得到的木片于工作台紫外灯照射下冷却，待完全冷却后，置入聚乙烯塑料袋中，再加入培养好的朱红密孔菌菌丝球种子液，适当加入液体发酵培养基，充分混合均匀，放置于生化培养箱中进行培养；步骤(3)中的液体发酵培养基的组成为：1L马铃薯浸提液、15g葡萄糖、1.0g KH2PO4、0.5g MgSO4
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7H2O、0.01g CaCl2、2.5g天冬酰胺、0.1g Na2HPO4
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5H2O、0.002g CuSO4
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5H2O、0.001gFeSO4
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7H2O和0.05g维生素B1；步骤(3)中培养温度为28～32℃，培养湿度为65～85％，培养时间为28～35d，进一步优选的，培养温度为30℃，培养湿度为70～80％，培养时间为28d；步骤(3)中的朱红密孔菌菌丝球培养步骤为：在固体培养基(马铃薯提取液1L、20g葡萄糖、3g KH2PO4、1.5g MgSO4
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7H2O、微量维生素B1，琼脂20g)斜面上4℃保存的朱红密孔菌接种于已高温灭菌的种液培养基(与固体培养基相同，但不加琼脂)28℃、180rpm下培养7d左右，会生长为直径约2～3mm的菌丝球。
[0015]优选的，步骤(4)的中蒸煮步骤为：将经朱红密孔菌处理的木片洗涤干净，置于于旋转式蒸煮锅中进行蒸煮；优选的，蒸煮时间为30～90min，所述蒸煮是在碱存在条件下进行的；步骤(4)中的蒸煮所使用的碱为氢氧化钠，碱的浓度为6～10％，木片和碱液的料液比为1：4～1：6，蒸煮温度为120～140℃；优选的，步骤(4)中的蒸煮时间为30min；碱的浓度为8％；木片和碱液的料液比为1：4；蒸煮温度为130℃；步骤(4)中的盘磨和筛浆步骤为：将经过蒸煮预处理后的木片用KRK
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2500Ⅱ型高浓磨浆机进行磨浆，采用A型磨片；然后再用Somerville筛浆机进行筛浆，筛缝选择0.15mm，筛浆后用PFI磨浆机进行打浆；优选的，步骤(4)中磨浆的浆浓为约20～30％，转速为2500～3000rpm，磨片间隙0.1～0.6mm。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用朱红密孔菌提高木片纸浆性能的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)木片预先汽蒸、单螺旋挤压；(2)将挤压后的木片进行灭菌；(3)将灭菌后的木片用朱红密孔菌预处理；(4)将经朱红密孔菌预处理后的木片进行蒸煮、盘磨和筛浆；步骤(1)中的木片预先汽蒸、单螺旋挤压步骤为：绝干的杨木用热水浸泡，取出后放入蒸煮锅中进行预汽蒸，汽蒸结束后将木片送至单螺杆挤碾机进行挤压疏解；热水浸泡时的料液比范围为1：4～1：6，蒸煮时间为30～90min，蒸煮温度为100～120℃；步骤(2)中的灭菌步骤为：将疏解后的木片置于高压灭菌锅中灭菌；灭菌温度为120
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140℃，灭菌时间为1～1.5h；步骤(3)中的朱红密孔菌预处理步骤为：将步骤(1)得到的木片于工作台紫外灯照射下冷却，待完全冷却后，置入聚乙烯塑料袋中，再加入培养好的朱红密孔菌菌丝球种子液，适当加入液体发酵培养基，充分混合均匀，放置于生化培养箱中进行培养；液体发酵培养基的组成为：1L马铃薯浸提液、15g葡萄糖、1.0g KH2PO4、0.5g MgSO4
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【专利技术属性】
技术研发人员：谢益民，薛超，曾红波，刘涛，罗文琪，张功侠，
申请(专利权)人：湖北华海纤维科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：