專(zhuān)利名稱(chēng)：一種造紙用植物纖維預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種造紙用植物纖維預(yù)處理方法。
技術(shù)背景
米草、秸稈等生物質(zhì)資源的主要成分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，這三種成分的質(zhì)量占植物纖維原料總質(zhì)量的80%-95%。目前國(guó)內(nèi)外預(yù)處理植物纖維原料的方法有物理法 (球磨、輻射、汽爆等)、化學(xué)法(酸、堿、有機(jī)溶劑等)、生物法(白腐菌、褐腐菌、軟腐菌等) 或這些方法的結(jié)合。
物理法對(duì)植物纖維原料只能起到在一定程度上疏松其結(jié)構(gòu)的作用；化學(xué)法包括酸處理和堿處理，雖然預(yù)處理效果好，但酸堿等廢液對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染；生物法采用白腐菌等真菌對(duì)原料進(jìn)行降解，其優(yōu)勢(shì)是對(duì)環(huán)境友好，但處理周期長(zhǎng)，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種造紙用植物纖維預(yù)處理方法，克服現(xiàn)有技術(shù)化學(xué)法植物纖維預(yù)處理污染環(huán)境的缺陷以及生物法植物纖維預(yù)處理，處理周期長(zhǎng)，不利于工業(yè)化生產(chǎn)的缺陷。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為
一種造紙用植物纖維預(yù)處理方法，包括步驟(1)清除植物纖維原料中的雜物，將所述植物纖維原料粉碎并除塵；(2)將所述植物纖維原料和一定質(zhì)量百分濃度的生物酶溶液置于容器或碎漿機(jī)中，所述生物酶溶液與所述植物纖維原料的液固比至少為5 :1，靜置時(shí)間至少為30min，靜置溫度至少為35 °C。
所述的造紙用植物纖維預(yù)處理方法，其中所述生物酶溶液的質(zhì)量百分濃度的優(yōu)選范圍是0. 01%至0. 03%。
所述的造紙用植物纖維預(yù)處理方法，其中所述液固比的優(yōu)選范圍是5 1到25 :1。
所述的造紙用植物纖維預(yù)處理方法，其中所述靜置時(shí)間的優(yōu)選范圍為30min-a!。
所述的造紙用植物纖維預(yù)處理方法，其中所述靜置溫度的優(yōu)選范圍為35-65°C。
所述的造紙用植物纖維預(yù)處理方法，其中所述植物纖維原料設(shè)為蘆葦、麥草、蔗渣或竹子。
所述的造紙用植物纖維預(yù)處理方法，其中所述生物酶設(shè)為木質(zhì)素過(guò)氧化物酶、纖維素酶或木聚糖酶，或者木質(zhì)素過(guò)氧化物酶、纖維素酶、木聚糖酶中的至少兩種的組合物。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明與常規(guī)的方法相比，工藝簡(jiǎn)單，預(yù)處理時(shí)間大大縮短， 不加入化學(xué)品，減少了對(duì)環(huán)境的污染，條件溫和，易于控制，預(yù)處理液可以循環(huán)利用，減少了生產(chǎn)成本，木質(zhì)素除去率可達(dá)到70%以上。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明
纖維素是由葡萄糖基通過(guò)1，4_β糖苷鍵連接起來(lái)的鏈狀高分子化合物，由于氫鍵的作用使很多纖維素分子共同形成結(jié)晶區(qū)。木質(zhì)素是網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)，是纖維素的粘合劑， 增加植物體的機(jī)械強(qiáng)度，并且對(duì)纖維素的降解有屏蔽作用，以及纖維素本身的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，半纖維素對(duì)纖維素的包覆作用，導(dǎo)致木質(zhì)纖維素除去的困難。生物酶主要作用于木質(zhì)素和纖維素緊密結(jié)合的部位，使其結(jié)合力變?nèi)?，打開(kāi)它們的緊密結(jié)構(gòu)，除去大部分木質(zhì)素。
實(shí)施例1清除植物纖維原料中的雜物，將原料粉碎，并除塵，將粉碎的原料置于碎漿機(jī)中并加入質(zhì)量百分濃度為0.01%的木質(zhì)素過(guò)氧化物酶溶液，木質(zhì)素過(guò)氧化物酶溶液與植物纖維原料的液固比為5 :1，預(yù)處理溫度40°C，預(yù)處理時(shí)間30min，蘆葦木質(zhì)素的去除率為71. H (木質(zhì)素去除率采用Klason法測(cè)得，下同)
實(shí)施例2清除植物纖維原料中的雜物，將原料粉碎，并除塵，將粉碎的原料置于容器中并加入質(zhì)量百分濃度為0.01%的纖維素酶溶液，纖維素酶溶液與植物纖維原料的液固比為10 :1，預(yù)處理溫度40°C，預(yù)處理時(shí)間lh，蘆葦木質(zhì)素的去除率為71. 9%。
實(shí)施例3清除植物纖維原料中的雜物，將原料粉碎，并除塵，將粉碎的原料置于碎漿機(jī)中并加入質(zhì)量百分濃度為0. 01%的木聚糖酶溶液，木聚糖酶溶液與植物纖維原料的液固比為15 1, 預(yù)處理溫度40°C，預(yù)處理時(shí)間lh，蘆葦木質(zhì)素的去除率為79. 6%。
實(shí)施例4清除植物纖維原料中的雜物，將原料粉碎，并除塵，將粉碎的原料置于容器中并加入質(zhì)量百分濃度為0. 02%的木質(zhì)素過(guò)氧化物酶溶液，木質(zhì)素過(guò)氧化物酶溶液與植物纖維原料的液固比為15 :1，預(yù)處理溫度50°C，預(yù)處理時(shí)間lh，麥草木質(zhì)素的去除率為83. 9%。
實(shí)施例5清除植物纖維原料中的雜物，將原料粉碎，并除塵，將粉碎的原料加入質(zhì)量百分濃度為 0.01%的纖維素酶溶液，纖維素酶溶液與植物纖維原料的液固比為10 :1，預(yù)處理溫度40°C， 預(yù)處理時(shí)間30minh，麥草木質(zhì)素的去除率為76. 9%。
實(shí)施例6清除植物纖維原料中的雜物，將原料粉碎，并除塵，將粉碎的原料加入質(zhì)量百分濃度為 0. 0 的木聚糖酶溶液，木聚糖酶溶液與植物纖維原料的液固比為15 :1，預(yù)處理溫度50°C， 預(yù)處理時(shí)間lh，麥草木質(zhì)素的去除率為86.
實(shí)施例7清除植物纖維原料中的雜物，將原料粉碎，并除塵，將粉碎的原料置于碎漿機(jī)中并加入質(zhì)量百分濃度為0. 02%的木聚糖酶溶液，木聚糖酶溶液與植物纖維原料的液固比為10 1, 預(yù)處理溫度50°C，預(yù)處理時(shí)間池，蔗渣木質(zhì)素的去除率為88. 6%。
實(shí)施例8清除植物纖維原料中的雜物，將原料粉碎，并除塵，將粉碎的原料置于碎漿機(jī)中并加入質(zhì)量百分濃度為0. 01%的木聚糖酶溶液，木聚糖酶溶液與植物纖維原料的液固比為25 1, 預(yù)處理溫度65°C，預(yù)處理時(shí)間池，蔗渣木質(zhì)素的去除率為83. 6%。
實(shí)施例9清除植物纖維原料中的雜物，將原料粉碎，并除塵，將粉碎的原料置于碎漿機(jī)中并加入質(zhì)量百分濃度為0. 01%的木聚糖酶溶液，木聚糖酶溶液與植物纖維原料的液固比為15 1, 預(yù)處理溫度50°C，預(yù)處理時(shí)間池，蔗渣木質(zhì)素的去除率為80. 6%。
實(shí)施例10清除植物纖維原料中的雜物，將原料粉碎，并除塵，將粉碎的原料置于碎漿機(jī)中并加入質(zhì)量百分濃度為0. 02%的木聚糖酶溶液，木聚糖酶溶液與植物纖維原料的液固比5 :1，預(yù)處理溫度50°C，預(yù)處理時(shí)間30min，竹子木質(zhì)素的去除率為77. 9%。
實(shí)施例11清除植物纖維原料中的雜物，將原料粉碎，并除塵，將粉碎的原料置于碎漿機(jī)中并加入質(zhì)量百分濃度為0. 03%的木聚糖酶溶液，木聚糖酶溶液與植物纖維原料的液固比為25 1, 預(yù)處理溫度50°C，預(yù)處理時(shí)間池，竹子木質(zhì)素的去除率為89%。
實(shí)施例12清除植物纖維原料中的雜物，將原料粉碎，并除塵，將粉碎的原料置于碎漿機(jī)中并加入質(zhì)量百分濃度為0. 03%的木聚糖酶溶液，木聚糖酶溶液與植物纖維原料的液固比為15 1, 預(yù)處理溫度50°C，預(yù)處理時(shí)間lh，竹子木質(zhì)素的去除率為82. 6%。
本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和精神，可以有多種變形方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明， 以上所述僅為本發(fā)明較佳可行的實(shí)施例而已，并非因此局限本發(fā)明的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含于本發(fā)明的權(quán)利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種造紙用植物纖維預(yù)處理方法，其特征在于，包括步驟(1)清除植物纖維原料中的雜物，將所述植物纖維原料粉碎并除塵；(2)將所述植物纖維原料和一定質(zhì)量百分濃度的生物酶溶液置于容器或碎漿機(jī)中，所述生物酶溶液與所述植物纖維原料的液固比至少為5 :1，靜置時(shí)間至少為30min，靜置溫度至少為35 °C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙用植物纖維預(yù)處理方法，其特征在于所述生物酶溶液的質(zhì)量百分濃度的優(yōu)選范圍是0. 01%至0. 03%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的造紙用植物纖維預(yù)處理方法，其特征在于所述液固比的優(yōu)選范圍是5 :1到25 :1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的造紙用植物纖維預(yù)處理方法，其特征在于所述靜置時(shí)間的優(yōu)選范圍為30min-ai。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的造紙用植物纖維預(yù)處理方法，其特征在于所述靜置溫度的優(yōu)選范圍為35-65 °C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的造紙用植物纖維預(yù)處理方法，其特征在于所述植物纖維原料設(shè)為蘆葦、麥草、蔗渣或竹子。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的造紙用植物纖維預(yù)處理方法，其特征在于所述生物酶設(shè)為木質(zhì)素過(guò)氧化物酶、纖維素酶或木聚糖酶，或者木質(zhì)素過(guò)氧化物酶、纖維素酶、木聚糖酶中的至少兩種的組合物。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種造紙用植物纖維預(yù)處理方法，所述方法包括步驟(1)清除植物纖維原料中的雜物，將所述植物纖維原料粉碎并除塵；(2)將植物纖維原料和一定質(zhì)量百分濃度的生物酶溶液置于容器或碎漿機(jī)中,生物酶溶液與植物纖維原料的液固比至少為51，靜置時(shí)間至少為30min，靜置溫度至少為35℃。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，預(yù)處理時(shí)間大大縮短，不加入化學(xué)品，減少了對(duì)環(huán)境的污染，條件溫和，易于控制，預(yù)處理液可以循環(huán)利用，減少了生產(chǎn)成本，木質(zhì)素除去率可達(dá)到70%以上。
文檔編號(hào)D21B1/02GK102535215SQ201110359300
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者張清輝, 王劍英, 胡關(guān)鍵, 賴(lài)廣才, 郭宏濤 申請(qǐng)人:東莞市綠微康生物科技有限公司