一種酶改性秸稈紙漿的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種酶改性秸稈紙漿的制備方法，該方法適合于玉米、小麥、水稻、青蒿、黃花蒿等草本植物及農(nóng)作物秸稈，原料價(jià)格低廉，使用酶水解的方法，對(duì)紙漿纖維進(jìn)行表面改性，去除紙漿纖維中的膠質(zhì)、木聚糖和半纖維素組分，提高結(jié)晶纖維素的含量，從而提高復(fù)合材料的機(jī)械強(qiáng)度。
【專利說(shuō)明】
一種酶改性秸稈紙漿的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及造紙技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種酶改性秸桿紙漿的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)的木材資源十分缺乏，造紙?jiān)掀款i矛盾突出?，F(xiàn)在，用于造紙的紙漿主要是木漿，由于我國(guó)及世界上木材資源日益短缺、紙漿的需求量日益增大，在不破壞環(huán)境和森林的前提下生產(chǎn)紙漿和造紙就成為嚴(yán)重的問(wèn)題。作為解決問(wèn)題的方案，利用草本植物及農(nóng)作物秸桿造紙?jiān)絹?lái)越受到人們的關(guān)注。
[0003]紙漿原料料的得率高，制漿廢液污染少易于處理，符合綠色造紙的發(fā)展需要。但是由于紙漿原料的強(qiáng)度差，降低了紙張的品質(zhì)，從而限制了其在造紙中的大量使用?，F(xiàn)有的技術(shù)是通過(guò)在漿料中添加淀粉提高漿料的強(qiáng)度，但是該類方法中淀粉的保留率較低，影響了漿料強(qiáng)度的提升。
[0004]造紙?zhí)砑觿?duì)紙張質(zhì)量的影響很大。通常造紙?zhí)砑觿┎缓欣w維，但是生產(chǎn)出來(lái)的紙張韌性不夠，紙比較脆，容易斷裂。市場(chǎng)上急需一種提高紙張韌性的造紙?zhí)砑觿軌蛟黾蛹垙埖捻g性，能夠延長(zhǎng)紙質(zhì)產(chǎn)品的保質(zhì)期。
[0005]酶技術(shù)在食品、紡織和造紙等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，其主要原因是酶技術(shù)是環(huán)境友好的，同時(shí)，酶技術(shù)具有很強(qiáng)的選擇性，它們只催化特定的反應(yīng)，而不會(huì)去除或損傷其他分子。除此之外，酶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)還有縮減成本，節(jié)約能源和用水，改善產(chǎn)品性能等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種酶改性秸桿紙漿的制備方法，使用該方法制備的紙漿，原料價(jià)格便宜，由該紙漿制備的紙張機(jī)械性能好。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種酶改性秸桿紙漿的制備方法，該方法包括如下步驟:
(I)利用農(nóng)作物秸桿制作紙漿原料
秸桿粉碎，粒度為100-300目；秸桿粉末的處理，采用下列方法為:
先將秸桿粉末浸泡5分鐘以上，再加熱煮開(kāi)5-15分鐘，然后濾除水分，獲得制備機(jī)械漿的原料，備用;或
先將稻桿粉末浸泡5分鐘以上，放入蒸煮液中浸泡10-30分鐘，再加熱煮開(kāi)5-15分鐘，然后濾除蒸煮液，獲得制備化學(xué)漿的原料，備用；
其中蒸煮液為下列組成:
水和Κ0Η，秸桿粉末與Κ0Η、水的重量比是10:5:100-300，其中秸桿粉末重量是指干秸桿粉末的重量;或
水、1(0!1和1(23.9!120，秸桿粉末與1(0!1、1(23.9!120、水的重量比是10:5:1:100-300，其中秸桿粉末重量是指干秸桿粉末的重量；
將處理后的秸桿粉末與粒度為20-30目的礦石粉入攪拌機(jī)攪拌，礦石粉采用白云石或石英礦石；
將攪拌后的混合物注水形成懸浮液，倒出懸浮液與礦石粉分離，再將懸浮液經(jīng)50-100目的篩子濾篩一遍即得紙漿原料；
(2)將紙漿原料溶液和復(fù)合酶混合，得混合溶液一;用緩沖溶液調(diào)節(jié)混合溶液一的pH值至4-5，得混合溶液二;其中所述的紙漿原料溶液中紙漿纖維與水的質(zhì)量比為1:15-1:20，所述的紙漿原料溶液和復(fù)合酶混合前，包含下列步驟:將所述的將紙漿纖維于水中浸泡l_2h;所述的緩沖溶液為檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液或醋酸-醋酸鈉緩沖溶液；
(3)將所述的混合溶液二于45-50°C下反應(yīng)2-5h，所述的混合溶液二于45-50°C下反應(yīng)前，包含下列步驟:向所述的混合溶液二中滴加乙二胺四乙酸二鈉(EDTA二鈉)水溶液以防止金屬-酶配合物的形成，所述乙二胺四乙酸二鈉水溶液的摩爾濃度較佳地為lmol/L-2mol/L；
(4)將反應(yīng)結(jié)束后的反應(yīng)液進(jìn)行滅酶的操作，得到產(chǎn)品。
[0008]本發(fā)明所述的酶改性秸桿紙漿的制備方法，適合于玉米、小麥、水稻、青蒿、黃花蒿等草本植物及農(nóng)作物秸桿，原料價(jià)格低廉，使用酶水解的方法，對(duì)紙漿纖維進(jìn)行表面改性，去除紙漿纖維中的膠質(zhì)、木聚糖和半纖維素組分，提高結(jié)晶纖維素的含量，從而提高復(fù)合材料的機(jī)械強(qiáng)度。
【具體實(shí)施方式】
[0009]實(shí)施例一
秸桿粉碎，粒度為100目；秸桿粉末的處理，采用下列方法為:先將秸桿粉末浸泡5分鐘以上，再加熱煮開(kāi)5分鐘，然后濾除水分，獲得制備機(jī)械漿的原料，備用；或先將秸桿粉末浸泡5分鐘以上，放入蒸煮液中浸泡10分鐘，再加熱煮開(kāi)5-15分鐘，然后濾除蒸煮液，獲得制備化學(xué)漿的原料，備用。
[0010]其中蒸煮液為下列組成:水和KOH，秸桿粉末與KOH、水的重量比是10:5:100，其中秸桿粉末重量是指干秸桿粉末的重量;或水、KOH和K2S.9H20，秸桿粉末與K0H、K2S.9H20、水的重量比是10:5:1:100，其中秸桿粉末重量是指干秸桿粉末的重量。
[0011 ]將處理后的秸桿粉末與粒度為20目的礦石粉入攪拌機(jī)攪拌，礦石粉采用白云石或石英礦石。
[0012]將攪拌后的混合物注水形成懸浮液，倒出懸浮液與礦石粉分離，再將懸浮液經(jīng)50目的篩子濾篩一遍即得紙漿原料。
[0013]將紙漿原料溶液和復(fù)合酶混合，得混合溶液一；用緩沖溶液調(diào)節(jié)混合溶液一的pH值至4-5，得混合溶液二;其中所述的紙漿原料溶液中紙漿纖維與水的質(zhì)量比為1:15，所述的紙漿原料溶液和復(fù)合酶混合前，包含下列步驟:將所述的將紙漿纖維于水中浸泡Ih;所述的緩沖溶液為檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液或醋酸-醋酸鈉緩沖溶液。
[0014]將所述的混合溶液二于45 °C下反應(yīng)2h，所述的混合溶液二于45 °C下反應(yīng)前，包含下列步驟:向所述的混合溶液二中滴加乙二胺四乙酸二鈉(EDTA二鈉)水溶液以防止金屬-酶配合物的形成，所述乙二胺四乙酸二鈉水溶液的摩爾濃度較佳地為lmol/L;將反應(yīng)結(jié)束后的反應(yīng)液進(jìn)行滅酶的操作，得到產(chǎn)品。
[0015]實(shí)施例二秸桿粉碎，粒度為300目；秸桿粉末的處理，采用下列方法為:先將秸桿粉末浸泡5分鐘以上，再加熱煮開(kāi)15分鐘，然后濾除水分，獲得制備機(jī)械漿的原料，備用;或先將秸桿粉末浸泡5分鐘以上，放入蒸煮液中浸泡10-30分鐘，再加熱煮開(kāi)5分鐘，然后濾除蒸煮液，獲得制備化學(xué)漿的原料，備用。
[0016]其中蒸煮液為下列組成:水和KOH，秸桿粉末與Κ0Η、水的重量比是10:5:300，其中秸桿粉末重量是指干秸桿粉末的重量;或水、KOH和K2S.9H20，秸桿粉末與K0H、K2S.9H20、水的重量比是10:5:1:300，其中秸桿粉末重量是指干秸桿粉末的重量。
[0017]將處理后的秸桿粉末與粒度為30目的礦石粉入攪拌機(jī)攪拌，礦石粉采用白云石或石英礦石。
[0018]將攪拌后的混合物注水形成懸浮液，倒出懸浮液與礦石粉分離，再將懸浮液經(jīng)100目的篩子濾篩一遍即得紙漿原料。
[0019]將紙漿原料溶液和復(fù)合酶混合，得混合溶液一；用緩沖溶液調(diào)節(jié)混合溶液一的pH值至4-5，得混合溶液二;其中所述的紙漿原料溶液中紙漿纖維與水的質(zhì)量比為1:20，所述的紙漿原料溶液和復(fù)合酶混合前，包含下列步驟:將所述的將紙漿纖維于水中浸泡2h;所述的緩沖溶液為檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液或醋酸-醋酸鈉緩沖溶液。
[0020]將所述的混合溶液二于50 °C下反應(yīng)5h，所述的混合溶液二于50 °C下反應(yīng)前，包含下列步驟:向所述的混合溶液二中滴加乙二胺四乙酸二鈉(EDTA二鈉)水溶液以防止金屬-酶配合物的形成，所述乙二胺四乙酸二鈉水溶液的摩爾濃度較佳地為2mol/L;將反應(yīng)結(jié)束后的反應(yīng)液進(jìn)行滅酶的操作，得到產(chǎn)品。
[0021]上面以舉例方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施例，凡基于本發(fā)明所做的任何改動(dòng)或變型均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種酶改性秸桿紙漿的制備方法，該方法包括如下步驟: (1)利用農(nóng)作物秸桿制作紙漿原料 秸桿粉碎，粒度為100-300目；秸桿粉末的處理，采用下列方法為: 先將秸桿粉末浸泡5分鐘以上，再加熱煮開(kāi)5-15分鐘，然后濾除水分，獲得制備機(jī)械漿的原料，備用;或 先將稻桿粉末浸泡5分鐘以上，放入蒸煮液中浸泡10-30分鐘，再加熱煮開(kāi)5-15分鐘，然后濾除蒸煮液，獲得制備化學(xué)漿的原料，備用； 其中蒸煮液為下列組成: 水和KOH，秸桿粉末與KOH、水的重量比是10:5:100-300，其中秸桿粉末重量是指干秸桿粉末的重量;或 水、KOH和K2S.9H20，秸桿粉末與K0H、K2S.9H20、水的重量比是10:5:1:100-300，其中秸桿粉末重量是指干秸桿粉末的重量； 將處理后的秸桿粉末與粒度為20-30目的礦石粉入攪拌機(jī)攪拌，礦石粉采用白云石或石英礦石； 將攪拌后的混合物注水形成懸浮液，倒出懸浮液與礦石粉分離，再將懸浮液經(jīng)50-100目的篩子濾篩一遍即得紙漿原料； (2)將紙漿原料溶液和復(fù)合酶混合，得混合溶液一；用緩沖溶液調(diào)節(jié)混合溶液一的pH值至4-5，得混合溶液二;其中所述的紙漿原料溶液中紙漿纖維與水的質(zhì)量比為1:15-1:20，所述的紙漿原料溶液和復(fù)合酶混合前，包含下列步驟:將所述的將紙漿纖維于水中浸泡l_2h;所述的緩沖溶液為檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液或醋酸-醋酸鈉緩沖溶液； (3)將所述的混合溶液二于45-50°C下反應(yīng)2-5h，所述的混合溶液二于45-50°C下反應(yīng)前，包含下列步驟:向所述的混合溶液二中滴加乙二胺四乙酸二鈉(EDTA二鈉)水溶液以防止金屬-酶配合物的形成，所述乙二胺四乙酸二鈉水溶液的摩爾濃度較佳地為lmol/L-2mol/L； (4)將反應(yīng)結(jié)束后的反應(yīng)液進(jìn)行滅酶的操作，得到產(chǎn)品。
【文檔編號(hào)】D21H11/12GK106012636SQ201610401615
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月11日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】蘇州思創(chuàng)源博電子科技有限公司