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制浆造纸行业能源消耗巨大,打浆和磨浆工段能源消耗量成本占总生产成本的20%左右。本论文研究了通过纤维素酶和木聚糖酶预处理化机浆,测试其对成纸强度和打浆能耗的影响。分别探讨了生物酶对APMP、P-RC APMP、BCTMP的处理效果,通过改变酶处理的时间、pH值、温度和用量,来优化处理条件。对诺维信纤维素酶N476、诺维信木聚糖酶51024在APMP浆中的处理条件进行了研究,包括处理时间、pH值和温度。研究结果显示,纤维素酶较优的处理条件为:时间80min,pH 6.0,温度50℃,木聚糖酶较优的处理条件为:时间100min,pH6.5,温度55℃。另外,研究还发现APMP浆经酶处理后,打浆能耗显著降低,在纤维素酶和木聚糖酶用量分别为20IU/g和25IU/g时,打浆能耗分别降低18%和15.6%。在相同打浆能耗下,经纤维素酶、木聚糖酶处理的浆料成纸性能优于对照样,酶处理可以提高裂断长、撕裂指数和耐破指数等物理强度,纤维素酶处理效果要优于木聚糖酶;光学性能方面,木聚糖酶处理的浆料白度改善大,纤维素酶处理后不透明度较好。对苏珂汉纤维素酶和木聚糖酶处理P-RC APMP浆进行了研究。研究结果显示,当纤维素酶和木聚糖酶用量均为25IU/g时,能耗最大降低率分别为25%和15%。在相同打浆能耗下,经纤维素酶处理后,裂断长提高近0.5km,耐破指数提高14%。另外,木聚糖酶对撕裂指数的改善效果要优于纤维素酶,可提高15%。光学性能方面,木聚糖酶处理对白度改善较大,可提高2%ISO左右,纤维素酶处理不透明度效果提高显著,高出对照样2%。对苏珂汉纤维素酶和诺维信木聚糖酶处理BCTMP浆进行了研究。研究结果显示,纤维素酶较优的处理工艺为:时间100min,pH6.5,温度50℃;木聚糖酶较优的处理工艺为:时间110min,pH6.5-7,温度55℃。BCTMP浆经过酶处理后,打浆能耗显著降低,当纤维素酶和木聚糖酶用量分别为20IU/g和25IU/g时,打浆能耗分别降低16%和15.4%。相同打浆能耗下,经纤维素酶处理后纸张的裂断长提高0.4km,经木聚糖酶处理后纸张的白度可以提高1.6%ISO,纤维素酶对不透明度的改善较优。对酶处理后的纤维形态进行了研究。通过FQA和ESEM分析研究发现,经生物酶处理的Ln、Lw、Lww均增加,细小组分含量减少,纤维素酶处理效果更为显著,纤维表面凹陷、柔软、松弛,碎片减少,纤维本身没有受到过分的降解、断裂,增加了比表面积,促进了纤维的粘结。对巴克曼的改性纤维素酶对生活用纸在中试中的作用进行了研究。研究结果显示,经酶处理、没有降功率之前,从出纸指标可以看出拉力有较大的提高,即18g面纸MD增长32.68%,CD增长23.29%;16g面纸MD增长35.59%、CD增长16.45%;18g餐巾纸MD增长17.52%、CD增长4.5%。拉力的提高,为降低能耗提供了很大的空间,即18g面纸已降低了40KW(130KW-90KW);16g面纸已降低了40KW(180KW-140KW)。经纤维素酶处理后打浆,能够保持很好的拉力,通过降低打浆功率来降低了对纤维的机械作用,使厚度得到了提升。