复配生物酶废纸脱墨剂的制备与应用研究.pdf

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1、第40卷第10期化工技术与开发Vo1．40No．102011年10月Technology&DevelopmentofChemicalIndustry0ct．20l1复配生物酶废纸脱墨剂的制备与应用研究王百军．吕程(常熟理工学院化学与材料工程学院，江苏常熟215500)摘要：制备了复配生物酶废纸脱墨剂，得到了脱墨剂中纤维素酶与脂肪酶的合适配比(3：2)。通过实验．考察了脱墨剂用量，纸浆浓度，溶液pH值，脱墨温度，脱墨时间等工艺条件对脱墨效果的影响。实验结果表明，最佳的生物酶用量为0．3％(对绝干废纸)，SDBS用量为1．0％(对绝干废纸)

2、，碎浆浓度为10％，pH值为6．0，熟化时间30min，熟化温度60℃，浮选温度50℃，浮选时间10min。在此条件下，脱墨剂的脱墨结果令人满意。关键词：生物酶；脱墨剂；制备；应用中图分类号：TS749．7文献标识码：A文章编号：1671．9905(2011)10．0022．03由于资源、环境和能源的问题，二次纤维在纯)；废新闻纸(市售)。世界范围内已经成为制浆造纸工业一种重要的1．2实验方法纤维来源。而作为废纸回用关键技术之一的脱墨1．2．1脱墨剂的复配调制生产工艺也成为当今国内外研究的热点口]。目前实验中，保持表面活性剂十二烷基苯磺

3、酸钠脱墨方法研究的重点有碱性脱墨法『2】、超声波脱(SDBS)的质量占绝干废纸质量的1．0％[8]'将墨法[引、酶脱墨法[]、附聚脱墨法等。酶法脱墨是SDBS配成水溶液，调节pH至中性，分别将纤维一种具有良好应用前景的生物技术，是用酶浸蚀素酶和脂肪酶溶解在溶液中．装入锥形瓶A和锥油墨或纤维表面，使油墨分离，经洗涤或浮选除形瓶B中，将A和B以不同的比例进行调制，待去。与传统的化学法脱墨相比，酶脱墨法具有明用。显的优点]：可以降低能耗，减轻环境污染，脱墨1．2．2废旧新闻纸脱墨效率高，所得浆料物理强度好，白度高，尘埃度(1)碎解：将废旧新闻

4、纸撕成2cmx2cm的碎低，残余油墨量低，滤水性能好。本文研究将脂肪片．置于变频调速打浆机中，加水，碎解。酶与纤维素酶和表面活性剂通过复配对废旧新(2)熟化、脱墨：将碎好的纸浆用热水稀释到闻纸进行脱墨．以脱墨浆的白度和纸浆得率为主一定浓度后，置于500mL烧瓶中，并加人配好的要考察指标．从中筛选出一种脱墨效果较好的复脱墨剂溶液、Na2SiO，、H20，调节好温度和浓度，进配生物酶脱墨剂配方．并对其脱墨工艺条件进行行电动搅拌。优化。(3)浮选、洗涤：将熟化好的浆料用热水稀释至指定浮选浓度．用JJ一1精密定时电动搅拌器搅1实验拌浮选。浮选后

5、用0．178ram纱袋充分洗涤，然后1．1仪器和试剂稍微甩干。WD．5全自动白度计．PIA．2型变频调速打浆(4)抄片：用抽滤漏斗将洗涤浆抽滤，抄片，并机．EL204电子天平．DHG一9075A型电热恒温鼓用鼓风干燥器烘干。风干燥器，SHB—HIS循环水式多用真空泵，JJ—l精1．2．3性能测试密定时电动搅拌器。HH．2数显恒温水浴锅。(1)纸张ISO白度的测定：用WD一5全自动白纤维素酶。脂肪酶(食品级)；十二烷基苯磺度计测定，采用国际标准化组织规定的ISO自度酸钠，硫酸，氢氧化钠，双氧水，硅酸钠(均为分析标准作者简介：王百军(197

6、5．)，男，副教授，内蒙古赤峰市人，主要从事精细化工及药物提取分离的研究，电话：18913685769，E-mail．-bjwang@cslg．edu．e13收稿日期：2011-07。14第l0期王百军等：复配生物酶废纸脱墨剂的制备与应用研究23(2)纸浆得率的测定：量为O．3％(对绝干废纸)。2．3纸浆浓度对脱墨效果的影响纸浆得率／％=疆翥善×·00％改变纸浆浓度，其它实验条件同2．1，实验结2结果与分析果如表3。表3浆浓对对脱墨影响2．1不同配比的生物酶脱墨实验保持SDBS的质量为1．0％(对绝干废纸)，脱墨剂质量为0．3％(对绝干

7、废纸)，pH为7，碎浆浓度为10％。熟化时间为30rain，熟化温度为50℃；浮选浓度为1．0％，浮选时间为10rain，浮选温度为50℃。在此条件下用不同配比的生物酶对废新闻纸进行脱墨，并将脱墨结果与不加生物酶的空由表3可以看出。随着纸浆浓度的增加．白度白实验作对比，其实验结果见表1。先增加，后下降，纸浆得率基本呈上升趋势。这是表1纤维索酶／脂肪酶配比对脱墨影响因为随着碎浆浓度的增加，酶与机械协同作用，白度增加，但浆浓大于10％后，水的含量过低，不利于纤维充分润胀，削弱了油墨粒子的分离效果，所以白度反而下降。本实验中，取碎浆浓度为10

8、~,4。2．4pH对脱墨效果的影响pH值是酶催化反应的主要环境条件，酶反应速度最大的pH值是最适当的pH值，过大或过由表1可以看出，和空白组对比，在加人生小的pH值会使酶失活，而影响脱墨效果。改变溶物酶后，