[发明专利]一种非木纤维原料制备黄腐酸和高强瓦楞纸浆的生产工艺

说明书

本发明公开一种以非木纤维为原料制备黄腐酸和高强瓦楞纸浆的酸性亚铵法生产工艺，以非木纤维为原料，采用酸性亚铵法生产工艺，在pH2‑7的酸性蒸煮环境条件下完成制浆和黄腐酸的萃取或抽提，同时抑制黑腐酸和棕腐酸的溶出。本发明通过蒸煮制浆制备黄腐酸，同时生产颜色较浅的高性能纸浆用于生产高强瓦楞纸等纤维制品。本发明以全棉秸秆原料为典型展示发明内容。通过本发明，实现了全棉秸秆及其它非木纤维资源在制浆和黄腐酸在蒸煮环节的协同优化，制浆黑液变废为宝，解决了实现清洁生产和可持续发展的工业化和商业化的技术关键，可实现经济效益和生态效益的循环发展。

技术领域

本发明属于非木纤维原料综合利用领域，特别是一种以非木纤维为原料制备黄腐酸和高强瓦楞纸浆的酸性亚铵法生产工艺。

背景技术

以典型的棉秆原料为例设计说明。

棉秆原料丰富、黄腐酸和高附加值纤维市场缺口大、环保政策越来越严、大工业生产技术亟待突破和创新等是棉秆资源综合利用面临的机遇和挑战。

首先是棉花秸秆资源丰富。棉花秸秆原料在我国乃至在全世界每年都有巨大的产量，据统计2016年中国棉花种植面积338万公顷折合棉花秸秆产量1267万吨，全世界棉花种植面积3120万公顷折合棉花秸秆产量1.17亿吨，但是绝大部分没有得到有效地利用，造成资源的巨大浪费。

其次是市场需求缺口大。主要表现在(1)黄腐酸作为肥料和土壤改良剂远远满足不了市场的需求，国家实施化肥零增长计划黄腐酸承担重要角色；(2)造纸纤维原料长期以来存在着严重短缺。据《中国造纸工业2016年度报告》2016年中国仅仅箱板瓦楞原纸消费量就达2271万吨。棉花秸秆是优良的造纸原料，特别是长短纤维结合的特点，全棉秸秆原料特别适合于高强瓦楞纸的生产这一点已经形成造纸业的共识。但是诸多原因造成棉秆原料一直没能形成稳定的工业化生产应用。历史上曾经运行过的以全棉秸秆为原料生产高强瓦楞纸的项目也是“昙花一现”，终因环保以及综合成本太高而关停；(3)用含甲醛的粘结剂生产纤维板对人们的身体健康和环保都造成危害，急需无胶无醛纤维板的工业化生产技术；(4)用棉花秸秆化学机械浆或半化学浆纸浆生产模塑纸浆餐盒也存在着巨大的市场需求；等等。

第三是至今没有成熟完整有效的针对棉秆原料资源综合利用产业化技术。仔细分析不外乎以下几个方面的表现或原因：

一是棉秸秆原料纤维和纤维成分结构的复杂性制约了棉秆原料的有效利用。全棉秆原料包括根、芯秆、枝杆、棉秆皮、芯髓、棉桃壳、遗留在棉桃里的棉花纤维，存在巨大的差异，硬度不同、密度不同、色泽不同，再加上棉秆皮特别高的果胶含量以及制浆黑液的难处理等等，至今没有一种针对棉花秸秆原料的兼顾黄腐酸肥料和高强瓦楞纸工业生产的工艺和方法。

现有棉秆制浆工艺也存在着纸浆颜色“黑暗”的问题，直接限制了棉秆纤维纸浆的高附加值利用。

二是现有的化学浆、化机浆、半化学浆制浆工艺乃至亚硫酸盐法制浆工艺，和以专门以棉秆为原料生产黄腐酸的制浆工艺以及以棉秆为原料的制浆造纸工艺几乎都没有考虑兼顾黄腐酸直接萃取和纸浆的性能，没有提出以全棉秸秆为原料的黄腐酸生产和高强瓦楞纸浆生产进行工业上综合协调的一体化的解决方案。