專利名稱：一種草類原料無氯無硫清潔制漿方法
技術領域：
本發(fā)明涉及造紙制漿領域，具體地說是一種草類原料無氯無硫制漿方法。
背景技術：
我國草類秸稈種類多、數(shù)量大、分布廣，每年秸稈產(chǎn)量近7億噸。目前草漿造紙技 術主要采用化學制漿(堿法或酸法)工藝，環(huán)境污染嚴重，治理難度大，產(chǎn)生大量黑液無法 處理，酸堿回收成本太高，嚴重限制了大量草類秸稈的利用，簡單的焚燒處理方法既污染環(huán) 境又浪費大量資源。造紙原料草類秸稈主要由纖維素、半纖維素、木質素等成分組成。高得率清潔制漿 技術的目的主要是提高紙漿得率和消除制漿造紙過程產(chǎn)生的污染。提取木質素得到纖維素 的方法，可以分為以下五類(1)堿法制漿，使用堿液處理植物原料。根據(jù)所用的堿料不同， 又分為石灰法、燒堿法和硫酸鹽法三種。(2)亞硫酸鹽法，此法又分為酸性亞硫酸鹽法、亞硫 酸氫鹽法、中性和堿性亞硫酸鹽法幾種。(3)有機溶劑法。(4)熱磨機械法。(5)生物分離 法。以上木質素、纖維素分離方法有各自的優(yōu)缺點堿法和亞硫酸鹽法使用的溶劑均為水， 制漿得到的大量廢水(制漿黑液或紅液)中，含有大量的有機物，尤其是木質素，不僅造成 環(huán)境污染還造成資源的大量浪費。堿法和亞硫酸鹽法大量使用含有硫的催化劑，在反應完 成后，生成的SO2或H2SO4很容易造成環(huán)境污染和反應設備的腐蝕。在熱磨機械法中，由于 已經(jīng)將原料磨碎，故對制得的纖維的性質改變很大，如纖維長度，韌性等，對抄造出的紙張 的影響很大。在生物處理法中，某些白腐菌的選擇性很差，它不僅降解木質素，而且降解纖 維素和半纖維素，這也極大地限制了此方法的實際應用；而白腐菌處理效率低，周期長，使 得生物制漿法無法在工業(yè)生產(chǎn)中實施。要使麥草漿實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還需要解決成漿白度低、可 漂性差的問題，我國堿法麥草漿的漂白多數(shù)采用次氯酸鹽漂白，漂白廢水中含有大量的有 機氯化物，其污染負荷大，對環(huán)境造成了極大的危害。隨著環(huán)保要求的日益嚴格，這些污染 嚴重的制漿方式無疑會被全無氯無硫清潔制漿工藝所取代。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡單易行，成本較低的無氯無硫清潔制漿方法。本發(fā)明草類原料無氯無硫清潔制漿方法，是將破碎除塵后的草類原料與催化劑、 表面活性劑、漂白劑組成的藥液在反應釜內(nèi)攪拌混合，攪拌，反應后得到漂白漿；藥液與紙 漿分離后，再補充少量藥液后循環(huán)使用。所述的催化劑由硅酸鈉，碳酸鈉，過氧化鈉的混合物組成，它們之間的比例范圍分 別為5% 60%、10% 75%、10% 75%，催化劑還可以包括氧化鎂，其在催化劑中所占 比例為0 20%。催化劑總用量為絕干草類原料的2% 8%。所述的表面活性劑是十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉或十六烷基磺酸鈉中的 一種或幾種，其用量為絕干原料重量的0. 10% 1.0%。所述的漂白劑為雙氧水溶液，其濃度為4% 30%，漂白劑用量為絕干原料的30. 0% 90. 0%。所述草類原料無氯無硫清潔制漿方法，制漿過程的反應壓力是常壓下，溫度 50°C 90°C下，反應1. 0 2. 5小時或溫度100°C 110°C下，反應0. 5 1. 0小時。藥液與紙漿分離后循環(huán)使用，無廢水排放。將草類原料的蒸煮、疏解和漂白工藝耦 合，對麥草中的木質素改性，提高紙漿得率，提高紙漿白度，減少廢水排放，消除環(huán)境污染本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝相比的優(yōu)點1)本方法通過一步反應得到漂白漿，操作簡單，能耗和成本低。2)本制漿方法紙漿得率和白度高，可以直接篩選，無需洗滌和二次漂白。3)制漿過程采用無氯無硫工藝，無廢水排放，大大降低了對環(huán)境的污染。4)投資少，見效快，便于充分利用農(nóng)村廢棄秸稈資源，有利于大面積推廣應用。
具體實施例方式下面列舉實施例子，說明草類原料無氯無硫清潔制漿的方法。實施例1:干麥草經(jīng)備料破碎為3-7厘米，除塵后加入反應器內(nèi)，按照1 10液比加入配好 的藥液，藥液中加入的硅酸鈉、碳酸鈉、過氧化鈉、氧化鎂、27%的濃度的雙氧水、十六烷基 磺酸鈉的量分別為絕干草重量的1 %、2%、2 %、0. 5%、50 %、0. 30%，在100°C下，在攪拌作 用下反應40分鐘得到漂白漿。紙漿得率71%，白度78°。實施例2:干麥草經(jīng)備料破碎除塵后加入反應器內(nèi)，按照1 14液比加入配好的藥液，藥液 中加入的硅酸鈉、碳酸鈉、過氧化鈉、氧化鎂、27%的濃度的雙氧水、十二烷基苯磺酸鈉的量 分別為絕干草重量的1 %、3%、3 %、0. 5%、60 %、0. 40%，在80°C下，在機械裝置攪拌下反 應120分鐘得到漂白漿。制漿得率77%，白度75°。
權利要求
1.一種草類原料無氯無硫清潔制漿方法，其特征是，破碎除塵后的草類原料與催化劑、 表面活性劑、漂白劑組成的藥液在反應釜內(nèi)攪拌混合，攪拌，反應后得到漂白漿；藥液與紙 漿分離后，再補充少量藥液后循環(huán)使用。
2.根據(jù)權利要求1所述草類原料無氯無硫清潔制漿方法，其特征是，催化劑由硅酸 鈉，碳酸鈉，過氧化鈉的混合物組成，它們之間的比例范圍分別為5% 60%、10% 75%、 10% 75%，催化劑總用量為絕干草類原料重量的2% 8%。
3.根據(jù)權利要求2所述草類原料無氯無硫清潔制漿方法，其特征是，催化劑還包括氧 化鎂，其在催化劑中所占比例為0 20%。
4.根據(jù)權利要求1所述草類原料無氯無硫清潔制漿方法，其特征是，表面活性劑是 十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉或十六烷基磺酸鈉中的一種或幾種，其用量為絕干原 料重量的0. 10% 1. 0%。
5.根據(jù)權利要求1所述草類原料無氯無硫清潔制漿方法，其特征是，漂白劑為雙氧水 溶液，其濃度為4% 30%，漂白劑用量為絕干原料的30. 0% 90. 0%。
6.根據(jù)權利要求1所述草類原料無氯無硫清潔制漿方法，其特征是，制漿過程的反應 壓力是常壓下，溫度50°C 90°C下，反應1. 0 2. 5小時或溫度100°C 110°C下，反應 0. 5 1. 0小時。
全文摘要
一種草類原料無氯無硫清潔制漿方法，涉及造紙制漿領域。本發(fā)明草類原料無氯無硫清潔制漿方法，是將破碎除塵后的草類原料與催化劑、表面活性劑、漂白劑組成的藥液在反應釜內(nèi)攪拌混合，攪拌，反應后得到漂白漿；藥液與紙漿分離后，再補充少量藥液后循環(huán)使用。本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝相比的優(yōu)點本方法通過一步反應得到漂白漿，操作簡單，能耗和成本低；本制漿方法紙漿得率和白度高，可以直接篩選，無需洗滌和二次漂白；制漿過程采用無氯無硫工藝，無廢水排放，大大降低了對環(huán)境的污染；投資少，見效快，便于充分利用農(nóng)村廢棄秸稈資源，有利于大面積推廣應用。
文檔編號D21C9/16GK102002876SQ20101028403
公開日2011年4月6日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權日2010年9月17日
發(fā)明者于宏兵, 王勝強 申請人:南開大學