提高廢舊箱板紙中膠黏物去除效果的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高廢舊箱板紙中膠黏物去除效果的方法，所述方法包括以下步驟：將廢舊箱板紙和水加入到碎漿機(jī)中，同時(shí)加入0.01～0.03％廢舊箱板紙重量的由脂肪酶、纖維素酶和木聚糖酶組成的復(fù)合酶、0.01～0.03％廢舊箱板紙重量的浮選捕集劑，碎解時(shí)間15～25min，碎解溫度為35～65℃，得到漿濃10～18％的紙漿；再將紙漿加入到浮選槽中進(jìn)行浮選，漿濃0.6～1.5％，通氣量為25～35L/h、壓力為0.3～1M?Pa，浮選時(shí)間為10～20min；最后對(duì)紙漿進(jìn)一步稀釋至漿濃為0.1～0.2％后用120目銅網(wǎng)進(jìn)行洗滌。通過上述方式，本發(fā)明方法使廢舊箱板紙中的膠黏物去除率高達(dá)60.1～64％。
【專利說明】提高廢舊箱板紙中膠黏物去除效果的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及造紙【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種運(yùn)用復(fù)合酶和捕集劑提高廢舊箱板紙中膠黏物去除效果的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)進(jìn)步，全球包裝紙的需求越來越強(qiáng)勁，但是由于資源及環(huán)境保護(hù)的限制，包裝紙采用原木漿作為原料的成本越來越大。因此，全球包裝紙的回收比列都在不斷加大，廢舊箱板紙(Old Corrugated Containers,0CC)的回收比例也越來越高。OCC制造中由于采用大量熱熔性的黏合劑，導(dǎo)致回收二次利用過程中，出現(xiàn)嚴(yán)重的膠黏物問題，這些易變形的膠黏物粘附于紙機(jī)烘缸和毛毯部位，影響了紙機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)由于這些膠黏物的不斷附集，最終的成紙上也會(huì)出現(xiàn)不同程度的膠黏物斑點(diǎn)，降低紙張強(qiáng)度，影響印刷性能。因此，通過對(duì)廢紙漿中膠黏物的化學(xué)組成和存在狀態(tài)的研究，開發(fā)有效的控制膠黏物的方法，是解決廢紙循環(huán)利用過程中膠黏物障礙問題的關(guān)鍵，對(duì)于制漿造紙工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]OCC中的膠黏物主要是熱熔性膠黏劑，如乙烯基醋酸乙烯酯(ethylene vinylacetate,EVA)共聚物和蠟及蠟質(zhì)化合物。熱熔性膠黏劑是一種熱塑性的固體膠黏劑,通過加熱溶化成流體后，涂抹在需要黏貼的材料表面，利用膠層冷卻固化實(shí)現(xiàn)黏合。關(guān)于廢紙循環(huán)利用過程中膠黏物控制的技術(shù)，已經(jīng)有大量的研究報(bào)道，并且部分研究成果已經(jīng)在實(shí)際生產(chǎn)過程的投入運(yùn)用。目前，最常規(guī)的膠黏物控制技術(shù)，按照其基本原理可以概括為三個(gè)大類:機(jī)械物理方法、化學(xué)方法和生物方法。
[0004]機(jī)械(物理)方法主要用于控制大膠黏物和部分尺寸較大的微細(xì)膠黏物，是廢紙為主要原料的造紙工廠中膠黏物控制的主要方法，已在實(shí)際生產(chǎn)中得以廣泛的應(yīng)用。利用機(jī)械物理法能夠除去廢紙漿中大部分的膠黏物，是生產(chǎn)過程中最常用的經(jīng)濟(jì)、高效的膠黏物控制方法，但是通過這種方法去除膠黏物的效果取決于整體生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)備的性能，生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)劣和設(shè)備性能的好壞決定膠黏物的去除效率。
[0005]化學(xué)控制法是通過添加一種或幾種膠黏物控制劑，使廢紙漿或白水循環(huán)系統(tǒng)中的膠黏物發(fā)生溶解、鈍化、分散或保持分散狀態(tài)，或者使膠黏物吸附或結(jié)合在纖維或濕紙頁(yè)上，并最終被保留在紙頁(yè)中從而脫離水循環(huán)系統(tǒng)?；瘜W(xué)控制法的控制目標(biāo)對(duì)象主要是那些利用物理方法難以完全去除的微細(xì)膠黏物和次生膠黏物。這些膠黏物具有的共同特點(diǎn)就是微粒尺寸一般在幾十個(gè)微米以下，甚至存在相當(dāng)一部分屬于膠體范疇的尺寸小于I μ m微粒。但化學(xué)控制法會(huì)使纖維流失嚴(yán)重，纖維處理后強(qiáng)度也有所下降，并且化學(xué)試劑使用嚴(yán)重污染環(huán)境。
[0006]生物酶制劑在制漿造紙工業(yè)中的應(yīng)用已有多年的經(jīng)驗(yàn)，主要用來控制微生物沉積物加強(qiáng)漂白效果和紙機(jī)系統(tǒng)的清洗，但是利用生物酶制劑控制廢紙漿及白水循環(huán)體系中的膠黏物是近幾年剛剛開始的，特定的生物酶制劑可以減小膠黏物的尺寸并有效地控制膠黏物，而且這種作用還會(huì)減少膠黏物的粘性，防止膠黏物微粒的絮凝。對(duì)膠黏物化學(xué)組成的研究表明:絕大多數(shù)膠黏物都含有大量能將膠黏物的基本結(jié)構(gòu)組分連接在一起的酯鍵。生物酶控制法的最大優(yōu)點(diǎn)是酯鍵一旦斷裂，膠黏物的基本組分就很難在系統(tǒng)中重新聚合，而且生物酶可自然降解，不會(huì)污染環(huán)境。有望用于處理膠黏物的生物酶有酯酶、脂肪酶、纖維素酶、木聚糖酶、淀粉酶、果膠酶、木素改性酶等。例如，Buckman公司開發(fā)了一種控制膠黏物的新技術(shù)，即用Optimize生物酶制劑控制廢紙?jiān)旒堖^程中的膠黏物障礙問題。Optimize生物酶制劑是一種酯酶(能夠催化斷裂化合物中酯鏈)，該產(chǎn)品控制膠黏物的基本原理就是使膠黏物的酯鍵發(fā)生斷裂，使膠黏物的基本組分失去或降低黏性，并且保持分散狀態(tài)。實(shí)際生產(chǎn)過程中添加這種控制劑可以顯著減少?gòu)U紙漿中膠黏物含量，改善紙機(jī)的運(yùn)行性，減少停機(jī)清洗時(shí)間。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)生物酶處理膠黏物也進(jìn)行了一些研究，如:俞雯川研究了脂肪酶、以脂肪酶為主的復(fù)合酶Bio-E、以脂肪酶和纖維素酶為主的復(fù)合酶Bio-G、多酶分段處理控制新聞紙生產(chǎn)線廢紙漿中的膠黏物的效果，發(fā)現(xiàn)單獨(dú)采用脂肪酶處理，經(jīng)碎漿、直接洗滌工藝后，膠黏物去除率為46%;經(jīng)碎漿、浮選工藝后，膠黏物去除率為30%;以脂肪酶為主的復(fù)合酶Bio-E處理，經(jīng)碎漿、直接洗滌工藝后，膠黏物去除率為8.47% ;以脂肪酶和纖維素酶為主的復(fù)合酶Bio-G處理，經(jīng)碎漿、直接洗滌工藝后，膠黏物去除率為31.57% ;木聚糖酶預(yù)處理、脂肪酶后處理的分段處理，經(jīng)碎漿、直接洗滌工藝后，膠黏物去除率為55% ;纖維素酶預(yù)處理、脂肪酶后處理的分段處理，經(jīng)碎漿、直接洗滌工藝后，膠黏物去除率為36.3% (愈雯川，廢紙制漿過程中膠黏物的生物酶法控制，碩士學(xué)位論文，華南理工大學(xué)，2011)。但該研究中采用復(fù)合酶處理廢紙漿并不能取得較佳的膠黏物控制效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種提高廢舊箱板紙中膠黏物去除效果的方法，所述方法使廢舊箱板紙中的膠黏物去除率高達(dá)60.1?64%。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種提高廢舊箱板紙中膠黏物去除效果的方法，所述方法包括以下步驟:
[0009](I)碎漿:將廢舊箱板紙和水加入到碎漿機(jī)中，同時(shí)加入0.01?0.03%所述廢舊箱板紙重量的復(fù)合酶、0.01?0.03%所述廢舊箱板紙重量的浮選捕集劑，碎解時(shí)間15?25min,碎解溫度為35?65°C，得到漿濃10?18%的紙漿；其中，所述復(fù)合酶按重量計(jì)由以下成分組成:脂肪酶25?35%、纖維素酶45?65%、木聚糖酶10?20% ;
[0010](2)浮選:將所述紙漿加入到浮選槽中，對(duì)所述紙漿進(jìn)行稀釋至漿濃0.6?1.5%,所述浮選槽的通氣量為25?35L/h、壓力為0.3?IM Pa，浮選時(shí)間為10?20min ；
[0011](3)洗滌:對(duì)所述紙漿進(jìn)一步稀釋至漿濃為0.1?0.2%后用120目銅網(wǎng)進(jìn)行洗滌；
[0012]以上濃度均按絕干紙量計(jì)。
[0013]優(yōu)選地，所述脂肪酶的酶活為10000?20000U/ml，纖維素酶的酶活為1000?3000U/ml，木聚糖酶的酶活為500?2000U/ml。
[0014]優(yōu)選地，所述浮選捕集劑為辛基苯酚聚氧乙烯醚。
[0015]更為優(yōu)選地，所述辛基苯酚聚氧乙烯醚的聚氧乙烯醚的聚合單元數(shù)為80?100。
[0016]本發(fā)明中，用有機(jī)溶劑抽提法來測(cè)定OCC中膠黏物的含量，具體為:復(fù)合酶處理后的漿料用400目經(jīng)四氫呋喃(THF)抽提6h的紗布過濾，過濾后的漿料和紗布一起經(jīng)真空干燥箱干燥后，用THF在索氏抽提器中抽提6h，膠黏物含量以THF抽出物含量計(jì)。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有的復(fù)合酶處理廢紙漿中的膠黏物控制效果不佳的情況，本發(fā)明方法通過在OCC漿中同時(shí)加入由脂肪酶、纖維素酶和木聚糖酶組成的復(fù)合酶以及浮選捕集劑，經(jīng)特定的碎漿、浮選、洗滌工藝后，OCC中的膠黏物去除率高達(dá)60.1?64%。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明提高廢舊箱板紙中膠黏物去除效果的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0020]請(qǐng)參見圖1，本發(fā)明提高廢舊箱板紙中膠黏物去除效果的工藝流程如下:
[0021](I)碎漿:將廢舊箱板紙和水加入到碎漿機(jī)中，同時(shí)加入0.01?0.03%所述廢舊箱板紙重量的復(fù)合酶、0.01?0.03%所述廢舊箱板紙重量的浮選捕集劑，碎解時(shí)間15?25min，碎解溫度為35?65°C，得到漿濃10?18%的紙漿；其中，復(fù)合酶按重量計(jì)由以下成分組成:脂肪酶25?35%、纖維素酶45?65%、木聚糖酶10?20% ;浮選捕集劑為辛基苯酚聚氧乙烯醚；
[0022](2)浮選:將所述紙漿加入到浮選槽中，對(duì)所述紙漿進(jìn)行稀釋至漿濃0.6?1.5%,所述浮選槽的通氣量為25?35L/h、壓力為0.3?IM Pa，浮選時(shí)間為10?20min ；
[0023](3)洗滌:對(duì)所述紙漿進(jìn)一步稀釋至漿濃為0.1?0.2%后用120目銅網(wǎng)進(jìn)行洗滌。
[0024]以上濃度均按絕干紙量計(jì)。
[0025]實(shí)施例1
[0026](I)碎漿:將1000克的100% OCC和水加入到碎漿機(jī)中，同時(shí)加入0.1克復(fù)合酶、
0.1克辛基苯酚聚氧乙烯(80)醚，控制碎漿濃度10%，碎漿時(shí)間15min，溫度35°C ;按重量計(jì)，復(fù)合酶由脂肪酶25%、纖維素酶65%和木聚糖酶10%組成；其中，脂肪酶的酶活為10000U/ml，纖維素酶的酶活為1000U/ml，木聚糖酶的酶活為500U/ml ；
[0027](2)浮選:浮選在浮選槽中進(jìn)行，將碎解后的漿稀釋到濃度0.6%，控制通氣量25L/min，壓力為0.3M Pa，常溫下浮選IOmin ；
[0028](3)洗滌:浮選后的紙漿加水稀釋到0.1 %的濃度，通過120目的銅網(wǎng)進(jìn)行洗滌。
[0029]以上濃度均按絕干紙量計(jì)。
[0030]洗滌后的漿料用400目經(jīng)四氫呋喃(THF)抽提6h的紗布過濾，過濾后的漿料和紗布一起經(jīng)真空干燥箱干燥后，用THF在索氏抽提器中抽提6h，膠黏物含量以THF抽出物含量計(jì)。經(jīng)測(cè)定，膠黏物含量為1.54%。
[0031]實(shí)施例2:
[0032](I)碎漿:將1500克的100% OCC和水加入到碎漿機(jī)中，同時(shí)加入0.3克復(fù)合酶、
0.3克辛基苯酚聚氧乙烯(90)醚，控制碎漿濃度15%，碎漿時(shí)間20min，溫度50°C ;按重量計(jì)，復(fù)合酶由脂肪酶35%、纖維素酶45%、木聚糖酶20%組成；其中，脂肪酶的酶活為15000U/ml，纖維素酶的酶活為2000U/ml，木聚糖酶的酶活為1000U/ml ；[0033](2)浮選:浮選在浮選槽中進(jìn)行，將碎解后的漿稀釋到濃度1%，控制通氣量30L/min,壓力為0.6M Pa,常溫下浮選15min ;
[0034](3)洗滌:浮選后的紙漿加水稀釋到0.15%的濃度，通過120目的銅網(wǎng)進(jìn)行洗滌。
[0035]以上濃度均按絕干紙量計(jì)。
[0036]洗滌后的漿料用400目經(jīng)四氫呋喃(THF)抽提6h的紗布過濾，過濾后的漿料和紗布一起經(jīng)真空干燥箱干燥后，用THF在索氏抽提器中抽提6h，膠黏物含量以THF抽出物含量計(jì)。經(jīng)測(cè)定，膠黏物含量為1.35%。
[0037]實(shí)施例3
[0038](I)碎漿:將2000克的100% OCC和水加入到碎漿機(jī)中，同時(shí)加入0.6克復(fù)合酶、
0.6克辛基苯酚聚氧乙烯(100)醚，控制碎漿濃度18%，碎漿時(shí)間25min，溫度65°C ;按重量計(jì)，復(fù)合酶由脂肪酶30%、纖維素酶55%、木聚糖酶15%組成；其中，脂肪酶的酶活為20000U/ml，纖維素酶的酶活為3000U/ml，木聚糖酶的酶活為2000U/ml ；
[0039](2)浮選:浮選在浮選槽中進(jìn)行，將碎解后的漿稀釋到濃度1.5%，控制通氣量35L/min，壓力為IM Pa，常溫下浮選20min ；
[0040](3)洗滌:浮選后的紙漿加水稀釋到0.2%的濃度，通過120目的銅網(wǎng)進(jìn)行洗滌。
[0041]以上濃度均按絕干紙量計(jì)。
[0042]洗滌后的漿料用 400目經(jīng)四氫呋喃(THF)抽提6h的紗布過濾，過濾后的漿料和紗布一起經(jīng)真空干燥箱干燥后，用THF在索氏抽提器中抽提6h，膠黏物含量以THF抽出物含量計(jì)。經(jīng)測(cè)定，膠黏物含量為1.40%。
[0043]比較例1:碎漿步驟不加入復(fù)合酶，其他條件與實(shí)施例1相同。
[0044]洗滌后的漿料用400目經(jīng)四氫呋喃(THF)抽提6h的紗布過濾，過濾后的漿料和紗布一起經(jīng)真空干燥箱干燥后，用THF在索氏抽提器中抽提6h，膠黏物含量以THF抽出物含量計(jì)。經(jīng)測(cè)定，膠黏物含量為3.86%。
[0045]比較例2:碎漿步驟不加入復(fù)合酶，其他條件與實(shí)施例2相同。
[0046]洗滌后的漿料用400目經(jīng)四氫呋喃(THF)抽提6h的紗布過濾，過濾后的漿料和紗布一起經(jīng)真空干燥箱干燥后，用THF在索氏抽提器中抽提6h，膠黏物含量以THF抽出物含量計(jì)。經(jīng)測(cè)定，膠黏物含量為3.75%。
[0047]比較例3:碎漿步驟不加入復(fù)合酶，其他條件與實(shí)施例3相同。
[0048]洗滌后的漿料用400目經(jīng)四氫呋喃(THF)抽提6h的紗布過濾，過濾后的漿料和紗布一起經(jīng)真空干燥箱干燥后，用THF在索氏抽提器中抽提6h，膠黏物含量以THF抽出物含量計(jì)。經(jīng)測(cè)定，膠黏物含量為3.8%。不加入復(fù)合酶與加入復(fù)合酶處理OCC漿膠黏物含量的比較見表1。
[0049]表1復(fù)合酶處理OCC漿膠黏物含量的比較
比較實(shí)施比較一α 比較實(shí)施
例〗 例〖 例2 例2 例3 例3
[0050]? ( % )3J6L543?75L35180OF
膠黏物減少率(％) 60.1064.0063.16[0051]由表I可知，復(fù)合酶處理的OCC漿經(jīng)碎漿、浮選、洗滌工藝后，OCC漿中的膠黏物去除率高達(dá)60.1?64%。
[0052]盡管本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】已經(jīng)得到詳細(xì)的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，根據(jù)已經(jīng)公開的所有教導(dǎo)，可以對(duì)那些細(xì)節(jié)進(jìn)行各種修改和替換，這些改變均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的全部范圍由所附權(quán)利要求及其任何等同物給出。
【權(quán)利要求】
1.一種提高廢舊箱板紙中膠黏物去除效果的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (1)碎漿:將廢舊箱板紙和水加入到碎漿機(jī)中，同時(shí)加入0.0l?0.03%所述廢舊箱板紙重量的復(fù)合酶、0.01?0.03%所述廢舊箱板紙重量的浮選捕集劑,碎解時(shí)間15?25min,碎解溫度為35?65°C，得到漿濃10?18%的紙漿；其中，所述復(fù)合酶按重量計(jì)由以下成分組成:脂肪酶25?35%、纖維素酶45?65%、木聚糖酶10?20% ； (2)浮選:將所述紙漿加入到浮選槽中，對(duì)所述紙漿進(jìn)行稀釋至漿濃0.6?1.5%，所述浮選槽的通氣量為25?35L/h、壓力為0.3?IM Pa，浮選時(shí)間為10?20min ； (3)洗滌:對(duì)所述紙漿進(jìn)一步稀釋至漿濃為0.1?0.2%后用120目銅網(wǎng)進(jìn)行洗滌； 以上濃度均按絕干紙量計(jì)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述脂肪酶的酶活為10000?20000U/ml，纖維素酶的酶活為1000?3000U/ml，木聚糖酶的酶活為500?2000U/ml。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述浮選捕集劑為辛基苯酚聚氧乙烯醚。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述辛基苯酚聚氧乙烯醚的聚氧乙烯醚的聚合單元數(shù)為80?100。
【文檔編號(hào)】D21C9/02GK103669066SQ201210325710
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月5日
【發(fā)明者】龔赟, 聶新華, 王劍英, 張清輝, 胡關(guān)鍵 申請(qǐng)人:東莞市綠微康生物科技有限公司