[01467551]造纸过程中废纸纤维品质提升的关键技术研发与应用

该项目属于轻工技术领域，主要用于延缓废纸纤维在造纸过程中的性能衰变，提升废纸纤维造纸的成纸品质，项目已取得良好的应用成果。项目解决了废纸回用于造纸生产时纤维品质提升的关键技术问题，具有工艺控制方便、节能等优点，主要包括四项发明点：提出基于高强剪切力场的高浓碎浆及中高浓渐开式梯形磨片磨浆新方法，降低废纸纤维细胞壁孔隙结构的不可逆关闭程度，减弱制浆对废纸纤维的破坏。提出了高低温分段变温纸页干燥新工艺，在基原纤维还没有形成更大的原纤聚集束之前控制纸页进入低温干燥区，降低干燥过程中纤维共结晶的发生，提高纤维的柔韧性和强度。研发了中碱双回路-复配生物酶废纸选脱墨新工艺，通过中性条件下碱性脂肪酶和中性脱墨剂的协同作用脱除水性苯胺油墨，有效实现油墨的脱除，通过碱性脱墨中的碱液溶胀纤维素，打开纤维不可逆氢键和结晶区，使纤维表面暴露更多的游离羟基，提高废纸纤维间结合性能和润胀性能。研发了废纸纤维的改性漆酶/组氨酸嫁接羧基的新技术，将L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐接枝到漆酶羧基上，使漆酶天然构象产生一定的刚性，不易伸展、失活，通过改性漆酶的电子传递将羧基嫁接到纤维表面提高纤维的润胀性能和柔韧性，进而提高成纸强度。项目成果已获授权国家发明专利7项、授权国家实用新型专利4项。发表论文43篇，其中在《Cellouse》、《Bioresouse Technology》、《Carbohydrate Polymers》等造纸类国际主流SCI期刊发表论文17篇(在JCR一区《Bioresource Technology》连载4篇)，系列成果得到国际同行高度评价，引用的国际科研机构有三十多个。出版专著《造纸纤维性能衰变抑制原理与技术》（2014年，广东科技出版社，广东省优秀科技专著出版基金资助），牵头形成广东地方标准1项：生物酶脱墨剂（dB44/T 856-2011）。成果与国内外现有技术相比，中高浓制浆新技术使废纸造纸成纸抗张指数提高30.1%、裂断长提高29.5%、吨浆节电约13.0%；高低温分段变温纸页干燥新工艺使成纸耐破指数提高30.6%、抗张指数提高24.0%、断裂长提高23.8%，吨纸节电约20%；中碱双回路浮选脱墨使成纸撕裂指数提高3.6%、裂断长提高27.5%、白度提高4.4%ISO；改性漆酶/组氨酸的生物处理方法使成纸抗张指数提高39.9%，断裂长提高39.7%。在2012年广东省科技厅组织的科技成果鉴定会上专家一致认为“该技术达到国际先进水平”。项目成果提高了中国造纸行业使用废纸造纸的技术水平，缓解了制浆造纸对原生植物纤维的需求，对于实现中国造纸工业的绿色可持续发展具有重要意义。已在广东、浙江、山东、河南、福建等省的造纸企业应用，通过提升纤维品质、节电、节约造纸纤维等创直接经济效益1.89亿元/年。