CN106988140A - 一种胶粘物控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种胶粘物控制方法，利用常温酶制剂和耐高温α‑淀粉酶选择性地与胶粘物微粒作用，使之稳定地分散在水中被有效地清除出去，后续使用隔膜式压滤机等过滤设备即可除去浆料中大量的胶粘物，浆料中胶粘物的含量降低2倍以上，保证后续成品纸的质量。
Description
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，尤其涉及一种胶粘物控制方法。
背景技术
目前，二次纤维作为主要原料来进行造纸，是目前整个造纸行业的一个趋势。然而，废纸中胶粘物的问题一直困扰着以废纸为原料的造纸企业。胶粘物具有很强的粘性，常常和无机填料、天然木材原料中的树脂、细小纤维等吸附在一起形成粘性沉淀物，严重影响造纸生产过程。胶粘物的比重、体积和纤维很接近，通过压力筛、除渣器等设备很难去除。而传统的用来处理胶粘物的热分散也只是将胶粘物分散成小颗粒，并未从系统中去除；胶粘物长期在系统中循环，也会吸附在细小纤维和树脂上形成粘性沉淀物，影响后续成品纸的质量。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种胶粘物控制方法，具体技术方案如下：
一种胶粘物控制方法，先在碎浆机中添加常温酶制剂，常温酶制剂的添加量为50~100g/吨浆，碎浆机碎解浓度在4.0%~4.5%，碎解温度45~55℃；碎浆机中的浆料与常温酶制剂反应后通过抽浆泵被输送到热分散后浆池中，往热分散后浆池中添加耐高温酶，耐高温酶的添加量为50~100g/吨浆，热分散后浆池的浓度为3.8~4.5%，热分散后浆池中浆液的初始温度为55~70℃，耐高温酶在热分散后浆池的工作温度为90~95℃。
作为上述技术方案的改进，所述常温酶制剂的原料为酯酶、纤维素酶、聚丙烯酰胺、明矾、硅酸钠和水。
作为上述技术方案的改进，所述常温酶制剂的制作方法为，称取酯酶100~120重量份、纤维素酶12~15重量份、聚丙烯酰胺1~1.2重量份、明矾2.1~2.5重量份、硅酸钠3.6~3.9重量份、水150~180重量份，将酯酶、纤维素酶、聚丙烯酰胺、明矾、硅酸钠和水按照配比搅拌混合成含酶液，含酶液进行喷雾干燥制成酶粉，酶粉在球磨机中进行球磨，球磨机的工作温度为25~35℃，酶粉经过球磨后即制备成所述常温酶制剂。
作为上述技术方案的改进，所述常温酶制剂的粒径小于0.1毫米。
作为上述技术方案的改进，所述耐高温酶为耐高温α-淀粉酶。
酶是由活细胞产生的、有高度专一性和高效催化作用的生物大分子。生物酶并没有新陈代谢和繁殖能力，因此不会对系统本身造成紊乱；它具有高效性、专一性、和温和性。而造纸工业中的胶粘物具有复杂性和多样性，因此，解决胶粘物问题需要酯酶、纤维素酶、耐高温α-淀粉酶等多种酶协同反应才能取得满意的效果。酯酶主要是通过切断胶粘物组份中的酯键，使胶粘物表面钝化、降低或失去粘性，从而有效地降低因胶粘物粒子再次聚集引起的诸多问题。
本发明的有益效果：利用常温酶制剂和耐高温α-淀粉酶选择性地与胶粘物微粒作用，使之稳定地分散在水中被有效地清除出去，后续使用隔膜式压滤机等过滤设备即可除去浆料中大量的胶粘物，浆料中胶粘物的含量降低2倍以上，保证后续成品纸的质量。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
先在碎浆机中添加常温酶制剂，常温酶制剂的添加量为50~100g/吨浆，碎浆机碎解浓度在4.0%~4.5%，碎解温度45~55℃；碎浆机中的浆料与常温酶制剂反应后通过抽浆泵被输送到热分散后浆池中，往热分散后浆池中添加耐高温α-淀粉酶，耐高温α-淀粉酶的添加量为50~100g/吨浆，热分散后浆池的浓度为3.8~4.5%，热分散后浆池中浆液的初始温度为55~70℃，耐高温α-淀粉酶在热分散后浆池的工作温度为90~95℃。
称取酯酶100~120Kg、纤维素酶12~15 Kg、聚丙烯酰胺1~1.2 Kg、明矾2.1~2.5 Kg、硅酸钠3.6~3.9 Kg、水150~180 Kg，将酯酶、纤维素酶、聚丙烯酰胺、明矾、硅酸钠和水按照配比搅拌混合成含酶液，含酶液进行喷雾干燥制成酶粉，酶粉在球磨机中进行球磨，球磨机的工作温度为25~35℃，酶粉经过球磨后即制备成所述常温酶制剂，所述常温酶制剂的粒径小于0.1毫米。
实施例2
先在碎浆机中添加常温酶制剂，常温酶制剂的添加量为80g/吨浆，碎浆机碎解浓度在4.0%~4.5%，碎解温度45~55℃；碎浆机中的浆料与常温酶制剂反应后通过抽浆泵被输送到热分散后浆池中，往热分散后浆池中添加耐高温α-淀粉酶，耐高温α-淀粉酶的添加量为80g/吨浆，热分散后浆池的浓度为3.8~4.5%，热分散后浆池中浆液的初始温度为55~70℃，耐高温α-淀粉酶在热分散后浆池的工作温度为90~95℃。
称取酯酶110Kg、纤维素酶13 Kg、聚丙烯酰胺1.1 Kg、明矾2.3 Kg、硅酸钠3.7 Kg、水160 Kg，将酯酶、纤维素酶、聚丙烯酰胺、明矾、硅酸钠和水按照配比搅拌混合成含酶液，含酶液进行喷雾干燥制成酶粉，酶粉在球磨机中进行球磨，球磨机的工作温度为25~35℃，酶粉经过球磨后即制备成所述常温酶制剂，所述常温酶制剂的粒径小于0.1毫米。
实施例3
先在碎浆机中添加常温酶制剂，常温酶制剂的添加量为100g/吨浆，碎浆机碎解浓度在4.0%~4.5%，碎解温度45~55℃；碎浆机中的浆料与常温酶制剂反应后通过抽浆泵被输送到热分散后浆池中，往热分散后浆池中添加耐高温α-淀粉酶，耐高温α-淀粉酶的添加量为100g/吨浆，热分散后浆池的浓度为3.8~4.5%，热分散后浆池中浆液的初始温度为55~70℃，耐高温α-淀粉酶在热分散后浆池的工作温度为90~95℃。
称取酯酶120Kg、纤维素酶15 Kg、聚丙烯酰胺1.2 Kg、明矾2.5 Kg、硅酸钠3.9 Kg、水180 Kg，将酯酶、纤维素酶、聚丙烯酰胺、明矾、硅酸钠和水按照配比搅拌混合成含酶液，含酶液进行喷雾干燥制成酶粉，酶粉在球磨机中进行球磨，球磨机的工作温度为25~35℃，酶粉经过球磨后即制备成所述常温酶制剂，所述常温酶制剂的粒径小于0.1毫米。
空白实验
在碎浆机中进行碎浆作业，碎浆机碎解浓度在4.0%~4.5%，碎解温度45~55℃；碎浆机中的浆料通过抽浆泵被输送到热分散后浆池中，热分散后浆池的浓度为3.8~4.5%，热分散后浆池中浆液的初始温度为55~70℃，热分散后浆池的工作温度为90~95℃；在热分散后浆池中反应30分钟后，热分散后浆池中的浆料使用隔膜式压滤机进行过滤得到白水，使用可见光光谱法测得白水浓度为1.95%~1.99%。
常温酶制剂实验
在碎浆机中添加常温酶制剂，常温酶制剂的添加量为50g/吨浆，碎浆机碎解浓度在4.0%~4.5%，碎解温度45~55℃；碎浆机中的浆料与常温酶制剂反应后通过抽浆泵被输送到热分散后浆池中，往热分散后浆池中添加耐高温α-淀粉酶，耐高温α-淀粉酶的添加量为50g/吨浆，热分散后浆池的浓度为3.8~4.5%，热分散后浆池中浆液的初始温度为55~70℃，耐高温α-淀粉酶在热分散后浆池的工作温度为90~95℃；在热分散后浆池中反应30分钟后，热分散后浆池中的浆料使用隔膜式压滤机进行过滤得到白水，使用可见光光谱法测得白水浓度为0.65%~0.68%。
对照实验
在碎浆机中添加酯酶，酯酶的添加量为50g/吨浆，碎浆机碎解浓度在4.0%~4.5%，碎解温度45~55℃；碎浆机中的浆料与常温酶制剂反应后通过抽浆泵被输送到热分散后浆池中，往热分散后浆池中添加耐高温α-淀粉酶，耐高温α-淀粉酶的添加量为50g/吨浆，热分散后浆池的浓度为3.8~4.5%，热分散后浆池中浆液的初始温度为55~70℃，耐高温α-淀粉酶在热分散后浆池的工作温度为90~95℃；在热分散后浆池中反应30分钟后，热分散后浆池中的浆料使用隔膜式压滤机进行过滤得到白水，使用可见光光谱法测得白水浓度为1.32%~1.36%。
通过空白实验和常温酶制剂实验对比可知，通过在浆料中添加常温酶制剂和耐高温α-淀粉酶反应后，在后续使用隔膜式压滤机等过滤设备即可除去浆料中大量的胶粘物，浆料中胶粘物的含量降低，白水浓度也就随之降低；通过分析白水浓度即可得出，在浆料中添加常温酶制剂和耐高温α-淀粉酶反应后，然后使用隔膜式压滤机等过滤设备即可将浆料中胶粘物的含量降低2倍以上。
在上述实施例中，所述浓度均为固含量。由于酶粉中含有硅酸钠，硅酸钠水溶液在失去水的过程中会促使酯酶、纤维素酶、聚丙烯酰胺、氢氧化铝胶体紧密结合成一体，同时也使得酶粉粒径分布不均匀且粒径较大；因此需使用球磨机对酶粉再次加工成粒径小且均匀的常温酶制剂。
明矾在水中水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的酯酶、纤维素酶，氢氧化铝胶体为介质核；聚丙烯酰胺为水溶性高分子聚合物，具有良好的絮凝性，在喷雾干燥过程中，聚丙烯酰胺易以介质核为核心然后析出并在硅酸钠的结合下形成粉体。
所述常温酶制剂进入碎浆机中的浆料时，酯酶和纤维素酶会和浆料中的胶粘物进行反应，使得胶粘物的粘性开始降低，尤其是纤维素酶的存在，纤维素酶能催化纤维素的水解生成短纤维、纤维二糖、葡萄糖等，使得一些未被酯酶降解的胶粘物表面被粗化，后续的耐高温α-淀粉酶能随机水解淀粉、糖原及其降解物内部的α-1.4葡萄糖苷健使得胶粘物的表面糊化，胶粘物的粘度迅速下降，氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附浆料中悬浮的无机填料、细小纤维等杂质，并在聚丙烯酰胺的絮凝下，形成絮团，从而加快粒子的聚沉，便于后续固-液分离。上述过程中，氢氧化铝胶体以及在水中电离的聚丙烯酰胺使得胶粘物能够迅速与酯酶、纤维素酶、耐高温α-淀粉酶等酶进行催化反应，有助于提高反应进程、缩短反应时间。
通过常温酶制剂实验和对照实验对比可得，纤维素酶、聚丙烯酰胺、明矾和硅酸钠对耐高温α-淀粉酶与胶粘物之间的反应具有促进作用，能够显著降低浆料中胶粘物的含量以及清理浆料中胶粘物的难度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种胶粘物控制方法，其特征在于：先在碎浆机中添加常温酶制剂，常温酶制剂的添加量为50~100g/吨浆，碎浆机碎解浓度在4.0%~4.5%，碎解温度45~55℃；碎浆机中的浆料与常温酶制剂反应后通过抽浆泵被输送到热分散后浆池中，往热分散后浆池中添加耐高温酶，耐高温酶的添加量为50~100g/吨浆，热分散后浆池的浓度为3.8~4.5%，热分散后浆池中浆液的初始温度为55~70℃，耐高温酶在热分散后浆池的工作温度为90~95℃。
2.根据权利要求1所述的一种胶粘物控制方法，其特征在于：所述常温酶制剂的原料为酯酶、纤维素酶、聚丙烯酰胺、明矾、硅酸钠和水。
3.根据权利要求2所述的一种胶粘物控制方法，其特征在于：所述常温酶制剂的制作方法为，称取酯酶100~120重量份、纤维素酶12~15重量份、聚丙烯酰胺1~1.2重量份、明矾2.1~2.5重量份、硅酸钠3.6~3.9重量份、水150~180重量份，将酯酶、纤维素酶、聚丙烯酰胺、明矾、硅酸钠和水按照配比搅拌混合成含酶液，含酶液进行喷雾干燥制成酶粉，酶粉在球磨机中进行球磨，球磨机的工作温度为25~35℃，酶粉经过球磨后即制备成所述常温酶制剂。
4.根据权利要求3所述的一种胶粘物控制方法，其特征在于：所述常温酶制剂的粒径小于0.1毫米。
5.根据权利要求1所述的一种胶粘物控制方法，其特征在于：所述耐高温酶为耐高温α-淀粉酶。
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