论文部分内容阅读
面对资源、能源、环境日益增强的约束,实现制浆造纸工业可持续发展的最重要的一步就是充分利用植物资源。近年来,高得率浆得到了快速发展。但是,与化学浆相比,高得率浆具有强度低、挺度小、易返黄等缺点。因此,为了使高得率浆得到越来越普遍的应用,对其改性势在必行。本研究以APMP纸浆为原料,用漆酶及漆酶/介体体系分别对其进行改性,探究漆酶及漆酶/介体体系(LMS)对APMP纸浆返黄性能的影响,并采用酶解——弱酸解法分离提纯APMP浆的残留木素,然后用漆酶及漆酶/介体体系(LMS)直接作用于纯木素,分析它们对木素性能的影响,以揭示漆酶及LMS对APMP纸浆返黄影响的机理。利用漆酶及LMS对APMP纸浆进行处理,分析处理前后纸浆的白度的变化,并将处理前后的纸张在紫外灯下照射处理以及在105℃下进行老化处理,以研究漆酶及LMS对纸浆返黄的影响。改性的最佳工艺条件：漆酶添加量为2IU/g,介体加入量0.5%,浆浓为4%,反应时间1h,温度为50℃,pH为4.5。实验表明,LMS处理后纸浆的白度略有降低,但是漆酶及LMS能有效抑制纸浆返黄。实验中,热失重分析法被用于检测漆酶及LMS对木素分子热稳定的影响。实验表明,漆酶及LMS改性能够增加木素的热降解速率,降低木素的热稳定性,其中LMS处理后,木素大幅度失重的初始温度比漆酶处理样的低,且降解速率也较大,说明介体的加入再次降低了木素的热稳定性。本论文中选用碳核磁共振技术(13C-NMR)以及磷核磁共振技术(31P-NMR)分析木素结构中各功能基及连接结构的含量。13C-NMR检测结果发现,漆酶及LMS对木素结构有明显的影响。漆酶处理后,COOH、C3-OH、C1-C以及β-0-4结构中的Ca都有所增加,而C6-H、C2-H、β-O-4结构中的Cβ、OCH3都略有降低；LMS处理后,COOH、C3-OH稍有增加,而C1-C、β-O-4结构中的C。及Cβ、C6-H、C2-H、 OCH3都有较明显的降低。31P-NMR检测表明,经漆酶及漆酶/介体体系作用后,脂肪族羟基以及总酚羟基含量都有所降低,缩合型酚羟基、S型酚羟基、G型酚羟基以及对酚羟基的含量也都明显下降。其中,除S型酚羟基外,LMS处理后下降幅度较大。此外,凝胶渗透色谱(GPC)是检测木素性能重要手段之一。漆酶处理后木素的分子量有较显著的增加,木素在被处理过程中可能发生了聚合反应。而LMS处理后木素的分子量明显降低,在处理过程中可能导致木素大分子发生了降解。