CN1786339A - 一种改善机械木浆纤维性能的方法 - Google Patents
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Abstract
一种改善机械木浆纤维性能的方法，属于制浆造纸技术领域。包括酶处理、漂白，所述的酶处理是，在装有机械木浆的容器中加入漆酶0.5－50LAMU/g，介体0.1％－4％，通氧气，控制处理浆浓为1％－20％，温度20－70℃，处理时间20－120min。利用本发明的方法对未漂马尾松磨石磨木浆进行处理，可以明显改善磨石磨木浆的纤维性能，显著提高纸浆的白度及强度性能，与对照浆相比，白度可以提高2.0％ISO，裂断长可以提高58％，纤维性能得到了明显改善。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种机械木浆酶法纤维性能改善技术，具体涉及一种改善机械木浆纤维性能的方法，属于制浆造纸技术领域。
(二)背景技术
随着纸和纸板需求量的增加，森林资源正在不断被消耗，造纸工业越来越重视开发利用造纸用纤维资源、发展高得率制浆以及废纸的回收利用。袁平，付时雨，余惠声，马尾松磨石磨木浆的纤维素酶改性纤维素科学与技术，2001，9(3)：48-52。机械木浆的成本低、得率高、浆的初始白度较高，成纸的匀度、平滑度和松厚度较好，成纸具有较好的不透明度和油墨吸收性能。但是，机械木浆的纤维较短、浆中细小组分含量较高，浆的滤水性能较差，不利于纸机车速的提高，而且，成纸的强度和表面强度较低，直接影响纸的印刷质量。李元禄，高得率浆得过去、现在和未来，国际造纸，1990，9(2)：1。因此，非常有必要对机械木浆进行改性。对原用于生产较低质纸制品的纤维原料进行精制升级，再用于生产更高级纸制品，将对整个制浆造纸工业有着非常重大的意义。
在制浆造纸工业中纸张性能的改善一般通过添加湿部化学助剂来实现，但近年来酶以其对纤维素、半纤维素和木素的特定作用成为研究的热点。理查德勘卓，劳瑞凯，莱特宁，阿瑟.高木素含量的硫酸盐浆的漆酶改性以提高其成纸的强度性能.1.在碚酸存在下的漆酶处理。生物技术进展，2004，20：255。(Richard P.Chandra，Lauri K.Lehtonen and Arthur J.Ragauskas.Modification of High Lignin Content Kraft Pulps with Laccase to Improve PaperStrength Properties.1.Laccse Treatment in the Presence of Gallic Acid[J].Biotechnol.Prog.，2004，20：255)。
以对纤维的改性作用来分，酶系可以分为三类，一类是以纤维素酶为主的酶系，可以改善纸浆滤水性能和抄造性能；另一类是以半纤维素酶为主的酶系，可以降低打浆能耗；第三类是以木素降解酶为主的酶系，能够改善机械浆性能。谢来苏.制浆造纸生物技术[M].北京：化学工业出版社，2003。机械浆酶法改性在充分开发利用木材纤维原料资源、提高纸浆性能、减少环境污染等方面具有重要意义。
漆酶属于木素降解酶，是一种含酮的多酚氧化酶(EC 1.10.3.2)，在某些具有电子传递能力的小分子介体和氧气的存在下，能够使木素发生氧化降解，引起纤维表面性能的变化，从而对富含木素的机械浆进行改性，具有很广阔的应用前景。
(三)发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种改善机械木浆纤维性能的方法。
本发明的改善机械木浆纤维性能的方法，特征是在机械木浆中加入漆酶和介体，以实现对机械木浆进行纤维性能的改善。
一种改善机械木浆纤维性能的方法，具体包括酶处理、漂白，所述的酶处理是，在装有机械木浆的容器中加入漆酶0.5-50LAMU/g，介体0.1％-4％，通氧气，控制处理浆浓为1％-20％，温度20-70℃，处理时间20-120min。以上均为重量百分比。
上述介体选自2，2’-联氨-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)，1-羟基苯并三唑(HBT)，紫尿酸(Violuric acid)，N-羟基乙酰苯胺(NHA)之一或它们的组合。
上述酶处理在开口容器中进行，通氧气时间与酶处理时间相同。
所述的漂白是，对酶处理浆进行过氧化氢漂白，工艺条件为：浆浓5％-18％，2％-4％Na2SiO3，0.05％-0.1％MgSO4，0.05％-0.4％二乙烯三胺五醋酸(DTPA)，1％-3％NaOH，1％-4％H2O2，水温40-80℃，时间2-4h。以上均为重量百分比。
利用本发明的方法对马尾松磨石磨木浆进行处理，可以明显改善马尾松磨石磨木浆的纤维性能，显著提高纸浆的白度及强度性能，与对照浆相比，白度可以提高2.0％ISO，裂断长可以提高58％，纤维性能得到了改善。
(四)具体实施方式
实施例1：
马尾松磨石磨木浆的纤维性能改善方法，包括酶处理、漂白，具体操作如下：
(1)酶处理，在装有马尾松磨石磨木浆的容器中加入漆酶20LAMU/g，介体紫脲酸1％，通氧气，控制处理浆浓为10％，温度50℃，处理时间30min。
(2)漂白，对上述酶处理浆进行过氧化氢漂白，工艺条件为：浆浓15％，3％Na2SiO3，0.08％MgSO4，0.2％二乙烯三胺五醋酸(DTPA)，2％NaOH，2％H2O2，温度60℃，时间3h。
以上均为重量百分比。
本实施例得到的木浆与对照浆相比，白度提高2.0％ISO，裂断长提高58％，纤维性能得到了明显改善。
实施例2：
如实施例1所述，所不同的介体是1.0％的1-羟基苯并三唑(HBT)，重量百分比。
实施例3：
如实施例1所述，所不同的介体重量百分比1.0％，介体是1-羟基苯并三唑(HBT)与紫尿酸(Violuric acid)重量比1∶1的组合。
实施例4：
如实施例1所述，所不同的介体是重量百分比1.0％的2，2’-联氨-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸(ABTS)。
实施例5：如实施例1所述，所不同的是处理杨木磨石磨木浆。
实施例6：均为重量百分比。
碱性过氧化氢机械浆(APMP)的纤维性能改善方法，包括酶处理、漂白，具体操作如下：
(1)酶处理，在装有碱性过氧化氢机械浆的容器中加入漆酶20LAMU/g，介体紫脲酸1％，通氧气，控制处理浆浓为15％，温度60℃，处理时间50min。
(2)漂白，对上述酶处理浆进行过氧化氢漂白，工艺条件为：浆浓15％，3％Na2SiO3，0.08％MgSO4，0.3％二乙烯三胺五醋酸(DTPA)，3％NaOH，3％H2O2，温度60℃，时间2.5h。
实施例7：如实施例1所述，所不同的是处理杨木化学预热机械浆(CTMP)。
实施例8：如实施例1所示，所不同的是处理桉木化学预热机械浆(CTMP)。
Claims (3)
1.一种改善机械木浆纤维性能的方法，包括酶处理、漂白，其特征在于所述的酶处理是，在装有机械木浆的容器中加入漆酶0.5-50LAMU/g，介体0.1％-4％，通氧气，控制处理浆浓为1％-20％，温度20-70℃，处理时间20-120min，以上均为重量百分比。
2.如权利要求1所述的改善机械木浆纤维性能的方法，其特征在于所述介体选自2，2’-联氨-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)，1-羟基苯并三唑，紫尿酸，N-羟基乙酰苯胺之一或它们的组合。
3.如权利要求1所述的改善机械木浆纤维性能的方法，其特征在于所述的漂白是对酶处理浆进行过氧化氢漂白，工艺条件为：浆浓5％-18％，2％-4％Na2SiO3，0.05％-0.1％MgSO4，0.05％-0.4％二乙烯三胺五醋酸，1％-3％NaOH，1％-4％H2O2，水温50-80℃，时间2-4h，以上均为重量百分比。
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