一種強化纖維素酶處理調(diào)控溶解漿粘度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于制漿造紙技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種強化纖維素酶處理調(diào)控溶解漿粘度 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 溶解漿是一種精制化學漿，具有a _纖維素含量高，反應(yīng)性能好，白度高，聚戊糖 含量低、灰分低以及塵埃度低等特點，可以作為粘膠纖維、醋酸纖維、香煙過濾嘴、羧甲基纖 維素和硝化纖維等的原材料。其中粘膠纖維以其品種齊全、特性優(yōu)良等特點受到應(yīng)用產(chǎn)業(yè) 和廣大消費者的青睞，應(yīng)用范圍已從傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)擴展到服裝、裝飾、醫(yī)療衛(wèi)生等各個領(lǐng)域。
[0003] 粘膠纖維生產(chǎn)過程包括纖維素堿化處理、預(yù)老化處理、黃原酸酯化處理和再生纖 維素四個步驟。溶解漿的粘度會顯著影響粘膠纖維素的生產(chǎn)過程，例如高粘度的溶解漿需 要延長預(yù)老化時間，增加黃原酸酯化處理中的二硫化碳溶劑的用量，而二硫化碳排放嚴重 影響環(huán)境。因此有必要采用環(huán)境友好型技術(shù)降低溶解漿的粘度，從而簡化粘膠纖維生產(chǎn)，降 低有毒化學品的使用量。纖維素酶處理技術(shù)是可以有效的降低溶解漿粘度，具有環(huán)境友好、 與生產(chǎn)流程兼容性好、處理條件溫和、投資低等特點。纖維素酶處理主要攻擊纖維素無定形 區(qū)，而對結(jié)晶區(qū)影響較小。
[0004] 強化纖維素酶處理效率是該技術(shù)的研宄熱點。因為纖維素的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元（葡萄 糖單元）的碳-2, 3, 6位存在游離羥基，因此纖維素表面呈負電性，而纖維素酶在酶處理條 件下也呈負電性，因此纖維素酶與纖維素之間的靜電斥力降低了纖維素酶在纖維素表面的 吸附量。本發(fā)明從電荷中和的角度出發(fā)，通過聚丙烯酰胺的"補丁"和"橋連"機理，賦予纖 維素部分正電性，提高纖維素酶的吸附量，進而強化纖維素酶的處理效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了進一步提高纖維素酶處理溶解漿調(diào)控其粘度的效率，簡化粘膠纖維生產(chǎn)流 程，降低有毒化學品用量，本發(fā)明提供了一種強化纖維素酶處理調(diào)控溶解漿粘度的方法。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種強化纖維素酶處理調(diào)控溶解漿粘度的方法，包括如下步驟：
[0008] 1)用陽離子聚合物和纖維素酶共同處理溶解漿，
[0009] 2)將步驟1)得到的溶解漿過濾、洗滌、干燥，即得。
[0010] 優(yōu)選的是，步驟1)中，所述處理的條件為：陽離子聚合物用量為5-10mg/g絕干漿， 酶用量為lmg/g絕干漿，溫度50-55°C，pH值4. 8,漿濃3%，時間24h。
[0011] 絕干漿：不含任何水分的漿料，是制漿造紙工業(yè)物料計算的基準之一，本發(fā)明中 指代溶解漿的絕干質(zhì)量。其中，"陽離子聚合物用量5-10mg/g絕干漿"是指陽離子聚合物用 量與溶解漿的絕干質(zhì)量之比為5-10 :1000。
[0012] 漿濃：一定質(zhì)量漿水混合體系中所含絕干漿料的百分比。
[0013] 優(yōu)選的是，所述的纖維素酶為內(nèi)切葡聚糖酶。
[0014] 優(yōu)選的是，所述的陽離子聚合物為陽離子聚丙烯酰胺、聚二烯丙基二甲基氯化銨 或聚合氯化鋁。
[0015] 上述的方法制備的溶解漿，其特性粘度為491. 4-435. 9mL/g，所用于處理的溶解漿 的初始粘度為566. 5mL/g。
[0016] 上述的溶解漿在制備粘膠纖維中的應(yīng)用。
[0017] 本發(fā)明的有益效果：
[0018] 本發(fā)明提供一種強化纖維素酶處理效率調(diào)控溶解漿粘度的方法，通過采用表面帶 正電荷的陽離子聚合物的"補丁"和"橋連"機理，逆轉(zhuǎn)具有負電性的纖維至正電性，根據(jù)靜 電吸附原理，可以提高具有負電特性的纖維素酶的吸附量，提高纖維素酶的反應(yīng)速率，強化 對纖維的處理效果，進一步降低溶解漿的粘度。本發(fā)明所使用的陽離子聚丙烯酰胺為制漿 造紙行業(yè)常規(guī)的助留助濾劑，聚二烯丙基二甲基氯化銨和聚合氯化鋁是污水處理過程中常 用的絮凝劑，以上聚合物均需配制成溶液后使用。
【具體實施方式】：
[0019] 下面結(jié)合實施例和對比例對本發(fā)明作進一步說明。
[0020] 實施例1 :
[0021] 采用以下步驟實施降低溶解漿的粘度：
[0022] (1)用陽離子聚丙烯酰胺（CPAM)和內(nèi)切葡聚糖酶共同對溶解漿進行處理，處理條 件為：CPAM用量8mg/g絕干漿，內(nèi)切葡聚糖酶用量lmg/g絕干漿，漿料濃度3%，溫度55°C， pH 值 4.8,時間 24h;
[0023] (2)將處理后的漿料過濾、洗滌、干燥。
[0024] 按照Tappi T 230om-94方法測試上述實施例中所得產(chǎn)品溶解漿的特性粘度，結(jié)果 見表1。所述內(nèi)切葡聚糖酶的酶活為35000u/mL，購自諾維信公司，名稱為FiberCare D，酶 活測定采用羧甲基纖維素（還原糖）酶活力（CMCA-DNS)測定方法，（編號QB 2583-2003)。
[0025] 對比例1 :
[0026] 采用以下步驟實施降低溶解漿的粘度：
[0027](1)用內(nèi)切葡聚糖酶對溶解漿進行處理，處理條件為：內(nèi)切葡聚糖酶用量lmg/g絕 干漿，漿料濃度3%，溫度55°C，pH值4. 8,時間24h;
[0028](2)將處理后的漿料過濾、洗滌、干燥。
[0029] 按照Tappi T 230om-94方法測試上述實施例中所得產(chǎn)品溶解漿的特性粘度，結(jié)果 見表1。
[0030] 實施例2 :
[0031] 采用以下步驟實施降低溶解漿的粘度：
[0032] (1)用陽離子聚丙烯酰胺（CPAM)和內(nèi)切葡聚糖酶共同對溶解漿進行處理，處理 條件為：CPAM用量8mg/g絕干漿，內(nèi)切葡聚糖酶用量1. 5mg/g絕干漿，漿料濃度3 %，溫度 55°C，pH 值 4. 8,時間 24h;
[0033] (2)將處理后的漿料過濾、洗滌、干燥。
[0034]按照Tappi T 230om-94方法測試上述實施例中所得產(chǎn)品溶解漿的特性粘度，結(jié)果 見表1。
[0035] 對比例2 :
[0036] 采用以下步驟實施降低溶解漿的粘度：
[0037] (1)用內(nèi)切葡聚糖酶對溶解漿進行處理，處理條件為：內(nèi)切葡聚糖酶用量2mg/g絕 干漿，漿料濃度3%，溫度55°C，pH值4. 8,時間24h;
[0038] (2)將處理后的漿料過濾、洗滌、干燥。
[0039] 按照Tappi T 230om-94方法測試上述實施例中所得產(chǎn)品溶解漿的特性粘度，結(jié)果 見表1。
[0040] 實施例3 :
[0041] 采用以下步驟實施降低溶解漿的粘度：
[0042] (1)用聚二烯丙基二甲基氯化銨（P-DADMAC)和內(nèi)切葡聚糖酶共同對溶解漿進行 處理，處理條件為：P-DADMAC用量7. 5mg/g絕干漿，內(nèi)切葡聚糖酶用量lmg/g絕干漿，漿料 濃度3%，溫度55°C，pH值4. 8,時間24h;
[0043] (2)將處理后的漿料過濾、洗滌、干燥。
[0044] 按照Tappi T 230om-94方法測試上述實施例中所得產(chǎn)品溶解漿的特性粘度，結(jié)果 見表1。
[0045] 對比例3 :
[0046] 采用以下步驟實施降低溶解漿的粘度：
[0047] (1)用內(nèi)切葡聚糖酶對溶解漿進行處理，處理條件為：內(nèi)切葡聚糖酶用量lmg/g絕 干漿，漿料濃度3%，溫度55°C，pH值4. 8,時間24h;
[0048](2)將處理后的漿料過濾、洗滌、干燥。
[0049] 按照Tappi T 230om-94方法測試上述實施例中所得產(chǎn)品溶解漿的特性粘度，結(jié)果 見表1。
[0050] 實施例4:
[0051] 采用以下步驟實施降低溶解漿的粘度：
[0052] (1)用聚合氯化鋁（PAC)和內(nèi)切葡聚糖酶共同對溶解漿進行處理，處理條件為： PAC用量7mg/g絕干漿，內(nèi)切葡聚糖酶用量lmg/g絕干漿，漿料濃度3%，溫度55°C，pH值 4. 8,時間 24h;
[0053](2)將處理后的漿料過濾、洗滌、干燥。
[0054] 按照Tappi T 230om-94方法測試上述實施例中所得產(chǎn)品溶解漿的特性粘度，結(jié)果 見表1。
[0055] 對比例4:
[0056] 采用以下步驟實施降低溶解漿的粘度：
[0057] (1)用內(nèi)切葡聚糖酶對溶解漿進行處理，處理條件為：內(nèi)切葡聚糖酶用量lmg/g絕 干漿，漿料濃度3%，溫度55°C，pH值4. 8,時間24h;
[0058] (2)將處理后的漿料過濾、洗滌、干燥。
[0059] 按照Tappi T 230om-94方法測試上述實施例中所得產(chǎn)品溶解漿的特性粘度，結(jié)果 見表1。
[0060]表1處理后漿料的特性粘度
[0061]
【主權(quán)項】
1. 一種強化纖維素酶處理調(diào)控溶解漿粘度的方法，其特征在于，包括如下步驟： 1) 用陽離子聚合物和纖維素酶共同處理溶解漿， 2) 將步驟1)得到的溶解漿過濾、洗滌、干燥，即得。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1上述的方法，其特征在于，步驟1)中，所述處理的條件為：陽離子聚 合物用量為5-10mg/g絕干漿，酶用量為lmg/g絕干漿，溫度50-55°C，pH值4. 8,漿濃3%， 時間24h。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1上述的方法，其特征在于，所述的陽離子聚合物為陽離子聚丙烯酰 胺、聚二烯丙基二甲基氯化銨或聚合氯化鋁。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1上述的方法，其特征在于，所述的纖維素酶為內(nèi)切葡聚糖酶。
5. 權(quán)利要求1-4所述的方法制備的溶解漿，其特征在于，所述溶解漿的特性粘度為 491. 4-435. 9mL/g。
6. 權(quán)利要求1所述的溶解漿在制備粘膠纖維中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種強化纖維素酶處理調(diào)控溶解漿粘度的方法，其特征在于：采用以下工藝：(1)通過帶正電荷的陽離子聚合物處理溶解漿，可以逆轉(zhuǎn)溶解漿纖維表面的電學性質(zhì)；(2)在纖維素酶處理過程中，通過靜電吸附提高纖維素酶在纖維表面的吸附量；(3)在纖維素酶的適宜反應(yīng)條件下進行反應(yīng)；(4)將處理后的溶解漿進行過濾、洗滌，得到產(chǎn)品。本發(fā)明是在纖維素酶處理溶解漿的過程中加入陽離子聚合物，通過“補丁”和“橋連”機理使纖維絮聚并使其表面呈正電性，可以提高具有負電特性的纖維素酶在纖維表面的吸附量，從而提高纖維素酶的處理效率，進一步降低溶解漿粘度。
【IPC分類】D21H17-66, D21H17-00, D21H17-35, D21H17-55
【公開號】CN104594114
【申請?zhí)枴緾N201510020915
【發(fā)明人】王強, 劉姍姍, 楊桂花, 陳嘉川, 吉興香, 倪永浩
【申請人】齊魯工業(yè)大學
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月15日