木素和聚糖的酶催化交联技术在高强度板纸和纤维板中的应用

摘要

本文研究了利用木素前驱物与果胶等多糖在木素氧化酶的催化作用下与纸浆纤维的接枝共聚来提高板纸及纤维板的强度的机理与工艺。木素与果胶等多糖生成类似复合胞间层(Compound middle lamella,简称CML)的复合体,在木素氧化酶的作用下CML继续与纤维上的碳水化合物及残余木素聚合,从而使该复合体与纤维之间产生β-O-4、β-β、β-5以及苯甲醚键等牢固的化学键的连接,从而大幅度提高板纸和纤维板的强度和抗水性。研究结果表明,经过处理后的板纸的干抗张强度提高30%,湿抗张强度提高112.7%。经处理后,中密度纤维板(MDF)的24h吸水厚度膨胀率(TS),纤维板的内结合强度(IB),静曲强度(MOR),弹性模量(MOE)分别达到16.7%,0.6MPa,25.1MPa,2500MPa。各项物理性能指标均达到或超过国家中密度纤维板(GB/T11718–2009)标准。本研究为以纸浆为原料生产高强度和高抗水性特种纸板和中密度纤维板的技术的开发提供了理论基础。