一种深海复合酶辅助制备杂木化机浆的方法技术

本发明专利技术属于造纸技术领域，公开了一种深海复合酶辅助制备杂木化机浆的方法。方法：1)将杂木片在水中浸泡，汽蒸处理，加入碱性热水，调节pH为8

【技术实现步骤摘要】
一种深海复合酶辅助制备杂木化机浆的方法


[0001]本专利技术属于造纸技术的领域，具体涉及一种深海复合酶辅助制备杂木化机浆的方法。

技术介绍

[0002]造纸工业既是消费品产业，也是重要的基础原材料产业。传统造纸行业资源短缺的问题的突显，使得研究开发新的造纸原料迫在眉睫。
[0003]传统化机法制浆过程中，化学品使用量较低，浆料纤维结合较为致密，需要较大的力才能使纤维彼此解离，存在磨浆能耗较高的缺点。在机械磨浆过程中，纤维被切段和磨碎，产生较多的纤维碎片和细小纤维，同时因制浆过程中纤维束的胞间层并未去除，纤维并未充分解离，木素裹满于纤维表面，制得纸浆成纸结构疏松，纤维间的结合力差，存在纸浆强度较低的缺点。杂木是指阔叶树种类较多，资源分布较散，并且以混交林居多，单一树种资源不集中，枝丫粗大，出材率低，而统称为“杂木”。其中的相思木制得的化机浆松厚度较低、滤水性能较差，不利于提高纸机的运行车速。同时部分商品杂木片由于切片运输等耗时较长，木片收到风干作用，化学组分和微观结构易发生变化，导致风干木片的纹孔大多已被抽提物沉积和包裹，孔道堵塞，药液渗透性变差，影响浸渍效果。因此，研究开发适用于杂木浆的低污染、低耗能、高质量的制浆方法是造纸行业研究重点，也是迫切需要突破的行业发展瓶颈。
[0004]本专利技术提供了一种深海复合酶辅助制备杂木化机浆的方法，利用杂木作为制浆原料，采用汽蒸或热水处理杂木片，加入深海复合酶对杂木片进行热饱和软化后调节杂木浆料的温度，然后加入碱性热水进行浸渍处理，最后对浆料进行磨浆，制备得到的杂木浆能够满足生产包装类和纸基材料的要求。
[0005]本专利技术使用的生物酶相比普通生物酶的耐热性、耐碱性、作用效率更高。制浆生产过程中大部分工段都是高温碱性环境，不需要在生物酶处理阶段特意调节温度和pH,降低了生产成本。

技术实现思路

[0006]针对以上问题，本专利技术提供了一种深海复合酶辅助制备杂木化机浆的方法。本专利技术以杂木为原料，将经预处理的杂木片进行汽蒸处理，处理后加入碱性热水调节pH值为8
‑
9，并加入深海复合酶制剂进行处理以软化纤维，降解部分半纤维素和木质素，在纤维表面形成孔道；浆料再经碱性热水浸渍、磨浆等处理后得到粗浆，加入热水稀释浆料并调节pH值为7
‑
9，采用深海复合酶制剂处理浆料，降低纤维束和细小纤维含量，使纤维表面起皱、分丝帚化，同时将扭曲和卷曲的纤维伸展开，稳定纸浆的质量，改善浆料的强度；浆料再经由筛选、打浆制得杂木化机浆。本专利技术制备方法简便，可降低打浆能耗，并提高纸浆成纸性能。
[0007]本专利技术的目的通过如下技术方案实现：
[0008]一种深海复合酶辅助制备杂木化机浆的方法，包括如下步骤：
[0009]1)将风干杂木在水中浸泡，然后置于80
‑
100℃汽蒸下处理10
‑
60min；所述风干杂木是指将物理挑选除尘后的风干杂木切成2
‑
5cm长的备用原料；所述浸泡是指在20～30℃浸泡22～28h；
[0010]2)将步骤1)处理后的杂木片加入碱性热水中，调节pH为8
‑
9，加入深海复合酶制剂在60
‑
90℃条件下进行处理30
‑
120min；深海复合酶制剂为纤维素酶、木聚糖酶以及角质酶的混合酶，总用量为10
‑
100U/mL，纤维素酶、木聚糖酶和角质酶的酶活比例为(3
‑
6)：(2
‑
4)：(1
‑
1.5)；所述碱性热水为60
‑
80℃的氢氧化钠水溶液；杂木片与碱性热水的料液比为1kg:4
‑
8L；
[0011]3)将步骤2)处理后浆料与质量浓度为4
‑
10％的碱液在80
‑
120℃条件下处理20
‑
60min，反应结束将浆料取出进行磨浆处理，采用两段磨浆，磨浆间隙为0.1
‑
0.5mm；所述碱液为氢氧化钠溶液；
[0012]4)向步骤3)处理后的浆料加入热水稀释浆料，并调节pH值为7
‑
9，加入深海复合酶制剂，处理浆料30
‑
90min；所述热水的温度为70
‑
80℃；所述浆料与热水的液比为1kg:20
‑
30L；处理浆料的温度为70
‑
80℃，深海复合酶制剂为纤维素酶、木聚糖酶以及木质素氧化酶三种酶的混合酶，总用量为10
‑
100U/mL，纤维素酶、木聚糖酶和木质素氧化酶的酶活比例为(1
‑
1.5)：(3
‑
6)：(2
‑
4)；
[0013]5)将步骤4)处理后的浆料筛选，打浆处理至打浆度为39
‑
41
°
SR，制得杂木化机浆。
[0014]本专利技术提供一种由上述的制备方法制得的杂木化机浆。
[0015]本专利技术的深海复合酶中木聚糖酶和角质酶是从深海生物体内提取的基因，通过大肠杆菌发酵制得，三种酶按照不同比例复配协同作用；采用本专利技术中的深海酶制备杂木化学机械浆的磨浆、打浆能耗显著降低，化学品的用量降低。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和效果：
[0017]本专利技术可降低打浆能耗，并提高纸浆成纸性能。
[0018]本专利技术制备方法简单，对设备要求较低，适用于广大中小型造纸企业的生产。这对于杂木浆的产业化生产及造纸行业的发展意义重大。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细地描述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0020]本专利技术提供一种深海复合酶辅助制备杂木化机浆的方法，包括以下步骤：
[0021](1)将物理挑选除尘后的风干杂木切成2
‑
5cm长的备用原料；
[0022](2)将备用原料置于20
‑
30℃的水中浸泡24
±
1h，液比控制为1kg:4
‑
6L；
[0023](3)将步骤(2)处理后浆料置于进行80
‑
100℃汽蒸下处理0
‑
60min；
[0024](4)向步骤(3)处理后的杂木片加入碱性热水(氢氧化钠溶液)，液比控制在1kg:4
‑
8L，调节pH值为8
‑
9，加入深海复合酶制剂(复合酶为纤维素酶、木聚糖酶以及角质酶三种酶的混合酶，总用量为10
‑
100U/mL，纤维素酶、木聚糖酶和角质酶的酶活比例为(3
‑
6)：(2
‑
4)：(1
‑
1.5))在60
‑
90℃条件下进行处理30
‑
120min；
[0025](5)向步骤(4)处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深海复合酶辅助制备杂木化机浆的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将杂木片在水中浸泡，然后汽蒸处理；2)向步骤1)处理后的杂木片加入碱性热水，调节pH为8
‑
9，加入深海复合酶制剂在60
‑
90℃条件下处理30
‑
120min；深海复合酶制剂为纤维素酶、木聚糖酶以及角质酶的混合酶，总用量为10
‑
100U/mL，纤维素酶、木聚糖酶和角质酶的酶活比例为(3
‑
6)：(2
‑
4)：(1
‑
1.5)；3)向步骤2)处理后的浆料加入质量浓度为4
‑
10％的碱液，在80
‑
120℃条件下处理20
‑
60min，磨浆处理；4)向步骤3)处理后的浆料加入热水稀释浆料并调节pH值为7
‑
9，加入深海复合酶制剂，在70
‑
80℃处理浆料30
‑
90min；所述复合酶为纤维素酶、木聚糖酶以及木质素氧化酶三种酶的混合酶，总用量为10
‑
100U/mL，纤维素酶、木聚糖酶和木质素氧化酶的酶活比例为(1
‑
1.5)：(3
‑
6)：(2
‑
4)；5)将步骤4)处理后的浆料经筛选，打浆处理至打浆度为39
‑
41
°
SR，制得杂木化机浆。2.根据权利要求1所述深海复合酶辅助制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，王英杰，王永华，王方华，李金鹏，陈克复，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：