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利用废纸作为原料生产薄页包装纸,虽可保护我国的森林资源,但化学法脱墨的生产成本和水污染负荷仍然较高。利用酶法脱墨技术不仅可减少化学药品的用量,降低废水污染负荷,改善纸浆性能。因此,本论文采用生物酶技术,对办公废纸和漂白硫酸盐针叶木浆进行酶法脱墨和酶促打浆,然后将两者混配,制得适合高速纸机抄造薄页包装纸要求的纸料。首先对脂肪酶和纤维素酶法脱墨技术的工艺进行了优化,并利用XPS、扫描电镜、纤维分析仪等分析手段对生物酶脱墨机理进行探讨;其次,对针叶木漂白硫酸盐酶促浆打浆工艺进行优化,基于打浆转数和酶用量建立预测浆料打浆度的经验模型;然后通过纤维质量分析仪、扫描电镜及利用X-射线衍射仪分析酶促打浆机理;最终,研究了硫酸盐木浆和脱墨浆的配比对成纸性能的影响。研究了脂肪酶和纤维素酶对办公废纸脱墨效果的影响,脂肪酶脱墨的优化工艺条件为:酶用量30U·g-1(o.d.浆料),酶处理时间15min,酶处理浓度9%,碎浆时间8min,pH77.5,酶处理温度5055oC,乳化剂用量0.05%;此时脱墨浆的尘埃度为12.33mm2·m-2。办公废纸纤维素酶脱墨的优化工艺为:酶用量1.2U·g-1(o.d.浆料),酶处理时间15min,酶处理浓度9%,碎浆时间8min,pH4.5-5,温度5560oC,乳化剂用量0.05%;此时脱墨浆的尘埃度达到10.40mm2·m-2,脂肪酶脱墨浆和纤维素酶脱墨浆过氧化氢漂后白度分别达到85.60%ISO和83.95%ISO。对比酶法处理前后浆料上油墨粒子大小后发现,无论是脂肪酶还是纤维素酶脱墨,其油墨粒子在数量和面积上均比未经酶法处理的对照浆少。由环境扫描电镜(ESEM)表征结果可知,浆料纤维在脂肪酶和纤维素酶脱墨处理后,其表面变得光滑、洁净,同时纤维素酶处理浆料还观察到丝状的微细纤维。脱墨浆纤维性能分析检测结果表明,与对照浆相比,脂肪酶脱墨浆纤维的数均长度和重均长度基本不变,宽度均略微降低。而纤维素酶脱墨浆纤维的数均长度、重均长度和宽度均略微降低。由XPS分析得知,经脂肪酶和纤维素酶脱墨后,浆料的O/C变大,证实浆料中油墨(主要由C元素组成)明显减少。采用单因素方法研究了打浆酶对促进漂白硫酸盐浆打浆效果的影响,酶促打浆的优化工艺条件为:酶用量0.06U·g-1(o.d.浆料),酶预处理温度60℃,酶处理时间30min,pH5,打浆转数7500r,打浆浓度10%。在最优条件下所得浆料的打浆度为57.0°SR,打浆后浆料抄造所得纸张的抗张和撕裂指数分别为85.13N·m·g-1和9.41mN·m2·g-1。对于未经和经过酶处理的浆料而言,在不同打浆程度下,纸张的物理强度仅与打浆度有关,其是独立于前处理方式和条件的变量。从而证实,酶促打浆的本质作用不在于提高纸张的物理强度性能,而在于达到相同纸张物理强度性能时降低打浆能耗。为分析酶处理工艺与降低打浆能耗的定量数学关系,实验中先固定其它因素,分别分析打浆转数和酶用量与打浆度的两种对应关系后,基于这两种影响因素的浆料打浆度经验预测模型可建立为:y (x1)(y AeR0x20);经等式变换,可得不同前处理条件下打浆转数与打浆度的控制模型为: x1y1[y AeR0x2]。基于此控制等式,可以明显发现,达到相同打浆度时,酶处理可显著减少打浆转数(即降低打浆能耗);例如,0.10U·g-1(o.d.浆料)酶用量时,达到45°SR打浆度,打浆转数可降低10%左右。此外,通过ESEM观察打浆前后浆料的表面微观特性后可知,打浆酶处理之后,纤维表面出现碎片和细小组分,同时纤维表面出现孔洞和裂纹,说明该打浆酶的确可轻微切断或改善纤维表面性能。在相同的打浆条件下,经过打浆酶处理,打浆后浆料的Zeta电位值增大,保水值上升了6.4个百分点。纤维质量分析结果证明,经打浆酶处理的浆料,纤维的数均长度和重均长度均有所增加,纤维宽度和细小纤维含量有所下降,而纤维的平均扭结率有所增加。由XRD分析结果得知,纤维素的结晶度未发生显著变化。在漂白硫酸盐针叶木浆与脱墨浆配比为80:20时,成纸紧度为0.65g·cm-3撕裂指数为7.4mN·m2·g-1,裂断长为5.5km,白度为85.80%ISO,成纸中油墨大小在0.3mm21.0mm2的范围内个数为0个/m2。