CN108374292A

CN108374292A - 一种利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺

Info

Publication number: CN108374292A
Application number: CN201810180170.0A
Authority: CN
Inventors: 杨民玉
Original assignee: Shandong Double Circle Biological Technology Co Ltd
Current assignee: Shandong Double Circle Biological Technology Co Ltd
Priority date: 2018-03-05
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2018-08-07

Abstract

本发明涉及生物、制浆造纸领域，具体涉及一种利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺。本发明利用特效复合生物酶制剂制浆，把木材中的纤维素、半纤维素保留外，其他木材的化学成分和各种物质全部转换成热能源，实现环保、节能生产。

Description

一种利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺

技术领域

本发明涉及生物、制浆造纸领域，具体涉及一种利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺。

背景技术

目前国际上对化学机械浆的研究主要是以针叶木、阔叶木为主，国内近年来也有对红麻、蔗渣、麦草等非木材原料进行碱性过氧化氢机械浆(APMP)的研究，但是白度均达不到60％以上。

我国是以草类为主要原料的制浆国家，一般采用化学法制浆，如烧碱法，硫酸盐法等，制浆得率一般在50％左右，在生产过程中产生大量黑液，难以有效地回收，造成江河流域的污染。加之草类纤维本身长度短，采用机械法制浆，在磨浆过程中会过度切断纤维而损伤纸浆强度。因此发展具有清洁备料加生物酶法加化学预处理的生物化机浆工艺，更适合于非木材原料来制备具有较高强度，较高白度的纸浆、且从源头上减少了废物的排放具有现实意义和环保意义。

中国专利申请(CN103174047A)公开了一种过氧化氢酶法精制麦草浆的工艺，采用生物酶冷浸催解与机械法结合技术将麦草形成纸浆，在常温下，将草类软化离解，通过机械法形成物理指标达到常规造纸标准要求的纤维：工艺为：采用氢氧化钠和亚硫酸钠冷浸法将麦草浸泡软化后，经螺旋挤压机挤出麦草中浸泡液，洗涤脱水后，将麦草与乙二胺四乙酸二钠、硼氢化钠、过氧化氢酶在搓丝机中发生反应废丝帚化，再经中浓磨浆机、高浓磨浆机形成生产所需要的麦草浆料。该技术虽然在麦草制浆过程中使用了过氧化氢酶，但是在使用过氧化氢酶之前的前期处理中还是需要强碱溶液的浸泡。

因此，如何在制浆过程中减少强碱的使用及废水的产生，是造纸加工生产企业所面临的难题。

发明内容

为了克服上述难题，本发明提供了一种利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺。本发明通过特效复合生物酶制剂把木材中的纤维素、半纤维素保留外，木材中木质素、果胶等物质全部在复合酶催化下分解，并放出大量的热量，利用这些热量可有助于后续反应的进行，从而可以节约了锅炉的使用，实现环保、节能生产。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

本发明提供了一种利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺，木片进入搓丝机，进行搓丝时加入特效复合生物酶制剂与水的混合液，利用搓丝机与木片的摩擦力产生的热能激活生物复合酶；所述特效复合生物酶制剂由谷氨酸脱氢酶、柠檬酸合成酶、枯草芽孢杆菌冻干粉、醋酸杆菌冻干粉和有机酸营养液组成；

特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺流程如下：

原料→干法除尘→湿法除尘→搓丝并加入生物酶→生物酶催化反应→生物酶歧化反应→生物酶裂变反应→消潜调质→压滤、烘干→成品。

在本发明优选的方案中，所述特效复合生物酶制剂由以下成分及其重量百分比组成：谷氨酸脱氢酶1～4％、柠檬酸合成酶3～7％、枯草芽孢杆菌冻干粉8～15％、醋酸杆菌冻干粉5～10％、有机酸营养液30～45％和水19％～53％。

在本发明优选的方案中，所述特效复合生物酶制剂由以下成分及其重量百分比组成：谷氨酸脱氢酶3.5％、柠檬酸合成酶5％、枯草芽孢杆菌冻干粉12.5％、醋酸杆菌冻干粉7％、有机酸营养液36％和水36％。

在本发明优选的技术方案中，所述特效复合生物酶制剂中有机酸营养液由草酸、柠檬酸和甲酸按体积比1:1:1组成，所述酶制剂pH值为1.5～5.5。

在本发明优选的技术方案中，在搓丝机中特效复合生物酶制剂与水的混合体积比为1～3:4～7。

在本发明优选的技术方案中，在搓丝机中特效复合生物酶制剂与水的混合体积比为1:5。

在本发明优选的技术方案中，在催化反应器中反应20～60分钟后，进入搓丝机和高浓磨，同时二次加入复合生物酶制剂，同时提高温度进入歧化反应器。

在本发明优选的技术方案中，通过歧化反应后的物料进入搓丝机进行搓丝挤压，把残余的生物酶挤出后，加入过氧化氢，进行调质。

在本发明优选的技术方案中，调质后的物料进入裂变反应器，裂变时间为50～70分钟。

在本发明优选的技术方案中，所述原材料可为木、竹、韧皮类、麻、草类植物。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明生产工艺制得的化机浆力学性能有大幅提升，并且白度也有进一步改善，本发明化机浆可满足高档纸的生产要求。

(2)本发明生产工艺不用碱、不用酸、不用氯、不排水、不用锅炉、制浆时间短、自行加热、节约煤、电等优点。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件和/或它们的组合。

谷氨酸脱氢酶购于上海源叶生物科技有限公司，CAS号9029123；柠檬酸合成酶购于武汉艾美捷科技有限公司，产品型号为k318-100。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。

实施例1一种特效复合生物酶制剂

所述特效复合生物酶制剂，由以下成分及其重量百分比组成：谷氨酸脱氢酶1％、柠檬酸合成酶7％、枯草芽孢杆菌冻干粉8％、醋酸杆菌冻干粉10％、有机酸营养液30％和水44％。

所述特效复合生物酶制剂中有机酸营养液由草酸、柠檬酸和甲酸按体积比1:1:1组成，所述酶制剂pH值为1.5～5.5。

实施例2一种特效复合生物酶制剂

所述特效复合生物酶制剂，由以下成分及其重量百分比组成：谷氨酸脱氢酶4％、柠檬酸合成酶3％、枯草芽孢杆菌冻干粉15％、醋酸杆菌冻干粉5％、有机酸营养液45％和水28％。

实施例3一种特效复合生物酶制剂

所述特效复合生物酶制剂，由以下成分及其重量百分比组成：谷氨酸脱氢酶3.5％、柠檬酸合成酶5％、枯草芽孢杆菌冻干粉12.5％、醋酸杆菌冻干粉7％、有机酸营养液36％和水36％。

对比例1一种复合生物酶制剂

所述特效复合生物酶制剂与实施例3的区别在于，不含谷氨酸脱氢酶，柠檬酸合成酶的百分比增加至8.5％，其它均与实施例3相似。

对比例2一种复合生物酶制剂

所述特效复合生物酶制剂与实施例3的区别在于，将柠檬酸合成酶替换为过氧化氢酶，其它均与实施例3相似。

对比例3一种复合生物酶制剂

所述特效复合生物酶制剂与实施例3的区别在于，不含枯草芽孢冻干粉，醋酸杆菌冻干粉百分比增至19.5％，其它均与实施例3相似。

实施例4利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺

所述生产工艺具体如下：

(1)先将预先储备好的木片，送入生物质计量螺旋中，根据产能调节输送量；(2)通过生物质螺旋输送机送入生物圆筒筛，进行筛选，把杂质和超大的木片选出；(3)将筛选好的木片，通过生物质‘输送到，生物质洗涤机一，将木片上所有尘土，泥沙洗净，同时增加木片的含水量，使所有木片的干湿度一致；(4)然后进入生物质脱水机，把片上多于的水份脱至含水量为65％左右，进入搓丝机；(5)将脱水后的木片，进入生物质搓丝机，进行搓丝，同时加入特效复合生物酶制剂与水的混合液，所述特效复合生物酶制剂与水的比例为1：5，利用搓丝机与木片的磨擦力，所产生的热能80℃，激活生物酶，进入催化反应器；(6)在催化反应器中反应20一60分钟，进入320型搓丝机和高浓磨，同时二次加入特效复合生物酶制剂，使其更加均匀，进入歧反应器；(7)通过催化反应的物料，在歧化反应器中的时间一般在60分钟；(8)通过岐反应后的物料，完全具备制浆的条件，然后进入240型搓丝机，进行搓丝挤压，把残余的生物酶挤出回用。同时加入过氧化氢，进行漂白，调质，进入裂变反应器，裂变反应时间60分钟；(9)反应结束后，将物料进入高浓磨，消潜，进入中浓磨进行精细加工，确保产品质量合格；(10)通过消潜处理后，经化验格后，进入纤维素挤压，制成成品。

试验例

分别利用实施例1～3特效复合生物酶制剂及对比例1～3复合生物酶制剂按实施例4生产工艺加工制得化机浆分别对应为A、B、C、D、E和F，按照IS05270方法测定抗张强度指数，按照IS01974方法测定撕裂指数，按照IS02493方法测定弯曲挺度，按照IS02470方法测定白度，所得结果如表1所示。

表1不同化机浆性能指数测定结果

由表1可知，本发明利用实施例1～3特效复合生物酶制剂按实施例4生产工艺制备得到的化机浆性能优于对比例1～3。

Claims

1.一种利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺，其特征在于，木片进入搓丝机，进行搓丝时加入特效复合生物酶制剂与水的混合液，利用搓丝机与木片的摩擦力产生的热能激活生物复合酶；所述特效复合生物酶制剂由谷氨酸脱氢酶、柠檬酸合成酶、枯草芽孢杆菌冻干粉、醋酸杆菌冻干粉和有机酸营养液组成；特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺流程如下：

2.根据权利要求1所述的利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺，其特征在于，所述特效复合生物酶制剂由以下成分及其重量百分比组成：谷氨酸脱氢酶1～4％、柠檬酸合成酶3～7％、枯草芽孢杆菌冻干粉8～15％、醋酸杆菌冻干粉5～10％、有机酸营养液30～45％和水19％～53％。

3.根据权利要求2所述的利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺，其特征在于，所述特效复合生物酶制剂由以下成分及其重量百分比组成：谷氨酸脱氢酶3.5％、柠檬酸合成酶5％、枯草芽孢杆菌冻干粉12.5％、醋酸杆菌冻干粉7％、有机酸营养液36％和水36％。

4.根据权利要求1～3任一所述利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺，其特征在于，所述特效复合生物酶制剂中有机酸营养液由草酸、柠檬酸和甲酸按体积比1:1:1组成，所述酶制剂pH值为1.5～5.5。

5.根据权利要求1所述的利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺，其特征在于，在搓丝机中特效复合生物酶制剂与水的混合体积比为1～3:4～7。

6.根据权利要求5所述的利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺，其特征在于，在搓丝机中特效复合生物酶制剂与水的混合体积比为1:5。

7.根据权利要求1所述的利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺，其特征在于，在催化反应器中反应20～60分钟后，进入搓丝机和高浓磨，同时二次加入复合生物酶制剂，同时提高温度进入歧化反应器。

8.根据权利要求1所述的利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺，其特征在于，通过歧化反应后的物料进入搓丝机进行搓丝挤压，把残余的生物酶挤出后，加入过氧化氢，进行调质。

9.根据权利要求1所述的利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺，其特征在于，调质后的物料进入裂变反应器，裂变时间为50～70分钟。

10.根据权利要求1所述的利用特效复合生物酶制剂制备化机浆的生产工艺，其特征在于，所述原材料可为木、竹、韧皮类、麻、草类植物。