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近年来,资源与环境问题越来越受到人们的关注。开发利用可再生资源以替代煤、石油等化石资源成为必然的趋势。天然纤维是自然界中分布最广的可再生的生物高分子物质。由其制备得到的纳米纤维素是一种绿色、环境友好的纳米材料,具有一些独特的性能,如：较高的杨氏模量和结晶度、密度低,可生物降解,表面具有的活性基团有利于对其进行表面改性等,这些特性使其具有广泛的应用价值。纳米纤维素的制备方法有机械法、化学法、生物法等,其中机械法不需要大量的化学品,但是制备过程能耗较高。化学法虽然简单易行,但是对环境污染较大。酶解法制备纳米纤维素工艺条件温和,专一性强,且所用的试剂酶与纤维素均为可再生资源,因此是一种绿色环保的方法。本论文采用纤维素酶水解KP浆及废纸浆制备纳米纤维素(NC),并对其性能进行了表征,探讨了水解液浓缩发酵乙醇的可能性。将制备得到的纳米纤维素应用于纸浆中,研究其对纸浆性能的改善作用。本研究首先采用酸性纤维素酶和Fiber Care D(中性酶)两种酶水解KP浆及办公废纸浆制备NC,探讨了酶用量、反应时间、底物浓度对NC产率、结晶度、Zeta电位以及水解液中还原糖含量及成分的影响。研究结果表明,通过纤维素酶水解可以获得稳定的纳米纤维素悬浮液。随着酶用量的增加,产物的得率降低,水解液中还原糖含量提高,木质纤维素无定形区被逐渐降解。在相同条件下,酸性纤维素酶比Fiber Care D酶酶解效率高,水解液中还原糖含量高,但产物得率低。利用AFM对两种酶制备的NC外观形貌进行观察,发现酸性纤维素酶获得的NC悬浮液分散性能优于Fiber Care D酶,但粒径较大,长径比略低。与硫酸水解获得的NC相比,酶水解产物具有较大的长径比。FT-IR分析表明酶解后产物的分子结构与原料基本一致,但热稳定性略有下降。利用离子色谱分析纤维素酶水解液,发现其主要成分为葡萄糖和木糖,其中大多数为葡萄糖。将酸性纤维素酶水解KP浆的水解液浓缩至总糖的含量为57.02 g/L,发酵72 h后水解液中的糖含量仅有4.16g/L,根据糖初始浓度和发酵后的浓度可得出发酵效率为92.7%。随后,将NC单独使用或与CPAM、CS组成微粒助留体系添加到未漂废新闻纸浆中,研究其对浆料的留着率及滤水性能的改善作用,及其对高岭土的絮聚效果。研究结果表明,单独使用NC可以提高浆料的留着率,但对滤水性能是不利的。由NC与CPAM或CS组成的微粒助留体系不仅可以提高浆料的留着率,并且对浆料的滤水性能有所改善。CPAM/NC体系对浆料的留着率最大(88.98%),与对照样相比,提高了约7.0%,滤水速度也略有提高。与单独使用CPAM相比,CPAM/NC体系对高岭土具有显著的絮聚效果,所得絮聚体的更均匀、密实。最后,研究了NC及CPAM/NC、CS/NC双元体系对纸张物理性能的影响。结果表明,由酸性纤维素酶制备得到的NC对纸张的增强效果较好。对于NC单元体系,在NC用量为0.8%时增强效果较好,裂断长、撕裂指数及耐破指数分别为2.425 km、6.053 mN·m2/g,2.549 KPa·m2/g,提高了19.93%、6.18%、16.99%。但透气度和松厚度有所降低。CPAM/NC、CS/NC双元体系对纸张的裂断长、撕裂指数的增强效果优于NC单元体系,但透气度和松厚度也有所降低。