麦草酶处理制浆工艺的探讨开题报告

1. 研究目的与意义

我国是制浆造纸大国，制浆造纸产量居世界首位，然而我国又是资源匮乏、纤维资源十分短缺的国家，草类资源是我国重要资源之一，如何合理利用麦草资源，清洁化制浆是其关键；寻求清洁化制浆途径，为开拓麦草制浆新途径至关重要。

2. 国内外研究现状分析

生物制浆主要包括生物机械制浆和生物化学制浆，而目前国内外主要针对生物机械制浆有很深的研究，但对生物化学制浆目前还停留在实验室阶段。生物制浆可以用微生物或酶，利用微生物预处理原料对设备、操作环境操作要求太高，并且处理时间太长，并且处理过程不好控制；而利用酶预处理的工艺简单，处理时间短，过程易于控制，在工业连续化大生产中更具有实用意义。由于迄今为止发现具有高效降解木质素，且脱木素选择性高的菌株十分稀少。因此，许多造纸工作者已转向生物预处理制化学浆，其目的是利用生物预处理，使纸浆在达到相同的硬度时减少制浆化学药品用量和能量的消耗，或者是在化学药品用量不减少的条件下降低纸浆的硬度，以适应无氯漂白的要求，达到减少对环境的污染的目的。南京林业大学的冯建良[1]先生跟山东轻工业学院的赵健[2]先生等分别对生物预处理麦草原料对化学制浆的影响进行了研究，并且认为在化学制浆前用适量的酶液对原料进行预处理，可以改善麦草的化学制浆性能，在保持纸浆得率的情况下，可以制备出具有较低卡伯值跟较低筛渣率的纸浆。

从成本方面来看，冯建良先生认为由添加少量碳源组成的漆酶体系（lcs）完全可以代替昂贵的、预处理工艺复杂的漆酶由abts与漆酶组成的体系（lms）来降解稻草中的木质素，可以降低预处理成本。在麦草生物预处理机理研究他中发现，（1）.由化学组成分析得出漆酶脱木素的选择性高于白腐菌、木聚糖酶，这与漆酶预处理后蒸煮得率最高、浆料物理强度最好的结论相一致。（2）.三种生物预处理后麦草的结晶度变化不大，为蒸煮后提高浆料物理强度奠定了基础。（3）.经筛分级分分析，发现三种生物预处理均能提高浆料长纤维比例，其中漆酶化学浆长纤维比例最高，含细纤维最少，因此在改善麦草制浆性能方面最为明显。（4）.经过各种生物预处理后原料中的羰基、苯环的吸收均有不同程度减弱，其中漆酶的吸收最低，证明了漆酶具有较强降解木素能力，因此经漆酶预处理后木素在蒸煮阶段更容易脱除。（5）.从电镜照片可看出麦草经过三种生物预处理后其表面变得粗糙，细胞壁上有很多小孔，这些小孔为化学药液的渗透和木质素的溶出提供更多的通道，由此可证实原料经生物预处理后能改善其蒸煮性能和物理性能。

而在酶法化学制浆的漂白性能方面，赵健先生认为无论采用有氯漂白，还是采用无氯漂白，麦草酶法化学浆均具有良好的漂白性能，且漂白酶法浆具有较好的强度性质。而采用xhp漂白程序，使用7%的有效氯和1%的h2o2，漂白酶法化学浆的白度可超过90%iso，裂断长达到5010m。在漂白前用木聚糖酶预处理可改善后续漂段的漂白效率，提高漂白浆的白度，同时对漂白浆的物理性能也会产生一定的影响。

3. 研究的基本内容与计划

内容：1．探索麦草原料利用酶预处理制浆；

2．采用低碱度、大液比等对蒸煮结果的影响；

3．了解蒸煮后黑液主要成分变化规律等；

4. 研究创新点

1.在原料进行制浆之前采用酶预处理的方式备料。并在蒸煮进行一半的时候继续采用酶处理的方式，观察对制浆结果的影响。

2.在绿液中加入亚硫酸盐并用麦草绿液蒸煮，从而观察在制浆过程中硅干扰的问题是否可得到降低。