一种制造具有改进湿强度纸材的方法技术

本发明专利技术涉及一种制造具有改进湿强度纸材的方法，包括：（ａ）制备未漂白或半漂白的化学或半化学纸浆或回收纤维纸浆的悬浮液；（ｂ）用一种酚氧化酶和一种介质处理纸浆；（ｃ）在制纸机上对上述处理过的纸浆进行脱水处理，以除去生产用水并生产纸材。优选在步骤（ｃ）完成后对纸材进行加热处理。而且，本发明专利技术涉及瓦楞纸板和瓦楞纸箱的制造方法，以及酚氧化酶与介质结合使用制造具有改进湿强度的纸材的用途。运用本发明专利技术的方法，可在不使用湿强度树脂的情况下提高纸材的湿强度，而使产品更易回收再利用。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从未漂白或半漂白的半化学或化学的纸浆或从回收纤维纸浆制造纸材的一种方法，所述纸材如纸张、挂面纸板或瓦楞挂面纸板。典型地，纸浆在制纸/板机器上脱水处理前的纸料准备过程中，进行筛分和精制处理，然后与制纸添加剂混合。排出的水(所谓的白水)循环回到筛分过的纸料的稀释过程中。白水通常含有大量木纤维/碎屑、甾醇酯、树脂酸、木脂体和木质素碎片，通常浓度在100～500ppm或更高。这些材料都含有酚或酚样基团。强度，尤其是压缩强度，是用于制造瓦楞纸箱包括挂面纸板和瓦楞挂面纸板的未漂白纸板等级的一个重要机械性质。在某些国家，因为新的国家法规给出了根据复合纸板的边缘压碎而定的其它标准规范，并且由于复合纸板的边缘压碎同纸板成分的压缩强度直接相关，故现在以每平方米的性能为基准而不是仅以重量为基准销售纸板成为可能。显然，用于制造瓦楞纸箱的未漂白纸板的湿强度等级也是非常重要的。EP429,422公开了在纸浆准备过程中，第一次和第二次精制阶段之间使用漆酶降低能量消耗，此文献表明也可一定程度提高纸强度。WO 93/23606(EP641 403)公开了用一种酚-氧化酶体系处理机械纸浆来提高制纸强度的方法。WO 95/09946公开了通过用一种酚氧化酶处理纸浆来提高挂面纸板或瓦楞中间物强度的方法。WO 95/07604公开了用一种酚-氧化酶处理含木质素木质纤维材料的生料浆或悬浮体来制造具有提高机械性能的纤维纸板的的方法。US 4,687,745公开了用解木素酶处理纸浆提高机械纸浆的强度性能和亮度稳定性的方法。纸材的湿强度可通过在纸浆中添加湿强度树脂来提高。然而，用这种方法来提高强度的纸材很难回收。本专利技术的目的是提供一种用未漂白或半漂白的化学的或半化学纸浆制造具有改进湿强度纸材的方法，所述纸材如纸张、挂面纸板或瓦楞挂面纸板。因此，本专利技术第一方面涉及制造具有提高湿强度纸材的方法，包括(a)制备未漂白或半漂白的化学或半化学纸浆或回收纤维纸浆的悬浮液；(b)用酚氧化酶和介质处理所述纸浆；(c)在制纸机上对所述处理过的纸浆进行脱水，以除去生产用水并生产纸材。在一个优选的实施方案中，回收步骤(c)中的生产用水，且步骤(a)包括用该回收的生产用水稀释纸浆。有利地，纸浆和白水悬浮体的酶处理将使白水中存在的芳族物质(木脂体、树脂酸、甾醇酯、木质素状化合物、纤维和碎屑)很大程度地聚合，从而使这些芳族物质留在纸张中，可提高产率和降低COD(化学需氧量)和废水毒性。所述聚合过程据信也对挂面纸板或瓦楞中间物强度有利。进一步优选的实施方案是在完成步骤(c)后对纸材进行加热处理。本专利技术第二方面涉及用本专利技术方法生产的挂面纸板和/或瓦楞纸板生产瓦楞纸板或瓦楞纸箱的方法。本专利技术第三方面涉及与介质结合的酚-氧化酶体系用于制造具有改进湿强度的纸材的用途。图2显示实施例2中描述的纸张在蒸馏水中浸泡24小时并经过不同处理后的湿强度，用到如下缩写C在调理室中常规干燥H在150℃下加热干燥湿纸张5分钟L用10LACU/g处理纸浆1小时M加入50mM PPT#1的强度低于2.2Nm/g的检测极限，且图2中的值为保守估计值，竖条表示95％置信界限。专利技术详细说明本专利技术文中述及“纸材”是指从纸浆制备的产品，例如纸张、挂面纸板、瓦楞纸板、瓦楞纸箱或纸盒。述及“改进湿强度”是指同没有按照本专利技术处理的纸材相比，处理过的纸材的湿强度被提高或增强。纸浆本专利技术方法中所用纸浆是未漂白或半漂白的化学的或半化学纸浆或回收纤维纸浆的悬浮液。未漂白或半漂白纸浆的特征是含有木质素，该木质素被用作酶体系的底物。所述化学纸浆可以是未漂白的牛皮纸浆，且所述半化学纸浆可以是NSSC(中性亚硫酸盐半化学)纸浆。所述回收纤维纸浆可以从一种化学纸浆制得，如未漂白的牛皮纸浆。从化学纸浆制得的回收纤维纸浆的具体例子包括OCC(旧瓦楞纸箱)。根据纸浆的类型，纸浆悬浮液的制备可以包括纸浆的搅拌或提纯。酚-氧化酶体系本专利技术所用酶体系包括一种合适的氧化酶加O2或合适的过氧化酶加H2O2，合适的酶是指那些能氧化和聚合如酚类和木质素的芳族化合物的酶。合适的酶如儿茶酚氧化酶(EC1.10.3.1)、漆酶(EC1.10.3.2)、胆红素氧化酶(EC1.3.3.5)、过氧化酶(EC1.11.1.7)和卤过氧化酶(haloperoxidase)。过氧化酶可从鬼伞属菌株获得，例如灰盖鬼伞或长根鬼伞；或从芽孢杆菌属菌株获得，例如短小芽孢杆菌；或从大豆或辣根提取。优选同时使用两种不同的酚氧化酶。合适的漆酶，例如可得自多孔菌属菌株，特别是Polyporus pinsitus(也称作Trametes villosa)或变色多孔菌的菌株；或毁丝霉属菌株，例如Myceliophthora thermophila，或丝核菌属菌株，特别是Rhizoctoniapraticola或立枯丝核菌的菌株；或Scytalidium sp.的菌株，特别是S.thermophilium；或Pyricularia sp.的菌株，特别是Pyricularia oryzae；或鬼伞属菌株，例如灰盖鬼伞。漆酶也可以得自真菌，例如金钱菌属、层孔菌属、香菇属、侧耳属、曲霉属、脉孢菌属、柄孢壳属、射脉菌属，例如射脉菌(WO 92/01046)、革盖菌属，例如毛革盖菌(JP 2-238885)、或葡萄孢属。在本专利技术一个优选实施方案中，漆酶从多孔菌属的菌株得到，特别是Polyporus pinsitus漆酶(简称PpL)。过氧化酶用量一般为每克干物质10～10000PODU(过氧化酶活性PODU单位在后文定义)，漆酶用量一般为每克干物质0.001～1000单位(漆酶活性单位在后文定义)。由于空气中一般有足够量氧气存在。因此，与现有技术的漂白方法(包括漆酶和介质)需要高压氧气不同，在本过程不需要高压氧气。因此，反应方便地在敞口反应器中进行，也就是在大气中进行。H2O2适合的量为0.01～10mM，特别是在1～10mM的范围。介质按照本专利技术，酚-氧化酶与合适的氧化还原介质结合使用。在文献中所谓“氧化还原介质”有时是指“增强剂”。在本文使用“介质”一词。“介质”是能够提高酚-氧化酶活性的试剂。介质可以是酚类介质也可以是非酚类介质，优选依照用途选用。能够提高酚-氧化酶活性的介质实例包括WO 95/014426中描述的化合物，在此被引入本文作为参考，用通式I描述 R1到R10，以及A基团的定义可在WO 95/010426(见第9到11页)中找到。符合通式I的值得特别注意的化合物包括如下2，2’-连氮基-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸酯(ABTS)；6-羟基-2-萘甲酸(naphtoic acid)；7-甲氧基-2-萘酚；7-氨基-2-萘磺酸；5-氨基-2-萘磺酸；1，5-二氨基萘；7-羟基-1，2-萘咪唑；10-甲基吩噻嗪；10-吩噻嗪-丙酸(PPT)；N-羟基琥珀酰亚胺-10-吩噻嗪-丙酸酯；联苯胺；3，3’-二甲基联苯胺；3，3’-二甲氧基联苯胺；3，3’，5，5’-四甲基联苯胺；4’-羟基-4-联苯甲酸；4-氨基-4’-甲氧基芪；4，4’-二氨基芪-2，2’-二磺酸；4，4’-二氨基二苯胺；2，7-二氨基芴；4，4’-二羟基-亚联苯；三苯胺；10-乙基-4-吩噻嗪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造具有改进湿强度纸材的方法，包括：（ａ）制备未漂白或半漂白的化学或半化学纸浆，或者回收纤维纸浆的悬浮液；（ｂ）用一种酚氧化酶和一种介质处理该纸浆；和（ｃ）在制纸机上对所述处理过的纸浆进行脱水，以除去生产用水并生产纸材。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M伦德，C费尔比，
申请(专利权)人：诺沃奇梅兹有限公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]