本發(fā)明屬于制漿造紙技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種制漿造紙生產(chǎn)中控制有機污染物沉積的組合物及造紙方法。

背景技術(shù)：

在紙張制造工業(yè)中，一個日益關(guān)注的領(lǐng)域是廢紙的回收和二次利用；然而，從廢紙或從用于處理廢紙的工藝物流中去除雜質(zhì)是能夠再利用廢紙的關(guān)鍵。在造紙過程中，有機污染物的沉積(又叫沉淀)對紙產(chǎn)品質(zhì)量和造紙生產(chǎn)效率都十分不利，這一問題最主要的兩個具體原因為樹脂沉積和膠粘物沉積。其中，樹脂沉積物的主要成分是天然存在于木材中并在制漿和造紙過程中釋放出來的；從物理學(xué)角度來說，“樹脂沉積物”通常由漿料中粘合劑材料(天然或人造的)的微觀粒子形成而累積在造紙紙張或制漿設(shè)備上。而“膠粘物沉淀”通常是來源于再生纖維的漿料中的微粒，其主要化學(xué)結(jié)構(gòu)特征是合成的膠水(adhesives)和熱熔膠(hot melts)等粘合劑，包括但不限于：熱熔融物、壓敏性粘合劑(PSA)、乳膠和粘合劑。

在過去，樹脂和膠粘物的沉積現(xiàn)象在不同系統(tǒng)中具有各自典型的體現(xiàn)，這是由于當時造紙幾乎只使用原生纖維或只使用再生纖維。為了控制這些彼此獨立的問題，通常會有截然不同的處理化學(xué)品和應(yīng)對策略。但是，近年來的趨勢是在所有系統(tǒng)中都逐漸使用再生纖維，因此在發(fā)生“樹脂沉積”的同時也會發(fā)生“膠粘物沉積”，造成膠粘物與樹脂共同沉積的有機污染物沉積問題。

這些沉積物很容易在儲漿池壁、造紙機箱、U-形箱、造紙機導(dǎo)線、濕壓機毛氈、烘缸毛氈、干燥罐和壓光機組件中找到。有機污染物沉積不但會存留在系統(tǒng)的金屬表面上，還會存留于塑料和合成表面上，對造紙生產(chǎn)造成不好的影響。例如在機器、毛毯、U-形箱箱和流漿箱部件上，不利于制漿或造紙，甚至影響運轉(zhuǎn)效率，降低生產(chǎn)能力等。如果有機污染物沉積在造紙系統(tǒng)中的加工設(shè)備上，沉積在稠度調(diào)節(jié)器和其它探測器械上的有機污染物會造成這些部件無法正常使用，導(dǎo)致系統(tǒng)操作困難。此外，有機物沉積會造成紙面孔洞、污物和其它紙病，這些缺陷會使紙的質(zhì)量下降，并無法用于后續(xù)工序，例如涂布、印染力日工或印刷。

雖然可以對造紙機進行停機清潔，但是我們并不希望發(fā)生這種停機清潔，因為這會造成生產(chǎn)率的相應(yīng)損失，而且當這些沉積物折斷并混入紙張中時，這些污染物的存在又會更一步造成紙張質(zhì)量的劣化。用于去除/控制膠粘物/污染物的機械方法包括分散、篩分和清潔。用分散將雜質(zhì)粉碎成越來越小的微粒，直到它們在最終產(chǎn)物中是看不見的。令人遺憾地，當產(chǎn)物卷繞時，即使“看不見的”雜質(zhì)的存在未能除去相鄰層的互粘，并且這些雜質(zhì)仍可顯著地削弱產(chǎn)物的總外觀。篩子和離心凈漿器也可用于從纖維流中除去膠粘物、樹脂和渣物，他們基于雜質(zhì)和篩網(wǎng)的孔或狹槽的尺寸和形狀差異，將纖維從雜質(zhì)中分離。然而，篩子不能除去小于篩孔或可足夠變形以通過篩孔的雜質(zhì)，這限制了篩子從雜質(zhì)中分離纖維的效果?；陔s質(zhì)和纖維的不同的比重，離心凈漿器將纖維從雜質(zhì)中分離。然而，當雜質(zhì)和纖維的相對密度相似時，分離效果不好。

粘性描述了雜質(zhì)的粘合性能，通過減少雜質(zhì)的粘性，可以明顯減少在工藝過程中雜質(zhì)粘附到造紙機金屬絲及其他表面的傾向。以前減少雜質(zhì)粘性的方法包括工藝物流的化學(xué)和機械處理。一些方法集中在使用可再漿化或可再生的粘合劑上。更多普遍的方法包括使用化學(xué)添加劑以改變雜質(zhì)或使雜質(zhì)去粘性。通常，所述化學(xué)添加劑包括硅酸鹽礦物如滑石和膨潤土，這些礦物和表面活性劑粘附在雜質(zhì)的表面，因此改變了粘性材料的表面性質(zhì)，從而減少粘性。然而，這些方法在脫粘性過程中使用礦物存在眾多缺點，包括用量大、當暴露于剪應(yīng)力時的效率損失，以及對其他操作和產(chǎn)物質(zhì)量可能有負面影響等。

美國專利US 3,992,249公布了使用含25-85％疏水性基團的陰離子型乙烯聚合物控制有機物沉積，其中疏水性基團包括苯乙烯、甲基苯乙烯、長鏈脂肪烷基等，陰離子基團包括丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯磺酸等。非離子聚合物防粘劑作為控制樹脂和膠粘物沉積的物質(zhì)是本領(lǐng)域公知的，其被用于控制在制漿和造紙系統(tǒng)中的樹脂和膠粘物的沉積。例如，美國專利US 4,871,424和US 4,886,575分別提出用乙烯醇-醋酸乙烯共聚物可以控制制漿和造紙系統(tǒng)中的樹脂和膠粘物沉積。在常規(guī)技術(shù)中，常使用DeTac(美國Hercules Inc.產(chǎn)品)來控制有機物沉積，但其存在的問題是效果差并且適用范圍窄，特別是對于脂肪酸皂類樹脂沉積基本無效果。

歐洲專利EP 0568229 Al中介紹用疏水改性的非離子締合型聚合物，例如疏水改性的羧乙基纖維素醚(HMHEC)，能防止制漿和造紙系統(tǒng)中有機污染物從紙漿中沉積。美國專利US 5,723,021和US 7,166,192公開了非離子型聚合物的乙烯醇-醋酸乙烯共聚物和HMHEC與陽離子型聚合物的組合。最近，美國專利US 8,048,268公開了用疏水改性氨基增稠劑(hydrophobically modified ethoxylated aminoplast thickener)控制有機物沉積問題。但是，這些方法均不能真正完全有效解決有機物沉積的問題，存在效果不佳的缺陷。

此外，己知酶可以有效地作為制漿和造紙系統(tǒng)中的污染物控制劑。其原理是：脂肪酶和酯酶是蛋白質(zhì)催化劑，它們可以促進樹脂組分中的甘油酯的水解，也可以與膠粘物反應(yīng)，以使其粘性降低、消除和/或抑制沉積。如美國專利US 5,176,796闡述了在用含機械紙漿制造紙張的過程中，利用脂肪酶將樹脂的主要成分，即非極性甘油三酯，水解為水溶性甘油和極性脂肪酸。美國專利US 5,507,952、US 5,356,800、US 6,471,826B2、US專利出版物20061 0048908號和國際專利出版物WO 02/095127 A2中報道了利用脂肪分解酶來水解含醋酸乙烯的聚合物，以減小污染物的粘性，所述污染物聚乙烯醇是典型的再生紙中的膠粘物污染物成分。

但是，單獨使用酶并不是控制制漿和造紙應(yīng)用中有機污染物的最佳方法。例如，眾所周知的一個問題就是，使用脂肪酶分解樹脂而生成的脂肪酸會和水中的金屬離子反應(yīng)生成的難溶性脂肪皂，導(dǎo)致沉積，而且在樹脂含量較高時，甚至比未經(jīng)脂肪酶處理的樹脂沉積更嚴重。脂肪皂化后的熔點比未轉(zhuǎn)化前樹脂的熔點更高，粘性更大，不溶于一般的有機溶劑，因此更難控制。為此，美國專利US 5,256,252和US 5,667,634中闡述了一種在制漿和造紙過程中控制樹脂沉積的方法，其包括組合使用脂肪酶和陽離子型聚合物，以降低纖維素漿料水相中的脂肪酸濃度。美國專利US 6,471,826 B2中公開了類似的方法，該方法組合使用至少一種酯酶和陽離子型聚合物來控制再生紙中的有機污染物。美國專利申請出版物2004/0194903 Al中公開了一種用于減少或防止污染物沉積的方法，該方法包括利用一種或多種酶和非酶的液體毛布調(diào)理劑，所述調(diào)理劑由一種或多種表面活性劑和/或一種或多種陰離子型或陽離子型分散劑或聚合物構(gòu)成。

美國專利申請出版物2006/0048908 Al中公開了一種提高對造紙過程中的粘合劑和粘性污染物的去除或控制的方法，其包括組合使用一種或多種酶與一種或多種吸收劑或吸附劑。所述吸收劑或吸附劑選自天然或合成的無機和有機顆粒，其包括交聯(lián)的陽離子、陰離子或非離子有機微粒。

但是，現(xiàn)有生物酶處理有機污染物和降低粘性的技術(shù)由于生物酶的選擇性，其有效性之局限于某一種或某一類粘性材料。而造紙漿料中的粘性物質(zhì)的種類多，其組成變化大，因此，目前的生物酶對膠粘物控制的效果不理想。

總之，到目前為止，還沒有一種真正完全有效解決有機物沉積問題的方法。而造紙工業(yè)非?？释玫揭环N經(jīng)濟有效的技術(shù)來解決有機物沉積這個困擾造紙生產(chǎn)多年的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，本發(fā)明提供一種制漿造紙生產(chǎn)中控制有機污染物沉積的組合物。

解決上述技術(shù)問題的具體技術(shù)方案如下：

一種制漿造紙生產(chǎn)中控制有機污染物沉積的組合物，所述組合物的有效成分包括以下組分：

i)具有過氧水解功能的生物酶，所述生物酶為過水解酶(perhydrolases)；

ii)過氧化氫和/或能夠產(chǎn)生過氧化氫的前驅(qū)物(hydrogen peroxide precursors)；

所述組合物中i)和ii)的重量份比為1:0.1-200。

在其中一些實施例中，i)中所述過水解酶為一種或多種過水解酶，所述過水解酶包括：作用于酯鍵的羧酸酯水解酶、硫酯水解酶、磷酸單酯水解酶或磷酸二酯水解酶，作用于醚鍵的硫醚水解酶和作用于肽鍵的多肽水解酶。

在其中一些實施例中，所述多肽水解酶為α-氨基-酰基-肽水解酶、肽基-氨基酸水解酶、?；?氨基酸水解酶、二肽基水解酶或肽基-肽水解酶中的至少一種。

在其中一些實施例中，i)中所述過水解酶為醋酸酯類水解酶和肽基-肽水解酶。

在其中一些實施例中，ii)中所述能夠產(chǎn)生過氧化氫的前驅(qū)物為能通過化學(xué)反應(yīng)或酶學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生過氧化氫的化合物；所述酶學(xué)反應(yīng)是能通過氧化酶催化的氧化酶底物和氧氣或空氣產(chǎn)生過氧化氫的反應(yīng)。

在其中一些實施例中，所述氧化酶為葡萄糖氧化酶、單胺氧化酶、黃原酸氧化酶、尿酸氧化酶、草酸氧化酶、半乳酸氧化酶、纖維素氧化酶、多酚氧化酶、脂肪醇氧化酶或脂肪醛氧化酶中的至少一種。

在其中一些實施例中，所述氧化酶為葡萄糖氧化酶、單胺氧化酶或酚氧化酶中的至少一種。

在其中一些實施例中，所述組合物中i)和ii)的重量份比為1:0.1-30。

在其中一些實施例中，所述組合物中i)和ii)的重量份比為1:0.1-20。

在其中一些實施例中，所述組合物中i)和ii)的重量份比為1:0.1-10。

在其中一些實施例中，所述組合物中i)和ii)的重量份比為1:0.1-5。

在其中一些實施例中，所述組合物中i)和ii)的重量份比為1:0.5-5。

在其中一些實施例中，所述組合物中i)和ii)的重量份比為1:1-2。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種用上述組合物控制有機污染物沉積的造紙方法，包括如下步驟：

(1)形成含水的纖維素造紙漿料A；

(2)將上述組合物添加到步驟(1)所述的纖維素造紙漿料A中進行反應(yīng)，得造紙漿料B；

(3)將步驟(2)所述的造紙漿料B送上網(wǎng)，濾水，固體組分形成紙頁；

(4)將步驟(3)得到的紙頁經(jīng)過壓榨和干燥，得到紙產(chǎn)品。

在其中一些實施例中，步驟(2)中所述組合物的添加量為每噸干漿料0.01-20kg。

在其中一些實施例中，步驟(2)中所述組合物的添加量為每噸干漿料0.10-11kg。

在其中一些實施例中，步驟(2)中所述組合物的添加量為每噸干漿料0.4-5.5kg。

在其中一些實施例中，步驟(2)所述反應(yīng)的溫度為10-80℃，時間為5-600min，pH為3-10。

在其中一些實施例中，步驟(2)所述反應(yīng)的溫度為20-80℃，時間為20-300min。

在其中一些實施例中，步驟(2)所述反應(yīng)的溫度為45-65℃，時間為50-150min。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述組合物在制漿造紙生產(chǎn)中控制有機污染物沉積中的應(yīng)用。

本發(fā)明所述的一種制漿造紙生產(chǎn)中控制有機污染物沉積的組合物及造紙方法具有以下優(yōu)點和有益效果：

本發(fā)明經(jīng)發(fā)明人的大量實驗，得出由特定比例的過氧水解酶和過氧化氫和/或能夠產(chǎn)生過氧化氫的前驅(qū)物組成的組合物，可顯著控制制漿造紙生產(chǎn)中有機污染物沉積，特別是粘性物質(zhì)的沉積，并確定了該組合物中各組分的最佳配比，及該組合物在制漿造紙生產(chǎn)中的最佳添加量，采用該組合物處理紙漿原料，由于其可與紙漿中的有機污染物(尤其是粘性物質(zhì)，包括油墨)發(fā)生氧化水解反應(yīng)，從而改變了紙漿中有機污染物的理化性質(zhì)，降低有機污染物的粘性，使得這類物質(zhì)在制漿過程中更易被分離和去除，從而預(yù)防、減少、去除、甚至消除紙漿造紙系統(tǒng)中有機污染物(尤其是粘性物質(zhì))沉積問題，減少有機污染物對造紙可能帶來的負面影響和危害，提高了造紙生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量，尤其是降低了斷紙率，且降低能耗，為造紙企業(yè)節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟利潤；另外，本發(fā)明所述組合物還具有適用范圍廣的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述組合物在制漿造紙生產(chǎn)中控制有機污染物沉積中的反應(yīng)原理示意圖；

圖2為實施例1中空白組ONP/OMG生產(chǎn)新聞紙有機污染物(膠粘物)的表面沉積結(jié)果圖；

圖3為實施例1中對照組1(左圖)和對照組2(右圖)膠粘物的表面沉積結(jié)果圖；

圖4為實施例1中實驗組2膠粘物的表面沉積結(jié)果圖；

圖5為實施例1中實驗組3膠粘物的表面沉積結(jié)果圖；

圖6為實施例1中實驗組8膠粘物的表面沉積結(jié)果圖；

圖7為實施例2中試驗前和實驗后烘缸刮刀表面的膠粘物沉積的形態(tài)結(jié)果圖；其中，A為實驗前，B為實驗后；

圖8為實施例2中試驗前和試驗后膠粘物沉積量的對比結(jié)果圖。

具體實施方式

本發(fā)明中，術(shù)語“過水解酶”或“過氧水解酶”(英文：perhydrolases)是指，能夠催化其選擇的過氧水解酶底物進行水解，同時能夠與過氧化氫反應(yīng)，導(dǎo)致形成足夠量的過乙酸或其它有機過酸的生物酶；本發(fā)明的過水解酶產(chǎn)生非常高的過水解與水解的比值，這些酶因其較高的過水解與水解的比值，而特別適于用在非常寬的使用條件和用途中。本發(fā)明的過水解酶被表征為具有獨特的一級序列、三級結(jié)構(gòu)或者四級結(jié)構(gòu)，其具體描述在已經(jīng)公開的文獻中，如中國發(fā)明專利申請CN103333870A，美國專利US7960151，美國專利7927854，美國專利7384787，美國專利7754460有詳敘。

除了以上文獻描述的過水解酶之外，多種水解酶可用于本發(fā)明中的過氧水解酶，包括但不限于作用于酯鍵的羧酸酯水解酶(EC 3.1.1.6)、硫酯水解酶(EC 3.1.2)、磷酸單酯水解酶(EC 3.1.3)和磷酸二酯水解酶(EC 3.1.4)；作用于醚鍵的硫醚水解酶(EC 3.3.1)；作用于肽鍵的α-氨基-?；?肽水解酶(EC 3.4.x)、肽基-氨基酸水解酶(EC 3.4.11)、酰基-氨基酸水解酶(EC 3.4.21)、二肽基水解酶和肽基-肽水解酶(EC 3.4.x)；所有這些酶有高的過水解與水解比值。在它們之中，優(yōu)選的是醋酸酯類水解酶和肽基-肽水解酶。合適的水解酶包括:(1)屬于肽基-肽水解酶類的蛋白酶(例如，胃蛋白酶、胃蛋白酶B、凝乳酶(rennin)、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶A、胰凝乳蛋白酶B、彈性蛋白酶、腸激酶、組織蛋白酶C、木瓜蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶、無花果蛋白酶(ficin)、凝血酶、纖維蛋白溶酶、腎素、枯草桿菌蛋白酶、由霉菌肽酶A、膠原酶、梭狀芽胞苷菌肽酶B、激肽釋放酶、胃蛋白酶、組織蛋白酶D、菠蘿蛋白酶(bromelin)、角蛋白酶、胰凝乳蛋白酶C、胃蛋白酶C、由霉菌膚酶B、尿激酶、羧肽酶A和B和氨肽酶)；(2)羧酸酯水解酶，包含羧基酯酶、脂酶、果膠酯酶和葉綠素酶；和(3)具有高過水解對水解比值的酶。在它們之中特別有效的是脂酶，以及顯示出高的過水解對水解比值的酯酶，以及進行蛋白質(zhì)工程改造的酯酶、角質(zhì)酶和脂酶。

術(shù)語“雜合過水解酶(hybrid perhydrolases)”和“融合過水解酶(fusion perhydrolases)”是指，從至少兩個不同的蛋白或“親代”蛋白經(jīng)工程改造得到的蛋白質(zhì)。在優(yōu)選實施方案中，這些親代蛋白質(zhì)彼此同源。例如，在一些實施方案中，優(yōu)選的雜合過水解酶或融合蛋白含有一種蛋白的N末端和該蛋白同源物的C末端。在一些優(yōu)選實施方案中，這兩個末端被合并為對應(yīng)于全長的潔性蛋白質(zhì)。

術(shù)語“過水解”或“過水解反應(yīng)”(英文：perhydrolysis)是指過氧化氫與某些特定的化學(xué)物質(zhì)進行氧化反應(yīng)并產(chǎn)生過氧化物質(zhì)，例如，乙酸乙酯與過氧化氫的過水解反應(yīng)可以如下表達：

術(shù)語“過酸(peracid)”是指具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)的有機酸RCOO₂H，式中R是脂肪鏈或芳香鏈，例如過乙酸(peracetic acid)，過油酸(peroleic acid)。

術(shù)語“過氧水解酶底物”是指，在造紙原料和生產(chǎn)工藝中所有含脂肪族和芳香族羧酸/醇的酯類化合物和過氧化氫，所述的底物在過氧水解酶的催化下，同時發(fā)生水解和過氧化反應(yīng)，產(chǎn)生過酸或過氧酸；在得到此反應(yīng)效果(即通過酶促過水解產(chǎn)生過酸)的關(guān)鍵成分是酶、酶底物和過氧化氫。在一些優(yōu)選實施方案中，酶底物選自下列一種或多種的酯類材料:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、王酸、類酸、十二炕酸、十四炕酸、十六炕酸、十八炕酸和油酸；所述的過氧化氫可以直接批量加入，或持續(xù)地“原位產(chǎn)生”；所述的“原位產(chǎn)生”是指，在生產(chǎn)工藝中加入的過氧化氫(H₂O₂)的前驅(qū)物，其形式是自動化學(xué)分解產(chǎn)生過氧化氫的過碳酸鹽或過棚酸鹽；或者通過生物酶催化的氧化酶產(chǎn)生過氧化氫，所述氧化酶的例子包含葡萄糖氧化酶，其通過催化葡萄糖和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生過氧化氫，

術(shù)語“氧化酶”是指，具有通過使用氧氣作為電子受體催化氧化酶底物氧化并把氧氣還原成為過氧化氫的生物酶，包括但不限于如下的生物酶種類：葡萄糖氧化酶(glucose oxidase EC1.1.3.4)，單胺氧化酶(monoamine oxidase)，黃原酸氧化酶(xanthine oxidase)，尿酸氧化酶(urate oxidase)，草酸氧化酶(oxalate oxidase)，半乳酸氧化酶(galactose oxidase)，纖維素氧化酶(polysaccharide monooxygenase)，多酚氧化酶(polyphenol oxidase)，脂肪醇氧化酶(alcohol oxidase)和脂肪醛氧化酶(aldehyde oxidase)。

所述“黃原酸氧化酶”(I.U.B.:1.1.3.22)是指，具有催化如下黃原酸氧化反應(yīng)的生物酶，包括

術(shù)語“尿酸氧化酶”(EC 1.7.3.3)是指，一種催化尿酸氧化為5-羥基異尿酸的酶：

尿酸+O₂+H₂O→5-羥基異尿酸+H₂O₂

術(shù)語“單胺氧化酶(縮寫MAO)”(EC 1.4.3.4)是指，具有催化單胺類物質(zhì)氧化脫氨反應(yīng)的酶；所述單胺類物質(zhì)是一類含有“芳環(huán)-CH₂-CH₂-NH₂”的化合物。單胺氧化酶所催化的，是單胺被氧化脫氨，生成過氧化氫、氨和相應(yīng)醛的反應(yīng)。反應(yīng)通式可以寫為：

術(shù)語“葡萄糖氧化酶”(I.U.B.:1.1.3.4)是指，具有催化葡萄糖和氧氣的如下氧化還原反應(yīng)的生物酶：

術(shù)語“半乳酸氧化酶”(I.U.B.:1.1.3.9)是指，具有催化半乳糖和氧氣的如下氧化還原反應(yīng)的生物酶：

術(shù)語“多酚氧化酶”又稱酪胺酸(I.U.B.:1.14.18.1)是指，具有催化酪胺酸和氧氣的如下氧化還原反應(yīng)的生物酶：

術(shù)語“脂肪醇氧化酶”(EC 1.1.3.13)又稱酒精氧化酶是指，具有催化酒精等脂肪醇和氧氣的如下氧化還原反應(yīng)的生物酶：

術(shù)語“脂肪醛氧化酶”(EC 1.1.3.13)是指，具有催化脂肪醛和氧氣的如下氧化還原反應(yīng)的生物酶：

術(shù)語“草酸氧化酶”(EC 1.2.3.4)是指，具有催化草酸和氧氣的如下氧化還原反應(yīng)的生物酶：

術(shù)語“纖維氧化酶(Cellulose Oxidative Enzymes)”是指聚糖氧合酶(polysaccharide monooxygenase，PMO)，所述“聚糖氧合酶”是指是一族分子量在20-50KDa、含有銅(II)的小分子金屬酶(metalloenzyme)，能與纖維表面進行加氧或者去氫的氧化反應(yīng)，從而改變纖維表面化學(xué)性質(zhì)的生物酶。聚糖氧合酶的其它名稱包括聚葡糖加氧酶或者稱聚葡糖單加氧酶(polysaccharide monooxygenase,PMO)，裂解性聚糖氧合酶(lytic polysaccharide monooxygenase,LPMO)，以及糖苷水化酶61族(glycosyl hydrolase 61,GH61)。

術(shù)語“纖維氧化酶組合物”是指該組合物含有如下兩種組分，一個組分是聚糖氧合酶(polysaccharide monooxygenase)，和另外一個組分是能保持或者增加對纖維氧化酶活性的輔助物，其中該輔助物可以是以下化合物的一個或多個化合物，(1)纖維氧化酶的反應(yīng)底物氧氣或者氧氣釋放化合物(oxygen precursors)、(2)反應(yīng)產(chǎn)物的清除劑(radical scavengers)、和(3)對纖維氧化酶具有促進作用的蛋白質(zhì)。

術(shù)語“纖維氧化酶的反應(yīng)底物”是指除了纖維以外，聚糖氧化酶發(fā)生反應(yīng)所必需的電子受體--氧氣；該反應(yīng)底物可以通過如下方式提供：氧氣、空氣或者氧氣釋放化合物，本發(fā)明中的氧氣釋放化合物是指過氧化物或者臭氧，其中過氧化物包括過氧化氫、過氧化鈉、過氧化鈣、過氧化鉀。

術(shù)語“纖維素水解酶”是指所有的通過水解反應(yīng)來降解纖維素的生物酶，目前常常把纖維素水解酶和纖維素酶、纖維水解酶和纖維酶等術(shù)語交替使用。根據(jù)纖維素酶降解底物時不同的作用方式可將其分成3類：

(1)內(nèi)切纖維素酶又稱之為內(nèi)切葡聚糖酶(Endoglucanase，EG；EC 3.2.1.4)；

(2)外切纖維素酶又稱之為纖維二糖水解酶(Cellobiohydrolase，CBH；EC 3.2.1.91)；

(3)β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase，BGL；EC 3.2.1.21)。

(a)內(nèi)切纖維素酶(又稱內(nèi)切葡聚糖酶，endo-1,4-β-D-glucanase,EC 3.2.1.4)，該類酶主要作用于纖維素內(nèi)部的非結(jié)晶區(qū)，隨機水解β-1,4-糖苷鍵，將長鏈纖維素分子截短，產(chǎn)生大量非還原性末端的小分子纖維素，其分子量大小約為23-146KD；

(b)外切纖維素酶(又稱外切葡聚糖酶，exo-1,4-β-D-glucanase,EC 3.2.1.91)，該類酶作用于纖維素線狀分子末端，水解β-1,4-D-14糖苷鍵，依次切下一個纖維二糖分子，故又稱為纖維二糖水解酶(cellobiohydrolase,CBH)，分子量約38-118KD。

(c)纖維二糖酶(又稱β-葡萄糖苷酶，β-1,4-glucosidase，EC 3.2.1.21),簡稱BG。這類酶一般將纖維二糖或可溶性的纖維糊精水解成葡萄糖分子，其分子量約為76KD。

術(shù)語“纖維素酶的酶活性(CMCase)”是指，纖維素酶組分在它們將纖維素降解成葡萄糖、纖維二糖和二糖的能力方面的葡聚糖的酶活性。纖維素酶的活性一般用羧甲基纖維素的溶液粘度的降低來確定。

本發(fā)明所涉及的過氧水解酶的組分可以是以其單個酶組分的產(chǎn)品分別加入造紙過程中，也可以將兩組分分別加入不同的位置或者是混合成一個產(chǎn)品配方加入造紙過程中同一個位置，以達到最佳的效果。

本發(fā)明所涉及的使用過氧水解酶的目的和效果是利用過氧水解酶對漿料中粘性材料直接水解反應(yīng)的同時，所產(chǎn)生的過乙酸對粘性材料進一步的強氧化反應(yīng)，改變粘性材料的物理化學(xué)性質(zhì)，從而達到降低粘性物質(zhì)在造紙漿料中的含量，減少粘性(具體反應(yīng)原理示意圖參見圖1)。由于過乙酸或過氧酸對所有粘性材料都可能進行強的氧化反應(yīng)，因此，與傳統(tǒng)的羧酸酯水解酶只針對酯類粘性材料相比，本發(fā)明的方法有廣譜性，避免了羧酸酯水解酶的單一性問題。

本發(fā)明所述單位“kg/T”是指每噸絕干漿中添加物料的千克數(shù)。

以下將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。

實施例1

一種制漿造紙生產(chǎn)中控制有機污染物沉積的造紙方法，該方法主要用于以回收廢舊報紙生產(chǎn)新聞紙的過程中對有機污染物(即下述的膠粘物)的控制。

一、材料

脫墨廢舊報紙漿(ONP)的漿料從廣東一家新聞紙生產(chǎn)紙廠得到。常規(guī)的膠粘物控制劑采用美國Ashland公司的注冊商標產(chǎn)品做參考對比。除了對比的StickyAway(聚乙烯醇乙酸酯水解酶,polyvinyl acohol acetate-esterase)由美國Novozymes公司提供外，過水解酶及其它氧化酶和水解酶等生物酶產(chǎn)品均由瑞辰星生物技術(shù)(廣州)有限公司提供，后面的數(shù)字為公司內(nèi)部酶種編碼。雙氧水(濃度為30％W/V)和過乙酸由廣東中成化工股份有限公司提供。

二、具體方法

使用面粉混合器模擬制漿造紙生產(chǎn)中的工序中的紙漿混合和烘干流程，測定在不同條件下膠粘物在混合缸和攪拌葉瓣表面的沉積量，然后比較各種組分對有機物沉積的影響。

沉積試驗的條件為：干纖維素漿料100克(干漿重)，加水將漿料調(diào)節(jié)到10％的含水纖維素造紙漿料，采用不同的過水解酶組合物(如表1所示)與纖維素造紙漿料反應(yīng)，反應(yīng)溫度為65℃，反應(yīng)時間為120分鐘，攪拌強度中等。

沉積試驗結(jié)束，測定不同條件下膠粘物在混合缸和攪拌葉瓣表面的沉積量，具體如下表1所示。

三、結(jié)果

結(jié)果參見表1、圖2-圖6，從表1可看出，本實施例所用的過水解酶組合物實驗組1-8對控制膠粘物沉積的效果比對照組1-3具有更好的效果，特別是當選用合適的組合時，其表現(xiàn)的效果是最佳的，可顯著減少膠粘物沉積量；圖2為空白組的膠粘物沉積結(jié)果，圖3為對照組1(左圖)和對照組2(右圖)的膠粘物沉積結(jié)果，圖4和圖5為實驗組2和3的典型結(jié)果，圖6為實驗組8的典型結(jié)果。從上述圖表中可看出：過水解酶組合物顯著減少膠粘物沉積量。

表1不同條件下過水解酶組合對膠粘物的沉積情況對比

注：1.“攪拌瓣表面”為被膠粘物覆蓋的面積除以攪拌瓣總表面積的比值；

2.“容器表面沉積”為被膠粘物覆蓋的面積除以容器內(nèi)表面總面積的比值；

3.“過水解酶3116”屬于醋酸酯酯酶(EC3.1.1.6)類；

4.“過水解酶3421”屬于蛋白酶(EC4.2.x)類。

實施例2

華東某大型包裝紙生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)瓦楞紙和箱板紙。近年來，回收OCC廢紙的膠粘物日趨嚴重。該公司曾經(jīng)試過多種的膠粘物控制產(chǎn)品，都未得到滿意的效果。根據(jù)該紙廠生產(chǎn)的原料、膠粘物組成和工藝條件，在實驗室測試了多個過水解酶的組合物配方，最后選定一個最佳的組合物(實施例1中的實驗組4，即以下所述的潔凈酶^TM)上機試驗，并與基于StickyAway的產(chǎn)品(美國巴克曼公司產(chǎn)品，商標名為Maxizyme)的膠粘物控制酶進行了為期近二個月的直接對比。結(jié)果如表2和圖7-8所示。

表2的結(jié)果表明，在相同的使用成本下，基于過水解酶的潔凈酶^TM比基于StickyAway酯酶(Maxizyme)的效果好得多。例如，在試驗潔凈酶^TM之前，膠粘物引發(fā)的斷紙時間在前烘段十分嚴重，并隨著毛毯的使用時間增加而增加(見表2中時間段為實驗前所示的數(shù)據(jù))；加上潔凈酶^TM之后，斷紙逐步減少，使用三周之后，斷紙時間從潔凈酶^TM試驗之前的日均153分鐘下降到了36分鐘(見表2中時間段為潔凈酶所示的數(shù)據(jù))。相反，停用潔凈酶^TM之后，雖然添加國外公司的膠粘物控制酶(Maxizyme)產(chǎn)品，但斷紙時間卻持續(xù)增加，如下表所示(見表2中時間段為對比的實驗數(shù)據(jù))。

表2基于過水解酶的復(fù)合酶配方對膠粘物引起的斷紙的影響

注：對比＝基于StickAway的產(chǎn)品(Maxizyme)試驗；對比后＝停止StickyAway產(chǎn)品(Maxizyme)之后，不添加任何膠粘物控制產(chǎn)品。

圖7對比了試驗前(不添加任何膠粘物控制產(chǎn)品，圖A)烘缸刮刀表面的膠粘物與試驗后(使用潔凈酶^TM，圖B)的烘缸刮刀表面的膠粘物沉積的形態(tài)。可見，使用過水解酶之后，不僅膠粘物沉積的量(圖8)大大減少，而且粘性和形態(tài)(包括顏色)顯著改變(圖7)。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。