[01223682]基于漆酶/谷氨酸体系改性的造纸纤维品质提升关键技术研发与应用

广东省是我国造纸第二大省,2015年造纸产量2000多万吨,产值约800亿元。由于纤维原料短缺和环境污染问题变得日益突出,利用废纸造纸已成为造纸工业的发展趋势,广东省废纸在造纸原料中的的比重已高达90%,但是废纸纤维在回用过程中会发生性能衰变致使成纸品质下降,因此研发抑制废纸纤维性能衰变的关键技术并建立应用示范点对推进广东省造纸企业的节能减排、绿色生产,实现造纸工业的可持续发展具有重要意义。 本项目研究取得的成果如下：研发了废纸纤维制浆造纸过程中品质提升的关键技术,实现造纸工业的绿色生产和节能减排。通过小分子酸对漆酶进行修饰提高其活性和稳定性,采用谷氨酸向纤维中引入羧基基团,提高纤维的润胀性能和回用次数,将研发的高活性漆酶/谷氨酸体系应用于废纸造纸工业,在日产量为300吨以废纸纤维为原料的造纸企业中建立该技术应用示范点,实现废纸纤维的品质提升和高效循环用。 创新点如下：1)针对漆酶特定氨基酸残基末端的羧基和氨基进行修饰,采用蛋白质部分结构破坏再组装方式,大幅度提高漆酶活性和稳定性;2)通过对废纸纤维超微结构的调控,解析纤维表面化学基团变化与纤维成纸强度的影响关系,探究废纸纤维性能衰变的内在机理;3)采用高活性漆酶/谷氨酸体系改性处理废纸纤维,改变纤维微观结构的同时通过嫁接羧基官能团到纤维表面上以提高纤维的润胀性能,进而提高废纸纤维的强度性能。