超聲波是物質(zhì)介質(zhì)中的一種彈性機(jī)械波,在物質(zhì)介質(zhì)中可使介質(zhì)粒子產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)。超聲波對(duì)物質(zhì)的作用主要是空化效應(yīng),這種效應(yīng)能夠提高反應(yīng)分子的活性,并且增加物質(zhì)間的相互碰撞幾率。因此,超聲波處理更有利于生物酶接觸纖維表面甚至深入到纖維內(nèi)部,增加生物酶與纖維的接觸面積。
1、對(duì)紙漿濾水性能的影響
超聲波的空化作用產(chǎn)生大量空化泡,空化泡崩潰時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)烈微射流增加了紙漿中半纖維素與木聚糖酶的接觸次數(shù),提高了半纖維素的反應(yīng)性能,使紙漿纖維表面的細(xì)小組分減少,從而提高紙漿的濾水性能。
2、對(duì)CTMP紙漿性能的影響
單一木聚糖酶處理CTMP紙漿的撕裂指數(shù)略有上升,原因是隨著酶用量的增加,紙漿中細(xì)小組分的含量降低,紙漿纖維的平均纖維長(zhǎng)度相對(duì)提高。而抗張強(qiáng)度有所降低,原因是經(jīng)過(guò)酶處理后紙漿中細(xì)小組分的減少一定程度上降低了紙漿纖維之間的交織能力,從而引起紙漿抗張強(qiáng)度下降。但是,經(jīng)過(guò)超聲波協(xié)同木聚糖酶處理速生楊CTMP紙漿的抗張強(qiáng)度略有改善。
3、表面形貌觀察
未經(jīng)處理的紙漿纖維表面有很多細(xì)小纖維組分,經(jīng)過(guò)單一木聚糖酶處理后紙漿纖維表面較光滑,細(xì)小纖維組分減少,經(jīng)過(guò)超聲波協(xié)同木聚糖酶處理的紙漿纖維表面更加光滑,細(xì)小纖維組分很少,原因在于漿料中細(xì)小纖維具有較高的比表面積,酶易于接觸。
4、結(jié)論
?。?)超聲波協(xié)同木聚糖酶處理可以明顯改善速生楊CTMP紙漿的濾水性能,酶用量lOU/g超聲處理時(shí)間10min時(shí)效果較好,與單一木聚糖酶處理和原CTMP紙漿相比,打漿度分別降低32.9%和59.6%。
?。?)超聲波協(xié)同木聚糖酶處理可以提高紙漿的撕裂強(qiáng)度,彌補(bǔ)木聚糖酶處理后紙漿抗張強(qiáng)度降低的缺陷,酶用量為lOU/g超聲處理時(shí)間為10min時(shí)效果較好,與單一木聚糖酶處理和原CTMP紙漿相比,撕裂指數(shù)分別提高了15.7%和36.3%??箯堉笖?shù)則可以與木聚糖酶處理前的紙漿相持平,對(duì)紙漿白度影響不大。
(3)酶用量lOU/g時(shí),超聲波協(xié)同木聚糖酶處理10min后紙漿的細(xì)小纖維量與單一木聚糖酶處理30min相比降低19.3%,與原CTMP紙漿相比則降低46.3%,對(duì)紙漿纖維的平均長(zhǎng)度和寬度影響不大。