漆酶-介體改善馬尾松磨石磨木漿纖維特性及其機(jī)理研究.pdf

1、漆酶是一種含銅多酚氧化酶。作為一種木素降解酶，漆酶可以降解生物體中的木素。漆酶的氧化還原電勢比較低，為300～800mV(對標(biāo)準(zhǔn)氫電極)，只能氧化降解木素中的酚型結(jié)構(gòu)單元，而不能氧化占木素90％的非酚型結(jié)構(gòu)單元。如果有低分子量的化合物作為氧化還原介體，漆酶也能氧化非酚型木素結(jié)構(gòu)單元。如ABTS(2,2’-聯(lián)氨-二(3-乙基-苯并噻唑-6-酸))、HBT(1-羥基苯并三唑)、VIO(紫尿酸)、MS(丁香酸甲酯)、PTC(鹽酸異丙嗪)、PP

2、T(吩噻嗪-10-丙酸)、PT(吩噻嗪)等。 雖然馬尾松磨石磨木漿具有得率高，生產(chǎn)成本低，對環(huán)境友好等優(yōu)點；但由于其生產(chǎn)的紙張強(qiáng)度比較低、白度不穩(wěn)定等缺點，這些嚴(yán)重制約了馬尾松磨石磨木漿在抄造高檔紙張上的應(yīng)用。所以有必要對其進(jìn)行改性。本文用漆酶/介體體系對馬尾松磨石磨木漿進(jìn)行改性，并對其改性機(jī)理進(jìn)行了研究。 目前，自然界中用來對紙漿性能改善的小分子物質(zhì)比較多，而且有相當(dāng)多的是人工合成出來的，其中一些物質(zhì)可能對來磨石磨木漿

3、有改性作用。由于介體結(jié)構(gòu)的不同，其對紙漿的改性效果也不同，所以有必要先進(jìn)行介體的優(yōu)選。在一定的條件下，進(jìn)行漆酶/介體改性磨石磨木漿的對比試驗。研究發(fā)現(xiàn)，漆酶/紫尿酸(VIO)改性效果最好，經(jīng)漆酶/VIO改性磨石磨木漿的白度較高，而且紙漿強(qiáng)度有顯著地增強(qiáng)。 本文對漆酶/VIO改性馬尾松磨石磨木漿的最佳工藝條件進(jìn)行了探討，其工藝條件為：漿濃2.5％，通氧氣，介體用量為1％(相對于絕干漿)，漆酶用量5LAMU/g，酶處理時間60min

4、，漆酶作用溫度55℃。在該條件下，經(jīng)改性紙漿的白度有所下降，但紙漿強(qiáng)度有明顯增加。與對照漿相比，經(jīng)過氧化氫漂白后，紙漿的白度和強(qiáng)度都有明顯增加。這說明，漆酶/介體改善磨石磨木漿性能的同時，紙漿的可漂性增加。 采用溶解氧分析儀測定漆酶和漆酶/介體處理紙漿過程中的氧氣濃度變化，探討不同條件下，漆酶/介體對紙漿中木素的不同反應(yīng)活性以及催化氧化反應(yīng)的動力學(xué)。在不同介體與漆酶協(xié)同作用紙漿過程中，漆酶/VIO處理紙漿表現(xiàn)出較高的耗氧速率。漆

5、酶單獨處理紙漿時，初始幾分鐘內(nèi)耗氧速度較快，幾分鐘后氧氣濃度基本不變。介體VIO單獨與紙漿作用過程中，氧氣濃度變化不明顯。漆酶/VIO處理紙漿時，20分鐘之內(nèi)就可以消耗完容器內(nèi)的氧氣。在漆酶和漆酶/VIO處理木素模型物過程中，氧氣濃度的變化趨勢基本上和處理紙漿的類似，只是反應(yīng)速率更快。漆酶/VIO處理紙漿和木素模型物的氧氣濃度變化都隨時間推移呈一次指數(shù)衰減。 采用了SEM、FQA、FT-IR、GC-MS等分析技術(shù)對漆酶/VIO改