一种酶改性秸秆纸浆的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种酶改性秸秆纸浆的制备方法，该方法适合于玉米、小麦、水稻、青蒿、黄花蒿等草本植物及农作物秸秆，原料价格低廉，使用酶水解的方法，对纸浆纤维进行表面改性，去除纸浆纤维中的胶质、木聚糖和半纤维素组分，提高结晶纤维素的含量，从而提高复合材料的机械强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及造纸
，具体涉及一种酶改性秸秆纸浆的制备方法。
技术介绍
我国的木材资源十分缺乏，造纸原料瓶颈矛盾突出。现在，用于造纸的纸浆主要是木浆，由于我国及世界上木材资源日益短缺、纸浆的需求量日益增大，在不破坏环境和森林的前提下生产纸浆和造纸就成为严重的问题。作为解决问题的方案，利用草本植物及农作物秸秆造纸越来越受到人们的关注。纸浆原料料的得率高，制浆废液污染少易于处理，符合绿色造纸的发展需要。但是由于纸浆原料的强度差，降低了纸张的品质，从而限制了其在造纸中的大量使用。现有的技术是通过在浆料中添加淀粉提高浆料的强度，但是该类方法中淀粉的保留率较低，影响了浆料强度的提升。造纸添加剂对纸张质量的影响很大。通常造纸添加剂不含有纤维，但是生产出来的纸张韧性不够，纸比较脆，容易断裂。市场上急需一种提高纸张韧性的造纸添加剂，能够增加纸张的韧性，能够延长纸质产品的保质期。酶技术在食品、纺织和造纸等行业有着广泛的应用，其主要原因是酶技术是环境友好的，同时，酶技术具有很强的选择性，它们只催化特定的反应，而不会去除或损伤其他分子。除此之外，酶技术的优点还有缩减成本，节约能源和用水，改善产品性能等。
技术实现思路
本专利技术提供一种酶改性秸秆纸浆的制备方法，使用该方法制备的纸浆，原料价格便宜，由该纸浆制备的纸张机械性能好。为了实现上述目的，本专利技术提供一种酶改性秸秆纸浆的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）利用农作物秸秆制作纸浆原料秸秆粉碎，粒度为100-300目；秸秆粉末的处理，采用下列方法为：先将秸秆粉末浸泡5分钟以上，再加热煮开5-15分钟，然后滤除水分，获得制备机械浆的原料，备用；或先将秸秆粉末浸泡5分钟以上，放入蒸煮液中浸泡10-30分钟，再加热煮开5-15分钟，然后滤除蒸煮液，获得制备化学浆的原料，备用；其中蒸煮液为下列组成：水和KOH，秸秆粉末与KOH、水的重量比是10∶5∶100-300，其中秸秆粉末重量是指干秸秆粉末的重量；或水、KOH和K2S.9H2O，秸秆粉末与KOH、K2S.9H2O、水的重量比是10∶5∶1∶100-300，其中秸秆粉末重量是指干秸秆粉末的重量；将处理后的秸秆粉末与粒度为20-30目的矿石粉入搅拌机搅拌，矿石粉采用白云石或石英矿石；将搅拌后的混合物注水形成悬浮液，倒出悬浮液与矿石粉分离，再将悬浮液经50-100目的筛子滤筛一遍即得纸浆原料；（2）将纸浆原料溶液和复合酶混合，得混合溶液一；用缓冲溶液调节混合溶液一的pH值至4-5，得混合溶液二；其中所述的纸浆原料溶液中纸浆纤维与水的质量比为1:15-1:20，所述的纸浆原料溶液和复合酶混合前，包含下列步骤：将所述的将纸浆纤维于水中浸泡1-2h；所述的缓冲溶液为柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液或醋酸-醋酸钠缓冲溶液；（3）将所述的混合溶液二于45-50℃下反应2-5h，所述的混合溶液二于45-50℃下反应前，包含下列步骤：向所述的混合溶液二中滴加乙二胺四乙酸二钠(EDTA二钠)水溶液以防止金属-酶配合物的形成，所述乙二胺四乙酸二钠水溶液的摩尔浓度较佳地为1mol/L-2mol/L；（4）将反应结束后的反应液进行灭酶的操作，得到产品。本专利技术所述的酶改性秸秆纸浆的制备方法，适合于玉米、小麦、水稻、青蒿、黄花蒿等草本植物及农作物秸秆，原料价格低廉，使用酶水解的方法，对纸浆纤维进行表面改性，去除纸浆纤维中的胶质、木聚糖和半纤维素组分，提高结晶纤维素的含量，从而提高复合材料的机械强度。具体实施方式实施例一秸秆粉碎，粒度为100目；秸秆粉末的处理，采用下列方法为：先将秸秆粉末浸泡5分钟以上，再加热煮开5分钟，然后滤除水分，获得制备机械浆的原料，备用；或先将秸秆粉末浸泡5分钟以上，放入蒸煮液中浸泡10分钟，再加热煮开5-15分钟，然后滤除蒸煮液，获得制备化学浆的原料，备用。其中蒸煮液为下列组成：水和KOH，秸秆粉末与KOH、水的重量比是10∶5∶100，其中秸秆粉末重量是指干秸秆粉末的重量；或水、KOH和K2S.9H2O，秸秆粉末与KOH、K2S.9H2O、水的重量比是10∶5∶1∶100，其中秸秆粉末重量是指干秸秆粉末的重量。将处理后的秸秆粉末与粒度为20目的矿石粉入搅拌机搅拌，矿石粉采用白云石或石英矿石。将搅拌后的混合物注水形成悬浮液，倒出悬浮液与矿石粉分离，再将悬浮液经50目的筛子滤筛一遍即得纸浆原料。将纸浆原料溶液和复合酶混合，得混合溶液一；用缓冲溶液调节混合溶液一的pH值至4-5，得混合溶液二；其中所述的纸浆原料溶液中纸浆纤维与水的质量比为1:15，所述的纸浆原料溶液和复合酶混合前，包含下列步骤：将所述的将纸浆纤维于水中浸泡1h；所述的缓冲溶液为柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液或醋酸-醋酸钠缓冲溶液。将所述的混合溶液二于45℃下反应2h，所述的混合溶液二于45℃下反应前，包含下列步骤：向所述的混合溶液二中滴加乙二胺四乙酸二钠(EDTA二钠)水溶液以防止金属-酶配合物的形成，所述乙二胺四乙酸二钠水溶液的摩尔浓度较佳地为1mol/L；将反应结束后的反应液进行灭酶的操作，得到产品。实施例二秸秆粉碎，粒度为300目；秸秆粉末的处理，采用下列方法为：先将秸秆粉末浸泡5分钟以上，再加热煮开15分钟，然后滤除水分，获得制备机械浆的原料，备用；或先将秸秆粉末浸泡5分钟以上，放入蒸煮液中浸泡10-30分钟，再加热煮开5分钟，然后滤除蒸煮液，获得制备化学浆的原料，备用。其中蒸煮液为下列组成：水和KOH，秸秆粉末与KOH、水的重量比是10∶5∶300，其中秸秆粉末重量是指干秸秆粉末的重量；或水、KOH和K2S.9H2O，秸秆粉末与KOH、K2S.9H2O、水的重量比是10∶5∶1∶300，其中秸秆粉末重量是指干秸秆粉末的重量。将处理后的秸秆粉末与粒度为30目的矿石粉入搅拌机搅拌，矿石粉采用白云石或石英矿石。将搅拌后的混合物注水形成悬浮液，倒出悬浮液与矿石粉分离，再将悬浮液经100目的筛子滤筛一遍即得纸浆原料。将纸浆原料溶液和复合酶混合，得混合溶液一；用缓冲溶液调节混合溶液一的pH值至4-5，得混合溶液二；其中所述的纸浆原料溶液中纸浆纤维与水的质量比为1:20，所述的纸浆原料溶液和复合酶混合前，包含下列步骤：将所述的将纸浆纤维于水中浸泡2h；所述的缓冲溶液为柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液或醋酸-醋酸钠缓冲溶液。将所述的混合溶液二于50℃下反应5h，所述的混合溶液二于50℃下反应前，包含下列步骤：向所述的混合溶液二中滴加乙二胺四乙酸二钠(EDTA二钠)水溶液以防止金属-酶配合物的形成，所述乙二胺四乙酸二钠水溶液的摩尔浓度较佳地为2mol/L；将反应结束后的反应液进行灭酶的操作，得到产品。上面以举例方式对本专利技术进行了说明，但本专利技术不限于上述具体实施例，凡基于本专利技术所做的任何改动或变型均属于本专利技术要求保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酶改性秸秆纸浆的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）利用农作物秸秆制作纸浆原料秸秆粉碎，粒度为100‑300目；秸秆粉末的处理，采用下列方法为：先将秸秆粉末浸泡5分钟以上，再加热煮开5‑15分钟，然后滤除水分，获得制备机械浆的原料，备用；或先将秸秆粉末浸泡5分钟以上，放入蒸煮液中浸泡10‑30分钟，再加热煮开5‑15分钟，然后滤除蒸煮液，获得制备化学浆的原料，备用；其中蒸煮液为下列组成：水和KOH，秸秆粉末与KOH、水的重量比是10∶5∶100‑300，其中秸秆粉末重量是指干秸秆粉末的重量；或水、KOH和K2S.9H2O，秸秆粉末与KOH、K2S.9H2O、水的重量比是10∶5∶1∶100‑300，其中秸秆粉末重量是指干秸秆粉末的重量；将处理后的秸秆粉末与粒度为20‑30目的矿石粉入搅拌机搅拌，矿石粉采用白云石或石英矿石；将搅拌后的混合物注水形成悬浮液，倒出悬浮液与矿石粉分离，再将悬浮液经50‑100目的筛子滤筛一遍即得纸浆原料；（2）将纸浆原料溶液和复合酶混合，得混合溶液一；用缓冲溶液调节混合溶液一的pH值至4‑5，得混合溶液二；其中所述的纸浆原料溶液中纸浆纤维与水的质量比为1:15‑1:20，所述的纸浆原料溶液和复合酶混合前，包含下列步骤：将所述的将纸浆纤维于水中浸泡1‑2h；所述的缓冲溶液为柠檬酸‑柠檬酸钠缓冲溶液或醋酸‑醋酸钠缓冲溶液；（3）将所述的混合溶液二于45‑50℃下反应2‑5h，所述的混合溶液二于45‑50℃下反应前，包含下列步骤：向所述的混合溶液二中滴加乙二胺四乙酸二钠(EDTA二钠)水溶液以防止金属‑酶配合物的形成，所述乙二胺四乙酸二钠水溶液的摩尔浓度较佳地为1mol/L‑2mol/L；（4）将反应结束后的反应液进行灭酶的操作，得到产品。...

【技术特征摘要】
1.一种酶改性秸秆纸浆的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）利用农作物秸秆制作纸浆原料秸秆粉碎，粒度为100-300目；秸秆粉末的处理，采用下列方法为：先将秸秆粉末浸泡5分钟以上，再加热煮开5-15分钟，然后滤除水分，获得制备机械浆的原料，备用；或先将秸秆粉末浸泡5分钟以上，放入蒸煮液中浸泡10-30分钟，再加热煮开5-15分钟，然后滤除蒸煮液，获得制备化学浆的原料，备用；其中蒸煮液为下列组成：水和KOH，秸秆粉末与KOH、水的重量比是10∶5∶100-300，其中秸秆粉末重量是指干秸秆粉末的重量；或水、KOH和K2S.9H2O，秸秆粉末与KOH、K2S.9H2O、水的重量比是10∶5∶1∶100-300，其中秸秆粉末重量是指干秸秆粉末的重量；将处理后的秸秆粉末与粒度为20-30目的矿石粉入搅拌机搅拌，矿石粉采用白云石或石英矿石；将搅拌后...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：苏州思创源博电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32