專利名稱：常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造紙漿的方法，尤其涉及常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿的方法。
背景技術(shù)：
以植物纖維原料制漿造紙具有悠久的歷史，根據(jù)制漿方法的不同，在工業(yè)上可以制得機(jī)械漿、化學(xué)機(jī)械漿、半化學(xué)漿和化學(xué)漿。傳統(tǒng)的制漿工藝技術(shù)，除完全的機(jī)械漿之外，其他種類的紙漿都是利用不同的化學(xué)物質(zhì)，如石灰、燒堿、硫化堿、亞硫酸鹽等作蒸煮劑，在相當(dāng)高的溫度和壓力下對(duì)纖維原料進(jìn)行蒸煮而制得。制漿蒸煮過程中產(chǎn)生大量的黑液，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。正因?yàn)槿绱耍瑖?guó)內(nèi)許許多多造紙廠家不得不關(guān)閉停產(chǎn)，也有的廠家無(wú)奈投巨資建設(shè)堿回收車間，但效益不佳。由于制漿造紙行業(yè)受到黑液污染環(huán)境的制約，嚴(yán)重限制了該行業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，尤其克服現(xiàn)有制漿技術(shù)需要高溫高壓蒸煮從而產(chǎn)生大量黑液的弊端，提供一種常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿的方法，采用的是溫和制漿條件，選配的是高效化學(xué)藥劑而制得符合造紙質(zhì)量要求的紙漿。本發(fā)明所述的常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿的方法，所涉及的植物纖維原料是(1)禾本科莖稈纖維類稻草、麥草、蘆葦、甘蔗渣、竹、高粱稈、玉米稈、棉稈；(2)木材纖維類針葉木、闊葉木(包括白楊、青楊、速生楊)；(3)韌皮纖維類大麻、亞麻、黃麻；(4)葉纖維；(5)種子毛棉花、棉短絨等。
本發(fā)明使用的化學(xué)藥品屬于精細(xì)化工產(chǎn)品，其制作包括化學(xué)合成和復(fù)合配制兩個(gè)過程。首先在單體原料中加入乳化劑、引發(fā)劑，在一定的壓力條件下，通過控制溫度、PH值，制成一種聚合物中間體。然后，根據(jù)制漿的不同要求，再加入活化劑(催化劑)、軟化劑、穩(wěn)定劑、抑制劑等多種助劑，復(fù)合配制而成，以滿足制漿生產(chǎn)的需要。植物纖維原料的組成主要包括纖維素、半纖維素、木素和膠體物質(zhì)四類。制漿造紙利用的是纖維素，有用的是半纖維素，在制漿過程中，要將植物纖維原料中的有害成分木素和雜類膠體物質(zhì)最大限度地分離出去。試驗(yàn)證明，在制漿蒸煮過程中產(chǎn)生的黑液顏色，主要是由于分離出的木素和其他雜類膠體物質(zhì)產(chǎn)生的有機(jī)色素而來(lái)。顏色隨木素分離方法的不同而異，分離方法愈溫和顏色愈淺，另外，在制漿過程中，會(huì)由于木素的縮合使得木素的顏色變深。本發(fā)明不通過蒸煮，所使用的化學(xué)藥液在常溫常壓條件下達(dá)到與植物纖維原料混合、浸潤(rùn)，通過催化反應(yīng)，使木素溫和地與纖維素分離，并溶解于藥液中，從而限制了木素的縮合過程，同時(shí)，伴隨藥液與原料中的有機(jī)色素和木素發(fā)生氧化反應(yīng)而脫色，使得制漿過程不產(chǎn)生黑色廢液。本發(fā)明所述在常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿的方法通過的制漿機(jī)械化學(xué)過程是以麥草為例，原料首先經(jīng)過切草機(jī)切短，篩除雜質(zhì)，再經(jīng)過碎草機(jī)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步切短、揉搓、粉碎、綜合加工，接著進(jìn)行藥物射流噴淋而變濕潤(rùn)，濕料再經(jīng)過分絲機(jī)處理，由螺旋推進(jìn)器進(jìn)入中間調(diào)節(jié)池，而后泵入催化反應(yīng)器，以浸泡方式實(shí)施化學(xué)反應(yīng)過程。浸泡時(shí)間一般為2至6小時(shí)，在加溫條件下可加速反應(yīng)，漿料白度可達(dá)40度以上。終止反應(yīng)后，用紙漿泵泵入螺旋擠漿機(jī)，實(shí)現(xiàn)固液分離。分離出來(lái)的漿料輸送到磨漿機(jī)，實(shí)施研磨，即成為紙漿。再通過管道輸送到洗選車間，即完成了麥草制漿的全過程。分離出來(lái)的藥液，經(jīng)過絮凝、沉淀、分離后而成為清凈液，保留有效成分，配制補(bǔ)充后繼續(xù)使用，制漿過程實(shí)現(xiàn)零排放。
使用本發(fā)明所述常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿的方法，主要以植物纖維作原料生產(chǎn)紙漿，可以使用禾本科植物，也可以使用成材的樹木或枝杈，從生產(chǎn)效益的角度考慮，應(yīng)盡可能地使用纖維質(zhì)含量高的生物質(zhì)物料作為造紙的原料，比如麥草、稻草、甘蔗渣等等。由于本發(fā)明所述常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿的方法采用了溫和的化學(xué)反應(yīng)方式，所以在制作過程中不產(chǎn)生黑液，藥物循環(huán)使用而不產(chǎn)生廢水，得漿率高，紙漿強(qiáng)度高，節(jié)約能源，容易漂白，后期中段水較易處理，整個(gè)過程運(yùn)行成本低。


附圖是本發(fā)明所述在常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿方法的工藝流程圖。1—選料 2—切草 3—碎草 4—混合 5—分絲 6—輸送7—反應(yīng) 8—漿液分離 9—磨漿 10—貯漿 11—泵漿 12—回藥 13—藥液凈化 14—藥回用
具體實(shí)施例方式現(xiàn)參照附圖，結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下本發(fā)明所述的常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿的方法，涉及有選料1、切草2、碎草3、混合4、分絲5、輸送6、反應(yīng)7、漿液分離8、磨漿9、貯漿10、泵漿11、回藥12、藥液凈化13和藥回用14組成。所說(shuō)的選料1，時(shí)選用適合制漿的物料，待用。經(jīng)切草2碎斷，再經(jīng)碎草3進(jìn)一步碎斷。所說(shuō)的混合4，是將復(fù)配好的化學(xué)藥液以噴淋的方式與原料物混合。經(jīng)分絲5進(jìn)行揉搓，經(jīng)輸送6送至反應(yīng)7的反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)終止的粗漿料送至固液分離裝置，實(shí)施漿液分離8。被分離出的固體物送至磨漿9實(shí)施研磨，經(jīng)研磨細(xì)化的漿料送至貯漿10的貯漿池，經(jīng)泵漿11送至洗選車間。經(jīng)漿液分離8分離出的藥液，經(jīng)回藥12，進(jìn)行藥液凈化13，然后到藥回用14。所涉及的植物纖維原料是①禾本科莖稈纖維類稻草、麥草、蘆葦、甘蔗渣、竹、高粱稈、玉米稈、棉稈；②木材纖維類針葉木、闊葉木(包括白楊、青楊、速生楊)；③韌皮纖維類大麻、亞麻、黃麻；④葉纖維；⑤種子毛棉花、棉短絨等。本發(fā)明使用的化學(xué)藥品屬于精細(xì)化工產(chǎn)品，其制作包括化學(xué)合成和復(fù)合配制兩個(gè)過程。首先在中間體原料中加入乳化劑、引發(fā)劑，在一定的壓力條件下，通過控制溫度、PH值，制成一種聚合物中間體。然后，根據(jù)制漿的不同要求，再加入活化劑(催化劑)、軟化劑、穩(wěn)定劑、抑制劑等多種助劑，復(fù)合配制而成，以滿足制漿生產(chǎn)的需要。植物纖維原料的組成主要包括纖維素、半纖維素、木素和膠體物質(zhì)四類。制漿造紙利用的是纖維素，有用的是半纖維素，在制漿過程中，要將植物纖維原料中的有害成分木素和雜類膠體物質(zhì)最大限度地分離出去。試驗(yàn)證明，在制漿蒸煮過程中產(chǎn)生的黑液顏色，主要是由于分離出的木素和其他雜類膠體物質(zhì)產(chǎn)生的有機(jī)色素而來(lái)。顏色隨木素分離方法的不同而異，分離方法愈溫和顏色愈淺，另外，在制漿過程中，會(huì)由于木素的縮合使得木素的顏色變深。本發(fā)明不通過蒸煮，所使用的化學(xué)藥液在常溫常壓條件下達(dá)到與植物纖維原料混合、浸潤(rùn)，通過催化反應(yīng)，使木素溫和地與纖維素分離，并溶解于藥液中，從而限制了木素的縮合過程，同時(shí)，伴隨藥液與原料中的有機(jī)色素和木素發(fā)生氧化反應(yīng)而脫色，使得制漿過程不產(chǎn)生黑色廢液。本發(fā)明所述在常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿的方法通過的制漿機(jī)械化學(xué)過程是以麥草為例，原料首先經(jīng)過切草機(jī)切短，篩除雜質(zhì)，再經(jīng)過碎草機(jī)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步切短、揉搓、粉碎、綜合加工，接著進(jìn)行藥物射流噴淋而變濕潤(rùn)，濕料再經(jīng)過分絲機(jī)處理，由螺旋推進(jìn)器進(jìn)入中間調(diào)節(jié)池，而后泵入催化反應(yīng)器，以浸泡方式實(shí)施化學(xué)反應(yīng)過程。浸泡時(shí)間一般為2至6小時(shí)，在加溫條件下可加速反應(yīng)，漿料白度可達(dá)40度以上。終止反應(yīng)后，用紙漿泵泵入螺旋擠漿機(jī)，實(shí)現(xiàn)固液分離。分離出來(lái)的漿料輸送到磨漿機(jī)，實(shí)施研磨，即成為紙漿。再通過管道輸送到洗選車間，即完成了麥草制漿的全過程；分離出來(lái)的藥液，經(jīng)過絮凝、沉淀、分離后而成為清凈液，保留有效成分，配制補(bǔ)充后繼續(xù)使用，制漿過程實(shí)現(xiàn)零排放。使用本發(fā)明所述在常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿的方法，主要以植物纖維作原料生產(chǎn)紙漿，可以使用禾本科植物，也可以使用成材的樹木或枝杈，從生產(chǎn)效益的角度考慮，應(yīng)盡可能地使用纖維質(zhì)含量高的生物質(zhì)物料作為造紙的原料，比如麥草、稻草、甘蔗渣等等。由于本發(fā)明所述在常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿的方法采用了溫和的化學(xué)反應(yīng)方式，所以在制作過程中不產(chǎn)生黑液，藥物循環(huán)使用而不產(chǎn)生廢水，得漿率高，紙漿強(qiáng)度高，節(jié)約能源，容易漂白，后期中段水較易處理，整個(gè)過程運(yùn)行成本低。
權(quán)利要求
1.常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿的方法，所涉及的植物纖維原料是①禾本科莖稈纖維類稻草、麥草、蘆葦、甘蔗渣、竹、高粱稈、玉米稈、棉稈；②木材纖維類針葉木、闊葉木(包括白楊、青楊、速生楊)；③韌皮纖維類大麻、亞麻、黃麻；④葉纖維；⑤種子毛棉花、棉短絨，其特征在于使用的化學(xué)藥液在常溫常壓條件下達(dá)到與植物纖維原料混合、浸潤(rùn)，通過催化反應(yīng)，使木素溫和地與纖維素分離，并溶解于藥液中，從而限制了木素的縮合過程，同時(shí)，伴隨藥液與原料中的有機(jī)色素和木素發(fā)生氧化反應(yīng)而脫色。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿的方法，其特征在于所說(shuō)的化學(xué)藥品屬于精細(xì)化工產(chǎn)品，其制作包括化學(xué)合成和復(fù)合配制兩個(gè)過程，首先在單體原料中加入乳化劑、引發(fā)劑，在一定的壓力條件下，通過控制溫度、PH值，制成一種聚合物中間體，然后，根據(jù)制漿的不同要求，再加入活化劑(催化劑)、軟化劑、穩(wěn)定劑、抑制劑等多種助劑，復(fù)合配制而成，以滿足制漿生產(chǎn)的需要。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿的方法，其特征在于所說(shuō)的制漿機(jī)械化學(xué)過程是以麥草為例，原料首先經(jīng)過切草機(jī)切短，篩除雜質(zhì)，再經(jīng)過碎草機(jī)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步切短、揉搓、粉碎、綜合加工，接著進(jìn)行藥物射流噴淋而變濕潤(rùn)，濕料再經(jīng)過分絲機(jī)處理，由螺旋推進(jìn)器進(jìn)入中間調(diào)節(jié)池，而后泵入催化反應(yīng)器，以浸泡方式實(shí)施化學(xué)反應(yīng)過程。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿的方法，其特征在于浸泡反應(yīng)時(shí)間一般為2至6小時(shí)，加溫可加速反應(yīng)，終止反應(yīng)后，用紙漿泵泵入螺旋擠漿機(jī)，實(shí)現(xiàn)固液分離，分離出來(lái)的漿料輸送到磨漿機(jī)，實(shí)施研磨，即成為紙漿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿的方法，其特征在于分離出來(lái)的藥液，經(jīng)過絮凝、沉淀、分離后而成為清凈液，保留有效成分，配制補(bǔ)充后繼續(xù)使用。
全文摘要
常溫常壓下藥物催化反應(yīng)植物纖維制造紙漿的方法，使用的化學(xué)藥品以合成和復(fù)配而成。首先在單體原料中加入乳化劑、引發(fā)劑，在一定的壓力條件下，通過控制溫度、pH值，制成聚合物中間體。然后，根據(jù)制漿的不同要求，加入活化劑、軟化劑、穩(wěn)定劑、抑制劑等助劑，復(fù)配而成，以滿足制漿的需要。使用化學(xué)藥液在常溫常壓條件下與植物纖維原料混合、浸潤(rùn)，通過催化反應(yīng)，使木素溫和地與纖維素分離，并溶解于藥液中，同時(shí)，伴隨藥液與原料中的有機(jī)色素和木素發(fā)生氧化反應(yīng)而脫色。以浸泡方式實(shí)施化學(xué)反應(yīng)過程。分離出來(lái)的藥液，經(jīng)過絮凝、沉淀、分離后而成為清凈液繼續(xù)使用，藥物循環(huán)使用不產(chǎn)生廢水，得漿率高，紙漿強(qiáng)度高，節(jié)約能源，容易漂白，整個(gè)過程運(yùn)行成本低。
文檔編號(hào)D21C3/00GK1542217SQ20031010560
公開日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2003年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月4日
發(fā)明者李永煥, 季中, 齊福生 申請(qǐng)人:季中, 季 中