当前世界环境

介绍

不断增长的造纸行业对形成造纸基本原料的绿色植物对绿色植物产生了严重的需求。伍迪和非木质植物是制作纸的原料的主要来源。在磨坊部门，木质多年生树（硬木和软木）主要用于造纸。除了这些植物外，稻草和小麦秸秆也是造纸工业的替代原材料，但这些稻草纸的质量很差。由于识字率增加，纸张的使用也在日期增加，从而导致该国造成较高的纸张需求。因此，最终效应被反映在基于木材的原料中，即绿色覆盖或该国的森林区域。使用纸的回收是另一种选择，可以避免森林和环境中的这种压力，这些压力受到影响，由于使用大量化学品来加工制作纸的木质原料。

当我们看看手工纸张行业时，我们可以看到它永远不会使用木材，而是将传统上利用棉质袜子浪费作为原料，有时是制造手工纸的非木质，草本和年度植物。随着手工纸的需求不断增长，由于纺织厂的效率提高，存在袜子废物的原材料短缺问题。因此，在该部门中实现了替代原料来源的需要。随着近期Kummarappa国家手工造纸学院（KNHPI）斋夸脱进行的广泛研发努力，已发现木质纤维素原料如韧皮和叶光纤维，可以是制造手工纸的合适选择。除此之外，废物手工纸或手工纸的修剪回收也是该部门的选择。

RBI的切碎货币浪费只不过是一种废纸，并且在国家的主要分支机构中大量可用的是，已被证明是制造良好的手工纸和董事会的替代原材料的良好来源。

因此，使用的纸张的再循环似乎是工厂部门和手工纸业的良好替代方案。已经是，印度有一定的废纸厂，正在使用国内和国际地区的废物和二手纸来制作品种纸和纸板。但在当今的情况下，这种回收行业正在寻找能够提高质量的新技术，降低生产成本，可以轻松进入现有的过程设计。最近的酶研究表明，酶促脱墨可能是有效回收废纸的替代解决方案。因此，本研究旨在解决适用于循环RBI的粉碎货币浪费的合适的酶促选择。

文学评论

竹子是传统的纤维资源，自20岁早期以来正在使用，并继续成为造纸的主要原料，直到60年代末。只有在70年代初期，由于政府的变化。政策建立了许多小型轧机，建成了从农业残留物和废纸的21t / d到30t / d的装机容量，以满足国内纸张需求。

近年来，我们社会的环境问题已经超越了世界各地的行业，生态纸的概念逐渐持有其根源。公众对环境方面的要求更加苛刻，并准备牺牲产品质量以拯救环境。在寻找替代品的纸浆和造纸工业中的世界，发现废纸回收更适合于与可用性和用途具有一些限制的农业残留物的其他替代方案。

非木材纤维特别是Bagasse和再生纤维占据桥接原材料需求与供应之间的差距的枢轴位置。然而，由于市场纸浆价格的波动和废纸价格的波动，有必要控制废纸价格，因为其利用被认为是在自然资源耗尽时保存纤维素纤维的重要途径之一（Kulkarni，2001）。

如今，90％的纸浆由木材制成。纸质生产占砍伐树木的35％（Martin，2004），占世界经济总产量的1.2％。（粮农组织，2004）新闻纸的回收保存了大约1吨木材，同时回收1吨（1.1吨）的印刷或复印纸，略高于2吨木材。这是因为牛皮纸制浆需要两倍的木材，因为它除去木质素以产生比机械制浆过程更高的质量纤维。与未削减的树木回收的少数纸无意义，由于树径大幅变化，并且是有多少纸张可以从多少种树上变化。（Marcot，1992.）专门针对纸浆生产的树木筹集为16％的世界纸浆生产，旧的增长林9％和第二和更多一代森林账户（Martin，2004）。大多数纸浆厂运营商练习重新造林，以确保持续的树木供应^．森林管理委员会(FSC)根据旨在确保良好林业实践的指导方针，对木材制成的纸张进行认证。据估计，回收世界上一半的纸张可以避免砍伐2000万英亩(8万平方公里)的森林。(伯克利,CA: 1990)。

通过回收来减少能源消耗，尽管有一些关于实现实际节能的辩论。当纸纸与未被粘合的纸浆制成的纸张回收纸张（Energy Information Administration，2006）时，EIA索赔能源减少40％。虽然国际回收局BIR，索赔减少64％。一些计算表明，回收一吨报纸可节省约4,000千瓦时的电力。再循环纸浆可以实际上消耗更多的化石燃料，而不是通过牛皮纸过程制作新的纸浆，因为这些工厂从燃烧的废木（树皮，根）和副产物中产生了所有能量。（Jeffries，1997）。生产新的机械纸浆的纸浆厂使用大量的能量;对所需电能的非常粗略的估计是每次纸浆（每吨2500千瓦时）的10,000兆焦耳（MJ），（Biermann＆Christopher，1993）。通常来自水力发电厂。

大约35％的市政固体废物（在回收前）重量是纸和纸制品。（美国环境保护局，2005）。回收1吨报纸消除了3立方米的陆地泥土。（Sudbury，1989）。

近年来，全世界利用纸浆和纸张生产的废纸已经产生了巨大的增长。世界废纸消费量从1982年的约5000万吨增加到1994年的约1亿吨，预计到2010年将增长到近2亿吨。自1990年以来，亚洲国家废纸的消费量增加了15百万吨到2200万吨。废纸回收的世界平均水平约有35％，日本汇率最高（约56％）潜在使用废纸就是从韩国和台湾的磨坊依赖于废纸作为原材料的事实约90％的程度。大约14％的废纸消费量在国际上交易，其中50％（kulkarni，2001）。

与马来西亚等国家（83.9％）或近日土地（73.7％）相比，印度的回收率非常低（39.5％）。由于缺乏适当的废纸在源头和进口相同的价格上涨，可能是这背后的原因。除此之外，当高质量的纸张被用作废纸源时，回收率一般较低。由于缺乏良好的回收技术，这些废物没有完全使用（Tandon等。al，2001）。

其中最重要的应用是使用酶作为制浆，漂白和造纸的辅助，其目的是降低制浆期间的烹饪和漂白化学品，能量，木材和废物最小化的要求（Chauhan）等等，2008）。

印度手工造纸行业贡献少于国家纸和造纸板总产量的0.5％，直到2005年至06年，这股最近增加到了近0.7％。自制造纸的生产以来。2005 - 06年度近25000个音调现在达到近50,000吨（Jain＆Sharma，2007）。

材料与方法

原料中的水分测定（SCW）

回收切碎的货币浪费的常规过程

将切碎的货币废物转化为手工纸和产品的常规过程利用氢氧化钠作为制浆化学品在表-4中的条件下使用加压消化。制浆过程如图7所示。

用于常规SCW制浆的条件 点击此处查看表格

产量测定纸浆

通过称量纸浆（纸浆的总Ad重量）测定纸浆产率，并在两个清洁的培养皿中服用2-3克的两种代表样品，用于确定干燥（每100gm adi重量的干燥含量）。然后将称重样品在102 + 2的热空气烘箱中干燥⁰C一夜之间。然后称量干燥的样品并如下测定纸浆产率。

A→烘箱干燥后得到的纸浆重量

B→A.D.最初用于干燥W的纸浆的重量→总A.D.纸浆的重量

黑酒表征

从制浆过程中获得的黑液表征了包括总固体，pH，颜色，RAA，悬浮固体的参数。

黑色酒的pH

用pH -4、pH -7和pH -9.2的标准缓冲溶液进行适当校准后，用pH计测量。为此，将液体从冷藏库中取出，并放置一段时间，使其达到室温，然后摇匀，进行混合。混合后，将pH电极浸入液体中，记录其pH值。

黑色酒的总固体

为了估计所得黑液中的总固体，将10至20g称量在玻璃培养皿中称重，并在105℃保持在烤箱中⁰C为一夜之间。然后将干燥的内容物称量到恒定重量。在称重之前，在干燥器中冷却培养皿。还采取了空的盘子重量。

计算

黑液中的悬浮固体

取两套先前称重的离心管。将50毫升蜂拥着炎热的黑液放入每个管中，并以10,000rpm离心约20分钟。然后取出上清液黑液，并将沉淀物用蒸馏水进行一次洗涤。然后在105处干燥管⁰在热空气烤箱里注射了C，吸毒过量被记录了下来。悬浮固体的计算公式如下:

黑液中残余活性碱

测定黑液中残余活性碱(RA)的方法是在小烧杯中取测定的黑液体积，用pH计记录其pH值。然后用0.1N HCl滴定溶液，pH为7.0。以定容增量加入滴定液，每次加入后记录pH值，连续混合溶液。滴定液在后期按滴加，以避免过量添加。

计算

颜色使用Elico进行分光光度法测量，Make UV / Vis测量。分光光度计（SL-164）。为此，测试适当稀释的黑液样品以在465nm处的吸光度。使用下面给出的公式计算溶液的颜色：0.41 ABS。= 500 PCU

在铂钴单元（PCU）中报道了颜色的价值。

殴打/炼油

从蒸煮器获得的洗涤纸浆经受打浆过程。通过CSF测量来控制跳动程度。将得到的纸浆被击败至CSF值300mL。

加拿大标准Freeness（CSF）方法

将崩解的纸浆样品稀释至储备浓度为0.3±0.002％。清洁漏斗和排水室，并将排水室放置在适当位置。将接收漏斗放置在作为从侧孔的排出的接收者置于位置的位置。在搅拌下，在清洁刻度的圆柱体中转移1000 + 5ml均匀的纸浆悬浮液。腔室的底部被关闭，然后打开盖子和空气。从倒入股票的时间允许五秒钟，然后打开空气锁定开始流量。当停止侧孔的排出时，注意到该放电体积并报告为纸浆的CSF值。

板材制作

使用纸张以前的方法制备试验片。为此，将打浆纸浆崩解，并将所得股票稀释至0.2至0.5％的浓度，并测定其一致性。

板材形成

排水阀关闭了。进气阀被打开来清洗电线。上面的部分被夹在了合适的位置。当水升到丝网以上50mm时，加入原料量为60.0 +3.0 g/m²根据烤箱干基计算。将水与悬浮液混合并填充到标记。通过将搅拌器插入并使其直接移动六次并缓慢取出搅拌器。10秒后，排水阀打开。当水留下线屏时，形成片材。将两个暗链夹放在电线上的纸张上。轻轻地放置在吸墨特上的沙发重量，辊向后移动并在板上向前移动。在20秒内制造了五卷。并且沙发卷从板的中间抬起，测试件经过精心分离。

紧迫

实验用纸放在吸纸机上，在上面放上一张干吸纸机进行压印。干燥板被放置在测试片的顶部，其抛光面朝下。床单被放在了印刷机上。在20 +10秒内，压片的压力为410+10 kpa。这个压力维持了5分钟+ 15秒。然后释放压力(1^英石紧迫的阶段)。床单再次放在印刷机上，压到410 + 10kpa。维持压力2min。+ 15秒。，然后将这些床单从印刷机上撤下(2ⁿ紧迫的阶段)。

烘干

床单保持正常空气流通一整夜。为此，将附在干燥板上的薄片放在干燥环上。然后将床单从干燥板中分离出来。床单在干燥时不应收缩。

纸浆的光学和物理强度特性分析

使用如下所述的标准测试方法在纸张测试实验室中测试了制备的手表，以进行以下参数：

用于酶处理的病症 点击此处查看表格

酶处理碎片垃圾

为此，采取切碎的货币废物的测量量（OD基础）并转移到Hydra碎浆垫中。开始加热。当温度达到45时⁰C，4N H₂所以₄加入将pH带到6.0。将酶溶液（包括纤维素酶/半纤维素酶的混合物）加入到水伞上。然后用间歇混合保持2小时。下面给出酶处理的条件。

从水合剂中收集酶液体，用于分析先前给出的总固体和颜色，pH。在酶处理的酶处理后，将其彻底洗涤并如前所述。

黑酒分析 点击此处查看表格

结果

常规过程

将粉碎的货币垃圾转化为手工纸和产品的传统过程在方法论部分进行了详细介绍。

黑色酒分析

对从常规制浆工艺中得到的黑液的所有重要参数进行了表征，如表所示。

纸浆产量

获得所得纸浆的产量也计算如下所示：

获得的纸浆的物理强度特性

表格1： 点击此处查看表格

获得的纸浆的物理强度特性

通过在各种参数中测试在片以前制备的60gsm的手提板来确定。（表8）

酶液的特性 点击此处查看表格

酶处理碎片垃圾

如前所述进行。在酶处理后彻底洗涤货币废物，并产生酶液的分析如下

纸浆产量

获得的纸浆的物理强度特性 点击此处查看表格

在评估酶处理后获得的RBI的酶处理后获得的纸浆的物理强度特性，发现所有参数都高于对照。还发现亮度值更多，并且随着酶剂量的增加，由于第二组与对照纸浆（表10）相比显示了五点的增益。

因此，借助来自印度的储备银行的酶垃圾的酶，可以从酶的帮助下开发出优质的手工纸;因此开发的本文可用于使增值产品等文件，如文件盖，携带袋，平底锅支架，相框等。

讨论

造纸纤维的酶处理是过去几年越来越多的兴趣的主题。纤维素酶和半纤维素酶是用于纤维改性的主要酶。在文献中据报道，用纤维素酶和半纤维素酶改性二次纤维可以导致纸浆Freeness的显着增加，物理性质很少或没有损失。

在本研究中，除了改善强度特性之外，在从RBI的酶处理的碎屑垃圾中获得的纸浆中已经获得了亮度点的增益。还观察到，酶处理的益处随着酶的增加而增加，因为在比设定-1中获得了更好的结果。

本研究的调查结果与文献中的早期报告同时发生。ow和bom（1990）和金等（1991）报道了使用纤维素酶的旧新闻纸和白藜果的酶脱墨方法。酶促脱墨纤维具有更高的Freeness，较好的排水特性和较高的机械强度特性，而不是传统的脱墨工艺的纤维。它们还观察到纸浆崩解时间的降低，其归因于通过部分酶水解或碳水化合物上的碳水化合物的部分酶促粘合区域的侵蚀攻击（杰克逊Etal，1993）。oltus.等(1987)还研究了酶法水解各种类型的废纸，以逆转角质化，恢复原纤维的纤维表面活性。英国移民等（1989）还通过酶处理报告了二次纤维强度提高。对于所有这些效果，已经提示酶在产生剥离效果的纤维表面上起作用。如果控制剥离效果，则只有对水具有很大亲和力的一些非常小的组分将除去一些非常小的组分，而且没有促进纤维的氢键电位。因此，不影响机械性能的不影响纸浆的更好排水。因此，根据本研究中获得的酶处理的碎屑货币废物制备的牙髓的亮度值和强度性质的增加是符合先前发现的。

从本研究可以得出结论，即RBI的切碎货币浪费的酶处理在其回收方面非常有效，以便在生产纸浆的亮度和强度性质的提高方面进行手工纸。除此之外，还发现所有性质的所有特性都显示出较高的酶剂量的趋势。因此，为了得到对照纸浆的亮度，较少量的制浆化学物质可能是足够的，从而可以节省所用化学品的可能性。结果，流出物的质量也可以改善，并且可以通过在再循环RBI的碎片垃圾垃圾垃圾的常规过程中掺入酶处理阶段来制备更好的制造纸。因此，除了解决全球变暖和固体废物处理问题之外，在加工切碎的货币废物处理中的利用将有助于改善印度手工造纸行业的环境状况。

参考

1. 贝尔德，科林，环境化学（3埃德）p。512. W. H.Freeman ISBN 0-7167-4877-0;回收俄亥俄州（2004年）。
2. 《制浆和造纸要点》，克里斯托弗·比尔曼著。圣地亚哥:学术出版社(1993)。
3. Chauhan, S., Khan, M.E., sharma, A.K., and Jain, R.K.,“Enzymatic pulping of shredded currency waste : A potential fiber resources for hand made paper industry Abstract volume of the National conference on “Application of Biotechnology in sustaining the environment” organized by International Collage for Girls and Indian Science Congress Association (region office, jaipur) during 5-6 feb. 08 (page-16) (2008).
4. 《回收者手册:土木工程出版社》(1990)。
5. Hershkowitz，A. Bronx生态学．华盛顿特区：岛上的新闻。p。62（2002）。
6. Howsam，Leslie（1991）。便宜的圣经：十九世纪出版和英国和外国圣经社会。剑桥大学出版社。ISBN 10：0521522129。
7. Jeffries，Tom（1997年3月27日）。牛皮纸制浆：能源消耗和生产。威斯康星大学生物科技中心，2007-10-21再次重试。
8. Jensen，Timothy（1999年4月）。包装胶带：回收不是。粘合剂和密封剂委员会，在（2007）上检索。
9. Jain, R.K., sharma, A.K., Kumar, A., Khan, M.E., Agarwal, S., and Chauhan, S. “Improved Process for Conversion of SCW into Different Varieties of Handmade Paper” Paper published and circulated during the 3-days national level workshop “Utilization of SCW of RBI for HMP” from 14 - 16 may 07 organized by KNHPI at Jaipur (2007).
10. jain，r.k，＆sharma al.k.，“印度手工造纸业前景和尊重”象征公布了Pulp＆纸张的国际会议（Paperex-07在Delhi在DED.07：21-28（2007）中举行。
11. “再生纤维的利用——概述”，2001。再生纤维在纸张和新闻纸中的相互作用^TH.四月（2001年）。
12. Macfadden，托德;迈克尔P. Vogel，纸张的事实。蒙大拿州立大学印刷品国家环境援助中心。2007-10-30（1996年）重试。
13. Marcot，Bruce G.（1992）。拯救树木需要多少回收的报纸。生态丛。在2007-09-22中检索。
14. 奈斯林，Pikulin（1998年10月）。环境良性USPS邮票。Tappi制浆会议。在2007-11-08中检索。
15. 萨迪伯里，Jodi B.（1989）。50个简单的东西，以保存地球。伯克利CA：土方工程出版社。ISBN 0929634063。
16. Tandon R.，Mathur，A.G.Kulkarni，“恢复纸张拼接排序和分级的实践 - 比较”2005 IPPTA杂志（No.3）“第93-94页）。
17. Tandon R.， Thakur V.V.， Mohd。H. Chisty, R.M. Mathur。和A.G. Kulkarni，“酶解脱墨是混合办公垃圾质量升级的替代技术”，2005年IPPTA期刊(第3期)第51-52页)。
18. Tandon R.，R.M.Mathur，Manju Prajapati和A.G.Kulkarni“在印度造纸工业中恢复和重用废纸”纸张和新闻纸的再生纤维互动符合12^TH.2001年4月。