[发明专利]一种农作物秸秆程序性爆破制浆方法

摘要

本发明公开了一种农作物秸秆程序性爆破制浆方法，包括装料、一段加热水解、二段加热水解、加热软化段、爆破分离、后续洗浆操作等步骤。本发明针对纤维组织结构疏松的不同农作物秸秆原料特点，以及副产品特性、成浆质量要求，有程序控制的升温爆破过程，可显著改善木纤维细胞的多孔性并充分发挥农作物秸秆化学组分优势，具有成浆抗张强度及环压强度都高、加工收益高、生产废料资源化利用度好等优点。

主权项

1.一种农作物秸秆程序性爆破制浆方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：a、将备料工段制备的合格农作物秸秆草片原料充分水化后装入爆破机；b、向爆破机内加入一段加注液，然后对草片原料进行一段加热水解，控制加热温度在100～200℃，加热时间在5～45min，使蛋白质、果胶、淀粉这些抽出物和部分易溶半纤维素溶出，并且初步形成纤维细胞壁的多孔性；一段加热水解完成后，抽出一段水解液；c、向爆破机内加入二段加注液，然后进行二段加热水解，控制加热温度在140～220℃，加热时间在10～40min，使大部分半纤维素溶出，并进一步改善纤维细胞壁的多孔性，使胞间层木素初步软化至橡胶态或粘流态；二段加热水解完成后，抽出二段水解液；d、进入加热软化段，继续对机内物料升温加热，控制加热温度在140～220℃，加热时间在3～20min，使胞间层木素软化至完全粘流态，为爆破射流作用的微粒子化奠定基础，并且使物料的整体刚性降低，提高纤维柔软度，减少爆破过程的纤维破坏，还用于提高爆破机内物料热焓，为爆破提高闪急蒸汽动能奠定基础；e、加热软化完成后，开启爆破机进行爆破分离，控制爆破压力为1.2～2.5MPa；爆破分离过程中，胞腔和细胞壁中的高温水降压汽化，瞬间产生大量的闪急蒸汽，借助闪急蒸汽高速穿过细胞壁微孔产生的射流效应，使包覆在纤维表面的粘流态胞间层木素微粒子化，脱离纤维表面或与纤维的连接强度降低；f、进行后续洗浆操作，使木素剥离实现浆料的脱木素；收集到的粗浆用作后续造纸工艺，而提取出的高浓度废液用作制备其它副产品的原料，并且对爆破产生的闪急蒸汽经热回收系统进行热能回收。