烧碱-蒽醌-生物酶禾本科制浆研究

2012-01-08 09:42谢文华
造纸化学品 2012年6期
关键词:烧碱生物酶禾本科

张 军,谢文华

(中冶美利纸业股份有限公司,宁夏中卫 755000)

烧碱-蒽醌-生物酶禾本科制浆研究

张 军,谢文华

(中冶美利纸业股份有限公司,宁夏中卫 755000)

禾本科茎杆植物的茎杆结构疏松、多孔,在制浆过程中化学药剂浸透速度快,蒸煮比较容易。禾本科植物的原料化学组成的特点是:多戊糖含量高,一般在20%左右或更高,纤维容易水化,成纸透明度高,成浆得率低。原料中木素含量低,故较容易蒸煮成浆。

1 纸浆酶的作用机理

纸浆酶是能分解禾草原料中粘连物质,打断半纤维素和木质素、纤维素和木质素连接键,水解部分木质素的一种酶。其作用机理是:

(1)水解禾草原料中的粘连物质,使其细胞离间,组织松散,为烧碱等化工原料直接作用于木质素等非纤维物质而疏通“道路”,减少了化工原料的损耗;

(2)打断木质素与纤维素、木质素与半纤维素、纤维素与半纤维素之间的连接键,造成木质素脱落;

(3)破坏愈创木质素结构,消除木质素缩合基础,使残碱大幅度降低。

2 烧碱-蒽醌-生物酶制浆的工艺制定

2.1 原料为芦苇

2.1.1 工艺路线

图1为芦苇作原料时的烧碱-蒽醌-生物酶制浆的工艺路线。

图1 原料为芦苇时的烧碱-蒽醌-生物酶制浆的工艺路线

2.1.2 工艺描述

(1)备料:原料剪切为40~60 mm。

(2)液比(原料质量与总蒸煮液体积之比):1∶2。

①工作液配制:清水或洗浆废水9.5~10.0 m3,pH=9.5~10,温度为 65~70℃。

②纸浆酶:纸浆酶50 kg,用自来水稀释到200 kg,备用。装球到三分之一时开始边装球边从球口缓慢流加经稀释的酶液。

(3)酶解:装球结束后,封盖,酶解45 min。

(4)加入化学品:烧碱,原工艺的70%质量分数;蒸煮助剂用量为0.05%,自球口一次加入。体积控制在 1.5~2.0 m3。

(5)蒸煮曲线:

2.1.3 蒸煮数据

表1为芦苇作原料时的蒸煮数据。

2.2 原料为麦草

2.2.1 工艺路线

图2为麦草作原料时的烧碱-蒽醌-生物酶制浆的工艺路线。

表1 蒸煮数据

图2 原料为麦草时的烧碱-蒽醌-生物酶制浆的工艺路线

2.2.2 工艺描述

(1)备料:原料剪切为40~60 mm。

(2)液比(原料质量与总蒸煮液体体积之比):1∶2.5。

①工作液配制:清水 9.5~10.5 m3,pH=9.5~10.0,温度 65~70℃。

②纸浆酶:纸浆酶50 kg,用自来水稀释到200 kg,备用。装球到三分之一时开始边装球边从球口缓慢流加经稀释的酶液。

(3)酶解:装球结束后,封盖,酶解45 min。

(4)加入化学品:烧碱,原工艺的70%质量分数;蒸煮助剂用量同原工艺,自球口一次加入。体积控制在1.5~ 2.0 m3。

(5)蒸煮曲线:

试喷放经检测合格后释放。

2.2.3 蒸煮数据

表2为麦草作原料时的蒸煮数据。

表2 蒸煮数据

3 结束语

从目前研究看,烧碱-蒽醌-生物酶法对于禾本科原料制浆,其工艺较传统化学法制浆的优势是:可有效降低烧碱用量——节约原工艺用量的30%。另外,我们从实际生产现场的情况还发现:禾本科原料采用烧碱-蒽醌-生物酶法制浆,良浆得率有所提高;黑液黏度降低,滤水性和流动性明显提高,有利于木质素的分离。

Caustic Soda-anthraquinone-bio-enzyme Gramineae Pulping Study

ZHANG Jun,XIE Wen-hua
(MCC Meili Paper Industry Co.,Ltd.,Zhongwei 755000,China)

TS727+.1

A

1007-2225(2012)06-0034-03

2012-09-10(修回)

张军先生(1980-),制浆分厂工艺主任;现主要从事新原料制浆研究及制浆工艺管理;E-mail:75237087@qq.com。

本文文献格式:张军,谢文华.烧碱-蒽醌-生物酶禾本科制浆研究[J].造纸化学品,2012,24(6)∶34-36

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