CN111021131A - 一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法 - Google Patents

一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法，在pH为7～9、温度为40～60℃、时间为40～60min、蛋白酶的用量为1～5IU/g绝干浆的条件下采用蛋白酶对磺化化学机械浆进行预处理，经预处理后的磺化化学机械浆依次进入螯合处理和过氧化氢漂白工段。将制得的浆料抄片检测漂白后的纸张白度，对纸张进行光诱导返黄，计算其返黄值。本发明方法与现有技术相比，可以提高磺化化学机械浆纸张的白度，同时降低其返黄值，从而解决了磺化化学机械浆纸张易返黄的问题；与未经过预处理的制浆工艺相比，减少后续漂白过程中过氧化氢的用量，可达到相同的漂白效果，从而提高生产效率，降低生产成本。

Description

一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的 方法
技术领域
本发明涉及制浆造纸领域，尤其是一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法。
背景技术
我国的木材资源严重缺乏，每年需要从国外进口大量商品木浆。但我国具有储量丰富的竹资源，竹纤维具有优良的造纸性能，是一种重要的非木材制浆造纸原料，为了弥补木材原料的不足，同时也是响应国家的清洁化生产、可持续发展战略，我国正大力开发高得率竹浆。近些年来，化学热磨机械浆、碱性过氧化氢机械浆和磺化化学机械浆等高得率技术的发展大大降低了制浆能耗和生产成本，提高了浆料性能，但高得率浆基本保留了原料中大多数的组分，纸浆的质量相比化学浆要差，高得率浆存在难漂白、易返黄等问题，严重制约了其在高附加值纸浆中的应用。
发明内容
本发明为了进一步降低磺化化学机械浆纸张的返黄值，提供一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法，采用蛋白酶对磺化化学机械浆进行预处理，经预处理后的磺化化学机械浆依次进入螯合处理和过氧化氢漂白工段。
优选地，所述蛋白酶的用量为1～5IU/g绝干浆。
优选地，所述预处理的pH为7～9。
优选地，所述预处理的温度为40～60℃。
优选地，所述预处理的时间为40～60min。
优选地，所述预处理的浆浓为10wt％。
优选地，所述螯合处理的工艺条件为：浆浓为10wt％，EDTA用量为0.3wt％，pH为3，温度为60℃，时间为60min。
优选地，所述过氧化氢漂白的工艺条件为：
①过氧化氢一段漂白：浆浓为20wt％，H2O2用量为2wt％，NaOH用量为1wt％，Na2SiO3用量为1wt％，MgSO4用量为0.1wt％，温度为80℃，时间为180min；
②过氧化氢二段漂白：浆浓为20wt％，H2O2用量为6wt％，NaOH用量为3wt％，Na2SiO3用量为3wt％，MgSO4用量为0.3wt％，温度为80℃，时间为180min。
所述采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法尤其针对竹子磺化化学机械浆。
与现有技术相比本发明的有益结果：本发明在螯合处理和过氧化氢漂白之前，先采用蛋白酶预处理磺化化学机械浆，降低纸浆纤维中的蛋白质含量，可以提高磺化化学机械浆纸张的白度、降低磺化化学机械浆纸张的返黄值，从而解决了磺化化学机械浆纸张易返黄的问题；与未经过预处理的制浆工艺相比，减少后续漂白过程中过氧化氢的用量，可达到相同的漂白效果，从而提高生产效率，降低生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明方法作进一步的详细描述。
实施例1
一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法，操作步骤如下：
⑴蛋白酶预处理：
取绝干竹子磺化化学机械浆(SCMP)20g，调节浆浓10wt％，按照1IU/g绝干浆的用量加入蛋白酶进行预处理，预处理时间为40min，调节pH为9，温度为40℃。
⑵螯合处理：
步骤⑴制得浆料的绝干浆质量10g，浆浓10wt％，相对于绝干浆EDTA用量0.3wt％，pH为3，温度为60℃，时间为60min。
⑶过氧化氢漂白：
①过氧化氢一段漂白：步骤⑵制得浆料的绝干浆质量10g，浆浓为20wt％，相对于绝干浆H2O2用量为2wt％、NaOH用量为1wt％、Na2SiO3用量为1wt％、MgSO4用量为0.1wt％，温度为80℃，时间为180min；
②过氧化氢二段漂白：步骤①制得浆料的绝干浆质量10g，浆浓为20wt％，相对于绝干浆H2O2用量为6wt％、NaOH用量为3wt％、Na2SiO3用量为3wt％、MgSO4用量为0.3wt％，温度为80℃，时间为180min。
⑷漂白后白度检测：
取漂白后的浆料，抄成定量为60g/m2的纸张，检测其白度。
检测结果：所抄成纸张的白度为60.8％ISO，与未进行蛋白酶预处理(螯合处理和过氧化氢漂白的工艺条件均相同)的白度相比提高了2.4％。
⑸返黄值的测定：
将已经测定白度的纸张放入光老化装置中进行老化，纸张平铺在紫外灯管下(2个80W平行放置，波长为345nm的紫外灯管)，连续光照老化4h，分别测定纸张面向紫外灯管面的白度，计算返黄值。
检测结果：所抄成纸张的返黄值为13.5％，与未进行蛋白酶预处理(螯合处理和过氧化氢漂白的工艺条件均相同)的返黄值相比降低了2.9％。
实施例2
一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法，操作步骤如下：
⑴蛋白酶预处理：
取绝干竹子磺化化学机械浆(SCMP)20g，调节浆浓10wt％，按照3IU/g绝干浆的用量加入蛋白酶进行预处理，预处理时间为50min，调节pH为8，温度为60℃。
⑵螯合处理：
步骤⑴制得浆料的绝干浆质量10g，浆浓10wt％，相对于绝干浆EDTA用量0.3wt％，pH为3，温度为60℃，时间为60min。
⑶过氧化氢漂白：
①过氧化氢一段漂白：步骤⑵制得浆料的绝干浆质量10g，浆浓为20wt％，相对于绝干浆H2O2用量为2wt％、NaOH用量为1wt％、Na2SiO3用量为1wt％、MgSO4用量为0.1wt％，温度为80℃，时间为180min；
②过氧化氢二段漂白：步骤①制得浆料的绝干浆质量10g，浆浓为20wt％，相对于绝干浆H2O2用量为6wt％、NaOH用量为3wt％、Na2SiO3用量为3wt％、MgSO4用量为0.3wt％，温度为80℃，时间为180min。
⑷漂白后白度检测：
取漂白后的浆料，抄成定量为60g/m2的纸张，检测其白度。
检测结果：所抄成纸张的白度为61.2％ISO，与未进行蛋白酶预处理(螯合处理和过氧化氢漂白的工艺条件均相同)的白度相比提高3.0％。
⑸返黄值的测定：
将已经测定白度的纸张放入光老化装置中进行老化，纸张平铺在紫外灯管下(2个80W平行放置，波长为345nm的紫外灯管)，连续光照老化4h，分别测定纸张面向紫外灯管面的白度，计算返黄值。
检测结果：所抄成纸张的返黄值为13.0％，与未进行蛋白酶预处理(螯合处理和过氧化氢漂白的工艺条件均相同)的返黄值相比降低6.5％。
实施例3
一种采用蛋白酶预处理降低竹子磺化化学机械浆纸张返黄值的方法，操作步骤如下：
⑴蛋白酶预处理：
取绝干竹子磺化化学机械浆(SCMP)20g，调节浆浓10wt％，按照5IU/g绝干浆的用量加入蛋白酶进行预处理，预处理时间为60min，调节pH为7，温度为50℃。
⑵螯合处理：
步骤⑴制得浆料的绝干浆质量10g，浆浓10wt％，相对于绝干浆EDTA用量0.3wt％，pH为3，温度为60℃，时间为60min。
⑶过氧化氢漂白
①过氧化氢一段漂白：步骤⑵制得浆料的绝干浆质量10g，浆浓为20wt％，相对于绝干浆H2O2用量为2wt％、NaOH用量为1wt％、Na2SiO3用量为1wt％、MgSO4用量为0.1wt％，温度为80℃，时间为180min；
②过氧化氢二段漂白：步骤①制得浆料的绝干浆质量10g，浆浓为20wt％，相对于绝干浆H2O2用量为6wt％、NaOH用量为3wt％、Na2SiO3用量为3wt％、MgSO4用量为0.3wt％，温度为80℃，时间为180min。
⑷漂白后白度检测：
取漂白后的浆料，抄成定量为60g/m2的纸张，检测其白度。
检测结果：所抄成纸张的白度为63.3％ISO，与未进行蛋白酶预处理(螯合处理和过氧化氢漂白的工艺条件均相同)的白度相比提高6.6％。
⑸返黄值的测定：
将已经测定白度的纸张放入光老化装置中进行老化，纸张平铺在紫外灯管下(2个80W平行放置，波长为345nm的紫外灯管)，连续光照老化4h，分别测定纸张面向紫外灯管面的白度，计算返黄值。
检测结果：所抄成纸张的返黄值为12.1％，与未进行蛋白酶预处理(螯合处理和过氧化氢漂白的工艺条件均相同)的返黄值相比降低12.9％。

Claims (9)

1.一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法，其特征在于，采用蛋白酶对磺化化学机械浆进行预处理，经预处理后的磺化化学机械浆依次进入螯合处理和过氧化氢漂白工段。
2.根据权利要求1所述的一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法，其特征在于，所述蛋白酶的用量为1～5IU/g绝干浆。
3.根据权利要求1所述的一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法，其特征在于，所述预处理的pH为7～9。
4.根据权利要求1所述的一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法，其特征在于，所述预处理的温度为40～60℃。
5.根据权利要求1所述的一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法，其特征在于，所述预处理的时间为40～60min。
6.根据权利要求1所述的一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法，其特征在于，所述预处理的浆浓为10wt％。
7.根据权利要求1所述的一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法，其特征在于，所述螯合处理的工艺条件为：浆浓为10wt％，EDTA用量为0.3wt％，pH为3，温度为60℃，时间为60min。
8.根据权利要求1所述的一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法，其特征在于，所述过氧化氢漂白的工艺条件为：
①过氧化氢一段漂白：浆浓为20wt％，H2O2用量为2wt％，NaOH用量为1wt％，Na2SiO3用量为1wt％，MgSO4用量为0.1wt％，温度为80℃，时间为180min；
②过氧化氢二段漂白：浆浓为20wt％，H2O2用量为6wt％，NaOH用量为3wt％，Na2SiO3用量为3wt％，MgSO4用量为0.3wt％，温度为80℃，时间为180min。
9.根据权利要求1所述的一种采用蛋白酶预处理降低磺化化学机械浆纸张返黄值的方法，其特征在于，所述的方法尤其针对竹子磺化化学机械浆。
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