高温耐碱性木聚糖酶对硫酸盐针叶木浆助漂作用的研究

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木聚糖酶辅助漂白的主要作用是改进纸浆的可漂性,减少漂白过程的用氯量,从而使漂白生产过程中的产生的污染得到降低、控制。本文以高温耐碱性木聚糖酶及硫酸盐针叶木浆为主要实验原料,探讨了高温耐碱性木聚糖酶对硫酸盐针叶木浆的助漂作用。研究结果如下:(1)高温耐碱性木聚糖酶的最适反应温度为70±1℃,最适pH值为9.0;探究在较高温度条件下(60℃~75℃)的高温耐碱性木聚糖酶的热稳定性,随着时间的增加,其相对酶活力均下降,60℃和65℃时的变化要比70℃和75℃时的缓慢;pH值的范围是8.8~11.0时,高温耐碱性木聚糖酶表现出了较好的pH值稳定性,其相对酶活力保持在92.9%以上(2)采用响应面法对高温耐碱性木聚糖酶预处理硫酸盐针叶木浆的工艺条件进行了优化研究,得到最优的助漂工艺:木聚糖酶用量12.07 IU/g,预处理时间98.98 min,浆浓10.04%。并在此条件下,探讨了高温耐碱性木聚糖酶助漂白对ECF漂白效果的影响,达到相同白度时,二氧化氯的用量可减少20%左右,纸浆得率及撕裂指数稍有下降,其他物理性能保持良好。(3) SEM、XPS、AFM分析结果表明,高温耐碱性木聚糖酶助漂后硫酸盐针叶木浆的表面开始变得疏松,表面粗糙,出现撕裂和沟槽等现象,高度差增加,纸浆表面木素含量降低,碳水化合物含量升高。X-RD分析结果表明高温耐碱性木聚糖酶助漂后纸浆的结晶度上升。FT-IR、HPLC分析结果表明,高温耐碱性木聚糖酶预处理可以分解已回吸的及纸浆内部的木聚糖,溶出木糖等,利于后续化学漂白剂的作用。(4)从原浆和高温耐碱性木聚糖酶助漂后浆样中提取LCC,采用FT-IR、CP/MAS 13C-NMR对其结构进行检测分析,发现,硫酸盐针叶木浆经高温耐碱性木聚糖酶预处理后,LCC结构遭到破坏,有利于残余木素的溶出。
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