漆酶活化木材产生自由基的影响因素及应用酶法制备纤维板的初步研究
【摘要】：随着人们对生存环境质量要求的不断提高，人造板中以甲醛为主的挥发性有机物(volatile organic compounds，VOC)污染问题已受到高度重视。应用酶工程生物技术开发无甲醛、环保人造板已成为未来人造板发展的必然趋势之一。以杉木(Cunninghamia lanceolata)边、心材，思茅松(Pinus kesiya var．langbianensis)心材，柠檬桉(Eucalyptus citriodora)边、心材，毛白杨(Populus tomentosa)边材，枫香(Liquidambar formosana)木材和漆酶为主要原料，应用电子自旋共振(electron spin resonance，ESR)波谱分析技术，研究建立了漆酶活化木材产生活性氧自由基(reactive oxygen species，ROS)的检测方法，测定了漆酶处理不同树种木材的ESR变化，研究漆酶活化木材产生ROS自由基的处理条件，探讨了金属离子和乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA)对漆酶活化木材的影响，揭示漆酶活化木材的胶合机理；确定漆酶活化木纤维生产纤维板的热压曲线，探索酶法纤维板的制备条件，研究纤维板密度与酶法纤维板内结合强度(internal bond strength，IB)的关系，研究添加铜离子与酶法纤维板内结合强度的关系，为酶法纤维板生产提供理论依据。
研究结论如下：
(1) 采用N叔丁基-α-苯基硝酮(N-tert-butyl-α-phenylnitrone，PBN)自旋捕集剂和乙酸乙酯抽提的方法，建立了漆酶活化木材自由基反应中间产物活性氧自由基的电子自旋共振波谱分析检测方法，在漆酶-木材反应体系的上层清液中成功检测到了活性氧自由基。
(2) 漆酶活化不同树种木材产生的ROS自由基浓度不同，树种间有变异。本试验所用4种木材中，思茅松木材经漆酶活化产生ROS自由基浓度最高，杉木边材经漆酶活化产生ROS自由基浓度最低。为筛选酶法纤维板木材树种提供了理论依据。
(3) 应用正交试验设计，以思茅松和枫香木材为原料，对漆酶活化木材自由基反应的工艺条件进行了优化。漆酶活化木材的优化处理条件为：处理时间为4h、反应体系pH值为4、酶用量为1.5U／g木粉、处理温度为60℃时，该条件下漆酶活化思茅松心材产生活性氧自由基的浓度最高。思茅松心材经漆酶处理产生的ROS浓度显著高于枫香木材。
(4) 参考湿法中密度纤维板热压曲线，采用热电偶测定板坯芯层温度，确定湿法漆酶纤维板热压工艺的具体参数。具体热压工艺参数为；热压温度200℃：高压挤水段压力6MPa，时间30Sec；干燥段压力0.8MPa，时间5min；塑化段压力6MPa，时间5min。
在此热压条件下压制湿法漆酶纤维板，酶法纤维板的内结合强度比对照板显著提高。纤维板密度为0.95g／cm~3，对照纤维板的内结合强度为0.20MPa，漆酶纤维
【关键词】：木材 漆酶 活性氧(ROS)自由基 电子自旋共振波谱分析技术(ESR) 纤维板 【学位授予单位】：中国林业科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TS653.6;Q814.9
【目录】：
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-14
- 第一章 前言14-36
- 1.1 与漆酶活化有关的木材学基础知识14-22
- 1.2 漆酶特性及其应用22-24
- 1.3 自由基简介及电子自旋共振波谱分析技术24-28
- 1.4 漆酶活化木纤维制造纤维板技术的研究现状及存在的问题28-34
- 1.4.1 漆酶活化木纤维制造纤维板的研究现状29-33
- 1.4.2 漆酶活化木纤维制造纤维板存在的问题33-34
- 1.5 立题依据和研究意义34
- 1.5.1 立题背景34
- 1.5.2 立题依据和意义34
- 1.6 研究内容34-36
- 第二章 材料与方法36-49
- 2.1 漆酶活化木材产生活性氧自由基的检测方法36-38
- 2.1.1 材料36
- 2.1.2 方法36-38
- 2.2 漆酶处理不同树种木材的ROS自由基浓度研究38-39
- 2.2.1 材料38
- 2.2.2 方法38-39
- 2.2.3 试验设计39
- 2.3 漆酶活化木材产生活性氧自由基的处理条件研究39-40
- 2.3.1 材料39
- 2.3.2 方法39-40
- 2.3.3 试验设计40
- 2.4 金属离子和EDTA对漆酶活化木材自由基反应中间物的影响40-43
- 2.4.1 材料40-42
- 2.4.2 方法42
- 2.4.3 试验设计42
- 2.4.3 试验设计42-43
- 2.5 酶法纤维板热压曲线确定及其制备试验43-46
- 2.5.1 材料43
- 2.5.2 方法43-46
- 2.5.3 试验设计46
- 2.6 酶法纤维板密度与其内结合强度相互关系研究46-47
- 2.6.1 材料46
- 2.6.2 方法46-47
- 2.6.3 试验设计47
- 2.7 铜离子激活剂对酶法纤维板强度的影响研究47-49
- 2.7.1 材料47
- 2.7.2 方法47-48
- 2.7.3 试验设计48-49
- 第三章 结果与讨论49-73
- 3.1 漆酶活化木材产生活性氧自由基的检测方法49-52
- 3.1.1 结果与分析49-50
- 3.1.2 讨论50-51
- 3.1.3 小结51-52
- 3.2 漆酶处理不同树种木材的ROS自由基浓度变化52-57
- 3.2.1 结果与分析52-55
- 3.2.2 讨论55-56
- 3.2.3 小结56-57
- 3.3 漆酶活化木材产生活性氧自由基的处理条件57-60
- 3.3.1 结果与分析57
- 3.3.2 讨论57-60
- 3.3.3 小结60
- 3.4 金属离子和EDTA对漆酶活化木材自由基反应中间物的影响60-63
- 3.4.1 结果与分析60-62
- 3.4.2 讨论62-63
- 3.4.3 小结63
- 3.5 酶法纤维板热压曲线确定及其制备63-69
- 3.5.1 结果与分析63-66
- 3.5.2 讨论66-68
- 3.5.3 小结68-69
- 3.6 酶法纤维板密度与其内结合强度的关系69-70
- 3.6.1 结果与分析69
- 3.6.2 讨论69-70
- 3.6.3 小结70
- 3.7 铜离子激活剂对酶法纤维板强度的影响70-73
- 3.7.1 结果与分析70-71
- 3.7.2 讨论71
- 3.7.3 小结71-73
- 第四章 结论73-75
- 参考文献75-81
- 致谢81-82
- 导师简介82-84
- 已发表的学术论文及参加的科研项目84-85
|
|
|
|
| 1 |
季立才，胡培植;漆酶的结构、功能及其应用[J];氨基酸和生物资源;1996年01期 |
| 2 |
杨连利,李仲谨;造纸黑液中回收木素制备粘合剂的研究[J];包装工程;2004年04期 |
| 3 |
杨帆;实验室定向刨花板压制过程中释放甲醛和其它有机物的研究[J];人造板通讯;1998年05期 |
| 4 |
M.Risholm-Sundman,N.Wallin,王维新;几种方法测定三层实木复合地板甲醛释放量的比较[J];人造板通讯;2003年04期 |
| 5 |
时维春,韩士杰;木材表面自由基波谱[J];东北林业大学学报;1988年06期 |
| 6 |
李坚,韩士杰,徐子才,彭海源;木质材料的表面劣化与木材保护的研究[J];东北林业大学学报;1989年02期 |
| 7 |
梅付名,吴鼎泉,屈松生,杜予民,詹东风;酶促反应热动力学方程的研究[J];高等学校化学学报;1991年06期 |
| 8 |
季立才,胡培植,徐文中;漆树漆酶催化2,6-二甲基酚的氧化反应[J];高等学校化学学报;1992年07期 |
| 9 |
王双飞，陈嘉翔，余家鸾，黄秀瑜，余惠生;白腐菌处理漂白废水的研究[J];广东造纸;1995年01期 |
| 10 |
涂楚桥,梁宏,王光辉;Cl~-、NO_3~-和SO_4~(2-)离子对漆酶催化活性的抑制作用[J];广西科学;1998年04期 |
|
快捷付款方式
订购知网充值卡
订购热线
帮助中心