CN105907162A - 一种生物脱墨剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物脱墨剂，所述生物脱墨剂由以下组分按重量份组成：生物质原料8～25份、生物酶2000～150000U/g、表面活性剂15～40份、酸或碱1～5份、无机盐电解质5～20份。所述生物脱墨剂主要由生物质原料、生物酶、表面活性剂混合而成，所得生物脱墨剂主要采用生物基质，化学助剂用量少，该生物脱墨剂可降解、绿色环保，并且脱墨效果好，使用本发明的脱墨剂脱墨后的纸张白度高。

Description

一种生物脱墨剂
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，特别是一种生物脱墨剂。
背景技术
目前市场上使用的脱墨剂主要是浮选法脱墨剂和洗涤法脱墨剂。浮选法脱墨剂是目前废纸脱墨生产中应用最广泛和最有效的脱墨剂。浮选法脱墨剂主要包括阴离子脂肪酸皂(钠皂)类、非离子脂肪醇类和脂肪醚类、复合型表面活性剂类、生物酶类等，其中阴离子脂肪酸皂(钠皂)和表面活性剂复配类脱墨剂一直是国内外市场上应用最重要的两种脱墨剂。
脱墨剂在废纸回用中主要用于破坏油墨对纤维的粘附力，使油墨从纤维上剥离并分散于水中。传统的化学脱墨剂包含碱、硅酸钠、过氧化氢、助剂等化学药品，分别起润湿皂化、缓冲、脱色和渗透分散的作用。化学脱墨效果明显，但纤维损失大，纸张强度下降，且废水的COD，BOD负荷大。例如，CN 104710854 A公开了“一种固体脱墨剂”仅用了有机酸和表面活性剂，且用量较大，虽然脱墨效果较好，但是产生的污水会造成大量的污染，所以也不是理想的技术方案。
目前较为认同的生物酶脱墨剂是环境较为友好的脱墨剂，优选针对性强的多种高效生物酶复配而成，与酶激活专用助剂配合使用，用于报纸、混合办公废纸、书籍、杂志等的脱墨。与传统化学脱墨相比，生物酶脱墨具有一系列突出的优点：①生物酶脱墨条件温和，化学品用量少，纤维损失小，保持良好的纤维特性；②大幅度降低污水COD和BOD，减轻污水处理压力；③提高纸浆得率及提高纸张强度；④清洁生产，节省能源，降低物耗；⑤使用简单，与现有大多数脱墨工艺匹配。目前，生物酶脱墨剂己经应用于造纸脱墨领域。但是，以生物酶为主要成分的脱墨剂脱墨效果不是很理想，例如公开号为CN 101718000 A的发明专利公开了“废新闻纸生物酶脱墨工艺”该技术方案中，仅使用了纤维素酶、木聚糖酶、淀粉酶或果胶酶中的一种或几种作为脱墨剂的主要成分，虽然环保，但是脱墨效果不是很理想。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种生物脱墨剂，所述生物脱墨剂主要由生物质原料、生物酶、表面活性剂混合而成，所得生物脱墨剂主要采用生物基质，化学助剂用量少，该生物脱墨剂可降解、绿色环保，并且脱墨效果好，使用该脱墨剂脱墨后的纸张白度高。
本发明可以通过以下技术方案来实现：
本发明公开了一种生物脱墨剂，所述生物脱墨剂由以下组分按重量份组成：生物质原料8～25份、生物酶2000～150000U/g、表面活性剂15～40份、酸或碱1～5份、无机盐电解质5～20份；
所述生物质原料是樟树子、茶树子、葛根中的一种或几种混合；所述生物酶是纤维素酶、脂肪酶、木聚糖酶、淀粉酶中的一种或几种混合；纤维素酶为主要成分的脱墨剂适用于酸性环境，纤维素酶/半纤维素酶水解纤维表面的非结晶区部分，使油墨与纤维间的连接变弱，从而有利于分离；脂肪酶针对性的将油墨中的油基连接料降解，使油墨中的炭黑及颜料从纸面散出、脱离；木质素降解酶，可以选择性地移除纸张表面的木质素，从而促进油墨的脱除，所述脂肪酶是碱性脂肪酶ARL，所述木聚糖酶是碱性木聚糖酶S7；
所述表面活性剂是非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂中的一种或几种混合；所述非离子表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷醇酰胺及其聚氧乙烯醚中的一种；所述阴离子表面活性剂是硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠中的一种，使用阴离子表面活性剂以及非离子表面活性剂复配的脱墨剂，由于阴离子表面活性剂具有良好的去污能力，发泡性好，泡沫细且稳定，尤其是低廉的价格；非离子表面活性剂具有种类丰富，良好的分散乳化作用，在较低浓度下也能具有良好的脱墨效果，此外，非离子表面活性剂具有较好的相容性，能与阴离子表面活性剂较好的复配，从而达到较好的脱膜效果；
所述酸是有机酸或无机酸一种或几种混合；所述有机酸是硬脂酸或棕榈酸，所述无机酸是硫酸，脱墨剂中加入配方中加入碳酸钠或碳酸氢钠和有机酸生成的脂肪酸皂，该成分作为一种阴离子表面活性剂，具有捕集性能好，对油墨有优良的剥离、分散和乳化性能，能够有效的减少油墨残留量，显著提高产品的脱墨性能；
所述无机盐电解质是氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碳酸钙、尿素中的一种或几种混合。
本发明一种生物脱墨剂，具有如下的有益效果：
第一、本发明所述生物脱墨剂主要由生物质原料、生物酶、表面活性剂混合而成，所得生物脱墨剂主要采用生物基质，化学助剂用量少，该生物脱墨剂可降解、绿色环保。
第二、本发明生物脱墨剂配方中加入了生物酶，在不破坏纸张纤维的情况下，能够加速油墨降解，从而促进油墨脱除，并且脱墨后水质呈变色，且可循环利用，减少污染。
第三、本发明生物脱墨剂配方中加入阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂进行复配，由于阴离子表面活性剂具有良好的去污能力，发泡性好，泡沫细且稳定，尤其是低廉的价格；非离子表面活性剂具有种类丰富，良好的分散乳化作用，在较低浓度下也能具有良好的脱墨效果。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
实施例1
配方：一种生物脱墨剂，所述生物脱墨剂由以下组分按重量份组成：樟树子、茶树子、葛根共9份、纤维素酶1500～6000U/g、碱性脂肪酶ARL1000～4000U/g、烷醇酰胺及其聚氧乙烯醚20份、碳酸氢钠3份、碳酸钠7份。
实施例2
配方：一种生物脱墨剂，所述生物脱墨剂由以下组分按重量份组成：樟树子、茶树子、葛根共10份、碱性木聚糖酶S72000～5000U/g、淀粉酶1000～3000U/g、脂肪酸聚氧乙烯醚16份、棕榈酸2份、碳酸钙8份。
实施例3
配方：一种生物脱墨剂，所述生物脱墨剂由以下组分按重量份组成：樟树子、茶树子12份、纤维素酶1000～3000U/g、碱性脂肪酶ARL 2000～4000U/g、碱性木聚糖酶S71500～3200U/g、淀粉酶2000～4000U/g、十二烷基苯磺酸钠18份、硫酸2份、硫酸钠10份。
实施例4
配方：一种生物脱墨剂，所述生物脱墨剂由以下组分按重量份组成：茶树子、葛根共13份、碱性脂肪酶ARL 2000～4000U/g、碱性木聚糖酶S71500～3200U/g、淀粉酶2000～4000U/g、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸聚氧乙烯醚共25份、硬脂酸4份、氯化钠16份。
实施例5
配方：一种生物脱墨剂，所述生物脱墨剂由以下组分按重量份组成：樟树子、茶树子、葛根共18份、纤维素酶1000～3000U/g、碱性脂肪酶ARL 2000～4000U/g、碱性木聚糖酶S71500～3200U/g、烷基酚聚氧乙烯醚22份、碳酸氢钠3份、硫酸钠16份。
性能测试：
纸张白度为衡量脱墨剂脱墨效果的重要指标，用实施例1～5所得脱墨剂产品对纸张进行脱墨来检测脱墨剂的性能，将同一批废纸进行分类，脱墨剂的加入量为0.3％，浮选在FORMAX Deink Cell(型号L-100)中进行。浮选时通气量为0.4m3/min，压力为0.06MPa，浮选浆浓1.5％，浮选时间15min。对浮选后的废纸浆进行抄片，然后采用technidyne ColorTouch PC CTP-ISO型白度/残余油墨测定仪检测其白度，具体测试数据如表1所示：
表1 实施例1～5所得生物脱墨剂产品对纸张脱墨前、后白度变化情况
从表1可以看到，本发明所得生物脱墨剂对废纸进行脱墨后，纸张的白度有了明显的提高，尤其是实施例3所得产品，白度提高较为显著，说明本发明的生物脱墨剂对废纸进行脱墨后，纸张的白度提高较为明显。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生物脱墨剂，其特征在于，所述生物脱墨剂由以下组分按重量份组成：生物质原料8～25份、生物酶2000～150000U/g、表面活性剂15～40份、酸或碱1～5份、无机盐电解质5～20份。
2.根据权利要求1所述的生物脱墨剂，其特征在于，所述生物质原料是樟树子、茶树子、葛根中的一种或几种混合。
3.根据权利要求1或2所述的生物脱墨剂，其特征在于，所述生物酶是纤维素酶、脂肪酶、木聚糖酶、淀粉酶中的一种或几种混合。
4.根据权利要求3所述的生物脱墨剂，其特征在于，所述脂肪酶是碱性脂肪酶ARL，所述木聚糖酶是碱性木聚糖酶S7。
5.根据权利要求1所述的生物脱墨剂，其特征在于，所述表面活性剂是非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂中的一种或几种混合。
6.根据权利要求5所述的生物脱墨剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷醇酰胺及其聚氧乙烯醚中的一种。
7.根据权利要求6所述的生物脱墨剂，其特征在于，所述阴离子表面活性剂是硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠中的一种。
8.根据权利要求7所述的生物脱墨剂，其特征在于，所述酸是有机酸或无机酸一种或几种混合。
9.根据权利要求8所述的生物脱墨剂，其特征在于，所述有机酸是硬脂酸或棕榈酸，所述无机酸是硫酸，所述的碱是碳酸氢钠。
10.根据权利要求9所述的生物脱墨剂，其特征在于，所述无机盐电解质是氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碳酸钙、尿素中的一种或几种混合。
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