CN103790062A - 复合酶提高废纸制浆过程中精筛效率的方法 - Google Patents

复合酶提高废纸制浆过程中精筛效率的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合酶提高废纸制浆过程中精筛效率的方法,所述方法包括以下步骤:(1)碎浆:将废纸和水加入到碎浆机中,同时加入复合酶和助剂,碎解得到一定浓度的纸浆;(2)精筛:将所述纸浆稀释后倒入精筛器中,启动精筛器,然后在精筛器下部收集滤渣;(3)称重:将所述滤渣用网包住并离心甩干后测其重量。本发明是在工厂精筛设备不变的情况下,使用复合酶和助剂改变浆体流变性能,调整相应工艺参数,不仅提高了精筛效率和纸浆质量,而且大大降低了工厂的经济成本。

Description

复合酶提高废纸制浆过程中精筛效率的方法
技术领域
本发明涉及造纸技术领域,特别是涉及一种运用复合酶和助剂提高废纸制浆过程中精筛效率的方法。
背景技术
随着人们环境保护意识的增强,以及造纸用的植物原料越来越短缺的现状,将废纸应用于制浆造纸中的比例越来越高。为了提高废纸在制浆造纸过程中的利用率,需要最大限度地回收利用废纸中纤维。精筛作为废纸制浆的重要环节越来越引起人们的高度重视,精筛的首要目的就是保留精华浆料但不扔掉好的纤维。实践表明,在废纸制浆过程中,精筛决定了废纸浆质量指标好坏。因此,筛选设备在制浆造纸行业中占有相当重要的地位,其使用效果直接影响成纸的质量,合理的精筛设备选型能降低成本。如何发挥精筛设备的重要作用,目前主要是从机械的角度或工艺参数上考虑众多,机械的角度上考虑,如:转子设计、缝筛设计、缝隙尺寸;工艺参数上考虑,如:流量、浓度、压力等;通过改变精筛缝隙、提高压力、降低浆浓度来提高精筛效率,但这样一来,工厂要付出较高的经济成本,而且,由于废纸浆的质量波动大,工艺参数不稳定,难以找到一种相对好的解决办法。通过改变浆体流变性能提高精筛效率的方法还未见报道。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种复合酶提高废纸制浆过程中精筛效率的方法,是在工厂精筛设备不变的情况下,通过改变浆体流变性能,调整相应工艺参数,不仅提高了精筛效率和纸浆质量,而且大大降低了工厂的经济成本。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:提供一种复合酶提高废纸制浆过程中精筛效率的方法,所述方法包括以下步骤:
(1)碎浆:将废纸和水加入到碎浆机中,同时加入复合酶和助剂,碎解得到一定浓度的纸浆;
(2)精筛:将所述纸浆稀释后倒入精筛器中,启动精筛器,然后在精筛器下部收集滤渣;
(3)称重:将所述滤渣用网包住并离心甩干后测其重量。
优选地,所述方法包括以下步骤:
(1)碎浆:将废纸和水加入到碎浆机中,同时加入0.01%~0.03%所述废纸重量的复合酶、0.03%~0.1%所述废纸重量的助剂,碎解8~10分钟,碎解温度为45~65℃,pH为5.0~8.0,得到一定浓度的纸浆;
(2)精筛:将所述纸浆稀释后倒入精筛器中,启动精筛器,然后在精筛器下部收集滤渣;
(3)称重:将所述滤渣用120目的网包住并离心甩干后测其重量。
优选地,所述方法包括以下步骤:
(1)碎浆:将废纸和水加入到碎浆机中,同时加入0.01%~0.03%所述废纸重量的复合酶、0.03%~0.1%所述废纸重量的助剂,碎解时间8分钟,碎解温度为55℃,pH为7.0,得到一定浓度的纸浆;
(2)精筛:将所述纸浆稀释后倒入精筛器中,启动精筛器,然后在精筛器下部收集滤渣;
(3)称重:将所述滤渣用120目的网包住并离心甩干后测其重量。
优选地,所述复合酶包括纤维素酶和淀粉酶,且加入或不加入脂肪酶和木聚糖酶。
更优选地,所述复合酶按重量计由以下成分组成:纤维素酶50%、丙二醇40%、淀粉酶10%。
最优选地,所述复合酶按重量计由以下成分组成:纤维素酶10%~30%、脂肪酶20%~40%、木聚糖酶20%~40%、淀粉酶10%~30%。
优选地,所述纤维素酶的酶活为2000U/g、脂肪酶的酶活为100000U/g、木聚糖酶的酶活为50000U/g、淀粉酶的酶活为4000U/g。
优选地,所述纤维素酶、脂肪酶、木聚糖酶和淀粉酶中的至少一种来源于动物、植物或微生物。
本发明的一个实施例中,所述助剂按重量计由以下成分组成:10%的聚醚、50%的松香脂、20%的三甲苯、20%的水。
本发明的另一个实施例中,所述助剂按重量计由以下成分组成:10%的PEG400、50%的生物柴油、20%的乙醇、20%的水。
本发明的又一个实施例中,所述助剂按重量计由以下成分组成:10%的吐温80、50%的矿油、20%的丙二醇、20%的水。。
本发明的有益效果是:区别于现有通过改变精筛缝隙、提高压力、降低浆浓度来提高精筛效率,导致工厂要付出较高的经济成本的情况,本发明是在工厂精筛设备不变的情况下,使用复合酶和助剂改变浆体流变性能,调整相应工艺参数,不仅提高了精筛效率和纸浆质量,而且大大降低了工厂的经济成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
1、碎浆:将300克旧杂志纸和3L水加入到碎浆机中,同时加入0.03克复合酶、0.09克助剂,碎解8分钟,碎解温度为45℃,pH为5.0,得到一定浓度的纸浆;复合酶由酶活为2000U/g的纤维素酶、酶活为100000U/g的脂肪酶、酶活为50000U/g的木聚糖酶和酶活为4000U/g的淀粉酶复配而成,按重量计,纤维素酶10%、脂肪酶40%、木聚糖酶20%、淀粉酶30%;助剂按重量计由以下成分组成:10%的吐温80、50%的矿油、20%的丙二醇、20%的水。
2、精筛:把纸浆放出并用5.7L水把残留在碎浆机中的纸浆冲出,搅拌充分后,分3次量取浆液,每次量取3L;用玻璃棒把量取的浆液边搅拌边倒入精筛器中,启动精筛器并开始计时,待滤液无成股流出时记下时间,同时从精筛器下部收集滤渣;
3、称重:将滤渣用120目的网包住并离心甩干后测其重量。
pH设置为6.0、7.0、8.0,分别重复上述实验。
温度设为50℃、55℃、60℃、65℃,再分别重复上述实验。
每个温度、pH条件下的实验结果取平均值,结果见表1。
表1旧杂志纸制浆过程中的精筛时间及滤渣(固化物)质量
Figure BDA00002349162600041
实施例2
1、碎浆:将300克旧箱板纸和3L水加入到碎浆机中,同时加入0.05克复合酶、0.15克助剂,碎解8分钟,碎解温度为45℃,pH为5.0,得到一定浓度的纸浆;复合酶由酶活为2000U/g的纤维素酶、酶活为100000U/g的脂肪酶、酶活为50000U/g的木聚糖酶和酶活为4000U/g的淀粉酶复配而成,按重量计,纤维素酶30%、脂肪酶20%、木聚糖酶40%、淀粉酶10%;助剂按重量计由以下成分组成:聚醚10%、松香脂50%、三甲苯20%、水20%。
2、精筛:把纸浆放出并用5.7L水把残留在碎浆机中的纸浆冲出,搅拌充分后,分3次量取浆液,每次量取3L;用玻璃棒把量取的浆液边搅拌边倒入精筛器中,启动精筛器并开始计时,待滤液无成股流出时记下时间,同时从精筛器下部收集滤渣;
3、称重:将滤渣用120目的网包住并离心甩干后测其重量。
pH设置为6.0、7.0、8.0,分别重复上述实验。
温度设为50℃、55℃、60℃、65℃,再分别重复上述实验。
每个温度、pH条件下的实验结果取平均值,结果见表2。
表2旧箱板纸制浆过程中的精筛时间及滤渣(固化物)质量
Figure BDA00002349162600051
实施例3
1、碎浆:将300克旧报纸和3L水加入到碎浆机中,同时加入0.06克复合酶、0.2克助剂,碎解8分钟,碎解温度为45℃,pH为5.0,得到一定浓度的纸浆;复合酶由酶活为2000U/g的纤维素酶、酶活为100000U/g的脂肪酶、酶活为50000U/g的木聚糖酶和酶活为4000U/g的淀粉酶复配而成,按重量计,纤维素酶30%、脂肪酶40%、木聚糖酶20%、淀粉酶10%;助剂按重量计由以下成分组成:聚醚10%、松香脂50%、三甲苯20%、水20%。
2、精筛:把纸浆放出并用5.7L水把残留在碎浆机中的纸浆冲出,搅拌充分后,分3次量取浆液,每次量取3L;用玻璃棒把量取的浆液边搅拌边倒入精筛器中,启动精筛器并开始计时,待滤液无成股流出时记下时间,同时从精筛器下部收集滤渣;
3、称重:将滤渣用120目的网包住并离心甩干后测其重量。
pH设置为6.0、7.0、8.0,分别重复上述实验。
温度设为50℃、55℃、60℃、65℃,再分别重复上述实验。
每个温度、pH条件下的实验结果取平均值,结果见表3。
表3旧报纸制浆过程中的精筛时间及滤渣(固化物)质量
Figure BDA00002349162600061
实施例4
1、碎浆:将300克牛卡纸和3L水加入到碎浆机中,同时加入0.07克复合酶、0.25克助剂,碎解8分钟,碎解温度为45℃,pH为5.0,得到一定浓度的纸浆;复合酶由酶活为2000U/g的纤维素酶、酶活为100000U/g的脂肪酶、酶活为50000U/g的木聚糖酶和酶活为4000U/g的淀粉酶复配而成,按重量计,纤维素酶20%、脂肪酶30%、木聚糖酶30%、淀粉酶20%;助剂按重量计由以下成分组成:10%的PEG400、50%的生物柴油、20%的乙醇、20%的水。
2、精筛:把纸浆放出并用5.7L水把残留在碎浆机中的纸浆冲出,搅拌充分后,分3次量取浆液,每次量取3L;用玻璃棒把量取的浆液边搅拌边倒入精筛器中,启动精筛器并开始计时,待滤液无成股流出时记下时间,同时从精筛器下部收集滤渣;
3、称重:将滤渣用120目的网包住并离心甩干后测其重量。
pH设置为6.0、7.0、8.0,分别重复上述实验。
温度设为50℃、55℃、60℃、65℃,再分别重复上述实验。
每个温度、pH条件下的实验结果取平均值,结果见表4。
表4牛卡纸制浆过程中的精筛时间及滤渣(固化物)质量
Figure BDA00002349162600071
实施例5
1、碎浆:将300克旧书本纸和3L水加入到碎浆机中,同时加入0.09克复合酶、0.3克助剂,碎解8分钟,碎解温度为45℃,pH为5.0,得到一定浓度的纸浆;复合酶由酶活为2000U/g的纤维素酶、酶活为4000U/g的淀粉酶和丙二醇复配而成,按重量计,纤维素酶50%、淀粉酶10%、丙二醇40%;助剂按重量计由以下成分组成:10%的聚醚、50%的松香脂、20%的三甲苯、20%的水。
2、精筛:把纸浆放出并用5.7L水把残留在碎浆机中的纸浆冲出,搅拌充分后,分3次量取浆液,每次量取3L;用玻璃棒把量取的浆液边搅拌边倒入精筛器中,启动精筛器并开始计时,待滤液无成股流出时记下时间,同时从精筛器下部收集滤渣;
3、称重:将滤渣用120目的网包住并离心甩干后测其重量。
pH设置为6.0、7.0、8.0,分别重复上述实验。
温度设为50℃、55℃、60℃、65℃,再分别重复上述实验。
每个温度、pH条件下的实验结果取平均值,结果见表5。
表5旧书本纸制浆过程中的精筛时间及滤渣(固化物)质量
Figure BDA00002349162600081
比较例1
1、碎浆:将300克旧杂志纸和3L水加入到碎浆机中,碎解时间8分钟,碎解温度为55℃,pH为7.0,得到一定浓度的纸浆;
2、精筛:把纸浆放出并用5.7L水把残留在碎浆机中的纸浆冲出,搅拌充分后,分3次量取浆液,每次量取3L;用玻璃棒把量取的浆液边搅拌边倒入精筛器中,启动精筛器并开始计时,待滤液无成股流出时记下时间,同时从精筛器下部收集滤渣;
3、称重:将滤渣用120目的网包住并离心甩干后测其重量。
实验结果取平均值,结果为:精筛时间1335s,滤渣(固化物)质量86.56g。
由实施例1与比较例1可知,精筛时间节省339s~523s,精筛效率提高34%~64%;固化物质量提高2.97g~8.45g,固化物质量提高3.4%~9.8%。
比较例2
1、碎浆:将300克旧箱板纸和3L水加入到碎浆机中,碎解时间8分钟,碎解温度为55℃,pH为7.0,得到一定浓度的纸浆;
2、精筛:把纸浆放出并用5.7L水把残留在碎浆机中的纸浆冲出,搅拌充分后,分3次量取浆液,每次量取3L;用玻璃棒把量取的浆液边搅拌边倒入精筛器中,启动精筛器并开始计时,待滤液无成股流出时记下时间,同时从精筛器下部收集滤渣;
3、称重:将滤渣用120目的网包住并离心甩干后测其重量。
实验结果取平均值,结果为:精筛时间1387s,滤渣(固化物)质量86.18g。
由实施例2与比较例2可知,精筛时间节省293s~484s,精筛效率提高27%~54%;固化物质量提高2.23g~7.53g,固化物质量提高3.6%~8.7%。
比较例3
1、碎浆:将300克旧报纸和3L水加入到碎浆机中,碎解时间8分钟,碎解温度为55℃,pH为7.0,得到一定浓度的纸浆;
2、精筛:把纸浆放出并用5.7L水把残留在碎浆机中的纸浆冲出,搅拌充分后,分3次量取浆液,每次量取3L;用玻璃棒把量取的浆液边搅拌边倒入精筛器中,启动精筛器并开始计时,待滤液无成股流出时记下时间,同时从精筛器下部收集滤渣;
3、称重:将滤渣用120目的网包住并离心甩干后测其重量。
实验结果取平均值,结果为:精筛时间1230s,滤渣(固化物)质量86.80g。
由实施例3与比较例3可知,精筛时间节省240s~426s,精筛效率提高24%~53%;固化物质量提高3.14g~8.52g,固化物质量提高3.6%~9.8%。
比较例4
1、碎浆:将300克牛卡纸和3L水加入到碎浆机中,碎解时间8分钟,碎解温度为55℃,pH为7.0,得到一定浓度的纸浆;
2、精筛:把纸浆放出并用5.7L水把残留在碎浆机中的纸浆冲出,搅拌充分后,分3次量取浆液,每次量取3L;用玻璃棒把量取的浆液边搅拌边倒入精筛器中,启动精筛器并开始计时,待滤液无成股流出时记下时间,同时从精筛器下部收集滤渣;
3、称重:将滤渣用120目的网包住并离心甩干后测其重量。
实验结果取平均值,结果为:精筛时间1356s,滤渣(固化物)质量86.34g。
由实施例4与比较例4可知,精筛时间节省267s~459s,精筛效率提高24%~51%;固化物质量提高1.68g~7.55g,固化物质量提高1.9%~8.7%。
比较例5
1、碎浆:将300克旧书本纸和3L水加入到碎浆机中,碎解时间8分钟,碎解温度为55℃,pH为7.0,得到一定浓度的纸浆;
2、精筛:把纸浆放出并用5.7L水把残留在碎浆机中的纸浆冲出,搅拌充分后,分3次量取浆液,每次量取3L;用玻璃棒把量取的浆液边搅拌边倒入精筛器中,启动精筛器并开始计时,待滤液无成股流出时记下时间,同时从精筛器下部收集滤渣;
3、称重:将滤渣用120目的网包住并离心甩干后测其重量。
实验结果取平均值,结果为:精筛时间1225s,滤渣(固化物)质量86.95g。
由实施例5与比较例5可知,精筛时间节省238s~424s,精筛效率提高24%~53%;固化物质量提高3.17g~8.83g,固化物质量提高3.6%~10%。
尽管本发明的具体实施方式已经得到详细的描述,本领域技术人员将会理解,根据已经公开的所有教导,可以对那些细节进行各种修改和替换,这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的全部范围由所附权利要求及其任何等同物给出。

Claims (10)

1.一种复合酶提高废纸制浆过程中精筛效率的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)碎浆:将废纸和水加入到碎浆机中,同时加入复合酶和助剂,碎解得到一定浓度的纸浆;
(2)精筛:将所述纸浆稀释后倒入精筛器中,启动精筛器,然后在精筛器下部收集滤渣;
(3)称重:将所述滤渣用网包住并离心甩干后测其重量。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)碎浆:将废纸和水加入到碎浆机中,同时加入0.01%~0.03%所述废纸重量的复合酶、0.03%~0.1%所述废纸重量的助剂,碎解8~10分钟,碎解温度为45~65℃,pH为5.0~8.0,得到一定浓度的纸浆;
(2)精筛:将所述纸浆稀释后倒入精筛器中,启动精筛器,然后在精筛器下部收集滤渣;
(3)称重:将所述滤渣用120目的网包住并离心甩干后测其重量。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)碎浆:将废纸和水加入到碎浆机中,同时加入0.01%~0.03%所述废纸重量的复合酶、0.03%~0.1%所述废纸重量的助剂,碎解8分钟,碎解温度为55℃,pH为7.0,得到一定浓度的纸浆;
(2)精筛:将所述纸浆稀释后倒入精筛器中,启动精筛器,然后在精筛器下部收集滤渣;
(3)称重:将所述滤渣用120目的网包住并离心甩干后测其重量。
4.如权利要求1~3任一项所述的方法,其特征在于,所述复合酶包括纤维素酶和淀粉酶,且加入或不加入脂肪酶和木聚糖酶。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述复合酶按重量计由以下成分组成:纤维素酶50%、丙二醇40%、淀粉酶10%。
6.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述复合酶按重量计由以下成分组成:纤维素酶10%~30%、脂肪酶20%~40%、木聚糖酶20%~40%、淀粉酶10%~30%。
7.如权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述纤维素酶的酶活为2000U/g、脂肪酶的酶活为100000U/g、木聚糖酶的酶活为50000U/g、淀粉酶的酶活为4000U/g。
8.如权利要求1~3任一项所述的方法,其特征在于,所述助剂按重量计由以下成分组成:10%的聚醚、50%的松香脂、20%的三甲苯、20%的水。
9.如权利要求1~3任一项所述的方法,其特征在于,所述助剂按重量计由以下成分组成:10%的PEG400、50%的生物柴油、20%的乙醇、20%的水。
10.如权利要求1~3任一项所述的方法,其特征在于,所述助剂按重量计由以下成分组成:10%的吐温80、50%的矿油、20%的丙二醇、20%的水。
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CN108004223A (zh) * 2017-11-28 2018-05-08 嘉兴温华环保科技有限公司 一种用于废纸造纸工艺的复合酶制剂及制备方法

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