專利名稱：一種使用蛋白酶的造紙制漿方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種造紙制漿方法，尤其是涉及一種使用蛋白酶的造紙制漿方法。
二背景技術(shù)：
目前的造紙制漿采用的方法，在造紙?jiān)险糁髸r(shí)通常加入酸或堿，伴隨高溫、高壓
蒸煮，導(dǎo)致造紙廢液中含有大量的難以回收、污染環(huán)境的酸、堿、鹽和木質(zhì)素。 用白腐菌那樣的微生物和能夠降解木質(zhì)素的酶降解木質(zhì)素以及用纖維素酶實(shí)施
的生物制漿技術(shù)效果差，成本高，難以推廣實(shí)施。 用多種酶，例如纖維素酶、蛋白酶和漆酶及果膠酶等聯(lián)合預(yù)處理造紙?jiān)铣杀靖撸?各種酶之間存在相互作用，例如蛋白酶可以水解其它本質(zhì)為蛋白質(zhì)的酶，各種酶的催化所 需條件也各不相同。 人們誤認(rèn)為生物質(zhì)、例如秸稈中的蛋白質(zhì)含量極少，揣測(cè)這些蛋白質(zhì)在制漿過程 中受到高壓、高溫處理時(shí)會(huì)分解，不會(huì)對(duì)木質(zhì)素、纖維素和半纖維素之間的交聯(lián)產(chǎn)生多大影 響。產(chǎn)生這一錯(cuò)覺的原因在于目前對(duì)生物質(zhì)中木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)、對(duì)木質(zhì)素、纖維素和半纖維素 之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系認(rèn)識(shí)不清。 面對(duì)造紙制漿的廢水污染，治理的措施之一在于減少酸、堿添加量。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述背景技術(shù)中的不足之處，提供一種使用蛋白酶的造紙制漿方 法，其采用蛋白酶減少已經(jīng)廣泛使用的堿、酸和鹽，有效治理造紙制漿的廢水污染。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為 —種使用蛋白酶的造紙制漿方法，其特征在于包括以下步驟將作物秸稈剪切、 除雜、水洗、煮沸滅菌、降至室溫，調(diào)節(jié)酸堿度，加入蛋白酶，保溫酶解，然后進(jìn)入后續(xù)制漿工 序。 上述蛋白酶包括酸性蛋白酶、堿性蛋白酶或膠原蛋白酶。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和效果如下 1、本發(fā)明添加蛋白酶除去秸稈中的蛋白質(zhì)，促使木質(zhì)素、纖維素和半纖維素彼此 分離。 2、本發(fā)明產(chǎn)生的廢水少，減少了人為添加的、而后成為廢液殘留物的酸、堿和鹽。
四具體實(shí)施例方式
本發(fā)明造紙制漿方法采用蛋白酶，蛋白酶包括酸性蛋白酶、堿性蛋白酶、膠原蛋白 酶或其它蛋白酶。蛋白酶的使用量范圍可以是O. 1%_100% (重量百分比)，和纖維素酶、 漆酶和果膠酶相比較，多數(shù)蛋白酶來源廣，價(jià)格低廉。生產(chǎn)工藝包括經(jīng)過粉碎的農(nóng)作物秸 稈、木材，除去塵土、泥沙和金屬、塑料等異物，然后加入到容器煮沸滅菌，降至室溫后加入 蛋白酶，在最適溫度、酸堿度下水解，然后進(jìn)入其它造紙制漿工序。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于首先用蛋白酶水解造紙?jiān)现械牡鞍踪|(zhì)，促進(jìn)木質(zhì)素、纖維素 和半纖維素彼此分離，從而減少了隨后蒸煮工藝所需的酸堿用量，因此較少了制漿廢水污 染。 本發(fā)明的原理是，秸稈、木材中的變性蛋白質(zhì)是木質(zhì)素、纖維素和半纖維素之間的 交聯(lián)物。例如叫做擴(kuò)張蛋白的蛋白質(zhì)，其氨基酸序列中富含羥脯氨酸，屬于糖蛋白類。例如 一種叫做富含甘氨酸的蛋白質(zhì)(glycine richprotein，GRP)，50X左右的氨基酸是甘氨酸， 其結(jié)構(gòu)類似于動(dòng)物膠原蛋白，在未變性時(shí)促進(jìn)纖維素酶水解纖維素，而變性后和膠原蛋白 一樣具有很強(qiáng)的柔韌性，反而阻止纖維素酶水解纖維素，而且粘附在木質(zhì)素、纖維素和半纖 維素之間，阻止它們彼此分離。所以首先通過蛋白酶除去這些蛋白質(zhì)會(huì)促進(jìn)木質(zhì)素、纖維素 和半纖維素之間的分離，也可簡(jiǎn)化制漿后的漂洗。
實(shí)施例 將小麥秸稈粉碎成l-2cm大小，除去粉塵、異物。放入到能加熱和保溫的容器中煮 沸并強(qiáng)力攪拌揉搓，以此破壞表面蠟層，然后降至室溫，調(diào)節(jié)pH為4-5，加入酸性蛋白酶(酶 活50000U/g，添加量為50mg/g秸稈)至浸潤(rùn)，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?(TC保溫48小時(shí)。過濾除 去濾液，濾液可用于第二次酶解，隨后工藝同一般制漿技術(shù)，例如加入適量酸、堿。
權(quán)利要求
一種使用蛋白酶的造紙制漿方法，其特征在于包括以下步驟將作物秸稈剪切、除雜、水洗、煮沸滅菌、降至室溫，調(diào)節(jié)酸堿度，加入蛋白酶，保溫酶解，然后進(jìn)入后續(xù)制漿工序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)預(yù)處理方法，其特征在于蛋白酶包括酸性蛋白 酶、堿性蛋白酶或膠原蛋白酶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用蛋白酶的造紙制漿方法，其采用蛋白酶減少已經(jīng)廣泛使用的堿、酸和鹽，有效治理造紙制漿的廢水污染。本發(fā)明包括以下步驟將作物秸稈剪切、除雜、水洗、煮沸滅菌、降至室溫，調(diào)節(jié)酸堿度，加入蛋白酶，保溫酶解，然后進(jìn)入后續(xù)制漿工序。蛋白酶包括酸性蛋白酶、堿性蛋白酶、膠原蛋白酶或其它蛋白酶。
文檔編號(hào)D21C3/00GK101787655SQ20101001360
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者王聯(lián)結(jié) 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)