甘蔗渣制浆造纸特性
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甘蔗渣的NaOH预处理研究和氧碱制浆
张学金;李友明;陈克利;刘炳林
【期刊名称】《纸和造纸》
【年(卷),期】2008(27)4
【摘要】主要研究NaOH预处理对甘蔗渣化学成分的影响,并对预处理后的甘蔗渣进行了氧碱制浆。
实验结果表明:NaOH用量对甘蔗渣预处理的得率和木素溶出量影响最大;预处理温度对料样中综纤维素含量以及苯醇抽提物含量的影响最大,其次是预处理液比,预处理时间影响最小。
经过NaOH预处理后的甘蔗渣在130℃进行氧碱制浆,就可获得较好的蒸煮效果,并与其他的制浆方法作了比较。
【总页数】4页(P17-20)
【关键词】NaOH预处理;甘蔗渣;综纤维素;木素;预处理得率;氧碱制浆
【作者】张学金;李友明;陈克利;刘炳林
【作者单位】华南理工大学造纸与污染控制国家工程研究中心;昆明理工大学化工学院;青岛玖琦精细化工有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TS743
【相关文献】
1.稻草的氧碱法制浆(3)——Na2CO3和NaOH在制浆过程中的作用 [J], 陈克利;林治助
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5.稻草的氧碱法制浆(3)──Na_2CO_3和NaOH在制浆过程中的作用 [J], 陈克利;林治助
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中国甘蔗渣综合利用现状分析刘洋;洪亚楠;姚艳丽;徐磊;邢淑莲;胡小文;高玉尧【摘要】Bagasse is the main waste of sugar industry, and its comprehensive utilization can reduce pollution and produce high value-added products. The research and development in bagasse comprehensive utilization in recent years were reviewed, mainly including biomass power generation, paper making, high density board, feed development, culture substrate, biogas, fuel ethanol, high performance adsorption material, etc. This review might provide some references for commercial utilization of bagasse in the future.%甘蔗渣是制糖工业的主要废弃物,对甘蔗渣充分利用不仅能生产出高附加值的产品,还能有效缓解污染压力.本文综述了近年来甘蔗渣综合利用的最新进展和现状,主要涉及生物发电、造纸、高密度板材、饲料发开、栽培基质、沼气、燃料乙醇、高性能吸附材料等领域,希望甘蔗渣综合利用的产业化发展提供一些帮助.【期刊名称】《热带农业科学》【年(卷),期】2017(037)002【总页数】5页(P91-95)【关键词】甘蔗渣;综合利用;现状分析【作者】刘洋;洪亚楠;姚艳丽;徐磊;邢淑莲;胡小文;高玉尧【作者单位】中国热带农业科学院湛江实验站广东湛江 524013;中国热带农业科学院湛江实验站广东湛江 524013;中国热带农业科学院湛江实验站广东湛江524013;中国热带农业科学院湛江实验站广东湛江 524013;中国热带农业科学院湛江实验站广东湛江 524013;中国热带农业科学院湛江实验站广东湛江 524013;中国热带农业科学院湛江实验站广东湛江 524013【正文语种】中文【中图分类】S216甘蔗是中国重要的糖料作物,甘蔗渣是制糖工业的主要废弃物(占24%~27%),也是一种重要的可再生生物质原料。
开发甘蔗渣的综合利用有前途
刘
【期刊名称】《中国科技信息》
【年(卷),期】1989(000)001
【摘要】蔗渣,占榨蔗量25%,是糖厂主要副产品之一。
目前,国内糖厂的蔗渣一般仅作为燃料使用,未被重视开发利用。
据有关资料介绍,开发蔗渣的综合利用大有前途。
1、利用蔗渣制浆造纸。
世界上几乎所有甘蔗糖业地区都采用蔗渣原料来制浆造纸。
其方法、工艺基本与木材、芒杆纤维原料的方法相同。
2、利用蔗渣制人造板。
国内已
【总页数】1页(P11-11)
【作者】刘
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】G3
【相关文献】
1.广西究竟还有多少甘蔗渣可供综合利用项目所用 [J], 钮公藩
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4.中国甘蔗渣综合利用现状分析 [J], 刘洋;洪亚楠;姚艳丽;徐磊;邢淑莲;胡小文;高玉
尧
5.甘蔗渣综合利用发展现状探讨 [J], 林荣珍
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甘蔗渣利用现状及致密成型研究发展符瑞华;高俊永;梁磊;曾建;谢晋谋;谢武装【摘要】甘蔗渣是甘蔗制糖的主要副产品,是一种可持续性的生物质资源.据测算,我国制糖企业每年剩余600~ 650万t甘蔗渣未能得到有效的合理利用,如何综合利用甘蔗渣替代薪材来发展绿色循环经济成为当前迫切研究的课题.本文拟提出一种基于甘蔗渣的生物质固化成型技术工艺,经致密成型后其密度、耐久性、燃烧特性都有质的改善,大大提高甘蔗渣的品位,而且方便运输、储存和使用,扩大了甘蔗渣在生物质能方面的新用途.【期刊名称】《甘蔗糖业》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】5页(P47-51)【关键词】甘蔗渣;生物质能源;致密成型【作者】符瑞华;高俊永;梁磊;曾建;谢晋谋;谢武装【作者单位】广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316;广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316;广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316;广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316;广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316;广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316【正文语种】中文【中图分类】TS249.20 导言甘蔗是一种高光效的植物,是一种含有丰富糖分和纤維分的可持续性生物质资源,甘蔗渣是甘蔗制糖的主要副产品。
我国自上世纪80年代初开展制糖生产的节能工作以来,通过合理优化热能利用方案,余热利用等多种措施,我国制糖生产的平均煤耗对蔗比已从当初的8%左右下降到目前的5%以下。
甘蔗渣除满足制糖生产的能源需要以外,还有大量剩余,按目前我国年产蔗糖1100万t测算,全国制糖企业每年可剩余甘蔗渣600~650万t。
因此,甘蔗渣的综合利用是甘蔗制糖企业发展循环经济、提高经济效益、实现糖业可持续发展的重要环节。
甘蔗渣综合利用发展现状探讨作者:林荣珍来源:《企业科技与发展》2020年第06期【摘要】甘蔗渣是制糖工业的副产物,文章研究概述了近年来甘蔗渣综合利用的最新进展和现状,主要涉及蔗渣浆纸、木聚糖、动物饲料、食用菌基料、木糖、木糖醇、L-阿拉伯糖和糠醛等领域,希望对甘蔗渣综合利用的产业化发展提供一些新的生产模式。
【关键词】甘蔗渣;综合利用;生产模式【中图分类号】TS249.2 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2020)06-0062-030 前言甘蔗渣是制糖工业的副产物,制糖生产中得到的蔗渣对蔗比为21%~23%(蔗渣水分含量为46%~48%)。
2018/2019年榨季广西进厂原料蔗量为5 470.73万t,蔗渣产量与蔗比按23%计算,产生甘蔗渣1 258.27万t。
甘蔗渣中含纤维素32%~48%、半纤维素19%~24%、木质素23%~32%、蛋白质2%、灰分2%~3%[1,2]。
榨季期间甘蔗集中运到糖厂,经糖厂压榨后得到蔗渣,蔗渣原料具有集团性、集中性特点,比玉米、小麦等农作物秸秆更容易收集。
本文针对目前甘蔗渣利用发展方向,提出几点适合广西制糖业的甘蔗渣综合利用对策。
1 甘蔗渣的主要用途甘蔗渣的主要用途有3个方面:一是作为糖厂热电联产机组锅炉的燃料,因蔗渣水分高达46%~48%,蔗渣的低位热值约8 000 kJ/kg(1 900大卡/kg),热值较低;但蔗渣作为燃料不含硫,腐蚀性低,灰分低,是一种清洁、环保、可再生的生物质燃料。
2018/2019年榨季广西进厂原料蔗5 470.73万t,加工百吨蔗生产耗标煤4.30 t,折榨季耗标煤235.25万t,即折耗1 900大卡/kg的蔗渣约866.71万t,用作其他用途的蔗渣为258.27-866.71=391.56万t,即广西70%左右的甘蔗渣被用作糖厂热电联产机组的锅炉燃料,用来发电和供应蒸汽。
二是东亚集团和广西南能昌菱清洁能源公司等单位用蔗渣作为生物质发电燃料。
蔗渣制人造板一、蔗渣的特性及制板的可行性二、蔗渣人造板的发展及意义四、蔗渣板生产技术蔗渣碎粒板蔗渣是制糖工业的主要副产品,是甘蔗机械压制后所剩的纤维部分,甘蔗渣中纤维素为32%~48%、半纤维素约为19%~24%、木质素约为23%~32%、其它约为4%。
蔗渣和某些木材的化学成分比较经除蔗髓后的蔗渣其化学组成成分与木材相似,是很好的制板原料甘蔗渣是制糖后的残渣经除蔗髓的产物,其化学成分与木材相似,是很好的制板原料。
由于蔗渣比重小,纤维质量好,制成的板材强度高,重量轻,吸水膨胀率低。
属中密度碎粒板,其表面平滑,色泽美观,尺寸稳定性好,有良好机械加工性能和装饰性能,握钉力强,可钻孔、锯割和成型加工,易着色。
蔗渣刨花板还具有甲醛含量低,表面光滑,色泽光亮等特点,可广泛应用于建筑、室内装修、家具制造、音板等行业,是二次加工的理想基材,在较宽泛的领域内可替代木材。
蔗渣制人造板技术的实现不仅解决了糖厂废弃物的污染放问题,还节省了有限的林业资源和增加了糖厂的经济效益,必将对我国的21世纪的环保产业产生巨大影响。
由此可以看出蔗渣碎粒板比其他木材碎粒板具有优越性。
此外蔗渣还有低树脂用量的优点,。
这是一个重要经济因素。
对要求一定强度而言,蔗渣板的密度几乎能比所有的木材板都低。
最后,蔗渣能制成适合房屋建筑使用的厚度为50毫米以下、密度为300公斤/米³以上并具有自承特性的板,而这是用木材为原料的板所不能做到的。
蔗渣板生产是以甘蔗渣为主要原料,以合成树脂为胶合剂,蔗渣经打散、粉碎、筛选、干燥、拌胶铺装、热压、裁边等工序而制成的一种优良的代木人造板材,可广泛用于制作家具、隔墙板以及包装材料等。
蔗渣板主要性能指标:密度:0.5—0.85g/ cm ³静曲强度≥18MPa;平面抗拉强度≥0.4MPa;握钉力>1100N;吸水厚度膨胀率:<8%;含水率:9士3%。
人造板可分为纤维和碎粒板(即刨花板)两种。
甘蔗渣主要成分甘蔗渣是甘蔗经过压榨提取汁液后的剩余物,它虽然看似是废弃物,但实际上蕴含着丰富的成分,具有一定的利用价值。
甘蔗渣的主要成分包括纤维素、半纤维素和木质素。
纤维素是甘蔗渣中最主要的成分之一,占比较大。
纤维素是由许多葡萄糖分子通过β-1,4 糖苷键连接而成的大分子多糖。
它具有较高的结晶度和分子取向性,使得其物理和化学性质相对稳定。
在甘蔗渣中,纤维素形成了植物细胞壁的骨架结构,赋予了甘蔗渣一定的强度和韧性。
半纤维素也是甘蔗渣的重要组成部分。
半纤维素的化学结构较为复杂,通常由不同类型的糖单元组成,如木糖、阿拉伯糖、甘露糖等。
与纤维素相比,半纤维素的分子链较短,聚合度较低,且分支较多。
半纤维素在植物细胞壁中与纤维素和木质素相互交织,起到填充和连接的作用。
木质素在甘蔗渣中同样占有一定的比例。
木质素是一种复杂的芳香族聚合物,由苯丙烷单元通过各种化学键连接而成。
它赋予了植物细胞壁机械强度和防水性能。
然而,木质素的化学结构较为复杂,且难以降解,这在一定程度上增加了甘蔗渣的利用难度。
除了上述三大主要成分外,甘蔗渣中还含有少量的其他成分。
例如,甘蔗渣中可能含有一定量的蛋白质。
这些蛋白质可能来自甘蔗本身的细胞结构或者在加工过程中的残留。
此外,甘蔗渣中还可能存在一些矿物质,如钾、钙、镁、磷等。
这些矿物质对于植物的生长和代谢具有重要作用,但在甘蔗渣的利用过程中,其含量和影响相对较小。
在了解了甘蔗渣的主要成分后,我们可以进一步探讨这些成分的特性以及它们在不同领域的潜在应用。
纤维素由于其良好的物理和化学性质,在造纸、纺织、生物燃料等领域具有广泛的应用前景。
通过化学或生物方法对纤维素进行处理,可以将其转化为纤维素纤维、纤维素醚等产品。
在造纸工业中,纤维素可以作为纸浆的主要原料,生产出高质量的纸张。
在生物燃料领域,纤维素可以通过发酵等过程转化为乙醇等生物燃料,为能源供应提供了一种可持续的选择。
半纤维素虽然不如纤维素那么广泛应用,但也具有一定的价值。
制浆造纸技术分析摘要:随着人类科技的不断发展,造纸技术也在不断变革,纸的质量越来越高,功能也越来越多。
本文从制浆的方法、纸张的制造过程以及制浆造纸等关键控制步骤几个方面来分析制浆造纸技术,以期对相关人员和造纸工艺的改进与提升提供参考。
关键词:制浆造纸技术;制浆;生产0引言造纸术是我国的四大发明之一,造纸术的发明让人类文明的传播和传承进入了一个全新的时代,让文字的载体从沉重的竹简变为轻巧且便于携带的纸张。
造纸原料由韧皮纤维扩大到草类,再发展为木材,进入21世纪以后木材制浆造纸发展很快,纸和纸板总产量已超过4亿吨。
造纸的过程和步骤是冗长且繁琐的,作为造纸技术的第一步,制浆对纸张成型的质量有很大的影响,所以若想获得高质量的纸张,必须要提高制浆的工艺质量。
在造纸术产生后的近千年里,由于技术水平有限,多采用机械制浆,而近些年随着科技的发展,化学制浆的应用越来越广泛,大大提高了制浆的效率和纸浆的质量。
1造纸原料造纸的主要原材料是植物纤维,即木材,由大约50%的纤维素,30%的木质素以及20%的半纤维素碳水化合物和少量芳香族化合物组成。
制浆过程旨在去除木质素而不降低纤维强度,从而释放纤维并去除引起纸张变色和将来可能崩解的杂质。
半纤维素在造纸中的纤维间粘合中起重要作用。
它的成分和功能类似于纤维素。
木材中含有几种提取物,例如蜡、油性树脂,但它们对木材的强度特性没有帮助,这些也可以在制浆过程中去除。
为了获得可用于造纸的纤维素,必须将木材或植物材料制浆以分离纤维并除去杂质。
纸浆中的纤维素含量越高、纤维越长,纸张的强度、吸收性、柔软度就越好。
与针叶木相比,阔叶木通常含有更多比例的纤维素,但纤维长度较短,而针叶木抄造的纸张则更具印刷适性。
有些纸中使用碎布、亚麻、棉短绒及甘蔗渣。
这些原料中纤维较长,能提高纸张的强度。
有些纸中也使用某些合成材料,如醋酸纤维素和人造丝,使用这些原料可赋予纸张特殊的品质。
废纸也被回收利用,经过提纯和有时脱墨后,通常将其与一次纤维混合并再次制成纸,既节约能源又解决原料短缺问题。
甘蔗渣高值化应用研究进展李克贤;黄科林【摘要】甘蔗渣是糖厂的副产物,也是一种重要的可再生资源.近年来,甘蔗渣越来越受到关注,应用研究也涉及多个方面.文章主要综述了甘蔗渣的高值化应用状况,最后提出了甘蔗渣今后的发展方向.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2011(000)002【总页数】3页(P90-92)【关键词】甘蔗渣;高值化应用;发展方向【作者】李克贤;黄科林【作者单位】广西师范学院化学与生命科学院,广西,南宁,530001;广西化工研究院,广西,南宁530001【正文语种】中文【中图分类】TS249.2甘蔗渣是制糖工业的主要副产品,是甘蔗机械压制后所剩的主要部分,属于农业固体废弃物。
研究表明,甘蔗渣中纤维素约为32%~48%、半纤维素约为19%~24%、木质素约为23%~32%、其它约为4%。
甘蔗渣是一种取之不尽、用之不竭的可再生资源。
多年来,甘蔗渣越来越受到众多学者的关注,对其做了很多的应用研究工作。
1.甘蔗渣造纸甘蔗渣是一种良好的制浆造纸原料,蔗渣目前已成为广西造纸的主要原料之一。
甘蔗渣中纤维素约为32%~48%,利用蔗渣纤维素不但可以生产包装纸、瓦楞纸、有光纸、卫生纸外,而且还可以利用蔗渣漂白化学浆掺配一定数量的长纤维制造各种高档文化与生活用纸,如涂布纸、复印纸、双胶纸、高级卫生纸、餐巾纸等。
2.利用甘蔗渣生产纸碗李振远在市场信息杂志报道了如下信息:南大(浙江)环保科技集团有限公司是一家生产环保纸碗的企业,其产品包括方便面碗、冰淇淋杯、牛奶杯和便当盒等。
其生产原料是一种可替代木浆材料的资源——甘蔗渣。
把甘蔗渣变成原纸,再变成碗之类的产品,这项技术的研发地在我国甘蔗糖主产区广西。
甘蔗渣造纸这项技术虽然不是特别新,但经南大公司新研发的技术可使甘蔗渣生产原纸的成本要比全木浆原纸节省30%,纸的外观和质感比以前也大有提升。
3.制备具有功能性的蔗渣纤维素衍生物蔗渣纤维素通过酯化,醚化,接枝共聚或溶解再生,可以得到具有一定用途的蔗渣纤维素功能材料。
造纸常用名词造纸常用名词001 纸paper经适当处理过的植物纤维、矿物纤维、动物纤维、化学纤维或这些纤维的混合物沉积到适当的成型设备上无碳复写纸印刷,经干燥或粘合制成的均匀的片状物(不包括纸板)。
002 纸板board定量相对较高的纸种。
003 纸浆pulp由植物纤维原料通过不同方法制得的用于造纸的纤维状物质。
004 风干浆air-dry pulp水分与周围环境平衡时的纸浆。
该水分通常为10%。
005 木浆wood pulp由木材制得的纸浆。
006 针叶木浆softwood pulp由针叶树木材制得的纸浆。
007 阔叶木浆hardwood pulp由阔叶树木材制得的纸浆。
008 绒毛浆fluff pulp专门用来加工成绒毛状纤维的纸浆,作为生产纸尿裤、卫生巾等产品的原料,是一种良好的液体吸收材料。
009 竹浆bamboo pulp由竹材制成的纸浆。
. 010 苇浆reed pulp用芦苇制得的纸浆。
011 甘蔗渣浆bagasse pulp由甘蔗制糖废料(甘蔗渣)制成的纸浆。
012 草浆straw pulp用草类纤维原料制得的纸浆。
013 废纸浆recycled pulp用废纸生产的复写纸原理,经脱墨或不脱墨的纸浆。
014 化学浆chemical pulp用化学方法从植物纤维原料中除去大部分非纤维素成分而制得的纸浆。
015 硫酸盐浆sulfate pulp俗称牛皮浆,用主要含氢氧化钠、硫化钠的溶液蒸煮植物纤维原料所制得的化学浆。
016 半化学浆semi-chemical pulp将化学蒸煮与机械处理相结合所制得的纸浆。
017 机械浆mechanical pulp将植物纤维原料用机械方法制成的纸浆。
018 化学机械浆chemi-mechanicalpulp需要用化学药品进行预处理制得的机械浆。
019 磨木浆groundwood pulp用磨石磨木机制得的纸浆。
020 全漂浆fully bleached pulp漂白至高亮度的纸浆,通常指亮度在85%以上的纸浆。
50T/D清洁漂白化学木浆制浆简介根据国家造纸产业政策发展的要求,充分利用我国丰富的原料优势,做到资源的循环利用,持续地利用可再生资源,做到制浆造纸生产中污染物的“低排放”或者“零排放”,实现制浆造纸低碳环保的可持续发展。
本清洁制浆技术的创新点是利用科学合成技术,把复杂的造纸技术简单化,制浆和无氯漂白合二为一,把有限的资源循环化,推动清洁节能“零”排,实现绿色制浆造纸。
一.木料制浆:木浆制浆工艺流程示意图见附图二、工艺流程简要说明:(1)备料:本技术是用于木料,竹料、禾草、棉秆和甘蔗渣等原料,根据原料的特点采用不同的备料方法和技术装备,把备料处理的原料加入已配制好药液的反应罐中,药液由制浆剂和助剂组成。
(2)反应:反应釜设有搅拌器,控制适当的搅拌书读;反应也比为1:3.5左右,反应温度为90-95℃;反应是将为120-180min;出浆K值范围为10-18;反应后出浆ISO 白度为50-60。
(3)压滤:纸浆压滤的主要目的是进行浆液分离,提取药液回收利用,同时提高纸浆浓度,便于纸浆运输和后续磨浆,压滤后的纸浆浓度为35-40%;一段压滤产生的废液PH值为7--9,废液的CODcr≤8000mg/L(4)磨浆:磨浆的目的是通过专利磨浆设备高浓高温细化粗浆,为后续第二段H2O2漂白节约能源,保证质量,后续造纸创造条件。
(5)后漂白:第二段后续漂白采用高浓H2O2漂白技术,在漂白反应釜中进行,纸浆白度可提升至75-85ISO白度。
(6)后压滤挤压:后漂白的纸浆,再经过二次压滤,制取高浓纸浆,回收利用废液。
压滤后的纸浆可对外销售或直接用与生产。
三、制浆机理本清洁环保纸浆新技术,是在综合分析传统制浆工艺的基础上,经精心研究,反复试验,趋利避害,采用集成低碳技术,简化制浆工艺,加入专用高效助剂,压制实用新型只讲设备,通过改变纤维中木素的发色基团,使制浆反应在较低的温度、常压、化学药剂催化、氧化和机械搅拌作用下迅速成浆。
造纸行业概况了解制浆与造纸的基本过程和关键环节造纸行业概况:了解制浆与造纸的基本过程和关键环节造纸行业是一个重要的制造业领域,其产品——纸张,被广泛应用于书籍、报纸、包装和办公用品等多个领域。
了解制浆与造纸的基本过程和关键环节,对于深入认识这一行业的发展与变革具有重要意义。
一、制浆的基本过程和关键环节制浆是造纸行业的重要环节,它通过将纤维素原料转化为纤维浆,为后续的造纸工艺提供了必要的原料。
1. 原料准备:制浆的原料可以包括木材、废纸、甘蔗渣等。
在原料准备阶段,首先进行原料的分类和分选工作,以便后续工艺的进行。
2. 碎浆过程:原料在碎浆过程中被化学或机械方法处理,将其打碎成纤维状。
常见的碎浆方法包括机械碎浆、磨浆和化学浆等,不同方法可根据原料品种和纸张质量要求选择。
3. 清洁过程:碎浆后的纤维浆需要通过清洁工序去除其中的杂质物。
清洁过程包括筛选、洗涤和浮选等工序,以确保纤维浆的质量达到造纸要求。
4. 调整纤维浆特性:根据纸张品种和要求,对纤维浆的特性进行调整。
调整包括纤维长度、纤维强度和纤维水化等参数的控制,以满足不同纸张品种的需求。
二、造纸的基本过程和关键环节制浆是造纸的前处理过程,而造纸过程则是将制浆后的纤维浆进行加工,形成纸张产品的过程。
下面将介绍造纸的基本过程和关键环节。
1. 造纸工艺选择:根据不同的纸张类型和质量要求,选择合适的造纸工艺。
常见的造纸工艺包括平网造纸法、圆网造纸法和短纤维造纸法等。
2. 浆料配制:将制浆得到的纤维浆进行配制,目的是控制纤维浆的浓度和湿度等参数,为后续的纸张成型提供条件。
3. 纸张成型:纸张成型是将浆料在成型网上均匀分布并去水,形成纸张的过程。
成型网的选择、纸浆的均匀性和成型方式等都是影响纸张成型效果的重要因素。
4. 压榨与干燥:成型后的湿纸张需要经过压榨和干燥过程,去除多余的水分。
通过压榨和干燥,纸张的含水率得以降低,提高纸张的强度和平整度。
5. 表面处理与加工:根据纸张的用途和要求,对其表面进行处理和加工。
甘蔗渣的材料化研究进展作者:崔丽虹魏晓奕常刚李积华来源:《热带农业科学》2017年第09期摘要甘蔗渣是世界上产量最大的农业废弃物之一,它的合理开发利用对保护环境和促进农业可持续发展具有重要意义。
制备环境友好型材料是甘蔗渣高值化利用的重要途径之一。
本文简要综述了近年来甘蔗渣在材料化方面的研究进展,在此基础上展望甘蔗渣高值化综合利用的发展方向。
关键词甘蔗渣;材料化;环境友好型材料;研究进展中图分类号 TS249.2 文献标识码 A Doi:10.12008/j.issn.1009-2196.2017.09.016Research Progress on Materialization of Sugarcane BagasseCUI Lihong WEI Xiaoyi CHANG Gang LI Jihua(Agriculture Products Processing Research Institute, CATAS, Zhanjiang, Guangdong 524001 )Abstract Sugarcane bagasse is one of the largest agriculture residues in the world, and its reuse was important for protecting environment and promoting sustainable agricultural development. It is an important way to utilize sugarcane bagasse in a value-added way through preparing environmentally friendly material. The research progresses in preparing materials with sugarcane bagasse were briefly reviewed, based on which a prospect of the development trend of utilization of sugarcane bagasse was made.Keywords sugarcane bagasse ; materialization ; environmentally friendly material ; research progress随着现代农业的发展,由农业废弃物大量积累导致的环境污染和资源浪费日益凸显,大力发展农业废弃物的综合利用对于保护生态环境和促进农业可持续发展具有重要意义。
甘蔗皮及渣的应用甘蔗是一种重要的经济作物,不仅可以提取甘蔗汁制作糖和酒,还能开发利用甘蔗皮和渣。
甘蔗皮和渣含有丰富的生物活性物质和营养素,具有多种应用价值。
本文将探讨甘蔗皮及渣的应用。
1.食品加工甘蔗皮经过加工可作为食品原料,例如制作甘蔗皮饼干、甘蔗皮红糖等。
甘蔗皮还可以加工成饲料,应用于畜禽饲料中,提高其营养价值。
2.药用价值甘蔗皮含有丰富的生物活性物质,例如多种酚类、鞣质、黄酮等。
这些物质具有抗氧化、抗菌、抗病毒、降血糖等多种药用价值。
甘蔗皮提取物还可应用于医药、化妆品等领域。
3.土壤改良剂甘蔗皮含有大量有机质和微量元素,这些物质可用于制作土壤改良剂。
甘蔗皮粉末可以增加土壤肥力、改善土壤结构,提高植物生长的效率。
4.制草纸和原料板材甘蔗皮可用于造纸工业,制成草纸等品种。
另外,甘蔗皮还可以应用于原料板材的制造领域,制作环保型原料板材,降低木材的使用量。
1.饲料甘蔗渣含有丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物以及矿物质等营养成分,可以做畜禽饲料。
与此同时,甘蔗渣还可以应用于蚕豆的栽培中,增加地力,促进蚕豆的生长。
2.发酵肥料3.生物质燃料甘蔗渣还可以作为生物质燃料,用于发电、供热等领域。
甘蔗渣燃烧后,不仅可以产生能量,还能减少环境污染。
4.制作食品原料甘蔗渣经过某些处理方法可制成甘蔗渣面包、甘蔗渣饼干等食品。
这些食品具有极高的营养价值,并且有益于人体健康。
总之,甘蔗皮及渣有着丰富的应用价值。
研究和开发甘蔗皮及渣的应用,不仅能够提高甘蔗的商品价值,还可以促进循环经济和绿色发展。
一、我国制浆造纸工业的特点和污染现状1.产量持续增长我国制浆造纸工业产量已居世界第三位,但人均消费水平仍十分低下,急待进一步提高。
近年来,纸及纸板产量保持在2700万t/a左右。
尽管我国纸及纸板产量于20世纪90年代初已居世界第三位,加上每年进口数百万吨纸及纸板,人均仅约25kg/(人.a),只有世界人均水平的1/2,远低于发达国家200~300kg/(人.a)的水平。
2.森林资源匮乏,不得不以非木纤维尤其是禾草原料制浆造纸我国自制浆中木浆比例仅占14.86%,即85%以上均为非木浆。
在各种制浆方法中,硫酸盐法俩法浆占65.89%,是主要浆种,其中45%为禾草浆,占总浆产量的近1/3。
实际上在硫酸盐法/碱法“禾草浆”中,绝大多数为麦草浆。
稻草浆由于质量更差,一般多用于石灰法制半化浆,很少用于碱法/硫酸盐法浆。
众所周知,草浆质量差、效率低、污染重,但在相当长的时间内又不得不以草浆制浆造纸。
因此探讨和发展适应草浆生产的新技术,以提高其质量和效率并控制其严重污染,是十分迫切的。
3.企业规模过小据20世纪80年代后期的报道,国内共有浆厂1111家,纸厂4041家,平均规模分别为浆厂14.5万t /a、纸厂5.8万t/a。
20世纪50年代前期我国造纸企业的平均规模尚不足500t/a;1996年升至4000t/a。
但和国际纸厂平均规模相比,仍低十余倍。
小制浆造纸厂设备简陋、工艺落后,几乎没有任何控制污染的措施,这是“一个小造纸厂污染一条河”的根源。
4.物耗、能耗高,污染严重国际上造纸工业也属物料、能耗高的污染大户。
近年我国造纸工业的商品碱用量已达100万t左右,年总用碱量(加回收碱)达140万t左右;而宏观碱回收率尚不足30%,即每年有约百万吨左右的碱流失,约占全国烧碱产量的1/4左右。
1997年碱法俄酸盐法草浆(主要是麦草浆)产量达340万t,每吨禾草浆耗碱按300kg计,则年用碱量达约100万t;而当年禾草浆/麦草浆的回收碱量仅约8000t,宏观碱回收率不足1%。
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甘蔗渣纤维特性及其在生活用纸上的使用
纤维原料的资源是造纸行业生产和发展的基础,也是我国造纸工
业可持续发展如何走向现代化的一个重要问题。50年来,我国造纸工
业在“草木并举”,实质以草为主的原料结构中发展取得成绩,纸和纸板
产量仅次于美国、日本,居第3位。但是近年来,国民经济快速发展,
印刷、包装等相关产业技术进步,每年要进口大量纸和纸板、商品浆、
纸制品以及作为原料的废纸,而且逐年增加,已经超过年产量三分之
一。因“洋纸”大量进入国内市场,同时国家对纸厂环境污染治理要求
日益紧迫与严格,造纸工业受到严峻的挑战。我国幅员辽阔,但森林
资源相对缺乏,森林覆盖率仅约为18%,国家在实施天然林保护工程
同时,决定25°以上坡地退耕还林,为较快发展人工林提供条件。据
预测,到2010年我国纸和纸板消费量将达8500万吨左右,将比目前翻
一番,要实现以木为主原料结构还需要较长时间。我国现有丰富的非
木材原料资源,如甘蔗渣、麦草、芦苇、竹子、红麻等,仍应考虑国
情,按企业条件因地制宜,经济合理地用于制浆造纸,为我国造纸工
业可持续发展作出应有的贡献。在诸种非木材原料中甘蔗渣是一种廉
价且用之不竭的造纸原料。
二、甘蔗渣是资源丰富永续利用的优质原料
1、甘蔗渣纤维特性
甘蔗渣是糖厂的副产品,是具有广西特色的造纸纤维原料。甘蔗
是一年生长的茎状植物纤维原料,国内外的数据表明,各种甘蔗的纤
维形态有所不同、种植地域、气候条件及生长期不同,也可能造成纤
维形态的差异。一般来说,甘蔗纤维的长度为1.0~2.0mm,宽度为
14~28um、宽度比为60~80,壁腔比远小于1,具有长度中等、宽
度较大、壁腔比很小的特点。
与木材纤维相比,甘蔗渣纤维的长度仅为针叶木的一半,和阔叶
木基本相当甚至略优,宽度小于针叶木,而与阔叶木纤维相近,长度
比与多数木材纤维相似,而壁腔比则远小于木材原料。
在禾本科类原料中,甘蔗渣纤维原料的长度比较长,宽度远大于
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其他品种,壁腔比则是禾本科原料中的最小者。
通常认为,纤维长度小于45的纤维就失去了造纸价值,因其缺
乏交织能力,成纸强度太低。当纤维壁腔比大于1时,纤维就比较僵
硬。
2、甘蔗渣的综合利用
甘蔗渣的化学元素组成中,最主要的元素是碳,其次是氢和氧两
种元素,也含有少量的灰分。含水量为49%的蔗渣的化学元素组成如
表1-3。
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从甘蔗渣的化学成分可知,甘蔗渣与木材原料(针叶材)的主要
差别在于其较低的木素含量和甚高的半纤维素含量。这种差别不仅在
制浆造纸中表现出来,而其也在综合利用、甚至在作为燃料等方面反
映出来。由甘蔗渣与常用燃料的热值比较可知,3.39吨新榨蔗渣(含
水量为49%)的发热量才等于1吨烟煤的发热量(如表1-4)。
表1-4的数据显示了一个有趣的、颇有启发性的事实。在煤、石
油资源紧缺的国家,蔗渣一般用做糖厂的燃料,节余部分才用于制浆
造纸;在缺乏木材资源而煤、石油供应较好的国家,蔗渣大量用于制
浆造纸和制造人造板以代替木材(1m3蔗渣碎粒板可以代替3m3原木,
两吨含水量为50%的蔗渣则可以生产出1m3蔗渣碎粒板),解决制浆
造纸、建筑及家具等的用材问题。造纸植物纤维原料构成与我国颇为
相似的印度,在其发展制浆造纸工业的规划中,也有原料的发展规划,
而蔗渣被作为一项重要的资源列入了发展规划之中。印度的做法是值
得我国借鉴的。
我国是一个具有较丰富的石油、煤炭资源而造纸植物纤维原料、
特别是木材资源非常紧缺的国家,是世界上第二个木材进口大国(仅
次于日本),每年花费了大量的外汇来进口木材和浆板。然而,多年
来我国能用于制浆造纸和人造板的蔗渣仅占蔗渣总量的20%左右,其
余的均被作为燃料烧掉。因此,搞好统筹兼顾,合理使用蔗渣,对缓
和我国的造纸和建筑用材的矛盾、保护林业资源、发展我国的制浆造
纸工业等方面都将是非常有意义的。
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3、甘蔗渣的使用难点及解决措施
长期以来,甘蔗渣由于受到除髓技术的原因使得除髓率比较低,
蔗渣纤维中含髓过高,因此蔗渣浆中杂细胞过多影响纸页的滤水性
能,导致蔗渣浆不能在高速纸机上抄造。经过多年的探讨和实践,广
西目前的甘蔗渣造纸厂都采用了高性能的除髓机,送到料场堆存的甘
蔗渣含髓率都已经低于10%,而甘蔗渣存放采用了湿法堆存方式,防
止了蔗渣存放中腐渣的产生,同时蔗渣在湿法堆存中大部分杂细胞都
随喷淋水进入污水厌氧处理站,从而大大降低了杂细胞的含量。近年
来,甘蔗渣连续蒸煮技术的应用,其湿法除髓的上料方式,则进一步
将杂细胞降低到最少,因此甘蔗渣浆在高速纸机上抄造已经不是问
题。
三、甘蔗渣是最适合抄造生活用纸的原料
生活用纸作为一种广泛使用的生活用品,其品质如外观、强度、
手感尤其是柔软度更受到人们重视。生产实践表明,要抄造出档次高、
质地柔软的卫生纸,除了要有性能良好的机械设备、合理的生产流程
作保证外,更重要的是要采用正确的纤维原料及对原料制备的控制。
优质生活用纸产品的定义,优质生活用纸必须具备以下条件:卫
生、安全、柔软、吸水。所有的要求首先来自原料的保证。
2008年,为加强对一次性生活用纸生产、加工企业的监督管理,
规范企业的生产、加工行为,提高产品质量,保护消费者的合法权益
和安全健康,依据国家有关法律法规,国家制定了《一次性生活用纸
生产企业整治规定》审定稿,规定了一次性生活用纸不能使用二次纤
维作为原料,因此废纸浆、脱墨浆不能用于生产生活用纸,原生材料
就成为了生活用纸的生产唯一原料。这样,生产生活用纸的原料一般
就有木浆、棉浆、竹浆、甘蔗渣浆、其他草类浆等。
适当的长短纤维配比是抄送柔软卫生纸的前提,长纤维浆可赋予
卫生纸足够的强度,而短纤维浆则对手感尤其是柔软度影响较大。
甘蔗渣浆纤维长度适中,纤维宽度大,宽度比比较大这样的特点
使得抄造出来的生活用纸柔软适中,而甘蔗渣纤维壁腔比是所有纤维
中最小的,这样的纤维抄造出来的生活用纸吸水强度大,非常适合用
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于中高档生活用纸的原料。
当然,与木浆和棉浆相比,甘蔗渣浆还是存在湿强度稍低的缺点,
因此,往往生产中,为了适当增强湿强度,一般可以配以5~30%的木
浆。
总的来说,由于甘蔗渣纤维原料具有纤维长度适中,长宽比较大,
壁腔比小的特点,用甘蔗渣浆抄造的生活用纸,完全能满足卫生、安
全、柔软、吸水的要求,是生活用纸最好的原料之一。