[發明專利]一種提高紙張白度的方法及其在加工回用紙漿纖維中應用

無效

• 申請號: 201110384259.7
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN103132356A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 蔡家海;高昂;宋娟;李坤;王文芳
• 申請（專利權）人: 湖南利爾康生物有限公司
• 主分類號: D21C5/02
• 分類號: D21C5/02
• 代理公司: 岳陽市科明專利事務所 43203
• 代理人: 彭乃恩;陳慶元

技術領域

本發明涉及一種使用生物酶提高紙張白度的方法及在加工回用紙漿纖維中應用，特別是通過內切纖維素酶和一種或幾種酯解酶的復合來除去廢紙回收利用中的油墨，酯解酶除去廢紙回收利用中的其他有機污染物，從而來提高紙張的白度，進而提高紙張的質量。

背景技術

制漿造紙工業是國民經濟的支柱產業之一，隨著社會的進步，人們對紙的需求越來越大，對紙產品質量的要求也越來越高，因而造紙工業近年來在世界范圍內得到了迅猛的發展。但作為一個規模龐大、涉及眾多的行業，造紙工業的迅猛發展必然會帶來一系列的資源能源消費和環境污染問題。對于目前所面臨的原料短缺、污染嚴重和能源緊張問題，廢紙回收和二次纖維的回用無疑是解決上述問題的一個重大舉措，廢紙作為一種二次纖維資源用于造紙生產，已成為制漿造紙纖維原料中的重要來源，廢紙在制漿造紙工業中將發揮越來越重要的作用。提高白度可以通過兩個方法實現，一：減少廢紙中的油墨含量。二：去除廢紙中的其它有機污染物。

但脫墨工藝存在難點：某些紙種白度要求比較高；油墨品種層出不窮；印刷技術日益提高。如果脫墨不佳，廢紙上的油墨會在碎解過程中發生不可逆分離和沉積，再生漿抄成紙后會產生黑色斑點、白度較原紙大幅下降，達不到使用要求；紙機運轉時會產生有機污染物粘網、粘輥、斷頭、施膠困難、運轉性能下降和操作成本增加等問題；紙張表面潔凈度和物理性能也會受到一定影響。

而酶法脫墨是解決脫墨難點的好方法，其主要有兩種實現途徑，一種是利用脂肪酶水解油基油墨載體，達到油墨和纖維分離的目的：另一種是利用纖維素酶和半纖維素酶，這兩種酶不會作用于油墨，但可以改變纖維的性能，酶處理廢紙后可用浮選法將油墨除去，我們旨在利用內切纖維素酶和酯解酶的協同作用來提高脫墨效率。

有機污染物除油墨外，還包含：粘合劑、涂料、粘結劑和其它材料的粘性聚合物，他們在循環造紙過程中形成。因此有機污染物主要關系到利用再生紙張的造紙過程。

有機污染物存在于紙漿中，易于沉積在加工設備和表面上，這會導致維護方面的問題和生產效率的低下。就此而言，我們要重點關注有機污染物。

?有機污染物是水不溶性的，且往往引起聚集并沉積至造紙設備的各種部件上，由此造成紙張質量問題，使紙幅斷裂，并且為了清洗設備而采取昂貴的停工。如有機污染物沉積在成紙的毛毯上，使得從形成紙幅的排水不太有效。

舊新聞紙、舊報紙、舊雜志以及舊箱板紙的常規回用是現在造紙工業中的常用二次纖維原料，這是因為許多含紙張產品具有一部分含在紙制品中的回用纖維。因此造紙廠需要對紙產品進行回用。然而，為了形成能夠用于紙產品中的纖維，紙產品的回用通常需要另外的處理步驟。

一般而言,常規回用的第一步驟是：用水將紙張分離成單獨的纖維，形成紙漿液，隨后通過各種處理步驟（如篩選、離心凈化、洗滌、浮選等）的組合從纖維中除去油墨和污染物。

篩選和離心凈化步驟除去了較大的污染物如訂書針、塑料等。洗滌和浮選步驟的主要目的是使污染物溶解或者懸浮于水中，并從水中除去這些污染物。在以上過程中需要添加一種或者幾種表面活性劑和苛性堿，這是為了促進污染物從纖維中溶解和分離出來。一旦使用苛性堿試劑，纖維就會發生一定程度的泛黃，因此需要對纖維進行漂白。通常將這些纖維與新鮮纖維混合，然后用于纖維性能適當的造紙過程中。利用脂解酶的幫助從纖維中分離并除去油墨，不會有堿處理對光澤產生的負面作用，與此同時還利用浮選除去聚集的油墨顆粒。

回用纖維的成分和組成較復雜，回用配料可能會含有多達幾十種的有機污染物，每個都具有自身的特性，來源可能包括下列中的任何一種：脫墨殘余物、脫墨化學助劑、松香、瀝青和涂布粘合劑。如果這些有機污染物沉至機器表面、織物、金屬絲線、網毯和輥上，會產生如下問題，如：紙孔、紙片缺陷、高塵埃度和印刷斷紙。這些沉積物每年會造成大量的停工時間，損失巨大。

目前，去除和控制漿料中有機污染物的方法主要有機械法和化學法。篩選、凈化、洗滌、熱分散和浮選等物理機械法能去除大部分的原生有機污染物。而化學法主要是通過化學吸附、改性、分散、固定、表面鈍化等作用來達到控制有機污染物的目的。而酶由于具有高效性、專一性、對環境無污染性等優點，在制漿造紙領域中得到了越來越廣泛的應用。有機污染物基本結構組分連接在一起的酯鍵，酯解酶能催化其斷開，把有機污染物分解成較小的基本組分。而且酯鍵一旦斷開，污染物的基本組分很難在系統中重新聚合。

發明內容

要解決技術問題