草类纤维清洁制浆新技术

一、草类纤维清洁制浆新技术

1.甲酸制浆

采用草类原料清洁制浆技术,通过构建“农、浆、纸、肥产业链”的新模式,解决草类原料制浆企业的污染和生存问题,从源头上防治污染,实现清洁生产。

麦草甲酸法制浆的研究表明,在最佳工艺条件下(甲酸浓度85%,蒸煮温度100℃,蒸煮时间180min,液比15∶1),细浆得率46.16%,卡伯值42.25,黏度723.88mL/g,白度27.3%ISO;甲酸法制浆过程中木素易于脱出,麦草在甲酸常压蒸煮过程中,大量的愈疮木基木素、紫丁香型木素和对羟苯基结构的木素被脱除。同时,由于α-醚键或β-醚键断裂产生了较多的共轭和非共轭C═O基团,使蒸煮后纸浆颜色变深。

甲酸对竹材中非纤维素成分有较强的选择性脱除作用,而对纤维素的降解作用很小,杭机院已经成功研制了甲酸法连蒸中试系统,在此基础上研制大型工业化的甲酸连续蒸煮系统。这将能彻底改变我国非木原料制浆严重污染环境、能耗高、水耗大、产品质量低下的状况。

2.乙酸制浆

乙酸法制浆是一种比较有效的有机溶剂制浆方法,已经应用于木材及非木材原料。在常压下,用95%的乙酸蒸煮麦草3h,催化剂硫酸用量3.0%,可以得到性能较好的纸张,但催化剂的用量对浆的抄纸性能影响大,过多会使纸浆的乙酰化增加,从而影响纸张的性能。

3.有机醇类制浆

粉碎的水稻秸秆经水煮和抽提预处理后,用乙二醇(EG)和水的混合溶剂(体积比为9∶1),在酸或碱的催化作用下,分离得到纤维素、回收木质素和半纤维素,同时混合溶剂可高效回收并循环使用。

以乙醇(酒精)作为蒸煮剂,用中温及中压技术将麦秆、稻草、蔗渣及灌木等分解成浆。其副产物则有层次地分解成为有商业价值的产品:木酚、糠醛、木醛糖、醋酸及甲酸等。该技术制浆和提取副产品后的残余物含有较高的糖分,加入酵母经过发酵,可制造乙醇(酒精)循环再用;其他剩余物则成为酒糟和肥料,用于饲养和土地施肥。用水量不足传统方法的1/10,且可循环使用。