1. 研究目的与意义
传统的含氯漂白给环境带来了严重问题，使用过程中会产生大量的有机氯化物（AOX），有机氯化物的强致畸和致癌性给人类生存环境造成极大破坏。因此，发展绿色工业，采用无害漂白技术或者改进传统漂白方法来降低污染负荷成为制浆造纸企业生存的必由之路。新的方法运用给制浆造纸行业带来了新的发展契机，生物酶在纸浆辅助漂白中表现出了强大的能力，为减少漂白氯用量，降低漂白废水污染负荷，降低漂白能耗开辟了新的途径。
本课题研究将突破前人在生物酶辅助ECF和TCF漂白研究的传统观念，通过研究新型耐热耐碱高纯度木聚糖酶、复合果胶酶和漆酶处理前后麦草浆中木素、纤维素、半纤维素物理和化学特性、纤维表面和多孔性以及结合氧脱木素相关特性的变化研究，揭示生物酶预处理改善氧脱木素漂白的机理和应用潜在性，为环境节能友好的生物酶制剂应用提供理论依据。本研究不仅将丰富生物、化学制浆漂白理论，为生物酶强化麦草化学浆氧脱木素漂白奠定理论基础，而且在较高pH和温度下进行酶处理与工业应用更贴近，可望推动制浆造纸在环境和能源上走向更科学的可持续发展道路。2. 国内外研究现状分析
针对不同的原料和制浆方法，生物酶的使用也有不同的要求。经聚木糖酶处理后的纸浆可使后续化学漂白段中的木素容易溶出以来，美、日、英、澳和中国等国对生物漂白技术进行了大量的研究，使得木聚糖酶用于纸浆漂白得到了有效的应用。同时，由于蒸煮或氧脱木素后浆料的温度高达95～100℃，pH为12～13或更高，洗涤后的浆料温度也在50～70℃之间，pH为8.0左右，中性偏碱。为了能使酶在蒸煮或是氧脱木素并洗涤后可直接加入浆中而不需要降低浆的温度和pH，需要木聚糖酶具有耐高温和耐碱的能力，这样既可以节能降耗，还可以降低原本需要用来调节 pH的化学药品的成本。所以培育出具耐热耐碱高纯度木聚糖酶是木聚糖酶辅助漂白发展的趋势
生物酶处理具有工艺简单、处理时间短、过程易与控制等优点，在工业连续化大生产中已有使用。然而，国内尚无关于耐碱耐高温及高纯度木聚糖酶有关纸浆助漂机理的研究报告。耐碱耐高温和高纯度的木聚糖酶更能适应工业要求，排除纤维素酶的干扰，减少对纸浆纤维素的降解。本研究使用诺维信公司刚刚研制的耐碱耐高温木聚糖酶进行相关助漂机理的研究，通过酶解木质素及碳水化合物，并对其结构特性进行研究，填补国内外空白。。3. 研究的基本内容与计划
在已有的麦草浆氧脱木素和木聚糖酶辅助漂白研究的基础上，探讨新型的耐热耐碱高纯度木聚糖酶、复合果胶酶和漆酶预处理，结合氧脱木素及两段氧脱木素对麦草soda-aq浆ecf和tcf漂白的影响，运用相关研究方法研究耐热耐碱高纯度木聚糖酶、复合酶及漆酶酶学特性、酶预处理优化氧脱木素工艺、两段氧脱木素工艺、酶处理前后纸浆滤水性能、手抄片物理性能、纤维表面性能、木素特性、碳水化合物特性、lcc物理和化学特性、lcc键联特性等，具体内容如下：
1) 麦草soda-aq浆氧脱木素、两段氧脱木素最佳工艺研究，结合生物酶预处理及后续二氧化氯、过氧化氢漂白工段优化漂白化学品用量，评价浆料的漂白性能和滤水性能，分析耐热耐碱木聚糖酶的助漂效果；
2) 生物酶预处理对浆料纤维表面和碳水化合物特性影响：纤维表面、内部形貌和多孔性分析，纸浆化学组分分析，结晶度变化；酶解液糖基组成分析；酶处理对己烯糖醛酸的影响；
4. 研究创新点
在国内首次研究新型耐碱耐高温高纯度木聚糖酶，其特性如下：
耐碱性：ph≤9.0，在中性偏碱的环境下具有相当高的活性；
耐高温性：t≤85℃范围内具有较高活性；
