化学热磨机械浆漆酶改性工艺研究
纸浆酶改性的研究进展

・论文与综述・纸浆酶改性的研究进展李武光,李新平,杜 敏(陕西科技大学造纸工程学院,陕西西安710021)[摘 要] 概述生物酶对纸浆改性研究进展。
介绍了纤维素酶、半纤维素酶、漆酶在降低打浆能耗,改善纸张物理性能,助漂等方面的机理及其研究进展。
[关键词] 酶;纸浆;改性;纤维 近十几年来,人们对生物技术在制浆造纸工业中的应用进行了大量的研究,其研究内容几乎涉及到制浆造纸工业的各个方面。
在这些研究中,有的处于实验室研究阶段,有的进行了中试,有的则已在生产中应用。
利用酶与纸浆纤维作用可以降低打浆能耗,改善成纸的某些性能,改善浆料的脱墨,助漂等。
本文就纸浆的纤维素酶、半纤维素酶、漆酶的酶改性的研究进行了综述。
1 纤维素酶纤维素酶由三类不同催化反应功能的酶组成,根据其催化功能的不同可分为:内切葡萄糖苷酶(endo21,42β2D2glucanase,EC3.2.1.4,来自真菌的简称EG,来自细菌的简称Cen),该类酶能随机地在纤维素分子内部降解β21,4糖苷键;外切葡萄糖苷酶(exo21,42β2D2glucanase,EC3.2.1.91,来自真菌的简称CB H,来自细菌的简称Cex),它能从纤维素分子的还原或非还原端切割糖苷键,生成纤维二糖;纤维二糖酶(32D2gluco sidase,EC3.2.1.21,简称B G),它把纤维二糖降解成单个的葡萄糖分子。
纤维素酶的作用机理:普遍接受的纤维素酶的降解机制是协同作用模型,见图1[1]。
在协同降解过程中,首先由Cx酶在纤维素聚合物的内部起作用,在纤维素的非结晶部位进行切收稿日期:2009-07-02作者简介:李武光(1984-),男,山东德州人,在读硕士研究生,陕西科技大学造纸工程学院,主要研究方向:纤维资源的制浆造纸特性与生物技术的应用。
图1 协同作用模型割,产生新的末端,然后再由C1酶以纤维二糖为单位,从末端进行水解,最后由B G酶将纤维二糖水解为葡萄糖。
漆酶介体体系对竹子化机浆的生物改性

3 , 入酶 液 , 制 适 当 的温 度 进 行 反 应 。 同 时 加 控 完成 对 照实 验 。
产 的漆 酶 , 漆酶 活性 3 0 0 t / p 值 使 用 范 0 0 Uni L, H s
漆酶 , 是一 种 被认 为是 纸 浆 漂 白工 业 中最 具 有应 用 前景 的 酶[ , 传 递 电子 的介体作 用 下 , 4在 ] 具 有脱 除 木素 的作 用 。漆 酶 / 体 体 系 脱 木 素 过 程 介 中存 在 着一 个 氧 化还 原 循 环 , 即漆 酶 先 氧 化 介 体 形成 小 分子 自由基 , 扩 散到 纸浆 中 , 并 然后 与纸 浆 中的 木 素反 应 , 之 降 解 , 而 达 到漂 白的 目的 。 使 从
氧 化 氢一 二 亚硫 酸钠 对浆料 进 行 两段 漂 白。通 过 比较 不 同影 响 因 素对 纸 浆 白度 和 纸 张 抗 张指 数 的 影 连
响 , 价 L S体 系对 竹 子 化 机 浆 生 物 改 性 效 果 , 而 优 化 漂 白 工 艺 。 通 过 组 织 正 交 实 验 确 定 , 佳 工 评 M 进 最
1 4 过 氧 化 氢一 二 亚 硫 酸 钠 两段 漂 白 . 连
没有 介 体存 在 时 的漆 酶 不 能 单 独 作 用 使 木 素 降
解 , 至导致 木 素 的聚合 , 甚 因此 介 体在 漆酶 漂 白 中 起重 要作 用 。 本实 验 拟运 用 漆 酶 , 作 为 电 子传 递 的 介体 在 ( dao ) me itr 的参 与下 对竹 子 化机 浆进 行生 物漂
漆酶/介体体系对未漂马尾松磨石磨木浆改性的研究

这 些 接 枝 点 活 化 接 枝 化 合 物 到 浆 中 纤 维上 , 而改 善纸 浆的 物理 性能 , 从 包 括 吸水 性 和 强 度性 能 , 。 23 1
摘 要 : 用 漆 酶 /介 体 体 系 对 未 漂 利
马尾 松 磨 石 磨 木 浆 进 行 改 性 , 定 改 性 后 纸 浆 的 白度 、 测
漂 白 的 效 果 。 酶 /介 体 体 系 漆 改性纸 浆经过氧化 氢漂 白 后 , 度 较 对 照 漂 白 浆 提 高 白
碱 处 理 后 的纸 浆 进 行 过 氧 化 氢漂
1 原 料 与 方 法
11 马 尾 松 未 漂 磨 石 磨 木 浆 .
取 自广 州 造 纸 股 份 有 限 公 司 。
文 章 编 号 : 0 —9 10 7 2
2 结 果 与 讨 论
2 1 漆 酶 用 量 对 改 性 效 果 的 影 响 .
g, 适 p 最 H值 为 4. 5~6. 最 适 温 度 5,
4 彳 氓蟹笨 善 8 o年H 0 华 2 笨 o8 8 期27
和 白 度 稳 定 性 不 足 的 缺 点 。 文利 用 本 漆 酶/ 体体 系( 介 LMS 对 未 漂 马 尾 松 ) 磨 石 磨木 浆进 行 改性并 对 改性 后纸 浆 的 物 理 性 能 进 行 了检 测 。
洗 涤 后 的 酶 处 理 浆 在 恒 温 水 浴
中进 行 碱 处 理 。 浓 l %, 度 7 浆 0 温 0℃ ,
漆 酶 是 一 种 木 素 降 解 酶 , 某 些 在 具 有 传 递 电子 能 力 的 介 体 和 氧 气 的 存在 下 , 够 对木 素发 生氧 化 降解 。 能 据报 道 , 由于 漆 酶 分 子 较 大 , 以 与 难 纤 维 细 胞 壁 中 的 木 素 直 接 作 用 …, 而 5 5~6 ℃ 。 体 为 紫 尿 酸 ( o urc 0 介 Vi l i
漆酶在制浆造纸工业中的应用

制浆 之 前 , 利 用微 生 物 或 酶对 木 片 进 行 预处 理 , 然 后 进行 磨 浆 , 它 的优 点 是 低 能耗 、 高强 度 、 低 污染 ; 而 生
摘 要: 综述 了漆酶在制 浆造纸 工业中应 用的最新研 究进展 , 例 如生物制浆、 漂 白、 脱墨、 造纸 废水处理、 改善纸浆强度 、 去除纸浆树脂等诸 多方面 , 并对其应用前号进行展望。 关键词 : 漆酶 ; 造纸 ; 生物制浆; 漂 白; 废水处理 ;
漆 酶 ( L a c c a s e ) 是 一 种 含 铜 多 酚 氧 化 酶
具有 广 泛 的底 物 专 一性 , 可 氧化 的底 物 包 括 : 酚 类 及
其衍 生物 、 芳 胺及 其衍 生物 、 芳 香羧 酸及 其衍 生 物等 。 在小 分 子 的介 体 物质存 在 下 , 漆酶 可 以氧化 的底 物 范 围还 将进 一 步扩 大 , 即氧化 非 酶底 物 。它们 依靠 漆 酶 介体 系统 f L MS ) , 该 系统 使 漆酶 适 用 于 如木 质 纤 维 漂
量 达到化 学热 磨机 械浆 的水平 。
随着环 境压 力 的增 大 , 在 制浆 造 纸 中采 用 传统 化 学 药 品处理 木材 , 对 环境 产 生 了巨大 的影 响 。理想 的 制 浆 造纸 工 艺 包括 , 低 环境 污 染 的 漂 白 、 制浆 漂 白过 程 中能源 的节 约 、纤维 的循 环再 造 和污水 最小 化 、 消 除放射 性污 染 , 以及节 约淡水 、 保 护天然 水体 。 漆 酶作 为生物 制剂 ( 活性 剂) 被 广泛 的应 用 于制 浆造 纸工 业 的
马尾松化学热磨机械浆酶法改性研究

马尾松化学热磨机械浆 ( T )具有成本低、得率高、纤维长度较长 、浆的初始 白 C MP 度 较高等优点,适合于生产新 闻纸,在我国正越来越受到重视 ,发展迅猛。然而,由于其树脂
含量较高,易受病菌感染而蓝变,容易返黄;而且,浆中细小组分含量较高,浆的滤水性能 较差,成纸 的强度和表面强度较低 ,直接影响纸的印刷质量【。为了提高浆的成纸质量 ,同 I 】
M a. 0 t20 8
文章编号:10 -4 52 o ) 0 3 .6 0 48 o (o 8o .0 90 1
马尾松 化学 热磨机械 浆酶法 改性研 究
彭 涛, 林 鹿木 , 雷晓春 , 彭 红 , 毕延莉
( 华南理工大学 制浆造纸工程 国家重 点实验室 ,广东 广州 5 0 4 ) 1 60 摘 要 :利用漆树漆 酶/ 介体体系对 马尾松化学热磨机械 浆进行生 物酶处理及后续
维普资讯
纤 维 素 科 学 与 技 术
第 1 卷 6
l 漆酶 和介体 - 2 实验所用漆 酶 为 Sg - di ima r h公司生产 的漆树漆 酶 ,来源于 R u e f ea Al c h svmicr,酶活 为 i
10U m ,最 适 p 为 6 。介 体为 Sg - d c 2 / g H ~7 imaAl h公司生产 的 2 ’ 氮・ (・ i r ,・ 2 连 - 3乙基噻 唑・・ 6 磺酸1( BT ) A S ,分析纯 。
1 漆酶/ . 3 介体 体 系 ( MS L )预 处理 纸浆 称 取一 定量 的浆料放 入三 口圆底烧瓶 中, 置于恒温 水浴锅 内, 入介体 、 加 调节 p H值 ( 用
相应 的缓冲液调节 ) 调节浆浓至 5 通入氧气 5 i后加入酶液, , %, n m 控制适当的温度进行反 应 。不加 酶 ,其 它条件 同上 做对 照实验 。
漆酶/介体体系改性对磨石磨木浆木素结构的影响

解 酶 , 某些具 有传 递 电子 能 力 的介 体 和 氧 气 的存 在 在下 , 使木 素发生 氧 化 降解 . 期 研究 发 现 J漆 能 前 , 酉/ 每 介体 体 系 ( acs da rSs m,L ) 性 LcaeMeio yt t e MS 改 未漂马尾 松磨石 磨 木 浆 , 以提 高纸 浆 的强 度和 可 可
木木素 . 用元素 分析 、 能基 测 定 、 rI G C和 。 MR等 分 析技 术探 讨 了漆 酶/ 体 采 功 F. R、 P HN 介 体 系改性对 纸浆 中木素 结构 的影 响. 结果表 明 , 与对照浆相 比 , 改性浆木 素发 生 了氧化 降解
反 应 ; 中木素的 甲氧基 、 其 酚羟基含 量 降低 , 而羰 基含 量升 高 ; 照浆和漆 酶/ 对 介体 体 系改 性 磨石磨木浆木素 的 C 结构单元式分别 为 C H _ 0 g ( C 3 ㈣ 和 C H 830 ( C 3 oo . 9 9 87 27 O H ) ] 9 7 3l O H 9 o
抽 提 后 的 浆 料 , 干燥 后 用 振 经
2 1的 甲苯/ : 乙醇 抽提 2 . 4h
( ) 素 分离 3木
份有 限公 司. () 2 实验 用酶和 介体 : 验所 用漆 酶 为丹麦 N . 实 o
vzm s 司 的 N 10 , 的 活性 用 以 丁香 醛 连 oy e 公 S5 0 3 酶
作者简 介 : 张爱萍 ( 90 ) 女 , 1 8 一 , 博士 生 , 主要从 事植 物资
源化学 的研究. ・ a : iigzag 0 3 6 .o Em i ap _hn 20 @13 tm l n
化学热磨机械浆 生产工艺介绍

化学热磨机械浆生产工艺介绍
雷道远
【期刊名称】《纸和造纸》
【年(卷),期】1989()3
【摘要】CTMP是Clemi-Tlermo-Meclanical Pulp的缩写。
意为化学热磨机械浆。
生产时,先用化学品(一般为亚硫酸钠和烧碱)浸渍木片,然后通蒸汽加热木片,经过磨浆、筛选、漂白、洗涤,即获得漂白化学热磨机械浆。
这种浆的收获率高达91~96%(软木)或88~95%(硬木),比化学浆高一倍。
生产1吨漂白化学热磨机械浆只需原木2.8m^3。
因此,生产化学热磨机械浆比生产化学浆可节约大量木材。
【总页数】2页(P2-3)
【关键词】机械浆;热磨;化学浆;CTMP;浸渍木;工艺介绍;化学木浆;磨浆机;返黄;白度【作者】雷道远
【作者单位】宁夏轻工业研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TS7
【相关文献】
1.辐射松心材边材生产化学机械浆(CMP)与热磨机械浆(TMP):第一部分浆的特性 [J], 林远球
2.辐射松边材与心材生产化学机械浆(CMP)与热磨机械浆(TMP):第二部分纤维与.. [J], 林远球
3.辐射松边材与心材生产化学机械浆(CMP)与热磨机械浆(TMP) [J], 林远球
4.辐射松心材、边材生产化学机械浆(CMP)、与热磨机械浆(TMP) [J], 林远球
5.采用高温预热桦木木片生产化学热磨机械浆可节省磨浆能耗 [J], 姚光裕
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桉木化学热磨机械浆的XPS和SEM分析

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1. 2. 2 PF I打浆 将已处理的浆料充分洗涤 、解离 、浓缩后进行打
作者简介 : 王香平 ,女 ,硕士研究生 ,主要从事造纸湿部化学与清洁生产方面的研究 。 3 资助项目 : 国家自然科学基金 (20776054)资助课题 。
引言
1 实 验
化学热磨机械浆 (CTM P)是在传统的 TM P基础 上发展起来的集化学处理和机械处理于一体的先进 高得率制浆方法之一 。它具有得率高 、环境污染少 、 投资省 、工艺设备简单等多种优点 [ 1 ] 。
在 CTM P制浆中 ,没有去除连接纤维束间的胞 间层 (主要化学成分是木素 ) ,而且木素在胞间层的 含量 ( 70% - 80% )远远大于在纤维细胞壁的含量 (20% - 30% ) ,使纤维分离不完全 ,纤维表面类似 涂敷了一层疏水性的木素 ,如果有较多的木素在纤 维表面 ,就会影响到氢键结合 ,纤维间的结合力就会 降低 ,成纸结构疏松 ,纸页结合强度低等 。现代分析 手段和先进仪器的进步 ,为对纤维表面进行更深入 系统的研究提供了良好的条件 。本文用 X 射线光 电子能谱 (XPS)和扫描电子显微镜 ( SEM )对经碱性 亚钠法处理后的桉木 CTM P纤维表面特征进行研 究 ,探讨纤维表面不同木素含量与纸页强度的关系 。 碱性亚钠法的化学处理可以改善纸浆强度和表面特 性 , NaOH 可以使纸浆纤维润涨软化 ,能够和木素反 应导致小分子量的木素溶出 ,提高制浆的物理强度 指标 ; Na2 SO3通过对木素的磺化作用 ,提高了化机 浆纤维的亲水性和柔韧性 ,使得磨浆过程相对容易 , 提高纤维的细纤维化 。
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( [ e a e l. e p r t r I w a n a h p i u o d t n e e t ec ag flc a e2 0 U/ u p A BT % p l p 6 t mp r t r 0 ℃ . e ci n ) a c s p 1 tm e au e t st f bu dt t eo t h t m m c n i o s r : h h r eo c s . g p l. i w a S05 up. H . e e au e5 ra t o
阅l 。 h
彭涛 ,毕延 莉 。
【 关键词 ] 酶 ;化学 热磨 机械 浆 ;生物 改性 漆 【 中图分 类号 ]Q T [ 献标 识 码] 文 A
【 文章 编 号10 7t6(0 1o- 180 10 一852 1)300 —3
TheTe hn c lS ud n Che ihe m o e han c lPul o i e y Rhus c i a t y o m t r m c i a pM df d b i Ve ni c r c a e r f e a La c s i
t l h 】 el i r
K e wo du p; b o mo i c to ) r s Rh sl c s ; h m t r m c a ia l a h p i — d f a in i
化 学热磨机械浆( T ) 2 纪 6 C MP是 0世 0年代 继磨石磨木浆 之 后发展起来 的 一 高得率浆 ,由于具有成本低 、得率 高、污 种 染小等 优点 , 0 自2 世纪 9 年代起在我 国受到越来越 多的重视 , 0 发展迅速 ,产 量以每年 6%- 0%的速率增长 。然 而 ,由于 其 1 树脂含量较高 ,生产的机械浆 自度较低 ,容易返黄 ; 的滤水 浆 性能较差 , 成纸 的强度和表 面强 度较低 , 直接 影响成纸的印刷
质 lI l、
用 ME S R 标准纸页成形器将纸浆抄 成定量为(0 2 S ME 6 ̄ ) gm / 的纸样 , 每个样 品抄制 8 , 张 纸样 的强 度测 定依据 T P I A P
标准 。
2 结 果 与讨 论
21 漆 酶用 量对 改性 效 果 的影响 .
纸 张的 白度和强度是衡 量纤 维及成纸质 量的重要技 术指 标 ,因此它们 是分析 C MP漆酶改性效果 的主要条件 。马尾 T 松 C MP经过漆酶处理后 的纸浆 白度变化如 图 1所示 。与原 T 浆相 比 ,用漆酶处理马尾松 C MP T ,在漆酶用量为 2U g时 , / 浆料 的 白度 由 4 . S 1 9%I0上升 到 4 %IO;增加漆酶 用量 , 31 S 纸浆 自度逐 渐下降 , 可能是 由于 未完全反应的漆酶本身颜色 这 使浆 料变 黑 ,白度 F降 , 也可能是 由于浆 中过量 的漆酶脱除 出 来的木素发色基团使纸浆变黑 的缘故 l 。
Pe g Ta n 0 ,Bi n i Ya l
( . a g o gI si t f e teT c n lg , o h n5 8 4 ;2 S uhChn iest f e h oo y Gu n z o 1 Gu n d n n tu eo T xi e h oo y F s a 2 0 1 t l . o t iaUnv ri o T c n lg , a g h u y
生物改性处理就是利 用微 生物 或其 产生的酶处理纸浆 , 使 j 纸浆 巾的某 成 分作 用 , £j 形成脱木素 或有 利于 脱木素的状 况, 并改 善纸浆 的可漂性 或提 高纸浆白度的过程 。 利用生物酶 颅处理 纸浆 , 仅 町以提高纸浆 自度 、改善成纸质量 ,而且在 减 少化 药品的刑节 、 降低 环境 污染 等方面具 有重 要的现实意
5 0 4 , hn ) 1 6 0 C ia
,
A sr c: h l s rpn h mi em m c a i l up C MP w srae t ac s ,n aiu p c n c r wee n et a d u h s te h r e b t t T er sol i c e t r o e h nc l( T ) a e t wi c ac a d r s m a t gf t s r iv s g t c :h ag a ia e h ap t d h] v o i i ao i es a c
义
义 采 H 日 本漆 树 R u enf ea 生 的漆 酶 与 介 体 j h s vricr产 i AB S 成 L ( acs Meitr S s m) 系 对 马 尾 松 T构 MSI cae dao yt 体 e C MP T 进行 生物处 , 探讨 了漆酶用量、介体 用量 、 处理 时间、 处 温度、体系p H等反应条件对漆酶 生物处理效果 的影 响。
21年 第 3 0 1 期
ww w. c m .o gd he c m
第 3 卷 总 第 2 8 1 5期
化学热磨机械 浆漆酶 改性 工艺研 究
(.广东 纺织 职 业技 术学 院 ,广东 佛 山 584 ;2 1 2 0 1 .华南 理工 大 学 ,广 东 广州 50 4) 160
[ 耍】 过对 马尾 松化 学热 磨机 械 浆进行 漆 酶改性 处 理 的工艺 条件 研 究 ,探讨 了漆酶 用量 、体 系 p 摘 通 H、介体 用量 、酶 处理 时 间、 酶处理 温 度等 因素 对改性 效 果的 影响 ,得 出漆酶 改性 的较佳 工艺 条件 为 :漆酶 用量 20Ug . /,AB S用量 05%,体 系 p ,酶 处理 温度 5 ℃ ,酶处 理 时 T . H6 O