论文部分内容阅读
资源匾乏、能源短缺和污染严重是制约中国造纸工业发展的主要障碍,原料结构不合理、产品档次低、企业规模小是中国造纸发展的现状,绿色清洁生产技术是中国造纸追求的目标。二次纤维作为造纸工业的主要原料之一,在我国造纸原料结构中的比重越来越大。生物酶作为一种高效的绿色环保型催化剂在造纸工业的应用越来越广泛,为改善二次纤维的性能,提高产品质量,优化造纸抄造湿部的环境奠定了坚实的基础。
本文以漂白麦草浆和OCC(旧瓦楞纸板箱)二次纤维为研究对象,利用纤维素酶、木聚糖酶、复合纤维素酶对二次纤维进行改性,探讨它们在反复回用过程中纸页物理性能的变化规律,并重点探讨了酶处理对改善漂白麦草浆和OCC二次纤维性能的可能性;不同的酶以及反应条件等对酶催化作用的影响,酶预处理对浆料的打浆性能的影响等,充分利用生物酶技术来提高二次纤维的质量和利用率。
1.pH值决定了酶表面的离子状态,而表面离子状态又与酶的活性有关。研究发现木聚糖酶和复合纤维素酶处理OCC二次纤维的最适pH值为4.8。
2.在温度为45℃,木聚糖酶和复合纤维素酶处理OCC二次纤维,强度和滤水性能得到了改善,有利于提高纸料网部的脱水能力。45℃是木聚糖酶和复合纤维素酶最适的反应温度。
3.研究发现复合纤维素酶处理最初的45min内,酶解效率高,纸张强度受到的影响最小;随着时间的延长,OCC二次纤维的成纸强度呈下降趋势。而木聚糖酶在最初的30min内,酶解效率高。
4.木聚糖酶在4FXUW/G绝干浆,复合纤维素酶4U·g-1绝干浆用量时,OCC二次纤维的成纸强度最好。酶用量继续增加,酶解作用增强,二次纤维的成纸强度下降幅度增加,纤维自身的强度也受到损伤。故选择木聚糖酶在4FXUW/G绝干浆,复合纤维素酶4U·g-1绝干浆。
5.漂白麦草浆回用后,打浆度、抗张强度、耐破指数、耐折度、还原糖含量都下降,前几次下降幅度较大。撕裂指数随着回用次数的增加而上升,开始上升很快,以后就趋于平缓。而经过酶处理后它的这些物理性能有较大改善,开始效果不明显,而对于回用多次以后的浆料,其改善效果就比较好。
6.OCC(旧瓦楞纸板箱)随着回用次数的增加,纸页的耐破指数明显下降,前几次次下降的幅度比较大,用酶处理过的纸页耐破指数下降比较缓慢;纸页的抗张强度先上升再下降。经过酶处理后的OCC浆抗张强度也有类似的规律,不过抗张强度都比未处理OCC浆的大;耐折度的变化不是很明显,头几次回用还有上升趋势。经过酶处理后的OCC耐折度要大于为经过酶处理的。
7.漂白麦草浆经过多次回用后,打浆度下降,前两次下降幅度最大,以后就趋于平缓。酶处理也有类似的结果;而OCC(旧瓦楞纸板箱)经过多次回用后,OCC打浆度和经过酶处理后的打浆度都是先上升然后下降,经过酶处理后的OCC浆打浆度低于为经过酶处理。
8.回用纤维的表面形态SEM观察表明,纤维在回用过程中,纤维有明显的扭曲,但经过酶处理后,纤维形态结构得到明显改善,表面起毛。