CN1056429C - 利用生物法脱墨使废纸再生的工艺方法 - Google Patents

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本发明涉及造纸工业中的废纸脱墨技术。使用纤维素酶和半纤维素酶的混合酶，其中混合酶中木聚糖酶活力与羧甲基纤维素酶活力的比值是1～30。直接处理废纸浆脱墨，工艺条件为：浆浓：2～18%，温度：30～60℃，pH值：5～8，混合酶用量：0.2ml～6ml/Kg浆，搅拌速度为100～800RPM，脱墨后的废纸浆，加进浮选助剂(例如脂肪酸钠)，用量0.1-1%，室温下进行浮选，然后进行抄片。经本发明脱墨后的废纸浆，可大大提高其滤水性能，白度高、强度增加、尘埃度也较小，可漂性优于用化学法脱墨，并且其排放的废水中的化学药品含量低于用化学法脱墨的含量。

Description

利用生物法脱墨使废纸再生的工艺方法
本发明涉及造纸工业中的废纸脱墨技术。
传统的废纸脱墨技术是采用化学方法，不但其排放的废水是污染源之一，其回收的二次纤维的质量也比较差。利用生物酶进行废纸脱墨和改性，是八十年代末在世界兴起的新技术。
早期的工作在化学处理前后使用纤维素酶和半纤维素酶处理纸浆，使白度提高，但从经济角度考虑，这样做并不合理。T.W.Jeffries，et al，Tappi J.，1994，77(4)：173-179)报道了静电复印和激光打印纸的酶法脱墨技术，单纯的半纤维素酶脱墨效果不好。N.Franks，available on request from Novo Nordisk Co.指出，在处理过程中，采用中、高浓碎浆有利于提高脱墨效果，而控制酶用量也是操作的一个关键环节，当酶用量从0增加至200ECU/kg时，纸浆洁净度提高，但继续增加酶用量，洁净度反而下降。
本发明的目的是提供一种利用生物法脱墨使废纸再生的工艺方法，利用生物酶直接处理废纸浆达到脱墨的目的，使用本发明脱墨后的废纸浆其亮度增值不低于2％ISO。与化学法脱墨相比，酶法脱墨后的废纸浆的滤水性能好、白度高、强度相近、尘埃度也较小，可漂性优于用化学法脱墨，其排放的废水中的化学药品含量低于化学法。
本发明使用的生物酶是纤维素酶和半纤维素酶的混合酶，其中混合酶中木聚糖酶活力与羧甲基纤维素酶活力的比值是1～30，两种酶的混合技术包括机械混合和控制发酵条件。脱墨时的工艺条件为：浆浓：2～18％温度：30～60℃，pH值：5～8，酶用量：浓缩酶0.2ml～6ml/kg绝干浆，搅拌速度为100～800RPM，以200～400RPM为最好，如需要加入表面活性剂时，以加入非离子型表面活性剂为好，例如Tween-80，用量为0.1～2.0/Kg绝干浆。应控制用水的金属离子的浓度，如其中Mn+2、Ag+、Cu+2的浓度超过0.001M时，会降低酶制剂的活力，可添加DTPA、EDTA等螯合剂以除去。脱墨后的废纸浆，加进浮选助剂(例如脂肪酸钠)，用量0.1～1％(对绝干浆)，在浆浓为0.5～1.5％时，室温下进行浮选，浮选时间15～30分钟。浮选后的废纸浆，如需要进一步提高白度，可采用适宜的漂白剂进行漂白。
本发明的具体实施步骤是，将废纸首先用水力碎浆机或打浆机在浆浓度为2～18％时疏解分散。用4N稀硫酸调PH值为5～8，加热至30～60℃，加入混合酶，搅拌20～30分钟，加入适量的浮选助剂，然后进行浮选。
经本发明脱墨后的废纸浆，其亮度增值不低于2％ISO，可大大提高其滤水性能，特别是高打浆度的废纸浆，与化学法脱墨相比，使用本发明脱墨后的废纸浆的滤水性能好、白度高、强度增加、尘埃度也较小，可漂性优于用化学法脱墨的。并且其排放的废水中的化学药品含量低于用化学法脱墨的含量。
本发明的实质性特点和突出的进步可从下述的实施例中得以体现，必须指出的是，它们并不是对本发明作任何限制。
实施例1.
将旧报纸经分散后取浆浓为3％的废纸浆，用4N稀硫酸调PH值为5.5，加热至50℃，加入混合酶，混合酶中木聚糖酶活力与羧甲基纤维素酶活力的比值是1.5，酶用量为2ml/kg，搅拌速度300RPM，处理时间30分钟，然后在浆浓为1％时加入浮选助剂脂肪酸钠，用量0.5％室温下进行浮选，浮选时间二十分钟，然后进行抄片，结果见表1，表1是酸性酶法脱墨工艺与碱性化学法脱墨比较。
实施例2.
将含静电复印纸和激光打印纸的办公废纸经分散后进行酶法脱墨，浆浓：3％；温度：50℃；pH值：7.0；酶用量(混合酶中木聚糖酶活力与羧甲基纤维素酶活力的比值是29)：1.5ml/kg；Tween-80用量：1g/kg；搅拌速度：300RPM；处理时间：30min，再加入浮选助剂脂肪酸钠，用量1％，室温下进行浮选，浮选时间二十分钟，然后进行抄片，结果见表2，表2是含静电复印纸和激光打印纸的办公废纸经酶法脱墨的效果。
表1.
  白度(％ISO) 裂断长(m)   撕裂指数(mN.m2/g)   打浆度(°SR)
    空白  39.6  2830     4.35   65.0
  化学法脱墨浆  45.8  3210     4.50   68.0
  酶法脱墨浆  48.0  3050     4.95   30.0
注：空白指疏解后浆料直接抄片，测定。
    化学法脱墨的药品用量：(均为对每克绝干浆的百分数)
    NaOH，1％；Na2SiO3，2.5％；H2O2，1％
表2.
   白度(％ISO)   尘埃度(mm2/m2)   裂断长(m)   撕裂指数(mN.m2/g)   打浆度(°SR)
    对照   82.4     207   4000     9.27   44.0
酶法脱墨浆   84.8     66   4150     9.39   42.0

Claims (2)

1.一种利用生物法脱墨使废纸再生的工艺方法，它是使用纤维素酶和半纤维素酶直接处理废纸浆，其特征在于它是经过下述步骤：
(1)将废纸在浆浓度为2～18％时疏解分散；
(2)用硫酸调PH值为5～8，加热至30～60℃，加入纤维素酶和半纤维素酶的混合酶；
(3)搅拌20～30分钟，搅拌速度为100～800RPM；
(4)加入浮选助剂，用量0.1～1％，然后进行浮选。
2.按照权利要求1所说的利用生物法脱墨使废纸再生的工艺方法，其特征在于所说混合酶中木聚糖酶活力与羧甲基纤维素酶活力的比值是1～30。
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