应用漆酶改善未漂硫酸盐木浆的强度性能

探讨了漆酶处理对未漂硫酸盐木浆强度特性的改善,并对过程中添加介体、酚类物质以及分离木素等不同处理过程进行了研究。结果表明,经不同处理的针叶木未漂硫酸盐浆其湿抗张强度和湿耐破度均有不同程度的提高。其中,仅用漆酶处理的试样手抄片的湿抗张强度提高了40%左右,漆酶加上分离木素处理试样手抄片的湿抗张强度提高了57%。而干强度均有增加的趋势,但没有湿强度变化明显;紧度略有提高,但程度较小。提高处理温度并不能提高纸浆的物理强度。

漆酶催化壳聚糖-阿魏酸接枝共聚提高产物抗氧化及抗菌性的研究

以阿魏酸(FA)为底物,利用漆酶作为催化剂催化壳聚糖与阿魏酸接枝反应。对FA-壳聚糖接枝产物分别进行线性电位滴定、红外光谱检测和热重分析,确定产物的接枝率和结构的变化,并进一步对其抗氧化性和抑菌性能进行研究。结果表明,FA-壳聚糖的接枝率约为11.4%;在漆酶催化过程中阿魏酸的酚羟基与壳聚糖上的氨基参与反应,FA与壳聚糖之间可能受到了席夫碱(Schiff)的修饰;与壳聚糖原样相比,FA-壳聚糖衍生物的热稳定性也得到了提高;FA-壳聚糖衍生物对DPPH和ABTS自由基的清除率的IC50值分别为1.88和0.61mg/mL,表明FA-壳聚糖的抗氧化性能得到改善;抑菌性能检测得出在浓度为1mg/mL时FA-壳聚糖较壳聚糖原样对大肠杆菌和沙门氏菌的抑菌圈分别提高了1.5和1.3mm,在浓度为5mg/mL时FA-壳聚糖较壳聚糖原样对枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈分别提高了2.5和2.0mm。

胶黏物不同组分在纸浆中沉积性能的研究

选取甘油三酸酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯和丁苯胶乳为胶黏物模型物,添加到二氯甲烷抽提后的漂白硫酸盐针叶木浆中,分析了各胶黏物模型物的沉积性能以及对纸浆滤水性能和滤液性能的影响。实验结果表明,添加有聚丙烯酸酯的纸浆中大胶黏物的产生量较大且滤水性能较差,其中单独添加聚丙烯酸酯的纸浆中大胶黏物面积由0增加到3996 mm2/m2、数量由0增加到9117个/m2、滤水时间由3.9 s延长到10.8 s;添加模型物后纸浆滤液的阳离子需求量(CD)、滤液中的微粒粒径、滤液浊度较空白样均增大,其中甘油三酸酯对滤液性质的影响最大,单独添加甘油三酸酯后,滤液阳离子需求量由0.060 mmol/L增大到0.229 mmol/L,微粒粒径由284.7 nm增大到378.6 nm,滤液浊度从3.45 NTU增大到181 NTU。

漆酶改善分离木素和OCC纸浆特性的研究

应用漆酶处理纤维素酶分离酶解木素和OCC(Old corrugated containers)纸浆,结果表明:木素在漆酶处理过程中会发生降解,经漆酶处理后再经加热处理会使木素发生聚合,木素降解主要发生在高分子量木素部分,而聚合作用主要发生在低分子量木素之间;木素经漆酶处理后,酚羟基的含量略有增加,这是由于在漆酶处理木素的过程中,木素不但发生酚氧自由基的离域现象,而且还有高分子量的木素发生降解产生了新的酚羟基;经不同用量的漆酶处理的OCC纸浆手抄片的湿环压指数和湿抗指数与对照样相比均有明显提高,特别是漆酶用量为24 U/g时,湿环压指数达到4.1 N.m/g,提高了41%。经不同用量的漆酶处理的OCC纸浆干环压强度和干抗张强度与对照样相比略有提高,但提高的幅度不大。

漆酶-TEMPO体系选择性氧化壳聚糖C-6伯羟基提高其抗氧化性能的研究

利用漆酶-TEMPO体系选择性地氧化壳聚糖C-6伯羟基,对氧化产物分别进行红外光谱、13C NMR、离子色谱和热失重分析,确定产物结构的变化,并进一步对其抗氧化性进行研究。结果表明,经漆酶-TEMPO体系氧化后,壳聚糖分子结构中的C-6伯羟基被选择性地氧化成羧基,其它结构基本不变,其产物为氧化壳聚糖钠盐;壳聚糖氧化产物与原样相比,热稳定性得到了提高;壳聚糖经漆酶-TEMPO体系氧化后的ABTS自由基清除率5min后达到66.36%,抗氧化性能得到改善。

使用漆酶/酚类化合物改善OCC纸浆的纤维性能

选用没食子酸、紫丁香醇和阿魏酸三种酚类物质作为天然介体,研究了漆酶/酚类化合物处理旧瓦楞纸箱(OCC)纸浆,其纤维表面形貌、纤维形态、卡伯值及物理性能的变化.结果表明:三种酚类化合物在漆酶催化氧化过程中均发生了缩合反应;以漆酶/酚类化合物处理OCC纸浆后,其纤维表面呈光滑、平整状态,并可以观察到纤维表面有沉积物及纤维间的连接膜生成;纤维粗度和卡伯值增加;纸板湿强度,特别是湿环压强度提高明显.

造纸系统环境对胶黏物沉积性能的影响

通过检测添加胶黏物模型物的纸浆中大胶黏物含量、个数、平均面积以及分析其滤液的阳离子需求量、浊度和纸浆滤水性来确定造纸系统环境的变化对胶黏物沉积性能的影响。实验结果表明,随着温度的升高,纸浆中大胶黏物含量、个数、平均面积均呈上升趋势,单位时间滤水量下降即纸浆滤水性下降,滤液的浊度和阳离子需求量增加;在酸性或碱性环境下胶黏物易于失稳沉积,纸浆滤水性及滤液性能也相对较差。在添加模型物后的纸浆中加入不同的金属离子后,与Al3+和Na+相比,添加Mg2+和Ca2+对胶黏物的絮聚和沉积影响较大,而金属离子对纸浆滤水性及滤液性能影响相对较小。

阳离子苯乙烯/丙烯酸酯共聚物-酶转化淀粉表面施胶剂的研制及应用

使用自制的阳离子聚苯乙烯-丙烯酸酯(HSAE-321)与酶转化淀粉复配成新型表面施胶剂,对瓦楞原纸进行表面施胶。结果表明,新型表面施胶剂不但可以提高瓦楞原纸的抗水性能,还可明显改善其强度性能。当HSAE-321乳液与酶转化淀粉的质量比为1∶8,单面施胶量约为3g/m2时,表面施胶后瓦楞原纸的干、湿环压指数及裂断长与未施胶瓦楞原纸相比分别提高了75%、125%和82%。表面施胶后瓦楞原纸表面的初始接触角增加,并且水珠可在纸面上停留相对较长的时间(约60s),瓦楞原纸显示出良好的抗水性能。

漆酶催化原儿茶酸与壳聚糖接枝反应机理的初步探究

在非均相条件下,利用漆酶催化氧化原儿茶酸使其接枝到壳聚糖进行改性,初步探究改性过程中,反应体系各组分相对浓度的变化、改性壳聚糖上原儿茶酸的接枝反应历程以及改性壳聚糖抗氧化性能的提升效果。通过React IR(反应红外)分析表明壳聚糖先将原儿茶酸吸附到固相之后才发生进一步反应,通过Py-GC/MS(裂解气相色谱质谱联用)分析表明接枝反应后原儿茶酸是通过化学键连接到了壳聚糖,利用Solid-state 13C NMR(固体核磁共振)和FT-IR(红外光谱)检测到接枝前后新的化学键生成,进一步表明原儿茶酸通过化学键接枝到了壳聚糖,通过ABTS法测定接枝反应前后壳聚糖的抗氧化性能,发现接枝后壳聚糖抗氧化性能的提高显著。

利用磷脂酶控制旧报纸浆中胶黏物的含量及表面黏性

采用磷脂酶控制旧报纸浆(ONP浆)中的胶黏物,探究其最佳处理条件,考察磷脂酶处理后ONP浆中胶黏物的含量及表面黏性变化,并与脂肪酶控制效果作比较。结果表明,磷脂酶控制ONP浆中胶黏物的最佳处理条件为:温度60℃,p H值5.5,磷脂酶用量0.1%,时间2 h。在最佳处理条件下,磷脂酶对大胶黏物的去除率达70.2%,较脂肪酶对大胶黏物的去除率高18.2个百分点;磷脂酶处理后浆料滤液的阳离子需求量(CD值)、浊度及粒径均有下降,潜在二次胶黏物含量下降,同时胶黏物的表面黏性明显下降。磷脂酶和脂肪酶在各自最佳条件下处理胶黏物,磷脂酶处理后胶黏物含量及表面黏性下降更明显,对胶黏物控制效果较好。

模拟胶片剥离法测定废纸浆中胶黏物表面黏性的研究

胶黏物在造纸过程中易黏附到烘缸和毛毯等部位,影响成纸质量。传统的胶黏物检测方法是通过测定胶黏物沉积面积和沉积数量评估胶黏物对造纸过程的影响,不能表征胶黏物表面黏性大小,因而不能客观表征胶黏物含量是否会对造纸过程产生危害。本实验提出一种新的通过模拟胶片拉开法测定剥离强度表征胶黏物表面黏性大小的检测方法。通过测定不同胶黏物模型物的表面黏性,分析了环境变化对胶黏物表面黏性的影响,以及胶黏物表面黏性对其沉积性能、浆料滤水性能的影响。实验结果表明,浆料在55℃下处理1 h,添加有聚丙烯酸酯的纸浆产生的胶黏物表面黏性最大,体系内无机盐的加入及温度的升高都会使胶黏物表面黏性增大,胶黏物的沉积性能增强;当聚丙烯酸酯产生的剥离强度由0.1607 N/mm上升到0.7676 N/mm时,胶黏物沉积面积最大由3997.3 mm^2/m2上升到24226 mm^2/m^2,胶黏物数量最大由8760.4个/m^2上升到96750个/m^2,浆料的纸浆滤水性能变差,单位时间最大滤水量降低14 g。

阳离子丙烯酸酯乳液纸张增强剂的性能及对纸张的增强作用

以苯乙烯、丙烯酸酯和自制阳离子组分为主要原料,通过乳液聚合合成了CSA-4和CSA-15两种阳离子纸张增强剂,通过粒径、粒径分布、Zeta电位、阴离子需求度和纸张物理性能检测手段对两种乳液进行了表征.实验证明:由于CSA-4在合成中阳离子单体的比例大于CSA-15,结果导致其阳离子度和Zeta电位高于CSA-15,而颗粒的粒径和多分散性低于CSA-15.较高的阳离子度和Zeta电位及较小的颗粒使其对纸张的耐折度和抗张强度的增强幅度高于CSB-15,在纸浆中的最佳用量为0.5%.但CSA-4颗粒带弱正电荷,靠自身的阳离子性吸附在纤维表面上有一定困难,所以在应用中需添加助留剂提高其留着率.

木素含量和纤维回用次数对漆酶改善纸浆强度的影响

取未漂和漂白硫酸盐浆进行浆料复配和纤维回用实验,考察木素含量和纤维回用次数对漆酶处理改善纸浆性能的影响.漆酶处理后复配浆的强度性能提高,尤其湿强度提高明显,随着漂白浆比例的增加,浆中木素含量减少,经漆酶处理后纸浆强度增幅逐渐降低.漆酶处理后未漂浆的湿抗张指数提高33.45%,当漂白浆含量为40%时湿强的增幅减小为2.72%,说明适宜的木素含量是漆酶催化提高纸浆强度的必要条件.回用浆经漆酶处理后纤维性能得到改善,但随着纤维回用次数的增加,漆酶增强幅度呈降低趋势.纤维性能测试结果表明纤维回用过程中纤维长度和宽度降低,针叶木细小纤维含量略有减少,阔叶木细小纤维含量变化与此相反,漆酶处理后纤维性能无明显变化.扫描电镜检测说明漆酶处理后纸浆纤维间产生"黏合"现象.

废模塑餐具再生纸浆技术的研究

对废模塑餐具再生纸浆进行了研究。结果表明,最佳的碎浆工艺条件为:预处理温度95℃;预处理时间60min(P型碎解剂)或90min(H型碎解剂);碎浆浓度16%;碎解时间30min;初始pH值为11±05;P型碎解剂用量为15%或H型碎解剂用量为30%。碎解剂的应用可有效降低筛渣率和缩短碎浆时间。再生浆料的纤维长度及物理性能与原浆相近。

漆酶/对羟基苯甲酸丁酯处理未漂浆提高抗菌性能的研究

从提高纸张抗菌性能角度出发,研究了漆酶/对羟基苯甲酸丁酯处理未漂硫酸盐浆后纸样抗菌性能的变化。结果表明,漆酶/对羟基苯甲酸丁酯处理未漂硫酸盐浆抄造的纸样能较好地抑制细菌的生长,对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和沙门氏菌的抑菌率分别为94.50%、90.87%、98.99%和99.12%。耐洗实验结果表明,纸样经4次洗脱后其抑菌率变化不大,推测对羟基苯甲酸丁酯在漆酶作用下与纤维发生化学键连接而非简单的物理吸附。通过浆料卡伯值的测定和扫描电镜的检测结果间接表明了对羟基苯甲酸丁酯在漆酶的作用下可以接枝到纤维表面,表现为卡伯值增加,纤维表面有沉积物及纤维间生成连接膜。

漆酶活化木素提高未漂硫酸盐浆的湿强度

在传统的木质纤维加工过程中,增强剂可以使最终产品获得较好的机械强度,这些增强剂包括用于中密度纤维板生产的合成树脂和广泛用于纸张生产的湿强剂。由于环保和经济的原因,人们开始研究淘汰合成增强剂生产人造板和纸张的新生产工艺。漆酶催化木素氧化可以促进木质纤维间的自粘合性,本文综述了使用漆酶、漆酶/木素抽出液及漆酶/介体处理高得率未漂硫酸盐化学浆可以不同程度地提高未漂浆的湿强度,但干强度没有改善。

冷压榨技术在纸浆模塑制品生产中的应用

在热模压前应用冷压榨技术脱水 ,可使热模压锻的脱水量由 75cm3 ,降至 2 3cm3 ,热能消耗由 2 5 0 .4kJ降至 76 .8kJ,与传统工艺可节约热能消耗 6 9.3%。两公司的生产实践对比也证明了冷压榨技术的应用可节约接近 70 %热能 ,从而降低产品成本。

植物纤维化学精品课程的建设与实践

以植物纤维化学精品课程建设为例,从教师队伍及课程体系、教材建设及教学内容、教学方法及手段、教学管理等方面入手,探讨精品课程建设与教学改革。本文认为高素质的教师队伍是精品课建设的前提,课程体系和教材建设是精品课建设的关键,教学方法改革是精品课程建设的核心,课程网站是精品课程建设的必备条件,学生综合能力提高是精品课建设的目标,并结合课程教学实践,提出了相应的建设措施。

混合办公废纸（MOW）脱墨与漂白

混合办公废纸的脱墨与漂白是造纸工业重要研究课题之一。本文介绍了国外采用化学处理增加油墨颗粒比重及采用超声波处理碎解油墨颗粒的方法来脱除混合办公废纸油墨和混合办公废纸的无氯漂白方法。

愈创木基型和紫丁香基型木素小分子的漆酶生物改性

从松柏醇、紫丁香醇模型物的角度入手,通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)、凝胶渗透色谱(GPC)、红外光谱和颗粒电荷等测试手段,综合考察了漆酶对松柏醇、紫丁香醇生物改性的机理。松柏醇、紫丁香醇经漆酶处理后,GC-MS检测不到小分子单体的存在,推测两者都参与了化学反应。GPC分析证明,松柏醇和紫丁香醇漆酶处理后分子质量变大,发生了聚合。红外光谱确定了松柏醇漆酶处理过程中反应位点,主要是酚羟基、苯环上的甲氧基、苯环侧链上的双键,β碳、γ碳也有可能参与了反应,紫丁香醇反应位点是酚羟基、苯环上的甲氧基。产物苯环相应吸收峰强度和面积增加,有新的芳基醚键产生,说明苯环以醚键方式连接而聚合。漆酶处理后松柏醇、紫丁香醇阳离子需求量分别下降了88.4%,87.4%。