一种废纸制浆助剂及废纸造纸工艺

摘要

本发明公开了一种废纸制浆助剂及废纸造纸工艺，所述制浆助剂成分为高分子植物蛋白。本发明所用制浆助剂为中性产品，不腐蚀模具，能增加滑石粉活碳酸钙与纸纤维的融合度。本发明废纸造纸工艺，节约用纸量20%，成型速度快，降低产品含水量，节约干燥能源和干燥时间，节约干燥成本30%，提高生产效率约30%。本实施例产品吸潮率低，产品的强度高。

说明书

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，具体涉及一种废纸制浆助剂及废纸造纸工艺。

背景技术

造纸是我国的四大发明之一，具有悠久的历史。制浆是造纸工艺中的关键步骤，中国是世界第一制浆造纸生产国，但同时我国的森林资源却相对匮乏，因此，制浆造纸所用的纤维资源存在严重不足，解决我国纤维资源短缺的问题，除大量采用非木材纤维(如麦草、蔗渣等)进行制浆造纸外，还应大力发展废纸回收利用技术，中国每年产生废纸数千万吨，对废纸进行有效的回收利用，不仅可避免大量的废纸垃圾污染环境，而且有助于节约宝贵的林木资源，减少对环境的破坏，在环境形势日趋严峻的今天，废纸的回收利用具有突出的意义。

然而，传统的制浆助剂，大都为强酸强碱，不仅会对生产所用仪器产生严重破坏，造纸废水中的强酸强碱会对环境造成破坏。传统的造纸工艺中的制浆过程存在纤维疏散效果差、纤维回收利用率低、能耗大，所制造的纸张强度不够，因此，开发一种新型造纸制浆助剂亟待解决。

发明内容

为解决现有造纸助剂不够环保、效果不够的技术问题，本发明提供一种新型的助剂，成分为高分子植物蛋白，用于废纸造纸工艺中，可以达到节约用纸量、成型速度快、提高生产效率、降低产品含水量、节约干燥能源和干燥时间、增加产品强度等效果。

为达到上述目的，通过如下技术方案予以解决：

一种废纸制浆助剂，所述制浆助剂成分为高分子植物蛋白。

优选的，所述高分子植物蛋白的制备方法包含如下制备步骤：

（1）按如下重量份称取原料：

大豆 2-6份，小麦 3-7份，花生 4-8份，玉米 4-5份；

（2）提取液1的配制：所配制的提取液包含100-150mmol/L Tris-HCl PH=（8-9），30-40mM柠檬酸三钠，20mM NH₄Cl,>

（3）提取液2的配制：20mM磷酸缓冲液PH=5.8-6.5，20mM SDS，30-50mM甘油。

（4）将步骤（1）所述原料进行打粉，加入步骤（2）配制的提取液30-50份混合，升高温度至35-45℃，搅拌1-2h后过滤；

（5）步骤（4）所得滤渣用50-80份提取液2进行提取，升温至35-45℃，搅拌2-6h，过滤；

（6）将步骤（4）和步骤（5）所得滤液合并，加入NH₄SO_{4>，使饱和度达到85%-90%，放置10-16min后，离心，取沉淀物，沉淀中加入适量100-150 mmol/L TrisHCl（pH=7），待完全溶解后，将蛋白溶液装入透析袋进行透析，去除残留的(NH4)2SO4，最后将蛋白溶液冷冻干燥，制成高分子植物蛋白；}

所述份数均为重量份。

一种废纸造纸工艺，其步骤包括废纸碎解、打浆、配浆、筛选净化、上网成型、压榨烘干、表面施胶、烘干压光、卷取分切、包装成品工序，打浆工序中加入含高分子植物蛋白的制浆助剂，具体为在打浆前1-10分钟，在碎浆机内加入制浆助剂，加水溶解，在碎浆过程中，添加质量百分比为15%-20%的碳酸钙或者滑石粉。

优选的，所述高分子植物蛋白的制备方法为：

（1）按如下重量份称取原料：

大豆 2-6份，小麦 3-7份，花生 4-8份，玉米 4-5份；

（2）提取液1的配制：所配制的提取液包含100-150mmol/L Tris-HCl PH=8-9，30-40mM柠檬酸三钠，20mM NH₄Cl，>

（3）提取液2的配制：20mM磷酸盐缓冲液PH=5.8-6.5，20mM SDS，30-50mM甘油。

（4）将步骤（1）所述原料进行打粉，加入步骤（2）配制的提取液30-50份混合，升高温度至35-45℃，搅拌1-2h后过滤；

（5）步骤（4）所得滤渣用50-80份提取液2进行提取，升温至35-45℃，搅拌2-6h，过滤；

（6）将步骤（3）和步骤（4）所得滤液合并，加入NH₄SO_{4>，使饱和度达到85%-90%，放置10-16min后，离心，取沉淀物，沉淀中加入适量100-150 mmol/L Tris-HCl（PH=7），待完全溶解后，将蛋白溶液装入透析袋进行透析，去除残留的(NH4)2SO4，最后将蛋白溶液冷冻干燥，制成高分子植物蛋白；}

所述份数均为重量份。

优选的，所述制浆助剂的添加量为每吨干废纸加入0.1-1KG。

优选的，所述制浆助剂的添加量为每吨干废纸加入0.5KG。

优选的，所述碳酸钙或者滑石粉为300-500目。

优选的，所述碳酸钙或者滑石粉为350目。

有益效果：本发明所用制浆助剂为中性产品，不腐蚀模具，能增加滑石粉活碳酸钙与纸纤维的融合度。本发明废纸造纸工艺，节约用纸量20%，成型速度快，降低产品含水量，节约干燥能源和干燥时间，节约干燥成本30%，提高生产效率约30%。本实施例产品吸潮率低，产品的强度高。

具体实施例

实施例1 一种废纸制浆助剂的制备

一种废纸制浆助剂，所述制浆助剂成分为高分子植物蛋白。

所述高分子植物蛋白的制备方法包含如下制备步骤：

（1）按如下重量份称取原料：

大豆 2份，小麦 3份，花生 4份，玉米 4份；

（2）提取液1的配制：所配制的提取液包含100mmol/L Tris-HCl PH=（8），30mM柠檬酸三钠，20mM NH₄Cl，50mM>

（3）提取液2的配制：20mM磷酸缓冲液PH=5.8，20mM SDS，30mM甘油。

（4）将步骤（1）所述原料进行打粉，加入步骤（2）配制的提取液30份混合，升高温度至35℃，搅拌1h后过滤；

（5）步骤（4）所得滤渣用50份提取液2进行提取，升温至35℃，搅拌2h，过滤；

（6）将步骤（4）和步骤（5）所得滤液合并，加入NH₄SO_{4>，使饱和度达到85%，放置10min后，离心，取沉淀物，沉淀中加入适量100 mmol/L TrisHCl（pH=7），待完全溶解后，将蛋白溶液装入透析袋进行透析，去除残留的(NH4)2SO4，最后将蛋白溶液冷冻干燥，制成高分子植物蛋白；}

所述份数均为重量份。

实施例2 一种制浆助剂的制备

一种废纸制浆助剂，所述制浆助剂成分为高分子植物蛋白。

所述高分子植物蛋白的制备方法包含如下制备步骤：

（1）按如下重量份称取原料：

大豆 4份，小麦 5份，花生 6份，玉米5份；

（2）提取液1的配制：所配制的提取液包含120mmol/L Tris-HCl PH=（8.5），35mM柠檬酸三钠，20mM NH₄Cl，50mM>

（3）提取液2的配制：20mM磷酸缓冲液PH=6.0，20mM SDS，40mM甘油。

（4）将步骤（1）所述原料进行打粉，加入步骤（2）配制的提取液40份混合，升高温度至40℃，搅拌1.5h后过滤；

（5）步骤（4）所得滤渣用60份提取液2进行提取，升温至40℃，搅拌4h，过滤；

（6）将步骤（4）和步骤（5）所得滤液合并，加入NH₄SO_{4>，使饱和度达到90%，放置12min后，离心，取沉淀物，沉淀中加入适量120 mmol/L TrisHCl（pH=7），待完全溶解后，将蛋白溶液装入透析袋进行透析，去除残留的(NH4)2SO4，最后将蛋白溶液冷冻干燥，制成高分子植物蛋白；}

所述份数均为重量份。

实施例3 一种制浆助剂的制备

一种废纸制浆助剂，所述制浆助剂成分为高分子植物蛋白。

所述高分子植物蛋白的制备方法包含如下制备步骤：

（1）按如下重量份称取原料：

大豆 6份，小麦7份，花生 8份，玉米5份；

（2）提取液1的配制：所配制的提取液包含150mmol/L Tris-HCl PH=（9），40mM柠檬酸三钠，20mM NH₄Cl，50mM>

（3）提取液2的配制：20mM磷酸缓冲液PH=6.5，20mM SDS， 50mM甘油。

（4）将步骤（1）所述原料进行打粉，加入步骤（2）配制的提取液50份混合，升高温度至45℃，搅拌2h后过滤；

（5）步骤（4）所得滤渣用80份提取液2进行提取，升温至45℃，搅拌6h，过滤；

（6）将步骤（4）和步骤（5）所得滤液合并，加入NH₄SO_{4>，使饱和度达到90%，放置16min后，离心，取沉淀物，沉淀中加入适量150 mmol/L TrisHCl（pH=7），待完全溶解后，将蛋白溶液装入透析袋进行透析，去除残留的(NH4)2SO4，最后将蛋白溶液冷冻干燥，制成高分子植物蛋白；}

所述份数均为重量份。

实施例4 一种废纸造纸工艺

一种废纸造纸工艺，其步骤包括废纸碎解、打浆、配浆、筛选净化、上网成型、压榨烘干、表面施胶、烘干压光、卷取分切、包装成品工序，打浆工序中加入含高分子植物蛋白的制浆助剂，具体为在打浆前1分钟，在碎浆机内加入制浆助剂，加水溶解，在碎浆过程中，添加质量百分比为15%的碳酸钙。

所述制浆助剂为实施例1中所制备的制浆助剂。

所述制浆助剂的添加量为每吨干废纸加入0.1KG。

所述碳酸钙为300目。

实施例5一种废纸造纸工艺

一种废纸造纸工艺，其步骤包括废纸碎解、打浆、配浆、筛选净化、上网成型、压榨烘干、表面施胶、烘干压光、卷取分切、包装成品工序，打浆工序中加入含高分子植物蛋白的制浆助剂，具体为在打浆前5分钟，在碎浆机内加入制浆助剂，加水溶解，在碎浆过程中，添加质量百分比为18%的滑石粉。

所述制浆助剂为实施例2中所制备的制浆助剂。

所述制浆助剂的添加量为每吨干废纸加入0.5KG。

所述滑石粉为400目。

本实施例废纸生产工艺，所用制浆助剂为中性产品：不腐蚀模具，本实施例生产工艺，节约用纸量20%，成型速度快，降低产品含水量，节约干燥能源和干燥时间，节约干燥成本30%，提高生产效率约30%。本实施例产品吸潮率低，产品的强度高。

实施例 6一种废纸造纸工艺

一种废纸造纸工艺，其步骤包括废纸碎解、打浆、配浆、筛选净化、上网成型、压榨烘干、表面施胶、烘干压光、卷取分切、包装成品工序，打浆工序中加入含高分子植物蛋白的制浆助剂，具体为在打浆前10分钟，在碎浆机内加入制浆助剂，加水溶解，在碎浆过程中，添加质量百分比为20%的滑石粉。

所述制浆助剂为实施例3中所制备的制浆助剂。

所述制浆助剂的添加量为每吨干废纸加入1KG。

所述滑石粉为500目。

本实施例废纸生产工艺，所用制浆助剂为中性产品：不腐蚀模具，本实施例生产工艺，节约用纸量20%，成型速度快，降低产品含水量，节约干燥能源和干燥时间，节约干燥成本30%，提高生产效率约30%。本实施例产品吸潮率低，产品的强度高。

对比例1

对比例1与实施例5的区别在于，使用的助剂为市售助剂，其他制备工艺同实施例5相同。

产品参数：

1.纸张强度测试

将实施例5-6和对比例1所制备的纸张进行纵向拉力和横向拉力的测试，检测结果如表1所示：

表1

纵向拉力，gf/3’’横向拉力，gf/3’’实施例51860119980实施例62010020632实施例71946518964对比例1986010217

由上表可知，本发明所制备得到的纸张，强度是普通助剂所制备得到的纸张的两倍，本发明所制备得到的纸张强度大幅度提高。