木质素脱除制浆剂和植物纤维木质素脱除制浆方法技术

本发明专利技术提供了一种木质素脱除制浆剂和植物纤维木质素脱除制浆方法，涉及植物纤维制浆技术领域，包括复合生物酶剂、复合微生物菌剂和化学辅剂，三者的质量比为(4‑6)：(2‑3)：(2‑3)，所述复合生物酶剂包括漆酶、木质素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖苷酶、脂肪氧化酶和辅酶，且七者的质量比为：(3‑5)：(2‑3)：(1‑2)：(1‑2)：(1‑2)：(1‑2)：(1‑2)，缓解了现在采用微生物制剂进行制浆无法满足现在造纸业高效率高质量要求的技术问题，达到了通过复合生物酶剂、复合微生物菌剂和化学辅剂相结合，加快木质素从植物纤维中的脱除速度，缩短制浆周期，降低了造纸浆料中的木质素残留的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
木质素脱除制浆剂和植物纤维木质素脱除制浆方法
本专利技术涉及植物纤维制浆
，尤其是涉及一种木质素脱除制浆剂和植物纤维木质素脱除制浆方法。
技术介绍
我国是最早专利技术造纸术的国家，也是世界上的造纸，用纸大国，造纸工业已成为我国国民经济的重要产业之一。造纸分为两个工艺阶段，一是制浆，二是抄纸，制浆是把植物原料中的纤维分离出来，经洗涤、筛选、破碎、浓缩制成浆料；抄纸则是把浆料稀释、流送、网筛、压榨、成型、烘干制成纸张，其中制浆为造纸工艺中的重要环节，决定了纸张的质量。传统的制浆是利用化学方法、机械方法或者两者结合的方法，使植物纤维从原料中分离出来，最常用的制浆方法为加碱蒸煮法，这种制浆方法产生大量的废水，造成严重的环境污染，已被禁止或限制。目前最佳途径之一是利用现代生物技术改变原料内部的微观结构，使植物纤维中的木质素得到降解，再辅之适当的化学和机械处理使之理解为制浆。随着生物技术的不断发展，有人开发了微生物制剂用于制浆过程，其通过微生物将植物纤维中的木质素降解，显著减少了废水的排放，降低了环境污染，但是由于微生物制剂主要使某些生物菌群及其代谢产物，对植物纤维中的木质素作用程度较轻且速度缓慢，无法满足现在造纸业高效率高质量的要求。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种木质素脱除制浆剂，以缓解现在采用微生物制剂进行制浆时，对植物纤维中的木质素作用程度较轻且速度缓慢，无法满足现在造纸业高效率高质量要求的技术问题。本专利技术提供的木质素脱除制浆剂，包括复合生物酶剂，复合微生物菌剂和化学辅剂，三者的质量比为(4-6)：(2-3)：(2-3)，优选为2:1:1，所述复合生物酶剂包括漆酶、木质素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖苷酶、脂肪氧化酶和辅酶，且七者的质量比为(3-5)：(2-3)：(1-2)：(1-2)：(1-2)：(1-2)：(1-2)，优选为5:3:2:1:1:1:1。进一步的，所述复合微生物菌剂包括白腐菌、子囊菌、康氏木霉和绿色木霉，且四者的质量比为(2-3)：(2-3)：(1-2)：(1-2)，优选为2:2:1:1。进一步的，所述化学辅剂包括磷酸二铵、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚，且四者的质量比为(2-5)：(2-5)：(2-5)：(1-2)，优选为4:3:3:1。进一步的，所述漆酶的活性单位为5-7万u/g，优选为6万u/g；所述木质素酶、所述半纤维素酶、所述木聚糖酶、所述葡聚糖苷酶、所述脂肪氧化酶和所述辅酶的活性单位均为9-11万u/g，优选为10万u/g。本专利技术的目的之二在于提供一种植物纤维木质素脱除制浆方法，以缓解现在采用微生物制剂进行制浆时，对植物纤维中的木质素作用程度较轻且速度缓慢，无法满足现在造纸业高效率高质量要求的技术问题。本专利技术提供的植物纤维木质素脱除制浆方法，包括如下步骤：(a)将植物纤维进行水解预处理，得到含水量为20-30％的植物纤维初料；(b)将植物纤维初料与木质素脱除制浆剂混合，在45-65℃，反应2-5小时，进行固液分离，得到植物纤维粗料；(c)将植物纤维粗料进行蒸汽灭菌和搓磨，即得到造纸浆料。进一步的，所述植物纤维木质素脱除制浆方法，还包括步骤(s)，步骤(s)设置于步骤(a)之前，所述步骤(s)为将植物纤维进行破碎和揉碎，制成长度为40-50mm的丝状纤维。进一步的，在步骤(a)中，将植物纤维加入糖醛与水的混合溶液中，浸润后进行固液分离，得到含水率为20-30％的植物纤维初料。进一步的，糖醛与水的混合溶液中，糖醛与水的质量比为(1-2)：10。进一步的，所述植物纤维为非木植物纤维，所述非木植物纤维选自芦苇、竹子、麦草、稻草、棉杆、玉米秸秆和蔗渣中的至少一种。进一步的，在步骤(c)中，在进行蒸汽灭菌和搓磨的同时进行氧化漂白处理。本专利技术提供的木质素脱除制浆剂，通过复合生物酶剂、复合微生物菌剂和化学辅剂相结合，与植物纤维混合后，能够与植物纤维中的木质素快速反应，改变植物纤维内部的微观结构，加快木质素从植物纤维中的脱除速度，缩短制浆周期，降低了造纸浆料中的木质素残留，满足了现代造纸业高效率高质量的要求。本专利技术提供的植物纤维木质素脱除制浆方法，通过采用本专利技术提供的木质素脱除制浆剂与植物纤维进行反应，加快了木质素从植物纤维中的脱除速度，缩短了制浆周期，降低了造纸浆料中的木质素残留，满足了现代造纸业高效率高质量的要求。另外，本专利技术提供的植物纤维木质素脱除制浆方法，不会产生大量的废水，能够显著减少环境污染，有助于促进环境与经济的协调发展。具体实施方式下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种木质素脱除制浆剂，包括复合生物酶剂、复合微生物菌剂和化学辅剂，三者的质量比为(4-6)：(2-3)：(2-3)，优选为2:1:1，所述复合生物酶剂包括漆酶、木质素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖苷酶、脂肪氧化酶和辅酶，且七者的质量比为：(3-5)：(2-3)：(1-2)：(1-2)：(1-2)：(1-2)：(1-2)，优选为5:3:2:1:1:1:1。本专利技术提供的木质素脱除制浆剂，通过复合生物酶剂、复合微生物菌剂和化学辅剂相结合，与植物纤维混合后，能够与植物纤维中的木质素快速反应，改变植物纤维内部的微观结构，加快木质素从植物纤维中的脱除速度，缩短制浆周期，降低了造纸浆料中的木质素残留，满足了现代造纸业高效率高质量的要求。在本专利技术中，漆酶是一种含铜的胞外氧化酶，具有氧化木素的能力，可促使木素生物降解。木质素酶是一种广泛存在于植物体中的无定形的、分子结构中含有氧代苯丙醇或其衍生物结构单元的芳香性高聚物。木质素酶能够对木质素有很强的降解能力。半纤维素酶是由多种水解酶组成的一个复杂酶系，在分解纤维素时起生物催化作用，加速纤维素的分解。木聚糖酶是一种存在于植物细胞中的异质多糖，约占植物细胞干重的15-35％，是植物半纤维素的主要成分，其能够加速纤维细胞的降解，从而促进木质素的脱除。葡聚糖苷酶指的是β-葡聚糖苷酶，通过采用葡聚糖苷酶能够加快纤维细胞的溶解，提高木质素的脱除速度。脂肪氧化酶是一种含非血红素铁的蛋白质，专一催化具有顺、顺-1,4-戊二烯结构的多元不饱和脂肪酸加氧反应，氧化生成具有共轭双键的过氧化氢物，能能够加速纤维细胞的溶解，促进木质素的脱除。辅酶是一类可以将化学基团从一个酶转移到另一酶上的有机小分子，可与其它酶均为松散的结合，提高其它酶的活性。本专利技术采用的复合生物酶剂通过特定质量份数的漆酶、木质素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖苷酶、脂肪氧化酶和辅酶的协同配合，使其与纤维细胞接触时，能够加速将纤维细胞降解，使纤维细胞中的木质素溶出去除。在本专利技术的一种优选实施方式中，复合微生物菌剂包括白腐菌、子囊菌、康氏木霉和绿色木霉，且四者的质量比为(2-3)：(2-3)：(1-2)：(1-2)，优选为2:2:1:1。白腐菌在发酵的过程中可放出漆酶，对胶质素和木质素的分解率极高，而对纤维素、半纤维素分解极少，能够改进植物纤维的强度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木质素脱除制浆剂，其特征在于，包括复合生物酶剂、复合微生物菌剂和化学辅剂，三者的质量比为(4‑6)：(2‑3)：(2‑3)，优选为2:1:1，所述复合生物酶剂包括漆酶、木质素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖苷酶、脂肪氧化酶和辅酶，且七者的质量比为：(3‑5)：(2‑3)：(1‑2)：(1‑2)：(1‑2)：(1‑2)：(1‑2)，优选为5:3:2:1:1:1:1。

【技术特征摘要】
1.一种木质素脱除制浆剂，其特征在于，包括复合生物酶剂、复合微生物菌剂和化学辅剂，三者的质量比为(4-6)：(2-3)：(2-3)，优选为2:1:1，所述复合生物酶剂包括漆酶、木质素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖苷酶、脂肪氧化酶和辅酶，且七者的质量比为：(3-5)：(2-3)：(1-2)：(1-2)：(1-2)：(1-2)：(1-2)，优选为5:3:2:1:1:1:1。2.根据权利要求1所述的木质素脱除制浆剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂包括白腐菌、子囊菌、康氏木霉和绿色木霉，且四者的质量比为(2-3)：(2-3)：(1-2)：(1-2)，优选为2:2:1:1。3.根据权利要求1所述的木质素脱除制浆剂，其特征在于，所述化学辅剂包括磷酸二铵、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚，且四者的质量比为(2-5)：(2-5)：(2-5)：(1-2)，优选为4:3:3:1。4.根据权利要求1-3任一项所述的木质素脱除制浆剂，其特征在于，所述漆酶的活性单位为5-7万u/g，优选为6万u/g；所述木质素酶、所述半纤维素酶、所述木聚糖酶、所述葡聚糖苷酶、所述脂肪氧化酶和所述辅酶的活性单位均为9-11万u/g，优选为10万u/g。5.一种植物纤维木质素脱除制浆方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洁，
申请(专利权)人：北京华通盛世科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11