混合办公废纸酶法脱墨的纤维素酶筛选与机理.研究

《混合办公废纸酶法脱墨的纤维素酶筛选与机理.研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、广西大学硕士学位论文形的过渡是逐步的，二者无明显的界限，一个纤维素分子链可以经过若干个结晶区和无定形型区。[811．1．2纤维素酶及纤维素的生物降解酶的本质是一种由氨基酸构成其主体的无毒蛋白质，是一种高效、专一、而且和生命活动密切相关的生物催化剂。【9】纤维素酶(cellulase)是一组复合酶系，在纤维素降解的不同阶段，不同区域需要有不同的酶组分参与。根据其对底物的特异性，纤维素酶可简单地划分为三类：内切葡萄糖苷酶(EC3．2．1．4)，俗称内切酶(EG)：外切葡萄糖苷酶(EC3．2．1．91)，俗称外切酶，又称为纤维二糖水解酶(CB

2、H)：13．葡萄糖苷酶(EC3．2．121)，又称为纤维二糖酶(CB)。【10】关于纤维素的生物降解机制，尽管我们取得很大进展，但由于纤维素酶的多样性和复杂性，目前仍未完全清楚。目前比较公认的天然纤维素的降解机理如下：外切酶从非还原端逐步降解纤维素分子，释放出纤维二糖，其作用位点主要在结晶区：内切酶在无定型区随机地进攻纤维素的骨架，使13．1，4．糖苷键断裂，从而导致纤维素大分子聚合度的快速下降；13一葡萄糖苷酶水解纤维二糖和低分子量的纤维糊精，生成葡萄糖，以防止纤维二糖的积聚，减轻其对外切酶的抑制作用。⋯】Jsc．ICBX．．⋯l!?

3、／．c洲⋯．．1c扛葡萄糖图1一I纤维素的酶解过程广西大学硕士学位论文纤维素酶水解纤维素成为葡萄糖是CBH、EG和CB三种组分协同作用的结果，如图l-l所示。内切酶(EG)随机地作用于纤维素内部的无定形区，切断纤维素链。外切酶(CBH)作用于纤维素链的非还原性末端，顺序地游离出纤维二糖，内切酶单独存在时，不能分解结晶纤维素，外切酶单独存在时，破坏结晶的能力亦不强，但是，当这两种酶共同存在时，具有协同作用，对结晶纤维素有强烈的破坏作用。㈣外切酶(CBH)是天然纤维素降解的主要酶组分，它主要是降解天然纤维素结晶区的末端基，释放出纤维二糖。在

4、纤维素酶解过程，另一种起重要作用的酶是内切酶，它由物理性十分不均一的同系物构成。与天然纤维素作用时主要进攻无定型区，由于它随机断裂纤维素大分子的糖苷键，因而纤维素大分子的长度迅速下降，粘度降低。l-1．3纤维素的酶解对纸浆性能的影响纤维素的酶解过程，纤维素纤维会发生表面腐蚀、纤维表面的剥皮作用，以及细纤维化作用。所以，纤维素的酶解对天然纤维素纤维的性质，尤其是纤维的形态发生变化，从而影响纸浆的性能。【12131酶解过程纤维素纤维的长度在高酶用量或长作用时间下会降低。酶解前后浆滤水性有较大改善㈣。Jackson等人㈣认为，纤维素酶的处理会

5、改善纸浆的滤水性能。内切酶活性的存在是提高二次纤维滤水性能的先决条件。当外切酶和木聚糖酶活性存在时，它们的协同作用会促进滤水性能的进一步改善。木聚糖酶在改善滤水性能方面并不有效。Pommier等人‘15】丰旨出，若纤维的剥皮作用得到很好控制的话，酶作用能提高浆的滤水性能而不影响成纸的物理性能。酶处理引起的纤维强度下降可能在于纤维表面细小纤维的水解，及纤维断裂所导致的纤维内在强度的下降。Prasad和Jeffries[坫l的酶法脱墨研究表明，纤维索酶和半纤维素酶不仅可以改善纸浆的滤水性能，也可以改善纸浆的光学性能。总之，废纸浆酶法改性已显

6、示出肯定的效果和良好的应用前景。1．2废纸脱墨技术废纸的利用品种不断扩展。以前废纸的利用主要局限在废新闻纸和混合废纸，生产纸板、新闻纸和卫生纸。近年来，人们对高质量的废纸与混合办公废纸(Mixed广西大学硕士学位论文officewaste，MOW)给予很大关注，今后MOW将成为废纸利用的新的发展趋势。1．2．1传统脱墨技术传统的化学脱墨是加入氢氧化钠、过氧化氢、螯合剂和表面活性剂等化学试剂，在碱性条件下油墨被皂化枕纤维t脱落，然后利用浮选、洗涤方法将油墨除去。废纸的脱墨是机械与化学相结合的过程，主要包括两个关键环节：1、油墨自纤维上分离

7、通常在碱性条件下脱墨，利用NaOH、Na2Si03、H202和表面活性剂等药品，通过碎浆机使油墨与纤维分离。2、油墨从浆中去除洗涤法和浮选法是常用的两种分离油墨的方法。洗涤法适于去除10微米以下的油墨粒子，浮选法适于除去lO～100微米的油墨，通常用收集剂来使油墨粒子变成疏水性的较大的油墨颗粒，先后随泡沫从浮选槽从除去。通常将这两种方法结合使用，先浮选后洗涤。这两种方法的比较如下表洗涤法和浮选法比较浮选法洗涤法浆得率高，可达90．95％，耗水量小：化学药灰份去除率高，可达95％，且可以控制。品用量小，能耗低。在采用高灰分含量的废纸原料时

8、，脱墨浆强白度比洗涤法低3-4％ISO度性能好，匀度高。水循环容易利用，污物排放量低．废水易处耗水量大，能耗高，浆得率低(约75％)，化理。学品消耗大，废水处理困难。对油墨粒子大小敏感性小，适应性强，设备运