專(zhuān)利名稱(chēng)：多種組合生物酶法制漿造紙工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造紙漿的工藝，特別是涉及多種組合生物酶法(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、糖化酶、酵母菌)發(fā)酵制紙漿的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
我國(guó)是造紙技術(shù)最早發(fā)明的國(guó)家，也是現(xiàn)在世界造紙、用紙大國(guó)，但制漿造紙技術(shù)仍然還是沿用老式的制漿生產(chǎn)工藝，主要工藝為堿法制漿、亞銨法制漿、石灰法制漿、亞鈉法制漿以及爆破法制漿。這些傳統(tǒng)的制漿工藝用大量化學(xué)原料來(lái)提取秸桿、稻麥草、蘆葦、 竹子中的木素造紙漿。在蒸煮過(guò)程中產(chǎn)生大量的化學(xué)殘留物、反應(yīng)物，生成大量的黑液污染物，這些污染物排造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，污染了我國(guó)的大小江湖河流，污染了我們賴(lài)以生存的地球環(huán)境，給人們帶來(lái)了極大地危害。人們已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，治理環(huán)境，保護(hù)環(huán)境迫在眉睫。國(guó)家規(guī)定造紙企業(yè)如不更新制漿工藝，不治理污水，環(huán)境不達(dá)標(biāo)被關(guān)?！，F(xiàn)在普遍應(yīng)用的造紙制漿方法能耗高，舉草漿為例，生產(chǎn)一噸干草漿耗煤1. 55 1. 7噸、耗電700 800度、耗水100 140噸，現(xiàn)在紙的消耗量正以年16%增長(zhǎng)，社會(huì)發(fā)展對(duì)紙需要量越來(lái)越大，社會(huì)發(fā)展需要無(wú)污染、能耗低的先進(jìn)的造紙工藝技術(shù)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的造紙工藝技術(shù)。為了解決上述造紙漿的生產(chǎn)工藝問(wèn)題，國(guó)內(nèi)專(zhuān)家學(xué)者，大專(zhuān)院校從20世紀(jì)60年代就開(kāi)始了，用生物分解的方法來(lái)分解各種造紙?jiān)现械哪舅兀@樣可以用生物法取代化學(xué)法造紙漿，實(shí)現(xiàn)造紙全過(guò)程水的零排放，從根本杜絕造紙工業(yè)對(duì)環(huán)境的污染。但由于木素是無(wú)定形大分子結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性很強(qiáng)，而微生物中只用少量真菌才能降解木素，如白腐菌只能降解某些木素，且需要高溫高壓，所以很難保證溫度均勻，造成成本加大。鑒于上述生物方法造紙漿存在難題，本發(fā)明人經(jīng)過(guò)多年不懈的研究，反復(fù)試驗(yàn)，研究出多種組合生物酶法(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、糖化酶、酵母菌)制漿法造紙工藝，是應(yīng)用生物酶均在適當(dāng)?shù)臏囟认聦⒔斩捴械睦w維素、木素、半纖維素、果膠、果糖類(lèi)進(jìn)行分離，轉(zhuǎn)化分解，將制漿中的有害物質(zhì)(半纖維素、果膠、果糖)快速轉(zhuǎn)化為其他可溶和可揮發(fā)物質(zhì)(對(duì)造紙、制漿沒(méi)有影響)，將纖維素分離、軟化、保護(hù)，將木素進(jìn)行變性、軟化最終達(dá)到高效率質(zhì)量好的紙漿。粉碎后的原料、經(jīng)篩選除塵、浸泡、膨化、降溫、加酶(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、 木聚糖酶、糖化酶、酵母菌)發(fā)酵、擠漿、洗漿、磨漿、漂白、選漿、配漿、抄紙成型；本工藝是將粉碎后的植物、經(jīng)常壓蒸煮，再經(jīng)過(guò)生物(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、糖化酶、酵母菌)快速發(fā)酵將植物中的木質(zhì)素分離和變性、將半纖維素、淀粉、果膠、果糖轉(zhuǎn)化， 最終提取纖維素和變性木素。擠出產(chǎn)生水回收到發(fā)酵水蓄水池中可循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)紙漿用水少排或零排放，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明為造紙工業(yè)無(wú)污染和節(jié)能開(kāi)創(chuàng)了新的階段，將造福于全中國(guó)及全世界
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多種組合生物酶(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、糖化酶、酵母菌)發(fā)酵制紙漿的生產(chǎn)工藝，傳統(tǒng)造紙漿是應(yīng)用化學(xué)法生產(chǎn)工藝，產(chǎn)生大量的污水，嚴(yán)重污染環(huán)境，全部?jī)艋枰嘿F的費(fèi)用，而且制紙漿過(guò)程中需消耗大量的水、 煤炭、電力等，本發(fā)明的生產(chǎn)工藝中不用化學(xué)品、無(wú)須高壓高溫加熱，無(wú)污染、節(jié)約水、原材料消耗低、能耗小、生產(chǎn)成本低?？梢陨a(chǎn)以農(nóng)業(yè)秸稈、稻麥草、棉稈、油菜稈、蘆葦、竹子、木材為原料的紙漿，實(shí)現(xiàn)紙漿生產(chǎn)用水循環(huán)使用，其產(chǎn)出的紙漿品質(zhì)優(yōu)良、無(wú)任何化學(xué)毒素， 且生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本發(fā)明的目的及解決其主要技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的。多種組合生物酶(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、糖化酶、酵母菌)發(fā)酵制紙漿的生產(chǎn)工藝，是將以農(nóng)業(yè)秸稈、稻麥草、棉稈、油菜稈、蘆葦、竹子、木材為原料進(jìn)行切斷，即切草，切草的過(guò)程中進(jìn)行篩選剝離，去除原料中的葉子、外皮、蠟皮、泥沙，減少進(jìn)入制漿工序的雜質(zhì)、減輕生產(chǎn)用水負(fù)荷；膨化工序?qū)⑶胁萑ルs的原料加入30%的制漿用水進(jìn)入膨化機(jī)進(jìn)行膨化處理。發(fā)酵工序?qū)⑴蚧髮⒔M合生物酶制備液加入到原料中攪拌，放入容器中進(jìn)行保溫發(fā)酵，由于采用組合生物酶菌(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、糖化酶、酵母菌)可有效的將木素、半纖維素、果膠、果糖類(lèi)進(jìn)行有效的分離、轉(zhuǎn)化分解為可溶性和可揮發(fā)物質(zhì)，將纖維素分離、軟化、保護(hù)，將木素進(jìn)行變性、軟化；發(fā)酵終止后原料濾清和擠壓，濾清擠出水分回收到發(fā)酵液儲(chǔ)存池預(yù)備回用。洗漿工序?qū)D出后的成漿進(jìn)入洗滌機(jī)進(jìn)行洗滌；選漿工序?qū)⑾春玫臐{料用振框篩進(jìn)行篩選，篩出的粗渣再回到發(fā)酵容器中再次發(fā)酵。磨漿工序用高濃磨、中濃磨、雙盤(pán)磨或疏解機(jī)進(jìn)行磨漿；篩選工序用離心篩、壓力篩進(jìn)行再次篩選，成漿進(jìn)入成漿池抄紙成型，篩出的漿渣再回到磨前重新磨漿。多種組合生物酶(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、糖化酶、酵母菌)發(fā)酵制紙漿的生產(chǎn)工藝與傳統(tǒng)工藝相比具有三高三低的特點(diǎn)，三高是指產(chǎn)品質(zhì)量高、制漿得率高、 投資回報(bào)率高；三低是指建設(shè)投資低，運(yùn)用成本低、能源消耗低。
具體實(shí)施例方式多種組合生物酶(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、糖化酶、酵母菌)發(fā)酵制紙漿的生產(chǎn)工藝，是將以農(nóng)業(yè)秸稈、稻麥草、棉稈、油菜稈、蘆葦、竹子、木材為原料進(jìn)行切斷，即切草，切草的過(guò)程中進(jìn)行篩選剝離，去除原料中的葉子、外皮、蠟皮、泥沙，去除原料雜質(zhì)10%，減少進(jìn)入制漿工序的雜質(zhì)、減輕生產(chǎn)用水負(fù)荷；膨化工序?qū)⑶胁萑ルs的原料加入 30%的制漿用水進(jìn)入膨化機(jī)進(jìn)行膨化處理，溫度將達(dá)到130 150攝氏度，膨化工藝后的原料以松散細(xì)化成絲狀，可順纖維撕開(kāi)，保持原料溫度40 50攝氏度，膨化后纖維直徑在 5 8微米。發(fā)酵工序?qū)⑴蚧髮⒔M合生物酶制備液加入到原料中攪拌，原料保溫到40 50攝氏度有氧條件下放入容器中進(jìn)行保溫發(fā)酵，快速繁殖每秒鐘可有一個(gè)孢子繁育到千萬(wàn)孢子，這是加入部分浸透劑，由于采用組合生物酶菌(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、糖化酶、酵母菌)可有效的將木素、半纖維素、果膠、果糖類(lèi)進(jìn)行有效的分離、轉(zhuǎn)化分解為可溶性和可揮發(fā)物質(zhì)，將纖維素分離、軟化、保護(hù)，將木素進(jìn)行變性、軟化；發(fā)酵終止后原料濾清和擠壓，濾清擠出水分回收到發(fā)酵液儲(chǔ)存池預(yù)備回用。洗漿工序?qū)D出后的成漿進(jìn)入洗滌機(jī)進(jìn)行洗滌；選漿工序?qū)⑾春玫臐{料用振框篩進(jìn)行篩選，篩出的粗渣再回到發(fā)酵容器中再次發(fā)酵。磨漿工序用高濃磨、中濃磨、雙盤(pán)磨或疏解機(jī)進(jìn)行磨漿；篩選工序用離心篩、壓力篩進(jìn)行再次篩選，成漿進(jìn)入成漿池抄紙成型，篩出的漿渣再回到磨前重新磨漿。
權(quán)利要求
1.多種組合生物酶法(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、糖化酶、酵母菌)制漿造紙工藝，其特征是原料經(jīng)切草、篩選除塵、浸泡、膨化、降溫、加酶(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、糖化酶、酵母菌)發(fā)酵、擠漿、洗漿、磨漿、選漿、漂白、配漿、抄紙成型；本工藝是將切草后的原料、經(jīng)常壓蒸煮，再經(jīng)過(guò)生物(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、糖化酶、酵母菌)快速發(fā)酵將植物中的木質(zhì)素分離和變性、將半纖維素、淀粉、果膠、果糖轉(zhuǎn)化， 最終提取纖維素和變性木素；原料指秸稈、稻麥草、棉稈、油菜稈、蘆葦、竹子、木材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多種組合生物酶法(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、 糖化酶、酵母菌)制漿造紙工藝，其特征是原料切草的過(guò)程中篩選除塵，去除原料中的植物葉(半潛維素)、硅、蠟和泥沙，可有效節(jié)約工藝用水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多種組合生物酶法(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、 糖化酶、酵母菌)制漿造紙工藝，其特征是原料膨化工藝過(guò)程中溫度可達(dá)到130 150攝氏度，膨化工藝后的原料以松散細(xì)化成絲狀，可順纖維撕開(kāi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多種組合生物酶法(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、 糖化酶、酵母菌)制漿造紙工藝，其特征是膨化工藝后，將原料溫度降到40 50攝氏度，各種酶菌在40 50攝氏度的有氧條件下，各種酶均迅速繁殖，加入浸透劑使霉菌快速將原料中的半纖維素和木素改性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多種組合生物酶法(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、 糖化酶、酵母菌)制漿造紙工藝，其特征是發(fā)酵后的纖維素和已改性木素，經(jīng)過(guò)擠壓，進(jìn)入洗漿選漿，擠出水回收到發(fā)酵水蓄水池中回用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多種組合生物酶法(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、 糖化酶、酵母菌)制漿造紙工藝，其特征是選洗后的漿料進(jìn)入漂白工藝，漂白工藝后通過(guò)篩選配料抄紙成型。
全文摘要
多種組合生物酶法制漿造紙工藝。本發(fā)明是采用多種組合生物酶法制漿(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、糖化酶、酵母菌)發(fā)酵制紙漿的生產(chǎn)工藝，以農(nóng)業(yè)秸稈、稻麥草、棉稈、油菜稈、蘆葦、竹子、木材等為主原料，經(jīng)切草、除雜、膨化、經(jīng)組合生物酶菌發(fā)酵、洗漿、選漿、磨漿分離而成漿的生物制漿方法，制漿過(guò)程不產(chǎn)生黑液，發(fā)酵水、制漿水回收利用，達(dá)到廢水零排放。
文檔編號(hào)D21H17/20GK102345244SQ2010102454
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月5日
發(fā)明者王鳳忠 申請(qǐng)人:王鳳忠