[發明專利]一種利用生物酶制備脫墨漿的方法

在審

• 申請號: 201710964147.6
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107881827A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 陳鳳英;肖尚冬
• 申請（專利權）人: 福建希源紙業有限公司
• 主分類號: D21C5/00
• 分類號: D21C5/00;D21C5/02
• 代理公司: 泉州市誠得知識產權代理事務所(普通合伙)35209
• 代理人: 賴開慧

技術領域

本發明涉及造紙領域，尤其涉及一種利用生物酶制備脫墨漿的方法。

背景技術

利用生物酶對再生植物纖維改性的眾多方法中，生物漆酶對纖維造成損傷很小且副產物只有水，不會對環境造成二次污染，被稱為“綠色催化劑”，是目前較為理想的一種生物改性劑。但是由于漆酶存在催化效率低、對環境敏感、容易失活等缺陷，限制了它在工業上的應用,因此提高漆酶穩定性是漆酶研究中面臨的一個問題。現有技術中提高漆酶穩定性的方法有固定法、膠囊法、水凝膠絡合法、聚合物修飾法，然而經過上述方法修飾以后，酶的活性都出現了明顯的下降。因此提高漆酶穩定性的同時，若能提高漆酶的活性將對漆酶的應用有著非常重要的意義，目前用于提高漆酶活性的方法有多種，如向漆酶溶液中加入銅離子、光催化劑或者微生物等，其中將銅離子加入到漆酶溶液中是一個非常有效并且常用的方法，但是由于銅離子是一種重金屬離子，銅離子的引入會給整個酶反應體系帶來二次污染。

脫墨漿是廢紙經水力碎漿機碎解之后通過機械和化學的方法去掉墨料的漿料，采用漆酶直接對脫墨漿進行處理，由于漆酶自身性能不穩定，活性點位有限，對脫墨漿脫墨效率的提升有局限性。

發明內容

因此，針對以上內容，本發明提供一種利用生物酶制備脫墨漿的方法，解決現有的漆酶對脫墨漿脫墨效率低的問題。

為達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：一種利用生物酶制備脫墨漿的方法，包括以下處理方法：

(1)改良漆酶：將漆酶與1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽及L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽在室溫下混合反應1～2h，接著再加入谷氨酸混合，添加pH調節劑，使pH＝4.8～6.0，在室溫下反應0.3～0.5h，得到改良漆酶；

(2)收集廢紙，對其進行破碎、溶解、除雜、清洗；

(3)脫墨處理：將步驟(1)得到的改良漆酶與經過步驟(2)處理的廢紙混合反應2～3h，所述廢紙與改良漆酶的用量按重量份計算為100：0.05～0.2；

(4)除雜處理：在步驟(3)處理后再加入活性炭、硫酸鋁進行除雜；

(5)洗漿：將除雜處理后的漿料放入碎漿機中進行洗滌，再進行磨漿及篩選、漂白處理。

進一步的改進是：所述改良漆酶各組分的用量為：漆酶100重量份、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽20～30重量份、L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽30～40重量份。

進一步的改進是：所述活性炭的用量為廢紙干重的0.01～0.04wt％。

進一步的改進是：所述硫酸鋁的用量為廢紙干重的0.1～0.5wt％。

通過采用前述技術方案，本發明的有益效果是：本發明的利用生物酶制備脫墨漿的方法，對漆酶進行改性，將漆酶與1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽及L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽在室溫下混合反應1～2h，1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽活化漆酶中氨基酸殘基末端的羧基(-COOH)，活化后的漆酶與L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽中的氨基發生交聯反應形成肽鍵，使得漆酶鏈上的活性基團羧基得以保護，漆酶天然構象產生一定的剛性，不易伸展失活，并減少了漆酶分子內部基團的熱振動，使得漆酶活性、熱穩定性得到提高；接著再加入谷氨酸混合，利用小分子物質接枝到漆酶上，通過增加漆酶的活性點位來提升其活性和穩定性，選擇漆酶/谷氨酸體系對廢紙纖維進行脫墨改性能大大提升廢紙漿的強度性能，因為谷氨酸分子含有兩個羧基基團，可顯著提高纖維電荷、增加纖維的潤脹性能，從而達到用漆酶來替代化學藥劑，以降低對環境產生的污染；添加pH調節劑，使pH＝4.8～6.0，pH在該范圍內可使得酶具有較高的活性。

1、本發明利用小分子物質對漆酶氨基酸殘基末端的羧基和氨基進行改性，將小分子物質接枝到漆酶上，可顯著提高漆酶活性和穩定性。

2、在研究漆酶協同谷氨酸提高再生植物纖維成紙強度性能的機理時，是首次針對性對谷氨酸在漆酶催化下連接到木質素上反應機理的研究，同是也是首次利用木質素來研究漆酶催化氧化木質素連接低分子質量物質的反應機理，更貼切實際闡明了漆酶對纖維原料的改性機理。

3、改性漆酶協同谷氨酸提升廢紙纖維的強度性能，可減少化學藥品的使用，降低了生產成本，減少了對環境的污染。

具體實施方式

以下將結合具體實施例來詳細說明本發明的實施方式，借此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。