衛生紙的製作方法
2023-05-21 21:40:26 1
專利名稱：衛生紙的製作方法
技術領域：
本發明涉及有助於汙水淨化的衛生紙。
背景技術：
從衛生間排出的廢水，在多數情況下都是暫時儲存在化糞池中，其中含有來自糞便和清洗衛生間所用洗滌劑的鹽分和氯化物。當它們從專用的化糞池出來並與來自廚房和浴室的其它生活汙水混合進入公共汙水管網系統時，其鹽分和氯化物的數量增加。所帶來的害處是，鹽分和氯化物會殺死汙水生物處理所用的微生物，至少是抑制其繁殖。其結果是有機或無機汙染物分解失效，產生惡臭和其它麻煩事。
因此，必須降低汙水中的鹽分和氯化物含量。但是，在汙水處理階段這已不是件容易事了，因為鹽分和氯化物已經混入大量衛生間廢水和其它生活廢水中，連續進入公共汙水管網系統。
發明的描述本發明的目的是降低生活汙水中的鹽分和氯化物含量，且促進汙水的生物處理。更具體地說，本發明是利用衛生紙作為降低廢水中鹽分和氯化物含量的手段，促進汙水中的微生物的繁殖，激活汙水的生物處理，從而消除造成惡臭和其它麻煩事的源頭。
另一方面，本發明者發現菠蘿酶有分解鹽分和氯化物的能力。這一發現可以與利用衛生紙促進汙水生物處理的想法相結合。否則，衛生紙會被不經意作為衛生間的廢物而浪費掉。這一發現體現了本發明的一個方面，即採用衛生紙是作為菠蘿酶的一種載體。
按照本發明的另外一方面，菠蘿酶至少有一種選自爐渣、多孔礦石和活性炭的添加劑，其中添加劑是以粉末形式提供。
按照本發明，衛生紙是由含有菠蘿酶和選自爐渣、多孔礦石和活性炭的至少一種粉末添加劑的混合物的材料製取的。此後，菠蘿酶和粉末添加劑一起稱為「菠蘿酶添加劑」。
按照本發明的另一方面，這種衛生紙包括雙層紙，第一層的內表面塗有菠蘿酶添加劑，第二層是普通紙，覆蓋在第一層的塗覆表面上。
按照本發明的再一方面，衛生紙包括雙層紙，兩者均在內表面塗有菠蘿酶添加劑。
這樣，每次使用時，負載在衛生紙上的菠蘿酶添加劑就存在於從衛生間排出的廢水中，並通常與汙水混合，從而起到分解鹽分和氯化物以及消除惡臭的作用。
菠蘿酶可以起到多種分解酶的作用，例如脫氫、脫碳酸、脫胺基酸、脫硫和脫氯，並且具有分解汙水中所含鹽分和氯化物的能力，從而，將鹽分和有機氯化物及某些無機氯化物分解成為更簡單的成分。此外，菠蘿酶把有機物轉化成葡萄糖、把含氮化合物如硝態氮分解為胺基酸，從而促進廢水的淨化。
這種菠蘿酶在分解上述各種化合物的過程中把大量氧引入汙水，因此增加了汙水中的溶解氧；再結合前面所述的葡萄糖增加作用，從而促進了黃桿菌屬和光合作用細菌的繁殖。這樣，增加了汙水管網系統的汙水淨化效率。菠蘿酶還能把衛生間汙水中像氨氣一類惡臭物質轉化成為無害的胺基酸。部分無機氯化物可與菠蘿酶結合。
爐渣含有多種元素例如稀土類、釩族、鉑族，而這些元素可以起到金屬催化劑(例如金屬絡合物)的作用，促進菠蘿酶分解鹽分和氯化物，並且消除惡臭。
多孔礦石和活性炭的粉末還能吸附汙水中存在的惡臭物質。
菠蘿酶可以單獨或與至少一種選自爐渣、礦石和活性炭的物質聯合使用，所選中的物質以粉末形式使用，因而可以牢固地承載菠蘿酶。特別是，當菠蘿酶負載在粉末多孔礦石或活性炭上時，多孔礦石或活性炭的粉末可以吸附汙水中發出惡臭的物質如氨氣，可以有效地將其轉化成無害的胺基酸。
本發明的衛生紙可以用各種方法製得(1)將菠蘿酶和至少一種選自爐渣、礦石和活性炭粉末的混合物加入紙漿，然後用造紙機按常規的方法進行造紙、脫水和乾燥，加工成紙。
(2)在用造紙機造紙時，在造紙網上已脫水的溼紙上，撒布菠蘿酶和至少一種選自爐渣、礦石和活性炭的粉末的混合物，然後再乾燥。
(3)在用造紙機造紙時，在造紙網上已脫水的溼紙上，噴灑由菠蘿酶和至少一種選自爐渣、礦石和活性炭的粉末的混合物在水中形成的懸浮液，再將其乾燥。
(4)在造紙機已制好的紙上，噴灑由菠蘿酶和至少一種選自爐渣、礦石和活性炭的粉末的混合物在水中形成的懸浮液，再將紙乾燥。
(5)將另一張紙疊放在由上述(1)-(4)方法製成的紙上。
但是，製備本發明衛生紙的方法並不限於上述列舉的方法，還可以採用替換的方法。
本發明所說的鹽分和氯化物(氯化物包括有機物和無機物兩種)一般來自人的糞便中所含的鹽分和刷洗衛生間用的洗滌劑中所含的氯化物，以及與衛生間汙水混合的其它生活汙水中所含的鹽分和氯化物。
本發明所用的菠蘿酶是通過榨取菠蘿汁得到的，優選在非氧化條件下進行榨取，並濃縮和乾燥榨取出的果汁，同時保持其活性。獲得的菠蘿酶可以是粉末狀、液體狀或顆粒狀的，且具有分解多種高分子有機物的能力。因此，無需人工合成單個分解酶和分別榨取果汁，從而降低了生產成本。菠蘿酶通常以保持活性的狀態使用，可以使用與木炭粉或粘土混合製成的片劑，或者浸透葡萄糖。形狀可以是液體、乾粉或顆粒。
菠蘿酶的主要組分示例如下，括號中表示其作用的物質。
醇脫氫酶(醇)
乳酸脫氫酶(乳糖)葡糖-6-磷酸脫氫酶(糖類)醛脫氫酶(醛)L-天冬氨酸β-半醛NADP氧化還原酶(醛)穀氨酸脫氫酶(胺基酸)天冬氨酸半醛脫氫酶(胺基酸)NADPH2-細胞色素-C-乳糖酶(NADP)穀胱甘肽脫氫酶(穀胱甘肽)海藻糖-磷酸鹽-合成酶(糖類)多磷酸鹽激酶(ATP)乙醇胺-フォスヘェ-トサィチジル-轉移酶(CTP)海藻糖-磷酸酶(糖類)金屬硫代-磷酸甘油酸-磷酸酶(甘油)菊粉酶(菊粉)β-甘露糖苷酶(糖類)尿苷-核苷酶(胺基酸)胞嘧啶脫氨酶(胞嘧啶)甲基半胱氨酸合成酶(胺基酸)天冬氨酸合成酶(ATP)琥珀酸脫氫酶(琥珀酸)烏頭鹼氫化酶(檸檬酸)富馬酸脫氫酶(丙二酸)馬來酸脫氫酶(丙二酸)檸檬酸合成酶(乙醯輔酶A)異檸檬酸脫氫酶(檸檬酸)LSNADP-氧化酶(檸檬酸)單胺氧化酶(胺)
組胺酶(胺)丙酮酸脫羧酶(含氧酸)ATP酶(ATP)核苷酸焦磷酸酶(核酸)內多磷酸酶(ATP)ATP磷酸水解酶(ATP)乳清酸核苷-5-磷酸-脫羧酶(乳清酸核苷)其它的酶。
菠蘿酶的用量沒有特別限制，但已確定乾燥衛生紙重量的0.01％以上就能起作用。優選比例應該超過0.1％。
爐渣來自鐵礦石熔煉和精煉，或者來自磨料的生產，如赤鐵礦的爐渣。更具體地說，爐渣是在熔煉和精煉過程中有意獲取的，主要成分為SiO2。通常在液相時產出，意圖是含有儘可能多的礦物和雜質，而避免混入要精煉的金屬。爐渣是否適用很大程度上取決於精煉的成功與否。有色金屬的熔煉爐渣稱為溶渣。在熔煉和精煉中形成的富含金屬元素的頂層，從廣義上說落入爐渣範疇。本發明所用的爐渣包括這類爐渣。可以使用一種或多種的粉末形式的爐渣。渣粉粒度優選250目或以下，越細越好。較細的渣粉因為增加了相互接觸的面積，可以高速分解氯化物。另外，粉末越細，衛生紙的表面就越光滑，因此不會損害與之接觸的人的皮膚。渣粉的優選比例為每1～10重量份菠蘿酶加2～10重量份爐渣。
多孔礦石可以是沸石例如綠沸石或白沸石，活性炭可以從椰子殼獲得；但任何其它來源的多孔礦石或活性炭均可以使用，只要對鹽分和氯化物有適當的吸附能力。這些多孔礦石和活性炭吸附能力高，因為它們與氯化物有較大接觸面積。但是為了避免與用戶皮膚的不良接觸，其粒度應該很細。它們的用量優選每1～10重量份菠蘿酶加1～10重量份。
除上述菠蘿酶添加劑外，衛生紙本身可按已知方法在任何類型造紙機上用已知材料製得。也即，對於造紙機來說，通常所用的長網造紙機、丸網造紙機等均可使用；而對於原料來說，可選用寬葉木或針葉木的木質紙漿、碎布或棉紗紙漿、其它的植物紙漿、人造絲紙漿和廢紙紙漿等。
菠蘿酶單獨或與至少一種爐渣、多孔礦石或活性炭等粉末添加劑混合，塗布或浸漬在衛生紙的一面上。
更具體地說，可以採取下述過程將菠蘿酶和一種或多種添加劑加入紙漿中，採用已知方法從該紙漿製造衛生紙；將菠蘿酶和粉末狀添加劑分散在水中形成的懸浮液撒布在置於造紙網上的溼紙坯上，以便脫水，然後將該溼紙脫水並乾燥；將菠蘿酶和粉末添加劑分散於水中形成的懸浮液撒布在用已知方法製造的衛生紙上，並使其乾燥。
(2)衛生紙的製造製備紙漿；加入由上述菠蘿酶製劑、爐渣、多孔礦石和活性炭按表1比例調製而成的混合物，其加量相對於乾燥紙的重量為6％～3％；然後把紙漿以己知方法攤鋪成114mm寬。
表1
(3)脫除氯化物的效果在夏季30℃左右室溫下，將30m(100g)處理過的衛生紙和未處理過的衛生紙(對比例)分別浸泡在100L取自聯合化糞池的汙水中48小時，該汙水中包括糞便和其它生活汙水，氯離子濃度為112ppm。浸泡48小時後再測定汙水中的氯離子濃度。浸泡過實施例1～5衛生紙的汙水，氯離子濃度平均約1ppm，最小0.7ppm。相反，浸泡未處理衛生紙的汙水，氯離子濃度與浸泡前相同，即含有112ppm氯離子，這說明浸泡前後沒有區別。此外發現，浸泡著處理過的衛生紙的汙水，數日後即有蚊蟲從汙水中產生，說明其允許蚊蟲和蚊幼蟲生長繁殖，而且也沒有像氨、硫化物、降解脂肪一類物質的惡臭。
工業應用的可能性按照本發明，衛生紙載有菠蘿酶和選自爐渣、多孔礦石和活性炭粉狀添加劑。當這種衛生紙作為衛生間廢物排出進入汙水時時，菠蘿酶能分解鹽分、氯化物和其它汙染物。結果，在隨後的汙水生物處理中促進其所利用的微生物的繁殖，加速了汙水的淨化。這種情況下，原生動物可以繁殖，並且消除了惡臭的來源。這對城市汙水處理中減少人工和降低成本是很大的貢獻。
權利要求
1.一種衛生紙，其特徵在於，它含有菠蘿酶和至少一種選自爐渣、多孔礦石和活性炭的粉末。
2.按照權利要求1的衛生紙，其特徵在於，在第一層紙的一面上塗覆有所述的菠蘿酶和至少一種選自爐渣、多孔礦石和活性炭的粉末，然後，在上述第一層紙的塗覆面上覆蓋有其它的紙。
3.按照權利要求1的衛生紙，其特徵在於，所述的菠蘿酶負載在至少一種選自爐渣、多孔礦石和活性炭的粉末上。
4.按照權利要求1或2的衛生紙，其特徵在於，所述的衛生紙含有負載在木炭粉末或粘土上的活性菠蘿酶，或者含有將菠蘿酶浸泡在葡萄糖中製得的菠蘿酶製劑。
5.按照權利要求4的衛生紙，其特徵在於，所述的菠蘿酶製劑的含量相對於乾燥衛生紙的重量為0.01％以上。
6.按照權利要求5的衛生紙，其特徵在於，相對於每1～10重量份菠蘿酶製劑，添加2～10重量份的爐渣。
7.按照權利要求5的衛生紙，其特徵在於，相對於每1～10重量份菠蘿酶製劑，添加1～10重量份多孔礦石或活性炭。
全文摘要
本發明提供一種促進汙水淨化的衛生紙,它載有菠蘿酶和至少一種選自爐渣、多孔礦石和活性炭的粉末添加劑。這種菠蘿酶和添加劑能分解衛生間汙水中的鹽分和氯化物,而這些鹽分和氯化物不僅在單獨的化糞池中而且在公共汙水管網系統中,會抑制汙水生物處理中所用的微生物的繁殖。
文檔編號D21H17/02GK1338907SQ00803377
公開日2002年3月6日 申請日期2000年2月3日 優先權日1999年2月4日
發明者宇山靜雄 申請人:宇山靜雄