漆榭漆酶改性马尾松化学机械浆纤维表面性能分析

利用漆树漆酶替代真菌漆酶改性马尾松化学热磨机械浆,测定了改性前后纸浆的物理性能,利用纤维长度、粗度分析仪、衰减全反射傅立叶变换红外光谱（ATR—IR）、原子力显微镜（AFM）和X射线光电子能谱（XPS）对改性前后纸浆纤维表面性能进行分析。结果表明,与对照浆相比,漆酶处理后,纤维的长度、粗度变化不大,漆酶改性仅在纤维表面起作用,不会引起纤维的大量降解;漆酶改性过程中存在木素的降解溶出,纤维表面木素含量降低,碳水化合物含量升高,纸浆白度和强度有所提高。     

漆树漆酶对马尾松化机浆的生物改性研究

利用日本漆树漆酶与介体ABTS构成的体系（LMS）对马尾松化学热磨机械浆（CTMP）进行生物处理及后续H2O2漂白，分析了酶用量、介体用量、pH值、酶处理温度和酶处理时间对纸浆白度和强度性能的影响，探索LMS生物改性的最佳工艺条件。并利用傅里叶变换红外光谱技术分析用LMS处理前后的纸浆，结果表明，经LMS处理，纸浆中的发色基团减少，并伴随着木素的降解溶出，从而提高了纸浆的白度和可漂性。     

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。     

生物技术在纤维改性中的应用及研究进展

本文主要综述国内近年来生物技术用于纸浆纤维改性方面的研究。对微生物直接应用于纸浆纤维改性的研究较少,主要集中在各种酶对纸浆纤维的改性。比较特别是漆酶所引起的高木素含量的纤维表面木素的接枝,表现出其在纸浆纤维改性方面的巨大潜力。     

漆酶对不同漂段纸浆催化氧化木素的效果研究

以未漂硫酸盐桉木浆(Sp浆)、氧脱木素桉木浆(O浆)、H_2O_2漂白桉木浆(P浆)作为不同漂段原料,探讨漆酶-谷氨酸体系对不同漂段纸浆的催化效果。结果表明,漆酶催化总体上可使纸浆的卡伯值增大,纸浆的白度随之下降;漆酶协同谷氨酸可催化氧化纤维表面木素与相邻纤维上的木素发生自由基偶合反应,同时使纤维表面的微细纤维暴露出来,两者共同作用使相邻纤维形成更好的结合力,使纸浆的强度性能大幅度提升;谷氨酸可通过漆酶催化氧化作用连接到木素上,增加纤维原料中的羧基含量,Sp浆、O浆、P浆羧基含量分别较未处理纸浆提高20%、50%、43%。     

马尾松TMP纤维漆酶改性的表面分析

采用漆酶对马尾松热磨机械浆(TMP)纤维进行表面改性,并利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)及X射线光电子能谱仪(XPS)对漆酶处理前后的TMP纤维进行表面分析.结果表明,漆酶处理前马尾松TMF'纤维表面被一层颗粒状木素和抽出物覆盖;漆酶处理后,TMP纤维表面颗粒状的木素及抽出物变小、变少.漆酶处理后TMP纤维表面的氧碳比(O/C比值)升高,C1峰峰面积下降,表明漆酶处理后TMP纤维表面木素和抽出物减少,暴露出更多的亲水性基团,碳水化合物的含量提高.     

漆酶/丁香酸甲酯处理未漂KP浆的SEM和GPC分析

采用扫描电镜(SEM)和凝胶渗透色谱(GPC)技术,研究漆酶和漆酶/丁香酸甲酯(MS)处理前后未漂硫酸盐浆(KP浆)纤维表面形态结构和浆中木素分子质量及其分布的变化,探讨了用漆酶和漆酶/MS处理KP浆,提高浆张湿抗张强度的相关机理。研究结果表明:与空白样相比,经漆酶处理后,纸浆中木素平均分子质量降低,纤维表面出现"黏结"现象;而MS协同漆酶处理后,纸浆中木素的缩合程度及纤维间的"黏结"面积增大;漆酶和漆酶/MS处理后的浆样再经过加热干燥处理,木素的缩合程度和纤维"黏结"面积进一步增大。木素的缩合程度和纤维表面呈现的"黏结"现象,与漆酶和漆酶/MS处理纸浆提高其湿抗张强度密切相关。     

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。     

漆酶/介体体系对未漂马尾松磨石磨木浆改性的研究

利用漆酶／介体体系对未漂马尾松磨石磨木浆进行改性，测定改性后纸浆的白度、强度性能以及对后续过氧化氮漂白效果的影响。实验表明，漆酶／介体体系处理纸浆可以提高纸浆的强度性能，并且可以提高后续过氧化氢漂白的效果。漆酶／介体体系改性纸浆经过氧化氢漂白后，白度较对照漂白浆提高2％ISO，裂断长提高500m。通过实验选定了漆酶／介体体系改性未漂马尾松磨石磨木浆的最佳工艺条件。     

13C-NMR分析漆酶处理木素的结构特征

利用13C-NMR技术对漆酶、漆酶/介体体系处理前后枫香木酶解木素进行结构分析.结果表明,经漆酶/介体体系(LMS)处理后,木素的部分β-O-4结构发生醚键断裂,脱甲基或脱甲氧基反应发生,根据结构变化推断反应过程中紫丁香基型结构优先反应;经漆酶处理后,木素单位苯环的羰基含量和甲氧基含量增加.     

旧报纸漆酶/介体脱墨浆表面性能分析

利用化学分析电子能谱(ESCA)、衰减全反射傅立叶变换红外光谱(ATR-IR)以及环境扫描电镜(ESEM)对漆酶脱墨浆的表面形态进行分析,并利用KAJAANI纤维长度粗度分析仪测定浆料纤维的长度、粗度,利用Pulmac渗透测定仪(Pumac Permeability Tester)测定了纤维的比容和比表面积.研究结果表明,漆酶/介体脱墨过程中可以使浆料中的木素溶出,表面木素含量降低,同时纤维表面出现微细纤维.与对照浆相比,漆酶处理后,纤维的长度、粗度变化不大,说明漆酶处理过程中,并未发生纤维的断裂,漆酶主要作用于纤维的表面,并未触及到纤维的内部.比表面积和比容均增加.     

旧报纸漆酶脱墨工艺的研究

对旧报纸漆酶脱墨工艺进行了研究.得出了最佳工艺条件:漆酶用量10 LAMU/g,介体(Violuric Acid)用量0.5%,碎浆时间30min,保温时间15 min,通氧气,温度55～60℃.在此条件下进行脱墨,所得脱墨浆白度与对照浆相比有所降低,但可漂性提高.漂白后浆白度达到52.4%ISO,与对照浆相比提高4.2%ISO.此时裂断长为2.16 km,撕裂指数为7.01mN·m2/g,与对照浆相比分别提高了20%和13%.     

旧报纸漆酶/介体脱墨过程中木素结构的研究

利用元素分析、功能基分析和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对旧报纸漆酶/介体脱墨过程中木素结构的变化进行分析,并利用凝胶渗透色谱(GPC)测定木素的分子质量及其分布。元素分析及功能基分析结果表明,漆酶/介体处理后,木素C9单元分子质量降低,木素的酚羟基和甲氧基含量降低,羰基和羧基含量升高。红外光谱分析结果显示,漆酶/介体处理过程中存在木素结构的部分破坏与溶出。GPC测定结果表明,漆酶/介体处理后浆料中木素的数均分子质量、重均分子质量及多分散性均下降,说明木素受到了一定程度的降解。     

漆酶处理废新闻纸脱墨浆对纤维性能的影响

应用化学分析电子能谱(ESCA)、原子力显微镜(AFM)对废新闻纸脱墨浆的表面形态和化学成分进行分析,同时对ONP浆纤维带电性、接触角、纸张物理性能进行了测定.结果表明,与对照浆相比,漆酶处理后,纸页白度降低,干抗张强度提高不明显,湿抗张强度有明显提高,加入介体能够提高纸浆的湿强,并降低漆酶处理对纸张紧度的影响.ESCA与AFM相结合对ONP浆进行表面分析,结果表明漆酶处理使ONP浆纤维表面木素和胶粘物含量降低,从而说明漆酶处理能够对纤维表面的木素和胶粘物有去除效果.     

麦草浆的木聚糖酶和漆酶/介体体系协同生物漂白研究

用产自黑曲霉(Aspergillus niger)的木聚糖酶和产自担子菌(Basidiomycete sp.)的漆酶进行了麦草浆次氯酸盐漂前预处理的研究。找出了木聚糖酶和漆酶不同处理程序对麦草浆硬度和漂白白度的影响，并对漆酶、介体用量和酶处理时间进行了优化。结果表明，漆酶用量为5．0U／g，介体ABTS用量为0．1％，酶处理时间为120min；用LMS在0．1MPa氧压下处理麦草浆，纸浆硬度降低率比常压LMS处理浆提高21个百分点，即由10．5％提高到31．6％；经L-X处理的纸浆硬度比X-L低，漂白后纸浆白度分别比对照浆高3．9％ISO和3．0％ISO。     

ECF和TCF漂白硫酸盐针叶木浆表面特性的比较

主要目的是确定不同的漂白方法对硫酸盐针叶木浆纤维表面特性的影响,包括老化前和老化后。通过测量水中的动态接触角(DCA)和浆中纤维的电子光谱来检测。实验表明,漂白浆中纤维表面的不同是因为漂白方法不同。全无氯漂白(TCF)的纤维动态接触角(DCA)始终比较高一些。纤维的特性在贮藏六个月后发生了改变,TCF的DCA比ECF的更显著。贮藏后纤维的接触角变大说明可能是抽出物的迁移或木素从纤维壁中到了表面,也可能是纤维表面的组分发生了变化而变的更加疏水。     

ONP脱墨浆漂白过程中DCS的溶出及漆酶控制研究

本研究表明,废纸漂白过程中DCS溶解到浆水体系中,增加氢氧化钠和过氧化氢的用量会促进其溶出;采用漆酶处理DCS物质,有利于提高纸张物理强度性能,通过ESCA对酶处理后纸浆表面的化学成分分析发现表面木素和抽出物含量降低.     

漆酶/介体体系漂白纸浆的自由基反应机理

采用含漆酶/介体体系（LMS）漂段的TCF漂序，在H2O2用量为2%的情况下，将蔗渣硫酸盐浆漂到80.7%ISO的白度。利用电子自旋共振谱（ESR）研究了蔗渣硫酸盐浆在漆酶/介体体系中产生自由基的情况，并与蔗渣硫酸盐浆在漆酶中产生自由基的情况以及仅有漆酶和介体而没有纸浆时产生自由基的情况对比，从而了解漆酶/介体体系漂白纸浆的自由基反应机理。     

表面分析技术在制浆造纸研究中的应用

主要介绍了扫描电境(SEM)、透射电境(TEM)、原子力显微镜(AFM)、化学分析电子能谱(ESCA)、次级离子质谱(SIMS)、接触角(Contact Angle)、红外反射-吸收光谱(RAS)等现代表面分析技术及这些技术在制浆造纸研究中的应用.     

漆酶/天然介体体系漂白硫酸盐竹浆的机理研究

对硫酸盐竹浆包含漆酶/天然介体漂白段的全无氯(TCF)漂白各段的残余木素进行了GPC、TGA、FT-IR、1H-NMR和t3C-NMR分析,主要探讨漆酶/天然介体体系(LMS)漂白的机理.分析表明,随漂白的进行,竹浆残余木素的总体变化趋势为分子质量降低;经LMS处理后,竹浆残余木素的热稳定性变差,更易在较低温度下热解;竹浆木素为GSH型,结构单元以G为主,苯丙烷单元之间的连接以β-O-4′为主,此外还有β-1′和β-5′连接.原浆木素中的羟基以酚羟基为主,苯丙烷单元中S的含量(以物质的量计,下同)少于1/3;O段残余木素中,脂肪族羟基比酚羟基多,且有少量-COOH、-OCH3被脱除,苯丙烷单元中G＞H＞S;LMS段残余木素中的羟基以脂肪族羟基为主,S单元含量增加,H单元含量减少,争1′连接增加,β-5′连接很少.