生物質精煉技術與制漿造紙的結合

韓金升

（昌樂縣高級技工學校，山東 濰坊 262400）

0 引言

隨著我國社會經濟的不斷發(fā)展，生物質精煉主要是通過生物質資源的開發(fā)利用構建系統(tǒng)性的工程，從而使各部分的資源能夠得到充分地利用。近年來，隨著我國科技水平的不斷提高，生物質精煉技術的發(fā)展水平在不斷地提升，并且與之匹配的技術模式也在不斷地更新和升級，因此在實際工作中需要加強技術和設備投入力度，配合著生物質精煉基礎和制漿造紙技術融合的大趨勢，優(yōu)化整體的工作模式，提高后續(xù)生產的效果[1]。我國政府部門開展了和生物煉制有關的973和683等工程項目，投了充足的資金，取得了一系列的成果，企業(yè)發(fā)展是需要加強對時代機遇的把握，考慮資源的利用率問題，實現(xiàn)公益模式的全面調整，以及創(chuàng)新共同的研發(fā)生物質能源，提高后續(xù)的發(fā)展水平。

1 半纖維素的分離和純化

1.1 分離純化概述

在進行半纖維素分離和純化工作中，需要加強對硫酸鹽法制漿的全面研究以及分析，以此來制定更加科學的工作模式。在這一方法中，主要是將占有木材的20%的半纖維素和木質素融入制漿黑液中，并且隨著制漿黑液進行燃燒，半纖維素的熱值是比較低的，在實際實施的過程中需要加強對這一問題的重視程度，避免出現(xiàn)半纖維素浪費的問題[1]。在具體實施的過程中，需要將半纖維素轉變?yōu)橐掖蓟蛘呤前肜w維素及涂料，從而使得半纖維素的附加值能夠得到全面的提高。在實際加工之前首先要分離出木質纖維中的半纖維素，并且還要轉換為其他的高附加值產品中，在整個實施的過程中要加強對整個工藝過程的全面監(jiān)督，避免在半纖維素結構和性質方面存在一定的限制性因素。通過半纖維素的高效利用，滿足半纖維素分離純化的要求，在具體加工時要加強對整個過程的全面監(jiān)督以及管理，及時地發(fā)現(xiàn)一些偏差，提出有效的應對方案，保證整個加工工藝可以更加順利進行。

在實際應用的過程中常見的半纖維素的加工方法有物理方法，例如包含的是機械輔助分離和功能輔助等等，其次涵蓋了化學的方法，例如臭氧法和有機溶劑方法，物理和化學也可以進行相互的融合，共同制作出了蒸汽爆破法和二氧化碳爆破法等等，在實際加工時需要具體問題具體分析，根據(jù)實際的生產要求來選擇正確的技術方案。小分子物質，例如木糖醇和聚木糖在當前很多工廠中得到了廣泛性的利用，對于得到大分子物質由于結構和性質存在著不均勻的特點，因此需要加強對純化工作的重視程度。半纖維素的純化方法包含的是乙醇沉淀法和脫色除白法等等，不同技術模式的優(yōu)勢和缺點存在著一定的差異性。因此在實際工作中需要加強對技術方法研究和使用的重視程度，從而保證整個生產過程可以更加有序的進行。

1.2 綜合性的利用

半纖維素的綜合利用是非常重要的，在進行制作之前，要將從模片中提出來的半纖維素轉換為聚合物，乙醇應用是非常廣泛的，在實際生產的過程中要先進行水解和固液分離就在完成發(fā)酵和分離，從而使得整個加工過程能夠具備通暢性的特征。我國在2020年全面使用了燃料乙醇，這一物質能夠代替化石原料，防止對周邊環(huán)境產生一定的影響。截至目前我國的工業(yè)化發(fā)展已經近百年歷史了，在半纖維素初步加工時，在得到結構和物質之后，要轉換為高聚物的半纖維，要通過一系列的加工處理得到可降解的材料，比如可降解的膜材料和水凝膠材料等等。在水凝膠中可以作為重金屬材料，用于周邊環(huán)境的治理，應用效果是非常好的。將半纖維素轉化為高附加值的產品，需要考慮其中能量轉換的問題，通過提取工藝再配合著硫酸鹽制漿工藝，能夠滿足對于實際蒸汽本身的需求量[2]。同時還可以加強對整個工藝的全面研究以及創(chuàng)新，這些方法不僅可以解決能源成本增加的問題，而且還可以根據(jù)半纖維素的提取和轉換來完成整個生物質精煉族參數(shù)優(yōu)化，也可以適當?shù)慕档腿芤旱臐舛龋瑧眯Ч欠浅：玫摹?/p>

2 制漿造紙

2.1 溶解漿

溶解漿包含了大量的纖維素，并且灰分含量是比較低的，塵埃度也可以符合相關的標準，整體反應效果能夠得到預期的要求，這一原料可以用于多個領域中，例如常溶性藥片糖衣的原料等等，根據(jù)我國的溶解漿市場需求來看，全球溶漿產量為800萬t，我國的產量高達443t，并且每年朝著42%的趨勢不斷地增長，但是我國溶解漿產能率很難滿足，相關的標準存在利用率不高的問題，完全是依賴進口，我國開始針對溶解將產品進行了全面的創(chuàng)新，并且適當?shù)亟梃b了其他國家在工藝模式實施方面一些經驗，根據(jù)我國當前生產現(xiàn)狀，提出有效的優(yōu)化措施，逐漸地改善制取問題。溶解漿主要是木材和棉短絨為主要的材料，竹子和蘆葦也可以作為生產的材料，但是應用并不是那么的廣泛。

針對不同的生產原料需要選擇相對應的生產工藝，如果原材料是木材，那么可以通過預水解硫酸鹽法進行有效的處理。根據(jù)不同的材料采取有效的加工方案，從而使得材料利用率能夠得到全面的提高。在高溫的條件下要進行亞硫酸氫鹽的蒸煮，在進行蒸煮時需要加強對原材料控制的重視程度，選擇的木材含量數(shù)值不要太高。在實際實施的過程中，如果想要獲得更高純度的溶解漿或者是特殊用途的造紙用漿時，那么可以采取預水解硫酸鹽的方法進行蒸煮。在實際操作時要先進行聚合度的調整，從而使得紙漿的反應性能能夠得到全面的提高[3]。在酸性的條件下暴露出來的次生壁是具備較高纖維素含量的，因此在實際處理時要對這一問題加強重視，從而能夠全面地提高直徑的反應性能。

在完成這一操作之后要全面的降低原料中的半纖維數(shù)量，比如可以通過改變原料的結構，從而使得纖維素含量能夠得到全面的提高，在進行蒸煮時要先進行溶液原料的全面處理，從而使得非纖維素物質能夠和原料分離。在一般情況下這一方法的用堿量大概為15%左右，蒸煮的溫度要控制在160℃左右，不要超過175℃。在具體實施時要避免和空氣進行直接的接觸，防止空氣對纖維素聚合度產生一定的影響。在實際工作中要保證蒸煮本身的均勻度，也可以加入一些表面活性劑，從而使得整個反應過程能夠更加地快速達到預期的使用效果。

2.2 納米纖維素

隨著我國當前科技水平的不斷提高，研究人員紛紛加強了對納米纖維素研究的重視程度，并且對整個發(fā)展過程進行了深入性的探究。納米纖維素主要是指在某種程度上具有納米尺寸的生物質及高分子材料，能夠通過機械法和化學法來進行全面的處理。納米微晶纖維素的表面比較大，并且用于復合膜和紙板添加劑的生產中，如果在紙漿中添加了納米微晶纖維素的話，那么可以和紙漿纖維進行相互的融合，使得纖維之間的結合力能夠得到全面的提高。在進行制漿造紙的過程中，可以將納米微晶纖維素作為增強劑進行全面的使用，可以通過機械處理的方法先得到那些纖維素。這一材料和傳統(tǒng)紙漿纖維存在著明顯的差異性，但是性質是相同的，可以歸結到納米纖維素的范疇中，在實際工作中需要加強對這一物質的全面分析以及研究。纖維素的優(yōu)勢是比較明顯的，也具備較高的抗張強度，能夠符合相關的標準以及要求，屬于新型的綠色環(huán)保材料，能夠應用于紙張的制造工藝中，應用前景非常的廣闊[4]。

3 木質素的分離和提純

木質素本身屬于高熱量的生物質燃料，并且也可以產生其他的化學產品，將木質素進行提取分離，有效地提高了資源的利用效果。在實際實施時可以采取膜分離的方法，比如融入超濾法能夠使木質素純度不斷提高，并且也可以防止對周邊環(huán)境產生一定的污染，但是這些方法也會存在一定的不足，例如對于周邊環(huán)境適應性較差。同時，還可以采取化學的凝聚法，其具備較強的工藝適應性以及靈活性，但是也會存在一定的不足，例如在聚合物中包含大量的有機雜質影響木質素分子本身的功能。在后期工作中可以采取酸烯的方法，這一方法是非常全面的，工業(yè)發(fā)展較為成熟，主要是通過調節(jié)溶液的pH值之后，再通過加酸的方法來進行有效的加工，從而使得木質素能夠得到全面的分離，為后續(xù)工作提供重要的基礎[5]。這一方法的優(yōu)點是操作非常地簡單，不足的是會對周邊設備產生一定的腐蝕問題，導致廢水不能滿足排放的標準。在最后還可以采取蒸發(fā)濃縮法，主要是通過蒸發(fā)器進行蒸發(fā)的，如果要就近使用液態(tài)黑液的話，那么可以采取這一方法。在這一方法運用的過程中，濃縮的液體會存在大量的雜質，但是這些雜質并不會對木質素的性質產生影響。值得注意的是，不同的方法所產生的物質和體系結構存在著一定的差異性，所以在實際工作中需要具體問題具體分析[6]。

4 結語

在新時期下，各個國家的資源非常的緊張，環(huán)境保護已經成為全球經濟發(fā)展的共同主題，因此在實際工作中為了防止出現(xiàn)資源浪費的問題，可以通過這一綠色化學方法來改善。多種途徑利用生物制劑材料，比如對于納米纖維素來說，可以應用于醫(yī)學領域和食品領域等等，其發(fā)展前景是非常寬闊的，所以在實際工作中需要加強對這一材料的全面研究，從而使得實際應用效果能夠得到全面提高。為了促進行業(yè)的不斷進步，將生物質精煉技術和制漿造紙技術相互結合是非常必要的，因此在實際工作中需要加強對整個工藝流程優(yōu)化的重視程度，提高植物纖維資源的利用率，轉變我國當前的產業(yè)模式，防止在生產時對周邊環(huán)境產生一定的影響，因此在實施工作中需要以實現(xiàn)制漿造紙產業(yè)可持續(xù)發(fā)展為主，促進行業(yè)的進步和發(fā)展。