【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及造纸制浆，尤其是涉及一种基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、近年来，纸的市场需求越来越大，而造纸原材料缺口始终存在。我国是一个农业大国，非木材纤维资源储量丰富。其中，小麦秸秆虽是一种农业废弃物，但在制浆造纸产业中有重大用途。
3、传统的麦草制浆流程中，对于纸浆打浆度监测只能在制浆结束后检测，对其最终打浆度结果无法精准预测。因此，建立一套以小麦秸秆为原料的生物化学机械制浆体系，并对其制浆结束后打浆度结果进行预测，对制浆造纸工业有重大意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于多因素的小麦秸秆制浆打浆度拟合方程，以实现在制浆前对麦草制浆结束后打浆度结果进行准确预测。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程，所述拟合方程为：
3、y＝37.80-2.88×a+2.25×b-1.37×c-0.25×ab-0.25×bc+1.10×a2+0.85×b2+0.60×c2
4、，其中y为打浆度、a为磨浆间隙、b为koh用量、c为酶的用量。
5、一种如上所述的基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程的建立方法，步骤如下：
6、s1、对制浆过程进行单因素考察；
7、s2、根据单因
8、s3、以制浆后测得的打浆度的数值为指标，筛选出对打浆度影响显著的因素；
9、s4、以制浆后测得的打浆度的数值为指标，选取3个对打浆度影响显著的因素进行优化筛选；
10、s5、将优化筛选结果进行box-behnken design-response surface methodology实验设计，将制浆后测得的打浆度数值作为响应值对其进行拟合；
11、s6、对拟合数据进行统计分析得出以编码因子表示的最终二项式拟合方程。
12、优选的，所述步骤s1中的单因素包括造纸工艺流程中的润胀时间、润胀温度、蒸煮固液比、蒸煮温度、蒸煮时间、koh用量、磨浆间隙、酶的反应时间、酶的反应温度、酶的用量十个因素。
13、优选的，所述步骤s2中每个因素分别设置2个水平，润胀时间为5min和15min，润胀温度为50℃和60℃，蒸煮固液比为1:7和1:9，蒸煮温度为90℃和110℃，蒸煮时间为30min和50min，koh用量为4.9％和6.3％，磨浆间隙为0.1mm和0.2mm，酶的反应时间为3h和5h，酶的反应温度为45℃和65℃，酶的用量为0.1％和0.3％。
14、优选的，所述步骤s4中3个对打浆度影响显著的因素分别为：磨浆间隙、koh用量、酶的用量，优化筛选采用box-behnken响应面法。
15、优选的，所述步骤s2中的plackett-burman实验设计、步骤s5中的box-behnkendesign-response surface methodology实验设计均通过design-expert 8.0软件实现。
16、优选的，所述步骤s3中制浆生产工艺流程如下：
17、s3-1、对麦草进行水洗以去除泥沙和其他非纤维杂质；
18、s3-2、将水洗后的麦草进行热水浸渍，使秸秆充分润胀；
19、s3-3、采用对热水浸渍后的麦草进行搓丝，磨齿间距为1mm，搓丝两次；
20、s3-4、取搓丝后的麦草置于耐高温桶中，加入一定量的100℃碱性热水，充分揉搓混匀后，100℃蒸煮40min；
21、s3-5、对碱性热水浸渍后的麦草进行两段磨浆，磨齿间距分别为0.5mm和0.15mm；
22、s3-6、将磨浆后的浆料置于60℃温水中消潜10min；
23、s3-7、消潜后的浆料冷却至室温后，调ph至生物酶的最适ph后添加相对于小麦秸秆质量0.2％的生物酶，保温4h；
24、s3-8、将生物酶处理过的浆料用筛浆机筛选粗浆得到良浆，用常规方法制纸即可。
25、优选的，所述步骤s3-2中热水浸渍的温度为55-60℃，固液比为1:4，润胀时间为5-15min；步骤s3-3中的搓丝和步骤s3-5中的磨浆均通过高浓连续式盘磨机实现；步骤s3-4中的碱性热水为相对于麦草质量5.6％的koh溶液，固液比1:8。
26、一种如上所述的基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程在麦草制浆结束后打浆度结果预测中的应用。
27、一种如上所述的制浆生产工艺在麦草制浆中的应用。
28、因此，本专利技术提供的一种基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程，其具体技术效果如下：
29、(1)本专利技术提供的基于多因素的小麦秸秆制浆打浆度拟合方程p＜0.05，达到显著程度，拟合情况良好，可以进行响应值检测；
30、(2)本专利技术提供的基于多因素的小麦秸秆制浆打浆度拟合方程的r2为0.9922，标准误差为0.39，变异系数为0.99％，信噪比34.507＞4，预测结果可信，可以用于麦草制浆结束后打浆度结果的预测；
31、(3)本专利技术提供的麦草制浆工艺流程是适于麦草制浆的最佳参数，可以获得较高的打浆度，通过使用最适比的生物酶，可以大幅降低碱液的用量，从而有效减少造纸黑液流出，减轻造纸废水治理压力；
32、(4)基于多因素的小麦秸秆制浆打浆度拟合方程的建立方法简单有效，通过使用design-expert 8.0软件，以制浆后测得的打浆度的数值为指标进行方程设计，预测结果全面精准。
33、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程，其特征在于，所述拟合方程为：
2.一种如权利要求1所述的基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程的建立方法，其特征在于，步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程的建立方法，其特征在于：所述步骤S1中的单因素包括造纸工艺流程中的润胀时间、润胀温度、蒸煮固液比、蒸煮温度、蒸煮时间、KOH用量、磨浆间隙、酶的反应时间、酶的反应温度、酶的用量十个因素。
4.根据权利要求2所述的一种基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程的建立方法，其特征在于，所述步骤S2中每个因素分别设置2个水平，润胀时间为5min和15min，润胀温度为50℃和60℃，蒸煮固液比为1∶7和1∶9，蒸煮温度为90℃和110℃，蒸煮时间为30min和50min，KOH用量为4.9％和6.3％，磨浆间隙为0.1mm和0.2mm，酶的反应时间为3h和5h，酶的反应温度为45℃和65℃，酶的用量为0.1％和0.3％。
5.根据权利要求2所述的一种基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程的建立方法，其特征在于，所述步骤S4
6.根据权利要求2所述的一种基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程的建立方法，其特征在于：所述步骤S2中的Plackett-Burman实验设计、步骤S5中的Box-Behnken Design-Response Surface Methodology实验设计均通过Design-Expert 8.0软件实现。
7.根据权利要求2所述的一种基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程的建立方法，其特征在于，所述步骤S3中制浆生产工艺流程如下：
8.根据权利要求7所述的一种基于多因素的小麦秸秆制浆打浆度拟合方程的建立方法，其特征在于，所述步骤S3-2中热水浸渍的温度为55-60℃，固液比为1:4，润胀时间为5-15min；步骤S3-3中的搓丝和步骤S3-5中的磨浆均通过高浓连续式盘磨机实现；步骤S3-4中的碱性热水为相对于麦草质量5.6％的KOH溶液，固液比1:8。
9.一种如权利要求1所述的基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程在麦草制浆结束后打浆度结果预测中的应用。
10.一种如权利要求7-8任一项所述的制浆生产工艺在麦草制浆中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程，其特征在于，所述拟合方程为：
2.一种如权利要求1所述的基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程的建立方法，其特征在于，步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程的建立方法，其特征在于：所述步骤s1中的单因素包括造纸工艺流程中的润胀时间、润胀温度、蒸煮固液比、蒸煮温度、蒸煮时间、koh用量、磨浆间隙、酶的反应时间、酶的反应温度、酶的用量十个因素。
4.根据权利要求2所述的一种基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程的建立方法，其特征在于，所述步骤s2中每个因素分别设置2个水平，润胀时间为5min和15min，润胀温度为50℃和60℃，蒸煮固液比为1∶7和1∶9，蒸煮温度为90℃和110℃，蒸煮时间为30min和50min，koh用量为4.9％和6.3％，磨浆间隙为0.1mm和0.2mm，酶的反应时间为3h和5h，酶的反应温度为45℃和65℃，酶的用量为0.1％和0.3％。
5.根据权利要求2所述的一种基于多因素的麦草制浆打浆度拟合方程的建立方法，其特征在于，所述步骤s4中3个对打浆度影响显著的因素分别为：磨浆间隙、koh用量...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘开泉，王瑞明，梁晓丽，徐衍鹏，李丕武，吉兴香，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学山东省科学院，
类型：发明
国别省市：
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