一种用于评价制浆造纸系统净化酶应用效果的方法与流程

本发明属于制浆造纸，特别涉及一种用于评价制浆造纸系统净化酶应用效果的方法。

背景技术：

1、造纸业是具有战略意义的基础原材料产业，推动国民经济与社会发展。随着经济的高速增长，我国造纸工业迅猛发展，已成为全球最大生产国，预计到2035年，其需求量将达1.9亿吨。造纸业的主要原料为木材，但现有木材资源较为短缺，因此健全废纸资源回收利用网络、提高废纸回收再利用率，可大幅度减少对原生木材的使用以及生态环境污染，契合我国“十四五”规划中“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”的明确要求，具备较好的经济效益、社会效益与环境效益。

2、然而，在废纸回收再利用过程中，残余油墨、胶黏剂以及装订粘合书籍的热熔物等胶黏物因其成分多为疏水性较强的多侧链聚酯衍生物，易沉积黏结在新生纸及生产设备表面，严重降低纸张产量和质量、阻碍机器正常运行、缩短仪器使用寿命。

3、目前，造纸企业为了减少这种危害，普遍使用名为“系统净化酶”的药品，该药品主要成为是生物酶，用以分解废纸浆中的有害物质，达到系统净化的目的。但目前企业使用该药品之前，均没有一种系统的评价方法来判断其应用效果如何，只能直接投放到大生产中，再从大生产中表现出的现象对其进行评价。该评价方法有一个非常大的缺点是不同的酶对不同的生产系统、不同的生产原料、运行时间的周期长短等都有不同的表现，并且从药品的投入到产品的产出，这个周期比较长，如果达不到理想的效果将造成大面积停机及大量不合格品的产生，造成巨大损失。

4、因此能否提供一种先期评价制浆造纸系统净化酶应用效果的方法，对系统净化酶的效果进行早期评价，成为本领域需要填补的技术空白。

技术实现思路

1、本发明针对上述技术存在的问题，提供了一种用于评价制浆造纸系统净化酶应用效果的方法，通过对脱墨浆内胶粘物的含量检测、针对标准底物处理后透光率测试、抄纸机刮刀粘附物粘性测试和对纤维的降解检测四项作为评价标准，综合评价系统净化酶的应用效果，采用这种先期评价方法，全方位的对系统净化酶的使用效果进行评价，其数据共同表征系统净化酶的应用效果，确保系统净化酶能够达到理想目标后再投入大生产中，减少盲目投放可能造成的损失。

2、发明人经过研究后发现，由于胶黏物在废纸制浆的前期是与纸浆纤维共同存在的，甚至与纤维结合在一起，制浆初期一部分较大的胶黏物可以通过机械筛选的办法去除；在制浆后段及抄纸过程中，胶黏物会粘附在机械设备上产生运行障碍，也包括残留在纸页上形成大尘埃点，产生不合格产品，为了减少残留的纸浆中的胶黏物产生危害，就需要从减少胶黏物的数量、减小胶黏物的颗粒粒径、降低胶黏物的粘性方面着手，而这些过程都需要系统净化酶的参与，并发生作用协助完成上述任务，因此针对上述效果，发明人最终获得了相应的评价方法，具体方案如下：

3、一种用于评价制浆造纸系统净化酶应用效果的方法，包括对脱墨浆内胶粘物的含量检测、针对标准底物处理后透光率测试、抄纸机刮刀粘附物粘性测试以及对纤维的降解检测，其中对脱墨浆内胶粘物的含量检测包括如下步骤：

4、1.1浆料准备：从车间脱墨浆塔取一定量的浆料检测浓度，备用；

5、1.2待测系统净化酶试剂准备：将待测系统净化酶用水稀释成0.1wt％的浓度，备用，

6、1.3从1.1试样中分别称取相当于10g绝干浆料若干份于反应袋中，按每吨绝干浆0.1-2.0kg的用量分别加入上述制备好的待测试剂，在ph＝6.5-8范围内、40-60℃，反应1-2h，反应完成后进行筛分；同时做空白试样；筛分设备为pulmac筛分仪，筛板缝宽0.15mm或0.10mm；

7、1.4筛分结束后，将筛渣抽滤留着在黑色滤纸上，然后在滤纸上面盖一张防粘纸烘干；

8、1.5将烘干后的滤纸浸入黑色水性墨水中，使附着在滤纸上面的纤维也染成黑色；

9、1.6将染色后的滤纸有纤维的一面朝上，盖上防粘纸，干燥至墨水烘干；

10、1.7将烘干后的滤纸取出，有纤维的一面朝上，在该表面均匀涂上一层铝粉，然后盖上防粘纸烘干；

11、1.8取出烘干后的滤纸，用软毛刷轻轻扫掉表面的铝粉，然后用扫描仪进行扫描；

12、1.9用ver ity ia master-screen图像分析软件对扫描的图像进行分析，报告胶黏物含量的检测结果。

13、结果判定标准为大胶黏物含量越少、胶黏物数量越少、胶黏物平均大小越小，就说明试剂处理的效果越好。

14、2、标准底物透光率测试步骤如下：

15、2.1取pa热熔胶膜、pes热熔胶膜、eva热熔胶膜、tpu热熔胶膜、eaa热熔胶膜中的一种或几种，冷冻后破碎，用100目细筛筛除粗大颗粒；

16、同时将待测系统净化酶用水稀释成0.1wt％的浓度，备用；

17、之所以采用上述各种热熔胶作为底物，是由于现有各种废纸中采用的热熔胶来源不同，分布也不均一，为了达到最佳的测试效果，发明人采用上述标准热熔胶作为底物；

18、2.2取2.1制备的底物10-20g，置于三角瓶中，加入100-300ml去离子水，再按50-1000ppm的用量分别加入制备好的待测试剂，同时做空白试样；

19、2.3将三角瓶口密封，置于水浴锅中，温度40-60℃，反应时间1-2小时；

20、2.4反应完成后，取出三角瓶，过滤；

21、2.5滤渣烘干后称重，滤液检测透光率；

22、2.6透光率测条件：分光光度计，检测波长400-1000nm；

23、结果判定标准为透光率越低、残余质量越小，证明反应效果越好。原理在于：待测系统净化酶的主要作用机理是对胶黏物切断其中的某些化学键，使其失去粘性，同时把大分子分解成小分子。分解到足够小的时候，就可以分散中水体中形成微细胶黏物，这些微细胶黏物在水中是以胶体的形式存在，会导致水的透光率降低，因此这种微细胶黏物浓度越大，水的透光率越低，就证明被试剂分解的胶黏物越多，也就说明其作用效果越好。

24、3、抄纸机刮刀粘附物粘性的检测步骤如下：

25、3.1取抄纸机烘缸刮刀上粘附的胶粘物，以此为底物进行测试。

26、3.2按2.1-2.4的方法对3.1获得的底物进行预处理。

27、3.3将滤渣烘干水分，称取2g，均匀铺设在25.4*25.4的两张标准纸样之间，并放置在已预热250-300℃压烫板内压烫30-60秒，使胶粘物与标准纸样粘合在一起，其中标准纸样选用100g/m2白色牛卡纸；

28、3.4将3.3制备好的样品冷却至室温，利用层间结合强度仪检测结合强度；检测设备为tmi纸张层间结合强度检测仪；

29、结果判定标准为结合强度越小说明胶黏物的黏性越小，说明试剂的处理效果越好。这是由于待测系统净化酶的主要作用机理是对胶黏物切断其中的某些化学键，使其失去粘性，同时把大分子分解成小分子。让胶黏物失去粘性是整个处理过程最根本的目的，如果完全失去了粘性分解获得的小分子就相当于是纸浆中的一个普通杂质，不会有过多的危害；分解到足够小的目的有两个，一个是颗粒越小粘性越小，越不容易造成很大的危害，另一方面，将比较大的颗粒分解成小颗粒，有利用在油墨浮选工序被气泡带走，从而彻底从系统里除掉。

30、4、待测试剂对纤维的降解检测步骤如下：

31、4.1以化学漂白针叶木浆、化学漂白阔叶木浆、化学漂白竹浆中的一种或几种为标准底物；

32、4.2将4.1中的浆板用清水浸泡12小时以上，用标准纤维疏解器疏解8000-10000转，调整浓度2.5-5.0wt％，备用；

33、同时将待测系统净化酶用水稀释成0.1wt％的浓度，备用；

34、4.3从4.2制备好的试样中分别称取相当于10g绝干浆料若干份于反应袋中，按每吨绝干浆0.1-2.0kg的用量分别加入上述制备好的待测试剂，在40-60℃温度下反应1-2h，反应完成后进行纤维分析，同时做空白试样；

35、4.4检测设备为kajaan i fs300纤维分析仪，制样和检测方法按仪器要求执行，检测完成分析检测结果；

36、结果判定标准为纤维长度越小、细小纤维含量越多，说明待测试剂中对纤维具有降解作用的成分含量越高，在大生产中越容易造成纸张强度的下降、造成浆料的滤水性能下降，会造成产品质量下降、生产效率下降；因此应选择纤维长度大、细小纤维含量少的待测试剂。

37、综上所述，采用这种先期评价方法，全方位的对系统净化酶的使用效果进行评价，其数据共同表征系统净化酶的应用效果，确保系统净化酶能够达到理想目标后再投入大生产中，减少盲目投放可能造成的损失。