[發(fā)明專利]基于生物酶的中堿雙回路浮選廢紙脫墨工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310386144.0
• 申請(qǐng)日: 2013-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103437230A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)金泉;孟慶林;馬邕文;王艷;黃明智;陳楊梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): D21C5/02
• 分類號(hào): D21C5/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制漿造紙工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及生物酶用于廢紙漿料中堿雙回路浮選脫墨工藝。

背景技術(shù)

隨著植物資源日益短缺和對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，廢紙已成為造紙工業(yè)原料的重要來(lái)源，所占比重也越來(lái)越大，其回收利用是解決造紙工業(yè)面臨的原料短缺、能源緊張和污染嚴(yán)重等三大問(wèn)題的有效途徑。脫墨是廢紙回用的重要步驟，使用良好的脫墨技術(shù)脫除紙張的油墨并有效保護(hù)廢紙纖維是廢紙脫墨的關(guān)鍵。

廢紙脫墨所采用的方法有機(jī)械法、化學(xué)法和生物酶法。化學(xué)法中傳統(tǒng)的堿性脫墨是利用氫氧化鈉和硅酸鈉等化學(xué)藥品在pH值為9-11條件下進(jìn)行脫墨。但堿性藥品的加入，增加了脫墨廢水污染負(fù)荷，而且含有較多機(jī)械漿的廢紙?jiān)趬A法脫墨過(guò)程中會(huì)發(fā)生“堿變黑”現(xiàn)象，引起紙漿白度的降低。此外，堿法化學(xué)脫墨不利于紙漿濾水性能和強(qiáng)度性能的改善。中性脫墨是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型化學(xué)法脫墨技術(shù)，能有效降低油墨粒子的擴(kuò)散，減少陰離子垃圾的產(chǎn)生，防止油墨粒子的再沉淀，具有脫墨及廢水的處理成本低，污染程度小等優(yōu)點(diǎn)。中性脫墨劑只由表面活性劑組成，主要為陰離子表面活性劑和非離子型表面活性劑，陰離子型表面活性劑去污性能好，發(fā)泡性好，泡沫細(xì)且穩(wěn)定，價(jià)格較低；非離子表面活性劑分散乳化作用好，臨界膠束濃度較低，可在低濃度下獲得良好的脫墨效果，但其產(chǎn)生的泡沫較少，且不穩(wěn)定，但它與其他類型表面活性劑相容性好。酶法脫墨是指利用酶處理廢紙，并輔以浮選和/或洗滌除去油墨的工藝技術(shù)。生物酶法脫墨有兩種途徑，一種是利用酶直接攻擊油墨使油墨降解，如脂肪酶、脂酶等；另一種是通過(guò)改變纖維表面或附近的聯(lián)接鍵使油墨脫離，并借助洗滌、浮選或兩者結(jié)合的方法將脫離下來(lái)的油墨粒子除去，如纖維素酶、半纖維素酶、木素降解酶等。與常規(guī)的化學(xué)法脫墨相比，生物酶法脫墨具有很多優(yōu)點(diǎn)：提高了油墨的去除率，增加了廢紙漿的白度，提高了紙漿的得率，增進(jìn)了灰分的去除，改善紙漿的物理特性(如濾水性)，對(duì)紙漿強(qiáng)度沒(méi)有什么負(fù)面影響，減少?gòu)U紙?zhí)幚磉^(guò)程中BOD和COD，大大降低脫墨和廢水處理的化學(xué)品用量等。

目前，隨著無(wú)壓印刷、靜電印刷等新型印刷技術(shù)的問(wèn)世，油墨的種類和油墨配方也處于不斷更新和變化中，例如，紫外光固油墨、激光印刷油墨、苯胺印刷油墨等，而傳統(tǒng)的單一的脫墨工藝方法只能脫除膠版印刷常用的樹(shù)脂型油基油墨，而對(duì)于新型油墨則難以有效脫除，這是造成脫墨困難的主要原因。這些油墨顆粒在碎解后變得十分細(xì)小，如苯胺油墨碎漿后油墨顆粒變?yōu)?.3-2um大小，在常規(guī)的浮選法中不能除去，繼續(xù)懸浮于水中，這種油墨顆粒的存在使紙漿的白度降低6-10%ISO。

由法國(guó)紙業(yè)技術(shù)中心G.Galland等人提出的中性與堿性相結(jié)合的雙回路廢紙脫墨方法，主要就是為了解決傳統(tǒng)堿性脫墨方法不能很好地脫除混合廢紙中水性油墨的問(wèn)題。這種脫墨方法的提出，主要是考慮先利用第一段中性回路除去苯胺油墨，以避免在堿性回路中的過(guò)于分散，再經(jīng)第二段堿處理分離脫除傳統(tǒng)膠印油墨，從而使混合廢紙的油墨脫除效率提高。但傳統(tǒng)的中性與堿性相結(jié)合的雙回路廢紙脫墨工藝第一段中性回路僅使用中性脫墨劑脫除苯胺印刷油墨，并不能完全脫除現(xiàn)有的新型油墨，導(dǎo)致第二段堿性回路需加入較多的堿性化學(xué)藥品，會(huì)在脫墨過(guò)程中增加廢紙纖維的損傷以及污染負(fù)荷。

綜上所述，目前，傳統(tǒng)的堿脫墨工藝和傳統(tǒng)中堿雙回路脫墨都有各自的缺點(diǎn)，本發(fā)明針對(duì)這些缺點(diǎn)，將生物酶與中間雙回路脫墨工藝相結(jié)合，在一定程度上減少了傳統(tǒng)脫墨的缺點(diǎn)，使得廢紙纖維在脫墨過(guò)程中受到較小的損傷，并降低了脫墨廢水的污染負(fù)荷。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于生物酶的中堿雙回路廢紙浮選脫墨工藝，在第一段中性回路中添加中性混合脫墨劑，中性混合脫墨劑包括生物酶和中性脫墨劑，第二段堿性回路采用堿性過(guò)氧化氫脫墨，即能夠減緩傳統(tǒng)脫墨工藝對(duì)廢紙纖維的損傷，提高脫墨漿回用品質(zhì)，又能有效脫除新型及傳統(tǒng)油墨，提高漿紙白度，減少污染負(fù)荷。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：基于生物酶的中堿雙回路廢紙浮選脫墨工藝，該工藝中中堿雙回路脫墨中第一段中性回路脫墨采用中性混合脫墨劑脫墨，所述中性混合脫墨劑包括生物酶和中性脫墨劑；第二段堿性回路脫墨采用堿性過(guò)氧化氫脫墨，具體工藝如下：

（1）碎漿：將廢紙置于水力碎漿機(jī)中碎漿，得到紙漿；

（2）脫墨：在步驟（1）得到的紙漿中加入生物酶和中性脫墨劑，進(jìn)行第一段中性回路脫墨，后進(jìn)行第二段堿性回路脫墨，得到脫墨后漿料；

（3）浮選：將步驟（2）得到的脫墨后漿料稀釋至濃度為1-2%wt后進(jìn)行浮選，得到浮選后的漿料；