氧化酶催化作用下木素与植物纤维之间的交联技术的研究

论文摘要

自21世纪以来，我国纤维板工业进入一个稳定快速的发展时期，而我国是世界上的贫林国家，木材原料的不足是制约纤维制品工业发展的一大瓶颈。由于原料的供应不足以及成本的上涨，很多人造板厂开工不足，有的甚至不到最大产能的70%。目前我国的人造板还有很大的需求缺口，供需矛盾日益凸显。我国拥有丰富的秸秆资源，大部分却没有得到有效的利用，尽管麦秸被认为是比较好的造纸原料，但是麦草制浆造纸得率低，废液难处理，这些因素严重阻碍其广泛应用。本论文研究在漆酶催化作用下麦草高得率制浆压制纤维板，通过添加工业木素与不同分子量明胶协同作用和添加木素前驱物松柏醇对纤维细胞壁的修复作用来增加纤维板的物理性能。研究的主要内容有：（1）通过讨论不同预处理工艺下，单螺杆和盘磨联合制浆对浆料的性质和纤维板性能的影响，得出预处理工艺为用碱量8%，预处理温度为120℃时可以获得良好的浆料得率和纸张的性能，纤维板的静曲强度、弹性模量、内结合强度、24h吸水厚度膨胀率分别达到2589.43MPa、24.00MPa、0.37MPa、18.61%。在漆酶催化体系下，通过添加15%工业木素，探讨了不同制浆工艺对麦草纤维板性能的影响，得出当制浆工艺为：预处理温度在120℃时，用碱量6%时，能使纤维板的各项指标达到最优值，分别为：弹性模量2788.11MPa，静曲模量26.98MPa，内结合强度0.37MPa，24小时吸水厚度膨胀率10.33%。（2）漆酶催化体系下，添加工业明胶-木素对对纤维板性能有较大幅度的提高，当木素加入量在15%时，各项指标达到比较理想的效果，酶水解明胶能大幅度提高纤维板的物理性能指标，酶水解明胶协同工业木素时纤维板的弹性模量、静曲强度、内结合强度和24h吸水厚度膨胀率分别达到3204MPa、29.3MPa、0.62MPa和10.23%。（3）通过研究漆酶催化松柏醇增加纤维板的物理性能发现，在漆酶的条件下，添加2%的松柏醇能显著改善纤维板的物理性能，特别是内结合强度和24h吸水厚度膨胀率有了较大的提高，其中24h吸水厚度膨胀率达到8.51%，可见松柏醇在漆酶催化作用下对纤维细胞壁的损伤有一定的修复作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 纤维板及纸板工业现状及发展趋势
• 1.2 木素及其利用
• 1.3 漆酶及其应用
• 1.3.1 漆酶
• 1.3.2 漆酶法生产纤维板的研究现状
• 1.3.3 漆酶提高纤维性能机理的研究
• 1.4 木素前驱物松柏醇在木素形成中的作用
• 1.5 蛋白质应用于纤维交联研究现状
• 1.6 研究目的和研究内容
• 1.6.1 研究目的
• 1.6.2 研究内容
• 第2章 漆酶体系下不同制浆工艺对麦草纤维交联性能的研究
• 2.1 不同制浆工艺对纤维交联强度的影响
• 2.1.1 实验原料、药品及仪器设备
• 2.1.2 实验工艺图
• 2.1.3 实验方法
• 2.1.4 检测
• 2.1.5 结果分析与讨论
• 2.2 不同制浆工艺对漆酶催化提高纤维板强度的影响
• 2.2.1 实验原料、药品及仪器设备
• 2.2.2 实验工艺图
• 2.2.3 酶处理工艺确定
• 2.2.4 实验方法
• 2.2.5 结果分析与讨论
• 2.3 漆酶体系下添加工业木素对不同制浆工艺制作麦草纤维板的影响
• 2.3.1 实验原料、药品及仪器设备
• 2.3.2 实验方法
• 2.3.3 实验结果分析
• 2.3.4 小结
• 2.4 本章总结
• 第3章 漆酶催化体系下明胶对麦草纤维交联性能的影响
• 3.1 漆酶体系下添加工业木素和明胶对纤维板性能的提高
• 3.1.1 实验原料
• 3.1.2 实验设备
• 3.1.3 实验流程
• 3.1.4 实验方法
• 3.1.5 实验结果与讨论
• 3.2 不同分子量的明胶及水解明胶对纤维交联的提高
• 3.2.1 实验原料
• 3.2.2 实验设备
• 3.2.3 水解明胶的方法
• 3.2.4 抄纸实验
• 3.2.5 纸张检测
• 3.2.6 漆酶处理压制纤维板
• 3.2.7 纤维板物理性能检测
• 3.2.8 结果与讨论
• 3.3 本章小结
• 第4章 松柏醇的合成及其在漆酶催化体系下对纤维交联的影响
• 4.1 松柏醇的合成及表征
• 4.1.1 实验原料和试剂
• 4.1.2 实验仪器
• 4.1.3 实验流程
• 4.1.4 合成产物的确认方法
• 4.1.5 合成产物松柏醇的确认与分析
• 4.2 漆酶催化体系下木素前驱物松柏醇对纸张性能的影响
• 4.2.1 实验原料
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.3 实验结果与分析
• 4.3 漆酶催化体系下木素前驱物松柏醇对纤维板性能的影响
• 4.3.1 实验原料
• 4.3.2 实验方法
• 4.3.3 结果与分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 研究的主要结论
• 5.2 本研究的创新之处
• 5.3 下一步的研究计划
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文