CN103572632A - 浆料的处理方法及该方法制得的浆料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种造纸浆料的处理方法，其包括如下步骤：提供未经磨浆的浆料；磨浆前，添加组合酶于该浆料中对该浆料进行酶处理，该组合酶为漆酶和木素酶中的至少一种与半纤维素酶的混合物，其中所述组合酶中半纤维素酶与漆酶和木素酶的总和的质量比为(1：8)-(1：1)，该组合酶的添加量为200-600ppm/吨绝干浆；对酶处理后的浆料进行磨浆处理。本发明还提供应用上述方法制得的浆料。本发明所述浆料的处理方法，可有效降低浆料中的纤维束含量。
Description
技术领域
本发明涉及一种浆料的处理方法及应用该处理方法制得的浆料。
背景技术
由于制浆工艺原因，机械浆与化学机械浆(化机浆)中均残存一定量的纤维束。纤维束的形成原因为：制备机械浆或化机浆的木片原料未经或仅经过少量化学品的预处理，没有对纤维胞间层木素等成份进行较深程度破坏，就进入后段机械磨浆，木片原料胞间层仍存在大量木素(由苯基丙烷单元构成的网状分子结构)，木素的存在使得纤维细胞聚集体具有稳固的结构，木片原料在后段磨浆过程中，由木素构成的胞间层难以被完全化破坏，因此浆料中会残留一定量的未被离解开的纤维聚合体，即纤维束。
纤维束的存在是影响浆料使用的主要问题之一。尤其是使用针叶材原料制备的浆料，其纤维束粗大、刚硬，此种浆料使用时极易在纸面形成凸起物，造成纸面不平整度；且此类纸张在后续加工时，如涂布时在成纸面易引起刮线，影响涂布运转和涂布纸品质。目前处理纤维束的方法主要为磨浆，但磨浆的方法对纤维束处理效果并不理想。通过精浆盘磨的机械剪切和摩擦，减小纤维束的尺寸来降低纤维束的影响。但因为纤维束自身特点与性质，常规精浆磨浆只能破碎纤维束(主要是切断，使其变短)，实际精浆过程不能进行高功率磨浆，因此精浆磨浆对纤维束破碎程度极为有限。如采用高功率重度磨浆，虽然可以对纤维束起到进一步碎解作用，但重度磨浆会造成主体纤维切断加剧，细小纤维含量增加过多，导致浆料滤水及部分强度受损，因此重度磨浆在实际生产过中可应用性并不高。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种有效降低造纸浆料中纤维束含量的的处理方法。
另外，还有必要提供应用上述方法制得的浆料。
一种造纸浆料的处理方法，其包括如下步骤：
提供未经磨浆的浆料；
磨浆前，添加组合酶于该浆料中对该浆料进行酶处理，该组合酶为漆酶和木素酶中的至少一种与半纤维素酶的混合物，其中所述组合酶中半纤维素酶与漆酶和木素酶的总和的质量比为(1：8)-(1：1)，该组合酶的添加量为200-600ppm/吨绝干浆；
对酶处理后的浆料进行磨浆处理。
一种应用上述方法处理获得的浆料，该浆料中含有的纤维束与浆料的绝干质量比低于0.1%。
本发明浆料的处理方法，在磨浆前采用组合酶对机械浆或化机浆进行酶处理，使浆料中纤维束表层的木素网状大分子结构及木素-碳水化合物(LCC)结构得以破坏，然后再将磨浆处理，使纤维束得以离解，可有效降低浆料中的纤维束含量。
具体实施方式
本发明较佳实施例的造纸浆料的处理方法，其包括如下步骤：
(1)提供浆料。
该浆料未经磨浆处理，具体可为机械浆、化学机械浆（化机浆）或化学浆，优选为纤维束含量较高的机械浆或化机浆。
(2)对浆料进行酶处理。
在磨浆前，添加组合酶于该浆料中对该浆料进行酶处理。添加组合酶时，该浆料的质量百分浓度为3%-7%，pH值为7-8，温度为30-60℃，以提供酶反应所需要的环境条件。组合酶的添加量为200-600ppm/吨绝干浆。酶处理时间为60-180min。
所述组合酶为漆酶和木素酶中的至少一种与半纤维素酶的混合物，其中所述组合酶中半纤维素酶与漆酶和木素酶的总和的质量比为(1：8)-(1：1)，优选为(1：5)-(1：2)。所述木素酶包括木素过氧化氢酶和锰过氧化物酶。
所述漆酶和木素酶的酶活均为1000-2000LAMU/g，半纤维素酶的酶活为1000-1500AXU/g。（注：LAMU/g、AXU/g为酶活单位及数据，不同类型的生物酶采用不同的底物标定酶活，所以单位不同。）
酶处理作用在于破坏浆料中纤维束表层的木素网状大分子结构及木素-碳水化合物(LC C)结构，同时酶处理还会对浆料主体纤维表面的残余木素也产生一定的降解作用，可在一定程度上提高浆料的结合强度。
(3)对酶处理后的浆料进行磨浆处理。
磨浆的目的在于对组合酶处理过的纤维束进行离解，酶处理后纤维束内部的木素大分子及LCC结构已遭到一定破坏的，木素对纤维束纤维起束缚和稳固作用大分子结构已濒临断裂，此时采用常规磨浆方式，借助机械磨浆的摩擦力和剪切力作用，纤维束将得到较好的离解，达到消除纤维束的作用。
所述磨浆的方式可为酶处理后的浆料单独磨浆，也可为酶处理后的浆料与其他浆料混合磨浆。如，化机浆与阔叶木化学浆（LBKP）及针叶木化学浆（NBKP）混合磨浆。
对浆料中的主体纤维而言，因酶处理时其表面木素已得到进一步破坏(漂白机械/化机浆表面木素在漂白过程中受到一定破坏)，其在磨浆时纤维表面更容易形成细纤维化，增加浆料纤维之间氢键结合的机会。
应用上述方法处理获得的造纸浆料，其含有的纤维束与浆料的绝干质量比低于0.1%。
本发明浆料的处理方法，在磨浆前采用组合酶对机械浆或化机浆进行酶处理，使浆料中纤维束表层的木素网状大分子结构及木素-碳水化合物(LCC)结构得以破坏，然后再将磨浆处理，使纤维束得以离解，可有效降低浆料中的纤维束含量。
下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
所处理浆料为NBCTMP浆（针叶木BCTMP浆），浆料质量百分浓度4.5%，浆料pH为7.8；酶处理条件为：漆酶100ppm，半纤维素酶100ppm，处理温度45℃，酶处理时间为120min；酶预处理后，浆料经瓦利打浆机轻磨，磨浆浓度为1.8%，将磨浆游离度磨至360ml到270ml。
对比例1
另，将未经酶处理的NBCTMP浆在同等条件下直接进行磨浆处理作为对比参照。
实施例2
所处理浆料为NBCTMP浆（针叶木BCTMP浆），浆料质量百分浓度为5%，浆料pH为7.5；酶处理条件为：漆酶150ppm，木素过氧化物酶150ppm，半纤维素酶80ppm，处理温度45℃，酶处理时间为90min；酶预处理后，NB C TMP浆与LB KP浆混合磨浆，浆料配比（20%NBCTMP+80%LBKP），磨浆浓度为1.8%，经瓦利打浆机将磨浆游离度磨至380ml到320ml。
对比例2
另，将未经酶处理的NBCTMP浆与LBKP浆（20%NBCTMP+80%LBKP）混合后在同等条件下直接进行磨浆处理作为对比参照。
实施例3
所处理浆料为NBCTMP浆（针叶木BCTMP浆），浆料质量百分浓度为5%，浆料pH为7.5；酶处理条件为：漆酶300ppm，木素过氧化物酶200ppm，半纤维素酶100ppm，处理温度50℃，酶处理时间为60min；酶预处理后，NBCTMP浆与NBKP浆混合磨浆，浆料配比（30%NBCTMP+70%NBKP），磨浆浓度为1.8%，经瓦利打浆机将磨浆游离度磨至400ml到350ml。
对比例3
另，将未经酶处理的NBCTMP浆与NBKP浆（30%NBCTMP+70%NBKP）混合后在同等条件下直接进行磨浆处理作为对比参照。
性能测试
实施例1-3、对比例1-3的实验参数如下表所示。
将实施例1-3、对比例1-3所制得的浆料进行纤维束(150μm以上纤维束)含量测定，测试结果如下表所示。
由上表可知：使用组合酶对浆料进行酶处理，可有效降低浆料中纤维束的含量。
另外，本领域技术人员还可在本发明权利要求公开的范围和精神内做其它形式和细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换等变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种造纸浆料的处理方法，其包括如下步骤：
提供未经磨浆的浆料；
磨浆前，添加组合酶于该浆料中对该浆料进行酶处理，该组合酶为漆酶和木素酶中的至少一种与半纤维素酶的混合物，其中所述组合酶中半纤维素酶与漆酶和木素酶的总和的质量比为(1：8)-(1：1)，该组合酶的添加量为200-600ppm/吨绝干浆；
对酶处理后的浆料进行磨浆处理。
2.如权利要求1所述的造纸浆料的处理方法，其特征在于：所述组合酶中半纤维素酶与漆酶和木素酶的总和的质量比为(1：5)-(1：2)。
3.如权利要求1所述的造纸浆料的处理方法，其特征在于：该浆料为机械浆、化学机械浆或化学浆。
4.如权利要求1所述的造纸浆料的处理方法，其特征在于：添加组合酶于浆料中时，浆料的质量百分浓度为3%-7%，pH值为7-8。
5.如权利要求1所述的造纸浆料的处理方法，其特征在于：所述酶处理温度为30-60℃，时间为60-180min。
6.如权利要求1所述的造纸浆料的处理方法，其特征在于：该木素酶包括木素过氧化氢酶和锰过氧化物酶。
7.如权利要求1所述的造纸浆料的处理方法，其特征在于：所述漆酶和木素酶的酶活均为1000-2000LAMU/g，半纤维素酶的酶活为1000-1500AXU/g。
8.如权利要求1所述的造纸浆料的处理方法，其特征在于：该磨浆的方式为酶处理后的浆料单独磨浆，或为酶处理后的浆料与其他浆料混合磨浆。
9.一种应用权利要求1-8中的任意一项所述方法处理获得的浆料，该浆料中含有的纤维束与浆料的绝干质量比低于0.1%。
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