全 文 ：第 wv卷 第 v期
u s s z年 v 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
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¤µqou s s z
碱性木聚糖酶在中小径竹 Ž°浆漂白中的应用
黄六莲t ou 陈礼辉t 张建春t 蒲俊文u
kt1 福建农林大学材料工程学院 福州 vxsssu ~ u1 北京林业大学材料与科学技术学院 北京 tsss{vl
摘 要 } 探讨碱性木聚糖酶用于中小径竹 Ž°浆漂白预处理的最佳工艺条件及碱性木聚糖酶预处理对中小径竹
Ž°浆 ∞≤ƒ漂白的影响 ∀结果表明 o碱性木聚糖酶 ˜±¬®©¨¦·tss处理浆的最佳工艺为 }浆浓度 w h o³‹ 值 |1s o温度
yx ε o时间 us °¬±o酶用量 tx1s ≅ tspz °²¯#¶ptªpt浆 ~对 ∞≤ƒ漂白的影响为 }’ p ÷ p ⁄t p ∞’° p ⁄u 漂序的漂白效果优
于 ’ p ⁄Π≤ p ∞’° p ⁄u o在白度相近的情况下 o纸浆的粘度及物理强度较高 ∀
关键词 } 竹浆 ~生物酶漂白 ~木聚糖酶
中图分类号 }×≥zutn 1t 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusszlsv p ss|y p sz
收稿日期 }ussy p sv p st ∀
基金项目 }福建省科技厅清洁生产重大专项kussw‹sv p wl ∀
Βλεαχηινγ οφ Βαµ βοο Κραφτ Πυλπ ωιτη Αλκαλινε Ξψλανασε
‹∏¤±ª¬∏¯¬¤±tou ≤«¨ ± ¬«∏¬t «¤±ª¬¤±¦«∏±t °∏∏±º¨ ±u
kt1 Χολλεγε οφ Ματεριαλσ Ενγινεερινγ o Φυϕιαν Αγριχυλτυρε ανδ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Φυζηου vxsssu ~
u1 Χολλεγε οφ ΜατεριαλΣχιενχε ανδ ΤεχηνολογψoΒειϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Βειϕινγ tsss{vl
Αβστραχτ } ׫¨ ³µ¨·µ¨¤·°¨ ±·¦²±§¬·¬²±¤±§·«¨ ¬±©¯∏¨±¦¨ ²©¨¯ °¨¨ ±·¤¯ ¦«¯²µ¬±¨ ©µ¨¨k∞≤ƒl ¥¯ ¤¨¦«¬±ª²©¬¼¯¤±¤¶¨ ·²¥¤°¥²²®µ¤©·
³∏¯³kŽ°l «¤¶ ¥¨ ±¨ ¦¤µµ¬¨§ ²∏·q ׫¨ µ¨¶∏¯·¶¬±§¬¦¤·¨ ·«¤··«¨ ¥¨¶·³µ¨·µ¨¤·°¨ ±·¦²±§¬·¬²± ²© ±¨½¼°¨ ˜±¬®©¨¦·tss ¬¶}·«¨
¦²±¶¬¶·¨±¦¼¬¶w h o³‹ |1s o·¨°³¨µ¤·∏µ¨ yx ε o·¬°¨ us °¬±o ±¨½¼°¨ §²¶¤ª¨ tx1s ≅ tsp z °²¯ #¶pt ªpt ·«¬¦® ¬¯´∏¬§q ׫¨
¬±©¯∏¨±¦¨ ²©∞≤ƒ ¥¯ ¤¨¦«¬±ª¬¶·«¤··«¨ ©¨©¨¦·²© ’ p ÷ p ⁄t p ∞’° p ⁄u ¬¶¥¨·¨µ·«¤± ’ p ⁄Π≤ p ∞’° p ⁄u1 „··«¨ ¶¬°¬¯¤µ
¥µ¬ª«·±¨ ¶¶o·«¨ ©²µ°¨ µ³∏¯³«¤¶«¬ª«¨µ√¬¶¦²¶¬·¼ ¤±§¬±·¨±¶¬·¼q
Κεψ ωορδσ} ¥¤°¥²²³∏¯³~¥¬²¥¯ ¤¨¦«¬±ª~¬¼¯¤±¤¶¨
为了减少传统制浆造纸工业对环境造成的污染 o微生物和生物酶在制浆造纸工业中的应用迅速兴起 o各
国制浆造纸工业者已经从各个角度进行了大量研究k程立勇 ousst ~许开绍等 oussu ~詹怀宇 ot||| ~詹怀宇
等 ousst ~ר¨µ¶¤ ετ αλqot||zl ∀近 ts年来相继取得了一个又一个的突破 o并已迅速成为改革传统漂白工艺 !
部分或全部取代氯化漂白的一个潜在的新技术 ∀大量的研究发现 o将木聚糖酶用于各种硫酸盐浆的漂白可
以降低漂白药剂的用量 o减少废水污染 o同时提高所得浆的白度和粘度 ∀国内虽然也已经开始对半纤维素酶
生物漂白进行研究 o但对于中小径竹硫酸盐浆k®µ¤©·³∏¯³o简称 Ž°l生物漂白的研究尚未见报道 ∀尤其是使
用高 ³‹值 o且几乎不含纤维素酶的碱性木聚糖酶对化学浆进行预处理更具有实际意义 ∀
碱性木聚糖酶k˜±¬®©¨¦·tssl是含有极微量纤维素酶活力的纯碱性木聚糖酶 ∀应用碱性木聚糖酶可以提
高纸浆纤维的渗透性 o有利于木质素的抽提 ~在技术条件和指标确定时 o减少化学漂白剂的用量 ∀在 ≤¯ ’u
作为限制因素的造纸厂 o可以提高生产能力 ~可以降低以氯为漂白剂的造纸厂特有的有机污染物的排放量 ~
改善无元素氯k¨¯ °¨¨ ±·¤¯ ¦«¯²µ¬±¨ ©µ¨¨o∞≤ƒl漂白和全无氯k·²·¤¯ ¼¯ ¦«¯²µ¬±¨ ©µ¨¨o×≤ƒl漂白纸浆的白度 ~降低综合
性造纸厂对光学漂白剂的需求k陈嘉翔 ot||y ~陈礼辉等 ot||{ ~窦正远等 ot|{| ~„±·«²±¼ot||wl ∀本文采用碱
性木聚糖酶对中小径竹 Ž°浆进行漂白研究 ∀
t 材料与方法
111 原料
t1t1t 浆料 未漂硫酸盐竹浆取自福建省邵武中竹纸业有限责任公司 o经氧脱木素后其卡伯值为 tt1yy o白
度为 vw1s h Œ≥’ o粘度为 |yv1sw °#ªpt ∀
t1t1u 碱性木聚糖酶 碱性木聚糖酶k˜±¬®©¨¦·tssl来自广东裕立宝生物科技有限公司 o˜±¬®©¨¦·tss是由一
株地衣芽胞杆菌k Βαχιλλυσ λιχηενιφορµισl经深层发酵生产的高纯度碱性木聚糖酶 ∀其酶活 tw sss ∗ t{ sss
Œ˜#°pt o³‹值 z1x ∗ |1x o温度 ws ∗ yx ε o密度 t1sz ∗ t1t| ª#°pt ∀
112 试验方法
t1u1t 酶处理 取适量经氧脱木素的湿浆 o根据不同酶用量 !不同时间 !不同浓度进行处理 o在可调恒温水
浴锅中恒温处理 o反应结束后测定它们的卡伯值 !粘度及白度 o得出最佳工艺条件 ∀
t1u1u 二氧化氯漂白k⁄段l 二氧化氯漂白在聚乙烯塑料袋中进行 o水浴加热 ∀
t1u1v ‹u ’u 强化氧碱抽提 k∞’°段l在高压反应釜k带搅拌装置l中进行 ∞’°试验 o氧压 s1w °¤o‘¤’‹用量
u1x h oª≥’w 用量 s1x h o浆浓度 ts h o温度 zx ε o时间 |s °¬±∀
t1u1w 纸浆不同流程漂白比较 根据上述各步所得出的最佳工艺 o按不同流程处理纸浆 o如 ’ p ⁄t p ∞’° p
⁄u !’ p ⁄Π≤ p ∞’° p ⁄u !’ p ÷ p ⁄t p ∞’° p ⁄u 等 o比较酶处理对硫酸盐竹浆漂白的效果 o反应结束后测定它们
的卡伯值 !粘度 !白度 !耐破度等物理指标 o分析酶的助漂特性 ∀
t1u1x 分析测试 纸浆卡伯值按 Š… txwy p {|进行测定 ~纸浆粘度采用铜乙二胺法 o按照 Š… txw{ p {| o用
毛细管粘度计进行测定 ~纸浆白度按 Š… {|ws p {{进行测定 ~裂断长按 Š… wxv p {|进行测定 ~撕裂指数按
Š… wxy p {|进行测定 ~耐破指数按 Š… wxw p {|进行测定 ~二氧化氯 !过氧化氢浓度以及漂白残余二氧化氯 !
过氧化氢按石淑兰等kussvl方法进行测定 ∀
u 结果与讨论
211 酶 Υνικφεχτ 100对纸浆漂白效果的影响
本试验主要针对酶 ˜±¬®©¨¦·tss的酶用量 !处理时间 !处理浆浓度 v个因素进行研究分析 o并对经酶处理
过的纸浆进行 ⁄t p ∞’° p ⁄u 漂白处理 o以期找出酶处理的最佳工艺 ∀
⁄t 段工艺条件为 }≤¯ ’u 用量 t1|s h o‘¤’‹ 用量 s1|x h o温度 zx ε o浆浓度 ts h ∀ ∞’°段工艺条件为 }
‹u ’u 用量 s1x h o‘¤’‹用量 u1x h o时间 |s °¬±o温度 zx ε o浆浓度 ts h o氧压 s1w °¤oª≥’w 用量 s1x h ∀
⁄u 段工艺条件为 }≤¯ ’u 用量 s1w h o‘¤’‹用量 s1u h o温度 zx ε o浆浓度 ts h ∀
u1t1t 不同酶用量对纸浆漂白效果的影响 在硫酸盐纸浆生产过程中 o木聚糖从原料中溶解进入蒸煮液 o
然后在加热和强碱条件下 o木聚糖部分降解为短链和可溶状态 ∀在蒸煮过程中 o随着碱浓度下降 o这部分木
聚糖在纤维素表面重新沉积 o在纤维壁上形成一层低渗透性的膜 ∀这些重新沉淀的木聚糖不易被热或冷的
碱液分解 o因此纤维壁上的这层低渗透膜在漂白过程中需要更多的化学漂白剂 ∀酶用量的大小对木聚糖的
水解作用至关重要 o因此进行了不同酶用量对纸浆各项性能影响的研究 o结果见表 t及图 t¤∗ ¨∀
从表 t 及图 t¤可以看出 o随着酶用量的增加 o漂白竹浆的粘度先升后降 o在酶用量为 tx1s ≅ tsp z
°²¯#¶ptªp t达到最大 o这可能是在酶用量较低时 o由于细小组分的比表面积比较大 o易于吸附酶而发生酶解 o
随着酶用量的继续增加 o酶解强度增加 o一部分细小组分被酶解除去 o从而使得纸浆的粘度上升 ~随着细小
组分含量的降低 o由于酶用量的增加 o酶解强度增加 o此时酶主要作用在纤维表面 o在破坏 ≤≤ 复合体的同
时 o使纤维表面剥皮 o使碳水化合物产生降解 o从而导致粘度下降 ∀
从表 t及图 t¥可以看出 o所漂浆的白度随酶用量的增加而增高 o说明碱性木聚糖酶破坏了 ≤≤复合体 o
使得其中的小分子木素溶出 o提高了纸浆的渗透性能 o从而提高了纸浆的白度 ∀
从表 t及图 t¦!§!¨ 可知 o随着酶用量的增加 o所漂浆的裂断长 !撕裂指数 !耐破指数都呈现先升后降的
趋势 o与纸浆粘度的变化趋势相一致 o即在酶用量为 tx1s ≅ tsp z °²¯#¶ptªp t时各项物理性能均达到最大值 ∀
综上所述 o˜±¬®©¨¦·tss酶的最佳用量以 tx1s ≅ tsp z °²¯#¶ptªpt较为适宜 ∀
u1t1u 不同酶处理时间对纸浆漂白效果的影响 酶 ˜±¬®©¨¦·tss主要通过降解半纤维素与木素复合体k≤≤
复合体l中的木聚糖 o使得部分木质素碳链断裂后易于溶出 o从而提高化学漂白试剂对纸浆的可漂性 o达到辅
助漂白的作用 ∀但酶处理时间的长短将影响纸浆的各项性能 o因此对酶处理时间进行了摸索研究 ∀结果见
表 u及图 u¤∗ ¨∀
z| 第 v期 黄六莲等 }碱性木聚糖酶在中小径竹 Ž°浆漂白中的应用
表 1 不同酶用量对纸浆漂白效果的影响
Ταβ .1 Τηε εφφεχτσ οφ ενζψµε δοσαγε ον πυλπ βλεαχηινγ εφφεχτ
˜ p t ˜ p u ˜ p v ˜ p w
酶用量 ∞±½¼°¨ §²¶¤ª¨Πktsp z °²¯#¶ptªp tl v1s |1s tx1s ut1s
浆浓度 ≤²±¦¨±·µ¤·¬²±Πh w w w w
温度 × °¨³¨µ¤·∏µ¨Πε yx yx yx yx
时间 ׬° Π¨°¬± us us us us
³‹ |1s |1s |1s |1s
定量 ƒ¬¬ ∏´¤±·¬©¼Πkª#°pul yy1| y{1t zu1z y|1{
裂断长 …µ¨¤®¬±ª¯¨ ±ª·«Π° y tzs y xxs z vzs z sws
撕裂指数 × ¤¨µ¬±ª¬±§¨¬Πk°‘#°puªp tl tt1s tt1u tu1u tt1{
耐破指数 …∏µ¶·¬±§¨¬Πk®°¤#°puªp tl w1{z x1sy x1u| x1sy
粘度 ∂¬¶¦²¶¬·¼Πk°#ªptl zws1s zw{1x zxt1t zvw1x
白度 …µ¬ª«·±¨ ¶¶Πh Œ≥’ {z1z {z1{ {{1s {{1v
图 t 酶用量对纸浆各项性能的影响
ƒ¬ªqt ׫¨ ¬±©¯∏¨±¦¨ ²© ±¨½¼°¨ §²¶¤ª¨ ²± ¤¨¦«¦¤³¤¥¬¯¬·¼
表 2 不同酶处理时间对纸浆漂白效果的影响
Ταβ .2 Τηε εφφεχτσ οφ ενζψµε προχεσστιµε ον πυλπ βλεαχηινγ εφφεχτ
˜ p x ˜ p y ˜ p z ˜ p {
酶用量 ∞±½¼°¨ §²¶¤ª¨ΠkŒ˜#ªptl |s |s |s |s
酶用量 ∞±½¼°¨§²¶¤ª¨Πktsp z °²¯#¶ptªp tl tx1s tx1s tx1s tx1s
浆浓度 ≤²±¦¨±·µ¤·¬²±Πh w w w w
温度 × °¨³¨µ¤·∏µ¨Πε yx yx yx yx
时间 ׬°¨ Π°¬± ts vs xs zs
³‹ |1s |1s |1s |1s
定量 ƒ¬¬ ∏´¤±·¬©¼Πkª#°pul y|1| zv1u zw1x zv1z
裂断长 …µ¨¤®¬±ª¯¨ ±ª·«Π° z tys z vus z w{s z vts
撕裂指数 × ¤¨µ¬±ª¬±§¨¬Πk°‘#°puªp tl tt1w tt1z ts1| ts1v
耐破指数 …∏µ¶·¬±§¨¬Πk®°¤#°puªp tl w1zx x1su x1sw w1||
粘度 ∂¬¶¦²¶¬·¼Πk°#ªptl {s{1z {tx1| {st1t z|v1u
白度 …µ¬ª«·±¨ ¶¶Πh Œ≥’ {y1v {{1x {{1s {z1y
从表 u及图 u¤可以看出 o随着酶处理时间的延长 o所漂竹浆的粘度先升后降 o在酶处理时间 vs °¬±时达
到最大 ∀这可能是在酶解初期 o由于细小组分的比表面积比较大 o易于吸附酶而发生酶解 o从而使得纸浆的
粘度上升 ~随着酶解时间的延长 o细小组分含量的降低 o此时酶主要作用在纤维表面 o在降解木聚糖的同时 o
使纤维表面剥皮 o使碳水化合物产生降解 o从而导致粘度下降 ∀
从表 u及图 u¥可以看出 o所漂浆的白度随酶处理时间的延长先升后降 o说明在酶解初期碱性木聚糖酶
破坏了 ≤≤复合体 o提高了纸浆的渗透性能 o有利于后续化学漂白药液的渗透 o从而提高了纸浆的白度 ∀随
着酶处理时间的进一步延长 o由于纸浆中酶液浓度下降 o部分溶出的木素分子又吸附在纤维表面 o使得纸浆
的渗透性能略有下降 o从而使得所漂浆的白度略有下降 ∀
{| 林 业 科 学 wv卷
图 u 酶处理时间对纸浆各项性能的影响
ƒ¬ªqu ׫¨ ¬±©¯∏¨ ±¦¨ ²©·¬°¨²± ¤¨¦«¦¤³¤¥¬¯¬·¼
从表 u及图 u¦!§!¨ 可知 o随着酶处理时间的延长 o所漂浆的裂断长 !撕裂指数 !耐破指数都呈现先升后
降的趋势 o与纸浆粘度的变化趋势相一致 o但达到最佳点的时间略有不同 o裂断长在酶处理时间为 xs °¬±时
出现转折 o撕裂指数和耐破指数在 vs °¬±时出现转折 ∀
综合考虑漂白浆的各项物理性能 o酶 ˜±¬®©¨¦·tss处理时间以 vs °¬±较为适宜 ∀
u1t1v 不同纸浆浓度对纸浆漂白效果的影响 酶 ˜±¬®©¨¦·tss能够从纸浆纤维表面上有选择地去除木聚
糖 o使木质素容易分离 o纸浆的浓度对酶处理时的浓度有影响 o为此进行了不同浆浓对酶处理硫酸盐竹浆漂
白效果的研究 o结果见表 v及图 v¤!¥!¦!§!¨ ∀
表 3 酶处理时不同纸浆浓度对纸浆漂白效果的影响
Ταβ .3 Τηε εφφεχτσ οφ ενζψµε προχεσσ χονσιστενχψ ον πυλπ βλεαχηινγ εφφεχτ
˜ p | ˜ p ts ˜ p tt ˜ p tu
酶用量 ∞±½¼°¨ §²¶¤ª¨ΠkŒ˜#ªptl |s |s |s |s
酶用量 ∞±½¼°¨§²¶¤ª¨Πktsp z °²¯#¶ptªp tl tx1s tx1s tx1s tx1s
浆浓度 ≤²±¦¨±·µ¤·¬²±Πh u w y {
温度 × °¨³¨µ¤·∏µ¨Πε yx yx yx yx
时间 ׬°¨ Π°¬± vs vs vs vs
³‹ |1s |1s |1s |1s
定量 ƒ¬¬ ∏´¤±·¬©¼Πkª#°pul yu1z zw1{ zv1v zs1z
裂断长 …µ¨¤®¬±ª¯¨ ±ª·«Π° z y{s z vus y y|s y wvs
撕裂指数 × ¤¨µ¬±ª¬±§¨¬Πk°∂#°puªp tl tu1x tv1x tw1t tx1u
耐破指数 …∏µ¶·¬±§¨¬Πk®°¤#°puªp tl x1uv x1wx w1{y w1{u
粘度 ∂¬¶¦²¶¬·¼Πk°#ªptl {ys1x {zt1s {zs1x {yv1|
白度 …µ¬ª«·±¨ ¶¶Πh Œ≥’ {z1u {{1s {z1z {z1x
从表 v及图 v¤可以看出 o随着纸浆浓度的提高 o所漂竹浆的粘度先升后降 o在纸浆浓度为 w h时达到最
大 ∀这可能是纸浆浓度低时 o酶的浓度较低 o对碳水化合物的降解作用较轻 o由于细小组分的比表面积比较
大 o易于吸附酶而发生酶解 o从而使得纸浆的粘度上升 ~随着浆浓度的提高 o酶液的浓度也提高 o酶解作用增
强 o酶对碳水化合物产生一定的降解作用 o从而导致粘度下降 ∀
由表 v及图 v¥可以看出 o随着纸浆浓度的提高 o所漂浆的白度先升后降 o说明在纸浆浓度较低时k 
w h l o随着纸浆浓度的提高 o酶解作用增强 o有利于后续漂白化学药液与木素的作用 ∀当纸浆浓度超过 w h
后 o由于浆浓度高时酶液与浆料混合不均匀 o酶液对 ≤≤ 复合体的作用不完全 o从而影响了后续的漂白效
果 ∀
从表 v及图 v¦!§!¨ 可知 o随着纸浆浓度的提高 o所漂浆的裂断长呈下降趋势 o撕裂指数呈上升趋势 o而
耐破指数先升后降 o这可能是随着纸浆浓度的提高 o酶解作用增强 o因此裂断长逐渐降低 ~此外由于纸浆中
的细小组分首先与酶作用 o使得纸浆纤维的均整性得到改善 o从而使得所漂浆的撕裂指数逐渐上升 ∀而耐破
指数呈现出与裂断长相类似的变化 ∀
|| 第 v期 黄六莲等 }碱性木聚糖酶在中小径竹 Ž°浆漂白中的应用
图 v 酶处理时纸浆浓度对纸浆各项性能的影响
ƒ¬ªqv ׫¨ ¬±©¯∏¨±¦¨ ²© ±¨½¼°¨³µ²¦¨¶¶¦²±¶¬¶·¨±¦¼ ²± ¤¨¦«¦¤³¤¥¬¯¬·¼
根据以上分析 o酶 ˜±¬®©¨¦·tss处理浓度以 w h较为适宜 ∀
综上所述 o酶 ˜±¬®©¨¦·tss最佳的处理工艺条件为 }温度 yx ε o³‹值 |1s o时间 vs °¬±o浆浓度 w h o酶用
量 tx1s ≅ tsp z °²¯#¶pt#ªpt ∀
u1t1w 不同漂白流程对纸浆漂白效果的影响 为了比较酶处理对纸浆漂白效果的影响 o选择了 u种流程即
’ p ÷ p ⁄t p ∞’° p ⁄u !’ p ⁄Π≤ p ∞’° p ⁄u o进行了 ⁄段及 ⁄Π≤段漂白工艺的比较 o同时变化 ⁄t 段的 ≤¯ ’u 用量 o
以比较最终漂白纸浆的白度及强度 ∀结果见表 w及图 w¤!¥!¦!§!¨ ∀
从表 w及图 w¤可以看出 o有酶处理的纸浆白度均高于没有酶处理的纸浆白度 o且流程 t的纸浆白度最
高 o达 {{1s hŒ≥’ ~流程 u ⁄t 段的 ≤¯ ’u 用量降为 t1xu h o但白度也达到 {z1y h Œ≥’ ~流程 v采用 ⁄Π≤ 漂白工
艺 o漂后纸浆白度为 {y1z hŒ≥’ ∀说明碱性木聚糖酶的助漂作用明显 ∀
表 4 Υνικφεχτ 100 酶处理对纸浆多段漂白效果的影响
Ταβ .4 Τηε εφφεχτ οφ Υνικφεχτ 100 ον πυλπ βλεαχηινγ ωιτη µ υλτισταγε
t u v
流程 °µ²¦¨¶¶ ’ p ÷ p ⁄t p ∞’° p ⁄u ’ p ÷ p ⁄t p ∞’° p ⁄u ’ p ⁄Π≤ p ∞’° p ⁄u
氧脱木素工艺 פ®¨ ²©©
¬¯ª±¬± ·¨¦«±¬¦¶
氧压 °µ¨¶¶}s1x °¤o‘¤’‹ }u1x h oª≥’w }s1x h o温度 × °¨³¨µ¤·∏µ¨ }tss ε o
时间 ׬°¨}ys °¬±
酶处理工艺 ∞±½¼°¨
·µ¨¤·° ±¨··¨¦«±¬¦¶
酶用量 ∞±½¼°¨§²¶¤ª¨ }tx1s ≅ tsp z °²¯#¶ptªp t o浆浓度 ≤²±¦¨±·µ¤·¬²±}w h o
温度 × °¨³¨µ¤·∏µ¨ }yx ε o时间 ׬°¨ }vs °¬±o³‹ }|1s
⁄t 段或 ⁄Π≤段漂白
工艺 …¯ ¤¨¦«·¨¦«±¬¦¶
¬± ⁄t ²µ⁄Π≤
≤¯ ’u }t1| h o‘¤’‹ }s1|x h o温度
× °¨³¨µ¤·∏µ¨ }zx ε o浓度 ≤²±¦¨±·µ¤·¬²±}
ts h o时间 ׬°¨ }u «
≤¯ ’u }t1xu h o‘¤’‹ }s1zx h o温度
× °¨³¨µ¤·∏µ¨ }zx ε o浓度 ≤²±¦¨±·µ¤·¬²±}
ts h o时间 ׬°¨ }u «
≤ ’¯u }s1|x h o≤ u¯ }u1x h o温度
× °¨³¨µ¤·∏µ¨ }wx ε o浓度 ≤²±¦¨±·µ¤·¬²±}
v h o时间 ׬°¨ }wx °¬±
∞’°处理工艺
⁄¬¶³²¶¨ ·¨¦«±¬¦¶¬± ∞’°
‘¤’‹ }u1x h ~时间 ׬°¨}|s °¬±~温度 × °¨³¨µ¤·∏µ¨ }zx ε ~浆浓度 }≤²±¦¨±·µ¤·¬²± ts h ~
氧压 °µ¨¶¶}s1w °¤~ ª≥’w }s1x h
⁄u 段漂白工艺 …¯ ¤¨¦«
·¨¦«±¬¦¶¬± ⁄u ≤¯ ’u }s1v{ h o‘¤’‹ }s1t| h o
温度 × °¨³¨µ¤·∏µ¨ }zx ε o浓度 ≤²±¦¨±·µ¤·¬²±}ts h o时间 ׬°¨ }u «
定量 ƒ¬¬ ∏´¤±·¬·¼Π
kª#°pul zw1{ y{1z zs1{
裂断长 …µ¨¤®¬±ª¯¨ ±ª·«Π ° z vus y |ws y yys
撕裂指数 …∏µ¶·¬±§¨¬Π
k°‘#°pu ªp tl tv1x tv1w tv1w
耐破指数 × ¤¨µ¬±ª¬±§¨¬Π
k®°¤#°pu ªp tl x1wx w1yz w1xu
粘度 ∂¬¶¦²¶¬·¼Πk°#ªptl {zt1s {zt1| {sz1z
白度 …µ¬ª«·±¨ ¶¶Π h Œ≥’ {{1s {z1y {y1z
从表 w及图 w¥可以看出 o流程 t及流程 u漂后纸浆的粘度相当 o均高于流程 v纸浆的粘度 o说明 ≤¯ ’u 是
一种能够选择性氧化木素和色素 !而对纤维没有或很少损伤的漂白剂 o而 ≤¯ u 对碳水化合物降解较严重 ∀
sst 林 业 科 学 wv卷
图 w 不同漂白流程对纸浆各项性能的影响
ƒ¬ªqw ׫¨ ¬±©¯∏¨±¦¨ ²©√¤µ¬²∏¶¥¯ ¤¨¦«¬±ª¶¨ ∏´¨ ±¦¨ ²± ¤¨¦«¦¤³¤¥¬¯¬·¼
从表 w及图 w¦!§!¨ 可以看出 o流程 t漂白浆的裂断长 !撕裂指数 !耐破指数最高 o其次是流程 u的漂白
浆 o采用 ⁄Π≤漂白工艺的纸浆质量最差 ∀
212 木聚糖酶处理氧脱木素浆纤维形态观察
在 ≥∞ 下观察了氧脱木素浆经木聚糖酶处理前后的浆料纤维形态的变化 o结果见图 x ∀由图 x发现 o酶
处理前后纤维表面有明显的区别 ∀从酶处理前各种放大倍数的图片看 o纤维表面比较光滑 o而经过酶处理
后 o纤维表面毛刺较多 o纤维的 ≥u 层就能明显地看出来 o纤维由挺硬变得柔软可塑 o纤维更为润胀 !松软 o且
有轻微的分层现象 ∀纤维的末端分丝帚化明显使得化学药品容易渗透 o有利于后续的漂白 ∀通过 ≥∞ 观
察 o可以证明木聚糖酶的处理的确能促进后续化学漂白助剂在纤维中的渗透和扩散 o提高漂白效率 ∀
图 x 酶处理前后纸浆纤维形态的比较
ƒ¬ªqx ׫¨ ¦²°³¤µ¬¶²± ²©©¬¥¨µ°²µ³«²¯²ª¼ ¥¨©²µ¨ ¤±§¤©·¨µ ±¨½¼°¨·µ¨¤·° ±¨·
tst 第 v期 黄六莲等 }碱性木聚糖酶在中小径竹 Ž°浆漂白中的应用
v 小结
酶 ˜±¬®©¨¦·tss的最佳工艺条件是 }温度 yx ε o³‹ 值 |1s o时间 vs °¬±o浆浓度 w h o酶用量 tx ≅ tsp z
°²¯#¶ptªp t浆 ∀
氧脱木素浆经酶 ˜±¬®©¨¦·tss处理 o再经 ⁄t p ∞’° p ⁄u 漂白流程处理后 o纸浆的性能为白度 {{1s hŒ≥’ o粘
度 {zt1s °#ªpt o裂断长 z vus ° o撕裂指数 tv1x °‘#°puªp t o耐破指数 x1wx ®°¤#°puªp t ∀
经酶处理后的纸浆经 ⁄t p ∞’° p ⁄u 漂白后 o纸浆的白度 !粘度 !裂断长 !撕裂指数 !耐破指数均高于没有
酶处理的漂白浆 ~减少 ⁄t 段 ≤¯ ’u 的用量 o纸浆的白度稍有下降 o粘度 !撕裂指数与流程 tk≤¯ ’u 用量为
t1| h l的漂白浆相当 o裂断长 !耐破指数略有下降 ∀
酶处理前后浆的扫描电镜观察表明 o木聚糖酶处理过的纸浆纤维比未经木聚糖酶处理的纸浆纤维更加
柔软 !润胀 o部分分丝 o暴露了更多的 ≥u 层 o证明木聚糖酶有利于纸浆的后续漂白 ∀
参 考 文 献
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陈礼辉 o魏起华 o聂少凡 qt||{ q硫酸盐竹浆全无氯漂白的研究 q福建林学院学报 ot{kul }txt p txw
程立勇 qusst q生物木聚糖酶处理漂白在生产中的试用 q中华纸业 ouuk{l }vv p vw
窦正远 o阮姣洁 o郑志彤 o等 qt|{| q硫酸盐竹浆漂白性能的研究 q广东造纸 ou }us
石淑兰 o何福望 qussv q制浆造纸分析与检测 q北京 }中国轻工业出版社 ott{ p tu{
许开绍 o郭华清 qussu q生物酶漂白技术的研究进展 q西南造纸 okwl }z p { ouv
詹怀宇 qt||| q国际纸浆漂白技术的新进展 q中国造纸 ot{kvl }v{ p wv
詹怀宇 o黄 方 o李建军 o等 qusst q马尾松硫酸盐浆木聚糖酶辅助漂白生产实验 q中国造纸 okwl }vz p ws
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k责任编辑 石红青l
ust 林 业 科 学 wv卷