CN107541109A - 一种绿色、高效载酶液体脱墨剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绿色、高效载酶液体脱墨剂及其应用。所述载酶液体脱墨剂包括以下组分(总重量份为100份)：阴离子表面活性剂30～60份，两性离子表面活性剂10～40份，非离子表面活性剂20～50份，生物酶2000～8000U/g，生物酶稳定剂0.2～2.5份，水5～20份。所述载酶液体脱墨剂主要是由多种绿色表面活性剂以及适量生物酶混合而成，降低了化学品用量，解决了固体脱墨剂难溶解等问题，该脱墨剂绿色环保，对环境友好，并且脱墨作用强，对纤维破坏低，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及造纸化学品领域，具体涉及一种绿色、高效载酶液体脱墨剂及其应用。
背景技术
在造纸原料方面，森林资源不断减少，非木材纤维制浆造纸废水处理技术还不够完善，因此，废纸回用受到了世界各国的重视。在废纸回收利用过程中，脱墨是一个重要工艺，现在传统的废纸脱墨工艺是在碎浆机中加入碱、硅酸钠、过氧化氢等化学品，使油墨中某些组分皂化或水解，并从纤维上脱落，进而通过浮选达到脱墨的效果。随着新的印刷技术的发展和各种不同品质油墨的出现，脱墨变得越来越困难，因此，需要开发高效脱墨剂，提高废纸的油墨去除率，同时提高废纸浆品质、节约能源，实现清洁生产。目前开发的脱墨剂多为皂类固体脱墨剂，使用过程中容易出现溶解困难、利用率低等缺点。
生物酶是一种高活性催化剂，目前已在造纸行业取得一定的应用，酶法脱墨也成为废纸脱墨的研究热点，脱墨中主要使用纤维素酶、木聚糖酶、脂肪酶、果胶酶等生物酶，但其工业效果并不理想，加入量过多会降低纸浆纤维强度，需要表面活性剂类脱墨剂进行协同作用以提高脱墨效果，并且生物酶在保存和脱墨过程中易失活。表面活性剂类脱墨剂多从石油化工原料经过化学合成反应而得到，是一种化学合成类表面活性剂，长期使用化学合成类表面活性剂会对人体及环境造成恶劣影响，而天然表面活性剂是以易降解的可再生资源为原料，对环境友好，具有较强的洗涤、分散和捕集作用。研制功能化、高效化、绿色化的复合型脱墨剂是非常有现实意义的研究课题。
发明内容
为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种绿色、高效载酶液体脱墨剂，具有高效、绿色、环保等优点。
本发明的另一目的在于提供上述绿色、高效载酶液体脱墨剂的应用。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种绿色、高效载酶液体脱墨剂，按重量总份数100份计，包括阴离子表面活性剂30～60份，两性离子表面活性剂10～40份，非离子表面活性剂20～50份，生物酶2000～8000U/g，生物酶稳定剂0.2～2.5份，水5～20份。其中阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂、生物酶稳定剂以及水的重量份数之和为100份。
优选地，所述阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和非离子表面活性剂均为液体表面活性剂。
优选地，所述阴离子表面活性剂为月桂酰肌氨酸钠和油酰胺基多肽羧酸钠中的一种或两种，两性离子表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱和十四烷酰胺丙基羟丙基磺基甜菜碱中的一种或两种，非离子表面活性剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和月桂酸聚氧乙烯酯中的一种或两种。
优选地，所述生物酶为纤维素酶和木聚糖酶中的一种或两种。纤维素酶酶活为1000～6000U/g，木聚糖酶酶活为1000～6000U/g。
所述生物酶更优选为液体纤维素酶和液体木聚糖酶中的一种或两种，所述液体木聚糖酶为碱性木聚糖酶。
优选地，所述生物酶稳定剂为甘油、山梨醇和柠檬酸中的一种或几种。
上述绿色、高效载酶液体脱墨剂在纸浆脱墨中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
(1)本发明采用以天然可再生资源为原料制备的绿色表面活性剂，以及无毒、对环境友好的生物酶，降低了化学品用量，该脱墨剂可降解、绿色环保。
(2)本发明制备的液体脱墨剂，解决了固体脱墨剂难溶解的问题，具有快速、高效作用的特点，并且节约了能耗。
(3)本发明采用了阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂中进行复配，阴离子表面活性剂具有良好的去污能力，发泡性好，两性表面活性剂常与阴、阳离子和非离子表面活性剂并用，其配伍性能良好，非离子表面活性剂具有良好的分散乳化作用。
(4)本发明采用了纤维素酶、碱性木聚糖酶中的一种或两种复配，在不破坏纸浆纤维的同时，保证酶对油墨的降解脱除作用，另外，脱墨剂中添加了酶稳定剂，从而保证生物酶在液体脱墨剂中的稳定性，实现脱墨剂的高效利用率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明所述的酶活均为生物酶在脱墨剂中的终浓度。
实施例1
一种绿色、高效载酶液体脱墨剂，所述脱墨剂由以下组分按重量份组成：月桂酰肌氨酸钠40份，椰油酰胺丙基甜菜碱20份，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺30份，纤维素酶2000U/g，甘油1.5份，山梨醇0.5份，去离子水8份。按照常规方法将各组分混合即得到所述脱墨剂。
实施例2
一种绿色、高效载酶液体脱墨剂，所述脱墨剂由以下组分按重量份组成：月桂酰肌氨酸钠40份，椰油酰胺丙基甜菜碱20份，月桂酸聚氧乙烯酯30份，木聚糖酶2000U/g，甘油1.5份，柠檬酸0.5份，去离子水8份。按照常规方法将各组分混合即得到所述脱墨剂。
实施例3
一种绿色、高效载酶液体脱墨剂，所述脱墨剂由以下组分按重量份组成：月桂酰肌氨酸钠30份，油酰胺基多肽羧酸钠10份，十四烷酰胺丙基羟丙基磺基甜菜碱20份，月桂酸聚氧乙烯酯30份，纤维素酶2500U/g，木聚糖酶3000U/g，山梨醇1.5份，柠檬酸0.5份，去离子水8份。按照常规方法将各组分混合即得到所述脱墨剂。
实施例4
一种绿色、高效载酶液体脱墨剂，所述脱墨剂由以下组分按重量份组成：月桂酰肌氨酸钠30份，油酰胺基多肽羧酸钠10份，椰油酰胺丙基甜菜碱10份，月桂酸聚氧乙烯酯20份，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺20份，纤维素酶2500U/g，木聚糖酶2000U/g，甘油1份，山梨醇1份，去离子水8份。按照常规方法将各组分混合即得到所述脱墨剂。
实施例5
一种绿色、高效载酶液体脱墨剂，所述脱墨剂由以下组分按重量份组成：油酰胺基多肽羧酸钠45份，椰油酰胺丙基甜菜碱15份，十四烷酰胺丙基羟丙基磺基甜菜碱10份，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺20份，纤维素酶2000U/g，木聚糖酶3000U/g，甘油0.5份，山梨醇1.5份，柠檬酸0.5份，去离子水7.5份。按照常规方法将各组分混合即得到所述脱墨剂。
对比例1
本对比例脱墨剂配比为：纤维素酶3000U/g，脂肪酶2000U/g，果胶酶2000U/g。
对比例2
本对比例脱墨剂配比为：十二烷基苯磺酸钠40重量份，吐温-80 45重量份，木聚糖酶3000U/g，脂肪酶3000U/g，淀粉酶2000U/g，甘油0.5重量份，柠檬酸0.5重量份，山梨醇0.5重量份，去离子水13.5份。按照常规方法将各组分混合即得到所述脱墨剂。
对比例3
本对比例脱墨剂配比为：脂肪醇聚氧乙烯醚90重量份，纤维素酶3000U/g，漆酶2500U/g，果胶酶2500U/g，甘油1重量份，山梨醇0.5重量份，去离子水8.5份。按照常规方法将各组分混合即得到所述脱墨剂。
对比例4
本对比例脱墨剂配比为：月桂酰肌氨酸钠30重量份，椰油酰胺丙基甜菜碱20重量份，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺30重量份，纤维素酶8000U/g，木聚糖酶8000U/g，柠檬酸0.5重量份，山梨醇0.5重量份，去离子水19份。按照常规方法将各组分混合即得到所述脱墨剂。
对比例5
本对比例脱墨剂配比为：月桂酰肌氨酸钠20重量份，油酰胺基多肽羧酸钠10重量份，十四烷酰胺丙基羟丙基磺基甜菜碱20重量份，月桂酸聚氧乙烯酯30重量份，纤维素酶7000U/g，木聚糖酶8000U/g，甘油1重量份，山梨醇0.5重量份，去离子水18.5份。按照常规方法将各组分混合即得到所述脱墨剂。
对比例6
本对比例脱墨剂配比为：椰子油脂肪酸二乙醇酰胺80重量份，纤维素酶8000U/g，木聚糖酶7000U/g，甘油0.5重量份，柠檬酸0.5重量份，山梨醇0.5重量份，去离子水18.5份。按照常规方法将各组分混合即得到所述脱墨剂。
对实施例1～5、对比例1～6所述的脱墨剂进行脱墨性能检测：
采用制备的绿色、高效载酶液体脱墨剂以及传统的钠皂脱墨剂、对比例1～6中脱墨剂处理废纸纸浆，浮选前废纸纸浆白度(％ISO)为46.1，脱墨剂加入量为0.5％(相对纸浆绝干量)，浮选在德国Voith公司生产的Delta25实验室浮选槽中进行，空气流量为2.0m3/h，浮选温度45℃，浮选浓度1％，浮选时间15min，测定浮选后废水的COD值以及纤维得率。对浮选后的纸浆抄片，然后采用美国Technidyne公司生产的ColorTouch PC型号残余油墨/白度测定仪测定其白度，采用瑞典L&W公司的L&W009型号撕裂度测定仪测定纸张撕裂指数，检测结果如表1所示：
表1 绿色、高效载酶液体脱墨剂性能测试
从表1可以看出，本发明所得的液体脱墨剂对废纸进行脱墨后，与传统的钠皂脱墨剂以及对比例中脱墨剂相比，液体脱墨剂利用率高，并且纸浆的白度有了明显的提高，废水化学耗氧量小，纸张强度较高，纸浆纤维得率高。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种绿色、高效载酶液体脱墨剂，其特征在于，按重量总份数100份计，所述的绿色、高效载酶液体脱墨剂包括以下组分：阴离子表面活性剂30～60份，两性离子表面活性剂10～40份，非离子表面活性剂20～50份，生物酶2000～8000U/g，生物酶稳定剂0.2～2.5份，水5～20份；其中阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂、生物酶稳定剂以及水的重量份数之和为100份。
2.根据权利要求1所述的一种绿色、高效载酶液体脱墨剂，其特征在于，所述的阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和非离子表面活性剂均为液体表面活性剂。
3.根据权利要求1所述的一种绿色、高效载酶液体脱墨剂，其特征在于，所述的阴离子表面活性剂为月桂酰肌氨酸钠和油酰胺基多肽羧酸钠中的一种或两种，所述的两性离子表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱和十四烷酰胺丙基羟丙基磺基甜菜碱中的一种或两种，所述的非离子表面活性剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和月桂酸聚氧乙烯酯中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种绿色、高效载酶液体脱墨剂，其特征在于，所述的生物酶为纤维素酶和木聚糖酶中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的一种绿色、高效载酶液体脱墨剂，其特征在于，所述生物酶稳定剂为甘油、山梨醇和柠檬酸中的一种或几种。
6.权利要求1至5任一项所述的绿色、高效载酶液体脱墨剂在纸浆脱墨中的应用。
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