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随着全世界范围内人们对环保意识的不断增强,许多传统的高污染行业清洁生产的呼声越来越大,而生物技术的日新月异将使这一切变为可能。生物酶作为一种高效、专一、绿色、环保的催化剂,将会在各个领域扮演更为重要的角色。本文分别探讨了生物酶与表面活性剂配合用于废纸脱墨和皮革脱脂两方面的内容。
本文以合成马来酸酐磺酸盐类阴离子表面活性剂为起点,通过与非离子型表面活性剂按不同比例复配优化出与生物酶配合使用的脱墨、脱脂用表面活性剂,再通过探讨生物酶脱墨脱脂所需的不同参数对脱墨效果的影响,进而确定生物酶用于废纸脱墨和皮革脱脂的最佳工艺条件。
研究结果表明:
(1)马来酸酐壬基酚聚氧乙烯醚单酯磺酸钠的红外光谱图中出现了酯羰基的伸缩振动吸收峰,明显的双键吸收峰,不饱和羧基的C-O特征吸收峰,说明壬基酚聚氧乙烯醚上的羟基与马来酸酐进行了酯化反应;并出现磺酸基的特征吸收峰,说明马来酸酐壬基酚聚氧乙烯醚单酯发生了磺化反应,得到目标产物。
(2)经过比较马来酸酐磺酸盐阴离子表面活性剂和AEO-9、聚醚L64按照2∶2∶1复配后效果较为理想,能够形成稳定的分散体系,各表面活性剂的协同脱墨作用得到充分发挥,对纸纤维有很好的渗透性,对油墨离子有很好的捕集作用,起到良好的脱墨效果。
(3)纤维素酶脱墨carezyme4500L的最佳工艺条件为:最佳酶用量为15U/g绝干浆,最适pH值为8,温度为45℃-50℃,碎浆浓度5-10%,反应时间45min。在此条件下与表面活性剂协同脱墨,白度值比空白样提高15%ISO以上,尘埃度下降190mm2.m-2以上。向纤维素酶体系加入脂肪酶丽派(lipex)100L时,能够发挥协同脱墨作用,进一步提升脱墨效果,最佳酶用量为1U/g绝干浆。在整个酶脱墨过程中,脱墨浆的物理强度并没有出现明显的削弱。
(4)当脱墨浆用过氧化氢漂白时,加入活化剂TAED,可进一步提高纸张的白度。当过氧化氢用量3%、浆浓5%、漂白温度60℃、漂白时间60min时,TEAD用量为1%效果较为理想,白度值提高3%ISO以上。
(5)绵羊皮脱脂所选用的表面活性剂为马来酸酐壬基酚聚氧乙烯单酯磺酸钠,阴离子型;脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、渗透剂JFC,非离子型。采用的复配比例为1∶1∶2。
(6)脂肪酶greasex ultra与表面活性剂复配脱脂时的最佳工艺条件为pH值为9,温度35℃,脱墨时间为90min,其中先加入脂肪酶greasexultra45min,再加入表面活性剂,脂肪酶greasex ultra的用量为绝干皮的0.5%,表面活性剂的加入量为绝干皮的1-2%。在此种工艺条件下,油脂的去除率超过50%。