一种100废新闻纸脱墨浆酯酶控制胶粘物的方法

摘要

本发明公开了一种100％废新闻纸脱墨浆酯酶控制胶粘物的方法。本发明主要是针对100％的废新闻纸脱墨浆生产低定量新闻纸，采用Optimyze 525酶控制胶粘物中，生产出45g/mm2定量的新闻纸。采用本发明方法可以降低纸浆中胶粘物的含量，胶粘物除去率20％～40％左右，增强了纸机的运行性能，对提高纸机的车速和产量有很大的帮助。采用100％废新闻纸脱墨浆抄造45g/m2低定量胶印新闻纸，所得产品质量优良，淘汰了污染大、能耗高的化学浆和磨木浆，使得浆料的制造成本和水处理成本也有所下降，且所排放的废水量及污染物量均有明显下降。

说明书

技术领域

本发明属于环境与资源技术领域，特别涉及一种100％废新闻纸脱墨浆生物酶法控制胶粘物的方法。

背景技术

胶粘物一般分为两大类，一类是天然胶粘物如树脂；另一类是再生胶粘物，主要来源于回收纤维的粘性物质，大多带有负电荷。再生胶粘物一般由纸料中的胶粘剂、热熔胶、标签、书籍装订用胶、胶带、乳胶、油墨粘合剂、湿强树脂及其它聚合物等混合物组成。按粒子大小可分为大胶粘物和微细胶粘物，大胶粘物可用精选、净化和浮选的办法去除。微细胶粘物主要是系统中以溶解或胶体状态存在的物质(Dissolved and Colloidal Substances简称DCS)。随着二次纤维的使用日益增加，白水封闭循环程度提高，一些溶解物会聚集变大，一些溶解物可能生成新的二次胶粘物，这些二次胶粘物容易沉积堵塞成形网、毛布或干网，造成断纸，严重时导致纸机停机。微细胶粘物去除方法相对比较难除去，目前比较有效的方法主要有生物酶法和化学固着剂法控制微细胶粘物。

化学固着剂法可以钝化胶粘物，但胶粘物的成份比较复杂，往往加入的化学固着剂效果不一定明显。

生物法去除胶粘物主用是利用酶来处理，一种是利用酯酶对脂及酸酯等胶粘物成份进行分解，在此作用下胶粘物尺寸变小或粘性降低[参见戴维等人，酯酶为使用混合办公室废纸的造纸厂和纸巾纸厂提供了一种控制胶粘物的方法，纸浆和纸，104(2)：28-312003(David R.Jones and James W.Fitzhenry，Esterase-type enzymes offer recycled mills an alternative approach to stickies control.Pulp and paper，104(2)：28-31，2003)]，是用酯酶处理混合办公室废纸，但混合办公废纸与废新闻纸是两种不同的废纸原料。另一种用漆酶与脂肪酸反应来减少树脂酸[参见斯蒂娜等人，漆酶与脂胶酸和树脂酸反应性能，微生物应用技术，200122：317-320(Stina Karlsson，Bjarne Holmbom，Peter Spetz，al.，TrametesReactivity of Trametes laccases with fatty and resin acids.Appl MicrobiolBiotechnol.2001，55：317-320)]，是利用漆酶与脂胶酸和树脂酸反应处理胶粘物。还有一种是利用果胶酶处理机械浆的方法见专利200510045357.2，是一种制浆造纸工艺中溶胶物质生物处理的方法，利用果胶酶处理机械浆中的溶胶物质。

由于目前越来越强调节能降耗清洁生产，利用100％废新闻脱墨纸浆生产低定量的新闻纸，浆水系统封闭程度更加高，因此将胶粘物从系统中完全除去越来越难。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种100％ONP(废新闻纸)脱墨浆酯酶控制胶粘物的方法。本发明主要是针对100％的ONP脱墨浆生产低定量新闻纸时，利用酯酶来处理纸浆中微细胶粘物(微细胶粘物主要是指系统中以溶解或胶体状态存在的物质)的方法，将酯酶应用于100％废新闻纸内控制胶粘物中，生产出45g/mm²定量的新闻纸。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种100％废新闻纸脱墨浆酯酶控制胶粘物的方法，包括如下步骤：

(1)将废新闻纸混合均匀后，在打浆机中碎浆，控制碎浆浓度15％～18％，得到100％废新闻纸脱墨浆，然后加入NaOH、Na₂SiO₃、H₂O₂、工业皂和脱墨剂GOD1230；所述各物质加入量为：NaOH 0.6％～0.75％，Na₂SiO₃ 2.0％～2.5％，H₂O₂ 0.4％～1.0％，工业皂0.5％～0.6％，脱墨剂GOD1230 0.035％，调节pH值范围为6.5～10，温度控制在50℃～60℃，碎浆时间30～45min，得到碎浆溶液；所述废新闻纸包括8#美国废纸55％、废道林纸8％、欧洲废纸13％、国产废纸16％和10#美国废纸8％。

(2)上述碎浆溶液在高浓除砂器中控制纸浆浓度12％～15％；在粗浆池中控制纸浆浓度为3.5％～5％；在粗筛中控制纸浆浓度为3％～5％，在前浮选槽中控制纸浆浓度为1.0％～1.5％，并加入工业皂0.08％～0.1％；然后在重质除渣器中控制纸浆浓度1.0％～1.5％；在精筛中控制纸浆浓度为1.0％～1.5％。

(3)经前多盘浓缩机浓缩后纸浆浓度约12％～15％；在浆池一中将纸浆浓度调节到5％～8％；经双网压滤机浓缩后纸浆浓度达到25％～30％。

(4)在漂塔内的纸浆中加入NaOH 0.7％～1.0％，Na₂SiO₃ 2.0％～2.5％，H₂O₂0.4％～2.0％，控制纸浆浓度2.5％～3.0％，温度65℃～80℃，漂白时间30～45min。

(5)在浆池二中控制纸浆浓度在3.5％～5％；在后浮选槽中控制纸浆浓度为1.0％～1.5％，加入工业皂0.08％～0.1％；经后多盘浓缩机浆浓缩后纸浆浓度为8％～12％。

(6)将生物酶加入到后多盘浓缩机的出口处，所述生物酶的添加量为0.15～0.25kg/t浆；然后在中浓立管里反应温度为50℃～60℃，pH为7～7.5，作用时间为45～60min，然后纸浆在成浆池中成浆，纸浆浓度控制为8％～12％；最后送抄纸车间生产得到新闻纸；所述生物酶为酯酶。

以上均按质量百分比计。

所述生物酶为Optimyze525酶(美国Buckman公司)，是一种酯酶，绝大多数胶粘物的基本结构是酯键连接，酯酶将胶粘物的酯键断裂达到分解胶粘物的目的。

为了更好地实现本发明，所述生物酶稀释为1％～50％质量浓度的生物酶液再加入到后多盘浓缩机的出口处。

所述粗筛中入口压力约控制为250～280kPa，出口压力约控制为110～120kPa；

所述精筛中入口压力约控制为170～180kPa，出口压力约控制为150kPa。

所述生产得到的新闻纸为45g/mm²低定量的新闻纸。

本发明原理如下：酯酶对脂及甘油酸酯等胶粘物成份进行分解，在此作用下胶粘物尺寸变小或粘性降低，酯酶属于酯类酶制剂，酶的重要特点是具有很强的专一性，它在化学反应过程中自身并不被消耗，但是活力却会随时间而下降。绝大多数胶粘物的基本结构是酯键连接，选择酯类酶剂就是将胶粘物的酯键断裂达到分解胶粘物的目的。将酯酶用于100％废新闻纸脱墨浆生产45g/mm²新闻纸，选择纸浆浓度为10％～12％的浆，在一个中浓立管里反应45～60min，浆的胶粘物除去率达20％～40％左右，上网后抄纸不会断头，纸机可以正常运行。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：

本发明利用酯酶处理100％废新闻纸脱墨浆生产低定量的新闻纸，由于原浆中的胶粘物含量较多，成份比较复杂，夏天温度较高时，给生产带来很大的树脂障碍，生产不能正常运行。采用本发明方法可以降低纸浆中胶粘物的含量，胶粘物除去率20％～40％左右，增强了纸机的运行性能，对提高纸机的车速和产量有很大的帮助。

采用100％废纸脱墨浆抄造45g/m²低定量胶印新闻纸，所得产品质量优良，淘汰了污染大、能耗高的化学浆和磨木浆，使得浆料的制造成本和水处理成本也有所下降，而且所排放的废水量及污染物量均有明显下降。采用生物酯酶控制胶粘物，减少纸机断头，使纸机运行正常，节约成本。随着人们环保意识的增强，采用全废纸脱墨浆、减少使用原木浆以保护森林资源的生产方式将会成为趋势。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

采用Buckman公司的Optimyze525酶产品在100％ONP(废新闻纸)脱墨浆生产45g/mm²新闻纸胶粘物的控制。

(1)废新闻纸(8#美国废纸55％，废道林纸8％，欧洲废纸13％，国产废纸16％，10#美国废纸8％)混合均匀，然后在打浆机中碎浆，控制碎浆浓度15％，得到100％废新闻纸脱墨浆，然后加入NaOH 0.6％，Na₂SiO₃ 2.0％，H₂O₂ 0.4％，工业皂0.5％，脱墨剂GOD1230(昆山中轩化工厂)0.035％，调节pH值为6.5，温度控制在50℃，碎浆时间30min；得到碎浆溶液。

(2)上述碎浆溶液依次在高浓除砂器控制纸浆浓度12％；在粗浆池中控制纸浆浓度为3.5％；在粗筛中控制纸浆浓度为3.5％，入口压力为250kPa，出口压力110kPa；在前浮选槽中控制纸浆浓度为1.0％，加入工业皂0.08％；在重质除渣器中控制纸浆浓度1.0％；在精筛中控制纸浆浓度为1.0％，入口压力170kPa，出口压力150kPa。

(3)经前多盘浓缩机浓缩后纸浆浓度为12％；在浆池一中纸浆浓度调节到5％；经双网压滤机浓缩后纸浆浓度达到25％；在热分散机中分解废纸浆中的胶粘物，热分散机能耗为35～40kWh/t浆。

(4)漂塔漂白工艺：在漂塔的纸浆中加入NaOH 0.7％，Na₂SiO₃ 2.0％，H₂O₂0.4％，控制纸浆浓度2.5％，温度65℃，漂白时间30min。

(5)在浆池二中纸浆浓度控制在3.5％左右；在后浮选槽中纸浆浓度控制为1.0％，加入工业皂0.08％；经后多盘浓缩机浆浓缩后纸浆浓度为8％。

(6)将生物酶Optimyze525酶原液配成1％质量浓度的稀液，加入后多盘浓缩机的出口处，纸浆浓度为8％，生物酶Optimyze525酶添加量为0.15kg/t浆。在中浓立管里反应温度为50℃，调节pH为7，作用时间为45min，纸浆在成浆池中成浆，纸浆浓度控制为8％；最后送抄纸车间生产得到45g/mm²定量的新闻纸。

以上均按质量百分比计。

(7)将添加Optimyze525酶处理的纸浆与未加酶的纸浆进行比较，在一定的水压(0.25～0.3MPa)取25g绝干浆料的纸浆，经过一个缝筛(0.15mm)，筛选20min，取集筛板上面的物质，再用滤纸过滤，用另一张干净的滤纸压在上面，然后用烫斗烫2～3min。参照标准脱墨浆的尘埃度数据采集按国家标准GB/T10740-2002，“纸浆尘埃和纤维束的测定”数点、计算。

公式：

$S_D=\frac{S_1\times 1000}{W}{\mathrm{mm}}^2/\mathrm{kg};$

S_D-纸浆的油蜡点mm²/kg。精确到一位小数；

S₁-所测纸浆拣出的油蜡点总面积，mm²；

W-所测纸浆的，g。

结果胶粘物的去除量与空白相比减少了，胶粘物的含量可以控制在100mm²/kg以内，上机操作就比较顺利，不会造成断头，胶粘物去除率达到20％～40％。

实施例2

(1)废新闻纸(8#美国废纸55％，废道林纸8％，欧洲废纸13％，国产废纸16％，10#美国废纸8％)混合均匀，在打浆机中碎浆，碎浆浓度16％，得到100％废新闻纸脱墨浆，然后加入NaOH 0.7％，Na₂SiO₃ 2.2％，，H₂O₂ 0.6％，工业皂0.55％，脱墨剂GOD1230(昆山中轩化工厂)0.035％，pH值范围为10，温度控制在60℃，碎浆时间45min；得到碎浆溶液。

(2)上述碎浆溶液依次在高浓除砂器控制纸浆浓度15％；在粗浆池中控制纸浆浓度为5％；在粗筛中控制纸浆浓度为3.0％，入口压力为280kPa，出口压力120kPa；在前浮选槽中控制纸浆浓度为1.2％，加入工业皂0.09％；重质除渣器控制纸浆浓度1.2％；在精筛中控制纸浆浓度为1.2％，入口压力1 80kPa，出口压力150kPa。

(3)经前多盘浓缩机浓缩后纸浆浓度为15％；在浆池一中纸浆浓度调节到8％；经双网压滤机浓缩后纸浆浓度达到30％；在热分散机中分解废纸浆中的胶粘物，热分散机能耗为35～40kWh/t浆。

(4)漂塔漂白工艺：在漂塔的纸浆中加入NaOH 0.8％，Na₂SiO₃ 2.3％，H₂O₂1.0％，纸浆浓度2.8％，温度80℃，漂白时间45min。

(5)在浆池二中纸浆浓度控制在5％；在后浮选槽中纸浆浓度控制为1.2％，加入工业皂0.09％；经后多盘浓缩机浆浓缩后纸浆浓度10％。

(6)将生物酶Optimyze525酶原液配成1.5％浓度的稀液，加入后多盘浓缩机的出口处，纸浆浓度为10％，生物酶Optimyze525酶的添加量为0.20kg/t浆。在中浓立管里反应温度为50～60℃，pH为7～7.5，作用时间为60min，在成浆池成浆，纸浆浓度控制为10％；最后送抄纸车间生产得到45g/mm²定量的新闻纸。

以上均按质量百分比计。

本实施例的胶粘物去除率20％～40％。

实施例3

(1)废新闻纸(8#美国废纸55％，废道林纸8％，欧洲废纸13％，国产废纸16％，10#美国废纸8％)混合均匀，在打浆机中碎浆，碎浆浓度18％，得到100％废新闻纸脱墨浆，然后加入NaOH 0.75％，Na₂SiO₃ 2.5％，H₂O₂ 1.0％，工业皂0.6％，脱墨剂GOD1230(昆山中轩化工厂)0.035％，pH值范围为8，温度控制在55℃，碎浆时间40min；得到碎浆溶液。

(2)上述碎浆溶液依次在高浓除砂器中控制纸浆浓度13％；在粗浆池中控制纸浆浓度为4％；在粗筛中控制纸浆浓度为5.0％，入口压力为260 kPa，出口压力115kPa；在前浮选槽中控制纸浆浓度为1.5％，加入工业皂0.1％；在重质除渣器中控制纸浆浓度1.5％；在精筛控制纸浆浓度为1.5％，入口压力175kPa，出口压力150kPa。

(3)经前多盘浓缩机浓缩后纸浆浓度为13％；在浆池一中纸浆浓度调节到6％；经双网压滤机浓缩后纸浆浓度达到28％；在热分散机中分解废纸浆中的胶粘物，热分散机的能耗为35～40kWh/t浆。

(4)漂塔漂白工艺：在漂塔内的纸浆中加入NaOH 1.0％，Na₂SiO₃ 2.5％，，H₂O₂ 2.0％，控制纸浆浓度3.0％，温度70℃左右，漂白时间40min。

(5)在浆池二中控制纸浆浓度在4％；在后浮选槽中控制纸浆浓度为1.5％，加入工业皂0.1％；经后多盘浓缩机浆浓缩后纸浆浓度为12％。

(6)将生物酶Optimyze525酶加在后多盘浓缩机的出口处，纸浆浓度为12％，生物酶Optimyze525酶的添加量为0.25kg/t浆。在中浓立管里反应温度为55℃，pH为7.5，作用时间为50min，在成浆池成浆，纸浆浓度控制为12％；最后送抄纸车间生产得到45g/mm²定量的新闻纸。本实施例的胶粘物去除率20％～40％。

以上均按质量百分比计。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。