[发明专利]一种碱性果胶酶联合化学试剂脱胶提高造纸质量的方法

说明书

本发明属于造纸技术领域，涉及一种生物化学联合脱胶造纸制浆工艺，具体地说是一种碱性果胶酶和部分阳离子添加物协同作用在造纸制浆中的应用。即将原料预处理和浸酸处理后，于制浆废液中浸泡一段时间，再选用3种阳离子添加剂与碱性果胶酶共同联合作用处理后的浆料，可使体系中阳离子助剂需求量(CD)降低49.51％，经二氧化氯漂白后，浆白度可达81‑87％，断裂长度可达6500‑7400m，提高了纸张质量，使用碱量降低40‑45％，节约生产成本15‑30％。

技术领域：

本发明属于造纸技术领域，涉及一种生物化学联合脱胶造纸制浆工艺，具体地说是一种碱性果胶酶和部分阳离子添加物协同作用在造纸制浆中的应用。

背景技术：

当前社会的飞速发展，给各行各业的物质消耗带来巨大变革，社会生活工作中对纸和纸制品的需求也与日俱增。纸及纸制品的高质量、低成本成为纸制行业的新目标。传统的化学制浆工艺有高能耗、高风险，高成本，低得率，纸质纤维强度不高，工艺过程易产生难以处理的污染物等缺点。生物制浆技术是近年来被广大专业学者和企业所重视的新兴制浆技术，其具有安全性高，工艺过程简单，低能耗，原料利用率高，产生的污染物可被处理为有机肥料做二次利用等优点。

目前国际公认的生物制浆主要有两大类：一类是采用微生物直接处理原料；一类是采用酶制剂处理原料。采用微生物直接处理原料的，如公开号为CN1683711A，发明名称为一种造纸生物制浆工艺；公开号为CN1420229A，发明名称为一种造纸草浆制浆工艺；公开号为CN101225614A，发明名称为一种以生物发酵制浆法替代化学制浆工艺的造纸工艺方法，它们主要存在问题有：(1)微生物处理需要特殊环境，如无菌环境，温湿度、通风量可控等，这就增加了生产成本，且有可能对原材料有一定损害；(2)微生物处理过程对原材料的可控性具有一定局限性，易造成处理后原材料均匀度差，制浆质量降低的情况；(3)微生物处理生产出的纸浆较普通化学浆的纸浆物理性能及漂白性能要低，这就造成产出的纸质档次较低。采用酶制剂处理原料的，如公开号为CN1616758A，发明名称为生物制浆工艺；公开号为CN1421570A，发明名称为草类原料酶法制浆的方法，该类工艺的主要问题是：(1)使用纯酶液投入生产，使用成本高，在工业化生产中不占有成本优势；(2)纯酶液对原料相应成分的破坏程度目前尚未得到有效控制，可能存在去除过多相应组分的情况，降低纸浆得率。

造纸生产过程中，浆体中大量非纤维素等溶解物质(DS)和胶体物质(CS)会积累越来越多，而DCS物质(DS与CS的统称)沉积在设备表面，降低纸张物理性能和光学性能，进而影响影响纸张强度。DCS物质带有较高的负电荷，会优先结合阳离子助留剂，降低助留剂效率，进而增加造纸生产负担和成本，使造纸质量下降。目前常用控制DCS物质的方法是树脂控制法和生物控制法，其中树脂控制法是利用一些树脂控制剂，使之以附着或者稳定分散的形式存在体系中，避免其沉积在设备上造成影响；生物控制法则利用真菌等菌种或酶制剂处理原料，使其反应，防止沉积影响生产过程，但生物控制法目前正在发展阶段，生产成本和一些不可控因素仍是当前急需解决的问题，所以树脂控制法仍是目前工业化生产最常用有效的方法，工业化生产过程中普遍会在添加阳离子助留剂前添加一些廉价的阳离子性质的树脂控制剂来降低成本。

发明内容：

本发明的目的是提供一种造纸工艺中阳离子添加剂协同碱性果胶酶处理原材料进行脱胶制浆的应用，所述工艺有效地降低了纸机浆及其造纸白水的阳离子需求，改善浆料的助留助滤性能，降低化学控制剂与生物酶用量，降低造纸生产成本和环境污染，工艺过程简单易控，工业化程度高，同时有助提高产品品质。

本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的，造纸原料在预处理和酸处理后，加入一定量阳离子添加剂进行蒸煮，随后加入碱性果胶酶进行酶处理，酶处理后继续蒸煮；

所述阳离子添加剂的添加量为：阳离子滑石粉4.95-7.25％、阳离子淀粉0.15-0.85％、阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)0.02-0.07％(“％”按阳离子添加剂占原料的重量比计)；