[发明专利]一种利用角质酶和化学试剂共同脱墨的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用角质酶和化学试剂共同脱墨的方法，属于酶工程技术领域。

背景技术

二次纤维即可再生纤维，用于生产纸和纸板已有多年的历史。随着世界纸和纸板生产及需求量的与日俱增，人们环保意识的加强，世界各国加强了对森林资源的保护，这就迫使造纸工业在原料结构中增加二次纤维的比例。废纸的回收利用是解决造纸工业面临的资源短缺、能源紧张和污染严重等三个问题的有效途径，是实行清洁生产的重要举措，是坚持可持续发展的必由之路。据中国造纸协会的调查资料，二次纤维在造纸原料中的比例在逐年增加，2010年全国纸浆消耗总量8461万吨，其中，废纸浆5305万吨，所占比例高达63％，比上年增长6.16％。

二次纤维要回收利用，首先经过废纸的脱墨过程，废纸脱墨过程，是一个化学反应和物理反应相结合的过程，一般是通过脱墨剂来破坏印刷油墨对纤维的吸附，并在一定的温度和剪切力作用下，将油墨颗粒从纤维上剥离下来。油墨大致由色料、连接料、助剂组成。连接料是由少量天然树脂、合成树脂、纤维素、橡胶衍生物等溶于干性油或溶剂中制得。对颜料起保护作用，使其难以脱落，由于本身的黏性,在脱墨过程中很难将其包含的色料除去,从而对再生浆产生影响。

目前，我国废纸脱墨工艺仍采用传统的化学浮选法或洗涤法，洗涤法是用大量的水反复冲洗浆料，使纸张上的油墨粒子与纤维剥离，同时也去除了废纸中的填料与细小纤维，从而达到洗净的目的。浮选法是通过使油墨颗粒吸附到气泡上，并随同上浮的气泡而除去的。普通的化学法需要大量使用碱性物质，水的直接排放会严重污染环境，处理污水也需要大量的污水处理化学品，同时纸张白度的提升有限。生物酶法脱墨技术是近年来研究的重点。多数酶法脱墨实验表明了，生物酶脱墨技术可以提高脱墨浮选效率，减少纤维流失，消除化学品的用量，达到提高生产效率的目的。然而在实际应用中，目前的酶法脱墨，存在酶用量大、成本增加的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种利用酶法和化学法联合脱墨的方法，不仅可以解决目前酶法脱墨存在的酶用量大、成本大的问题，而且化学试剂种类和用量的选择，使酶法和化学试剂法发生协同作用，显著增强了脱墨处理的效果，此外，也不需要使用碱性物质，解决了常规化学法脱墨存在的污水处理的问题。

所述方法包括：碎浆，酶处理，化学处理，浆料洗涤脱水，浮选；所述酶处理使用的是角质酶，用量为10-20U/g绝干浆；所述化学处理是添加0.5-4％的Na₂SiO₃、0.1-0.8％的MgSO₄、0.1-0.8％的EDTA、0.1-4％的H₂O₂进行处理，百分数是相对绝干浆的质量而言。

在本发明的一种实施方式中，所述碎浆是：取绝干浆浆料100-200g，调节浆浓为10-20％，转数200-250r/min，时间20-30分钟。

在本发明的一种实施方式中，所述酶处理的条件是：控制温度为40～60℃，处理时间100-200min。

在本发明的一种实施方式中，所述化学处理的条件是：温度为50-70℃，处理时间30-120min。

在本发明的一种实施方式中，所述浆料洗涤脱水为用去离子水稀释处理后的废纸浆。

在本发明的一种实施方式中，所述浮选条件为加水调节浆料浓度至1～2％，温度为40-50℃，浮选时间为60-120min。

在本发明的一种实施方式中，所述方法还包括抄片步骤，所述抄片条件定量为60g/m²。

在本发明的一种实施方式中，所述的角质酶来自嗜热单孢菌Thermobifidafusca或氨基酸序列与得自Thermobifidafusca的角质酶至少有60％，特别是65％，更准确地说70％，或75％，或80％，或85％，或90％，或92％，或95％，或97％，或至少99％的同源性且具有角质酶活性的酶。

在本发明的一种实施方式中，所述的角质酶也来自腐皮镰刀菌Fusariumsolani或氨基酸序列与得自Fusariumsolani的角质酶至少有60％，特别是65％，更准确地说70％，或75％，或80％，或85％，或90％，或92％，或95％，或97％，或至少99％的同源性且具有角质酶活性的酶。

在本发明的一种实施方式中，所述角质酶是NCBI编号为AAZ54920、AAZ54921或AAA33334的角质酶。