速生材制生物机械浆研究：Ⅱ,泡桐（Paulowniaelongata）酶液预？…

研究了兰考泡桐木片用４种酶液（纤维素酶液Ｅ－Ｓ２８、半纤维素酶Ｅ－Ａｎ－７６、木质素酶Ｅ－０２５及Ｅ－０１４）预处理制生物机械浆。测定了预处理对木片主要化学组成,磨浆能耗,纸浆强度的影响。结果表明：（１）Ｅ－０１４、Ｅ－０２５、Ｅ－Ｓ２８、Ｅ－Ａｎ－７６预处理后,木片失重３．１８％－３．７２％,其中３．９％－１８．６％为木质素损失,纤维素损失则高达３８．２％－４６．２％;（２）磨浆度为５５°ＳＲ时     

乙酸预处理对木质纤维素结构及性能的影响

对木质纤维素进行乙酸预处理及三段磨浆,分析了不同试样的化学组分,并进行了结构表征。结果显示,经乙酸预处理及三段磨浆后,相思木木片表面出现大量坍塌、裂纹及孔洞,纤维间的结合也变得更为疏松,木片超微结构受到不同程度的破坏。试样中半纤维素含量显著降低,纤维素及木质素所占比例相对增加,纤维素的结晶度指数有所降低。核磁共振波谱(P31NMR)分析结果表明,经预处理及磨浆后,试样中木素的脂肪族羟基含量降低,酚羟基含量增加,酚型/非酚型木素值增加,S/G(紫丁香基/愈创木基型木素)值增加,且随着预处理温度的升高,酚型/非酚型值下降,S/G值增加。热重-红外(TG-IR)分析结果表明,经预处理及磨浆后,DTG曲线在280℃左右少一个肩峰,半纤维素的降解产物木聚糖的特征吸收峰大幅降低,纤维素降解产物的特征吸收峰强度略微增强,木质素热解产物的特征吸收峰强度略有下降。为探讨预处理及磨浆对木质纤维素孔结构的影响,采用低温氮气吸附法(BET)对试样进行分析,结果显示,试样的比表面积增大,大孔所占比例减小,介孔所占比例增加。     

内切木聚糖酶与木糖苷酶预处理对麦草浆漂白性能的影响

研究了内切木聚糖酶与木糖苷酶预处理对麦草浆漂白性能的影响。结果表明，无论是内切木聚糖酶还是木糖苷酶预处理漂白浆的白度均比对照浆高，分别高出对照浆的2．5和1．9个百分点，同时漂白浆的强度也好于对照浆的强度。内切木聚糖酶和木糖苷酶混合预处理漂白浆的白度分别比内切木聚糖酶和木糖苷酶高出0．9和1．5个百分点，这表明内切木聚糖酶和木糖苷酶在纸浆预处理过程中具有协同作用。通过电镜观察发现经内切木聚糖酶和木糖苷酶预处理后纸浆的表面和横断面有许多孔隙，其中经内切木聚糖酶预处理后纸浆的孔隙比木糖苷酶要多而且大。通过X-射线衍射分析发现内切木聚糖酶和木糖苷酶均不能破坏纸浆的结晶度。     

杨木预水解过程中化学组分的降解行为及P因子调控作用

预水解具有环境友好性,符合生物炼制的理念。前期关于预水解的研究多集中于半纤维素的降解、分离和利用,而有关预水解过程中木质素降解的系统研究鲜有报道。以杨木为原料,在130~210℃条件下保温30~120 min进行预水解,结合P因子研究得率、葡聚糖、木聚糖、酸不溶木质素和酸溶木质素的降解率,揭示P因子对木质素降解行为的调控作用,探讨各化学组分在预水解过程中的相互作用。研究表明,预水解过程中木质素发生了一定程度的碎片化。随温度升高和时间延长,酸不溶木质素降解率均逐渐升高;当温度为190和210℃时,随时间延长,酸溶木质素降解率先升高后降低。试验证明,P因子对杨木木质素的降解具有调控作用。随着P因子增加,酸不溶木质素降解率呈指数上升,且分为快速降解(P因子<1500)和缓慢降解(P因子>1500)两个阶段;酸溶木质素降解率先上升后下降,在P因子为1926时达到最大值45.9%。此外,预水解过程中碳水化合物和木质素的降解具有相互作用关系。碳水化合物的降解为木质素的溶出打开了物理通道,同时木质素的重新吸附阻碍了其进一步降解。     

4种木质纤维素预处理方法的比较

采用4种方法对玉米秸秆预处理,研究了不同预处理方法对酶水解性能和可发酵性糖得率的影响,分析了预处理物料主要成分,预水解液中糖组成、碳水化合物降解产物及木质素降解产物含量.100 g玉米秸秆经稀酸、稀酸磨浆、中性蒸汽爆破和稀酸蒸汽爆破预处理、洗涤后,物料中纤维素由37.17g分别降为33.96、33.54、32.63和32.88 g,木聚糖由22.84 g分别降为2.77、2.47、3.56和2.05 g,木质素由18.76 g分别降为17.63、17.42、16.90和17.25 g.稀酸蒸汽爆破预处理物料在底物质量浓度100 g/L、纤维素酶用量20 FPIU/g(以纤维素计,下同)、β-葡萄糖苷酶用量3 IU/g下酶水解48 h,纤维素水解得率为75.91％.玉米秸秆经稀酸蒸汽爆破预处理、纤维素酶水解后可发酵性糖得率为44.93％(以玉米秸秆为基准).     

漆酶-介体系统处理麦草化学浆全无氯漂白性能的研究

采用漆酶－介体系统对麦草化学浆进行预处理，研究了几种全无氯漂白（TCF漂白）[氧碱脱木质素配合两段过氧化氢漂白（OEPP），两段过氧化氢漂白（QPP）和过乙酸配合一段过氧化氢漂白(PaP)]对漆酶处理后纸浆漂白性能的作用，结果表明，麦草浆经过漆酶预处理后，白度上升了12．9个白度单位（%,ISO)，漆酶处理浆氧碱脱木质素配合过氧化氢漂白后比原浆在相同条件下漂白后白度高14个白度单位以上，经两段过氧化氢漂白后白度比原浆在相同条件下（过氧化氢用量4％）漂白后白度高18．3个白度单位，经过乙酸过氧化氢漂白后比原浆在相同条件下漂白后白度高8．1个白度单位。漆酶处理浆漂白后强度比原浆漂白后的低，但是其白度高，如漂至相同的白度可以节约大量漂剂，有利于改善浆的质量，降低漂白废水的污染负荷。     

速生材制生物机械浆研究Ⅱ、泡桐(Paulownia elongata)酶液预处理机械浆

研究了兰考泡桐（Ｐａｕｌｏｗｎｉａｅｌｏｎｇａｔａ）木片用４种酶液（纤维素酶液ＥＳ２８、半纤维素酶ＥＡｎ７６、木质素酶Ｅ０２５及Ｅ０１４）预处理制生物机械浆。测定了预处理对木片主要化学组成、磨浆能耗、纸浆强度的影响。结果表明：（１）Ｅ０１４、Ｅ０２５、ＥＳ２８、ＥＡｎ７６预处理后，木片失重３．１８％～３．７２％，其中３．９％～１８．６％为木质素损失，纤维素损失则高达３８．２％～４６．２％；（２）磨浆度为５５ＳＲ时，４种酶液可节省能耗２．０％～７．０％，裂断长变化为－１８．１％～７．９％，耐破度变化为－１３％～７．３％，撕裂度为－１２．９％～８．４％，光学性质（如白度、光散射系数）变化不大，不透明度几乎不变。综合能耗节省与强度性质的提高，Ｅ０１４及ＥＡｎ７６效果较好，ＥＳ２８则由于纤维素酶对纤维的损伤效果不佳，Ｅ０２５效果则一般。     

杨木自水解液中溶解木质素和胶体木质素的结构特征

对不同水解强度下杨木预水解液中溶解木质素和胶体木质素(DCL)进行了分离、纯化和结构表征。结果表明:随着自水解温度的增加(T_(max)170℃),杨木预水解液中DCL的缩合程度明显增加,与残留在杨木自水解木片中的木质素相比,预水解液中的DCL组分含有更少的脂肪族羟基、更多的缩合型酚羟基和非缩合型酚羟基,以及更高的S-OH/G-OH比率,表明预水解液中的木质素更易发生侧链脂肪族羟基的脱水反应、β-O-4的水解反应和木质素分子间的缩合反应。     

针叶木硫酸盐浆酶处理漂白效果

用酶预处理针叶木硫酸盐浆，再进行ＣＥＤＥＤ程序漂白。ＣＥ段结束后浆料的卡伯值有明显的降低，漂白终点的纸浆白度有提高，可以节省氯化段有效氯的用量。     

浙江马尾松、黄山松高白度化学浆的研究

研究浙江马尾松、黄山松硫酸盐法制浆的最佳工艺条件,以及生产高白度化学浆的新工艺。采用氧脱木素及低毒性Ｄ／ＣＥ０Ｄ１ＥＤ２漂白程序,可将纸浆分别漂至９０．５％和９２．０％,并保持较高的物理强度。     

桉木循环强化预水解过程中有机酸变化规律

以桉木为原料,将桉木经热水预水解后,将预水解液按不同比例循环回用于桉木的预水解,在桉木粉(8 g)与不同水解介质6∶1(m L∶g)的条件下,探讨了循环强化预水解过程中,主要的有机酸(乙酸、甲酸和乙酰丙酸)及总糖的生成和变化情况。结果表明:反应温度190℃,在不同保温时间下,循环强化预水解液中的甲酸和乙酰丙酸浓度随着保温时间的延长而增加,而乙酸浓度则先增加,后期虽有波动,但是稳定在较高水平,而总糖则呈现先增加后下降的趋势;保温时间60 min,在不同预水解温度下,循环强化预水解液中的有机酸和总糖质量浓度随着预水解温度的升高呈现增加的趋势;在上述两种效应研究中,循环比的增大均对循环强化预水解液中的有机酸质量浓度提升有正面效应。循环强化预水解工艺的水解过程自产酸得以富集,利于其资源化利用,而自产酸具有催化水解进程的功能。     

麦草化学机械制浆预处理方法研究

使用麦草原料制取漂白化学机械浆,为了后续多段漂白能够获得高白度的纸浆,研究了3种不同的化学药品用于预浸渍阶段对未漂白浆的光学和物理性能的影响,包括成浆白度、成浆强度指标、纤维筛分级分,并比较了磨浆的比能耗和废水污染负荷.研究结果表明,与碱性过氧化氢(2.0%NaOH、1.5%H2O2、0.4%DTPA)处理(P工艺)磨浆相比亚硫酸钠(2.0%Na2SO3、2.0%Na2CO3、0.4%DTPA)预处理(S工艺)磨浆比能耗降低了33%,果胶酶(10IU/g以绝干浆计)/碱性过氧化氢(2.0%NaOH、1.5%H2O2、0.4%DTPA)预处理(Pe/P工艺)也可以降低磨浆比能耗10%,P工艺预处理与S工艺预处理均能提高成浆白度,Pe/P工艺预处理成浆呈现暗红色;P工艺预处理成浆物理强度高于其他两种浆;S工艺预处理磨浆段废水化学耗氧量(COD)发生量较高,达到84.09kg/t(以绝干浆计).     

离子液体预处理对纸浆酶漂效果的研究

以杨木碱性过氧化氢机械浆(APMP)、化学热磨机械浆(CTMP)、硫酸盐浆(KP)和麦草CTMP 4种浆为原料,对纸浆在应用生物酶漂白前利用离子液体进行温和预处理,控制离子液体BmimC l用量为1.0%(以绝干纸浆质量计,下同)、EmimD MP用量为1.2%,研究发现离子液体预处理可明显改善纸浆的酶漂效果,且EmimD MP的效果更优。表现为应用离子液体预处理后成纸的光学性能及物理强度明显改善,EmimD MP预处理后杨木KP浆白度可提高4.27%(ISO),不透明度增加了2.46%,麦草CTMP成纸的抗张指数、耐破指数、环压指数、撕裂指数及耐折度分别增加12.21%、29.80%、22.45%、44.82%和52.50%。纤维质量分析仪(FQA)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析结果显示,离子液体处理后4种纸浆纤维质量提高,平均长度增加,细小纤维含量降低,纤维结晶度提高,其中EmimD MP处理后杨木KP浆结晶度提高了11.21%,纸浆表面发生明显分丝帚化,增加了药液的渗透能力。     

酸催化的蒸汽爆破预处理强度对麦草酶水解影响的研究

以蒸汽爆破法对0.5 %的稀硫酸浸渍的麦草进行预处理,研究了不同处理强度对麦草浆得率、半纤维素回收率、纤维素回收率、纤维素酶水解得率产生的影响.实验结果表明,在蒸汽爆破预处理过程中,麦草纤维组分发生分离.随着处理强度的提高,粗浆得率降低,细浆得率上升,纤维素的降解程度和半纤维素的去除程度提高,酶水解得率相应提高.在处理强度为4.14的预处理条件下,半纤维素的水解程度最大,而细浆得率和纤维素的酶解得率最高,分别为62.0 %和73.4 %;最佳的处理强度为3.55,此条件下,汽爆麦草原料细浆中的葡萄糖得率和滤出液中总糖的得率最高,分别为20.0 %和13.0%.     

高灰分麦糠水热预处理及其酶水解性能研究

以高灰分含量麦糠(WWS)为原料,考察了水热预处理,以及预水洗后水热预处理对麦糠化学组分及其酶水解性能的影响。研究结果表明:麦糠在固液比1∶10(g∶mL)和180℃条件下水热预处理40 min,预处理麦糠的酶水解性能和酶解可发酵糖生成量最高,葡聚糖和木聚糖酶水解得率分别为40.84%和39.67%,可发酵糖生成量为15.74 g(其中葡萄糖11.68 g、木糖4.06 g)。进一步对预处理麦糠酶水解过程中酶用量进行优化,发现在纤维素酶用量40 FPU/g(以葡聚糖质量计)、木聚糖酶用量140 U/g(以木聚糖质量计)和β-葡萄糖苷酶用量48 U/g(以葡聚糖质量计)条件下,预处理麦糠葡聚糖和木聚糖酶水解得率可达最优值,分别为48.98%和49.06%。麦糠吸附型灰分的酸缓冲作用是制约其水热预处理效果的关键因素,预水洗可有效降低麦糠的灰分,同时提高葡聚糖和木聚糖含量;麦糠经洗涤比500∶1(mL∶g)预水洗后进行水热预处理,预处理麦糠的葡聚糖和木聚糖酶解得率分别从未水洗时的48.98%和49.06%提高到65.59%和70.11%,此时酶水解液中葡萄糖和木糖质量浓度分别可达17.50和4.75 g/L。同时,麦糠预水洗可有效降低后续酶解过程的纤维素酶用量。     

洗涤模式对蒸汽爆破玉米秸秆脱毒的影响

采用3种洗涤模式对蒸汽爆破预处理玉米秸秆进行脱毒,研究了其酶水解液的乙醇发酵性能,比较了不同用水量下逆流洗涤蒸汽爆破玉米秸秆酶水解液的乙醇发酵性能.结果表明,逆流洗涤脱除主要发酵抑制物的效果最好,批式分次洗涤效果次之,批式洗涤效果最差,3种洗涤方式对主要发酵抑制物乙酸的脱除率分别为100％、92.27％和77.66％.蒸汽爆破玉米秸秆经固液比1∶7.5(g∶ mL)逆流洗涤、酶水解和水解糖液浓缩后被酿酒酵母发酵24 h,糖利用率97.58％,乙醇得率93.74％.     

E－An－76在桦木KP浆及麦草Soda－AQ浆CEH三段漂中的应用

研究了半纤维素酶Ｅ－Ａｎ－７６作为漂白助剂对桦木硫酸盐浆及麦草烧碱蒽醌浆ＣＥＨ三段漂的影响。结果表明：桦木ＫＰ浆用Ｅ－Ａｎ－７６预处理后再经ＣＥＨ三段漂，其白度明显高于相同用氯量下未用酶预处理的漂白浆。另一方面在保持白度不变的情况下酶处理浆的漂白可节省近５０％的用氯量。麦草Ｓｏｄａ－ＡＱ浆经Ｅ－Ａｎ－７６预处理后再经ＣＥＨ三段漂与酶未处理浆的ＣＥＨ三段漂比较亦可明显提高白度，但得率下降严重。通过对桦木ＫＰ浆酶解液中还原糖以及单糖组成分析，发现浆中再沉积或回吸的木聚糖在Ｅ－Ａｎ－７６助剂漂白中起着重要作用。     

阔叶材(山杨和速生杨)漂白浆和未漂浆水解降解及其产物性质的研究(英文)

本文研究了木素含量为0.2—1.2％的山杨和速生杨漂白浆和未漂浆的水解降解过程。研究结果表明,该过程与先前已研究过的其它种类的木浆具有相类似的特点,即水解过程存在两个明显的阶段(快速降解阶段和缓慢降解阶段),最终纤维素降解至“极限”聚合度。由不同原料用不同方法制成的不同种类的浆,其水解速度以递减的顺序排列为:山杨浆(漂白浆和未漂浆)→白桦浆→速生杨浆(漂白浆和未漂浆)→针叶材硫酸盐浆→针叶材亚硫酸盐浆(3.7×10~(-4)/分,1.7×10~(-4)/分→1.6×10~(-4)/分→1.3×10~(-4)/分,0.9×10~(-4)/分→1.2×10~(-4)/分,0.8×10~(-4)/分) 水解后纤维索达到“极限”聚合度,后者大小取决于原料种类。山杨硫酸未漂浆分别为206和135;氧碱法山杨浆为160;速生杨硫酸盐未漂浆和漂白浆分别为250和240。水解后试样呈白色粉末状,得率82～85％。试样以其吸水能力为显著特征。未经超声波分散作用的试样,其吸水值比原浆低(从未漂浆90～115％和漂白浆75～95％降至70～80％)。反之,于水中经超声波分散作用后,试样的吸水值急剧增大(山杨微晶纤维素为160％,速生杨微晶纤维素为260％),接近于桦木浆和棉浆微晶纤维素的水平。对原浆纤维和微晶纤维颗粒形状和大小进行了显微观测。测得的数量分布微分曲线表明,在酸水解     

混合阔叶木KP浆常规三段漂白强化工艺生产性试验

由柞木、桦木、杨木混合木片采用ＫＰ法生产的未漂浆，经ＣＥＨ三段强化漂白后，纸浆白度达到８１％（ＳＢＤ）以上，其裂断长达到了５７９６ｍ。     

纤维素酶预处理对杨木APMP浆配抄性能的影响

为了改善杨木高得率浆的配抄性能,扩大其应用范围,研究探讨了纤维素酶预处理对杨木碱性过氧化氢机械浆(APMP浆)配抄性能的影响。结果表明,与未经过酶预处理的杨木APMP浆相比,酶处理后APMP浆打浆能耗最大可降低19%,纤维吸水润胀程度增加,保水值增加12.6%;与不同比例针叶木漂白硫酸盐浆(BKP浆)配抄后,纸张的裂断长、耐破指数和撕裂指数均有所提高,最大可分别提高6.1%,44.6%和30.3%,纸张的松厚度、白度和不透明度稍有降低。纤维质量分析仪(FQA)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析结果显示,酶处理后纤维平均长度增加7.0个百分点,细小纤维组分减少10.0%,纤维卷曲指数降低22.4%,结晶度提高0.7%。可见,纤维素酶预处理可以改善杨木APMP浆的配抄性能,提高纸浆纤维质量,所配抄的纸张的物理强度性能指标有显著提高。