机械浆溶解与胶体物质的生物酶控制

来源 :齐鲁工业大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:llizhixiong
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温和预处理和盘磨化学处理的碱性过氧化氢机械浆(P-RC APMP)是在碱性过氧化氢机械浆(APMP)的基础上发展起来的一种高得率浆(HYP),具有能耗低、得率高、污染负荷少、纸浆强度好,能在制浆的同时完成纸浆的漂白,节省设备投资的特点,因而近些年P-RC APMP发展比较迅速,成为制浆造纸行业重要高得率浆种。与漂白化学浆相比,P-RC APMP中含有较多的溶解与胶体物质(DCS),主要来源于原材料中亲脂性抽出物和一些糖类物质,如脂肪酸、树脂酸、甘油酯类等,此类物质由于表面带有阴离子基团,以DCS的形式滞留在浆料系统里,影响造纸湿部化学。针对以上问题,本论文以杨木碱性过氧化氢机械浆中溶解与胶体物质为研究对象,采用生物酶法处理溶解与胶体物质,以期解决阴离子垃圾问题,减少P-RC APMP系统中DCS的不利影响。首先,对速生杨木P-RC APMP浆中溶解与胶体物质的物化特性及组成成分进行分析检测。结果表明:DCS的电导率、阳电荷需求量和Zeta电位主要取决于溶解物质(DS)。DCS的CODcr值较高,而DS的CODcr值较低。DS固含量为DCS总固含量的54.4%。DCS中含有大量金属离子,其中Na+含量最高,其次是K+、Ca2+和Al3+。DCS灰分含量为14.9%。DCS中MTBE抽出物成分多而杂,仅酸和酯类等物质多达10余种,其中棕榈酸含量高达5.372 mg/L。DCS中主要碳水化合物为甘露糖、半乳糖和葡萄糖,其中葡萄糖含量较高。其次,采用脂肪酶、漆酶和果胶酶分别处理P-RC APMP中DCS,优化工艺参数,分析酶处理前后DCS的物化特性及组成成分的变化。结果表明:脂肪酶可以降低P-RC APMP的DCS水中酯类物质含量,脂肪酶处理较佳工艺条件为酶用量50U/L、温度30-40℃、pH值7-8和处理3 h。漆酶可以降低P-RC APMP的DCS水中木素类物质含量和酯类物质含量,但漆酶降低酯类物质含量效果不如脂肪酶,漆酶处理较佳工艺条件为漆酶用量100 U/L、温度40°C、pH值7.5和处理时间3 h,此条件下漆酶处理效果较理想。果胶酶可以分解DCS中的果胶酸,经过果胶酶处理后,DCS中阳电荷需要量降低,有效减少了P-RC APMP浆中阴离子垃圾。在酶用量150U/L、温度45°C和pH值4.5条件下处理2 h,果胶酶处理效果达到最佳。当酶用量150U/L、温度30-40°C、pH值7-8和处理3 h,脂肪酶的作用效果较好。三种生物酶处理DCS后,DCS的电导率、阳离子电荷需求量和木素含量均有不同程度的变化,其中果胶酶处理效果较好。
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