[发明专利]一种本色蔗渣浆的酶促打浆工艺

说明书

技术领域

本发明属于造纸打浆工艺领域，具体涉及一种本色蔗渣浆的酶促打浆工艺。

背景技术

蔗渣是糖厂的副产品，是具有广西特色的高度集中的造纸纤维原料。甘蔗含约10～13％的纤维分，1吨甘蔗压榨后可产出22～24％含水分约47～50％的蔗渣，这些蔗渣均可以用来造纸。利用蔗渣浆可生产多种文化和生活用纸。蔗渣原料可用常规碱法或硫酸盐法制造化学浆，易煮易漂，纸浆性能良好。蔗渣漂白化学浆掺配一定的长纤维，可抄造各种匀度良好的高档文化与生活用纸，如复印纸、胶版印刷纸、高级卫生纸、餐巾纸等。漂白蔗渣化学浆还是生产瓦楞纸和各种纸板的好原料。

制浆造纸是一个高能耗的工业，能耗占18%～25%的生产成本。在制浆造纸过程中，打浆要消耗15%～18%的总能耗。在环境和经济双重压力下，企业必须想方设法降低打浆能耗，因此创新节能的造纸工艺成为当今的研究热点。出现了改善磨盘磨纹，改善打浆浓度，增加流量和改善打浆工艺等多种决绝方案。但是，这些方法多数需要增加硬件投入。因此，需要寻找一种更加简单有效的方法替代。生物酶在造纸工艺中的应用有望成为突破口，酶法打浆一直是研究的热点。

1942年，Didhm,R.A.等申请了Bacillus and various Aspergillus species半纤维素酶促进打浆和纤维润涨的专利；1959年，Bolaski等人申请了Aspergillus niger 纤维素酶分离和羽化浆料的专利；以上传统的酶处理纸浆在降低能耗的同时也会影响浆料性质和得率，特别是纤维素酶的作用使纸浆中的纤维水解从而降低得率，使得酶促打浆的应用遇到了障碍。近年，随着优质、特效纤维素酶和半纤维素酶的不断出现，有关酶改性纤维提高打浆性能的研究呈上升趋势，这些酶促打浆不仅能有效降低打浆能耗，而且会保持浆料性质和得率，如天津科技大学的胡惠仁、张正健、刘延志和赵晶发表的专利：里氏木霉液体深层发酵纤维素酶及其酶促打浆工艺，授权号为：CN 101418289 B，公开了一种里氏木霉液体深层发酵纤维素酶及其酶促打浆工艺，采用里氏木霉为发酵菌株，通过深层液体发酵的方式自制纤维素酶用于酶促打浆的新工艺。该技术工艺是采用所要处理的纸浆为发酵碳源，通过深层液体发酵的方式，经过发酵培养基和发酵条件优化制得所需要的纤维素酶，用于该纸浆的酶促打浆。本发明工艺简单，设备投资少、陈本低、工艺流程紧凑，采用所要处理的纸浆为发酵碳源能显著提高酶液的适应性，纤维素酶的酶活高、用量少，效果好，具有降低打浆能耗的效果。适合应用于我国现有的造纸原料结构状况的制浆原料的打浆工艺。以上工艺主要针对马尾松、落叶松和思茅松硫酸盐浆来进行酶促处理，与蔗渣浆酶促打浆有较大差别，另外以上专利中用于打浆酶处理的酶种类均为纤维素酶，而半纤维素酶未见有报道，而半纤维素酶在未漂浆的酶促处理过程中较纤维素酶有更佳应用意义。

另外，酶促打浆的研究主要集中在漂白浆的打浆工艺，对未漂浆的酶促打浆研究少有报道，未漂浆是是生产工业用纸—牛皮卡纸及箱纸板的主要原料，近年我国工业用纸生产能力有了大幅度增加，对未漂浆及其浆种的需求不断增加和丰富，蔗渣浆作为一种具有明显优势的可再生浆种将逐步成为工业用纸的重要原料之一，深入研究未漂甘蔗渣浆的酶促打浆工艺具有重要的经济和社会意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种本色蔗渣浆的酶促打浆工艺，使用木聚糖酶作为酶促处理的活性酶，可以有效降低未漂蔗渣浆打浆能耗和生产成本。

本发明为实现上述目的，采用的技术方案如下：

本色蔗渣浆的酶促打浆工艺，包括浆料疏解、酶处理、洗涤、PFI打浆、抄片和物检六个步骤。

本发明中浆料为未漂蔗渣浆，所述酶处理为用木聚糖酶处理未漂蔗渣浆以提高打浆率。木聚糖酶（Xylanase），又名内1,4-β-木聚糖酶，英文别名 Pentopan Mono，CAS号：9025-57-4。木聚糖酶是半纤维素酶，其作用原理是木聚糖酶可导致纸浆纤维LCC结构化学键的断裂，溶解与木素有化学连接的半纤维素，提高细胞壁内木素的可扩展性，从而使得纤维上的木素更易溶出，改善纤维表面结构变得多孔、分层、羽化、柔软，易于吸水润涨，从而使打浆更加易于进行。基于木聚糖酶的作用原理和未漂浆的半纤维素含量较漂白浆高的事实，发明人认为，用木聚糖酶预处理未漂浆进行打浆研究要比漂白浆更具应用可行性。