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机械浆和化学机械浆因为具有得率高、挺度和松厚度好、光学性能优异等特点,近年来在造纸工业用纤维中所占的比例逐年上升。然而,由于机械浆和化学机械浆纤维表面的木素含量较高,其表面被胞间层和软化的木素覆盖着,这种表面性能决定了其纤维间结合力小,强度无法与化学浆相比,因而生产高级纸张时无法完全取代化学浆,这在一定程度上阻碍了机械法和化学机械法制浆工艺的发展。本课题利用一种对环境友好、能耗低、对纤维损伤小的生物酶技术对TMP纤维表面进行改性处理,去除覆盖在纤维表面的部分木素和抽提物成分,从而改善纤维的强度性能。通过对比研究优化出了最佳漆酶/介体体系(LMS)改性工艺。并利用SEM、AFM、XPS等现代仪器分析技术对漆酶/介体体系(LMS)改性机理作了较为系统深入的研究。研究了漆酶NS51003/介体体系(LMS)改性对未漂马尾松TMP性能的影响,优化了酶改性温度、pH值、酶用量、介体用量、酶改性时间对纸浆强度性能、白度及松厚度的影响。结果表明,LMS处理后纸浆可漂性提高,白度提高3.80%ISO;纸页抗张强度、撕裂强度、耐破强度均得到明显的改善,但同时松厚度也有一定程度的下降。漆酶与ABTS组成的LMS对未漂马尾松TMP改性的适宜条件为:漆酶用量5LAMU/g,温度50℃,介体用量0.05%,pH值5.0,处理时间90min,通氧气。研究了漆酶NS51003/介体体系(LMS)改性对未漂马尾松TMP H2O2漂白性能的影响,探讨了不同H2O2用量及漂白时间对纸浆光学性能、强度及松厚度的影响。结果表明,LMS处理后的纸浆比原浆的可漂性提高,白度增值最高可达4.04%ISO;纸页不透明度,吸收系数及松厚度均有一定幅度的下降;光散射系数几乎不受影响;纸页物理强度上升,返黄值有所降低。LMS改性能够使未漂马尾松TMP纤维的胞间层甚至初生壁产生剥蚀,在磨浆过程中更易暴露出更多富含碳水化合物的层结构,纤维更容易吸水润涨,纤维结构更加疏松,纤维更加柔软,更容易分丝帚化,同时在打浆过程中纤维的切断作用也减少。LMS改性能较大幅度的提高浆料的成纸强度,其抗张指数、撕裂指数分别提高37.30%和47.33%,但松厚度下降20.33%。AFM的图像表明TMP原浆纤维的表面被一层致密的,且外形和尺寸不一的颗粒状木素和抽出物覆盖着,纤维的表面并没有看到明显的特定取向的细小纤维束,纤维表面起伏较大,比较粗糙;经过LMS处理后,纤维表面颗粒状木素变小变少,在纤维的表面能够明显看到细纤维的取向,取向角大约为45°,纤维表面相对平整,粗糙度变小。利用XPS对LMS改性前后TMP纤维表面氧碳比(O/C)的分析结果表明,LMS改性后TMP纤维表面的氧碳比(O/C)上升了6.35%;对TMP纤维表面C1s峰的研究表明,经LMS改性后的纤维表面C1峰下降了12.5%。说明LMS改性后TMP纤维表面木素和抽提物减少,暴露出了更多的亲水性基团,碳水化合物的含量提高。