能大量减少废液降低原料消耗的纸浆制造方法技术

能大量减少废液降低原料消耗的纸浆制造方法，以稻草、芦苇或麦秸等为原料，煮浆前经切草、打碎、碾压、筛分，把所含的硅化物、小分子半纤维素、淀粉、木素、沙土等杂质先分离出去，使煮浆中只产生现有方法１／３左右的污染物黑液，再采用捏合法煮浆反应，用较少的化工原料、较低的温度和压力生产出各种优质纸浆。减少造纸黑液２／３以上，每生产１吨纸浆比化学法制浆，节省５００公斤以上标准煤，少用１００公斤以上氢氧化钠，降低生产成本和对设备的强度要求。并可获得原料重量３０％以上的有用资源，收回原料价值５０％以上的费用。具有节能、减排、增效、安全、变废为宝的有益效果，推广应用后，将产生巨大的社会效益、环保效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用稻草、麦秆、芦苇等草类原料，用化学方法制造纸浆的方法的改进，具体说是一种。
技术介绍
中国、印度等人均木材少的国家，主要以草类为原料，用化学方法制造纸浆。每吨 草浆纸要产生10吨左右的煮浆黑液，我国的草浆造纸法黑液量要达上亿吨。此黑液的主要 成分是硅化物、小分子半纤维素、木素、沙土等，也含有未消耗的氢氧化钠、硫化钠等。这种 黑液的排放对环境造成严重的污染，各国都严禁排放，如何解决黑液排放是造纸业的一大 难题。一些较大的造纸厂把这种黑液浓缩、燃烧，回收黑液中的碱等无机原料。但是，草浆 黑液中含很多的硅化物，燃烧值低。也因为含硅多，回收的无机原料，质量差，很难再利用。而且回收浓缩时要消耗大量的能源，仅此项每吨纸要消耗近1吨的标准煤。此外， 有把黑液用作有色冶金粘合剂的报道，也有把黑液制磺化木素的报道。本专利技术人申请的专 利号为ZL200610016610.6、名称为《以造纸黑液为原料的羧甲基半纤维素钠及其制备方 法》的专利方法。以此专利方法所制的羧甲基半纤维素钠主要用于油田钻井业。但是，把黑 液制冶金粘合剂、磺化木素、羧甲基半纤维素钠等产品的市场用量有限，相对于上亿吨的黑 液来说是九牛一毛。限于国家排污法的规定，相关企业只好把黑液浓缩、燃烧，这样要消耗 大量能源，并且排放二氧化碳，是不得以而为之的办法。另外，化学法草浆造纸，每吨纸要消耗500公斤左右的折合碱，要在160-180°C的 高温下，在0. 7-0. SMPa的高压下煮浆。这样，一是要消耗大量的化工原料；二是高温高压要 消耗大量的能源，产生大量的二氧化碳，污染空气，影响环境；三是高温高压操作生产危险 性大；四是对生产设备腐蚀性大；五是高温高压煮浆使一部分能生成纸浆的半纤维素、纤 维素被水溶解进入黑液中，增加了废液量，减少了产物。有把木材经机械磨浆，制黄色包装 纸的工艺，但不能用草为原料磨浆造纸。近年有用酶浸泡草类原料造纸的报道，但工艺不成 熟，只能生产迷信纸，有用石灰浸泡造纸的方法，也只能造粗糙的迷信纸。这几种方法虽然 相对排污少，能源消耗低，但只能生产粗糙的黄纸，不能满足人们对纸的更高要求。到目前 为止世界各国均是采用化学法草浆制造纸，才能生产出满足人们要求的合格纸。综上所述，化学法草浆造纸是一种具有高污染、高能源消耗之缺点，却又不得不使 用的造纸方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述不足，提供一种先把草类原料打碎成毛发样丝状，分离 出能生成黑液污染物的杂质，再用机械捏合法，增大煮浆反应速度，能够减少废液产生、降 低化工原料及能源消耗的纸浆制造方法。实现本专利技术目的的技术方案是这种，包括下述步骤(1)切草把自然干燥的含水量小于14%的草类原料用切草机切成30-50毫米的草段。 (2)打碎把(1)所得草段，用配有长20毫米，宽1. 5毫米缝孔筛片的锤片式粉碎 机打成毛发状草丝及粉状物。(3)筛分把(2)所得毛发状草丝及粉状物，送入双层振动筛，筛上层得毛发状草 丝、筛中层得10目的小颗粒物、筛下层得40目的粉状物。(4)碾压把筛中层得到的小颗粒物，倒入碾压机，把小颗粒物碾压成短草丝及粉 状物的混合物。(5)筛分把(4)所得短草丝及粉状物的混合物，送入20目振动筛，分别得短草丝 及粉状物；把(3)、(5)所得毛发状草丝和短草丝混合在一起得草丝，供煮浆造纸用。把(3)、 (5)所得粉状物混合在一起，再利用，其中以稻草、麦秆为原料时，可得砻糠。(6)捏合把(5)所得草丝，投入捏合机中，淋入含3-5%有效碱的热碱溶液，淋入 量为草丝总重量的2. 5-4倍；捏合升温至98士2°C，保温捏合10-15分钟，至草丝与碱液形 成均勻体系，草丝被碱液溶胀成粥状物。(7)煮浆把(6)所得粥状物放入带夹套的搪瓷釜中，升温至110-130°C，在 0. 1-0. 25MPa压力下，保温煮浆1_3小时，得水解好的浆料，放入储浆池。(8)挤浆把(7)所得水解好的浆料，送入挤浆机中挤出黑液，得粗本色浆，挤出的 黑液送入黑液储池。(9)洗浆除沙把⑶所得粗本色浆，用8-12倍重量的水浸泡，经除沙器除去沙土 等杂质，再挤出水份，得本色纸浆。(10)漂白把(9)所得本色浆浸入5%的次氯酸钠中，放置6-12小时，再挤出水 份，得造纸的湿浆。为了运输方便，也可把(10)所得湿浆，经烘干机烘干，得白色纸浆，包装。所述的草类原料是指稻草、芦苇或麦秸等原料。所述的有效碱，是指纯氢氧化钠含量。有时也向碱中加入适量的硫化钠，硫化钠的 用量，按硫化钠的重量的0. 63倍计算在有效碱含量中。碱液的配制按稀释定律计算即=V1N1 = V2N2，其中^是指要配制溶液的重量百分比浓度,V1是指要配制溶液的重量，N2是指购 来液碱的重量百分比浓度，一般是30-40%的浓度，V2是指需加入的液碱重量，即V2 = V1N1/ N2。所述的碾压机，是在环形碾压槽中设有两只石质碾压轮，碾压轮在电机及减速机 的带动下循环转动，可把(3)所得小颗粒，碾压成草丝和粉状物。捏合机，是一种能把物料 强烈挤压与翻动的化工设备。所述的砻糠，是指南方水稻产区农村把水稻脱壳，粉碎产生的稻壳粉称为砻糠，北 方称为粗稻糠。主要用于饲料业，目前也用于菌类植物的培养基、压制稻壳板、一次性餐具寸。本专利技术的突出的实质性技术特点是，在煮浆前把草类原料中所含的硅化物、小分 子半纤维素、淀粉、木素、沙土等不能生成纸浆的杂质先分离出去，使煮浆过程中只产生现 有方法1/3左右的污染物黑液，再采用捏合法煮浆反应，用较少的化工原料，较低的温度，较低的压力生产出可制造各种纸的优质纸浆。本专利技术的有益效果在于 1、减少了严重污染环境的造纸黑液的生成，减少量是一般化学法制浆的2/3以 上，起到了非常明显的减排效果。2、因黑液产出少，减少了蒸发浓缩黑液时的能源消耗，加之除去了杂质煮浆量减 少，又进一步节省能源，每生产1吨合格纸浆比一般化学法制浆，节省500公斤以上的标准 煤，得到显著的节能效果，同时减少了二氧化碳的排放。3、减少了化工原料的用量，采用本专利技术方法，每生产1吨合格纸浆，可比一般化学 法制浆少用100公斤以上的氢氧化钠，降低了生产成本。4、采用本专利技术法，降低了煮浆反应的温度、压力，增加了生产的安全性，减少了设 备的腐蚀，也降低了对设备强度的要求。5、采用本专利技术法，可获得干草类原料重量30%以上的砻糠，开发出新的有用资源， 仅此项即可收回原料草价值50%以上的费用，创造非常好的经济效益。由于砻糠实质是一 般化学法制浆污染物黑液的反应物，所以也起到了变废为宝的效果。综上所述，采用本专利技术的纸浆制造方法，起到了节能、减排、增效、安全、变废为宝 的有益效果，推广应用以后，必将产生巨大的社会效益、环保效益和经济效益。具体实施例方式下面结合给出的实施例和试验例，对本专利技术进一步描述，本专利技术不限于实施例，以 本专利技术技术方案所作的等效改变，均属于本专利技术的保护范围。实施例1 用干稻草为原料的纸浆制造方法称取2000公斤的干稻草为原料，制造纸浆，其方法如下(1)把2000公斤含水量小于14%的干稻草，用切草机切成30_40毫米的草段。(2)把(1)所得草段，用锤片式粉碎机打成毛发状草丝及粉状物。(3)把(2)所得毛发状草丝及粉状物送入双层振动筛，得1040本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能大量减少废液降低原料消耗的纸浆制造方法，其特征在于包括下述步骤：　　（１）切草：把自然干燥的含水量小于１４％的草类原料用切草机切成３０－５０毫米的草段；　　（２）打碎：把（１）所得草段，用配有长２０毫米，宽１．５毫米缝孔筛片的锤片式粉碎机打成毛发状草丝及粉状物；　　（３）筛分：把（２）所得毛发状草丝及粉状物，送入双层振动筛，筛上层得毛发状草丝、筛中层得１０目的小颗粒物、筛下层得４０目的粉状物；　　（４）碾压：把筛中层得到的小颗粒物，倒入碾压机，把小颗粒物碾压成短草丝及粉状物的混合物；　　（５）筛分：把（４）所得短草丝及粉状物的混合物，送入２０目振动筛，分别得短草丝及粉状物；把（３）、（５）所得毛发状草丝和短草丝混合在一起得草丝，供煮浆造纸用；把（３）、（５）所得粉状物混合在一起，再利用，其中以稻草、麦秆为原料时，可得砻糠；　　（６）捏合：把（５）所得草丝，投入捏合机中，淋入含３－５％有效碱的热碱溶液，淋入量为草丝总重量的２．５－４倍；捏合升温至９８±２℃，保温捏合１０－１５分钟，至草丝与碱液形成均匀体系，草丝被碱液溶胀成粥状物；　　（７）煮浆：把（６）所得粥状物放入带夹套的搪瓷釜中，升温至１１０－１３０℃，在０．１－０．２５ＭＰａ压力下，保温煮浆１－３小时，得水解好的浆料，放入储浆池；　　（８）挤浆：把（７）所得水解好的浆料，送入挤浆机中挤出黑液，得粗本色浆，挤出的黑液送入黑液储池；　　（９）洗浆除沙：把（８）所得粗本色浆，用８－１２倍重量的水浸泡，经除沙器除去沙土等杂质，再挤出水份，得本色纸浆；　　（１０）漂白：把（９）所得本色浆浸入５％的次氯酸钠中，放置６－１２小时，再挤出水份，得造纸的湿浆。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：才景志，
申请(专利权)人：才景志，
类型：发明
国别省市：22[中国|吉林]