制浆造纸生产中控制有机污染物沉积的组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种制浆造纸生产中控制有机污染物沉积的组合物，所述组合物的有效成分包括：i)具有过氧水解功能的生物酶；ii)过氧化氢和/或能够产生过氧化氢的前驱物；所述组合物中i)和ii)的重量份比为1∶0.1‑200。本发明专利技术所述组合物可显著控制制浆造纸生产中胶粘物问题，特别是粘性物质的沉积，减少胶粘物对造纸可能带来的负面影响和危害，提高了造纸生产的效率和产品质量，降低能耗，为造纸企业节约了生产成本，提高了经济利润，且适用范围广。

【技术实现步骤摘要】
制浆造纸生产中控制有机污染物沉积的组合物本申请为申请号为2016109123190、申请日为2016年10月19日、专利技术名称为″制浆造纸生产中控制有机污染物沉积的组合物及造纸方法″的分案申请。
本专利技术属于制浆造纸
，特别涉及一种制浆造纸生产中控制有机污染物沉积的组合物。
技术介绍
在纸张制造工业中，一个日益关注的领域是废纸的回收和二次利用；然而，从废纸或从用于处理废纸的工艺物流中去除杂质是能够再利用废纸的关键。在造纸过程中，有机污染物的沉积(又叫沉淀)对纸产品质量和造纸生产效率都十分不利，这一问题最主要的两个具体原因为树脂沉积和胶粘物沉积。其中，树脂沉积物的主要成分是天然存在于木材中并在制浆和造纸过程中释放出来的；从物理学角度来说，“树脂沉积物”通常由浆料中粘合剂材料(天然或人造的)的微观粒子形成而累积在造纸纸张或制浆设备上。而“胶粘物沉淀”通常是来源于再生纤维的浆料中的微粒，其主要化学结构特征是合成的胶水(adhesives)和热熔胶(hotmelts)等粘合剂，包括但不限于：热熔融物、压敏性粘合剂(PSA)、乳胶和粘合剂。在过去，树脂和胶粘物的沉积现象在不同系统中具有各自典型的体现，这是由于当时造纸几乎只使用原生纤维或只使用再生纤维。为了控制这些彼此独立的问题，通常会有截然不同的处理化学品和应对策略。但是，近年来的趋势是在所有系统中都逐渐使用再生纤维，因此在发生“树脂沉积”的同时也会发生“胶粘物沉积”，造成胶粘物与树脂共同沉积的有机污染物沉积问题。这些沉积物很容易在储浆池壁、造纸机箱、U-形箱、造纸机导线、湿压机毛毡、烘缸毛毡、干燥罐和压光机组件中找到。有机污染物沉积不但会存留在系统的金属表面上，还会存留于塑料和合成表面上，对造纸生产造成不好的影响。例如在机器、毛毯、U-形箱箱和流浆箱部件上，不利于制浆或造纸，甚至影响运转效率，降低生产能力等。如果有机污染物沉积在造纸系统中的加工设备上，沉积在稠度调节器和其它探测器械上的有机污染物会造成这些部件无法正常使用，导致系统操作困难。此外，有机物沉积会造成纸面孔洞、污物和其它纸病，这些缺陷会使纸的质量下降，并无法用于后续工序，例如涂布、印染力日工或印刷。虽然可以对造纸机进行停机清洁，但是我们并不希望发生这种停机清洁，因为这会造成生产率的相应损失，而且当这些沉积物折断并混入纸张中时，这些污染物的存在又会更一步造成纸张质量的劣化。用于去除/控制胶粘物/污染物的机械方法包括分散、筛分和清洁。用分散将杂质粉碎成越来越小的微粒，直到它们在最终产物中是看不见的。令人遗憾地，当产物卷绕时，即使“看不见的”杂质的存在未能除去相邻层的互粘，并且这些杂质仍可显著地削弱产物的总外观。筛子和离心净浆器也可用于从纤维流中除去胶粘物、树脂和渣物，他们基于杂质和筛网的孔或狭槽的尺寸和形状差异，将纤维从杂质中分离。然而，筛子不能除去小于筛孔或可足够变形以通过筛孔的杂质，这限制了筛子从杂质中分离纤维的效果。基于杂质和纤维的不同的比重，离心净浆器将纤维从杂质中分离。然而，当杂质和纤维的相对密度相似时，分离效果不好。粘性描述了杂质的粘合性能，通过减少杂质的粘性，可以明显减少在工艺过程中杂质粘附到造纸机金属丝及其他表面的倾向。以前减少杂质粘性的方法包括工艺物流的化学和机械处理。一些方法集中在使用可再浆化或可再生的粘合剂上。更多普遍的方法包括使用化学添加剂以改变杂质或使杂质去粘性。通常，所述化学添加剂包括硅酸盐矿物如滑石和膨润土，这些矿物和表面活性剂粘附在杂质的表面，因此改变了粘性材料的表面性质，从而减少粘性。然而，这些方法在脱粘性过程中使用矿物存在众多缺点，包括用量大、当暴露于剪应力时的效率损失，以及对其他操作和产物质量可能有负面影响等。美国专利US3,992,249公布了使用含25-85％疏水性基团的阴离子型乙烯聚合物控制有机物沉积，其中疏水性基团包括苯乙烯、甲基苯乙烯、长链脂肪烷基等，阴离子基团包括丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯磺酸等。非离子聚合物防粘剂作为控制树脂和胶粘物沉积的物质是本领域公知的，其被用于控制在制浆和造纸系统中的树脂和胶粘物的沉积。例如，美国专利US4,871,424和US4,886,575分别提出用乙烯醇-醋酸乙烯共聚物可以控制制浆和造纸系统中的树脂和胶粘物沉积。在常规技术中，常使用DeTac(美国HerculesInc.产品)来控制有机物沉积，但其存在的问题是效果差并且适用范围窄，特别是对于脂肪酸皂类树脂沉积基本无效果。欧洲专利EP0568229A1中介绍用疏水改性的非离子缔合型聚合物，例如疏水改性的羧乙基纤维素醚(HMHEC)，能防止制浆和造纸系统中有机污染物从纸浆中沉积。美国专利US5,723,021和US7,166,192公开了非离子型聚合物的乙烯醇-醋酸乙烯共聚物和HMHEC与阳离子型聚合物的组合。最近，美国专利US8,048,268公开了用疏水改性氨基增稠剂(hydrophobicallymodifiedethoxylatedaminoplastthickener)控制有机物沉积问题。但是，这些方法均不能真正完全有效解决有机物沉积的问题，存在效果不佳的缺陷。此外，己知酶可以有效地作为制浆和造纸系统中的污染物控制剂。其原理是：脂肪酶和酯酶是蛋白质催化剂，它们可以促进树脂组分中的甘油酯的水解，也可以与胶粘物反应，以使其粘性降低、消除和/或抑制沉积。如美国专利US5,176,796阐述了在用含机械纸浆制造纸张的过程中，利用脂肪酶将树脂的主要成分，即非极性甘油三酯，水解为水溶性甘油和极性脂肪酸。美国专利US5,507,952、US5,356,800、US6,471,826B2、US专利出版物200610048908号和国际专利出版物WO02/095127A2中报道了利用脂肪分解酶来水解含醋酸乙烯的聚合物，以减小污染物的粘性，所述污染物聚乙烯醇是典型的再生纸中的胶粘物污染物成分。但是，单独使用酶并不是控制制浆和造纸应用中有机污染物的最佳方法。例如，众所周知的一个问题就是，使用脂肪酶分解树脂而生成的脂肪酸会和水中的金属离子反应生成的难溶性脂肪皂，导致沉积，而且在树脂含量较高时，甚至比未经脂肪酶处理的树脂沉积更严重。脂肪皂化后的熔点比未转化前树脂的熔点更高，粘性更大，不溶于一般的有机溶剂，因此更难控制。为此，美国专利US5,256,252和US5,667,634中阐述了一种在制浆和造纸过程中控制树脂沉积的方法，其包括组合使用脂肪酶和阳离子型聚合物，以降低纤维素浆料水相中的脂肪酸浓度。美国专利US6,471,826B2中公开了类似的方法，该方法组合使用至少一种酯酶和阳离子型聚合物来控制再生纸中的有机污染物。美国专利申请出版物2004/0194903Al中公开了一种用于减少或防止污染物沉积的方法，该方法包括利用一种或多种酶和非酶的液体毛布调理剂，所述调理剂由一种或多种表面活性剂和/或一种或多种阴离子型或阳离子型分散剂或聚合物构成。美国专利申请出版物2006/0048908A1中公开了一种提高对造纸过程中的粘合剂和粘性污染物的去除或控制的方法，其包括组合使用一种或多种酶与一种或多种吸收剂或吸附剂。所述吸收剂或吸附剂选自天然或合成的无机和有机颗粒，其包括交联的阳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制浆造纸生产中控制有机污染物沉积的组合物，其特征在于，所述组合物的有效成分包括以下组分：i)具有过氧水解功能的生物酶，所述生物酶为过氧水解酶；ii)过氧化氢和/或能够产生过氧化氢的前驱物；所述组合物中i)和ii)的重量份比为1∶0.1‑200。

【技术特征摘要】
1.一种制浆造纸生产中控制有机污染物沉积的组合物，其特征在于，所述组合物的有效成分包括以下组分：i)具有过氧水解功能的生物酶，所述生物酶为过氧水解酶；ii)过氧化氢和/或能够产生过氧化氢的前驱物；所述组合物中i)和ii)的重量份比为1∶0.1-200。2.根据权利要求1所述的一种制浆造纸生产中控制有机污染物沉积的组合物，其特征在于，i)中所述过氧水解酶为羧酸酯水解酶、硫酯水解酶、磷酸单酯水解酶、磷酸二酯水解酶、硫醚水解酶或多肽水解酶中的至少一种；及/或ii)中所述能够产生过氧化氢的前驱物为能通过化学反应或酶学反应产生过氧化氢的化合物；所述酶学反应是能通过氧化酶...

【专利技术属性】
技术研发人员：王祥槐，谢焱，张光林，
申请(专利权)人：瑞辰星生物技术广州有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44