[发明专利]一种植物纤维的生物机械或化学机械式制浆造纸的工艺

说明书

本发明提供一种植物纤维的生物机械或化学机械式制浆造纸的工艺，通过对含有植物纤维的原料进行破碎、除杂、水洗、汽蒸软化、浸渍搓丝、生物或化学反应处理、高浓磨浆等处理后，实现了植物纤维的制浆造纸应用。对于制浆过程中的固体废弃物和废液，经过妥善处理后，可以在混合后进行压块造粒并用于燃烧发电，实现了植物纤维的制浆造纸利用，减少环境破坏。

技术领域

本发明涉及一种利用植物纤维进行制浆造纸的方法，尤其是涉及一种植物纤维的生物机械或化学机械式制浆造纸的工艺。

背景技术

造纸纤维原料是纸的基本成分，纤维包括植物纤维、动物纤维、矿物纤维、合成纤维等。纤维原料的选择主要取决于纸张质量的要求及生产条件和地区资源情况。造纸工业所用纤维原料，绝大部分是植物纤维原料。

植物纤维(plantfibre)是广泛分布在种子植物中的一种厚壁组织。它的细胞细长，两端尖锐，具有较厚的次生壁，壁上常有单纹孔，成熟时一般没有活的原生质体。植物纤维是纤维素与各种营养物质结合生成的丝状或者絮状物，对于植物具有支撑、连接、包裹、充填等作用，广泛存在于植物秆茎、根系、果实、果壳中。植物纤维与人类生活的关系极为密切，除了日常生活必需的纺织用品以外，绳索、包装、编织、纸张、塑料以及炸药等，也都需要植物纤维作原料。

一般造纸植物纤维原料应具备以下条件：纤维素含量高，纤维素形态规整和制浆造纸性能好。纤维素含量上要求不能少于40％，纤维长度要长，要均一，长宽比要大(不能少于30％)，壁腔比小于1。一般纤维细长、有一定的强度和韧性，相互之间的合力较大，可以提高对造纸的适应性。经实验分析，纤维愈长，造纸时纤维与纤维间结合就愈牢，纸张强度就愈高；反之，纤维愈短，纸张强度就愈差。

当前来说，树木是常见的造纸原料，但由于过度采伐会造成环境的极大破坏，人们开始寻找可再生的替代原料。比如秸秆是非常好的原材料，农田收割后会产生大量的秸秆，由于秸秆焚烧会产生大量的灰尘，污染环境，很多地方已经明令禁止进行秸秆焚烧，这就为造纸提供了非常充分的原材料，即价格低廉，又不会对生态环境造成破坏。同样，对于芦苇、杂草、树叶等，也是可以作为容易获取的原材料。

因此对于造纸的植物纤维来说，一是木材纤维原料：直接从树木中获得的植物纤维。二是非木材纤维原料：又分草类纤维原料、韧皮纤维材料和籽毛纤维材料。

发明内容

本发明提供了一种植物纤维的生物机械或化学机械式制浆造纸的工艺，解决了造纸原材料的处理、加工直至实现高浓磨浆造纸的工艺问题，其技术方案如下所述：

一种植物纤维的生物机械或化学机械式制浆造纸的工艺，包括以下步骤：

S1：破碎处理：将原料破碎切割成2-6cm长的细料，细料的厚度不大于2cm，细料的宽度不大于4cm。破碎后进行筛分处理，除去细小杂质。

S2：对破碎后的细料进行水洗，以洗掉灰尘和部分糖分；

S3：细料清洗干净后，进行软化处理，进行汽蒸或热水浸渍处理，使水分或药液充分的浸润到细料里面；

S4：对细料进行浸渍搓丝，帚化成粗纤维；

S5：在反应器中进行生物或者化学处理，定向反应细料中非纤维性有机物，保留植物纤维；

S6：进行磨浆，尤其进行高浓磨浆，把粗纤维离解成细纤维；

S7：磨浆后进行洗浆处理，最后完成制浆过程。

进一步的，步骤S1中，破碎能够一次性处理或者多次处理，在破碎过程中原料可以被径向撕裂开，以增大比表面积。

步骤S1中，原料采用针叶树木材、阔叶树木材、禾本科植物和韧皮植物，其中，对于针叶树木材、阔叶树木材、禾本科植物，破碎的长度与纤维长度的比值为8～50。