论文摘要
作为重要的生物质资源,竹材具有优良的生物酶适应性。本论文选用能够降解木聚糖的半纤维素酶和降解木质素的漆酶,分别采用水浴预处理和喷法预处理,探讨半纤维素酶/漆酶体系协同预处理竹刨花制备自生胶合刨花板的工艺。改进传统胶粘剂刨花板的热压工艺,研究适合于生物酶作用环境的热压条件。研究预处理主要参数、热压参数和刨花形态等因子对竹材白生胶合刨花板物理力学性能影响。利用傅立叶转换红外光谱,分析竹刨花在各阶段化学结构变化规律,结合工艺参数对刨花板性能影响规律,初步揭示半纤维素酶和漆酶作用下竹刨花白生胶合机理,为生物酶的应用和无胶竹制品研究提供参考。（1）采用水浴通氧预处理技术处理竹刨花,制备竹材自生胶合刨花板。研究表明：漆酶和半纤维素酶用量对胶合性能影响最为显著。试验范围内,优化工艺为：反应体系温度60℃,半纤维素酶用量约500U/g,缓冲溶液pH值为8-9,处理时间15min；漆酶用量约34U/g,缓冲溶液pH值为3-4,处理时间120min。（2）采用喷法预处理技术制竹材自生胶合刨花板。研究表明：漆酶、半纤维素酶用量、半纤维素酶处理时间和漆酶pH对自生胶合性能均有显著影响,自生胶合刨花板物理力学性能优于水浴预处理法。试验范围内,优化预处理条件为：体系温度60-70℃,半纤维素酶用量约500U/g,缓冲溶液处理液pH值为9,处理时间约30min；漆酶用量约34U/g,缓冲溶液pH值为4,处理时间60min。（3）板坯初含水率对竹材自生胶合刨花板物理力学性能有显著影响。热压工艺研究表明,试验范围内,采用多段热压曲线,当板坯含水率20%,热压压力3MPa,热压温度180℃,热压时间（主要保压段）约18min时,刨花板物理力学性能最佳。（4）刨花形态对刨花板各物理力学性能有不同程度影响。研究表明,4-16目的单一刨花制备的刨花板内结合强度和静曲强度最好,4-16目和16目以下的组合型刨花制备的刨花板弹性模量最大,吸水膨胀率厚度较小（5）红外光谱分析表明：水浴处理中,半纤维素酶作用于吡喃糖环C-O-C键和少量脂类物质C-O-C键,漆酶主要作用于苯环相连的酚羟基,形成游离酚,热压后与半纤维素相连的羟基几乎消失,形成氢键,在自生胶合中起重要作用。喷法处理中,半纤维素酶可作用于吡喃糖环或脂类物质C-O-C键,形成糖醛C=O,出现游离糖、小分子脂类物质；漆酶可作用于苯环相连酚羟基和邻位苯环骨架上的C=C,形成不饱合链和游离酚。这些活跃的官能团和小分子在热压中易发生缩聚或酯化反应,从而实现自生胶合。