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漆酶介体体系活化木质素制备环保型纤维板及其性能表征1)

2016-08-18张永明郭明辉李传明

东北林业大学学报 2016年2期

张永明 郭明辉         李传明

(生物质材料科学与技术教育部重点实验室(东北林业大学),哈尔滨,150040)   (吉林省天桥岭林业局)



漆酶介体体系活化木质素制备环保型纤维板及其性能表征1)

张永明郭明辉李传明

(生物质材料科学与技术教育部重点实验室(东北林业大学),哈尔滨,150040)(吉林省天桥岭林业局)

以木纤维为基体,漆酶-HBT介体体系活化后的木质素磺酸铵(LMS/AL)为黏合剂制备环保型纤维板(LMS/ALF),利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和环境扫描电子显微镜(ESEM)分别分析材料的化学组分、结晶度和微观形貌,并通过正交试验对漆酶用量、介体用量、活化时间和温度4个工艺参数进行优化。结果表明,最优的工艺参数为漆酶添加量20 U/g,介体添加量0.3%,活化时间60 min,活化温度50 ℃。在此最优工艺条件下制备的环保型纤维板,与采用漆酶活化木质素磺酸铵为黏合剂制备的中密度纤维板(Lac/ALF)相比,内结合强度提高了16.67%,静曲强度提高了20.35%,弹性模量提高了7.96%,吸水厚度膨胀率降低了12.95%,其力学性能均已达到GB/T 11718—2009中干燥状态下使用的普通型中密度纤维板的性能要求。

漆酶介体体系;木质素磺酸铵;环保型纤维板;工艺参数;性能表征

We developed a highly effective method for preparing environment-friendly medium density fiberboard (MDF) with high performance, using ammonium lignosulfonate modified by laccase-HBT mediator system (LMS/AL) and natural wood fiber as wood adhesives and raw materials. We analyzed the LMS/AL, MDF and the fractures in the bonded joints by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and environmental scanning electron microscopy (ESEM) and the optimal modifying parameters were researched by orthogonal test. The optimal modifying parameters were 20 U/g of laccase dosage, 0.3% of mediator dosage, 60 min of activation time and 50 ℃ of activation temperature, and the performance of MDF using LMS/AL as adhesives improved significantly than that of MDF using ammonium lignosulfonate modified by laccase (Lac/ALF) only as adhesives.

近年来,随着矿物质资源的减少,以石油等不可再生资源为原料的胶黏剂的价格开始不断上涨,人们已经开始关注游离甲醛对人体的危害,开发利用可再生的生物质资源作为胶黏剂制备绿色环保型木质基复合材料已成为研究热点[1-2]。工业木质素是造纸制浆废液中主要的副产品,根据工艺的不同可将其分为木质素磺酸盐、水解木质素、碱木质素和新型制浆法木质素4大类[3]。……

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