尾葉桉酶解木素在過(guò)氧化氫化學(xué)法化學(xué)機(jī)械漿制漿及漂浮過(guò)程的變化

尾葉桉酶解木素在過(guò)氧化氫化學(xué)法化學(xué)機(jī)械漿制漿及漂浮過(guò)程的變化

1木素結(jié)構(gòu)的研究高分子的分子及其分布是研究高分子材料的最重要參數(shù)之一。木素是由苯基丙烷結(jié)構(gòu)單元組成的高分子網(wǎng)狀化合物。就目前所知,木素中存在著許多潛在發(fā)色基團(tuán)如醇羥基、酚羥基、羧基等。木素是使紙漿產(chǎn)生顏色的主要物質(zhì)。研究制漿和漂白過(guò)程中木素結(jié)構(gòu)的變化,有著十分重要的意義。研究木素結(jié)構(gòu)的方法,除了化學(xué)方法之外,還可采用氣相色譜、液相色譜、質(zhì)譜等現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)。特別是本世紀(jì)六十年代興起的凝膠滲透色譜,使木素的分子量及分子量分布的測(cè)定變得快速和可靠。國(guó)內(nèi)外的許多學(xué)者在這個(gè)方面做了大量的工作,取得了可喜的進(jìn)展。但迄今為止,關(guān)于尾葉桉木素在APMP制漿及H2O2漂白過(guò)程中的分子量及分子量分布的變化,尚未見(jiàn)報(bào)道。2實(shí)驗(yàn)部分2.1c、h、o元素分析6000A型ALC/244/GPC儀(美國(guó)Waters公司),RI檢測(cè)器,810色譜工作站。C、H、O的含量采用西德產(chǎn)的HeraeusCHN-O-Rapid元素分析儀測(cè)定,O的量由上述測(cè)定結(jié)果計(jì)算得出。尾葉桉木素的制備是采用纖維素酶處理木粉,提取纖維素酶解木素。2.2尾葉桉酶解木素的提取尾葉桉木素的制備是采用纖維素酶處理木粉,從中提取纖維素酶解木素,再經(jīng)乙?；蟮玫轿踩~桉酶解木素。其中ML1表示尾葉桉原料的酶解木素;ML2、ML3表示第一段、第二段堿性H2O2預(yù)處理后的漿料酶解木素;ML7、ML8表示第一段、第二段H2O2漂白后的漿料酶解木素。2.3柱溫度lm凝膠柱(WatersUltrastyragel型號(hào)),規(guī)格為:50nm+102nm+104nm+10nm四柱串聯(lián);進(jìn)樣量為:50μL;流動(dòng)相為:四氫呋喃(分析純,除過(guò)氧化物及脫氣處理),流速為:1.5mL/min;柱溫為:35℃;柱壓為:5168kPa。3結(jié)果與討論3.1農(nóng)村農(nóng)村也13351335配制系列窄分布聚苯乙烯標(biāo)樣,配制濃度與樣品濃度一致。分子量分別為5.01×105、1.56×105、6×104、2.85×104、3.25×105、0.58×103。在相應(yīng)的色譜條件下得到圖1GPC校正工作曲線(xiàn),曲線(xiàn)相關(guān)系數(shù)r2=0.999,標(biāo)準(zhǔn)偏差=0.018。3.2木素的分子量尾葉桉原料及其在堿性H2O2制漿、兩段H2O2漂白過(guò)程的漿料酶解木素分子量變化與其多分散性見(jiàn)表1。用凝膠滲透色譜法測(cè)木素的分子量時(shí),為了避免木素分子之間的締合作用,必須事先將木素進(jìn)行乙酰化處理。由表1可知,尾葉桉原料經(jīng)兩段堿性H2O2化學(xué)預(yù)處理之后,漿料木素?zé)o論是數(shù)均分子量還是重均分子量均增加,而多分散性也增大。這是由于堿性過(guò)氧化氫預(yù)處理時(shí),HOO-根主要不是對(duì)木素酚型結(jié)構(gòu)單元的苯環(huán)或拆側(cè)鏈的陰碳離子進(jìn)行親電攻擊,而是對(duì)羰基,特別是側(cè)鏈上的共軛羰基進(jìn)行親核加成,生成醇羥基或環(huán)氧化物,使木素的側(cè)鏈發(fā)色結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,在此過(guò)程木素分子量可能增大一些。當(dāng)然,在反應(yīng)過(guò)程中也有醚鍵或碳-碳鍵斷裂,生成分子量稍小一些的木素,使多分散性變大。還有個(gè)別小分子木素也會(huì)溶出,但總體而言,木素的分子量變大,多分散性變大。這也許是APMP法制漿得率較高的原因之一。但在兩段H2O2漂白過(guò)程,第一段H2O2漂白中,NaOH的量相對(duì)較多,OH-除了用于生成H202的HOO-外,還攻擊木素大分子酚型結(jié)構(gòu)單元的α-芳基醚鍵以及苯環(huán)上的芳基甲基醚鍵,使之?dāng)嗔?使部分木素大分子分裂為一些分子量稍小的分子,木素的多分散性變大,數(shù)均分子量、重均分子量減小。第二段H2O2漂白過(guò)程,一方面隨著OH-的進(jìn)一步作用,一些小分子量木素可能發(fā)生脫芳基、脫甲基等反應(yīng),而逐漸溶出,使木素的分子多分散性減小的同時(shí),平均分子量增加;另一方面,HOC-與木素側(cè)鏈的羰基發(fā)生加成反應(yīng),也可使木素的平均分子量增大。3.3酶解木素單元分子量的變化規(guī)律表2、表3是尾葉桉原料及其制漿、漂白過(guò)程中幾種漿料酶解木素的元素分析結(jié)果、甲氧基含量和由此推算得出的木素結(jié)構(gòu)單元實(shí)驗(yàn)式。表3中的酶解木素單元分子量的變化規(guī)律與前面通過(guò)GPC測(cè)定的酶解木素的平均分子量的變化趨勢(shì)有一定的類(lèi)似性。在第一段化學(xué)預(yù)處理過(guò)程,由于預(yù)處理藥液以NaOH為主,因而對(duì)木素結(jié)構(gòu)的破壞較大,使其分子量減小;第二段化學(xué)預(yù)處理藥液以H2O2為主,它主要攻擊木素的有色基團(tuán),使之改變結(jié)構(gòu),同時(shí)伴隨著小分子木素的溶處,漿中的木素分子量相對(duì)增加。兩段H2O2漂白過(guò)程的木素單元分子量的變化,也是先有所減少,而后又相對(duì)提高。3.4h.zmohnah.holzmorah.zrafta藥物對(duì)尾葉桉在APMP法制化機(jī)漿及兩段H2O2漂白過(guò)程的酶解木素分子量的變化的研究表明,由于HOO-的特殊作用,制漿及漂白之后,漿中剩余木素的平均分子量相對(duì)有所增加。References1HuttermannAH.Holzfoorschung,1978,32:108～1122LapiereC,BethgeP0.TheEkman-Days,1981,35:541-5563ShiLianghe(施良和).GelChromatography(凝膠色譜法),Beijing(北京):BeijingPress(北