白腐菌預(yù)處理對楊木P-RC APMP制漿性能影響及機理研究.pdf

1、我國木材資源短缺，制漿造紙行業(yè)污染嚴(yán)重，研究開發(fā)高效清潔制漿造紙新技術(shù)已成為我國制漿造紙行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，它在制漿造紙上的應(yīng)用越來越廣泛，這為開發(fā)制漿造紙新技術(shù)提供了有力的條件。本論文通過篩選、馴化出降解木素選擇性強的白腐菌菌株，利用馴化好的白腐菌預(yù)處理楊木用于P-RC APMP(P-堿性過氧化氫進行預(yù)處理和RC-盤磨化學(xué)處理)制漿造紙過程中對紙漿性能、化學(xué)品消耗、磨漿能耗和污染負(fù)荷開展研究工作；同時還通過掃

2、描電鏡-X-射線能譜法(SEM-EDXA)、氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)研究了白腐菌對楊木木素降解反應(yīng)的歷程和機理。 本論文的主要研究結(jié)果如下： 白腐菌．Phanerochaete chryscoporium和白腐菌Tranetesversicolor生長的最優(yōu)培養(yǎng)基中酵母浸出粉用量為1 g/L。在相同的培養(yǎng)條件下，白腐菌．Phanerochaete chryscoporium降解木素、綜纖維素和聚戊糖的速率比Tranet

3、es versicolor更快。白腐菌在外加碳源充足時幾乎不降解纖維素和半纖維素，而對木素大量降解。白腐菌Phanerochaete chryscoporium生長速度快，對木素的降解量也高，可以縮短處理時間，同時對降解木素具有良好的選擇性；要提高白腐菌處理效果，在相同接種量和延長處理時間的同時，需要適當(dāng)增加培養(yǎng)基的加入量。 對楊木白腐菌Pha，zerochaete chryscoporium預(yù)處理0d、7d、14d、21d、2

4、8d、35d、42d后與對照樣進行SEM．EDXA能譜Mn-Kα-X射線分析，由分析結(jié)果可知，楊木白腐菌預(yù)處理后各區(qū)域的木素濃度發(fā)生了明顯的變化，隨著預(yù)處理時間的增加，各區(qū)域的木素濃度隨之降低，而且木質(zhì)部細(xì)胞角隅、胞間層和次生壁中層木素濃度的比值呈先下降再上升的趨勢；其中細(xì)胞角隅、胞間層的木素濃度下降的速率比次生壁中層的木素濃度下降的速率快。由SEM照片分析可知，隨著處理時間的增加，木片細(xì)胞的破壞程度越大，白腐菌處理28d后細(xì)胞間的胞間

5、層己明顯分離。通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)分析可知，楊木白腐菌預(yù)處理后堿抽提液中的木素碎片明顯比對照樣多，其中白腐菌．Phanerochaete chryscoporium的降解途徑主要是愈創(chuàng)木基C<,α>-C<,β>氧化斷裂和紫丁香基C<,γ>位斷裂反應(yīng)，而白腐菌Tranetes versicolor的降解途徑主要是愈創(chuàng)木基C<,α>-C<,β>氧化斷裂生成芳香酸，如香草酸、紫丁香酸等十種芳香酸及包括含芳香酸的木素碎片的反應(yīng)。

6、在用藥量為3％H<,2>O<,2>、2％NaOH、2％Na2SiO<,3>、0.1％MgSO<,4>、0.2％DTPA的條件下，與對照樣相比，楊木經(jīng)白腐菌Phanerochaetechryscoporium、Tranetes versicolor預(yù)處理14d后磨漿能耗有所降低、其手抄紙的性能有所提高；與白腐菌Tranetes versicolor相比，經(jīng)白腐菌Phanerochaete chryscoporium處理后的試樣更能節(jié)省磨漿