耐热性木聚糖酶预处理麦草原料及麦草浆的比较研究

研究了耐热性木聚糖酶预处理麦草原料的工艺,并对酶处理麦草原料与碱法麦草浆酶处理的效果进行对比。结果表明:麦草木聚糖酶预处理适宜条件为酶用量40 IU/g、液比1∶9、p H值7.2、时间4 h、温度95℃。该木聚糖酶能够在中性及相对较高温环境下具有较好的酶学稳定性。对比麦草原料及浆料的木聚糖酶预处理效果表明:麦草原料经木聚糖酶处理后酶解液中还原糖含量为1.14%,而麦草浆酶处理后酶解液的还原糖含量为1.23%;经碱抽提后麦草原料还原糖溶解量增加了0.39%,而浆料则增加1.25%。说明木聚糖酶对麦草浆降解半纤维素作用明显优于对麦草原料的作用,且碱抽提提高了酶处理的效果。     

木聚糖酶对马尾松KP浆漂白机理的探索

采用常规分析方法对纸浆卡伯值、粘度和戊聚糖含量等进行分析 ,又采用紫外光谱、高效液相色谱、凝胶渗透色谱及扫描电镜等仪器分析方法分别对酶解浆、酶解液及酶解浆稀碱抽出液进行了分析。结果认为 ,木聚糖酶用于化学浆漂白的机理是其降解了残余木质素中的LCC结构和部分木聚糖 ,从而节省了后序化学漂剂的用量 ,提高了纸浆白度     

漆酶和木聚糖酶预处理对麦草浆漂白性能的影响

生物漂白主要目的在于通过对纸浆预处理,减少后续漂白时漂剂用量,降低漂白废水对环境污染,同时改善纸浆性能。通过漆酶/木聚糖酶体系(LXS)和重组木聚糖酶(X)对麦草浆预处理,比较它们对浆料脱木素能力和漂白性能的影响。结果表明:麦草浆经过两种酶预处理后,都能降低浆料卡伯值,而漆酶处理后降低的幅度更大,与原浆和木聚糖酶处理浆相比分别降低32.64%和6.47%,但是在木聚糖酶处理液中能检测到更多的还原糖;两种酶处理浆在后续漂白中漂白至与对照浆相近白度时均能节省50%漂剂用量,且能改善浆料物理强度;比较两种酶对浆料漂白性能的影响,则是在相同漂剂用量时木聚糖酶漂白浆的白度稍高,而浆料得率和强度稍低;两种酶处理浆料的纤维素结晶度测定表明酶处理前后浆料的纤维素的结晶结构没有明显的变化,而且纤维素的结晶度都有不同程度的提高。通过扫描电镜观察以及X射线光电子能谱(XPS)分析,从理论上说明两者脱木素的差异。     

木聚糖酶在麦草碱法化机浆中的应用研究

对木聚糖酶预处理的麦草碱法化学机械制浆与漂白过程中木聚糖酶处理的效果进行了研究。结果表明,在制浆与漂白前酶预处理段较佳的木聚糖酶用量分别为 15 IU/g 和 12 IU/g,酶预处理时间同为 120 min。利用木聚糖酶预处理与 H2O2漂白相结合的 XP5aP5a 多段漂白程序,可以获得 74.6%ISO白度的麦草生物化机浆。     

pH值对木聚糖酶预处理麦草浆的影响

利用木聚糖酶对麦草浆进行预处理,可有效降低后续漂白时的有效氯用量.在不同的pH值影响下,酶与底物均有不同的解离状态,最终影响酶活力.结果表明:经过不同pH值下木聚糖酶的预处理,综合考虑纸浆的白度、卡伯值、强度等因素,最适的木聚糖酶预处理麦草浆的pH值为6.0.     

酶解―弱酸解法提取麦草浆残余木素的研究

对非木材浆中残余木素的分离和提纯方法进行了研究。利用酶解―弱酸解两段法提取麦草浆残余木素,研究了酶用量对纤维长度、细小纤维含量、纤维形态、酶解率及木素提取率的影响。研究证明这种方法适用于麦草浆,并得出了最佳酶用量为3mL/g。对提取出的木素经衍生化后,通过磷谱核磁共振(31P-NMR)技术得出木素结构谱图,对木素结构中脂肪羟基、总酚羟基和羧基以及总酚羟基中各酚羟基等功能基团进行定量分析对比,对麦草浆残余木素结构有了更全面的了解。     

木质素磨削液的研制与应用

利用碱法草浆黑液经磺化、复配研制成的木质素磨削液,经测试性能良好。可代替易变质发臭、使用期短的乳化液。木质素磨削液的研制成功.为碱法草浆蒸煮黑液的工业利用提供了新途径。     

机械力化学效应对麦草浆重组木聚糖酶生物漂白的影响

利用机械力化学作用,以提高木聚糖酶预处理效果。论文研究了磨浆对重组木聚糖酶预处理效果的影响;磨浆前后重组木聚糖酶预处理对浆料漂白性能的影响。研究结果表明:采用机械力化学作用酶处理时比较适合的磨浆时间为5 min,打浆度在30 oSR左右,在酶用量为5 IU/g时,脱木素率达到29.7%,与磨浆前酶处理相比,脱木素率提高了34.4%;磨浆前后的浆料经过重组木聚糖酶预处理,在后续漂白时漂至与对照浆相近白度时(72.6%ISO),分别节省了50%和57.1%用氯量,大大减轻了漂白废水对环境的污染;通过磨浆前后酶处理液高效液相色谱分析、浆料结晶度测定以及扫描电镜的观察,从理论上证实了重组木聚糖酶在助漂时的机械力化学效应,并为它的广泛应用提供了理论依据。     

表面活性剂及胺(铵)盐在纸浆漂白中助漂作用的研究

论述了胺（铵）盐及表面活性剂在碱法麦草浆次氯酸钠漂白中的助漂、减氯及提高白度的作用，讨论了不同助剂用量对纸浆白度和残余有效氯的影响，研究结果表明，使用这些助剂可以明显地提高纸浆白度，显著地减少漂液中的有效氯的使用量和漂白废液中残余氯的含量，起到了促进漂白和减少环境污染的作用。     

麦草在木聚糖酶―碱法机械制浆过程中化学成分与化学元素的变化

研究了麦草在热水处理、木聚糖酶处理、碱浸渍过程,以及麦草―木聚糖酶碱法化学机械浆H2O2漂白过程中化学成分与化学元素的变化。化学成分分析结果表明:麦草含有一定量的热水易溶物质和木聚糖酶易溶物质,它们的除去,使碱对木素的作用明显增加。扫描电子显微镜―能谱仪元素分析结果表明:麦草本身含有较多的矿质元素,对木聚糖酶有一定的干扰作用;碱金属离子在热水中易于溶出;碱土金属和过渡金属元素在整个制浆和H2O2漂白过程中都存在;碳/氧元素比可在一定程度上反映麦草及麦草化机浆中木素和酸性基团的变化规律。     

Enzymic Hydrolysis Of Lignin—Carbohydrate Complexes Isolated From Kraft Pulp

Four carbohydrate samples extracted from kraft pulps are used as model substrates for studying the mechanism by which xylanase enhances subsequent bleaching of kraft pulp. Fourier transform infrared spectroscopy confirms that small amounts of aromatic molecules, probably lignin, remain associated with these carbohydrate samples. When the extracts are hydrolyzed with xylanase or acid, size exclusion chromatography shows a decrease in the molecular mass of their UV-absorbing constituents, as well as their carbohydrate constituents as determined by pulsed amperometric detection. The results are consistent with the hypothesis that xylanase prebleaching hydrolyzes the xylan portion of lignin-carbohydrate complexes to leave smaller lignin-containing macromolecules in pulp fiber, thus facilitating the removal of lignin components by bleaching chemicals.     

聚木糖酶对纸浆中LCC的辅助去除作用

在造纸用植物原料中,木素与半纤维素之间存在着化学连接,形成木素与碳水化合物复合体（LCC）。在制浆过程中,当蒸煮进行到一定时间后,尤其是在蒸煮的后期,蒸煮液中药液的浓度下降,而聚木糖浓度较高,溶出的聚木糖有一部分又重新回吸到纤维上,而另一部分半纤维素与残余木素形成新的化学结合,形成LCC。聚木糖的回吸对纸浆中残余本素的进一步去除起到了屏蔽作用。聚木糖酶处理纸浆主要是当用内切聚木糖酶降解、溶出回吸到纸浆纤维上的聚木糖,提高了纤维表面的通透性,使漂白处理时漂白剂容易与残余木素作用,有利于残余木素的溶出。同时,由于聚木糖酶分解LCC中的部分聚木糖,使LCC的分子量降低,易于溶出,进而也促进了残余木素的去除,改善了纸浆的可漂性,降低了漂白剂用量和漂白废水中的AOX含量以及有害物质的排放量。但是,聚木糖酶处理需要与纸浆洗涤和化学漂白处理相结合,还不能完全替代纸浆的化学漂白处理。     

麦草生物化机浆的木聚糖酶漂白

探讨了在由PhanerochaetechrysosporiumME446麦草上固态发酵制得的木聚糖粗酶对麦草生物化机浆漂白效果的改善作用,并对其预处理工艺进行了优化。实验结果表明,当木聚糖酶用量为15IU/g,浆浓15%,处理3h后,麦草生物化机浆的白度可达到66.1%ISO。文章还对木聚糖酶处理前后的麦草化机浆纤维进行了扫描电镜的观察。     

木聚糖酶NY—111对桉木KP浆漂白的研究

探讨了木浆糖酶ＮＹ－１１１用于桉木ＫＰ浆漂白预处理的最佳工艺条件及木聚糖酶预处理对桉木ＫＰ浆ＣＥＨ三段漂的影响。结果表明,用于漂白预处理的最佳工艺条件为酶 ５ＩＵ／ｇ,时间为２ｈ,对ＣＥＨ三段漂的影响为：与常规法１０％用氯量相比,达到相近白度且得率相近时,采用木聚糖酶预处理,可减少约５０％的用氯量、而强度未下降。     

木聚糖酶预处理对NaOH-AQ法麦草浆H_2O_2漂白效果的影响

探讨了木聚糖酶预处理对麦草化学浆 H2 O2 漂白可漂性等的影响。结果表明 :与对照浆漂至相近白度 ,木聚糖酶预处理后可节省 H2 O2 用量 4 0 %以上 ,且浆的强度变化不大 ;酶预处理还可以改善 H2 O2 漂后浆的滤水性能 ,提高漂白浆的白度稳定性。     

XYLANASE EFFECTS ON PULP DELIGNIFICATION

Xylanase effects on softwood pulp delignification were investigated experimentally and using mathematical models. The effect of xylanase molecular size on pulp delignification was investigated. As xylanase molecular weight decreased from 67 kDaltons to 20 kDaltons, lignin removal from pulp increased from 30 wt% to 48 wt%, respectively. The rate of xylanase-aided pulp delignification was studied using a batch system. The rate-data was fitted to a mathematical model of the batch system that enabled estimation of process parameters including xylanase and lignin effective diffusivities, lignin mass transport coefficient, and effective particle diameter for mass transport. Parameter values thus obtained were used to simulate the semi-batch delignification process, which predicted 84.6% of lignin available to UGA xylanase (MW=39,000 Daltons) would be removed in 2.5 h.     

Xylanase effects on pulp delignification

Xylanase effects on softwood pulp delignification were investigated experimentally and using mathematical models. The effect of xylanase molecular size on pulp delignification was investigated. As xylanase molecular weight decreased from 67 kDaltons to 20 kDaltons, lignin removal from pulp increased from 30 wt% to 48 wt%, respectively. The rate of xylanase-aided pulp delignification was studied using a batch system. The rate-data was fitted to a mathematical model of the batch system that enabled estimation of process parameters including xylanase and lignin effective diffusivities, lignin mass transport coefficient, and effective particle diameter for mass transport. Parameter values thus obtained were used to simulate the semi-batch delignification process, which predicted 84.6% of lignin available to UGA xylanase (MW=39,000 Daltons) would be removed in 2.5 h.