田　超

从木素的分分合合看漆酶在制浆造纸中的应用

微细纤维出现 ,说明纤维表面的木素发生了降
解和溶出 ,这对分离纤维表面的油墨和提高纸
浆的白度、

可漂性是非常有利的 ,众多的研究实

验和生产实践已经证明了这一点。

13 　制浆

目前 ,生物法辅助制浆主要是利用具有木

素降解能力的微生物或酶对木片进行预处理 ,
以达到降低机械磨浆能耗和残余木素量 ,提高
纸浆性能的目的。但是用真菌进行预处理周期

较长 ,直接采用木素降解酶尤其是漆酶对纤维
原料进行预处理的方法 ,引起了广大研究者的
兴趣。

据 J ujiop 研究

[ 1 ]

,在 20～90 ℃,p H 值 2～

10 的条件下用漂酶处理纤维原料 ,可以使原料
中的木素改性、

降解 ,磨浆能耗从 1300kW ・h/

t 降到 850kw ・h/ t ,节省动力约 30 % ,且纸浆

的物理性能得到改善 ,质量达到化学热磨机械
浆的水平。在漆酶活性 0

15U/ ml 、初始氧化还

原电势 1130mV 及 20 ℃的条件下 , 对云杉

TM P 进行预处理 ,磨浆能耗降为 1

127MJ/ kg。

所以随着环境压力的逐渐增大 ,节能环保

的生物法制浆有着非常好的发展前景 ,漆酶在
这方面的突出表现已经使其成为相关研究的重
点热点。

近来 ,有研究证明 :用漆酶介体系统和聚木

糖酶协同处理纤维原料和纸浆时 ,可以增强漆
酶 - 介体系统对纤维的可及性 ,从而提高漆酶

- 介体系统在上述应用中的效果。

2 　漆酶对木素的聚合作用及其应用

1958 年 Freudenberg 等人提出了漆酶参

与高等植物木质素合成的假说。后来 Sterjia

des 等人 ( 1992) 从欧亚槭树中分离得到漆酶 ,
并证明其可以体外催化木质素单体的氧化聚

合 ,漆酶参与木质素合成的可能性再次提出。

Bao 等 (1993) 在研究火炬松 ( Pinutaeda) 的漆酶

时也得出了漆酶与木质素合成相关的结论。生
物学研究证明 ,漆酶在高等植物的防御反应中

起一定作用 ,如在某些植物伤口分泌的汁液中 ,
漆酶参与氧化聚合漆酚的反应以促进伤口的愈
合。

这些证据说明 ,漆酶的确能够引起木素及

其单体的氧化聚合反应。其原理是 :漆酶催化
氧化木质纤维或溶于液相中的木素 ,使其产生
苯氧自由基 ,这些苯氧自由基极易发生偶合、

歧

化和氧加成反应而缩聚 ,进而引起木素的聚合。
不难想象 ,当这种聚合作用足够强烈时 ,木质纤
维等木素的载体就完全可以为此而粘合在一
起。目前已经有研究者正在把这一原理推向工
业应用 ,其中研究较多的主要有如下几个方面 :

11 　湿强剂

目前造纸业中常用的湿强剂主要有脲醛树

脂、

三聚氰胺甲醛树脂、

聚酰胺聚胺环氧氯丙烷

和低分子质量有机氯化物等种类 ,但这些湿强
剂存在甲醛和 BOD 排放的问题 ,对环境有害。

如上所述 ,漆酶可以催化氧化含有木素的

纤维原料 ,在木素和与之相邻的纤维之间产生
苯氧基 ,而且被氧化的木素可以发生聚合作用 ,
缩合的木素包围着纤维 ,在纤维间形成交联网 ,
该网可以阻止纤维润胀 ,保护氢键不被破坏 ,其
作用相当于纸张湿强剂。

据 Martin L und 研究 ,用漆酶介体体系做

湿强剂可以使成纸湿强度达到 4

19kNm/ kg ,比

空白样提高 1 倍多 ,加漆酶和介体 PP T (酚噻
嗪 - 10 - 丙酸) 后进行热处理 ,成纸湿强度可达

14kNm/ kg ,增强效果显著。漆酶与 3 ,4 ,5 -

三羟基苯甲酸处理卡伯值为 91 的硫酸盐浆 ,纸
张湿强度与对照样相比提高了 72 %。

因此漆酶介体体系完全可以作为一种环保

高效的湿强剂 ,应用于造纸生产。

12 　纤维板和刨花板

木素大量存在于木材原料中 ,并且在提取

纤维的过程中 ,木素易受温度升高的影响而发
生塑化 ,当温度降低后 ,木素重新发生聚合 ,尤
其是胞间层木素会在纤维表面形成一层硬壳。
这层木素硬壳对纤维间的结合以及化学胶粘剂
的粘合作用都将产生不利影响。

而漆酶可以氧