纤维素酶和聚木糖酶处理改善溶解浆性能的研究

纤维素酶和聚木糖酶处理改善溶解浆性能的研究

田超;石瑜;翟丙彦;乔军;应广东

【摘要】研究了不同用量的纤维素酶和聚木糖酶处理对阔叶木溶解浆的Fock反应性能、甲种纤维素(甲纤)含量和聚合度的影响;并探讨了不同纤维素酶用量、处理时间和浆浓对针叶木浆改性溶解浆(简称纸改浆)的Fock反应性能、甲纤含量和聚合度的影响.结果表明,当纤维素酶用量为2HCU/g时,可以将阔叶木溶解浆的Fock 反应性能从40.57％提高至48.20％,同时不会对浆料甲纤含量和聚合度造成明显影响;当聚木糖酶用量为200 XU/g时,可以将阔叶木溶解浆的甲纤含量从93.08％提升至95.14％.当纤维素酶用量为50 HCU/g时,可以将纸改浆的Fock反应性能从13.50％提高到49.75％;增加纤维素酶用量以及延长酶处理的时间均可有效地提升纸改浆的Fock反应性能,而改变浆浓不会对纤维素酶处理效果产生较大影响.%In this study,the effect of cellulase and xylanase treatment of hardwood dissolving pulp on its α-cellulose content、degree of polymerization(DP) and reaction property were studied.In addition,the influence of the treatment of dissolving pulp from modified softwood pulp by cellulase using various cellulase dosages,treatment time and pulp consistency on its react ivity,α-cellulose content and DP were investigated.The results showed that cellulase treatment could improve the reactivity of hardwood dissolving pulp from 40.57％ to 48.20％ at the dosage of 2 HCU/g and it did not significantly affect the α-cellulose content and polymerization degree of the pulp.The α-cellulose content of hardwood dissolving pulp could be improved from 93.08％ to 95.14％ with xylanase treatment at the dosage of 200 XU/g.The reactivity of dissolving pulp from modified

softwood pulp was improved from 13.50％ to 49.75％ with cellulase treatment at dosage of 50 HCU/g.It was found that increasing the cellulase dosage and extending the treatment time could improve the reactivity effectively.However,there was no obvious difference with varying the pulp consistency during cellulase treatment.

【期刊名称】《中国造纸》

【年(卷),期】2018(037)005

【总页数】6页(P1-6)

【关键词】溶解浆;纤维素酶;聚木糖酶;Fock反应性能;甲纤含量

【作者】田超;石瑜;翟丙彦;乔军;应广东

【作者单位】山东太阳纸业股份有限公司,山东兖州,272100;中国制浆造纸研究院

有限公司,北京,100102;中国制浆造纸研究院有限公司,北京,100102;山东太阳纸业

股份有限公司,山东兖州,272100;山东太阳纸业股份有限公司,山东兖州,272100;山

东太阳纸业股份有限公司,山东兖州,272100

【正文语种】中文

【中图分类】TS749+.1;Q55

溶解浆是一种纯度较高的纤维素浆粕，广泛应用于纺织、医药、日化、食品等领域，是生产黏胶纤维、醋酸纤维、羧甲基纤维素的主要原料[1]。近年来，随着黏胶等

溶解浆下游行业的迅速发展，全球溶解浆的产量和消费量也持续增加，其中我国溶解浆的消费量增长速度最为显著[2]。2016年以来，受整个溶解浆市场行情变暖的

影响，我国溶解浆产量大幅上升，从2015年的55 万t上升至2016年的98 万t。除此之外，多个棉浆生产企业也转产用化学木浆改性溶解浆(简称纸改浆)，使得我国纸改浆的产量从2015年的9万t上升到2016年的55万t[3]。预计未来3年内，国内外仍将有大量新增溶解浆产能投放，溶解浆市场行情也或将进一步延续。我国溶解浆产量获得大幅提升的同时，溶解浆的品质就自然需要更多的关注。其中，反应性能是评价溶解浆性能一项非常重要的指标。在黏胶生产过程中，溶解浆反应性能的好坏直接决定氢氧化钠和二硫化碳的消耗量，并影响后续生成的纤维素黄酸酯的溶解性及黏胶液的过滤性能[4]。而对于纸改浆来说更是如此，受制于反应性

能不佳的问题，目前大多数纸改浆只能部分替代溶解浆应用于黏胶纤维的生产[5]。因此，改善溶解浆的反应性能，提高溶解浆的品质就显得十分必要。有多项研究已经表明，生物酶能够一定程度上改善浆料的反应性能。Engstro m等人[6]研究了

单组分内切聚葡萄糖酶处理对酸性亚硫酸盐针叶木溶解浆Fock反应性能的影响，他们发现随着内切聚葡萄糖酶用量增加，溶解浆Fock反应性能呈直线上升，当酶用量为30 ECU/g时，浆料的Fock反应性能可从70%左右提升至100%。Viviana Köpcke等人[7]在改进纸改浆品质的研究中，采用聚木糖酶和单组分内切聚葡萄糖酶，将商品硫酸盐阔叶木浆的Fock反应性能从40%提升至70%左右。

苗庆显等人[8]采用单组分内切聚葡萄糖酶Fiber Care U对阔叶木溶解浆进行处理后发现，当纤维素酶用量从0增加至5 U/g时，可以将溶解浆的Fock反应性能从47.47%提升至87.87%。宋丽彦等人[9]采用聚木糖酶对阔叶木溶解浆进行处理后

发现，20 IU/g的聚木糖酶可以将溶解浆的甲种纤维素(甲纤)含量从89.4%提升至93.5%。

目前，国产溶解浆主要以阔叶木为原料、采用预水解硫酸盐法工艺制备而成。由于蒸煮过程中浆料纤维细胞初生壁破坏程度相对于酸性亚硫酸盐法较轻，因此采用预水解硫酸盐法生产的溶解浆，其反应性能要低于采用酸性亚硫酸盐法生产的溶解浆