1. 研究目的与意义
随着溶解浆市场需求的不断增加以及棉花作物种植的减少,利用木材原料制成的高质量溶解浆产量迅速增加。对溶解浆进行后续的机械处理和酶处理,以改善溶解浆的质量和反应性能,在拓宽溶解浆原料来源,增加纸浆的附加值并满足日益增长的高纯度纤维需求具有重要意义。评价内切纤维素酶处理对溶解浆性能的影响,亦可为酶的应用提供理论依据。
2. 国内外研究现状分析
目前,文献报道中用于改善溶解浆反应性能的方法主要包括酶处理、机械处理和电子加工处理。
在以提高溶解浆反应性能为目的的研究中,酶处理是目前最为热门的方法,也是最有可能应用于商业生产的方法。用于此目的的酶主要是纤维素酶和单组分内切葡萄糖酶,也有研究者使用了聚木糖酶。
henriksson 等人利用一种从曲霉属真菌中产生的内切葡萄糖酶对混合针叶木亚硫酸盐浆进行处理,在酶用量50 ecu/g ( 对绝干浆) 、ph 值7、温度50℃、浆浓1%的条件下处理22. 5 h,浆粕的fock 反应性能由77. 5% 提高至90. 5%,浆粕黏度由517ml / g 下降至420 ml /g,得率损失为0. 9%。engstrm等人同样采用内切葡萄糖酶和亚硫酸盐针叶木浆,在酶用量27 ecu/g、ph 值7、温度50 ℃、浆浓3%的条件下处理10 min,浆粕的fock 反应性能达到将近100%,同时发现在达到相同黏度水平的前提下,采用盐酸水解处理得到的浆粕反应性能要低于酶处理。这些研究者认为,内切葡萄糖酶倾向于降解位于纤维表面以及微细纤维之间的无定形纤维素,从而引起结晶纤维素的暴露,并增加润胀程度,进而改善溶解浆的反应性能; 他们还推测,内切葡萄糖酶对纤维素ii 的选择性攻击可能是溶解浆反应性能得以提高的另一重要原因。
3. 研究的基本内容与计划
内容:内切纤维素酶处理溶解浆,并表征酶处理前后浆料物理结构及其溶解性能的变化。
计划:第1-2周 阅读相关资料,了解研究课题的相关基本知识,并撰写开题报告和论文综述;第3-4周 对浆料进行机械处理并对效果进行表征;第5-9周 对浆料进行分别进行EG1和CD纤维素酶处理,测量不同水解时间的水解液产生的可溶性还原糖含量,并在灭活后对其相应的水解产物进行性能表征;第10-12周 根据实验和数据整理并撰写论文;第13-14周 根据数据整理并撰写论文,准备论文答辩。
4. 研究创新点
采用具有内切外切双功能的内切纤维素酶对浆料进行处理,持续作用改善溶解浆的溶解性能及质量。
