改性漆酶/谷氨酸体系改善旧瓦楞纸浆物理性能的研究

基于L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐和二氧化硫脲分别对漆酶氨基酸残基末端的活性基团羧基(-COOH)和氨基(-NH2)进行改性,通过改变漆酶用量、谷氨酸用量、pH、反应温度和时间等研究改性漆酶/谷氨酸体系处理对OCC浆环压指数和抗张指数的影响。结果表明:L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐改性漆酶/谷氨酸体系处理OCC浆的最佳反应条件为:漆酶用量4%,谷氨酸用量2%,pH值7,温度30℃,反应时间3h;二氧化硫脲改性漆酶/谷氨酸体系处理OCC浆的最佳反应条件为:漆酶用量4%,谷氨酸用量1.5%,pH值7,温度40℃,反应时间3h;在最佳反应条件下,L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐改性漆酶/谷氨酸体系处理OCC浆与未改性漆酶/谷氨酸的相比环压指数提高16%,抗张指数提高20.7%;二氧化硫脲改性漆酶/谷氨酸体系处理的OCC浆与未改性漆酶/谷氨酸的相比环压指数提高11.5%,抗张指数提高12.8%。     

漆酶/组氨酸和漆酶/谷氨酸改善二次纤维性能的比较

本实验通过改变漆酶用量、反应时间、p H、介体用量等,比较经漆酶/组氨酸和漆酶/谷氨酸改性后二次纤维抗张指数和撕裂指数的变化。实验表明:漆酶/组氨酸处理OCC浆的最佳反应条件为:漆酶用量1U/g,反应时间8h,p H值4.5,组氨酸用量1%;漆酶/谷氨酸处理OCC浆的最佳反应条件为:漆酶用量1.5 U/g,反应时间8h,p H值5,谷氨酸用量2%。实验数据显示在最佳反应条件下漆酶/组氨酸比漆酶/谷氨酸处理的抗张指数高出10%,撕裂指数高出9%,并且漆酶/谷氨酸处理的比空白样的抗张指数提高21%,撕裂指数提高18%。从经济效益出发,漆酶/谷氨酸比漆酶/组氨酸更适合用来改善二次纤维的性能。     

漆酶/天冬氨酸生物体系处理改善旧瓦楞纸纤维性能

利用漆酶/天冬氨酸体系对旧瓦楞纸(OCC)进行纤维改性,以提高OCC再生纸的物理性质,降低或避免OCC回用过程中的性能衰减。实验结果表明,漆酶/天冬氨酸体系处理OCC能明显提高其性能,最佳处理条件为漆酶200 mg(活性2000 U/g)、天冬氨酸1%(相对于绝干浆)、p H 5、反应温度40℃、反应时间2 h。最佳处理条件下的改性OCC再生纸相比于空白样而言,其抗张指数、撕裂指数、耐破指数分别提高了127. 91%、40. 05%、19. 74%。漆酶/天冬氨酸改性后的纤维酸不溶木素的含量比空白样纤维的酸不溶木素的含量降低了48. 40%。傅里叶变换红外光谱结果显示改性后OCC纤维素的红外结晶度指数相比于处理前有所降低。     

OCC浆生物和机械改性提高成纸强度研究

以国产OCC浆为原料,用漆酶处理纸浆来提高成纸强度,对漆酶处理国产OCC纸浆最佳工艺条件进行优化。优化后漆酶处理国产OCC纸浆最佳工艺条件为:漆酶用量为16U/g(相对绝干浆),浆浓度5%,温度50℃,pH=5.0,反应时间为90min。结果表明:与单独用漆酶处理相比,干抗张指数与湿抗张指数分别增加了6.88%、27.3%;同时发现,漆酶体系中加入组氨酸介体,可明显提高纸浆的强度性能;生物与机械共同处理纸浆能够更大幅度提高OCC浆的成纸强度。环境扫描电镜图发现:与对照样组相比,用漆酶-组氨酸处理的纤维表面上观察到更多的塌陷和更多的原纤维生成,这是导致形成更强的纤维结合力,提高成纸强度的原因。     

果胶酶协同漆酶/谷氨酸体系改善OCC造纸强度性能的研究

研究了果胶酶协同漆酶/谷氨酸体系预处理对废旧瓦楞箱纸板（OCC）造纸强度性能的改善。结果表明,采用果胶酶协同漆酶/谷氨酸预处理可以明显提高OCC抄造纸张的强度性能。采用响应曲面法优化的最佳预处理工艺条件为：果胶酶用量3.5 U/g,漆酶用量12.2 U/g,果胶酶处理时间62 min、漆酶处理时间160 min。与未处理的空白纸张相比,最佳工艺条件下预处理的OCC再造纸张的C1相对含量降低26.2%,C2相对含量增加15.0%,C3相对含量增加11.2%,O/C增加27.9%;抄造纸张的抗张强度提高24.7%,耐破度提高33.7%,撕裂度提高25.5%,环压强度提高31.1%。果胶酶协同漆酶/谷氨酸体系预处理可以降解木素,产生更多的羟基。     

低取代度阳离子淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的制备及应用

以低取代度的阳离子淀粉为原料,硝酸铈铵为引发剂,制备了低取代度阳离子淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物。研究了丙烯酰胺与阳离子淀粉质量比、反应温度、反应时间和引发剂浓度对接枝率和接枝效率的影响。结果表明:接枝率和接枝效率最高的条件为:m(丙烯酰胺)∶m(阳离子淀粉)=2.5∶1,反应温度为55℃,反应时间为3 h,c(引发剂)=2 mmol/L。将合成的聚合物用于纸张增强,当低取代度阳离子淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的用量为1.0%时,对纸张的增强效果最好,可使纸张抗张指数增加23.0%,撕裂指数增加12.7%,耐破指数增加63.7%,耐折度增加115.1%。     

改性漆酶协同谷氨酸改善二次纤维微观结构及性能的研究

采用L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐对漆酶氨基酸残基末端的羧基进行改性,研究改性漆酶-谷氨酸体系对旧瓦楞箱纸板(OCC)浆纤维微观结构及性能的影响。研究结果表明,与未改性漆酶-谷氨酸相比,经过改性漆酶-谷氨酸体系处理后OCC浆纤维表面呈层叠状紧密黏连,细纤维化程度更高;改性漆酶催化氧化木素,使纤维微孔结构瓦解并逐渐扩大为中孔,纤维BET比表面积和平均孔径增大;谷氨酸通过迈克尔加成反应嫁接到木素上使纤维羧基含量进一步提升,与OCC原浆相比纤维羧基含量提高了26.9%;显著改善纸浆的打浆性能,降低了打浆能耗;对纸浆的增强作用更加明显。     

纤维素纳米晶体提高箱纸板强度性能的研究

本研究以废纸浆为原料,采用硫酸水解法制备纤维素纳米晶体（CNC）,并将其用于箱纸板的增强。结果表明,所制备的CNC呈典型的棒状结构,其直径和长度范围分别为11~23 nm和115~240 nm,长径比为5∶1~22∶1,Zeta电位为-56.37 mV,CNC聚集态呈纤维素I型结构,结晶度为71.1%,热稳定性较废纸浆略有降低;在CNC用量为3%的一元增强实验中,箱纸板的抗张指数、撕裂指数、耐破指数、环压指数和耐折度分别为30.5 N·m/g、6.22 mN·m²/g、1.55 kPa·m²/g、9.18 N·m/g和3次;将2%阳离子淀粉（CS）和阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）分别与3%CNC复合形成二元增强体系时,箱纸板的抗张指数、撕裂指数、耐破指数、环压指数和耐折度较CNC一元增强时分别提高了30.5%、4.1%、12.7%、11.6%、33.3%和21.9%、3.5%、12.3%、10.6%、33.3%。     

纳米级两性聚丙烯酰胺造纸助剂的合成及其性能研究

采用反相微乳液法合成了两性聚丙烯酰胺,聚合物体系中各种粒子的平均粒径为97.00nm,分子量达25.82万。在废纸造纸沉渣回用比例为20%时,将其作为造纸助剂加入到混合浆料中。实验结果表明:在废纸造纸沉渣与OCC废纸浆混合浆料中添加0.8%的纳米级两性聚丙烯酰胺,可使纸张的定量提高16.31%,耐破指数提高17.95%,抗张指数提高10.95%,环压指数提高22.89%,填料留着率提高8.02%。在加量相同情况下,同目前市场上聚丙烯酰胺类造纸助剂相比,实验室自制合成的纳米级两性聚丙烯酰胺有较好的助留、助滤和增强效果。     

脱墨污泥配抄纸板的性能

本文将脱墨污泥与CTMP、OCC浆、混合办公废纸屑浆三类浆料,按不同比例进行配抄,考察了手抄纸板物理强度等特性的变化规律.结果表明在对脱墨污泥和3种纤维不做任何处理的情况下,从撕裂指数、耐破指数和抗张指数3种强度指标来看,脱墨污泥与OCC浆配抄优于与CTMP和混合办公废纸屑浆配抄.OCC浆和混合办公废纸屑浆的效果在紧度方面比较相近,可通过提高OCC浆的打浆度来改善紧度,而在挺度方面,以CTMP最佳.透气度和吸水性都反映了纸板的多孔性,均以CTMP的透气度和吸水性最大.但通过添加适量的防水剂可以使纸板的吸水值在要求的范围内.     

淀粉接枝聚合丙烯酰胺系共聚物

本文叙述了制备含有高淀粉含量（≥67％）的淀粉接枝聚丙烯酰胺阳离子或两性共聚组成物，用作漂白苇浆的干增强剂。当添加量为干浆的2％（wt）时，纸页干强可提高32％左右；抗张因子提高23.6％，耐折度提高22.0％；撕裂指数提高8.3％；耐破指数提高34.4％；留着率提高4％；湿强可提高141％。对未漂木浆，添加量为2％（wt）时，纸页干强可提高41.0％。     

NCC/CPAM二元体系对纸张的增强作用

研究了纳米晶体纤维素/阳离子聚丙烯酰胺（NCC/CPAM）二元体系对原生浆（漂白硫酸盐桉木浆）和回用1次纤维所抄纸张的增强效果。结果表明,NCC与CPAM复配使用并添加到已加滑石粉的原生浆中,在CPAM用量0.4%、NCC用量0.6%时,相对于原纸,成纸抗张指数、撕裂指数、耐破指数及耐折度分别提高61.3%、50.0%、58.3%及645%;相对于单加CPAM的对照样,纸张强度性能大幅提高。相对于回用1次纤维所抄纸张,将NCC/CPAM二元体系（CPAM和NCC用量分别为0.4%和0.6%）加入回用1次纤维所抄纸张的抗张指数、撕裂指数、耐破指数及耐折度分别提高了51.0%、16.3%、53.9%及167%。     

阳离子淀粉与窄分子量阴离子聚丙烯酰胺接枝制备纸张增干强剂

该文介绍了对阳离子淀粉与窄分子量阴离子聚丙烯酰胺(APAM)接枝共聚来制备纸张增干强剂,对合成反应的条件进行了单因素分析,如淀粉与窄分子量阴离子聚丙烯酰胺的比例、反应的温度、丙烯腈的用量等因素.并将合成的助剂应用到阔叶木浆中,检测了纸张的抗张指数、耐破指数、耐折度和撕裂指数四个主要的强度指标,起到了很好的增强效果.     

丙烯酰胺改性阳离子淀粉制备及对纸张增强作用研究

本研究以玉米淀粉、N-（3-氯-2羟基）N，N，N-三甲基氯化铵为主要原料，用半干法合成阳离子淀粉，并利用红外光谱对所合成的阳离子淀粉结构进行了表征；将所合成的阳离子淀粉与不同量的丙烯酰胺通过自由基聚合反应进行接枝共聚，制备改性阳离子淀粉，并利用红外光谱和核磁共振谱对改性阳离子淀粉结构进行了表征。改性阳离子淀粉对纸张的增强作用效果显著，其中MCST-1C改性阳离子淀粉的作用效果相对最好，当其用量为0．4％（对绝干浆）时，纸张抗张指数提高29．8％，耐破指数提高45．4％，撕裂指数提高44．3％。     

多层淀粉包覆杨木APMP纸浆纤维对成纸性能的影响研究

基于层层沉积技术及阴阳离子静电吸附作用的理论基础,通过在杨木APMP纸浆纤维表面依次包覆阳离子淀粉（CS）、阴离子淀粉（AS）和阳离子淀粉（CS）的方法,主要讨论了无机电解质种类、纸浆浓度、淀粉用量对成纸性能和淀粉保留率的影响。研究结果表明：当AlCl3浓度为12．0mmol／L,纸浆浓度为1．6％,每层淀粉用量为50mg／g（纤维）,每层吸附时间5min,pH：5．0时,同未吸附淀粉的空白样相比,多层淀粉包覆APMP浆成纸的耐破指数、环压指数、撕裂指数及抗张指数分别增加了95．74％、62．88％、95．55％和88．55％;同吸附单层阳离子淀粉的空白样相比较,多层淀粉包覆APMP浆的淀粉保留率增加了97．55％,成纸的耐破指数、环压指数、撕裂指数及抗张指数分别增加了41．54％、42．89％、53．02％和45．79％     

采用生物酶提高瓦楞原纸强度的研究

采用漆酶-组氨酸的组合方式处理OCC浆,并先后在实验室和纸厂研究此生物处理方式对瓦楞原纸性能的影响。实验室小试研究结果表明,当漆酶和组氨酸的用量分别为0.90 U/g和1.0%(对绝干浆)时,成纸的干湿环压指数分别提高了22.9%和30.3%。中试结果也表明,漆酶和组氨酸用量分别为0.225 U/g和0.10%时,成纸干湿环压指数分别提高14.9%和26.4%,纵横向抗张指数分别提高8.0%和10.7%,耐破指数提高16.4%。同时生物处理在促进纤维分丝帚化方面也有明显效果,经处理的纤维保水值上升了40个百分点,纤维平均孔径和比表面积分别提高了1.1%和5.1%,并且浆料中羧基含量也提高了35.4%。     

羧甲基植物胶粉接枝共聚物的增强性能

对植物胶粉接枝共聚物（CC-Na-g-PAM）在废报纸脱墨浆中的增强性能进行了研究。结果表明,CC-Na-g-PAM对纸浆具有很好的增强效果,优于使用阳离子淀粉和阳离子瓜尔胶。对于废报纸脱墨浆的最佳增强条件为：聚合物接枝率为452.0%,聚合物用量1.0%,抗张指数、撕裂指数和耐破指数可以分别提高30.43%、16.69%和28.66%。     

漆酶不同处理条件对AOCC纸浆强度性能的影响

利用NS51003漆酶对美国旧瓦楞纸箱(AOCC)浆进行生物酶处理,研究了漆酶处理的酶促反应条件对AOCC浆强度性能的影响.研究结果表明,漆酶处理的最佳酶促反应条件为:漆酶用量16 U/g浆;浆浓5%;pH值7;反应温度:室温;反应时间1 h;并通空气.在此条件下采用漆酶处理AOCC纸浆,其湿抗张指数和湿环压指数均有明显的提高.     

无机盐协同淀粉多层包覆OCC浆纤维对淀粉吸附量的影响

基于聚电解质层层沉积技术,通过在OCC浆纤维表面进行阳离子淀粉与阴离子淀粉交替包覆的方法,研究了无机盐种类、每次包覆的淀粉用量、纸浆浓度、每次包覆吸附时间、pH值和无机盐浓度对OCC浆纤维表面淀粉吸附量的影响。结果表明,无机盐协同淀粉3层包覆OCC浆纤维的适宜工艺条件为:AlCl3浓度108 mmol/L,纸浆浓度5.0%,每次包覆吸附时间10 min,每次淀粉用量9 mg/g纤维,pH值5.0。在适宜的工艺条件下,无机盐协同淀粉3层包覆OCC浆纤维表面淀粉吸附量为22.78 mg/g纤维,其纤维表面的淀粉保留率为84.4%,与吸附单层阳离子淀粉的试样相比较,AlCl3协同淀粉包覆OCC浆纤维表面淀粉吸附量增加了180.89%。     

漆酶处理三倍体毛白杨APMP及对其中残余木素作用的研究

利用NS51003漆酶处理三倍体毛白杨碱性过氧化氢机械浆(APMP),通过分析检测处理后纸浆的打浆度和成纸物理性能探讨了漆酶处理对三倍体毛白杨APMP抄造性能的影响。实验结果表明,在最佳的工艺条件下,漆酶处理APMP与未经过漆酶处理纸浆相比,抗张指数和耐破指数稍有升高,而撕裂指数提高了16mN·m2/g,酸溶木质素含量稍有升高,Klason木质素含量相对降低;漆酶处理三倍体毛白杨APMP主要降解纸浆中纤维表面的木素,对纤维内部影响较小。