[发明专利]一种以生物发酵制浆法替代化学制浆工艺的造纸工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种造纸工艺方法，尤其涉及一种以生物发酵制浆法替代化学制浆工艺的环保、高效、低成本的造纸工艺方法。

背景技术

在现有的造纸工艺包括制浆、抄纸、表面施胶、加工等工艺段，其中，制浆、抄纸是造纸工艺中成纸结构的基本工艺，表面施胶、加工则属于造纸的深加工工序。

制浆段包括：原料选择→蒸煮分离纤维→洗涤→漂白→洗涤筛选→浓缩或抄成浆片→储备备用；

抄纸段包括：散浆→除杂质→精浆→打浆→配制各种添加剂→纸料地混合→纸料地流送→头箱→立网→压榨→干燥→表面施胶→干燥→压光→卷取成纸。

现有技术在制浆时，由于多数采用强碱蒸煮分离纤维，因此，需进行洗涤后才能进行后续工序。另外，虽然在蒸煮分离工序中大部分的木质素已从原材料中去除，但还会有大约3～12％的木质素残留，造成纸浆褐色，并降低纸张的强度，所以还需要有对纸浆进行漂白和洗涤的工序。现有技术多采用化学漂白的方法，传统的化学漂白法是采用多段的氯/二氧化氯漂白及碱提取来去掉木质素，因此，现有的造纸技术中存在以下的缺点：

(1)污染环境：在生产过程中会产生大量的碱性废水(黑液)，如果直接排放到大自然中，会造成对水源的污染、土壤板结等严重的环境污染，这使造纸业成为污染行业。

(2)腐蚀设备：上述方法要消耗大量的酸、碱、盐，使用的强酸强碱会腐蚀蒸球等生产设备。

(3)能耗大：由于使用强酸强碱处理制浆原料阶段以及在漂白阶段后都需用大量的水反复洗涤，所以既耗电又耗水。

(4)生产成本提高：为减少污染，须对黑液需进行回收处理，不仅回收设备投资大，而且治污设备的运行费用高昂，因而造成生产成本的提高。

(5)利用率低：采用现有技术处理的原材料的利用率为40～45％。

(6)生产需时长：由于生产工序多，需要的时间较长。

目前，生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著特点，成为环境保护中应用最广、也是最为重要的单项技术。在造纸的制浆工艺中，人们已经开始应用生物发酵法来改善其污染问题，但现有的生物发酵法造纸方法通常是对化学方法的改良，并不能完全取消现有的化学制浆工序，因此，在环保、以及生产效率和生产成本方面仍有很大的发展空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种以生物发酵制浆法替代化学制浆工艺的环保、高效、低成本的造纸工艺方法。

本发明的目的是通过以下技术措施来实现的：一种以生物发酵制浆法替代化学制浆工艺的造纸工艺方法，它包括制浆、抄纸工艺段，其特征是它包括以下步骤：

(1)备料：将纤维植物粉碎；

(2)离解纤维：将粉碎后的纤维植物进行蒸煮灭菌；冷却后加入能分解纤维素、木质素的霉菌，搅拌均匀，放置于发酵槽中发酵至纤维植物被离解成蓬松状即成为纸浆原料；

(3)散浆：将上述纸浆原料置于浆池中加水搅拌成纸浆；然后将纸浆送入磨浆机内进行磨浆；

(4)立网；

(5)压榨；

(6)干燥；

(7)表面施胶；

(8)压光；

(9)卷取成纸。

本发明所述步骤(2)中的蒸煮灭菌的温度在100～120℃的范围内，蒸煮时间在10～30分钟即可。

本发明所述步骤(2)中的霉菌用量为纤维植物总重量的0.05％～15％的微生物，所述发酵温度可在28～70℃的范围内，发酵时间为1～2天即可使霉菌完全分解植物纤维中的木质素，并使之成蓬松状。

本发明可以做以下改进：所述步骤(1)备料：将纤维植物粉碎后，加入少量的麦糠和干豆渣，再加水搅拌均匀；(2)离解纤维：将前述混合物进行蒸煮灭菌，冷却后加入霉菌，搅拌均匀，放置于发酵槽中发酵至纤维植物被离解成蓬松状成为纸浆原料；本发明所述的麦糠重量为纤维植物总量的2～7％，所述的干豆渣重量为纤维植物总量的3～7％，所述的在纤维植物、麦糠、干豆渣构成的混合物中加入的水的重量为纤维植物总重量的20％～70％。