CN102532980A - 一种中性生物酶脱墨剂及其制备方法 - Google Patents

一种中性生物酶脱墨剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种中性生物酶脱墨剂及其制备方法，按重量百分比该脱墨剂由以下组份组成：脂肪酶1～10%、脂肪醇聚氧乙烯醚5～15%、脂肪酸聚氧乙烯醚5～15%、聚乙二醇5～15%、聚丙二醇5～15%和水30～79%。所述方法包括步骤：在反应釜中，依次加入水、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、聚乙二醇和聚丙二醇，搅拌至少30分钟形成溶液，搅拌速度为100～150转/分钟；将生物酶加入到上述溶液中；将所述溶液搅拌至少10分钟，搅拌速度为100～150转/分钟；再以10～50转/分钟的搅拌速度搅拌所述溶液至少60分钟。本发明中性生物酶脱墨剂不仅不易腐蚀设备、污染轻，而且脱墨效果好。

Description

一种中性生物酶脱墨剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，具体涉及一种中性生物酶脱墨剂及其制备方法。 
背景技术
目前在中国白板纸底层纸浆通常使用废纸造纸工艺，许多纸厂废纸脱墨工艺落后，碎浆过程中不添加任何脱墨剂，废纸浆经浮选脱墨后直接使用，所得白板纸产品底层白度低，残余油墨和树脂量大，外观差，严重影响产品品质。也有部分纸厂在碎浆过程中仅添加硅酸钠、氢氧化钠类碱性化学品脱墨剂，虽然有一定效果，但存在脱墨成本高，纸浆得率低，废水治理成本高，产生胶粘物难去除，设备及管道容易结垢，纸浆滤水性差等诸多弊端。生物酶脱墨剂符合科技和环保的要求，能有效克服上述问题，且用量少、成本低，是脱墨剂的发展方向。中国发明专利ZL200410052468.1揭示了一种脂肪酶废纸脱墨新工艺，以脂肪酶为主，配合纤维素酶、木聚糖酶、淀粉酶和果胶酶中一种或几种，以及氢氧化钠、阴离子和非离子表面活性剂，制得脂肪酶脱墨剂，可用于新闻纸、书刊纸等废纸脱墨，但脂肪酶脱墨剂脱墨效果较差，且由于脂肪酶脱墨剂中添加了氢氧化钠、阴离子表面活剂，使得现有的脂肪酶脱墨剂在脱墨过程中易腐蚀设备，污染较严重。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种中性生物酶脱墨剂及其制备方法，克服现有脱墨技术脱墨效果较差，易腐蚀设备以及污染较严重的缺陷。 
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为： 
一种中性生物酶脱墨剂，按重量百分比该脱墨剂由以下组份组成：
脂肪酶                1～10%
脂肪醇聚氧乙烯醚      5～15%
脂肪酸聚氧乙烯醚      5～15%
聚乙二醇  5～15%
聚丙二醇  5～15%
水                          30～79%
所述的中性生物酶脱墨剂，其中所述脂肪醇聚氧乙烯醚由下式表示：
Figure 201110359284X100002DEST_PATH_IMAGE001
  （1） ；
式（1）中R表示不同碳原子数的烷基，R设为8-18个碳原子的烷基；n表示氧乙烯醚的单元数，n优选0～40。
所述的中性生物酶脱墨剂，其中所述脂肪酸聚氧乙烯醚由下式表示： 
 
Figure 201110359284X100002DEST_PATH_IMAGE003
 （2）；
式（2）中R表示不同碳原子数的烷基，R设为7-17个碳原子的烷基；n表示氧乙烯醚的单元数，n优选0～40。
所述的中性生物酶脱墨剂，其中所述聚乙二醇的分子量为200～8000。 
所述的中性生物酶脱墨剂，其中所述聚丙二醇的分子量为400～2000。 
制备中性生物酶脱墨剂的方法，包括步骤： 
A、在反应釜中，依次加入30～79%的水、5～15%的脂肪醇聚氧乙烯醚、5～15%的脂肪酸聚氧乙烯醚、5～15%的聚乙二醇和5～15%的聚丙二醇，搅拌至少30分钟形成溶液，搅拌速度为100～150转/分钟；
B、将生物酶加入到上述溶液中；
C、将所述溶液搅拌至少10分钟，搅拌速度为100～150转/分钟；
D、再以10～50转/分钟的搅拌速度搅拌所述溶液至少60分钟。
以上各步骤都是在常温和常压下进行。 
所述的中性生物酶脱墨剂的制备方法，其中在所述步骤A中：搅拌时间的优选范围是30分钟至60分钟。 
所述的中性生物酶脱墨剂的制备方法，其中在所述步骤C中：搅拌时间的优选范围是10分钟至20分钟。 
所述的中性生物酶脱墨剂的制备方法，其中在所述步骤D中：搅拌时间的优选范围是60分钟至120分钟。 
本发明的有益效果：本发明中性生物酶脱墨剂有较好的渗透、润湿、乳化以及分散纤维和油墨的能力，在浮选工段，泡沫量适中。本发明中性生物酶脱墨剂受废纸原料质量波动的影响小，具有用量少、脱墨条件温和、不易腐蚀设备的优点，经脱墨后的纸浆白度得到明显提升，残余油墨和树脂量明显减少，脱墨效果好。  
具体实施方式
下面根据实施例对本发明作进一步详细说明: 
脂肪酶可选用市场销售的产品，如中国绿微康公司生产的脂肪酶。
实施例1 
在1000升反应釜中，依次加入600公斤水、20公斤正辛烷基醇聚氧乙烯醚（脂肪醇聚氧乙烯醚，R=8，n=2）、80公斤十二烷基醇聚氧乙烯醚（脂肪醇聚氧乙烯醚，R=12，n=20）、100公斤十八烷基酸聚氧乙烯醚（脂肪酸聚氧乙烯醚，R=17，n=10）、80公斤聚乙二醇200和70公斤聚丙二醇400，在常温和常压下，以100转/分钟搅拌30分钟，混合均匀形成溶液，再往上述溶液中加入50公斤脂肪酶，以100转/分钟搅拌10分钟，使脂肪酶在溶液中混合均匀，然后再以10转/分钟搅拌溶液120分钟，以消除泡沫，停止搅拌后，静置溶液得到中性生物酶脱墨剂，该中性生物酶脱墨剂呈土黄色。
实施例2 
在1000升反应釜中，依次加入600公斤水、20公斤十二烷基醇聚氧乙烯醚（脂肪醇聚氧乙烯醚，R=12，n=7）、80公斤十二烷基醇聚氧乙烯醚（脂肪醇聚氧乙烯醚，R=12，n=9）、100公斤十八烷基酸聚氧乙烯醚（脂肪酸聚氧乙烯醚，R=17，n=20）、95公斤聚乙二醇200、5公斤聚乙二醇8000和50公斤聚丙二醇400，在常温和常压下，以150转/分钟搅拌30分钟，混合均匀形成溶液，再往上述溶液中加入50公斤脂肪酶，以100转/分钟搅拌10分钟，使脂肪酶在溶液中混合均匀，然后再以30转/分钟搅拌溶液120分钟，以消除泡沫，停止搅拌后，静置溶液得到中性生物酶脱墨剂，该中性生物酶脱墨剂呈土黄色。
实施例3 
在1000升反应釜中，依次加入600公斤水、20公斤正癸烷基醇聚氧乙烯醚（脂肪醇聚氧乙烯醚，R=10，n=2）、80公斤十八烷基醇聚氧乙烯醚（脂肪醇聚氧乙烯醚，R=18，n=20）、100公斤十二烷基酸聚氧乙烯醚（脂肪酸聚氧乙烯醚，R=11，n=10）、80公斤聚乙二醇200、60公斤聚丙二醇400和10公斤聚丙二醇2000，在室温下，以100转/分钟搅拌30分钟，混合均匀形成溶液，再往上述溶液中加入50公斤脂肪酶，以100转/分钟搅拌10分钟，使脂肪酶在溶液中混合均匀，然后以50转/分钟搅拌120分钟，以消除泡沫，停止搅拌后，静置溶液得到中性生物酶脱墨剂，该中性生物酶脱墨剂呈土黄色。
实施例4 
在1000升反应釜中，依次加入600公斤水、20公斤十二烷基醇聚氧乙烯醚（脂肪醇聚氧乙烯醚，R=12，n=3）、80公斤十二烷基醇聚氧乙烯醚（脂肪醇聚氧乙烯醚，R=12，n=40）、90公斤十二烷基酸聚氧乙烯醚（脂肪酸聚氧乙烯醚，R=11，n=10）、10公斤十八烷基酸聚氧乙烯醚（脂肪酸聚氧乙烯醚，R=17，n=40）、80公斤聚乙二醇1000和70公斤聚丙二醇2000，在室温下，以100转/分钟搅拌30分钟，混合均匀形成溶液，加入50公斤脂肪酶，以100转/分钟搅拌10分钟，使脂肪酶在溶液中混合均匀，然后再以10转/分钟搅拌120分钟，以消除泡沫，停止搅拌后，静置溶液得到中性生物酶脱墨剂，该中性生物酶脱墨剂呈土黄色。
比较例 
选取书本废纸与办公废纸重量比为7:3的原料300克，不添加本发明中性生物酶脱墨剂，利用碎浆机碎解废纸，碎浆温度为50℃，碎浆时间为20分钟，碎浆浓度为15%，然后稀释废纸浆，用浮选机浮选油墨，浮选温度为50℃，浮选时间为10分钟，浮选浓度为1%，浮选后抄片，用电热烘干后检测。
选取书本废纸与办公废纸重量比为7:3的原料300克，添加废纸重量的万分之五的本发明实施例1、2、3或4得到的中性生物酶脱墨剂，利用碎浆机碎解废纸，碎浆温度为50℃，碎浆时间为20分钟，碎浆浓度为15%，然后稀释废纸浆，用浮选机浮选油墨，浮选温度为50℃，浮选时间为10分钟，浮选浓度为1%，浮选后抄片，用电热烘干后检测。添加本发明中性生物酶脱墨剂的脱墨效果与不添加本发明中性生物酶脱墨剂的脱墨效果的比较见表1。白度根据国家标准方法GB 8940.1，采用数字白度仪YQ-Z-48B测定；残余油墨浓度采用残余油墨检测仪ERIC950基于扫描仪的图像分析技术测定，使用软件Autospec测量系统，测定残余油墨浓度。 
表1  
Figure 140103DEST_PATH_IMAGE004
由上表可知，与不添加本发明的中性生物酶脱墨剂相比，添加本发明各实施例得到的中性生物酶脱墨剂后，纸浆的白度提高值有所提高，油墨去除率明显提高，脱墨效果好。
本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。 

Claims (9)

1.一种中性生物酶脱墨剂，其特征在于，按重量百分比该脱墨剂由以下组份组成：
脂肪酶                1～10%
脂肪醇聚氧乙烯醚      5～15%
脂肪酸聚氧乙烯醚      5～15%
聚乙二醇 5～15%
聚丙二醇 5～15%
水                   30～79%
根据权利要求1所述的中性生物酶脱墨剂，其特征在于：所述脂肪醇聚氧乙烯醚由下式表示：
Figure 201110359284X100001DEST_PATH_IMAGE001
  （1） ；
式（1）中R表示不同碳原子数的烷基，R设为8-18个碳原子的烷基；n表示氧乙烯醚的单元数，n优选0～40。
2.根据权利要求1所述的中性生物酶脱墨剂，其特征在于：所述脂肪酸聚氧乙烯醚由下式表示：
 
Figure DEST_PATH_IMAGE003
 （2）；
式（2）中R表示不同碳原子数的烷基，R设为7-17个碳原子的烷基；n表示氧乙烯醚的单元数，n优选0～40。
3.根据权利要求1所述的中性生物酶脱墨剂，其特征在于：所述聚乙二醇的分子量为200～8000。
4.根据权利要求1所述的中性生物酶脱墨剂，其特征在于：所述聚丙二醇的分子量为400～2000。
5.制备权利要求1所述的中性生物酶脱墨剂的方法，其特征在于，包括步骤：
A、在反应釜中，依次加入30～79%的水、5～15%的脂肪醇聚氧乙烯醚、5～15%的脂肪酸聚氧乙烯醚、5～15%的聚乙二醇和5～15%的聚丙二醇，搅拌至少30分钟形成溶液，搅拌速度为100～150转/分钟；
B、将生物酶加入到上述溶液中；
C、将所述溶液搅拌至少10分钟，搅拌速度为100～150转/分钟；
D、再以10～50转/分钟的搅拌速度搅拌所述溶液至少60分钟。
6.以上各步骤都是在常温和常压下进行。
7.根据权利要求6所述的中性生物酶脱墨剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤A中：搅拌时间的优选范围是30分钟至60分钟。
8.根据权利要求6所述的中性生物酶脱墨剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤C中：搅拌时间的优选范围是10分钟至20分钟。
9.根据权利要求6所述的中性生物酶脱墨剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤D中：搅拌时间的优选范围是60分钟至120分钟。
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