文化纸油墨和胶黏物同步处理用生物酶组合物及其应用

摘要

本发明公开了一种文化纸油墨和胶黏物同步处理用生物酶组合物及其应用，涉及废纸油墨和胶黏物处理技术领域，所述生物酶组合物由多种生物酶和助剂组成，所述生物酶组合物在适当的温度和pH下，通过生物酶组合物中各种生物酶、助剂之间的协同作用，对文化纸脱墨和胶黏物去除进行同步处理，简化造纸工艺步骤，处理效率高，浮选白度提高值平均为4.8%ISO，浮选残余油墨去除率平均达41.4%，浮选大胶黏物去除率平均为76.3%，浮选微细胶黏物去除率平均为66.1%，脱墨效果和胶黏物去除效果好，并能提高纸浆质量，提升纸机寿命。

说明书

技术领域

本发明涉及废纸油墨和胶黏物处理技术领域，尤其涉及一种文化纸 油墨和胶黏物同步处理用生物酶组合物及其应用。

背景技术

在各项成本高涨的今天，节能降耗的意义对造纸行业来说日益深 远，提高废纸回用率则很好地解决了这一难题，然而各种成分复杂、种 类多样的杂质夹带在废纸中进入纸机循环系统，给废纸回用过程带来一 系列问题，其中，尤以油墨和胶黏物带来的影响最为突出。而胶黏物的 增多，会污染造纸网、毛毯、烘缸、压光辊，同时还会引起纸病、断纸， 最后还会影响后续加工和印刷作业。

胶黏物的种类多，且由纸种的不同而差异较大，其中文化纸的胶黏 物中具有聚乙烯醇、改性淀粉、合成乳胶等，除此以外还有比例较大的 残余油墨和无机成分，它们不具有粘性，但相当一部分具有亲脂性，容 易被粘性物质粘附并沉积下来。在过去，脱墨和胶黏物处理都能利用化 学方法分别处理而得到较好的效果，但化学法脱墨和去除胶黏物都会造 成较大的环境污染。随着生物技术的发展，对环境污染很小的生物酶被 运用到废纸脱墨和胶黏物去除当中，相关技术，尤其是生物酶脱墨技术 日趋成熟。在对废纸浆采用生物酶进行脱墨的过程中人们重点关注的是 其脱墨效果，而忽略了胶黏物处理问题。同样地，人们在对胶黏物处理 的同时也忽略了脱墨处理问题，从而使得人们将脱墨处理和胶黏物处理 看成是两个不太相关的过程，将废纸脱墨和胶黏物去除分开处理。随着 人们对胶黏物的形成的研究越来越深入后，人们发现二次纤维回收利用 中产生的胶黏物除了胶粘剂、上浆剂、热熔料、蜡、天然树脂及其形成 的盐之外，很大部分是脱墨过程中产生的油墨、脱墨剂成分（例如消泡 剂）和无机成分，因此，生物酶脱墨和生物酶去除胶黏物绝对不是两个 不太相关的过程，必须对废纸脱墨技术和胶黏物去除问题继续深入研 究。在当前废纸原料质量不断恶化的情况下，仍旧将脱墨和胶黏物处理 两个问题分开进行研究已不能满足生产实践的需要，只有将脱墨和胶黏 物处理综合起来，才能有杂质的综合去除效果，才更具有现实意义。

现有废纸脱墨过程与胶黏物去除过程割裂，这不仅导致资源的浪 费，而且处理效率低。因此，应把废纸脱墨与胶粘物去除问题进行同步 处理，即综合考虑废纸脱墨与胶黏物去除之间的相互关系，将废纸脱墨 和胶黏物去除一起进行处理。但目前还没有运用生物酶组合物对文化纸 油墨和胶黏物进行同步处理的报道。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种文化纸油墨和胶黏物同步 处理用生物酶组合物及其应用，所述生物酶组合物在适当的温度和pH 下，通过生物酶组合物中各种生物酶、助剂之间的协同作用，对文化纸 脱墨和胶黏物去除进行同步处理，简化造纸工艺步骤，处理效率高，浮 选白度提高值平均为4.8%ISO，浮选残余油墨去除率平均达41.4%，浮 选大胶黏物去除率平均为76.3%，浮选微细胶黏物去除率平均为66.3%， 脱墨效果和胶粘物去除效果好，并能提高纸浆质量，提升纸机寿命。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种文 化纸油墨和胶黏物同步处理用生物酶组合物，按重量百分数计，所述生 物酶组合物由以下组分组成：

其中，所述有机醇的碳原子数为2～4。

在本发明的一个实施例中，所述有机醇由20%的1，2-丙二醇、10% 的1，4-丁二醇和10%的乙醇组成。

在本发明的又一个实施例中，所述有机醇由20%的1，2-丙二醇、 10%的1，4-丁二醇和5%的二甘醇组成。

优选地，所述淀粉酶的酶活为4000U/g，所述漆酶的酶活为10000 U/g，所述纤维素酶的酶活为2000U/g，所述果胶酶的酶活为5000U/g， 所述木聚糖酶的酶活为50000U/g。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供所述 生物酶组合物在文化纸油墨和胶黏物同步处理中的应用，所述生物酶组 合物的添加量为所述文化纸重量的0.08%～0.12%。

优选地，所述生物酶组合物的添加量为所述文化纸重量的0.1%。

优选地，所述文化纸油墨和胶黏物同步处理的温度为45℃～55℃。

最优选地，所述文化纸油墨和胶黏物同步处理的温度为50℃。

优选地，所述文化纸油墨和胶黏物同步处理的pH值为6.0～8.0。

最优选地，所述文化纸油墨和胶黏物同步处理的pH值为8.0。

由于绝大部分胶黏物都含有大量的酯键，这些酯键能够将胶黏物的 组分相连，漆酶能使这些酯键发生断裂，促使其组分降低粘性，从而减 少了胶黏物的危害，除此以外，漆酶能通过催化纤维中的木质素，生成 苯氧自由基，进一步发生自由基聚合反应，提高浆料强度。

本发明的有益效果是：区别现有的生物酶废纸脱墨过程和胶黏物去 除过程割裂，导致资源浪费及处理效率低的情况，本发明的文化纸油墨 和胶黏物同步处理用生物酶组合物，在适当的温度和pH下，通过生物 酶组合物中各种生物酶、助剂之间的协同作用，在对文化纸进行脱墨的 同时去除浆料中的胶黏物，即对文化纸脱墨和胶黏物去除进行同步处 理，简化造纸工艺步骤，处理效率高，浮选白度提高值平均为4.8%ISO， 浮选残余油墨去除率平均达41.4%，浮选大胶黏物去除率平均为76.3%， 浮选微细胶黏物去除率平均为66.3%，脱墨效果和胶粘物去除效果好， 并能提高纸浆质量，提升纸机寿命。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

制备1Kg文化纸油墨和胶黏物同步处理用生物酶组合物的配方如 下：淀粉酶60g、漆酶60g、纤维素酶60g、木聚糖酶30g、果胶酶100g、 脂肪醇聚氧乙烯醚50g、烷基酚聚氧乙烯醚50g、1，2-丙二醇200g、1， 4-丁二醇100g、乙醇100g、甘油40g、水150g。其中，淀粉酶的酶活为 4000U/g，漆酶的酶活为10000U/g，纤维素酶的酶活为2000U/g，果胶 酶的酶活为5000U/g，木聚糖酶的酶活为50000U/g。

按配方称取上述组分，在常温下将各组分混合均匀即得本发明文化 纸油墨和胶黏物同步处理用生物酶组合物。

实施例2

制备1Kg文化纸油墨和胶黏物同步处理用生物酶组合物的配方如 下：淀粉酶80g、漆酶60g、纤维素酶80g、木聚糖酶30g、果胶酶60g、 脂肪醇聚氧乙烯醚50g、烷基酚聚氧乙烯醚50g、1，2-丙二醇200g、1， 4-丁二醇100g、二甘醇50g、甘油40g、水200g。其中，淀粉酶的酶活 为4000U/g，漆酶的酶活为10000U/g，纤维素酶的酶活为2000U/g，果 胶酶的酶活为5000U/g，木聚糖酶的酶活为50000U/g。

按配方称取上述组分，在常温下将各组分混合均匀即得本发明文化 纸油墨和胶黏物同步处理用生物酶组合物。

实施例3

制备1Kg文化纸油墨和胶黏物同步处理用生物酶组合物的配方如 下：淀粉酶80g、漆酶30g、纤维素酶80g、木聚糖酶30g、果胶酶60g、 脂肪醇聚氧乙烯醚50g、烷基酚聚氧乙烯醚80g、1，2-丙二醇200g、1， 4-丁二醇100g、二甘醇50g、甘油40g、水200g。其中，淀粉酶的酶活 为4000U/g，漆酶的酶活为10000U/g，纤维素酶的酶活为2000U/g，果 胶酶的酶活为5000U/g，木聚糖酶的酶活为50000U/g。

按配方称取上述组分，在常温下将各组分混合均匀即得本发明文化 纸油墨和胶黏物同步处理用生物酶组合物。

实施例4

实施例1～3制备的生物酶组合物在文化纸油墨和胶黏物同步处理中 的应用。

具体处理步骤如下：

1、原料：文化纸废纸，将纸样撕成2cm×2cm大小的碎片，放置在 密闭塑料袋中平衡水分。

2、碎浆：准确称量220g平衡好水分的纸片，同时分别加入0.22g 实施例1～3制备的生物酶组合物，在高浓碎浆机中碎解20min，碎解温 度分别为45℃、50℃和55℃，碎浆pH值分别为6.0、7.0和8.0，浓度 为15%。

3、精筛和浮选：碎浆后倒入精筛器中，精筛结束后将浮选的浆料 浓度调至1%，然后倒入VOITH delta-25型浮选槽中，浮选时间为5min， 浮选温度为50℃。

3、洗涤：取一定量浮选后的浆样，在洗涤器中充分洗涤，并随水 通过120目的网，洗涤至仅剩下纤维为止。

比较例

1、原料：文化纸废纸，将纸样撕成2cm×2cm大小的碎片，放置在 密闭塑料袋中平衡水分。

2、碎浆：准确称量220g平衡好水分的纸片，同时加入0.22g水， 在高浓碎浆机中碎解20min，碎解温度为50℃，碎浆pH值为8.0，浓度 为15%。

3、精筛和浮选：碎浆后倒入精筛器中，精筛结束后将浮选的浆料 浓度调至1%，然后倒入VOITH delta-25型浮选槽中，浮选时间为5min， 浮选温度为50℃。

3、洗涤：取一定量浮选后的浆样，在洗涤器中充分洗涤，并随水 通过120目的网，洗涤至仅剩下纤维为止。

结果测定

1、白度和残余油墨的测量：收集浮选前后的浆料在标准纸页成型 器上抄片(定量200g/m²)，测量白度和油墨残余量，白度和残余油墨浓度 （ERIC）采用Tech2nidyne Color Touch[Eric950]测定。

2、大胶黏物测定：量取绝干含量为2g的浮选前后浆料，疏解后， 在Pulmac-MasterScreen胶黏物筛分仪中筛选，染色，压片，然后扫描， 用仪器自带软件进行分析。

3、微细胶黏物测定：量取200mL浮选前后的浆料，在5000rpm转 速下离心分离15min，取上清液，在0.22um的超滤膜上抽滤，然后恒重 后称量。

白度、残余油墨量、大胶黏物含量和微细胶黏物含量的结果见表1

表1

由表1可知，未加入本发明的生物酶组合物处理所得的浮选白度提 高值为3.1%ISO，浮选残余油墨去除率仅18.1%，浮选大胶黏物去除率 为46%，浮选微细胶黏物去除率为39.9%；而加入本发明的生物酶组合 物对文化纸油墨和胶黏物同步处理后，浮选白度提高值平均为4.8%ISO， 浮选残余油墨去除率平均达41.4%，浮选大胶黏物去除率平均为76.3%， 浮选微细胶黏物去除率平均为66.1%。由此可见，本发明生物酶组合物 能对文化纸油墨和胶黏物进行同步处理，简化造纸工艺步骤，处理效率 高，脱墨效果和胶粘物去除效果都得到较大提升。

尽管本发明的具体实施方式已经得到详细的描述，本领域技术人员 将会理解，根据已经公开的所有教导，可以对那些细节进行各种修改和 替换，这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的全部范围由所附 权利要求及其任何等同物给出。