氧堿制漿是一種新型、清潔、環(huán)保的制漿方法,然而所得漿料碳水化合物降解嚴(yán)重,阻礙了其工業(yè)化進(jìn)程。本文利用漆酶及半纖維素酶對(duì)蔗渣進(jìn)行預(yù)處理,研究蔗渣纖維微觀結(jié)構(gòu)與后續(xù)蒸煮藥液滲透的關(guān)系。通過(guò)HO·和O₂^-·處理酶預(yù)處理后氧堿蒸煮過(guò)程漿料,研究酶預(yù)處理對(duì)氧堿蒸煮過(guò)程中蔗渣的脫木素能力和脫木素選擇性的影響。最后,通過(guò)酶預(yù)處理和自由基控制來(lái)提高蔗渣氧堿制漿的脫木素選擇性。通過(guò)研究酶預(yù)處理對(duì)蔗渣原料及藥液滲透的影響發(fā)現(xiàn):酶預(yù)處理可以調(diào)節(jié)纖維的平均孔徑及比表面積,從而進(jìn)一步改善后續(xù)堿浸漬過(guò)程中藥液的滲透和反應(yīng)效率。綜合性判斷出最佳的漆酶預(yù)處理工藝為:酶用量80 U/g,處理時(shí)間6 h,pH為5,處理溫度50℃;最佳的半纖維素酶預(yù)處理工藝為:酶用量5 AXU/g,處理時(shí)間4 h,pH為8.5,處理溫度50℃。半纖維素酶預(yù)處理對(duì)蔗渣原料微觀結(jié)構(gòu)的改善效果優(yōu)于漆酶預(yù)處理,同時(shí)藥液滲透性能改善更佳。通過(guò)研究酶預(yù)處理對(duì)自由基選擇性脫除蔗渣木素的影響表明:漆酶與半纖維素酶預(yù)處理后蔗渣在氧堿蒸煮1 h時(shí)表現(xiàn)出來(lái)良好的脫木素選擇性。HO·處理漆酶預(yù)處理后和半纖維素酶預(yù)處理... 

【文章來(lái)源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

自由基與纖維鏈內(nèi)部反應(yīng)機(jī)理

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文6性基團(tuán)。在高溫強(qiáng)堿性條件下1,4-β糖苷鍵也發(fā)生斷裂，從而導(dǎo)致纖維素發(fā)生嚴(yán)重的氧化降解[34]。圖1.3自由基與纖維鏈末端反應(yīng)機(jī)理Fig.1.3Thereactionmechanismofhydroxylradicalandterminalcarbohydrates纖維素發(fā)生剝皮反應(yīng)時(shí)HO·親電攻擊從末端碳開(kāi)始，如圖1.3所示，HO·使葡萄糖單元上末端甲基脫除形成甲醇和葡萄糖自由基，結(jié)合一個(gè)質(zhì)子后形成活性羥基即形成β-D葡萄糖，隨后碳水化合物降解反應(yīng)發(fā)生。和纖維發(fā)生裂解反應(yīng)一樣，只是使纖維鏈端的β-D葡萄糖由表及里脫落。1.3.3氧堿制漿脫木素選擇性研究現(xiàn)狀脫木素的選擇性一般用脫木素前后漿料木素的脫除率與黏度降低率的比值來(lái)表示。在氧堿制漿過(guò)程中，脫木素選擇性差的自由基往往導(dǎo)致所得漿料的質(zhì)量不如人意，如HOO·、HO·等基團(tuán)�；谝陨犀F(xiàn)狀，有必要對(duì)不同工藝實(shí)施方式、制漿過(guò)程中碳水化合物降解機(jī)理進(jìn)行探究，從而研發(fā)出減小制漿過(guò)程中碳水化合物降解的有效方式，進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新以改善成漿性能。目前階段，為提高氧堿制漿過(guò)程中脫木素選擇性主要從以下三點(diǎn)進(jìn)行突破[47]：1.優(yōu)化調(diào)整蒸煮工藝參數(shù)；2.添加纖維保護(hù)劑，如碳酸鎂、蒽醌、自由基控制劑等；3.對(duì)纖維進(jìn)行預(yù)處理。在實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)，針對(duì)蔗渣氧堿制漿研究脫木素選擇性差的問(wèn)題，陳克利等人[48-50]研究已經(jīng)取得一定的成果，尤其是降低蒸煮能耗方面取得了較大的突破，使蒸煮工藝參數(shù)中，蒸煮溫度降低到100℃-105℃，最高壓力控制在0.9MPa內(nèi)，同時(shí)獲得了白度超過(guò)60%ISO的優(yōu)質(zhì)氧堿漿。本課題組也研究了通過(guò)在氧堿制漿過(guò)程中添加自由基促進(jìn)劑蒽醌-2磺酸鈉，調(diào)節(jié)制漿過(guò)程中HO·與O2-·比例，蔗渣氧堿制漿脫木素選擇性也獲得一定的提高[51]。李紅、岳鳳霞等人[52,53]通過(guò)對(duì)蔗渣

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文29半纖維素酶預(yù)處理后蔗渣原料的比表面積較漆酶處理樣高的結(jié)果是相一致的。圖2.9酶預(yù)處理后蔗渣原料電鏡掃描圖Fig.2.9SEMimageofbagassefiberbeforeandafterenzemypretreatment

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[6]麥草環(huán)保型氧堿制漿新技術(shù)研究[D]. 盧立正.天津科技大學(xué) 2001



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