基于植物分解技术的生产环保纸浆的工艺的制作方法

1.本发明涉及植物固废资源化利用技术领域和造纸制浆技术领域，具体涉及基于植物分解技术的生产环保纸浆的工艺。


背景技术：

2.柠条又名牛筋条，是锦鸡儿属多年生豆科灌丛植物，锦鸡儿属植物多达100余种，我国就有66种，它们广泛分布在我国北方干旱半干旱地区，仅三北地区自然分布和人工种植面积已达数百万公顷，柠条具有极强的生命力，可以在最冷零下40摄氏度的地区安全越冬，柠条根系深且大，防风固沙功能强大，柠条三年期要进行平茬复壮，平茬下来的柠条作为牛羊饲料，由于干贮柠条粗纤维含量高，牲口适口性差，堆积大量的干柠条无法利用，成为大宗植物固废，同时柠条纤维长度0.46mm，宽度12微米，符合造纸需求，但是传统化学法造纸分离出的木质素不能作为牛羊饲料，因此带来环境污染，每年无法利用的干贮柠条形成大宗植物固废；
3.本发明采用爆破制浆法，不使用化学药品，用纯物理方法提取柠条纤维，用于造纸，其分离出的降解木质素则发酵成高蛋白饲料。


技术实现要素：

4.针对现有技术所存在的上述缺点，本发明的第一目的在于提供基于植物分解技术的生产环保纸浆的工艺，解决上述背景技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
6.基于植物分解技术的生产环保纸浆的工艺，包括以下步骤：
7.s1、备料：将柠条原料粉碎切断、除尘，调节含水率至25-35％后备用；
8.s2、物理法植物分解：将步骤s1中处理后的原料装入密闭舱室内，在所述舱室充入160-190℃、1.3-1.8mpa的高压蒸汽，保压90-300s，以0.082秒的速度瞬间打开密闭舱室的舱门，释放物料；
9.s3、收集释放的物料、分丝，研磨，得粗浆；
10.s4、将步骤s3中所得粗浆压滤，得含水率不大于40％的浆料，再经红外烘干的含水率不大于10％的成品浆料。
11.进一步的，所述步骤s1中所述柠条原料切碎成15mm
×
30mm长度，调节含水率为25-35％。
12.进一步的，所述步骤s2中在150-190℃、1.3-1.8mpa的高压蒸汽中保压90-300s。
13.进一步的，所述步骤s3中采用高浓度磨浆机磨浆2次，每次磨浆400-600s。
14.进一步的，所述步骤s4中采用红外线共振烘干，烘干时间为60～120s。
15.有益效果
16.采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
17.本发明制浆过程中不需要添加任何化学产品，而且可以做到不排放废液，所以纸
浆的制作过程是环保的；
18.本发明的制浆过程是没有添加任何化学制剂的纯物理加工过程，所以纸浆本身是环保的，这种环保纸浆具有极广阔的市场前景；
19.由于本发明是用植物固废柠条作为环保制浆的原料，解决了大量柠条无法利用的难题，具有极大地社会效应；
20.传统的制造纸浆工艺过程需要消耗大量的水资源，本发明在制作纸浆的过程中除了产生水蒸气用于物理分解做功外，其余步骤是不需要水的，所以本发明是最节能的纸浆制作工艺过程；
21.本发明具有极高经济价值，所用材料都是植物固废，原材料属废物利用，采购成本较低；而且本发明除用于造纸外，经直接分丝后的产品可以用于生产高蛋白饲料产品，为养殖行业助力，同时获取更大的附加利益。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
24.实施例1
25.基于植物分解技术的生产环保纸浆的工艺，包括以下步骤：
26.s1、备料：将柠条原料粉碎切断、除尘，调节含水率至30％后备用；
27.s2、物理法植物分解：将步骤s1中处理后的原料装入密闭舱室内，在所述舱室充入180℃、1.6mpa的高压蒸汽，保压120s，以0.082秒的速度瞬间打开密闭舱室的舱门，释放物料；
28.s3、收集释放的物料、分丝，研磨，得粗浆；
29.s4、将步骤s3中所得粗浆压滤，得含水率不大于40％的浆料，再经红外烘干的含水率不大于10％的成品浆料。
30.其中，所述步骤s1将收购的柠条通过皮带机传送到粉碎设备进行粉碎切断，成品物料的规格是长度15mm
×
30mm；规格不合格的物料进行分选后，重新进行规则化粉碎，粉碎后的原料经除尘设备进行除尘。
31.其中，所述步骤s2中采用定量皮带传送设备将2000kg、体积为6立方米经粉碎和除尘的麦秸物料传送至舱室，所述舱室设置了高压蒸汽入口，并设置温度和压力传感器，关闭舱门，形成密闭舱室。
32.其中，所述步骤s3中物理法提取的柠条植物纤维经皮带机传送到分丝机，进行分丝作业；再经螺旋输送到高浓度磨浆机，本实施例采用高浓盘磨机，本实施例可以将柠条原料的含水量调至85％，还可以直接将分丝后的浆料进行研磨，双盘磨间隙0.3mm，磨浆次数为2次，每次磨浆360s，打浆度为48
°
sr，得粗浆。
33.其中，所述步骤s4中粗浆经过红外线共振干燥设备120秒，生成含水率10％的成品纸浆。
34.对比例1
35.本实施例与所提供的实施例1的方法大致相同，其主要区别在于：步骤s1中未采用柠条作为原料；
36.对比例2
37.本实施例与所提供的实施例1的方法大致相同，其主要区别在于：步骤s2中未采用物理法植物分解。
38.对比例3
39.本实施例与所提供的实施例1的方法大致相同，其主要区别在于：步骤s3中未进行物料的收集。
40.性能测试
41.分别取等量的实施例1和对比例1～3所提供的基于植物分解技术的生产环保纸浆的工艺的成本、成品纯度以及环保性：
[0042] 成本成品纯度环保性实施例112％99.9％99.9％对比例135％95％20％对比例227％87％83％对比例320％91％72％
[0043]
通过分析上述各表中的相关数据可知，基于植物分解技术的生产环保纸浆的工艺，包括以下步骤：
[0044]
s1、备料：将柠条原料粉碎切断、除尘，调节含水率至30％后备用；
[0045]
s2、物理法植物分解：将步骤s1中处理后的原料装入密闭舱室内，在所述舱室充入180℃、1.6mpa的高压蒸汽，保压120s，以0.082秒的速度瞬间打开密闭舱室的舱门，释放物料；
[0046]
s3、收集释放的物料、分丝，研磨，得粗浆；
[0047]
s4、将步骤s3中所得粗浆压滤，得含水率不大于40％的浆料，再经红外烘干的含水率不大于10％的成品浆料，传统的制造纸浆工艺过程需要消耗大量的水资源，本发明在制作纸浆的过程中除了产生水蒸气用于物理分解做功外，其余步骤是不需要水的，所以本发明是最节能的纸浆制作工艺过程。
[0048]
其中，所述步骤s1将收购的柠条通过皮带机传送到粉碎设备进行粉碎切断，成品物料的规格是长度15mm
×
30mm；规格不合格的物料进行分选后，重新进行规则化粉碎，粉碎后的原料经除尘设备进行除尘，用植物固废柠条作为环保制浆的原料，解决了大量柠条无法利用的难题，具有极大地社会效应。
[0049]
其中，所述步骤s2中采用定量皮带传送设备将2000kg、体积为6立方米经粉碎和除尘的麦秸物料传送至舱室，所述舱室设置了高压蒸汽入口，并设置温度和压力传感器，关闭舱门，形成密闭舱室。
[0050]
其中，所述步骤s3中物理法提取的柠条植物纤维经皮带机传送到分丝机，进行分丝作业；再经螺旋输送到高浓度磨浆机，本实施例采用高浓盘磨机，本实施例可以将柠条原料的含水量调至85％，还可以直接将分丝后的浆料进行研磨，双盘磨间隙0.3mm，磨浆次数为2次，每次磨浆360s，打浆度为48
°
sr，得粗浆，本发明具有极高经济价值，所用材料都是植
物固废，原材料属废物利用，采购成本较低；而且本发明除用于造纸外，经直接分丝后的产品可以用于生产高蛋白饲料产品，为养殖行业助力，同时获取更大的附加利益。
[0051]
其中，所述步骤s4中粗浆经过红外线共振干燥设备120秒，生成含水率10％的成品纸浆。
[0052]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。