竹浆Co-salen仿酶催化漂白机理研究

采用GPC、FT-IR、1H-NMR、31P-NMR和元素分析法研究了竹浆Co-salen仿酶漂白过程中残余木素结构的变化。Co-salen仿酶处理使竹浆中残余木素芳环降解开裂,甲氧基、酚羟基、脂肪族羟基、愈创木基、紫丁香基减少,羟基被氧化,羰基增加。β-O-4、β-1、β-5、β-β连接发生断裂。残余木素重均、数均分子质量下降,多分散性略有下降。Co-salen仿酶预处理使终漂纸浆发色基团减少,结晶度提高。另外得到了仿酶处理前后竹浆残余木素结构单元实验式。     

漆酶介体系统对高木素含量的硫酸盐浆的生物漂白化学

分别在1-羟基苯并二唑（HBT）、N-羟基乙酰苯胺（NHA）、紫尿酸（VA）介体中，用漆酶处理高木素含量的针叶木硫酸盐浆。发现在紫尿酸（VA）介体中漆酶降解木素的能力优于其它两种介体。在生物漂白处理前后分别对分离出的残留木素作核磁共振（NMR）分析，结果表明在漆酶-VA系统中，经生物漂白处理后，木素被极大地氧化并且结构多数发生了变化。在这三种漆酶介体系统中，增加羧基含量，甲氧基相应减少。对三种系统来说，生物氧化漂白都直接作用于不缩合的C5酚型木素结构。漆酶-VA系统还和缩合的C5酚型木素结构发生反应。     

硫酸盐竹浆LMS生物漂白的研究

利用白腐菌发酵产生的漆酶与1-羟基苯并三唑构成的漆酶/介体体系(LMS)对硫酸盐竹浆进行生物酶漂白.探讨了酶用量、pH值、温度和酶处理时间对漂白效果的影响,并对竹浆含LMS漂白的几种漂白流程进行了比较.     

漆酶处理硫酸盐纸浆残余木素分析

利用漆酶和N-羟基苯甲三唑的脱木素作用，将其应用于氧脱木素之前或之后的针叶木硫酸盐浆。实验结果证明．使用N-羟基苯甲三唑替代常用的2,2’-双连氯基-3-己基苯噻唑啉-6-磺酸（ARTS）作漆酶介质，可以明显提高漆膊脱木素效果。通过分析使用漆酶和N-羟基苯甲三唑处理前后的残余木素，可以得出，生物漂白系统使残余木素中的笨酚组分发生了氧化，并通过对残余木素的脱甲基作用，产生大量的羧酸组分。     

漆酶-天然介体体系用于硫酸盐竹浆漂白

用从竹子碱木素制备的对羟基苯甲酸、香草酸、对羟基苯甲醛、丁香酸、香草醛、丁香醛和乙酰丁香酮作为漆酶-介体系统的天然介体,对硫酸盐法竹浆进行了OLQP漂白。结果表明,上述7种单体物质都能不同程度地促进漂白竹浆最终白度的提高和木素的脱除;其中丁香酸、丁香醛以及乙酰丁香酮的效果优于其他4种单体物质;效果最好的介体为乙酰丁香酮,以它为天然介体,经OLQP漂过的竹浆最高白度能达到76.9%ISO,比空白浆样高7.3%ISO。     

对用漆酶/介体体系进行浆脱木素的研究

本文研究的是1-羟基苯并三唑和酞亚胺的衍生物作为漆酶介体的结构活性。以针叶木KP浆为例可以看出，N-羟基单元是有效漆酶介体1-羟基苯并三唑脱木素的核心组分，也可以看出1-羟基苯并三唑在进行漆酶介体脱木素时其结构很易被取代。PM3计算结果显示，裂键能和基团的电荷性都会对用作LMS脱木素的介体的有效性产生影响。     

漆酶用于硫酸盐竹浆TCF漂白

利用两种漆酶或漆酶/介体系统处理硫酸盐竹浆,并进行TCF漂白。结果表明,硫酸盐竹浆进行漆酶/介体系统处理的OLQP漂白,漂白浆可以达到与传统的CEH漂白相近的白度,并且保持了更好的纸浆强度;从白腐菌HG产生的漆酶在HBT存在下处理硫酸盐竹浆,经OLQP漂白后,浆的白度可达80.7%ISO,黏度在800mL·g~(-1)以上。在没有外加介体的情况下,该漆酶处理纸浆仍具有较好的脱木素效果,经OL~0QPL~0,(无外加介体)漂白后,纸浆白度可达76.7%ISO,比OQP漂后浆的白度提高23.2%ISO。同时以苄甲基木素模型物藜芦醇为例,结合商品漆酶考察了白腐菌HG酶液催化氧化黎芦醇的反应动力学。     

红麻木质部化机浆残余木素的特性

本文对红麻本质部化机浆磺化和Ｈ２Ｏ２漂白后的残余酶解木素的特性进行了研究，研究结果表明：磺化和漂白后木素的提取率下降，残余木素的平均分子量减小，磺化后红麻木质部酸溶木素含量增加，木素中酯键和烷基芳基醚键等连接型式有一定程度的断裂，木素自由基减少，共轭羰基、邻醌结构和酚羟基有所增加，Ｈ２Ｏ２漂白可以破坏部分邻醌结构和共轭羰基，而木素中甲氧基、酚羟基含量有所上升。     

桉木硫酸盐浆漆酶/天然介体体系漂白的研究

本实验对桉木硫酸盐浆进行了漆酶/天然介体漂白。以1-羟基苯并三唑(HBT)作为合成介体和8种植物酚类化合物,香草醛、香草酸、丁香醛、丁香酸、对羟基苯甲醛、对羟基苯甲酸、乙酰丁香酮、阿魏酸作为天然介体用于漆酶/介体漂白。采用了LQP漂序的全无氯和D0(EOP)D1漂序的无元素氯漂白。本文比较漂白浆性能,并对8种酚类物质作为漆酶漂白介体进行了比较。对漂白废水的污染负荷以及浆料中己烯糖醛酸的含量进行了分析。     

蔗渣浆漆酶/天然介体体系脱木素机理的研究

采用红外光谱和核磁共振波谱等手段分析了蔗渣硫酸盐浆及其漆酶处理、漆酶/天然介体体系处理浆的残余木素的结构,揭示漆酶/天然介体体系处理过程中木素的脱除机理。分析结果表明,与未添加介体相比,添加天然介体后漆酶预处理纸浆经过氧化氢漂白后,其白度为75.2%ISO,增加了6.4个ISO白度单位。在漆酶/天然介体体系处理过程中,与未处理蔗渣浆中木素结构相比,木素结构中的游离羟基结构没有明显的变化,木素中的β-O-4结构在处理过程中容易脱除,导致Ar-CH=CH结构增加,并且还使得木素木素侧链Cα位羟基被氧化,生成了α-羰基。     

Effects of Mg-based Alkaline Peroxide Bleaching on Physical Properties of Poplar Bleached Chemi-thermomechanical Pulp and Its Influence Mechanism

In this study,Mg O was partially used as an alkali source in the peroxide bleaching process of bleached chemi-thermomechanical pulp(BCTMP).The effects of substitution percentage of Mg O for Na OH on the bulk,optical,and physical properties of bleached pulp,and the main effluent characteristics were analyzed.In addition,the influencing mechanism of Mgbased alkali on the strength properties of the BCTMP was further investigated.Strength properties of the BCTMPs were investigated as a function of charge characteristics,fiber morphology,surface lignin content,relative bonding area,and hydrogen bonds of the BCTMP.The results showed that cationic demand(CD) and chemical oxygen demand(COD_(Cr)) of the bleaching effluent decreased as the substitution percentage of Mg O for Na OH increased; meanwhile,the bulk and optical properties of the BCTMP increased.Nevertheless,the strength properties(tensile,tear,and burst indices) of the bleached pulp decreased as the substitution percentage of Mg O for Na OH increased.The decrease in the fiber charge density and increase in the surface lignin content affected the fiber swelling,resulting in a decline in pulp interfibers bonding strength and further loss of the tensile and burst indices.     

助漂剂在硫酸盐竹浆H漂白段的应用

对硫酸盐竹浆CEH多段漂白H段添加助剂进行了试验。结果表明,H段加入漂白助剂具有活化作用,可以降低残氯量,减少漂白的损失,有利于CEH漂白浆黏度、白度的提高。在硫酸盐竹浆传统CEH三段漂H段实际生产中应用助漂剂,得到的漂白浆质量稳定,吨浆综合成本下降130多元,经济效益显著。     

木素过氧化物酶辅助漂白机理研究

采用FTIR、GC/MS、GPC等技术研究了木素过氧化物酶-过氧化氢漂白协同作用机理,结果表明,木素过氧化物酶预处理能增加木素的紫丁香基结构单元、对羟苯基、甲氧基、酚羟基等,增强木素的反应活性,同时还可以降解溶出小分子质量木素,为过氧化氢漂白提供有利条件:加强漂剂与木素酚型结构单元和紫丁香基结构单元的反应,使得发色基团和助色基团减少、木素溶出量有所增加、溶出木素的相对分子质量明显增大、纸浆白度提高、结晶度增加.     

漆酶介体体系对竹子化机浆的生物改性

利用漆酶与介体TEMPO构成的体系（LMS）对竹子化机浆进行生物处理,后续运用过氧化氢一连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响,评价LMS体系对竹子化机浆生物改性效果,进而优化漂白工艺。通过组织正交实验确定,最佳工艺条件：漆酶用量lμ／L,介体用量1％,pH值5,反应温度55...     

红麻皮硫酸盐浆的高白度无氯漂白

对红麻皮ＫＰ浆常规多段漂白及无氯多段漂白工艺与机理进行了对比研究。采用ＣＥＨＰ漂白，总用氯量４．９％，Ｈ２Ｏ２用量０．５％，可漂至８７．１％白度。采用ＺＥｐＺＰ无氯漂白，Ｚ漂白浓度在５０％为最佳，Ｏ３总用量１．７％，Ｈ２Ｏ２总用量１．５％，可漂至８７．２％白度，虽然纸浆粘度比前者低１２．６％，但其强度还略优于前者。ＩＲ分析表明：臭氧漂白引起纤维素结晶指数的降低比常规漂白大。ＦＴ－ＩＲ差谱分析证明了漂白过程中木素的溶出。     

低卡伯值硫酸盐竹浆ECF漂白的研究

对卡伯值为11.4的深度脱木素硫酸盐竹浆分别进行了DQP、D0(EOP)D1和CEH 3种不同漂序的漂白。结果表明,在适宜的漂白剂用量下3种漂白竹浆的白度均达到80%,以DQP和D0(EOP)D1为代表的ECF漂白具有很好的白度稳定性。打浆后发现,这3种漂白竹浆的强度性能都较好,其中D0(EOP)D1漂白竹浆的各项强度性能最佳。达到相同的漂终白度80%时,DQP和D0(EOP)D1漂白废水的污染负荷均比CEH漂白废水低得多,其中AOX仅为CEH漂白废水的1/10左右,说明ECF漂白具有更好的环境友好性。综合考虑漂白浆的白度、白度稳定性、强度和对环境的友好性,D0(EOP)D1漂序是硫酸盐竹浆ECF漂白的较佳选择。     

马尼拉麻浆单段过氧化氢漂白特性研究

采用常压和压力过氧化氢漂白研究了两个等级的马尼拉麻浆的漂白特性,并比较分析了漂白前后纸浆物理性能和FT-IR红外光谱吸收特性。结果表明:压力过氧化氢漂白效率优于常压过氧化氢漂白,且氧气增强的压力漂白效率要高于空气增强的漂白效率。B级浆可采用单段常压过氧化氢漂白,A级浆采用空气加压的单段压力过氧化氢漂白,都可以达到目标质量要求,白度增值都在28%ISO以上;纸浆经过漂白,打浆能耗降低,松厚度和撕裂度有所下降,其它物理性能指标变化较小。     

麦草烧碱-AQ浆生物全无氯漂白的研究

对麦草烧碱-AQ浆含生物漂段的几种TCF漂白流程以及传统的CEH漂白进行了比较.研究结果表明,与CEH漂白浆相比,TCF漂白浆具有更高白度和物理强度,同时废水污染负荷低.     

漂白助剂在次氯酸盐漂白中的应用

研究了漂白助剂在次氯酸盐漂白浆生产中的应用效果。结果表明,漂白助剂对竹浆、蔗渣浆与竹桉混合浆纤维都有较好的保护作用,能提高漂白浆的得率、黏度,在漂白助剂用量较低的情况下漂白浆的质量稳定,而且生产成本有一定程度的降低。     

漆酶作用下5-5′结构木素模型化合物与对-羟基肉桂酸的脱氢聚合反应

具有5-5′结构的木素结构非常稳定,难以在制浆过程和废水处理中降解,但酚型5-5’结构能在漆酶的作用下发生聚合。为了了解在漆酶的催化作用下5-5’结构型木素结构与对-羟基肉桂酸之间的共聚性能,进而为制浆废水中木素的酶催化絮凝技术的开发提供理论基础,本文研究了在漆酶催化作用下,对-羟基肉桂酸与5-5’结构木素模型物（脱氢二香草醇）的聚合反应。应用凝胶渗透色谱（GPC）测定了聚合产物的相对分子量,采用红外光谱、核磁共振技术探讨了对-羟基肉桂酸与5-5′结构木素模型物的脱氢聚合产物的化学结构。研究结果表明：在漆酶催化作用下,对-羟基肉桂酸与5-5′结构木素模型物发生脱氢聚合反应,形成典型的DHP。聚合后相对分子质量明显增大,相对分子量Mn由306提高到2106。结构单元之间的连接方式主要是通过β-O-4、α-O-4、β-β等。