废纸的再生利用已成为解决造纸行业原料短缺的重要途径。废纸再生的关键是必须有效地去除各类印刷在纸上的油墨,用化学方法脱墨白度低、滤水性差、适应性差、化学药品使用量大、环境负荷大。而生物脱墨可以解决上述的一系列问题,不同的废纸可选用不同生物酶,可以用一种酶,也可以用几种酶。对废旧新闻纸,可选用纤维素酶脱墨,也可用纤维素酶和聚木糖酶脱墨;其作用机理为剪切纤维素表面的细小纤维,改变纤维分子的侧链结构,剥离表面油墨。所用的酶有酸性酶、中性酶和碱性酶。
一般的工艺过程为:碎浆→酶脱墨→酶失活→浮选。
酶脱墨的工艺参数为:pH值5.0,酶用量1.0IU/g(绝干浆),50℃×30 min,酶失活100℃×50min,不同的研究人员工艺略有不同。
与化学脱墨法相比,废报纸酶脱墨疏解时间短、耗能少、脱墨浆易于漂白、纸浆白度高。
现在发行的报纸有许多版面是彩色胶印的,特别是广告版面。这些彩色胶印报纸的油墨中含有大量的颜料填充剂、干燥剂等成分,印刷密度高,用常规的化学法脱墨难以达到理想的脱墨效果和成浆质量,并对环境造成较为严重的污染,而用纤维素酶和淀粉酶的混合酶液对形色印刷废报纸进行脱墨处理,得到理想的脱墨效果。其脱墨工艺流程为:ONP(彩色胶印废报纸)→碎浆→酶处理(30min 50℃,浆质量分数为6%,pH值为7.5) →浮选。也有直接用白腐菌直接脱墨的。
对混合办公废纸,特别是非接触印刷的办公废纸,包括静电复印纸和激光打印纸、照相打印纸,常用淀粉作为表面施胶剂或湿部添加剂。因此,单用纤维素酶或半纤维素酶,不能取得很好的脱墨效果,这时考虑纤维素酶与淀粉酶混合,可以取得较好的脱墨效果。有关这方面的报道比较多,一般工艺过程为:碎浆→酶处理→浮选→洗涤。
不同的办公废纸工艺会略有调整。实验结果表明,淀粉酶辅助脱墨可使脱墨率提高25%一30%,可省去第二段浮选,因而提高纤维回收率,用水量减少,节省设备投资,减少污泥及处理费用。
随着环境保护和印刷质量要求的提高,植物油基印刷油易迅速发展,与矿物油基油墨相比,植物油基油墨可降解和再生,符合环境要求,用这类油墨印刷的废纸,可以用脂肪酶来脱墨,可以取得很好的脱墨效果。
一般工艺流程为:碎浆→脂肪酶处理(0.1一5.0U/g绝干浆)→浮选。浆质量分数一般为7.5%,在合适的pH值和温度下酶处理,再行浮选。
废纸酶脱墨是20世纪90年代发展起来的一种新型脱墨方法,与化学脱墨法相比具有明显优势:降能耗、减污染、脱墨浆的物理强度好、白度高、尘埃度低、油墨残留少、滤水性好。经实验室和工业化生产证实,是一种对环境无污染、效果好、经济可行的脱墨方法。