CN103835174A - 湿强废纸的制浆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种湿强废纸的制浆方法,包括如下步骤:将湿强废纸放入水中,混合均匀后,得废纸浆料;调节废纸浆料的pH为3-10,添加生物酶进行酶解,得酶解浆料;所述生物酶的添加量为:每吨湿强废纸中添加生物酶0.05-20kg;所述酶解的温度为20-80℃;所述酶解的时间为2-600min;将酶解浆料于碎浆机中进行碎浆,得纸浆。本发明利用生物酶选择性地降解湿强剂,破坏湿强剂与纤维间的联合,加速纤维润涨,提高碎浆效率和纤维得率;制浆方法绿色安全,只需加入生物酶;生产过程中的废水均可循环使用,不外排,无环境污染问题;采用本发明制得的纸浆可显著提高纸张的质量和抄纸的效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种废纸的制浆方法,特别涉及一种湿强废纸的制浆方法。
背景技术
随着全球森林资源的不断消耗,以树木为原料生产的木浆变得越来越紧缺,废纸的回收利用已经成为全球的通用做法。为了增加纸产品的强度,特别是在潮湿的环境中能保持足够的强度,通常会造纸过程中加入一些增加纸张强度的湿强剂和干强剂。
目前,造纸使用的湿强剂有脲醛树脂(UF)及其改性产品、三聚氰胺甲醛树脂(MF)及其改性产品和聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)及其改性产品。由于现在的造纸主要是在中碱性条件下进行,而三聚氰胺甲醛树脂(MF)和脲醛树脂(UF)只能在酸性条件下使用,且含有甲醛成分,对人体有害而不能被大量使用,因此对他们的应用在逐渐降低。目前世界上应用最多的湿强剂是聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)。聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)产品的合成分两步完成,第一步:由二乙烯三胺的伯胺基与已二酸的羧基反应生成线型聚酰胺分子;第二步:聚酰胺分子中仲胺基与环氧氯丙烷的交联反应。因此,PAE湿强剂处理过的纤维表面含有很多的酰胺官能团。
目前市场上回收到的废纸中,干/湿强纸往往占有相当大的比例,尤其一些特种的干/湿强纸,如钞票纸、证券纸、食品纸以及包装纸等,这些纸中含有大量的干强剂和湿强剂,这些废纸难润湿,难以在普通的碎浆过程中得到良好的解离,给废纸的回收利用带来很大的困难。
纸厂如果采用常规的废纸碎浆工艺处理这类废纸,不易碎解成浆料,成浆得率只有20%左右,大量的纤维被浪费。而采用传统的蒸煮方法,需要在高碱性条件下进行处理,在蒸煮过程中纤维降解严重,成浆得率只能在60-65%之间,最为严重的是蒸煮过程会产生大量的黑液,每吨浆料产生的黑液约为3m3,COD含量高达25000-35000mg/L,严重污染环境。针对以上问题,市场上出现了解离化学药品,但目前的解离化学药品通常是在强酸或者强碱性的条件下,加入强氧化剂(例如次氯酸钠)等进行干/湿强纸氧化降解的处理,这些方法普遍成浆得率并没有得到有效提高,同时碱性/酸性处理会溶出很多的COD,污水处理难度较大。使用次氯酸钠,还会产生可吸收有机卤素(AOX)废水,目前欧美国家已经限制了次氯酸钠的使用。
为了更好地解决湿强废纸回收的问题,中国专利申请公开号CN101294360A,公开日2008-10-29,描述一种湿强解离剂,其组分包括23-37wt%的表面活性剂和无机物,各组分的比例(重量百分比)为:5-8%渗透剂JFC,8-12%硫酸,8-12%硫酸铝,2.5-5.0%氯化锌,其余为水。美国专利US2,873,313,US3,658,640,US5,447,602,US5,593,543,US5,674,358,US5,718,837,US5,904,808和US5,972,164,美国专利申请公开号US2007/0062661A1,PCT专利申请公开号WO01/23665A1公开了各种超氧化物/过氧化物等强氧化剂单独或者与其他化学剂的组合物来增加湿强废纸的碎浆,例如,用过二硫酸盐(M2S2O8)和过一硫酸钾三聚盐(2KHSO5·KHSO4·K2SO4)处理湿强废纸,改善制浆效率。但是,在中性或碱性制浆工艺条件下,这类化学剂用于未漂白的湿强纸(例如OCC)的效果不佳,且对纤维有损伤。此外,这类化学品对人体和设备具有极强的腐蚀性,不仅对设备的要求高,投资大,还对使用的人员有安全隐患。
发明内容
基于此,有必要针对现有技术存在的环境污染严重、排渣量多、碎解时间长、纤维回收率低、碎浆能耗大的问题,提供一种湿强废纸的制浆方法。
解决上述技术问题的技术方案如下:
一种湿强废纸的制浆方法,包括如下步骤:
(1)将湿强废纸放入水中,混合均匀后,得废纸浆料;所述的水与湿强废纸的重量份配比为1:0.01-0.2;
(2)调节步骤(1)所得的废纸浆料的pH为3-10,并于废纸浆料中添加生物酶进行酶解,得酶解浆料;所述的生物酶的添加量为:每吨湿强废纸中添加生物酶0.05-20kg;所述的生物酶为水解酶和/或氧化酶;所述的酶解温度为20-80℃,时间为2-600min;所述的生物酶通过水解和/或者氧化反应分解废纸中的湿强化学剂,打破纤维与湿强剂之间的连接,让水和碎浆化学品能快速渗透到纤维之中,使纤维膨胀,增加碎浆效率。经过生物酶处理后,废纸只需要借助碎浆机适当的机械作用,进一步碎解已经软化的湿强纸,提高制浆得率。最后通过筛选除去杂质,就可以得到成品的浆料。
(3)将步骤(2)所得的酶解浆料于碎浆机中进行碎浆,得纸浆。
在其中一些实施例中,步骤(1)所述的水与湿强废纸的重量份配比为1:0.05-0.15;步骤(2)所述的生物酶的添加量为:每吨湿强废纸中添加生物酶0.1-5kg;步骤(2)所述的酶解温度为40-60℃,时间为5-130min。
在其中一些实施例中,步骤(2)所述的水解酶为蛋白酶、酰胺酶、腈水合酶、腈水解酶、酯酶、淀粉酶、纤维素酶、果胶酶的一种或一种以上的混合物;步骤(2)所述的氧化酶为漆酶、木质素过氧化酶和锰过氧化酶的一种或两种的混合物。
在其中一些实施例中,步骤(2)所述的水解酶为酰胺酶、腈水解酶、酯酶、纤维素酶的一种或一种以上的混合物。
在其中一些实施例中,所述的水解酶为酯酶;所述酯酶为脂肪酶和/或角质酶。
在其中一些实施例中,所述的水解酶为酰胺酶、腈水解酶;所述酰胺酶为聚酰胺酶。
在其中一些实施例中,步骤(2)所述的水解酶为重量份配比为0.4-0.6:7.5-8.5:1-2的腈水解酶:聚酰胺酶:酯酶。
在其中一些实施例中,步骤(2)所述的生物酶为水解酶和氧化酶,且水解酶和氧化酶的重量份配比为1:0.04-10。
在其中一些实施例中,步骤(2)所述的水解酶和氧化酶的重量份配比为1:0.04-2。
在其中一些实施例中,步骤(2)所述的水解酶和氧化酶为重量份配比为1-2:7.5-8.5:0.4-0.6的腈水解酶:聚酰胺酶:漆酶。
本发明一种湿强废纸的制浆方法具有以下优点和有益效果:
(1)本发明利用生物酶选择性地降解湿强剂,破坏湿强剂与纤维之间的联合,增加水在湿强废纸中的渗透,从而加速纤维润涨,降低离解时间。
(2)本发明经酶解获得的酶解浆料,只需碎浆机适当的机械作用,即可碎解已经软化的湿强废纸,后经筛选除去杂质,即得纸浆,该方法可显著提高碎浆效率和纤维的回收率。
(3)本发明所述的制浆方法绿色安全,只需加入生物酶,不需加入其他化学药品;整个生产过程中的废水均可循环使用,不外排,彻底解决了传统处理方式环境污染的问题。
(4)采用本发明制得的纸浆可显著提高纸张的质量和抄纸的效率。
附图说明
图1为实施例4中对照组和试验组的碎浆的排渣情况对比图;
图2是实施例4中对照组和试验组的碎浆的纤维回收率对比图;
图3是实施例4中对照组和试验组的碎浆的能耗对比图;
图4是实施例4中对照组和试验组的碎浆的浆料叩解度和湿重对比图;
图5是实施例4中对照组和试验组的碎浆的纸张耐折度对比图。
具体实施方式
本发明涉及的生物酶是指所有能够与湿强化学剂进行化学反应,从而改变湿强剂和湿强剂处理过的纤维性质的生物酶,包括水解酶和氧化酶。所述水解酶包括蛋白酶、腈水合酶、酰胺酶、淀粉酶、果胶酶和角质酶,所述氧化酶包括漆酶、木质素过氧化酶和锰过氧化酶。
湿强废纸(Wet-strength Wastepaper),本发明中的“湿强废纸”是指废纸含一种或多种在原造纸过程中添加的用于提高湿强度、干强度、防潮的化学助剂,包括用于提高湿强度的湿强剂(wet-strength)和干强剂(dry-strength),以及用于抗水防潮的施胶剂(sizing)和涂蜡(coating)。
蛋白酶(Protease,Proteinase,Proteolytic Enzyme),本发明中的蛋白酶是指催化蛋白质中肽键水解的酶。根据酶的活性中心起催化作用的基团属性,蛋白酶可分为:丝氨酸蛋白酶、苏氨酸蛋白酶、巯基蛋白酶、金属蛋白酶和天冬氨酸蛋白酶等。
丝氨酸蛋白酶(Serine proteases,Serine Endopeptidases),本发明中的丝氨酸蛋白酶是一个蛋白酶家族,它们的作用是断裂大分子蛋白质中的肽键,使之成为小分子蛋白质。其激活是通过活性中心一组氨基酸残基变化实现的,它们之中一定有一个是丝氨酸。
酰胺酶(Amidase),本发明中的酰胺酶是指以含碳-氮(C-N)键为底物的水解酶,其底物包括酰胺(amide)、脒胺(Amidine)以及其它的CN的物质。具体地,所述酰胺酶包括脂肪酰胺酶(aliphatic amidase,EC3.5.1)、芳香酰胺酶(aromatic amidase,EC3.5.2),脂肪脒胺酶(aliphatic amidinase,EC3.5.3)、芳香脒胺酶(aromatic amidinase,EC3.5.4)、腈水解酶(EC3.5.5)等。更具体地,酰胺酶有分成两个小族(Sub-families),即E.C.3.5.1.1~3.5.1.77和E.C.3.5.2.1~3.5.2.14。他们是能催化酰胺化合物的水解,产生羧酸和氨(或者胺)的水解酶的总称,其反应式为:RCONHR′+H2O→RCOOH+NH2R′。前者代表天门冬酰胺酶(asparaginase,EC3.5.1.1)和尿酶(urease,EC3.5.1.5);后者代表内酰胺酶(β-lactamase,EC3.5.2.6)和肌酸酰胺酶(creatininase,EC3.5.2.10)。优选地,本发明的酰胺酶是指具有对聚酰胺(polyamide)为底物有水解作用的聚酰胺酶,其一级结构(氨基酸/肽结构顺序)与文献美国专利US6,180,388,US6,124,592和美国专利申请公开书US2004/0106165A1有至少50%同源程度。
腈水解酶(Nitrilase,Nitrile hydrolase,aminohydrolase;EC3551),本发明的腈水解酶是指催化腈的水解成羧酸和氨,而不会形成的酰胺中间体的水解酶。腈水解酶是α-螺旋和β-片组成的多肽,有262的长度和它的结构的残基。腈水解酶主要来源包括Rhodococcus.rhodochrous PA234,AlcaligenesfaecalisATCC8750,Rhodococcus rhodochrous K22,Alcaligenes faecalis JM3,Rhodococcus NCTMB11216,Acinetobacter sp.AK226,Nocardia rhodochrous。
腈水合酶(Nitrile Hydratase,EC4.2.1.84),本发明中的腈水合酶是指可催化多种腈化合物水解生成酰胺的酶,然后酰胺在酰胺酶(Amidase)的作用下,进一步转化生成羧酸及氨气或胺。腈水合酶由a、b两个亚单位组成,这两个亚单位形成牢固的杂二聚体(ab)2,含有铁或钴离子,这些金属离子与a亚单位结合形成位于a、b的交界处的活性中心,根据所含的金属离子不同,将微生物NHase分为Fe-NHase和Co-NHase两类。不同来源的NHase的分子量有很大差别,因此,也可将它们分为高分子量腈水合酶(简称H-NHase)和低分子量腈水合酶(简称L-NHase)。微生物菌株Rhodococcs rhodoch rous J1能同时产生H-NHase(520KDa)和L-NHase(130KDa)。虽然这两种酶都可催化腈水解,但它们的亚单位、生物合成调节及基因表达差异甚大,因而呈现出不同的物理化学特性和底物专一性。如H-NHase对脂肪族腈有较好的专一性,而L-NHase对芳香族腈有极高的转化性。腈水合酶在微生物中分布广泛,已报道的产生腈水合酶的微生物有Rhodococcus sp.AJ270、Rhodococcus SP361、Rhodococcus equiTG328、Rhodococcus sp.C3II、Rhodococcus erythropolis MP50、Agrobacteriumtumef aciens d3、Pseudomonas putida NRRL218668、Rhodococcus sp.NC IMB1221、Rhodococcus sp.DSM11397、Rhodococcus sp.N2771,R.chlororaphis B23、Bacillu sp allidus Dac521、B revibacterium sp.R312及Rhodococcs.rhodochrousJ1。
酯酶(Esterase),本发明所述酯酶是指在水分子的参与下,将酯类化合物水解成酸类和醇类化合物的酶,其化学反应为:酯+H2O→酸+醇。所述酯酶包括:乙酰酯酶(Acetylesterase,EC3.1.1.6),果胶酶(Pectinesterase,EC3.1.1.11),硫酯酶(Thioester Hydrolase,EC3.1.2:),单磷脂酶(Phosphoric monoesterhydrolases,Phosphatase,EC3.1.3.x)水解单磷脂生成磷酸和醇,双磷脂酶(Phosphoric diester hydrolases,EC3.1.4:),三磷脂酶(Triphosphoric monoesterhydrolases,EC3.1.5:)。
脂肪酶(Lipase,EC3.1.3.3),本发明的脂肪酶是指催化脂肪水解生成脂肪酸、甘油和甘油单酯或二酯的酶,是酯酶的一种。
角质酶(Cutinase,EC3.1.1.74),本发明所述角质酶是一种α/β水解酶,属于丝氨酸酯酶。可以降解角质并产生大量脂肪酸单体。角质酶既可以催化水解不溶性多聚体植物角质的酯键,也可以作用于其它长链、短链脂肪酸酯、乳化的甘油三酯和可溶性的合成酯等,是一种多功能裂解酶。
漆酶(Laccase,EC1.10.3.2),本发明的漆酶是指一种含铜多酚氧化酶(polyphenol oxidases,PPO),其蛋白分子中通常由500个氨基酸单一多肽组成并含有四个铜离子,分子量在60-390kDa之间。它通过获得O2催化邻对苯二酚、多酚、对苯二胺等物质的氧化,使之生成相应的苯醌和水。
木质素过氧化酶(Lignin Peroxidase,EC1.11.1.14),本发明中的木质素过氧化酶是指一种能通过过氧化氢(H2O2)将木质素基本组成物氧化的酶。
锰过氧化酶(Manganese Peroxidase,EC1.11.1.13),本发明中的锰过氧化酶是指可催化如下化学反应的酶:
本发明涉及使用上述的生物酶处理湿强废纸以破坏废纸中的湿强化学剂与纤维之间的连接,让水和碎浆化学品能快速渗透到纤维之中,使纤维膨胀,增加碎浆效率。具体实施方法为,将上述生物酶或者以上述生物酶为主要有效成分的其他制剂与废纸在反应器或者碎浆机混合酶解,然后进行碎浆。
结合下述实施例详细阐述本发明。
实施例1不同酶对湿强废纸完全碎解时间的影响
(一)试验材料
废纸:广东江门某生活用纸纸厂的损纸,含1-5%聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE)湿强剂;
生物酶:
1.酰胺酶和腈水解酶:购自美国SigmaAldrich公司(St.Louis,MO),其源自Pseudomonas aeruginosa,重组后在E.Coli表达;
2.丝氨酸蛋白酶:产自广州瑞辰盛达生物技术有限公司;聚能酶TM试验产品WS-8001,其源自芽孢杆菌(Bacillus),活性为3U/g蛋白;
3.酰胺酶:产自广州瑞辰盛达生物技术有限公司;聚能酶TM试验产品WS-8002为源自乳酸杆菌(Lactobacillus)的多种生物酶,主要为聚酰胺酶(polyamidase);其聚酰胺酶活性按照文献(Heumann等,Biotechnology&Bioengineering,2009,102,1003-1011)所述方法测定为1.1U/g。
4.脂肪酶/酯酶:产自广州瑞辰盛达生物技术有限公司;洁净酶TM产品SC-3000为源自黑曲霉菌(Aspergillus)的脂肪酶和酯酶,重组后在E.Coli表达,对反应底物甘油三酯和乙酸乙酯的相对活性比10~3之间;
氧化酶:
5.漆酶:购自美国杜邦公司的Genencor分公司,其产品名称为PrimaGreenEcoFade LT100,含有漆酶反应所需的介质;
复合酶:
6.组合酶1:腈水解酶:酰胺酶(聚能酶TMWS-8002):酯酶(洁净酶TMSC-3000)的重量份配比为0.5:2:7.5;:
7.组合酶2:腈水解酶:酰胺酶(聚能酶TMWS-8002):漆酶的重量份配比为0.5:5:4.5;
8.组合酶3:腈水解酶:酰胺酶(聚能酶TMWS-8002):酯酶(洁净酶TMSC-3000)的重量份配比为0.5:8:1.5;
9.组合酶4:腈水解酶:酰胺酶(聚能酶TMWS-8002):漆酶的重量份配比为1.5:8:0.5;
(二)制浆方法的具体步骤如下:
(1)将废纸剪裁成宽约3-5cm的长条,并放入温度为50℃水中,搅拌混合,得废纸浆料;其中,废纸180g,水1200g;
(2)调节步骤(1)所得的废纸浆料的温度为50℃,pH为7-8.6,加入生物酶(参见表1),搅拌2min混匀,停止,保持50℃酶解60min,得酶解浆料;
(3)将步骤(2)所得的酶解浆料进行碎浆,得纸浆。在碎浆过程中,每隔5min,按常规取出一定量的浆,放入1000ml水,搅拌均匀后,仔细观察并计量细小浆片(或“浆点”),当细小浆片的总数小于5个时,视为完全解离,其打浆时间为“湿强废纸完全碎解时间”。
(4)将步骤(3)所得的纸浆进行筛选,除去杂物和污物,即可。
表1对比不同生物酶对湿强废纸碎解时间的影响
表1为各种不同的湿强降解生物酶对湿强废纸碎解时间影响的结果;从表中可知,未经生物酶处理,湿强废纸完全解离需要将近120分钟;经生物酶处理之后,废纸碎解的效率明显提高,湿强解离时间降低到40-100分钟;具体来说,上述各酶酶解湿强废纸,随着酶浓度增大碎解时间显著缩短。
实施例2对比分析添加不同量的酰胺酶,淋膜垃圾量、有效纤维的回收率及细小纤维的得率
(一)试验材料
废纸:淋膜高湿强的食品包装纸;
酰胺酶:产自广州瑞辰盛达生物技术有限公司;聚能酶TM试验产品WS-8002为源自乳酸杆菌(Lactobacillus)的多种生物酶,主要为聚酰胺酶(polyamidase),其聚酰胺酶活性按照文献(Heumann等,Biotechnology&Bioengineering,2009,102,1003-1011)所述方法测定为1.1U/g。
(二)制浆方法的具体步骤如下:
(1)将废纸剪裁成宽约3×3cm的方块,并放入温度为40℃水中,搅拌混合,得废纸浆料;其中,废纸的浓度为20%;
(2)调节步骤(1)所述废纸浆料的温度为40℃,pH为7-8,按照废纸的重量添加酰胺酶(参见表2),搅拌2min混匀,停止,保持40℃酶解550min,得酶解浆料;
(3)将步骤(2)所得的酶解浆料进行碎浆30min,得纸浆。
(4)将步骤(3)所得的纸浆进行筛选,经过10和150目的网筛进行筛分,大于10目的则尚未散开,而通过150目的为细小纤维则流失,有效纤维得率为10~150目之间的组分,每个组分在烘干之后称重,然后计算淋膜垃圾量、有效纤维的回收率及细小纤维的得率。
表2添加不同量的酰胺酶对淋膜垃圾量、有效纤维的回收率和细小纤维得率的影响
生物酶用量(kg/T) | 淋膜垃圾量(%) | 有效纤维回收(%) | 细小纤维(<150目) |
0 | 51.7 | 44.7 | 3.6 |
0.05 | 48.8 | 48.4 | 2.8 |
0.1 | 44.8 | 50.4 | 4.8 |
1 | 40.1 | 55.7 | 4.2 |
2 | 35.5 | 57.5 | 7.0 |
5 | 17.9 | 72.5 | 9.7 |
20 | 15.1 | 73.2 | 11.7 |
表2为不同用量的酰胺酶处理淋膜高湿强的食品包装纸的淋膜垃圾量、有效纤维的回收率和细小纤维得率的影响结果,从表中可知:未经酰胺酶处理的食品包装纸,仍有超过50%未能散开分离;酰胺酶处理后,湿强废纸的碎解效率明显提高,并且当酰胺酶的用量在0.05-5kg/t范围内时,碎解效率随着生物酶的用量的增加而显著提高,且基本是淋膜和废纸完全解离,但当用量超过5kg/t时,碎解效率随着生物酶的用量的增加而略有提高。
实施例3对比分析添加片碱(对照组)和生物酶(试验组)对碎解时间和纸张的影响
生产中为提高擦手纸的强度,特别是挺度,需加入大量的湿强剂。由于高湿强剂的存在,其断纸/损纸的碎浆极端困难,即使延长碎浆时间,仍然含有大量的浆块,需要高温碎浆(75℃)并加入大量的烧碱和次氯酸钠(每吨废纸需添加20-100公斤)。
(一)试验材料
废纸:擦手纸;
酰胺酶:产自广州瑞辰盛达生物技术有限公司;聚能酶TM试验产品WS-8002为源自乳酸杆菌(Lactobacillus)的多种生物酶,主要为聚酰胺酶(polyamidase),其聚酰胺酶活性按照文献(Heumann等,Biotechnology&Bioengineering,2009,102,1003-1011)所述方法测定为1.1U/g。
(二)制浆方法的具体步骤如下:
A、对照组
(1)将废纸剪裁成宽约3-5cm的长条,并放入温度为60℃水中,搅拌混合,的废纸浆料;其中,废纸500kg,水与废纸的重量份配比为1:0.06;
(2)调节步骤(1)所述废纸浆料的温度为60℃,按每吨废纸添加25kg的片碱,进行碎解;
B、试验组
(1)将废纸剪裁成宽约3-5cm的长条,并放入温度为60℃水中,搅拌混合,的废纸浆料;其中,废纸500kg,水与废纸的重量份配比为1:0.06;
(2)调节步骤(1)所述废纸浆料的温度为60℃,pH为5-8,按每吨废纸添加1.5kg的酰胺酶,搅拌2min混匀,停止,保持60℃酶解130min,得酶解浆料;
(3)将步骤(2)所得的酶解浆料进行碎浆,得纸浆。
(三)试验结果
结果表明:随着生物酶用量的增加,碎浆的效果逐步提高,碎解时间逐渐下降。对照组碎解时间为160分钟;试验组即经生物酶处理,再碎解,碎解时间缩短到35分钟,且纸张的物理指标有所提高,特别是避免了因使用烧碱引起纸张发黄的现象。
实施例4比较传统制浆方法(对照组)和本发明制浆方法(试验组)对碎浆效率和纤维回收率的作用效果
(一)试验材料
废纸:山东某纸厂生产的高档箱板纸美废OCC;
生物酶:广州瑞辰盛达生物技术有限公司生产的聚能酶TMWS-8631,是一种生物酶复合配方,包括酰胺酶、蛋白酶、酯酶、纤维素酶。
(二)制浆方法的具体步骤如下:
A、对照组
(1)将废纸剪裁成宽约3-5cm的长条,并放入温度为5-25℃水中,搅拌混合,的废纸浆料;其中,美废OCC的浓度为10%;
(2)调节步骤(1)所述废纸浆料的温度为5~25℃,于水利碎浆机,进行碎解;
B、试验组
(1)将废纸剪裁成宽约3-5cm的长条,并放入温度为25℃水中,搅拌混合,的废纸浆料;其中,美废OCC的浓度为10%;
(2)调节步骤(1)所述废纸浆料的温度为5-25℃,pH为6-8,按每吨废纸添加0.1~3公斤生物酶,搅拌1min混匀,停止,温度5~25℃酶解5-20min,得酶解浆料;
(3)将步骤(2)所得的酶解浆料进行碎浆,得纸浆。
(4)将步骤(3)所得的纸浆进行筛选,除去渣和污物,即可。
(四)结果
图1为对照组(左图)和试验组(右图)碎浆的排渣情况,从图1可知,对照组的排渣中含有大量的纤维,试验组的排渣很干净,纤维含量显著减少。
图2为对照组和试验组的纤维回收率,从图2可知,对照组的平均纤维回收率为80.2%,试验组的为85.8%,即本发明可显著提高纤维回收率,相应地排渣量降低。
图3为对照组和试验组的碎浆能耗,从图3可知,与对照组相比,试验组的能耗下降20kwhr/t。
图4为对照组和试验组的叩解度和湿重,从图4可知,与对照组相比,试验组的叩解度下降,湿重增加,说明纸浆的长纤维含量得到显著提高。
图5为对照组和试验组的耐折度,从图5可知,与对照组相比,试验组的耐折度得到显著提高。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种湿强废纸的制浆方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将湿强废纸放入水中,混合均匀后,得废纸浆料;所述的水与湿强废纸的重量份配比为1:0.01-0.2;
(2)调节步骤(1)所得的废纸浆料的pH为3-10,并于废纸浆料中添加生物酶进行酶解,得酶解浆料;所述的生物酶的添加量为:每吨湿强废纸中添加生物酶0.05-20kg;所述的生物酶为水解酶和/或氧化酶;所述的酶解温度为20-80℃,时间为2-600min;
(3)将步骤(2)所得的酶解浆料于碎浆机中进行碎浆,得纸浆。
2.根据权利要求1所述的制浆方法,其特征在于,步骤(1)所述的水与湿强废纸的重量份配比为1:0.05-0.15;步骤(2)所述的生物酶的添加量为:每吨湿强废纸中添加生物酶0.1-5kg;步骤(2)所述的酶解温度为40-60℃,时间为5-130min;步骤(2)所述的pH为5-9。
3.根据权利要求1或2所述的制浆方法,其特征在于,步骤(2)所述的水解酶为蛋白酶、酰胺酶、腈水合酶、腈水解酶、酯酶、淀粉酶、纤维素酶、果胶酶的一种或一种以上的混合物;步骤(2)所述的氧化酶为漆酶、木质素过氧化酶和锰过氧化酶的一种或两种的混合物。
4.根据权利要求3所述的制浆方法,其特征在于,步骤(2)所述的水解酶为酰胺酶、腈水解酶、酯酶、纤维素酶的一种或一种以上的混合物。
5.根据权利要求4所述的制浆方法,其特征在于,所述的水解酶为酯酶,所述酯酶为脂肪酶和/或角质酶。
6.根据权利要求4所述的制浆方法,其特征在于,所述的水解酶为酰胺酶、腈水解酶;所述酰胺酶为聚酰胺酶。
7.根据权利要求4所述的制浆方法,其特征在于,步骤(2)所述的水解酶为重量份配比为0.4-0.6:7.5-8.5:1-2的腈水解酶:聚酰胺酶:酯酶。
8.根据权利要求1或2所述的制浆方法,其特征在于,步骤(2)所述的生物酶为水解酶和氧化酶,且水解酶和氧化酶的重量份配比为1:0.04-10。
9.根据权利要求8所述的制浆方法,其特征在于,步骤(2)所述的水解酶和氧化酶的重量份配比为1:0.04-2。
10.根据权利要求9所述的制浆方法,其特征在于,步骤(2)所述的水解酶和氧化酶为重量份配比为1-2:7.5-8.5:0.4-0.6的腈水解酶:聚酰胺酶:漆酶。
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Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016015571A1 (zh) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | 瑞辰星生物技术(广州)有限公司 | 用于改善纸张白度的纤维氧化酶组合物及造纸方法和应用 |
WO2016015570A1 (zh) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | 瑞辰星生物技术(广州)有限公司 | 用于改变和改善纤维性质的纤维氧化酶组合物及造纸方法和应用 |
WO2016015569A1 (zh) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | 瑞辰星生物技术(广州)有限公司 | 用于改变和改善纤维性质的纤维氧化酶组合物及造纸方法和应用 |
CN105568726A (zh) * | 2014-07-21 | 2016-05-11 | 江苏金沃机械有限公司 | 一种湿强废纸回收再利用双pH值化学机械制浆方法 |
CN106337311A (zh) * | 2015-07-11 | 2017-01-18 | 陈福堂 | 一种特种湿强纸处理助剂及其使用方法 |
CN107254793A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-10-17 | 山西强伟纸业有限公司 | 一种高洁净度石膏板护面纸的生产工艺 |
CN107881827A (zh) * | 2017-10-17 | 2018-04-06 | 福建希源纸业有限公司 | 一种利用生物酶制备脱墨浆的方法 |
CN108755216A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-11-06 | 山东尤特尔生物科技有限公司 | 利用复合酶提升阔叶浆纤维强度的方法 |
CN108999031A (zh) * | 2018-09-11 | 2018-12-14 | 重庆龙璟纸业有限公司 | 一种溶水卷纸及其制备方法 |
CN109024038A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-12-18 | 上海尤特尔生化有限公司 | 废纸浆的改性制浆方法与改性浆料及造纸方法 |
CN110983851A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-04-10 | 山鹰华南纸业有限公司 | 一种提高纸机烘干部运行效率的方法 |
CN112176753A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 江苏理文造纸有限公司 | 一种温和碎浆工艺 |
CN112553945A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-26 | 浙江金龙再生资源科技股份有限公司 | 一种低过渡金属含量的高湿强废纸的制浆方法 |
CN112553935A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-26 | 浙江金龙再生资源科技股份有限公司 | 一种低木素含量低过渡金属含量的高湿强废纸的处理方法 |
CN114960251A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-08-30 | 华南理工大学 | 一种基于果胶酶协同改性漆酶/天冬氨酸体系提升废纸纤维强度的方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04222284A (ja) * | 1990-12-25 | 1992-08-12 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | 感熱記録紙古紙の再生パルプ化法 |
WO2002022943A1 (en) * | 2000-09-14 | 2002-03-21 | Meiji Seika Kaisha, Ltd. | Method of deinking waste paper by using cellulase without lowering paper strength and method of evaluating the same |
CN1349577A (zh) * | 1999-05-06 | 2002-05-15 | 诺沃奇梅兹有限公司 | 一种制造具有改进湿强度纸材的方法 |
CN1575363A (zh) * | 2001-10-23 | 2005-02-02 | 诺维信公司 | 纸材料制造中的氧化酶 |
CN102575423A (zh) * | 2009-10-26 | 2012-07-11 | 巴斯夫欧洲公司 | 回收涂胶或涂覆有可生物降解聚合物的纸产品的方法 |
CN102791923A (zh) * | 2009-10-16 | 2012-11-21 | 菲布里亚塞鲁洛斯有限公司 | 包括将酸步骤与酶处理联用的生产差别化纤维素纤维的方法 |
-
2012
- 2012-11-27 CN CN201210492601.XA patent/CN103835174B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04222284A (ja) * | 1990-12-25 | 1992-08-12 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | 感熱記録紙古紙の再生パルプ化法 |
CN1349577A (zh) * | 1999-05-06 | 2002-05-15 | 诺沃奇梅兹有限公司 | 一种制造具有改进湿强度纸材的方法 |
WO2002022943A1 (en) * | 2000-09-14 | 2002-03-21 | Meiji Seika Kaisha, Ltd. | Method of deinking waste paper by using cellulase without lowering paper strength and method of evaluating the same |
CN1575363A (zh) * | 2001-10-23 | 2005-02-02 | 诺维信公司 | 纸材料制造中的氧化酶 |
CN102791923A (zh) * | 2009-10-16 | 2012-11-21 | 菲布里亚塞鲁洛斯有限公司 | 包括将酸步骤与酶处理联用的生产差别化纤维素纤维的方法 |
CN102575423A (zh) * | 2009-10-26 | 2012-07-11 | 巴斯夫欧洲公司 | 回收涂胶或涂覆有可生物降解聚合物的纸产品的方法 |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105568726A (zh) * | 2014-07-21 | 2016-05-11 | 江苏金沃机械有限公司 | 一种湿强废纸回收再利用双pH值化学机械制浆方法 |
CN105568726B (zh) * | 2014-07-21 | 2017-08-04 | 江苏金沃机械有限公司 | 一种湿强废纸回收再利用双pH值化学机械制浆方法 |
WO2016015571A1 (zh) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | 瑞辰星生物技术(广州)有限公司 | 用于改善纸张白度的纤维氧化酶组合物及造纸方法和应用 |
WO2016015570A1 (zh) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | 瑞辰星生物技术(广州)有限公司 | 用于改变和改善纤维性质的纤维氧化酶组合物及造纸方法和应用 |
WO2016015569A1 (zh) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | 瑞辰星生物技术(广州)有限公司 | 用于改变和改善纤维性质的纤维氧化酶组合物及造纸方法和应用 |
CN106337311A (zh) * | 2015-07-11 | 2017-01-18 | 陈福堂 | 一种特种湿强纸处理助剂及其使用方法 |
CN107254793A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-10-17 | 山西强伟纸业有限公司 | 一种高洁净度石膏板护面纸的生产工艺 |
CN107881827A (zh) * | 2017-10-17 | 2018-04-06 | 福建希源纸业有限公司 | 一种利用生物酶制备脱墨浆的方法 |
CN108755216A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-11-06 | 山东尤特尔生物科技有限公司 | 利用复合酶提升阔叶浆纤维强度的方法 |
CN108755216B (zh) * | 2018-05-07 | 2021-04-13 | 希杰尤特尔(山东)生物科技有限公司 | 利用复合酶提升阔叶浆纤维强度的方法 |
CN109024038A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-12-18 | 上海尤特尔生化有限公司 | 废纸浆的改性制浆方法与改性浆料及造纸方法 |
CN108999031A (zh) * | 2018-09-11 | 2018-12-14 | 重庆龙璟纸业有限公司 | 一种溶水卷纸及其制备方法 |
CN108999031B (zh) * | 2018-09-11 | 2019-09-17 | 重庆龙璟纸业有限公司 | 一种溶水卷纸及其制备方法 |
CN110983851A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-04-10 | 山鹰华南纸业有限公司 | 一种提高纸机烘干部运行效率的方法 |
CN112176753A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 江苏理文造纸有限公司 | 一种温和碎浆工艺 |
CN112553945A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-26 | 浙江金龙再生资源科技股份有限公司 | 一种低过渡金属含量的高湿强废纸的制浆方法 |
CN112553935A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-26 | 浙江金龙再生资源科技股份有限公司 | 一种低木素含量低过渡金属含量的高湿强废纸的处理方法 |
CN112553935B (zh) * | 2020-12-02 | 2022-11-11 | 浙江金龙再生资源科技股份有限公司 | 一种低木素含量低过渡金属含量的高湿强废纸的处理方法 |
CN114960251A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-08-30 | 华南理工大学 | 一种基于果胶酶协同改性漆酶/天冬氨酸体系提升废纸纤维强度的方法 |
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