[发明专利]一种环保纸浆的制造方法

说明书

 

技术领域

    本发明涉及含有纤维的秸秆类植物的制浆造纸技术，属于制浆造纸技术领域，具体的说是一种环保纸浆的制造方法。

背景技术

    我国制浆造纸工业污水排放量约占全国污水排放总量的 10～12%，居第三位；排放污水中化学耗氧量约占全国排放总量的 40～45%，居第一位。造纸工业已成为我国污染环境的主要行业之一。 我国以非木材为原料的制浆造纸企业普遍规模小，装备比较落后，其废水的污染治理程度远远落后于世界平均水平，存在的问题多，是最主要的污染源。造纸的污染主要是其生产过程中会使用到大量的漂白剂，酸性原料，直接排到河道导致水污染，其次就是它所散发的气味污染空气。

传统的造纸草浆生产工艺一般采用碱法或硫酸盐法化学制浆，其主要方法是将稻、麦草等纤维原料和碱法或硫酸盐蒸煮药液一起加入间歇蒸煮蒸球中，通入蒸汽、升温、放气，再升温、保温进行脱木素反应，从而制成稻、麦草浆，这种气相蒸煮方法蒸煮反应剧烈，多数采用热喷放，煮成的稻、麦草浆强度低，滤水性差，尤其是碱法制浆中稻、麦草浆的蒸煮黑液硅含量大，粘度高，致使所得浆液的质量不高，同时导致了稻、麦草浆黑液提取率低，黑液提取浓度低，因此碱回收率低且回收碱的成本高。严重的影响稻、麦草浆碱回收技术的实施。这种传统的蒸煮工艺，其排放黑液是形成目前我国工业废水主要污染源之一其

治理是环保工作的重点，对草浆黑液的处理技术已成为世界公认的难题。

目前全国约有30%以上的碱法化学浆产生的草浆黑液基本上未经任何处理，直接外排，约占总污染物发生量的80～90%。排放的黑色废液含有大量的污染物，对水体污染最为严重。针对这一问题不少企业提供了采用酶催化剂的方法来改进这一技术，但是由于技术所限，仅能小量的降低污染，难以得到广泛的推广；因此生产工艺进行改进以共同达到环保和赢利是亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保纸浆的制造方法，它采用将预处理的原料连同碱性处理药剂通入密闭反应装置，在高温高压下反应并在反应过程中添加强氧化剂的方法，实现了快速成浆，同时不再产生黑液，所产生的废液处理难度大大降低。采用这种生产工艺后，方便了蒸煮废水的后期处理和达标排放，减少了对于环境的污染，同时降低了高温蒸煮对于纤维的损伤提高了所得浆料的质量。

为实现上述目的，本发明所述一种环保纸浆的制造方法，其特征在于：按照下述比例配比：1T原料：1.5～2.5T水：20～25kg的碱类物质；将上述原料投入到密闭的反应器中，控制反应器内的压力在1～3个大气压的水平下，反应1～2h；然后按照每T原料添加400～1200kg强氧化剂的比例送入反应器，之后反应0.5～2h即可成浆，在该反应时间内保持反应器内的压力在3～8个大气压。

所述采用过氧化物作为强氧化剂时，控制工艺为：将预处理后的原料，按照1T原料：1.5T水：23kg的碱类物质的比例投入到密闭的反应器中，控制反应器内的压力在1～3个大气压的水平下，反应1～1.5h；之后按照每吨原料添加500kg过氧化物的比例送入反应器，之后反应1～1.5h即可成浆，在该反应时间内保持反应器内的压力在4～6个大气压。

所述采用次氯酸盐作为强氧化剂时，控制工艺为：将预处理后的原料，按照1T原料：1.5T水：23kg的碱类物质的比例投入到密闭的反应器中，控制反应器内的压力在1～3个大气压的水平下，反应1～1.5h；之后按照每吨原料添加l000～1200kg次氯酸盐的比例送入反应器，之后反应1～1.5h即可成浆，在该反应时间内保持反应器内的压力在4～6个大气压。

所述工艺中所提到的原料重量为去除水分后的绝对干物重量，采用上述的工艺，由于加入了20～25kg的碱类物质，使得原料中的木素可以得到一定的去除，同时由于碱性物质的添加量仅为现有工艺的30～80%左右，大大降低了黑液的产生，同时也降低了蒸煮废液的粘度。

所述碱性物质为了能够发挥更好的脱木素作用，一般控制反应器的压力在1～3个大气压，过大的压力会使得原料被蒸煮过度而产生不必要的黑液污染环境，同时降低最终的得率，因此将该段的工作压力设定为1～3个大气压，同时控制反应的时间在1～2h，反应时间过长也会造成废液转变为高污染的黑液，同时不利于缩短成浆的时间。

控制用水量在每吨原料用水1.5～2.5T，可以有效的降低水资源的浪费和废液的产量，同时不会由于用水量过大而导致纤维的浓度降低，一般可以优选用水量为每吨原料1.5～2.5T。