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北京连和连知识产权代理有限公司 (CN)
权 利 要 求 书 1. 一种复合菌群, 其包含保藏号为 CGMCC No. 5973 的鲁氏不动杆菌 (.Acinetobacter Iwoffi , 保藏号为 CGMCC No. 5974的荧光假单胞菌 Pseudomonas fluorescens) ^ 保藏号为 CGMCC No. 5975的 Wickerhamomyces momaliis。 2. 权利要求 1所述的复合菌群在制备纺织用纤维中的应用、添加剂用纤维素或生 物菌液制浆。 3. 一种制备纺织用纤维的方法, 其特征在于, 包含步骤: 1 )菌液的配置: 将权利要求 1所述的复合菌群按照下述质量比配置成复合菌水溶 液, 即为菌液: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: Wickerh画 myces anomalus为 1 -2: 1-2: 2-3; 2 ) 原料处理: 将麻类原料切成段, 并将原料放入浸泡池中润胀; 3 ) 纤维的制备, 其包含步骤: 生物降解: 将疏解后的原料浸泡到配置好的菌液内; 蒸汽杀菌: 将上述生物降解后的原料从菌液中捞出、 沥水, 通入水蒸汽灭菌; 纤维的获取: 将灭菌后的原料进行一段粗磨, 成为纤维束; 将上述一段粗磨进行 二段细磨, 使纤维束分散成单根纤维; 筛选、 过滤经过一段粗磨和二段细磨后的浆液 中的纤维束, 再次磨浆使其制成单根纤维; 干燥、 梳理: 将上述制得的纤维在温水中浸泡, 然后烘干、 梳理, 用于制备纺织 纤维。 4. 一种制备添加剂用纤维素的方法, 其特征在于, 包含步骤: 1 )菌液的配置: 将权利要求 1所述的复合菌群按照下述质量比配置成复合菌水溶 液, 即为菌液: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: Wickerh画 myces anomalus为 1 -2: 1-2: 2-3; 2 )原料处理: 将木本原料去皮后切片, 或将草本原料切成段, 将切好的原料放入 浸泡池中润胀; 3 ) 纤维的制备, 其包含步骤: 疏解: 将润胀的原料搓丝和 /或挤碾; 生物降解: 将疏解后的原料浸泡到配置好的菌液内; 蒸汽杀菌: 将上述生物降解后的原料从菌液中捞出、 沥水, 通入水蒸汽灭菌; 纤维的获取: 将灭菌后的原料进行一段粗磨, 成为纤维束; 将上述一段粗磨进行 二段细磨, 使纤维束分散成单根纤维; 筛选、 过滤经过一段粗磨和二段细磨后的浆液 中的纤维束, 再次磨浆使其制成单根纤维; 灭菌: 将上述制得的纤维在温水中浸泡, 然后烘干、 灭菌; 研磨: 将灭菌后的纤维研磨成纤维素, 作为添加剂。 5. 一种生物菌液制浆法, 其特征在于, 包含步骤: 1 )菌液的配置: 将权利要求 1所述的复合菌群按照下述质量比配置成复合菌水溶 液, 即为菌液: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: Wickerh讓 omyces anomalus为 1-2: 1-2: 2-3; 2)原料处理: 将木本原料去皮后切片, 或将草本原料切成段, 将切好的原料放入 浸泡池中润胀; 3 ) 制浆, 其包含步骤: 疏解: 将润胀的原料搓丝和 /或挤碾; 生物降解: 将疏解后的原料浸泡到配置好的菌液内; 蒸汽杀菌: 将上述生物降解后的原料从菌液中捞出、 沥水, 通入水蒸汽灭菌; 粗磨浆: 将灭菌后的原料进行一段粗磨浆, 成为纤维束; 细磨浆: 将上述一段粗磨浆进行二段细磨浆, 使纤维束分散成单根纤维; 浆料筛选: 筛选、 过滤经过一段粗磨浆和二段细磨浆后的浆料中的纤维束, 再次 磨浆使其制成单根纤维; 消潜、 洗浆: 将上述制得的纸浆在温水中浸泡, 用于制纸板。 6. 根据权利要求 3至 5中任一项所述的方法, 其特征在于, 步骤 1 ) 中形成的菌 液的密度为 6000万个 /ml菌以上。 7. 根据权利要求 3至 5中任一项所述的方法, 其特征在于, 步骤 2) 所述的润胀 时间为 10-12ho 8. 根据权利要求 3至 5中任一项所述的方法, 其特征在于, 步骤 3 ) 所述的生物 降解温度保持在 35-40 V, 时间 32-36小时。 9. 根据权利要求 3至 5中任一项所述的方法, 其特征在于, 步骤 3 ) 所述的生物 降解中, 疏解后的原料与菌液的质量比为 1: 6-9。 10. 根据权利要求 3至 5中任一项所述的方法, 其特征在于, 步骤 2)中浸泡原料 后的浸泡液经絮凝、 沉淀, 上清液回收再利用, 沉淀物输入沼气池发酵产生沼气。 |
本发明涉及一种复合菌群及其在制备纺织纤维 、添加剂用纤维素、 生物菌液制浆 中的应用。
背景技术 说
近年来, 随着石化资源的日益枯竭, 麻类纤维因具有生态、 环保等优良特性而备 受消费者的钟爱, 其需求在逐年增长, 全球天然书纤维每年增速 8%。麻类纤维原料最大 特点是纤维含量高, 纤维细长有利于交织, 强度好; 纤维胞腔小、 胞壁厚、 壁腔比大; 由于麻类纤维细胞腔细、 纤维细故不透明度高。 但其缺点是纤维不容易分丝帚化, 使 制成的织物透气度低。
现有技术中从麻原料中制备纤维, 多通过化学方法, 化学方法生产中产生的废液 污染化境, 破坏土地, 污染空气, 而且耗能高, 耗电及用水量大。 根据中国目前制浆 业的现状, 应用于生产中主要以化学浆占主导地位, 化学浆生产中产生的废液污染化 境, 破坏土地, 污染空气; 在制浆中加入大量的氢氧化钠 (烧碱), 漂白过程中也使用 化学有害元素, 产生废液无法全部回收利用。 而且耗能高, 耗电及用水量大; 在整个 生产过程中都在使用大量的电, 致使成为耗电大户。 废液排污量大; 无法再利用的废 液只能向外排放。 不符合国家节能减排政策。 物质不能达到有效循环再利用。 化学制 剂无法从废液中分离, 有机物与化学制剂混合在一起, 有机物也无法得到再利用, 造 成大量损失。
因此, 有必要开发生物制纤维技术, 从根本上解决上述污染难题, 节能减排, 省 水, 降低生产成本且提高物质的使用率。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的化学法制纤维 的上述缺陷, 提供一种新的制备纤 维用生物菌。 发明人通过长时间的筛选工作, 获得了适合用于制备纤维的能够实现上 述发明目的的生物菌。
具体地, 本发明提供一种复合菌群, 其包含保藏号为 CGMCC No. 5973的鲁氏不 动杆菌 Acinetobacter Iwoffii ) 保藏号为 CGMCC No. 5974 的荧光假单胞菌 (Pseudomonas fluorescen ) 1¾¾ ¾ CGMCC No. 5975的 Wickerhamomyces anomalus (该 Wickerhamomyces anomalus菌在麦芽汁液体培养基中 25 °C培养三天, 细胞球形、 卵形、 腊肠形, 大小为 (4.8- 14.4 ) X ( 3.6-7.2 ) μπι , 有沉淀形成。 麦芽汁琼脂斜面 25 °C培养一个月, 菌落奶酪状, 乳白色, 表面平滑, 不反光, 边缘根状。 玉米粉琼脂 Dalmau平板培养, 产生假菌丝)。
所述的复合菌群能够用于制备纺织用纤维、 添加剂用纤维素、 生物菌液制浆。 本发明还提供一种制备纺织用纤维的方法, 其主要包含步骤:
1 )菌液的配置: 将上述的复合菌群按照下述质量比配置成复合 菌水溶液, 即为菌 液:
鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: Wickerh画 myces anomalus为 1-2: 1-2: 2-3;
2 )原料处理: 将麻类原料切成段, 并将原料放入浸泡池中润胀; 优选地, 所述的 麻类原料为亚麻、 苎麻、 黄红麻或剑麻;
3 ) 纤维的制备, 其包含步骤:
生物降解: 将疏解后的原料浸泡到配置好的菌液内;
蒸汽杀菌: 将上述生物降解后的原料从菌液中捞出、 沥水, 通入水蒸汽灭菌; 纤维的获取: 将灭菌后的原料进行一段粗磨, 成为纤维束; 将上述一段粗磨进行 二段细磨, 使纤维束分散成单根纤维; 筛选、 过滤经过一段粗磨和二段细磨后的浆液 中的纤维束, 再次磨浆使其制成单根纤维;
干燥、 梳理: 将上述制得的纤维在温水中浸泡, 然后烘干、 梳理, 用于制备纺织 用纤维。
本发明还提供一种制备添加剂用纤维素的方法 , 其主要包含步骤:
1 )菌液的配置: 将上述的复合菌群按照下述质量比配置成复合 菌水溶液, 即为菌 液:
鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: Wickerh画 myces anomalus为 1-2: 1-2: 2-3;
2 )原料处理: 将木本原料去皮后切片, 或将草本原料切成段, 将切好的原料放入 浸泡池中润胀;
3 ) 纤维的制备, 其包含步骤:
疏解: 将润胀的原料搓丝和 /或挤碾;
生物降解: 将疏解后的原料浸泡到配置好的菌液内;
蒸汽杀菌: 将上述生物降解后的原料从菌液中捞出、 沥水, 通入水蒸汽灭菌; 纤维的获取: 将灭菌后的原料进行一段粗磨, 成为纤维束; 将上述一段粗磨进行 二段细磨, 使纤维束分散成单根纤维; 筛选、 过滤经过一段粗磨和二段细磨后的浆液 中的纤维束, 再次磨浆使其制成单根纤维;
灭菌: 将上述制得的纤维在温水中浸泡, 然后烘干、 灭菌; 研磨: 将灭菌后的纤维研磨成纤维素, 作为添加剂。
本发明还提供一种生物菌液制浆法, 其主要包含步骤:
1 )菌液的配置: 将上述的复合菌群按照下述质量比配置成复合 菌水溶液, 即为菌 液:
鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: Wickerh画 myces anomalus为 1-2: 1-2: 2-3;
2 )原料处理: 将木本原料去皮后切段或切片, 或将草本原料切成段, 将切好的原 料放入浸泡池中润胀;
3 ) 制浆, 其包含步骤:
疏解: 将润胀的原料搓丝和 /或挤碾;
生物降解: 将疏解后的原料浸泡到配置好的菌液内;
蒸汽杀菌: 将上述生物降解后的原料从菌液中捞出、 沥水, 通入水蒸汽灭菌; 粗磨浆: 将灭菌后的原料进行一段粗磨浆, 成为纤维束;
细磨浆: 将上述一段粗磨浆进行二段细磨浆, 使纤维束分散成单根纤维; 浆料筛选: 筛选、 过滤经过一段粗磨浆和二段细磨浆后的浆料中 的纤维束, 再次 磨浆使其制成单根纤维;
消潜、 洗浆: 将上述制得的纸浆在温水中浸泡, 用于制纸板。
其中, 上述方法中, 步骤 1 ) 中形成的菌液的密度为 6000万个 /ml菌以上。
步骤 2 ) 中, 所述的润胀时间为 10-12h。
步骤 3 ) 所述的生物降解温度保持在 35-40°C, 时间 32-36小时。 疏解后的原料与 菌液的质量比为 1: 6-9。 所述的蒸汽灭菌为常压水蒸汽灭菌 10-30分钟。
进一步地, 步骤 2 ) 中浸泡原料后的浸泡液经絮凝、 沉淀, 上清液回收再利用, 沉淀物输入沼气池发酵产生沼气。
本发明提供的生物方法制备纤维的优点是: 1 )不污染环境: 废液直接转化成有机 肥料, 达到零排放, 零污染。 2 )生物方法对纤维能起到保护作用, 与传统的化学方法 相比, 本方法能够将全纤维和半纤维都回收, 因此提高了得率。 3 )生物方法在常压下 进行降解, 节能、 减排、 低碳。 4 ) 生产成本低, 经济效益高。
本发明的副产品输送到沉淀池絮凝、 沉淀, 上清液返回二次利用, 再作预浸液使 用。絮凝物中含有丰富的多种有机物和 N、P、K等植物营养素,絮凝物再与老菌液(多 次降解原料粘稠菌液, 也含有 N、 P、 K、 Fe及微量元素)混合, 酸化, 然后一同排入 沼气发酵池中, 生产沼气。 将沼渣、 沼液与粉碎的锅炉灰混合造粒, 制成颗粒有机肥, 最后出厂, 实现零排放。
本发明通过提供上述的发明人经过长时间的创 造劳动获得的生物菌, 进一步完善 了现有的制备纤维素和生物制浆的技术, 降低了反应时间, 提高了制得纤维的纯度和 得率, 使得该技术能在实际生产中大规模地推广应用 。 本发明应用生物菌在短时间内 降解植物获得纤维, 应用生物菌在短时间内降解植物体中木质素生 产纸浆、 造纸, 副 产品二次转化成沼气, 沼气供煤、 气两用锅炉燃烧加热, 节省用煤量。 最后, 沼渣制 成有机肥料, 形成了一个 "物质有机转化" 的经济循环新模式, 达到无废物排放, 也 就是零排放。 从根本上解决了现有技术中的化学制备纤维的 污染难题。 节能减排, 省 水, 降低了生产成本, 提高了物质的使用率。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能 更明显易懂, 下文特举较佳实施例, 并配合附图, 作详细说明如下。
附图说明
图 1是根据本发明的一实施例的制备纺织用纤维 流程图;
图 2是根据本发明的一实施例的制备添加剂用纤 素的流程图;
图 3是根据本发明的另一实施例的制备添加剂用 维素的流程图;
图 4是根据本发明的一实施例的生物菌液制浆法 流程图;
图 5是根据本发明的另一实施例的生物菌液制浆 的流程图。
具体实施方式
实施例 1 菌液的配置
本发明中采用的生物菌已于 2012年 4月 6日在中国微生物菌种保藏管理委员会普 通微生物中心 (CGMCC, 北京市朝阳区北辰西路 1号院 3号) 保藏, 其包含保藏号 为 CGMCC No. 5973的鲁氏不动杆菌 (Aci tobacter Iwoffii) , 保藏号为 CGMCC No. 5974 的荧光假单胞菌 Pseudomonas fluorescens ) , 保藏号为 CGMCC No. 5975 的 将上述的复合菌群按照下述质量比配置成复合 菌水溶液, 即为菌液: 鲁氏不动杆 菌: 荧光假单胞菌: Wickerhamomyces anomalus为 1-2: 1-2: 2-3; 形成的菌液的密度 为 6000万个 /ml菌以上, 备用。
实施例 2 从亚麻中制备纤维
以亚麻为原料, 具体说明纤维的制备方法。 复合菌群按照下述质量比进行配置: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: Wickerhamomyces momal 为 1 ·.2·3。
具体请参照图 1, 纤维的制备方法的流程分为三个阶段: 准备阶段、 纤维工段和 副产品工段。
(一) 准备阶段: 1、 4
将收割回来的亚麻浸入浸泡仓或浸泡池中进行 洗涤、 冷浸, 首先将原料外表泥土 等杂物洗去, 同时进行浸泡, 水温为自然温度, 时间以浸透、 润胀为准, 10-12小时。 经多次浸泡后的液体浑浊后, 进行絮凝、 沉淀后上清液还可以再次使用。 沉淀物输入 沼气池发酵, 生产沼气。
(二) 纤维工段: 6-12
6) 生物降解: 将疏解后的原料输入生物菌降解仓或罐中, 浸泡在实施例 1制备的 菌液内, 疏解后的原料与菌液的质量比为 1 :8 , 温度保持在 35-40°C, 时间 32-36小 时。 在生物菌的条件下发生降解反应, 发挥其专一作用。
7) 蒸汽杀菌: 原料预处理完成后, 将原料从菌液中捞出、沥水, 输入到蒸汽仓中, 通入常压水蒸汽 10-30分钟灭菌。 下端将原料输入磨浆机。
8) 纤维的获取: 将灭菌后的原料进行一段粗磨, 成为纤维束。
9 ) 将上述一段粗磨进行二段细磨, 使纤维束分散成单根纤维。
10 ) 复筛: 筛选、 过滤经过一段粗磨和二段细磨后的浆液中的纤 维束, 再次磨浆 使其制成单根纤维。
1 1) 干燥、 梳理: 将上述制得的纤维在温水中浸泡, 然后烘干, 梳理, 牵伸, 使 纤维进一步伸直平行。
12 )制备纺织用纤维: 将上述获得的纤维采用进一步的工艺技术制备 纺织用纤维。
(三) 副产品阶段: A-C
A、 3中分离出的原料剩余物含有丰富的营养成分 发酵转化成牛、 羊词料。
B、 4中经多次浸泡、 洗涤的液体浑浊后, 经絮凝、 沉淀, 上清液回收再利用, 沉 淀物输入沼气池发酵产生沼气, 通入煤气两用锅炉做燃料, 可起到节能降耗作用。
C、 生物有机肥: 经沼气池发酵后的沼渣、 沼液是丰富的生物有机肥, 液体作为 农作物追肥和花卉营养液使用, 固体造粒做基肥使用, 均是绿色肥料。
获得的纤维的物理性能指标测定结果请详见表 1。
实施例 3 从苎麻中制备纤维素
具体制备工艺同实施例 2。 不同之处在于, 复合菌群按照下述质量比进行配置: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: Wickerhamomyces momal 为 2:2:2-, 生物降解时, 疏 解后的原料与菌液的质量比为 1 :7 。
获得的纤维的物理性能指标测定结果请详见表 1。
实施例 4 从黄红麻中制备纤维素
具体制备工艺同实施例 2。 不同之处在于, 复合菌群按照下述质量比进行配置: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: Wickerhamomyces momalus为 ί :2:2 ; 生物降解时, 疏 解后的原料与菌液的质量比为 1 :8.5 。
获得的纤维的物理性能指标测定结果请详见表 1。
实施例 5 从剑麻中制备纤维素
具体制备工艺同实施例 2。 不同之处在于, 复合菌群按照下述质量比进行配置: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: Wickerhamomyces momal 为 2·2·3 -, 生物降解时, 疏 解后的原料与菌液的质量比为 1 :9 。
获得的纤维的物理性能指标测定结果请详见表 1。
表 1
亚麻 苎麻 黄红麻 剑麻 细度 dtex 5 4.7 4.8 4.6 裂断长 km 6.39 6.11 4.12 3.35 断裂强度 cN/dtex 10.6 9.4 9.2 9 断裂伸长率% 5 4.8 3.5 4 实施例 6 从木本原料中制备纤维
以柠条为原料, 具体说明采用木本原料时的纤维素制备方法。 其余木本原料, 例 如杨树、 柳树的纤维素制备方法可参照该工艺进行。 其中采用柠条时, 复合菌群按照 下述质量比进行配置: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: Wickerhamomyces anomcdus为 2:2:2; 采用杨树时, 复合菌群按照下述质量比进行配置: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞 菌: Wickerhamomyces anom us为 2'Λ :2 ·, 采用柳树时, 复合菌群按照下述质量比进行 配置: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: Wickerhamomyces momal 为 1 :2:2。
具体请参照图 2, 纤维素制备方法的流程分为三个阶段: 准备阶段、 纤维素工段 和副产品工段。
(一) 准备阶段: 1-4
1) -2 ) : 将收割回来的柠条进行皮杆分离。 采用风选机或其它机械分离均可。 皮 杆分离后, 将皮输入有机词料车间加工词料, 脱皮后的杆输入下一程序。
3 ) 将杆在切割机上切段, 长度为 3-4 cm, 斜口为好, 以增大渗透面积。
4) 将脱皮后的枝段输入浸泡仓或浸泡池中进行洗 涤、 冷浸, 首先将原料外表泥 土等杂物洗去, 同时进行浸泡, 水温为自然温度, 时间以浸透、 润胀为准, 10-12h。 经多次浸泡后的液体浑浊后, 进行絮凝、 沉淀后上清液还可以再次使用。 沉淀物输入 沼气池发酵, 生产沼气。
以上四步可以是间歇式也可以是连动式。 (二) 纤维素工段: 5-12
5) 疏解: 将润胀的枝段输入搓丝机或挤碾、 揉搓机来改性木段结构, 使之松散成 木丝状, 有利于生物菌渗透, 发挥其降解作用。
6) 生物降解: 将疏解后的原料输入生物菌降解仓或罐中, 浸泡在实施例 1制备的 菌液内, 疏解后的原料与菌液的质量比为 1:6 , 温度保持在 35-40°C, 时间 44-48小 时。 在生物菌的条件下发生降解木素反应, 发挥其专一作用。
7) 蒸汽杀菌: 原料预处理完成后, 将原料从菌液中捞出、沥水, 输入到蒸汽仓中, 通入常压水蒸汽 10-30分钟灭菌。 下端将原料输入磨浆机。
8) 纤维的获取: 将灭菌后的原料进行一段粗磨, 成为纤维束; 将上述一段粗磨进 行二段细磨, 使纤维束分散成单根纤维; 筛选、 过滤经过一段粗磨和二段细磨后的浆 液中的纤维束, 再次磨浆使其制成单根纤维。
9) 灭菌: 经粗磨和细磨后的纤维, 受机械摩擦, 大部分打弯、 扭曲变形, 经温水 中浸泡消除磨浆造成的纤维挠曲, 使之舒展, 然后烘干、 灭菌。
10) 研磨: 将灭菌后的纤维经本领域的技术人员公知的常 规技术手段 (例如稀碱 法) 除去木质素后, 再次灭菌并研磨成纤维素 11 ), 作为食品用或医用或日用化工用 添加剂 12)
(三) 副产品阶段: A-C
A 3中分离出的柠条皮含有丰富的营养成分, 发酵转化成牛、 羊词料。
B 4中经多次浸泡、 洗涤的液体浑浊后, 经絮凝、 沉淀, 上清液回收再利用, 沉 淀物输入沼气池发酵产生沼气, 通入煤气两用锅炉做燃料, 可起到节能降耗作用。
C、 生物有机肥: 经沼气池发酵后的沼渣、 沼液是丰富的生物有机肥, 液体作为 农作物追肥和花卉营养液使用, 固体造粒做基肥使用, 均是绿色肥料。
获得的纤维素的物理性能指标测定结果请详见 下表 2:
表 2 柠条 杨树 柳树 n 563 522 505 表观比容 cm 3 /g 7.5 7.6 7.3 平均粒度 μπι 200 180 190 实施例 7 从草本原料中制备纤维素
以麦草为原料, 具体说明采用草本原料时的纤维素制备方法。 其余草本原料, 例 如稻草、 芦苇的纤维素制备方法可参照该工艺进行。
其中采用麦草时, 复合菌群按照下述质量比进行配置: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单 胞菌: Wickerhamomyces anomahis为 1:2:2; 采用稻草时, 复合菌群按照下述质量比进 行配置: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: Wickerhamomyces momal 为 2:2 2 ; 采用芦 进行配置: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌:
具体请参照图 3, 纤维素制备方法的流程分为三个阶段: 准备阶段、 纤维素工段 和副产品工段。
(一) 准备阶段: 1 4
将麦草切成 4-5cm的切段, 输入浸泡仓或浸泡池中进行洗涤、 冷浸, 首先将原料 外表泥土等杂物洗去,同时进行浸泡,水温为 自然温度,时间以浸透、润胀为准, 10-12h 经多次浸泡后的液体浑浊后, 进行絮凝、 沉淀后上清液还可以再次使用。 沉淀物输入 沼气池发酵, 生产沼气。
(二) 纤维素工段: 5-12和 (三) 副产品阶段: A-C同实施例 6, 其中所使用的 生物菌如实施例 1在此不再赘述, 其中生物降解时, 疏解后的原料与菌液的质量比为 1 :8
获得的纤维素的物理性能指标测定结果请详见 下表 3 :
表 3 麦草 稻草 芦苇 n 480 450 440 表观比容 cm 3 /g 7 6.8 6.9 平均粒度 μπι 180 150 160 实施例 8 木本原料的生物菌液制浆
以柠条为原料, 具体说明采用木本原料时的生物菌液制浆法。 其余木本原料, 例 如杨树、 桉树的生物制浆法可参照该工艺进行。 其中采用柠条时, 复合菌群按照下述 质量比进行配置: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: Wickerhamomyces momal 为 2:2 2 ; 采用杨树时, 复合菌群按照下述质量比进行配置: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: Wickerhamomyces momal 为 1 2:2 ; 采用桉树时,复合菌群按照下述质量比进 行配置: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: Wickerhamomyces momahis为 m 具体请参照图 4, 生物菌液制浆法的流程分为三个阶段: 准备阶段、 制浆工段和 副产品工段。
(一) 准备阶段: 1-4
I) -2) : 将收割回来的柠条进行皮杆分离。 采用风选机或其它机械分离均可。 皮 杆分离后, 将皮输入有机词料车间加工词料, 脱皮后的杆输入下一程序。
3 ) 将杆在切割机上切段, 长度为 3-4 cm, 斜口为好, 以增大渗透面积。
4) 将脱皮后的枝段输入浸泡仓或浸泡池中进行洗 涤、 冷浸, 首先将原料外表泥 土等杂物洗去, 同时进行浸泡, 水温为自然温度, 时间以浸透、 润胀为准, 10-12h。 经多次浸泡后的液体浑浊后, 进行絮凝、 沉淀后上清液还可以再次使用。 沉淀物输入 沼气池发酵, 生产沼气。
以上四步可以是间歇式也可以是连动式。
(二) 制浆工段: 5-12
5) 疏解: 将润胀的枝段输入搓丝机或挤碾、 揉搓机来改性木段结构, 使之松散成 木丝状, 有利于生物菌渗透, 发挥其降解作用。
6) 生物降解: 将疏解后的原料输入生物菌降解仓或罐中, 浸泡在实施例 1制备的 菌液内, 疏解后的原料与菌液的质量比为 1:6 , 温度保持在 35-40°C, 时间 32-36小 时。 在生物菌的条件下发生降解木素反应, 发挥其专一作用。
7) 蒸汽杀菌: 原料预处理完成后, 将原料从菌液中捞出、沥水, 输入到蒸汽仓中, 通入常压水蒸汽 10-30分钟灭菌。 下端将原料输入磨浆机。
8) 粗磨浆: 将灭菌后的原料输入高浓磨浆机中进行一段粗 磨浆, 成为粗纤维束。
9) 细磨浆: 从上述输出的粗浆料再进入高浓磨浆机进行细 磨浆, 使纤维束分散成 单根纤维。
10) 浆料筛选: 经过两段磨浆后的浆料中, 含有少数纤维束, 需经过筛选、 过滤 纤维束, 再次磨浆已达到单根纤维。
I I) 消潜、 洗浆: 经粗磨浆和细磨浆后的纸浆, 受机械摩擦, 大部分打弯、 扭曲 变形, 经温水中浸泡消除磨浆造成的纤维挠曲, 使之舒展。
12) 制纸板: 将上述制备的纸浆液输入抄纸机, 经抄纸等工艺流程后制纸板。
(三) 副产品阶段: A-C
A、 3中分离出的柠条皮含有丰富的营养成分, 发酵转化成牛、 羊词料。
B、 4中经多次浸泡、 洗涤的液体浑浊后, 经絮凝、 沉淀, 上清液回收再利用, 沉 淀物输入沼气池发酵产生沼气, 通入煤气两用锅炉做燃料, 可起到节能降耗作用。 C、 生物有机肥: 经沼气池发酵后的沼渣、 沼液是丰富的生物有机肥, 液体作为 农作物追肥和花卉营养液使用, 固体造粒做基肥使用, 均是绿色肥料。
磨浆后纸张物理性能指标测定结果请详见下表 4, 各项数据均已达到优等瓦楞纸 AA级水平 (表 6) :
表 4 柠条 桉树 杨树 游离度 /ml 125 215 290 定量 /g/cm 2 115 118.7 112.6 白度 /%ISO 40.5 37.89 48.39 松厚度 / cm 3 /g 1.85 1.88 2.29 撕裂指数 /mN m 2 /g 7.10 3.96 3.74 抗张指数/ N m/g 39.08 51.6 35.5 耐破指数 / kPa m 2 /g 1.62 2.3 1.5 环压强度指数 /N m/g 9.4 10.2 9.5
实施例 9 草本原料的生物菌液制浆
以麦草为原料, 具体说明采用草本原料时的生物菌液制浆法。 其余草本原料, 例 如麦草、 稻草、 玉米秆的生物制浆法可参照该工艺进行。
其中采用麦草时, 复合菌群按照下述质量比进行配置: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单 胞菌: Wickerhamomyces anom us为 1 :2:3 ; 采用稻草时, 复合菌群按照下述质量比进 行配置: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: Wickerhamomyces momal 为 1 ·2·3 -, 采用玉 米秆时, 复合菌群按照下述质量比进行配置: 鲁氏不动杆菌: 荧光假单胞菌: 具体请参照图 5, 生物菌液制浆法的流程分为三个阶段: 准备阶段、 制浆工段和 副产品工段。
(一) 准备阶段: 1、 4 将麦草切成 4-5cm的切段, 输入浸泡仓或浸泡池中进行洗涤、 冷浸, 首先将原料 外表泥土等杂物洗去,同时进行浸泡,水温为 自然温度,时间以浸透、润胀为准, 10-12h。 经多次浸泡后的液体浑浊后, 进行絮凝、 沉淀后上清液还可以再次使用。 沉淀物输入 沼气池发酵, 生产沼气。
(二) 制浆工段: 5-12和 (三) 副产品阶段: A-C同实施例 8, 其中所使用的生 物菌如实施例 1 在此不再赘述, 其中生物降解时, 疏解后的原料与菌液的质量比为 1 :8 。
磨浆后纸张物理性能指标测定结果请详见下表 5。
表 5 麦草 稻草 玉米秆 打浆度 /°SR 48 46 45 定量 /g/cm 2 60.5 62.7 57.3 白度 /%ISO 19.7 23.7 20.6 松厚度 /cm 3 /g 2.12 2.45 2.78 撕裂指数 /mN,m 2 /g 3.36 4.75 2.94 抗张指数/ N,m/g 70.7 47.6 43.7 耐破指数 / kPa,m 2 /g 3.11 1.95 1.85
表 6瓦楞原纸的质量指标
虽然本发明已以较佳实施例披露如上, 然其并非用以限定本发明, 任何所属技术 领域的技术人员, 在不脱离本发明的精神和范围内, 当可作些许的更动与改进, 因此 本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准 。