[发明专利]造纸用植物纤维的处理方法

说明书

本发明属于造纸技术领域，具体涉及造纸用植物纤维的处理方法。该方法中包括植物纤维开纤、植物纤维软化酶软化、植物纤维纯化、纯化植物纤维破碎，还可以包括化学软化和木质素去除等相关操作步骤，所述植物纤维包括木片、竹片、秸秆或蔗渣；所述的软化酶包括工业胰酶、微生物蛋白酶、复合酶。该植物纤维处理的制备方法改变现有技术中先机械破碎、再水热或化学浸泡的方法，采用先酶解软化、后机械破碎的方法，降低化学处理过程中碱、双氧水等用量；降低磨浆能耗，节约磨浆电耗；植物纤维磨浆时易分丝帚化，得到浆料强度提高，纸张强度增加；提高纸浆白度，抑制返黄。

技术领域

本发明属于造纸技术领域，具体涉及造纸用植物纤维的处理方法。

背景技术

随着社会的发展与进步，人们生活水平的提高，消费者对纸制品的要求也在不断地提高。生活用纸要求强度高、松厚度高、吸水性好；高登铜版纸、白卡纸等高档印刷纸要求有较高的抗张强度、挺多和耐破度。但这些物理指标在大多数纸厂由于现有设备与工艺技术条件的差异相互制约，如松厚度的提高主要是利用热风干燥来进行提高，其技术和工艺都非常成熟，但能源消耗却非常高；为提高纸的抗张强度、挺度等物理指标要加入干强剂、湿强剂、挺度剂等化学品，不能适应当今社会对节能降耗，绿色环保生产的要求。

现有技术中，中国专利CN201410087983提出采用中性纤维素酶对针叶浆和阔叶浆进行预处理，其降低了长纤维原料的配比，实现了节能降耗，但其需要对针叶浆和阔叶浆进行处理，方法不具有普适性；中国专利CN201510966667提供一种造纸用无机纤维柔性化的方法，即向浆料中加入纳米SiO₂粒子、润滑剂，通过添加化合物改性的方法不符合绿色环保的发展要求；中国专利CN201610997546提供一种竹化学机械浆生物酶预处理方法中，先经热水洗涤后加入生物酶，再进行后续磨浆，采用水热法先处理后再与生物酶结合软化，其水热软化时所需要的能量过高，浪费能源，经处理后的纸浆强度降低。

除上述问题，纸浆经过一定时间的存放后，在光和热的诱导下，容易发生白度降低的返黄现象，其主要是因为体系中木素含量高，返黄现象降低了产品的附加值，其中木质素主要存在于植物细胞中初生壁和次生壁外层，如图1所示。现有技术中常采用化学改性和添加返黄抑制剂的方法抑制纸浆的返黄，但这些方法成本昂贵，与纤维无亲和力，不能从根源解决这一问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述缺陷，本发明提供一种造纸用植物纤维的处理方法，改变现有技术中先机械破碎、再水热或化学浸泡的方法，采用先酶解软化、后机械破碎的方法，降低化学处理过程中碱、双氧水等用量；降低磨浆能耗，节约磨浆电耗；植物纤维磨浆时易分丝帚化，得到浆料强度提高，纸张强度增加；提高纸浆白度，抑制返黄。

本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：造纸用植物纤维的处理方法，包括以下步骤：

步骤a，植物纤维软化酶软化：将软化酶与植物纤维在温度为25－70℃，pH值为4.0－9.0的条件下混合后加入到储存槽中，在储存槽中反应时间至少为1小时，所述储存槽底部设置的曝气装置对软化酶进行扰流，曝气速率为1-3次/分；

步骤b，植物纤维纯化：向经储存槽中反应的已软化的植物纤维中加入清水，离心得到上清液，浓缩，重复上述离心、浓缩步骤2-5次；将最后一次得到的上清液与乙醇混匀，乙醇可以使纤维素和半纤维素在溶液中溶解度降低，静置析出沉淀，得到纤维素和半纤维素含量为不小于95％的植物纤维；

步骤c，纯化植物纤维破碎：纯化的植物纤维进入磨浆机中，所述磨浆机为间歇双向运动；磨浆机转速为500r/min—5000r/min，单向旋转时间为8-15s，间歇时间为1-3s，所述磨浆机工作时间至少30s；

所述植物纤维包括木片、竹片、秸秆或蔗渣；

所述的软化酶包括工业胰酶、微生物蛋白酶、复合酶。