專利名稱：油棕櫚efb纖維生物酶法高得率清潔制漿方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油棕櫚EFB纖維生物酶法高得率清潔制漿方法，
背景技術(shù)：
目前國際上對化學(xué)機(jī)械漿的研究主要是以針葉木、闊葉木為主，國內(nèi)近年來也有對紅麻、蔗渣、麥草等非木材原料進(jìn)行堿性過氧化氫機(jī)械漿(APMP)的研究，但是白度均達(dá)不到60%以上。我國是以草類為主要原料的制漿國家，一般采用化學(xué)法制漿，如燒堿法，硫酸鹽法等，制漿得率一般在50%左右，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量黑液，難以有效地回收，造成江河流域的污染。加之草類纖維本身長度短，采用機(jī)械法制漿，在磨漿過程中會過度切斷纖維而損傷紙漿強(qiáng)度。因此發(fā)展具有清潔備料加生物酶法加化學(xué)預(yù)處理的生物化機(jī)漿工藝，更適合于非木材原料來制備具有較高強(qiáng)度，較高白度的紙漿、且從源頭上減少了廢物的排放具有現(xiàn)實(shí)意義和環(huán)保意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種油棕櫚EFB纖維生物酶法高得率清潔制漿方法，克服現(xiàn)有技術(shù)中在制備非木材制漿中用燒堿法、硫酸鹽法所存在的大量黑液造成江河流域的污染的缺陷，解決傳統(tǒng)的化機(jī)漿處理非木材纖維白度、強(qiáng)度不高的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方法包括如下步驟(1)將EFB撕裂切斷分絲，篩打除塵渣，搓碎，獲得長度為10 30mm，直徑為0. 05 0. 5mm的木松狀短絲纖維；所說的原料為油棕櫚(EFB)纖維，EFB是油棕櫚果榨完油后分離出來廢棄物…空果串；(2)櫚絲纖維浸漬在含有助劑的水中，浸漬時間為60 80分鐘，浸漬溫度為70 80°c，讓植物灰份、色素，脫脂，丹寧和可水解物部分溶入水中，然后擠壓脫水，(壓縮比為5 1)，將其送入熱浸漬機(jī)；所說的壓縮比指的是螺旋壓榨機(jī)進(jìn)料端的第一螺旋槽的容積與最后一個螺旋槽的容積之比水與原料的重量比為水原料=10 20 1 ；所說的助劑為聚合氯化鋁和四氧酸鈉，聚合氧化鋁的用量為纖維重量的0. 1% -—0.5%，四氧酸鈉的用量為纖維重量的0.3% -—0.5%。(3)疏解熱浸，步驟O)的原料在含有添加劑的水溶液中疏解熱浸，以水溶液的重量計，添加劑為1 2 %的H2A、3 5 %的NaOH和0. 4 1 %的EDTA，在60 90"C的條件下進(jìn)行首次熱浸，疏解熱浸時間為40 60分鐘，水料比為9 14 1，重量比；(4)將疏解熱浸后的原料，調(diào)至重量濃度為15 25%，進(jìn)行壓力磨漿，磨盤間隙0. 3 0. 5mm，磨漿后經(jīng)螺旋壓榨機(jī)，擠壓到重量濃度為19 15% ；壓力磨漿機(jī)的液壓力為0. 30 0. 4mN ；(5)磨后漿在65 75°C，PH為5 6的條件下加入酶粗液酶化處理90 120分鐘，所說的酶粗液為木聚糖酶粗液和木素過氧化物酶粗液的混合物；隨后進(jìn)入壓榨螺旋脫水機(jī)。酶粗液的用量為木聚糖酶粗液10 20IU/g絕干原料；(寧夏和氏壁生物技術(shù)公司的木聚糖酶，酶活15萬U/ml)木素過氧化物酶粗液1 2IU/g絕干原料，上海遠(yuǎn)大過氧化物有限公司產(chǎn)。所說的木聚糖粗液可采用市售產(chǎn)品；術(shù)語“絕干原料”指的是不計水份的植物纖維原料；(6)經(jīng)擠壓脫水后的漿料進(jìn)入下一漿池，濃度調(diào)至3 4%，加入纖維素酶用量0. 1 0. 15%，處理時間為40 50min，處理溫度50 60°C，用高速洗漿機(jī)除去棕絲中黑色素，同時改善了棕櫚漿的強(qiáng)度，提高其可漂白性。纖維素酶分子量為5200、規(guī)格15IU/mg，山東泰安化工廠、上海伯奧生物科技公司生產(chǎn)。(7)將酶反應(yīng)后的產(chǎn)物，在含有添加劑的水中浸漬，重量含固量為10 20%，以水溶液的重量計，添加劑為6 8%的H2O2，1 5%的Na0H，0. 5% 的EDTA，1 2%的Na2SO3,0. 2 0. 6%的MgSO4,90 98°C的條件下浸漬30 70分鐘，然后在重量濃度為18 22%的條件下經(jīng)常壓磨漿，磨片間隙為0. 15 0. 3mm ；(8)然后采用常規(guī)的方法篩選，除渣，獲得生物酶法化機(jī)漿，白度可達(dá)78% 82%以上，裂斷長在5200M以上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行二次化學(xué)熱浸，可獲得良好的紙漿強(qiáng)度，白度增加34%，酶處理放在兩次化學(xué)熱浸之間，壓力磨漿后，優(yōu)點(diǎn)在于原料經(jīng)備料段分絲和壓力磨后，纖維初步分開，纖維表面積增加，使酶與纖維表面直接進(jìn)行物理接觸的機(jī)率增多，又經(jīng)第一次化學(xué)浸漬，堿液擠壓溶出，纖維孔隙率增加，使酶向纖維內(nèi)部擴(kuò)散和滲透作用增強(qiáng)，導(dǎo)致酶作用效率提高，酶處理又放在第二次化學(xué)預(yù)處理之前，可以有效地發(fā)揮酶處理對H2A漂白的促進(jìn)作用，改善棕纖維的漂白性能，使酶法化機(jī)漿具有較高自度和穩(wěn)定性，得率在70%左右。本工藝?yán)蒙锩刚婢到庵参锢w維成分制漿，減輕了造紙廢水對環(huán)境的影響，制漿得率高、無硫化物產(chǎn)生。外排水大大低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明可解決東盟五國每年9000萬噸廢棄物用來燃燒、填埋的處理難題，使油棕櫚EFB成為“第二木材”用來制漿造紙，將其廢棄物轉(zhuǎn)化為再生資源，變廢為寶，可以在減緩氣候變化方面起到非常重要的作用。還可以在此工藝指導(dǎo)下增加我國成套機(jī)電設(shè)備出口，換回一個低碳發(fā)展我國紙業(yè)緊缺的不用砍伐森林的廉價原材料。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1(1)將油棕櫚果殼(EFB)纖維撕裂切斷分絲，篩打除塵渣，搓碎，獲得長度為20mm，直徑為0. 5mm的木松狀短絲纖維；(2)短絲纖維浸漬在含有助劑的水中，浸漬時間為20分鐘，浸漬溫度為80°C，讓植物灰份、色素、脫脂，丹寧和可水解物部分溶入水中，然后擠壓脫水，壓縮比為5 2，然后分絲帚化，將其送入第一道熱浸機(jī)；水與原料的重量比為水原料=20 1 ；所說的助劑為脫色絮凝劑聚合化鋁和四氯酸鈉，聚合氧化鋁用量為短纖維重量的0. 4%，四氯酸鈉用量為短纖維重量的0. 4% ；(3)疏解熱浸，在步驟O)的原料含有添加劑的水溶液疏解熱浸，以水溶液的重量計，添加劑為1 %的H202、3%的NaOH和0. 4%的EDTA，在60°C的條件下進(jìn)行首次熱浸，疏解熱浸時間為40分鐘，水料比為9 1，重量比；(4)將疏解熱浸后的產(chǎn)物，調(diào)至重量濃度為25%，進(jìn)行壓力磨漿，磨盤間隙0. 3mm,壓力磨漿機(jī)的壓力為0. 36mN，磨漿后，擠壓到重量濃度為15% ；(5)磨后漿在75°C，pH為5. 5的條件下加入酶粗液酶化處理120分鐘，進(jìn)入壓榨螺旋脫水機(jī)。所說的酶粗液為木聚糖酶粗液和木素過氧化物酶粗液的混合物；酶粗液的用量為木聚糖酶粗液20IUg絕干原料；木素過氧化物酶粗液2IU/g絕干原料(6)經(jīng)擠壓脫水后的漿料進(jìn)入下一漿池，濃度調(diào)至3 %，加入纖維素酶，用量0. 0. 15%，處理時間40 50min，處理后溫度50°C。用高速洗漿機(jī)除去棕絲中的黑色素，同時可改善棕櫚漿的強(qiáng)度，提高其可漂白性；纖維素酶分子為5200，規(guī)格15IU/mg(山東泰安化工廠、上海伯奧生物科技公司生產(chǎn))；(7)將酶反應(yīng)后的纖維，經(jīng)洗滌在含有添加劑的水中浸漬，重量濃度為20%，以水溶液的重量，助劑為 8% 的 H2O2，5% 的 NaOH，1 % 的 EDTA，2% 的 Na2SO3,0.6% ^ MgSO4,98°C的條件下浸漬70分鐘，然后在重量濃度為22%的條件下磨漿，磨片間隙0. 15mm,；(8)然后采用常規(guī)的方法消潛，篩選，除渣，獲得生物酶法化機(jī)漿。采用IS0M70-—1997，IS01974-—1990標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，白度為78%，裂斷長為5200M。實(shí)施例2(1)將油棕櫚葉桿、果桿纖維(1 1，重量比)裂切分絲，篩打除塵渣，搓碎，獲得長度為20mm，直徑為0. 08mm的肉松狀短纖維；(2)短纖維浸漬在含有助劑的水中，浸漬時間為60分鐘，浸漬溫度為70°C，讓植物灰份、色素、脫脂，單寧和可水解部分溶入水中，然后擠壓脫水，壓縮比為5 1，然后分絲化，將其送入第一道熱浸機(jī)；水與原料的重量比為水原料=10 1 ；所說的助劑脫色絮凝聚合氯化鋁和四酸鈉，聚合氯化鋁的用量為短絲纖維重量的0.2% ；四氯酸鈉用量為短纖維重量的0.3% ；(3)疏解熱浸，在步驟O)的原料在含有添加劑的水溶液中疏解熱浸，以水溶液的重量計，添加劑為2%的H202、7%的NaOH和1 %的EDTA，在90°C的條件下進(jìn)行首次熱浸，疏解熱浸時間為60分鐘，水料比為14 1，重量比(4)將疏解熱浸后的纖維，調(diào)至重量含固量為15%，進(jìn)行壓力磨漿，壓力磨漿機(jī)的液壓力為0. 4mN，磨片間隙0. 3mm，磨漿后擠壓到重量濃度為10% ；(5)磨后漿在65°C，pH為6的條件下加入酶粗液酶化處理90分鐘，所說的酶粗液為木聚糖酶粗液和木素過氧化物酶粗液的混合物；酶粗液的用量為半纖維素酶粗液10IU/g絕干原料(6)將酶反應(yīng)后的產(chǎn)物擠壓后，在含有添加劑的水中浸漬，重量含固量為10%，以水溶液的重量，助劑為 6 % 的 H2O2，1 % 的 NaOH, 0. 5 % 的 EDTA, 1 % 的 Na2SO3,0. 2 % 的 MgSO4,900C的條件下浸漬30分鐘，然后在重量濃度為18 %的條件下磨漿，磨片間隙0. 05 0. 2mm,(7)然后采用常規(guī)的方法消潛，篩選，除渣，獲得酶法化機(jī)漿。采用IS0M70-—1997，IS01974-—1990標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，白度為80%，裂斷長為5200M。
權(quán)利要求
1.一種油棕櫚EFB纖維生物酶法高得率清潔制漿方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將原料撕裂切斷分絲，篩打除塵渣，搓碎，獲得長度為10 20mm，直徑為0.05 0. 5mm的木松狀短纖維；所說的原料為油棕櫚EFB纖維、EFB是油棕櫚果榨完油后分離出來的廢棄物一空果串；(2)短纖維浸漬在含有助劑的溶液中，經(jīng)擠壓脫水，(壓縮比為5 1)，然后分絲帚化；所說的助劑為脫色絮凝劑聚合氯化鋁和四氯酸鈉；(3)步驟O)的原料在含有添加劑的水溶液中疏解熱浸，以水溶液的重量計，添加劑為1 2%的H202、3 5%的NaOH和0. 4 1 % EDTA,在60 90°C的條件下進(jìn)行首次熱浸；(4)將疏解熱浸后的產(chǎn)物，經(jīng)壓力磨漿后，擠壓到重量含固量為10-15%；(5)磨后漿在65 75°C，PH為5 6的條件下加入酶粗液酶化處理90 120分鐘，隨后進(jìn)入壓榨脫水螺旋，所說的酶粗液為木聚糖酶粗液和木素過氧化物酶粗液的混合物；(6)經(jīng)擠壓脫水后的漿料，進(jìn)入下一漿池，濃度調(diào)至3 4%，加入纖維素酶，用量0. 0. 15%，處理時間40 50mm，處理溫度50 60°C，用高速洗漿機(jī)除去棕色漿中的黑色素，同時，改善了棕櫚漿的強(qiáng)度，提高了后段可漂白性；(7)將酶反應(yīng)后的產(chǎn)物，在含有添加劑的水中浸漬，重量濃度為10 20%，以水溶液的重量計，助劑為6 8 %的H2O2，1 5 %的NaOH, 0. 5 % ％的EDTA, 1 2 %的Na2SO3,0. 2 0. 6 %的MgSO4,然后再常壓磨漿。(8)然后采用常規(guī)的方法洗滌，篩選，出渣，獲得生物酶法化機(jī)漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，棕絲纖維浸漬在含有助劑的水中，浸漬時間為60 20分鐘，浸漬溫度為70 80°C，水與原料的重量比為水原料=10 20 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，聚合氯化鋁的用量為纖維重量的0. 0. 5%四氯酸鈉的用量為纖維重量的0. 3% 0. 5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法。其特征在于，首次疏解熱浸時間為40 60分鐘，水料比為9 14 1，重量比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將疏解熱浸后的產(chǎn)物，調(diào)至重量含固量為15 25%，進(jìn)入磨漿。
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于用纖維素酶除去棕櫚漿中的黑色素。纖維素酶分子量52000，規(guī)格15IU/mg。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，酶粗液的用量為木聚糖酶粗液10 20iu/g絕干原料；木素過氧化物酶粗液1 2IU/g絕干原料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將酶反應(yīng)后的產(chǎn)物，在含有添加劑的水中90 98°C的條件下浸漬30 70分鐘，然后在重量濃度為18 22%的條件下磨漿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油棕櫚生物酶法高得率清潔制漿方法，包括以下步驟(1)將原料撕裂粉絲、篩選除渣、切碎獲得木松狀端絲纖維；(2)端絲纖維浸漬到含有助劑的水中，然后擠壓脫水；(3)步驟(2)的棕絲在含有化學(xué)添加劑的水溶液中浸漬疏解；(4)將疏解后的產(chǎn)物提濃，進(jìn)行高濃磨漿，擠壓脫水；(5)磨后漿加入酶粗液進(jìn)行酶化處理；(6)酶化后擠壓再進(jìn)行二次纖維素酶處理；(7)將酶反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行高速洗滌，再進(jìn)入常壓磨漿；(8)后續(xù)采用常規(guī)的方法消潛、篩選、除渣獲得生物酶法纖維漿。本發(fā)明采用二次化學(xué)熱浸漬和二次酶化處理，可獲得良好的紙漿強(qiáng)度，白度增加36％，得漿率75以上；并在源頭上消除了造紙廢水對水環(huán)境的污染、無硫化物產(chǎn)生。
文檔編號D21C3/00GK102373638SQ20101026569
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者邊靜 申請人:邊靜