激光打印办公废纸酶法脱墨的研究

摘要

我国的森林资源匮乏，造纸工业的原料紧缺问题越来越严重。随着人们的环境保护意识不断增强，废纸再生问题越来越多的受到人们的关注。废纸再生首先要经过脱墨处理。化学脱墨处理易产生二次污染，而且再生纸的强度下降、易发黄。酶脱墨二次污染小，但生物处理时间较长，纸浆回收率较低，目前仍处于起步阶段。
　　本文主要试验了多种酶（中性纤维素酶、酸性纤维素酶、木聚糖酶、α-淀粉酶、脂肪酶）和表面活性剂（吐温60、吐温80、RQ-129C、RF-25、RF-25-2、十二烷基苯磺酸钠）对激光打印办公废纸的脱墨效果，重点考察了纸浆白度和纸浆回收率。其中吐温60、吐温80在废纸脱墨中的研究鲜见报道。
　　分别确定了各种酶的最佳酶解条件和浮选条件。酶解因素包括酶用量、温度、介质pH、时间、纸浆浓度。浮选因素包括时间、载气流量、表面活性剂用量。
　　中性纤维素酶为酶解剂时，最佳浮选剂为吐温60，最佳条件为:酶解温度为50℃、pH5.0、酶用量为0.912 U/g·纸浆、酶解时间1.5 h、纸浆浓度12.5 g/L、浮选时间12 min、载气流量235～299 ml/min、吐温60的浓度为80 mg/L。回收纸浆白度达到99.5％，纸浆收率73.7％。进行二次浮选后，纸浆综合回收率可达到90.5％。其它酶单独使用回收纸浆时，在最佳条件下，纸浆白度为96.8％～99.6％。本文还研究了复合酶的脱墨效果，其中以酸性纤维素酶和木聚糖酶复配使用效果最佳，纸浆白度达到99.1％。同时使用两种或三种表面活性剂作为浮选药剂时，脱墨效果优于单一表面活性剂。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 废纸回收的技术发展

1．1．1 废纸回收的必要性

1．1．2 废纸回收利用现状

1．1．3 我国废纸回收存在的主要问题

1．1．4 再生纤维的价值

1．2 浮选在废纸脱墨中的应用

1．2．1 浮选脱墨的机理

1．2．2 浮选脱墨的起源与发展

1．2．3 表面活性剂在脱墨中的应用

1．3 生物酶脱墨技术

1．3．1 酶工程概述

1．3．2 酶的简介

1．3．3 酶脱墨技术

1．4 本论文选题意义及研究内容

第2章 实验部分

2．1 实验材料

2．2 酶的活力测定

2．2．1 纤维素酶活力测定方法

2．2．2 脂肪酶活力测定方法

2．2．3 α-淀粉酶活力测定方法

2．3 废纸脱墨实验方法

2．3．1 酶脱墨工艺

2．3．2 脱墨效果表征

第3章 实验结果与讨论

3．1 酶活力的测定结果

3．1．1 纤维素酶活力的测定结果

3．1．2 脂肪酶活力的测定结果

3．1．3 α-淀粉酶活力的测定结果

3．2 中性纤维素酶脱墨工艺的研究

3．2．1 酶解的影响因素对中性纤维素酶脱墨效果的影响

3．2．2 浮选的影响因素对中性纤维素酶脱墨效果的影响

3．2．3 二次浮选后纸浆回收率的测定结果

3．2．4 小结

3．3 pH和温度对不同的酶脱墨效果的研究

3．3．1 pH对酸性纤维素酶脱墨效果的影响

3．3．2 温度对酸性纤维素酶脱墨效果的影响

3．3．3 pH对木聚糖酶脱墨效果的影响

3．3．4 温度对木聚糖酶脱墨效果的影响

3．3．5 温度对脂肪酶脱墨效果的影响

3．3．6 pH对脂肪酶脱墨效果的影响

3．3．7 pH对α-淀粉酶脱墨效果的影响

3．3．8 温度对α-淀粉酶脱墨效果的影响

3．3．9 小结

3．4 混合酶脱墨

3．4．1 酸性纤维素酶与木聚糖酶混和脱墨

3．4．2 酸性纤维素酶与脂肪酶混和脱墨

3．4．3 酸性纤维素酶与α-淀粉酶混合脱墨

3．4．4 三种酶混合复配对脱墨效果的影响

3．4．5 红外光谱

3．4．6 小结

第4章 结论

参考文献

致谢

附录