酶处理抑制高得率浆和化学浆返黄的研究

论文摘要

纸浆经过一定时间的存放后,在光和热的诱导下,容易发生白度降低的返黄现象,特别是高得率浆,由于木素含量高,返黄程度尤为严重,大大限制了纸浆的商业用途,降低了产品附加值。目前国内外研究较多的是利用化学改性和添加返黄抑制剂的方法抑制纸浆的返黄,但这些方法由于存在成本昂贵、与纤维无亲和力等诸多缺点而导致使用范围受到限制。针对这一亟待解决的难题,开展了酶处理抑制高得率浆和化学浆返黄的研究,希望寻找一种改善纸浆白度和白度稳定性的新工艺,在避免上述缺陷的基础上,达到抑制返黄的目的。研究结果表明:不同性质的酶液对杨木CTMP（化学热磨机械浆）返黄的抑制效果存在明显差异。漆酶处理能较好地抑制杨木CTMP的光诱导返黄和热诱导返黄,且漆酶处理还具有可以改善后续H2O2漂白段的漂白效率,提高漂白浆白度的作用。纤维二糖脱氢酶对杨木CTMP的热返黄具有一定的抑制效果,但木聚糖酶、纤维素酶等处理对降低纸浆返黄值的作用不大。漆酶与木聚糖酶、纤维二糖脱氢酶、葡萄糖氧化酶在抑制纸浆热返黄方面具有协同作用。漆酶处理杨木CTMP时,使用柠檬酸钠缓冲液比采用醋酸钠或水具有更好的效果。使用初步纯化的漆酶处理比粗酶液能更好地抑制漂白CTMP的光返黄和热返黄。利用漫反射光谱扫描,发现机械浆经光老化后,光吸收值的增加比热老化更加明显。在光老化过程中,芳基羰基、芳基酮、醌基所在327 nm、345 nm、420 nm波长的光吸收随时间的延长成增加趋势,而热老化后327 nm、345 nm波长的光吸收反而有所降低,只有420 nm波长的光吸收相对增加,说明了光和热返黄的机理存在差异,但醌基在光、热返黄过程中都有一定的作用。漆酶处理后纸浆的光老化程度降低,可能主要是由于3-甲氧基-1,2-二苯基醌的氢醌产生而引起的。木聚糖酶处理对杨木和按木化学浆的热老化均有较好的抑制效果,而且经后续漂白后,纸浆的白度可以提高1-3%ISO。木聚糖酶处理化学浆工艺条件为:酶液用量10 IU/g干浆,处理温度50℃,处理pH为pH 5.0。漫反射光谱扫描证明木聚糖酶处理后,在较宽的波长范围内,纸浆的光吸收比对照浆降低,化学浆热老化过程中有较多的基团发生了变化。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 造纸工业的发展概况
• 1.2 纸浆的返黄及研究概况
• 1.2.1 关于纸浆返黄的研究现状
• 1.2.2 返黄机理的研究
• 1.2.3 返黄值的表示方法
• 1.2.4 抑制纸浆返黄的措施
• 1.3 本沦文的研究目的及主要内容
• 第二章 酶液对机械浆返黄的抑制作用研究
• 2.1 导言
• 2.2 实验材料和方法
• 2.2.1 材料
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.3 数据处理及分析方法
• 2.2.4 主要药品及仪器
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 不同菌株所产粗酶液酶活的测定结果
• 2.3.2 不同性质的粗酶液对机械浆返黄的抑制作用
• 2.3.3 漆酶处理对杨木CTMP返黄的抑制作用研究
• 2.3.4 漆酶与其它性质酶液的协同处理效果
• 2.3.5 机械浆漂白前后纸片光谱变化
• 2.4 小结
• 第三章 酶液对化学浆返黄抑制作用研究
• 3.1 导言
• 3.2 实验材料和方法
• 3.2.1 供试材料:
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.3 数据处理及分析方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 不同性质粗酶液对不同化学浆的处理效果
• 3.3.2 木聚糖酶粗酶液对桉木化学浆处理条件的优化
• 3.3.3 酶液处理后纸片老化前后的扫描电镜分析
• 3.3.4 木聚糖酶处理对化学浆热老化前后光谱吸收的影响
• 3.3.5 木聚糖酶处理后化学浆后的色度变化
• 3.4 小结
• 参考文献
• 致谢