废新闻纸的酶法脱墨研究

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1、南京林业大学硕士学位论文废新闻纸的酶法脱墨研究姓名：顾琪萍申请学位级别：硕士专业：制浆化学与工程指导教师：尤纪雪2003.5.1摘要随着废纸回用成为热点，传统的化学脱墨受到了越来越多的挑战。而生物脱墨利用酶等对纤维或油墨的生化作用，可以较好地解决环境污染、纸质下降和上机运转性能降低等问题。针对目前国内外的酶脱墨研究大多局限于纤维素酶和半纤维素酶的情况，本论文使用脱墨中较少涉及的脂肪酶、纤维素酶／木聚糖酶(C／X)混合酶以及脂肪酶／(纤维索酶／木聚糖酶)(L／(C／X))混合酶对废新闻纸进行脱墨试验，研究了脂肪酶、木聚糖酶和纤维素酶的最佳脱墨工艺、C／X和L／(

2、C／X)的混合比例选择，比较了酶脱墨与化学脱墨的优劣，并探讨了相关的脱墨机理。、、I主要研究结果如下：1．脂肪酶、木聚糖酶、纤维素酶的最佳脱墨工艺为：pH值5．0，温度50℃(脂肪酶47℃)，反应时间50min，浆浓10％，浮选时间10min，脂肪酶用量O．5～1IU／g·纸浆，木聚糖酶用量3IU／g·纸浆，纤维素酶用量O．2～O．5IU／g·纸浆。在最佳工艺下，脂肪酶脱墨浆的强度和得率最好，纤维素酶脱墨浆的白度和油墨脱除率最高，木聚糖酶脱墨浆的白度、强度和得率等都处于中间情况。2．C／X混合脱墨的最佳配比为50／50，L／(C／X)为40／60，此时各种酶的

3、协作最好。脱墨浆白度稍有上升，强度比纤维素酶、C／x混合酶有较大提高，单种酶的用量也节省较多。3．酶脱墨和化学脱墨的比较表明，3种酶脱墨浆的白度彼此相差不大，但都优于化学脱墨浆。化学脱墨浆的油墨脱除率最高，但因碱性发黑白度并不高。强度比较中，纤维素酶脱墨浆的裂断长和耐破指数稍低，其它酶脱墨浆的强度均高于化学脱墨浆。除脂肪酶外，酶脱墨浆的打浆度也都低于化学脱墨浆。脱墨后浆料的得率顺序为脂肪酶>木聚糖酶>纤维素酶>国产化学脱墨剂>进口化学脱墨剂。4．脱墨浆经H202漂白后，木聚糖酶和纤维素酶脱墨浆的白度明显高出化学和脂肪酶脱墨浆。酶脱墨浆的裂断长和耐破指数高于化学

4、脱墨浆，但撕裂指数低于进口化学脱墨浆。酶脱墨浆的返黄值大大低于化学脱墨浆。5．不同酶系组成的纤维素酶脱墨研究表明，随着F／C比值上升即纤维素酶中含有较多外切酶时，浆料的白度增大但强度降低，反应液中的还原糖增多但纤维素结晶度下降。6．脱墨机理的研究有力支持了工艺部分的结论。尘埃度分析显示化学脱墨浆的残留油墨偏大，酶脱墨浆以细小油墨为主，因此酶脱墨浆的白度和强度优于化学浆。3种酶处理液的还原糖分析表明脂肪酶对纤维基本无降解，木聚糖酶稍优，纤维素酶最强。脱墨后浆料结晶度下降程度与强度排序一致。漂白后脱墨浆的羰基、苯环和羟基等基团的吸收有不同程度的减弱，证明了漂后白度

5、的变化。电镜照片显示化学和脂肪酶脱墨浆外表光滑，横截面平整，说明它们的脱墨反应主要在外表面进行。木聚糖酶和纤维素酶的剥皮作用在纤维外表造成微纤丝，横截面上出现孔隙，促使漂液容易进入而提高漂后白度。强度和滤水性提高，但得率下降oY／关键词：脂肪酶木聚糖酶纤维素酶混合酶脱墨眨跫℃F，c废新闻纸2ABSTRACTWiththerecyclingofsecondaryfibersbecomingpopularnowadays，theconventionalchemicaldeinkingischallengedexcessivelyinvariousaspects．E

6、nzymaticdeinking，asaproveneffectiveandeconomicalreplacement，somewhatsolvesproblemsofenvironmentalpollution，decreasedpaperqualityandmachinerunnabilitybasedonbiochemicalreactionswiththehelpofsomechemicals．Inthisstudytherarelyreportedenzymaticdeinkingswithlipase，cellulase／xylanase(c／x)

7、mixtureandlipase／(cellulase／xylanase)(L／(C／X))mixturewereappliedtooldnewsprintinordertoexplorenewdeinkingformsforthefutureUSe·Investigationswerecarriedoutinturnregardingtheprocessconditionoptimizationforenzymaticdeinkings，themixingratiodeterminationforC／XandLI(C／X)combinationsandthe

8、comparisonbetweenen