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。     

羧甲基壳聚糖协同漆酶预处理提升OCC浆回用性能的研究

针对废纸纸浆回用过程中白度差、成纸强度低等问题,探讨了羧甲基壳聚糖协同漆酶预处理下旧瓦楞纸(OCC)浆过氧化氢漂白浆的物理性能及光学性能变化。结果表明,漆酶与羧甲基壳聚糖共用可明显提高OCC浆性能。在漆酶用量10 U/g、羧甲基壳聚糖用量0.1%、预处理温度50℃、预处理时间60 min的工艺条件下,相较空白样而言其白度提高4.74%ISO,抗张指数、耐破指数分别提高12.56%和18.75%。纤维质量分析(FQA)显示浆料卷曲指数和细小纤维含量略有提高。原子吸收光谱(AAS)分析表明,预处理后浆料中Fe~(2+)、Mn~(2+)、Gu~(2+)含量去除率分别为26.67%、41.67%、28.07%。扫描电子显微镜(SEM)分析表明,预处理后进行过氧化氢漂白的浆料纤维表面粗糙,纤维间排列紧密。预处理后酸不溶木素含量下降36.13%。     

对酶法与物理法联合脱墨的探究

探讨了将漆酶（L）+聚木糖酶（X）的酶法脱墨与微波（MW）+超声（S）的物理法脱墨共用对废纸浆的脱墨效果。利用响应曲面法从统计学上优化了聚木糖酶和漆酶脱墨工艺参数,并用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜研究了纤维表面的组成和形态变化。研究结果表明,漆酶脱墨无需补加任何介体;与单独用聚木糖酶（ERIC减少47.9%）或单独用漆酶（ERIC 减少62.2%）脱墨相比,聚木糖酶/漆酶共用可使脱墨浆的ERIC减少65.8%;与纸浆制备（P）-化学漂白（C）处理相比,经过P-X-L-C处理后,脱墨浆成纸白度、裂断长、耐破指数、撕裂指数、黏度和纤维素结晶度分别提高21.6%、16.5%、4.2%、6.9%、13%和10.3%,卡伯值和化学品消耗量分别降低22%和50%;纤维表面出现更多的微纤丝,同时伴有表面官能团的变化;S-MW-X-L处理可进一步提高白度（28.8%）和大幅降低ERIC（73.9%）。     

蒸汽爆破预提取聚戊糖对麦草碱法制浆性能影响的研究

研究了蒸汽爆破预提取聚戊糖,同时研究了预提取对麦草纤维性质、蒸煮性能及成纸物理性能的影响。实验结果表明:经过蒸汽爆破处理后的麦草中半纤维素含量降低了53.83%左右,聚戊糖提取率可以达到23.30%。扫描电镜观察纤维表面孔隙率增加,红外光谱分析结果结晶度指数N.O’KI由0.41增加到0.44,绝对结晶度下降;纤维长度分布结果表明蒸汽爆破后麦草纤维平均长度变短;蒸汽爆破后续蒸煮浆料白度下降较大,成纸物理强度下降,抗张指数下降24.26%、耐破指数下降8.27%,撕裂指数变化不明显,耐折度降低严重。     

漆酶处理改善二次纤维强度性能的研究

采用漆酶对二次纤维进行处理,探讨了酶处理温度、时间、浆浓和酶用量对二次纤维的物理化学性质及成纸强度性能的影响。结果表明:在漆酶处理温度30℃、处理时间0.5 h、处理浆浓10%、漆酶用量500 mg·kg~(-1)的条件下,浆料成纸的耐破指数、耐折度和环压指数分别为2.15 kPa·m~2·g~(-1)、24次和9.17 N·m·g~(-1),分别比对照样提高16.22%、33.33%和4.56%。微观结构分析表明漆酶处理实现了浆料中木素的部分降解,改善了纤维润胀性能,增加了羟基含量。因此,漆酶处理是改善二次纤维强度性能的有效手段。     

漆酶处理对未漂APMP浆性能的作用

研究漆酶NS51003对未漂APMP浆性能的影响,探讨漆酶处理温度、时间及酶用量对纸浆白度及强度性能的影响。结果表明:在最佳的实验条件下漆酶处理可以提高纸浆的强度性能,白度稍有下降。漆酶处理主要作用于纤维表面的木素。     

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.     

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。     

桉木CTMP浆纤维表面木素对纸张强度的影响

通过对桉木CTMP浆纤维表面化学特性变化的研究,探讨了纤维表面木素对纸张强度的影响。通过正交试验和单因素试验结合的方法研究了漆酶处理桉木CTMP的适宜条件,并通过XPS、AFM分析纤维表面木素对纸张强度的影响。结果表明漆酶处理未漂桉木CTMP对纸张强度影响的最佳条件为:漆酶用量5 LAMU·g-1,温度50℃,介体用量0.05%,pH值5.0,处理时间90 min,通氧气,此时抗张指数14.39 N·m·g-1,撕裂指数5.95 mN·m2·g-1,耐破指数0.58 kPa·m2·g-1。     

云杉化机浆长纤维和细小纤维在漆酶介体脱木素过程中的差异

采用漆酶介体结合H2O2对云杉化机浆脱木素,分析长纤维组分和细小纤维组分在各段的木素和丙酮抽出物含量,比较了长纤维组分和细小纤维组分在不同漆酶用量下纸浆的白度、色差和染料去除指数,利用漆酶介体分别对长纤维和细小纤维组分脱木素,并测定长纤维和细小纤维组分的强度和白度。研究表明:云杉化机浆细小纤维组分的木素和抽出物含量高于长纤维组分;细小纤维组分的吸附能力强,反应效率高,其最佳漆酶用量低于长纤维组分。在漆酶介体结合H2O2脱木素过程中,当漆酶用量相同时,与混合处理长纤维组分和细小纤维组分相比,采用LMS分别处理长纤维组分和细小纤维组分能够提高纸浆的白度、抗张指数、耐破指数和撕裂指数,其中抗张指数提高程度较大。     

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.     

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.     

漆酶和漆酶／介体处理提高未漂化学木浆湿强度的研究

研究了漆酶和漆酶/介体体系处理对未漂硫酸盐浆强度和白度的影响。结果表明,与空白样相比,漆酶处理可显著改善纸浆的湿抗张强度,但对干抗张强度和撕裂强度无明显影响,且纸浆白度有所降低。丁香酸甲酯(MS)是一种高效的介体,介体本身对纸张的强度和白度无影响,但与漆酶协同作用可使纸浆的湿抗张强度提高1倍以上。漆酶最佳用量为16U/g绝干浆;丁香酸甲酯的最佳用量为0.5%。高温干燥有助于提高纸张的再湿强度,在单独使用漆酶处理时更为重要。在单独漆酶处理过程中,通氧与通空气对提高湿抗张强度的效果无明显区别;而漆酶/介体体系处理中,通氧气可获得比通空气更高的湿强度指标。     

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%.     

脱墨方法对废纸纤维结构特性的影响

对国内旧报纸进行了碱性脱墨和中性脱墨研究,通过纤维形态分析仪对脱墨前后废纸纤维形态进行了分析,利用Olympus倒置生物显微镜对脱墨体系油墨粒子及纤维分散行为进行了观察,采用FT-IR表征了脱墨前后废纸纤维结构特征,并用SEM观察了脱墨后废纸纤维表面结构.结果发现,脱墨方法对废纸纤维形态和结构都有明显的影响,旧报纸经脱墨后,纤维平均长度下降,细小纤维含量增加,扭结指数降低,且碱性脱墨的影响大于中性脱墨;中性脱墨后纤维形态结构保持相对较好;FT-IR分析发现,碱性脱墨后废纸纤维表面出现更多的羟基;SEM分析发现,碱性脱墨后废纸纤维表面存在较为清晰的“纤维损伤”,细纤维化现象比较明显.     

旧报纸浮选脱墨过程中油墨粒子和纤维特性

对旧报纸浮选脱墨过程中油墨粒子的变化和纤维特性进行了研究.探讨了化学脱墨中碱和脱墨剂的作用机理,研究了2种自制脱墨剂的应用效果,并与进口脱墨剂进行了比较.实验结果表明,碱对于旧报纸油墨粒子的剥离具有非常重要的作用,表面活性剂能够有效促进碱液的作用,并有助于剥离下来的油墨粒子与纸浆悬浮液的分离;而未能脱除下来的油墨和进入纤维表面凹陷的油墨分别是白度较低和长纤维尘埃度较高的主要原因.实验结果还表明自行研制的脱墨剂的脱墨效果已达到进口脱墨剂的水平.     

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。     

漆酶处理桉木纤维表面的电镜分析

采用扫描电镜(SEM)观察漆酶处理对桉木纤维表面形态的影响。结果表明,未经漆酶处理的纤维表面光滑;经漆酶处理后纤维表面出现孔洞,纤维分丝;漆酶处理纤维压制的纤维板表面,活化木素碎片重新固化,在纤维表面形成一层较厚的包覆层,纤维之间产生自黏合作用而结合紧密;未经漆酶处理的纤维板层间断面,主要由纤维分离形成;而漆酶处理纤维板断面,部分由纤维断裂形成,在氧气存在条件下的漆酶处理试样,此效果更为显著。