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漆酶/介体改善马尾松磨石磨木浆纤维特性及其机理研究

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漆酶/介体改善马尾松磨石磨木浆纤维特性及其机理研究

作者：沈清江山东轻工业学院

学位级别：硕士

漆酶是一种含铜多酚氧化酶。作为一种木素降解酶,漆酶可以降解生物体中的木素。漆酶的氧化还原电势比较低,为30000 mV(对标准氢电极),只能氧化降解木素中的酚型结构单元,而不能氧化占木素90%的非酚型结构单元。如果有低分子量的化合物... 详细信息

漆酶是一种含铜多酚氧化酶。作为一种木素降解酶,漆酶可以降解生物体中的木素。漆酶的氧化还原电势比较低,为30000 mV(对标准氢电极),只能氧化降解木素中的酚型结构单元,而不能氧化占木素90%的非酚型结构单元。如果有低分子量的化合物作为氧化还原介体,漆酶也能氧化非酚型木素结构单元。如ABTS(2,2’–联氨-二(3–乙基–苯并噻唑–6–磺酸))、HBT(1–羟基苯并三唑)、VIO(紫尿酸)、MS(丁香酸甲酯)、PTC(盐酸异丙嗪)、PPT(吩噻嗪-10-丙酸)、PT(吩噻嗪)等。虽然马尾松磨石磨木浆具有得率高,生产成本低,对环境友好等优点;但由于其生产的纸张强度比较低、白度不稳定等缺点,这些严重制约了马尾松磨石磨木浆在抄造高档纸张上的应用。所以有必要对其进行改性。本文用漆酶/介体体系对马尾松磨石磨木浆进行改性,并对其改性机理进行了研究。目前,自然界中用来对纸浆性能改善的小分子物质比较多,而且有相当多的是人工合成出来的,其中一些物质可能对来磨石磨木浆有改性作用。由于介体结构的不同,其对纸浆的改性效果也不同,所以有必要先进行介体的优选。在一定的条件下,进行漆酶/介体改性磨石磨木浆的对比试验。研究发现,漆酶/紫尿酸(VIO)改性效果最好,经漆酶/VIO改性磨石磨木浆的白度较高,而且纸浆强度有显著地增强。本文对漆酶/VIO改性马尾松磨石磨木浆的最佳工艺条件进行了探讨,其工艺条件为:浆浓2.5%,通氧气,介体用量为1%(相对于绝干浆),漆酶用量5 LAMU/g,酶处理时间60 min,漆酶作用温度55℃。在该条件下,经改性纸浆的白度有所下降,但纸浆强度有明显增加。与对照浆相比,经过氧化氢漂白后,纸浆的白度和强度都有明显增加。这说明,漆酶/介体改善磨石磨木浆性能的同时,纸浆的可漂性增加。采用溶解氧分析仪测定漆酶和漆酶/介体处理纸浆过程中的氧气浓度变化,探讨不同条件下,漆酶/介体对纸浆中木素的不同反应活性以及催化氧化反应的动力学。在不同介体与漆酶协同作用纸浆过程中,漆酶/VIO处理纸浆表现出较高的耗氧速率。漆酶单独处理纸浆时,初始几分钟内耗氧速度较快,几分钟后氧气浓度基本不变。介体VIO单独与纸浆作用过程中,氧气浓度变化不明显。漆酶/VIO处理纸浆时,20分钟之内就可以消耗完容器内的氧气。在漆酶和漆酶/VIO处理木素模型物过程中,氧气浓度的变化趋势基本上和处理纸浆的类似,只是反应速率更快。漆酶/VIO处理纸浆和木素模型物的氧气浓度变化都随时间推移呈一次指数衰减。采用了SEM、FQA、FT-IR、GC-MS等分析技术对漆酶/VIO改性磨石磨木浆的机理进行了探讨。SEM和FQA分析发现,经漆酶/VIO处理纸浆的纤维表面变得粗糙,有起毛现象,纤维之间紧密地交织在一起;其纤维长度和粗度均有所降低。FT-IR和GC-MS分析结果表明,漆酶/VIO处理纸浆的滤液中有大量的愈疮木酚、羰基和一些小分子量的物质生成。这说明在漆酶/VIO改性纸浆过程中确有木素溶出,使得纤维之间形成更多的氢键,纤维间结合力增强,从而改善纸浆性能。

关键词：漆酶介体磨石磨木浆改性

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高得率制浆废水处理技术的探讨

中国造纸 2009年第B12期28卷 103-106页

作者：苗庆显秦梦华侯庆喜沈清江天津科技大学天津市制浆造纸重点实验室天津300457 山东轻工业学院制浆造纸省级重点学科山东济南250353

对高得率制浆废水的来源和特性进行了论述，对适用于处理高得率制浆废水的常用方法，如膜分离技术、好氧生物处理法、厌氧生物处理法等在国内外的应用情况做了比较分析和评价。

关键词：高得率制浆废水膜分离冷冻结晶好氧厌氧

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废纸脱墨技术的新进展

西南造纸 2006年第1期35卷 41-42,44页

作者：沈清江秦梦华山东轻工业学院制浆造纸工程省级重点学科山东济南250100

当今废纸需求量的日益增加使低品质的家用混合废纸和办公室混合废纸也成为广泛收集和回收使用的主要废纸来源;废纸品种范围的日益扩大,回用数量增加之快使收集到的废纸质量日趋低下,而社会的进步又要求使用低品质的废纸生产高品质的纸张... 详细信息

当今废纸需求量的日益增加使低品质的家用混合废纸和办公室混合废纸也成为广泛收集和回收使用的主要废纸来源;废纸品种范围的日益扩大,回用数量增加之快使收集到的废纸质量日趋低下,而社会的进步又要求使用低品质的废纸生产高品质的纸张;现代化印刷技术的高速发展及与此相适应的各种新型油墨如紫外光固化油墨、激光打印油墨和静电复印油墨、水性印刷油墨等,在组成和性质上与传统油墨有了较大的差别,所有这些,要求和迫使人们在废纸处理技术上不断改进、创新和提高.国内外在此方面进行了大量研究,已有许多新的进展.

关键词：废纸脱墨技术紫外光固化油墨废纸处理技术混合废纸回收使用废纸质量新型油墨印刷技术静电复印激光打印

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聚苯乙烯树脂吸附纸机白水中阴离子杂质模型物的研究

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中华纸业 2023年第14期44卷 8-12页

作者：沈清江朱健日照市生态环境局山东日照276800

由于化学机械浆和废纸浆使用量的增加,纸机白水中的阴离子杂质含量逐渐提高,进而严重影响到纸机的正常运行和纸张的质量。本研究以果胶作为纸机白水中阴离子杂质的模型物,利用阴离子聚苯乙烯树脂对其进行吸附处理,优化的处理工艺为201×... 详细信息

由于化学机械浆和废纸浆使用量的增加,纸机白水中的阴离子杂质含量逐渐提高,进而严重影响到纸机的正常运行和纸张的质量。本研究以果胶作为纸机白水中阴离子杂质的模型物,利用阴离子聚苯乙烯树脂对其进行吸附处理,优化的处理工艺为201×4型聚苯乙烯树脂用量100 g/l,处理温度45℃,时间60 min。果胶在阴离子聚苯乙烯树脂上的吸附适用于Langmuir和Freundlich两种等温吸附模型,吸附机理以颗粒内扩散为主。

关键词：纸机白水阴离子杂质阴离子聚苯乙烯树脂果胶

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纳米技术在制浆造纸中的应用

纳米技术在制浆造纸中的应用

’2008（第十五届）全国造纸化学品开发应用技术研讨会

作者：沈清江秦梦华日照市环境保护局山东轻工业学院

近年来,纳米技术及纳米材料发展迅速,其在制浆造纸工业应用越来越广泛。本文综述了纳米技术及纳米材料在制浆造纸工业中应用的研究。

关键词：纳米技术纳米材料制浆造纸

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废纸脱墨技术的新进展

废纸脱墨技术的新进展

2006年造纸新技术交流会

作者：沈清江秦梦华

＜正＞随着世界环境保护的日益严格和自然资源的匮乏,造纸工业对二次纤维的需要量越来越大。在欧洲,废纸回收率相当高,并且废纸的分类也做得很好,分得很细。当代世界的废纸制浆技术也比较成熟。我国的废纸制浆正在蓬勃发展。当今废纸需...

＜正＞随着世界环境保护的日益严格和自然资源的匮乏,造纸工业对二次纤维的需要量越来越大。在欧洲,废纸回收率相当高,并且废纸的分类也做得很好,分得很细。当代世界的废纸制浆技术也比较成熟。我国的废纸制浆正在蓬勃发展。当今废纸需求量的日益增加使低品质的家用混合废纸和办公室混合废纸也成

关键词：

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棉秆硫酸盐法和烧碱-蒽醌法蒸煮历程的研究

中国造纸学报 2005年第1期20卷 21-23页

作者：王键詹怀宇杨桂花陈嘉川李炳之沈清江华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广东广州510640 山东轻工业学院制浆造纸工程省级重点学科山东济南250100

研究了棉秆全秆硫酸盐法蒸煮和烧碱蒽醌法蒸煮历程,分析了木素含量、木素脱除率、纸浆得率和碳水化合物降解率的变化。结果表明,棉秆硫酸盐法蒸煮与烧碱蒽醌法蒸煮具有相似的蒸煮历程,脱木素过程分3个阶段第1阶段,升温到140℃,属于脱木... 详细信息

研究了棉秆全秆硫酸盐法蒸煮和烧碱蒽醌法蒸煮历程,分析了木素含量、木素脱除率、纸浆得率和碳水化合物降解率的变化。结果表明,棉秆硫酸盐法蒸煮与烧碱蒽醌法蒸煮具有相似的蒸煮历程,脱木素过程分3个阶段第1阶段,升温到140℃,属于脱木素初期阶段,木素脱除率达到45%左右;第2阶段,温度由140℃升到160℃,保温30min,属于大量脱木素阶段,木素脱除率达到90%左右;第3阶段,160℃下保温30min至蒸煮终点,属于补充脱木素阶段,木素脱除率达到98%以上。烧碱蒽醌法蒸煮升温初期和保温初期反应比硫酸盐法强烈;硫酸盐法脱木素的选择性好于烧碱蒽醌法;保温时间对棉秆蒸煮是必需的;这表明棉秆脱木素反应历程与一般草类原料有很大区别。

关键词：烧碱-蒽醌法棉秆硫酸盐法蒸煮脱木素碳水化合物脱除率木素含量纸浆得率保温时间草类原料反应历程降解率反应比升温

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纳米技术及纳米材料在制浆造纸中的应用研究进展

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纳米技术及纳米材料在制浆造纸中的应用研究进展

'2006（第十三届）全国造纸化学品开发应用技术研讨会

作者：沈清江秦梦华张宝山东轻工业学院制浆造纸工程省级重点学科山东鲁南纸业集团

近年来,纳米技术及纳米材料发展迅速,在制浆造纸工业应用越来越广泛综述了纳米技术及纳米材料在制浆造纸工业中应用的研究。

关键词：纳米技术纳米材料制浆造纸

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日照开发区从源头狠治扬尘污染 A01