尾葉桉酶解木素在過氧化氫化學法化學機械漿制漿及漂浮過程的變化

尾葉桉酶解木素在過氧化氫化學法化學機械漿制漿及漂浮過程的變化

1木素結構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構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。研究制漿和漂白過程中木素結構的變化,有著十分重要的意義。研究木素結構的方法,除了化學方法之外,還可采用氣相色譜、液相色譜、質譜等現(xiàn)代測試技術。特別是本世紀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定變得快速和可靠。國內(nèi)外的許多學者在這個方面做了大量的工作,取得了可喜的進展。但迄今為止,關于尾葉桉木素在APMP制漿及H2O2漂白過程中的分子量及分子量分布的變化,尚未見報道。2實驗部分2.1c、h、o元素分析6000A型ALC/244/GPC儀(美國Waters公司),RI檢測器,810色譜工作站。C、H、O的含量采用西德產(chǎn)的HeraeusCHN-O-Rapid元素分析儀測定,O的量由上述測定結果計算得出。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)乙酰化后得到尾葉桉酶解木素。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),規(guī)格為:50nm+102nm+104nm+10nm四柱串聯(lián);進樣量為:50μL;流動相為:四氫呋喃(分析純,除過氧化物及脫氣處理),流速為:1.5mL/min;柱溫為:35℃;柱壓為:5168kPa。3結果與討論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。在相應的色譜條件下得到圖1GPC校正工作曲線,曲線相關系數(shù)r2=0.999,標準偏差=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漂白過程的漿料酶解木素分子量變化與其多分散性見表1。用凝膠滲透色譜法測木素的分子量時,為了避免木素分子之間的締合作用,必須事先將木素進行乙?；幚怼Ｓ杀?可知,尾葉桉原料經(jīng)兩段堿性H2O2化學預處理之后,漿料木素無論是數(shù)均分子量還是重均分子量均增加,而多分散性也增大。這是由于堿性過氧化氫預處理時,HOO-根主要不是對木素酚型結構單元的苯環(huán)或拆側鏈的陰碳離子進行親電攻擊,而是對羰基,特別是側鏈上的共軛羰基進行親核加成,生成醇羥基或環(huán)氧化物,使木素的側鏈發(fā)色結構發(fā)生變化,在此過程木素分子量可能增大一些。當然,在反應過程中也有醚鍵或碳-碳鍵斷裂,生成分子量稍小一些的木素,使多分散性變大。還有個別小分子木素也會溶出,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漂白過程,第一段H2O2漂白中,NaOH的量相對較多,OH-除了用于生成H202的HOO-外,還攻擊木素大分子酚型結構單元的α-芳基醚鍵以及苯環(huán)上的芳基甲基醚鍵,使之斷裂,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漂白過程,一方面隨著OH-的進一步作用,一些小分子量木素可能發(fā)生脫芳基、脫甲基等反應,而逐漸溶出,使木素的分子多分散性減小的同時,平均分子量增加;另一方面,HOC-與木素側鏈的羰基發(fā)生加成反應,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、漂白過程中幾種漿料酶解木素的元素分析結果、甲氧基含量和由此推算得出的木素結構單元實驗式。表3中的酶解木素單元分子量的變化規(guī)律與前面通過GPC測定的酶解木素的平均分子量的變化趨勢有一定的類似性。在第一段化學預處理過程,由于預處理藥液以NaOH為主,因而對木素結構的破壞較大,使其分子量減小;第二段化學預處理藥液以H2O2為主,它主要攻擊木素的有色基團,使之改變結構,同時伴隨著小分子木素的溶處,漿中的木素分子量相對增加。兩段H2O2漂白過程的木素單元分子量的變化,也是先有所減少,而后又相對提高。3.4h.zmohnah.holzmorah.zrafta藥物對尾葉桉在APMP法制化機漿及兩段H2O2漂白過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