Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова Е.В. Новожилов, К.Ю.Терентьев, Е.А.Варакин

Е.В. Новожилов, К.Ю.Терентьев, Е.А.Варакин
Северный (Арктический) федеральный университет
им. М.В. Ломоносова
1
исследовать влияние обработки
целлюлазами и ксиланазами небеленой
хвойной целлюлозы на ее структуру и
свойства
2
Небеленая хвойная СФА целлюлоза (число
каппа 41 и 68)
- неразмолотая (степень помола 16 ˚ШР)
- размолотая (степень помола 32 ˚ШР)
Ферментные препараты:
Название
препарата
Активность
препарата
Класс
фермента
Оптимальный диапазон
pH
температура, C
Fiber Care D
(FCD)
9800 ECU/г
Целлюлаза
6…9
40...60
Pulpzyme HC
1000 AXU/г
Ксиланаза
6…8
50…60
3
до размола
после размола
Исследования выполнены на электронном микроскопе Zeiss SIGMA VP
в ЦКП НО «Арктика» САФУ
4
Проба
Время
размола,
мин
Степень Разрывная
помола,
длина,
˚ШР
м
Индекс
сопротивления
продавливанию,
кПа*м2/г
Контроль
20
21
11200
7,70
Ксиланаза
20
21
11500
7,98
Добавка
НСПЦ
20
20
11600
7,80
Ксиланаза +
добавка
НСПЦ
15
21
11600
7,70
5
Удельная сорбция, мг/г
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Контроль
Ксиланаза
Число Каппа = 41
Контроль
Ксиланаза
Число Каппа = 68
6
7
Яркость пикселей на линии сканирования и определение границы волокна.
1, 5 – яркость фона; 2, 4 – изменение яркости при переходе через границу
волокна; 3 – яркость внутренней полости волокна.
8
1 – неразмолотая целлюлоза, 2 – размолотая целлюлоза.
9
Проба
Время
размола,
мин
Степень Разрывная
помола,
длина,
˚ШР
м
Индекс
сопротивления
продавливанию,
кПа*м2/г
Контроль
20
23
9600
6,5
Обработка
FCD
20
26
8200
5,0
10
11
Индекс сопротивления
продавливанию, кПам2/г
Индекс сопротивления разрыву,
мНм2/г
90
80
70
60
50
40
30
20
10
сух
20
30
40
50
60
70
80
Степень помола, 0ШР
целлюлаза А
целлюлаза В
90
6
5
4
3
2
1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Степень помола, 0ШР
* Garcia, O. Effect of cellulase-assisted refining on the properties of dried and never-dried eucalyptus pulp
[Теxt] / O.Garcia, A.Torres, J.Colom et al. // Cellulose – 2002. – v. 9. - p. 115-125.
12
Сопротивление продавливанию, кПа
Разрывная длина, м
11000
10000
9000
8000
7000
15
20 25 30 35 40
Степень помола, 0ШР
Исходная целлюлоза
Обработанная целлюлоза
45
550
500
450
400
350
300
15
20
25
30
35
40
0
Степень помола, ШР
Исходная целлюлоза
45
Обработанная целлюлоза
13
Обработка целлюлазами и ксиланазами
способствует
деструкции
поверхностных
слоев
клеточной
стенки
и
раскрытию
структуры небеленых сульфат-целлюлозных
хвойных волокон.
Ферментативная обработка может быть
использована
для
ускорения
размола
сульфатной
целлюлозы,
а
также
для
преодоления ороговения волокон.
Для сохранения прочности самого волокна
важное значение имеет подбор препарата
фермента и его оптимального расхода.
14
СПАСИБО ЗА
ВНИМАНИЕ
15