一种复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410582212.5(22)申请日 2014.10.27D21D 1/30(2006.01)D21H 17/00(2006.01)D21H 17/64(2006.01)D21H 17/26(2006.01)(71)申请人浙江科技学院地址 310023 浙江省杭州市西湖区留和路318号(72)发明人张学金沙力争胡志军(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙) 11350代理人汤东凤(54) 发明名称一种复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法(57) 摘要本发明公开了一种复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，。

2、步骤如下：(1)将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，然后进行预处理；(2)向处理后的纸浆中添加生物酶处理，生物酶用量为10-60IU/g，温度40-60，pH6-9，纸浆浓度3-8wt，处理10-30min；(3)将步骤(2)中的浆料进行连续式盘磨打浆，贮存备用。本发明的方法显著提高了后续生物酶处理的效率，克服了生物酶辅助磨浆生产中酶处理时间过长，磨浆节能和纤维成纸物理强度不能兼顾的缺点，节约了生产粘状纸浆的磨浆能耗和磨浆时间，其中化学漂白针叶浆、针叶木化机浆节约磨浆能耗15-45；并能改善纸浆纤维的成纸物理性能。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求。

3、书1页说明书5页附图1页(10)申请公布号 CN 104452398 A(43)申请公布日 2015.03.25CN 104452398 A1/1页21.一种复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：(1)将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，然后进行预处理；(2)向处理后的纸浆中添加生物酶处理，生物酶用量为10-60IU/g，温度40-60，pH6-9，纸浆浓度3-8wt，处理10-30min；(3)将步骤(2)中的浆料进行连续式盘磨打浆，贮存备用。2.如权利要求1所述的复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，其特征在于：步骤(1)中，所述纸浆纤维为植物纸浆。

4、纤维、化学浆、半化学浆、高得率浆或废纸浆。3.如权利要求1所述的复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，其特征在于：步骤(1)中，预处理是采用超声波或者氢氧化钠或者表面活性剂的单独处理，或者任意两者或者三者的顺序处理，或者任意两者或者三者的同时处理。4.如权利要求3所述的复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，其特征在于：超声波预处理的具体方法是：将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，纸浆浓度为3-8wt，pH6-9，温度20-50，置于超声波振荡器或者超声波震板中，超声波功率40-4000W，超声波频率为40-400kHz，搅拌处理，处理时间为5-20min。5.如权利要求3所述的复合预处理生产。

5、粘状纸浆的节能增强磨浆方法，其特征在于：氢氧化钠预处理的具体方法是：将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，纸浆浓度为3-8wt，温度20-50，加入0.2-1wt的氢氧化钠水溶液，搅拌处理，处理时间为10-30min，洗涤，预处理后碱液通过挤压回收再用。6.如权利要求3所述的复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，其特征在于：表面活性剂预处理的具体方法是：将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，纸浆浓度为3-8wt，pH6-9，温度20-50，加入表面活性剂0.05-0.5wt，搅拌处理10-30min；表面活性剂为羧甲基纤维素，阳离子淀粉或烷基苯磺酸盐中的一种或多种。7.如权利要求1所述的复合预处理生产粘状。

6、纸浆的节能增强磨浆方法，其特征在于：步骤(2)中，生物酶为中性木聚糖酶、纤维素酶、羧甲基纤维素酶、漆酶或锰过氧化物酶中的一种或者多种。8.如权利要求1所述的复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，其特征在于：步骤(3)中，盘磨打浆采用中低浓盘磨打浆，磨浆浓度为3-8wt；采用预处理+生物酶处理+磨浆的多段循序生产工艺，或者采用预处理/生物酶处理/磨浆的同步生产工艺，或者磨浆+预处理+生物酶处理+磨浆的循序处理工艺，或者磨浆+预处理/生物酶处理/磨浆的顺序生产工艺；磨后浆料的打浆度为50-75SR，属粘状纸浆。权利要求书CN 104452398 A1/5页3一种复合预处理生产粘状纸浆的。

7、节能增强磨浆方法技术领域0001 本发明属于制浆造纸工程节能清洁化生产领域，涉及一种复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，它是一种预处理+生物酶处理的节能磨浆技术，通过一种或者多种预处理方式以提高后续生物酶处理的效率，降低生物酶处理时间，具有节省磨浆能耗和提高纸浆成纸的物理性能的双重优点，特别适用于粘状纸浆的磨浆。背景技术0002 目前，造纸工业正面临着从“高消耗、高能耗、高污染”向“低能耗、低水耗、低污染”的转型。与一般非生物催化剂相比，酶具有温和性、专一性、高效性、可调性和环保性等特点，广泛应用于制浆造纸工业的各个领域，目前主要应用于主要用于处理废纸脱墨、促进漂白、辅助磨浆、腐浆沉积物。

8、控制、湿部和施胶压榨部的清洗、淀粉改性、污水处理排放等。0003 打浆就是通过物理机械的作用使得纸浆纤维产生挤压、变形、切断、润胀、细纤维化等一系列的作用。打浆的结果使纤维发生弯曲、扭曲、卷曲、撕裂、压溃和切断。成浆纤维无论在纤维性质或者滤水性能都发生了显著的变化，这些变化对造纸机生产过程和成纸的质量指标都具有决定性的影响。0004 超声波是物质介质中的一种弹性机械波。超声波在物质介质中形成介质粒子的机械振动，这种含有能量的超声振动在亚微观范围内引起的机械作用有:机械传质作用、加热作用和空化作用。由于超声波的空化作用能够产生机械效应和活化效应，因此采用超声波辅助酶解，可极大程度地缩短酶解时间，。

9、提高酶解效率。0005 酶促打浆就是在一定条件下使用生物酶预处理浆料，可以通过降解LCC层、P层、S层的木素、半纤维素，并促进纤维素结晶区向纤维素无定形区转化，最终促进纤维的吸水润胀和细纤维化程度，使打浆性能得到改善，起到降低磨浆能耗；同时，生物酶处理可以提高纤维之间形成氢键结合的数量，改善纤维成纸的物理强度。0006 现有的生物打浆酶已经开始工业化，并在磨浆节能、改善成纸物理性能、减轻磨浆污水COD、BOD负荷以及提高水回用率等领域取得了显著的成效。但是也存在一些问题，诸如生物酶处理效率较低，处理时间长不适用于现在造纸的高速连续式生产；生物酶作用的物理化学环境较窄，生产波动性大；生物酶能够降。

10、解纸浆纤维的纤维素和半纤维素，降低成纸的物理强度等。因此，本发明公布了一种复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，通过纸浆纤维的复合预处理，改善纸浆纤维的物理形态和化学结构，为后续的生物酶处理提供了优异的物理和化学环境，克服了生物酶辅助磨浆工艺中的处理时间长、理化环境苛刻的限制，磨浆能耗降低，纤维成纸物理性能提高，广泛应用于粘状纸浆的磨浆生产。发明内容0007 本发明目的在于克服生物酶辅助磨浆工艺中的处理时间长、理化环境苛刻、纤维素或者半纤维易生物酶降解、成纸物理强度低的弱点，通过采用预处理+酶处理+磨浆，或者预处理/酶处理/磨浆方式，特别是采用超声波或者氢氧化钠或者表面活性剂的缺省预说明。

11、书CN 104452398 A2/5页4处理方式，提供了一种复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，本发明提供的提高的纸浆纤维属粘状纸浆，可广泛应用于薄页纸、防油纸、电容器纸、卷烟纸、拷贝纸、钞票纸、防伪纸、护照纸等工业用纸中。0008 为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案以实现：0009 本发明的复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法的具体步骤如下：0010 (1)将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，然后进行预处理；0011 (2)向处理后的纸浆中添加生物酶处理，生物酶用量为10-60IU/g，温度40-60，pH6-9，纸浆浓度3-8wt，处理10-30min；0012 (3)将步骤。

12、(2)中的浆料进行连续式盘磨打浆，贮存备用。0013 步骤(1)中，所述纸浆纤维为植物纸浆纤维、化学浆、半化学浆、高得率浆或废纸浆。0014 步骤(1)中，预处理是采用超声波或者氢氧化钠或者表面活性剂的单独处理，或者任意两者或者三者的顺序处理，或者任意两者或者三者的同时处理。0015 超声波预处理的具体方法是：将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，纸浆浓度为3-8wt，pH6-9，温度20-50，置于超声波振荡器(或者超声波震板)中，超声波功率40-4000W，超声波频率为40-400kHz，搅拌处理，处理时间为5-20min。0016 氢氧化钠预处理的具体方法是：将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，纸浆浓。

13、度为3-8wt，温度20-50，加入0.2-1wt的氢氧化钠水溶液，搅拌处理，处理时间为10-30min，洗涤，预处理后碱液通过挤压回收再用，重复回用率80。0017 表面活性剂预处理的具体方法是：将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，纸浆浓度为3-8wt，pH6-9，温度20-50，加入表面活性剂0.05-0.5wt，搅拌处理10-30min；表面活性剂为羧甲基纤维素，阳离子淀粉或烷基苯磺酸盐中的一种或几种，优选表面活性剂为，羧甲基纤维素：阳离子淀粉：烷基苯磺酸盐重量比1:(0.5-2):(01)。0018 步骤(2)中，生物酶为中性木聚糖酶、纤维素酶、羧甲基纤维素酶、漆酶或锰过氧化物酶中的一种或者。

14、多种。0019 步骤(3)中，盘磨打浆采用中低浓盘磨打浆，磨浆浓度为3-8wt；采用预处理+生物酶处理+磨浆的多段循序生产工艺，或者采用预处理/生物酶处理/磨浆的同步生产工艺，或者磨浆+预处理+生物酶处理+磨浆的循序处理工艺，或者磨浆+预处理/生物酶处理/磨浆的顺序生产工艺；磨后浆料的打浆度为50-75SR，属粘状纸浆。0020 与现有的生物酶辅助磨浆生产工艺技术相比，本发明的优点是通过纸浆纤维的复合预处理，改善纸浆纤维的物理形态和化学结构，为后续的生物酶处理提供了优异的物理和化学环境，克服了生物酶辅助磨浆工艺中的处理时间长、理化环境苛刻的限制，生物酶处理时间30min，或者生物酶直接应用于连。

15、续式磨浆生产中，节约了生产粘状纸浆的磨浆能耗和磨浆时间，其中化学漂白针叶浆、针叶木化机浆节约磨浆能耗15-45；并能改善纸浆纤维的成纸物理性能。磨浆能耗降低，纤维成纸物理性能提高，广泛应用于粘状纸浆的磨浆生产，生产的纸浆可应用于薄页纸、防油纸、电容器纸、卷烟纸、拷贝纸、钞票纸、防伪纸、护照纸等工业用纸中。附图说明说明书CN 104452398 A3/5页50021 图1是本发明的复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法的工艺流程图。具体实施方式0022 下面通过具体实施例对本发明进行进一步的阐述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即。

16、可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。0023 实施例1：0024 将纸浆纤维溶于水中，置于超声波振荡器中,搅拌处理：长纤维KP漂白纸浆浓度为4.2，pH7.7，温度23，超声波功率250W，超声波频率为40kHz，处理时间为5min将处理后浆料添加纤维素复合酶30IU/g，温度40，pH6.5，浆浓4.2，处理30min；PFI磨浆至71SR。纸浆能耗节约32，抗张指数增加15。0025 实施例2：0026 将纸浆纤维溶于水中，添加氢氧化钠水溶液预处理：长纤维KP漂白纸浆浓度为6，氢氧化钠用量为0.5,温度35，处理时间为10min；将处理后浆料添加纤维素复合酶30IU/g，温度4。

17、0，pH6.5，浆浓4.3，处理30min；PFI磨浆至70SR。纸浆能耗节约28，抗张指数增加5。0027 实施例3：0028 将纸浆纤维溶于水中，添加表面活性剂预处理：长纤维KP漂白纸浆浓度为6，pH7.2，温度25，表面活性剂用量0.15，搅拌处理15min；表面活性剂为，羧甲基纤维素：阳离子淀粉：十二烷基苯磺酸钠1:1：0.2；将处理后浆料添加纤维素复合酶30IU/g，温度40，pH6.5，浆浓4.3，处理30min；PFI磨浆至68SR。纸浆能耗节约17，抗张指数增加16。0029 实施例4-8：0030 实施例2-8其处理磨浆过程同实施例1、2、3，所选的纸浆原料、预处理方式磨浆方。

18、式、生物酶的用量和种类，以及实施实例性能测试结果见表1。0031 表1节能增强磨浆的磨浆工艺和测试结果0032 说明书CN 104452398 A4/5页60033 性能测试结果见表1，从表1的实验结果可以看出，本发明一种复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，采用超声波或者氢氧化钠或者表面活性剂的缺省组合预处理方式，为后续的生物酶处理提供了优异的物理和化学环境，赋予纸浆良好的磨浆性能和成纸抗张强度。0034 性能测试实验0035 性能测试1：生物酶活性0036 国际上对一个生物酶单位(IU)的定义是指每分钟产生1mmol产品所需的生物酶说明书CN 104452398 A5/5页7数。

19、量。按轻工部行业标准QB2583-2005纤维素酶制剂测定纤维素酶的酶活，按国家标准GB/T23874-2009木聚糖酶活力测定方法测定木聚糖酶的酶活。0037 锰过氧化物酶活性测定：以愈创木酚为底物，在锰过氧化物酶和Mn2+作用下，愈创木酚被氧化成四邻甲氧基连酚，在465nm处可以测定有色产物四邻甲氧基连酚的形成。反应条件为:琥珀酸钠缓冲液或乳酸钠缓冲液，pH4.04.5，0.2mmol/LMnSO4，0.1mmol/LH2O2，0.4mmol/L愈创木酚，测定波长为465nm。0038 漆酶活性的测定：ABTS(2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐)为底物测定漆酶酶活。反。

20、应条件为：0.5mmol/LABTS的0.1mmol/L醋酸钠缓冲液(pH5.0)2ml，加入1ml酶液后启动反应,测420nm处吸光度变化，ABTS化产物在420nm处的36000dm3M-1/cm，1个酶活力单位用每分钟1mol的ABTS被转化所需的酶量。0039 性能测试2：打浆度0040 肖伯氏打浆度的测定，参见国家标准GB/T3332-1982。取相当于2g绝干浆的浆料，倒入测定量筒内，加入清水稀释至1000ml，用玻璃棒搅拌，沿逆时针方向转动手轮，置锥形盖于关闭位置。随之倒浆料于滤水筒中。启动手轮，提起锥形盖，通过铜网的过滤水，经由分离室分别由底孔和侧流管流出。待侧流管停止滴水后，。

21、即可从专用量筒上读出打浆度值。0041 性能测试3：节约能耗0042 0043 其中，A，代表经过预处理的纸浆纤维，酶辅助PFI磨浆至702 SR的电耗，kwh，B，代表未经预处理的空白纸浆纤维PFI磨浆至702SR的电耗，kwh；0044 性能测试4：抗张指数0045 抗张指数采用抗张强度仪测定，按照国家标准GB/T453-1989。0046 相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：通过纸浆纤维的复合预处理，改善纸浆纤维的物理形态和化学结构，为后续的生物酶处理提供了优异的物理和化学环境，克服了生物酶辅助磨浆工艺中的处理时间长、理化环境苛刻的限制，实现了节能磨浆和成纸物理性能提高的双重提高，生物酶处理时间短，可应用于粘状纸浆的连续磨浆生产，生产的纸浆可应用于薄页纸、防油纸、电容器纸、卷烟纸、拷贝纸、钞票纸、防伪纸、护照纸等工业用纸中。0047 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。说明书CN 104452398 A1/1页8图1说明书附图CN 104452398 A。

摘要
申请专利号：	CN201410582212.5	申请日：	2014.10.27
公开号：	CN104452398A	公开日：	2015.03.25
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):D21D 1/30申请日:20141027\|\|\|公开
IPC分类号：	D21D1/30; D21H17/00; D21H17/64; D21H17/26	主分类号：	D21D1/30
申请人：	浙江科技学院
发明人：	张学金; 沙力争; 胡志军
地址：	310023浙江省杭州市西湖区留和路318号
优先权：
专利代理机构：	北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350	代理人：	汤东凤
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内容摘要

本发明公开了一种复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，步骤如下：(1)将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，然后进行预处理；(2)向处理后的纸浆中添加生物酶处理，生物酶用量为10-60IU/g，温度40-60℃，pH＝6-9，纸浆浓度3-8wt％，处理10-30min；(3)将步骤(2)中的浆料进行连续式盘磨打浆，贮存备用。本发明的方法显著提高了后续生物酶处理的效率，克服了生物酶辅助磨浆生产中酶处理时间过长，磨浆节能和纤维成纸物理强度不能兼顾的缺点，节约了生产粘状纸浆的磨浆能耗和磨浆时间，其中化学漂白针叶浆、针叶木化机浆节约磨浆能耗15％-45％；并能改善纸浆纤维的成纸物理性能。

权利要求书

权利要求书1. 一种复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：(1)将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，然后进行预处理；(2)向处理后的纸浆中添加生物酶处理，生物酶用量为10-60IU/g，温度40-60℃，pH＝6-9，纸浆浓度3-8wt％，处理10-30min；(3)将步骤(2)中的浆料进行连续式盘磨打浆，贮存备用。2. 如权利要求1所述的复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，其特征在于：步骤(1)中，所述纸浆纤维为植物纸浆纤维、化学浆、半化学浆、高得率浆或废纸浆。3. 如权利要求1所述的复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，其特征在于：步骤(1)中，预处理是采用超声波或者氢氧化钠或者表面活性剂的单独处理，或者任意两者或者三者的顺序处理，或者任意两者或者三者的同时处理。4. 如权利要求3所述的复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，其特征在于：超声波预处理的具体方法是：将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，纸浆浓度为3-8wt％，pH＝6-9，温度20-50℃，置于超声波振荡器或者超声波震板中，超声波功率40-4000W，超声波频率为40-400kHz，搅拌处理，处理时间为5-20min。5. 如权利要求3所述的复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，其特征在于：氢氧化钠预处理的具体方法是：将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，纸浆浓度为3-8wt％，温度20-50℃，加入0.2-1wt％的氢氧化钠水溶液，搅拌处理，处理时间为10-30min，洗涤，预处理后碱液通过挤压回收再用。6. 如权利要求3所述的复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，其特征在于：表面活性剂预处理的具体方法是：将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，纸浆浓度为3-8wt％，pH＝6-9，温度20-50℃，加入表面活性剂0.05-0.5wt％，搅拌处理10-30min；表面活性剂为羧甲基纤维素，阳离子淀粉或烷基苯磺酸盐中的一种或多种。7. 如权利要求1所述的复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，其特征在于：步骤(2)中，生物酶为中性木聚糖酶、纤维素酶、羧甲基纤维素酶、漆酶或锰过氧化物酶中的一种或者多种。8. 如权利要求1所述的复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，其特征在于：步骤(3)中，盘磨打浆采用中低浓盘磨打浆，磨浆浓度为3-8wt％；采用预处理+生物酶处理+磨浆的多段循序生产工艺，或者采用预处理/生物酶处理/磨浆的同步生产工艺，或者磨浆+预处理+生物酶处理+磨浆的循序处理工艺，或者磨浆+预处理/生物酶处理/磨浆的顺序生产工艺；磨后浆料的打浆度为50-75°SR，属粘状纸浆。

说明书

说明书一种复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法
技术领域
本发明属于制浆造纸工程节能清洁化生产领域，涉及一种复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，它是一种预处理+生物酶处理的节能磨浆技术，通过一种或者多种预处理方式以提高后续生物酶处理的效率，降低生物酶处理时间，具有节省磨浆能耗和提高纸浆成纸的物理性能的双重优点，特别适用于粘状纸浆的磨浆。
背景技术
目前，造纸工业正面临着从“高消耗、高能耗、高污染”向“低能耗、低水耗、低污染”的转型。与一般非生物催化剂相比，酶具有温和性、专一性、高效性、可调性和环保性等特点，广泛应用于制浆造纸工业的各个领域，目前主要应用于主要用于处理废纸脱墨、促进漂白、辅助磨浆、腐浆沉积物控制、湿部和施胶压榨部的清洗、淀粉改性、污水处理排放等。
打浆就是通过物理机械的作用使得纸浆纤维产生挤压、变形、切断、润胀、细纤维化等一系列的作用。打浆的结果使纤维发生弯曲、扭曲、卷曲、撕裂、压溃和切断。成浆纤维无论在纤维性质或者滤水性能都发生了显著的变化，这些变化对造纸机生产过程和成纸的质量指标都具有决定性的影响。
超声波是物质介质中的一种弹性机械波。超声波在物质介质中形成介质粒子的机械振动，这种含有能量的超声振动在亚微观范围内引起的机械作用有:机械传质作用、加热作用和空化作用。由于超声波的空化作用能够产生机械效应和活化效应，因此采用超声波辅助酶解，可极大程度地缩短酶解时间，提高酶解效率。
酶促打浆就是在一定条件下使用生物酶预处理浆料，可以通过降解LCC层、P层、S层的木素、半纤维素，并促进纤维素结晶区向纤维素无定形区转化，最终促进纤维的吸水润胀和细纤维化程度，使打浆性能得到改善，起到降低磨浆能耗；同时，生物酶处理可以提高纤维之间形成氢键结合的数量，改善纤维成纸的物理强度。
现有的生物打浆酶已经开始工业化，并在磨浆节能、改善成纸物理性能、减轻磨浆污水COD、BOD负荷以及提高水回用率等领域取得了显著的成效。但是也存在一些问题，诸如生物酶处理效率较低，处理时间长不适用于现在造纸的高速连续式生产；生物酶作用的物理化学环境较窄，生产波动性大；生物酶能够降解纸浆纤维的纤维素和半纤维素，降低成纸的物理强度等。因此，本发明公布了一种复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，通过纸浆纤维的复合预处理，改善纸浆纤维的物理形态和化学结构，为后续的生物酶处理提供了优异的物理和化学环境，克服了生物酶辅助磨浆工艺中的处理时间长、理化环境苛刻的限制，磨浆能耗降低，纤维成纸物理性能提高，广泛应用于粘状纸浆的磨浆生产。
发明内容
本发明目的在于克服生物酶辅助磨浆工艺中的处理时间长、理化环境苛刻、纤维素或者半纤维易生物酶降解、成纸物理强度低的弱点，通过采用预处理+酶处理+磨浆，或者预处理/酶处理/磨浆方式，特别是采用超声波或者氢氧化钠或者表面活性剂的缺省预处理方式，提供了一种复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，本发明提供的提高的纸浆纤维属粘状纸浆，可广泛应用于薄页纸、防油纸、电容器纸、卷烟纸、拷贝纸、钞票纸、防伪纸、护照纸等工业用纸中。
为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案以实现：
本发明的复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法的具体步骤如下：
(1)将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，然后进行预处理；
(2)向处理后的纸浆中添加生物酶处理，生物酶用量为10-60IU/g，温度40-60℃，pH＝6-9，纸浆浓度3-8wt％，处理10-30min；
(3)将步骤(2)中的浆料进行连续式盘磨打浆，贮存备用。
步骤(1)中，所述纸浆纤维为植物纸浆纤维、化学浆、半化学浆、高得率浆或废纸浆。
步骤(1)中，预处理是采用超声波或者氢氧化钠或者表面活性剂的单独处理，或者任意两者或者三者的顺序处理，或者任意两者或者三者的同时处理。
超声波预处理的具体方法是：将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，纸浆浓度为3-8wt％，pH＝6-9，温度20-50℃，置于超声波振荡器(或者超声波震板)中，超声波功率40-4000W，超声波频率为40-400kHz，搅拌处理，处理时间为5-20min。
氢氧化钠预处理的具体方法是：将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，纸浆浓度为3-8wt％，温度20-50℃，加入0.2-1wt％的氢氧化钠水溶液，搅拌处理，处理时间为10-30min，洗涤，预处理后碱液通过挤压回收再用，重复回用率≥80％。
表面活性剂预处理的具体方法是：将纸浆纤维溶于水中，疏解均匀，纸浆浓度为3-8wt％，pH＝6-9，温度20-50℃，加入表面活性剂0.05-0.5wt％，搅拌处理10-30min；表面活性剂为羧甲基纤维素，阳离子淀粉或烷基苯磺酸盐中的一种或几种，优选表面活性剂为，羧甲基纤维素：阳离子淀粉：烷基苯磺酸盐重量比＝1:(0.5-2):(0～1)。
步骤(2)中，生物酶为中性木聚糖酶、纤维素酶、羧甲基纤维素酶、漆酶或锰过氧化物酶中的一种或者多种。
步骤(3)中，盘磨打浆采用中低浓盘磨打浆，磨浆浓度为3-8wt％；采用预处理+生物酶处理+磨浆的多段循序生产工艺，或者采用预处理/生物酶处理/磨浆的同步生产工艺，或者磨浆+预处理+生物酶处理+磨浆的循序处理工艺，或者磨浆+预处理/生物酶处理/磨浆的顺序生产工艺；磨后浆料的打浆度为50-75°SR，属粘状纸浆。
与现有的生物酶辅助磨浆生产工艺技术相比，本发明的优点是通过纸浆纤维的复合预处理，改善纸浆纤维的物理形态和化学结构，为后续的生物酶处理提供了优异的物理和化学环境，克服了生物酶辅助磨浆工艺中的处理时间长、理化环境苛刻的限制，生物酶处理时间≤30min，或者生物酶直接应用于连续式磨浆生产中，节约了生产粘状纸浆的磨浆能耗和磨浆时间，其中化学漂白针叶浆、针叶木化机浆节约磨浆能耗15％-45％；并能改善纸浆纤维的成纸物理性能。磨浆能耗降低，纤维成纸物理性能提高，广泛应用于粘状纸浆的磨浆生产，生产的纸浆可应用于薄页纸、防油纸、电容器纸、卷烟纸、拷贝纸、钞票纸、防伪纸、护照纸等工业用纸中。
附图说明
图1是本发明的复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行进一步的阐述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
实施例1：
将纸浆纤维溶于水中，置于超声波振荡器中,搅拌处理：长纤维KP漂白纸浆浓度为4.2％，pH＝7.7，温度23℃，超声波功率250W，超声波频率为40kHz，处理时间为5min将处理后浆料添加纤维素复合酶30IU/g，温度40℃，pH＝6.5，浆浓4.2％，处理30min；PFI磨浆至71°SR。纸浆能耗节约32％，抗张指数增加15％。
实施例2：
将纸浆纤维溶于水中，添加氢氧化钠水溶液预处理：长纤维KP漂白纸浆浓度为6％，氢氧化钠用量为0.5％,温度35℃，处理时间为10min；将处理后浆料添加纤维素复合酶30IU/g，温度40℃，pH＝6.5，浆浓4.3％，处理30min；PFI磨浆至70°SR。纸浆能耗节约28％，抗张指数增加5％。
实施例3：
将纸浆纤维溶于水中，添加表面活性剂预处理：长纤维KP漂白纸浆浓度为6％，pH＝7.2，温度25℃，表面活性剂用量0.15％，搅拌处理15min；表面活性剂为，羧甲基纤维素：阳离子淀粉：十二烷基苯磺酸钠＝1:1：0.2；将处理后浆料添加纤维素复合酶30IU/g，温度40℃，pH＝6.5，浆浓4.3％，处理30min；PFI磨浆至68°SR。纸浆能耗节约17％，抗张指数增加16％。
实施例4-8：
实施例2-8其处理磨浆过程同实施例1、2、3，所选的纸浆原料、预处理方式磨浆方式、生物酶的用量和种类，以及实施实例性能测试结果见表1。
表1节能增强磨浆的磨浆工艺和测试结果

性能测试结果见表1，从表1的实验结果可以看出，本发明一种复合预处理生产粘状纸浆的节能增强磨浆方法，采用超声波或者氢氧化钠或者表面活性剂的缺省组合预处理方式，为后续的生物酶处理提供了优异的物理和化学环境，赋予纸浆良好的磨浆性能和成纸抗张强度。
性能测试实验
性能测试1：生物酶活性
国际上对一个生物酶单位(IU)的定义是指每分钟产生1mmol产品所需的生物酶数量。按轻工部行业标准《QB2583-2005纤维素酶制剂》测定纤维素酶的酶活，按国家标准《GB/T23874-2009木聚糖酶活力测定方法》测定木聚糖酶的酶活。
锰过氧化物酶活性测定：以愈创木酚为底物，在锰过氧化物酶和Mn2+作用下，愈创木酚被氧化成四邻甲氧基连酚，在465nm处可以测定有色产物四邻甲氧基连酚的形成。反应条件为:琥珀酸钠缓冲液或乳酸钠缓冲液，pH4.0～4.5，0.2mmol/LMnSO4，0.1mmol/LH2O2，0.4mmol/L愈创木酚，测定波长为465nm。
漆酶活性的测定：ABTS(2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐)为底物测定漆酶酶活。反应条件为：0.5mmol/LABTS的0.1mmol/L醋酸钠缓冲液(pH5.0)2ml，加入1ml酶液后启动反应,测λ＝420nm处吸光度变化，ABTS化产物在420nm处的ε＝36000dm3M-1/cm，1个酶活力单位用每分钟1μmol的ABTS被转化所需的酶量。
性能测试2：打浆度
肖伯氏打浆度的测定，参见国家标准GB/T3332-1982。取相当于2g绝干浆的浆料，倒入测定量筒内，加入清水稀释至1000ml，用玻璃棒搅拌，沿逆时针方向转动手轮，置锥形盖于关闭位置。随之倒浆料于滤水筒中。启动手轮，提起锥形盖，通过铜网的过滤水，经由分离室分别由底孔和侧流管流出。待侧流管停止滴水后，即可从专用量筒上读出打浆度值。
性能测试3：节约能耗

其中，A，代表经过预处理的纸浆纤维，酶辅助PFI磨浆至70±2°SR的电耗，kw·h，B，代表未经预处理的空白纸浆纤维PFI磨浆至70±2°SR的电耗，kw·h；
性能测试4：抗张指数
抗张指数采用抗张强度仪测定，按照国家标准GB/T453-1989。
相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：通过纸浆纤维的复合预处理，改善纸浆纤维的物理形态和化学结构，为后续的生物酶处理提供了优异的物理和化学环境，克服了生物酶辅助磨浆工艺中的处理时间长、理化环境苛刻的限制，实现了节能磨浆和成纸物理性能提高的双重提高，生物酶处理时间短，可应用于粘状纸浆的连续磨浆生产，生产的纸浆可应用于薄页纸、防油纸、电容器纸、卷烟纸、拷贝纸、钞票纸、防伪纸、护照纸等工业用纸中。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。