Содержание к диссертации
Введение
1 Аналитический обзор литературы 7
1.1 Строение и состав волокон сульфатной целлюлозы 7
1.1.1 Характеристика волокон древесины как сырья для производства сульфатной целлюлозы
1.1.2 Химический состав волокон хвойной и лиственной сульфатной целлюлозы
1.2 Размол целлюлозы 14
1.2.1 Оборудование для размола целлюлозы в лабораторных условиях 15
1.2.2 Оборудование для размола целлюлозы в промышленности 17
1.2.3 Структурные изменения, происходящие с волокнами целлюлозы 19 в процессе размола
1.2.4 Контроль процесса размола 26
1.3 Применение ксиланаз в целлюлозно-бумажной промышленности 28
1.4 Применение целлюлаз для модификации целлюлозосодержащих мате- 32
риалов
1.4.1 Характеристика ферментов целлюлазного комплекса 32
1.4.2 Характеристика целлюлозы как субстрата для действия целлюлаз 35
1.4.3 Модификация волокон целлюлозы препаратами целлюлаз 37
1.5 Влияние ферментативной обработки на размол и показатели механической прочности волокон
1.6 Выводы по обзору литературы 49
1.7 Постановка цели и задач исследования 51
2 Методики экспериментов 52
2.1 Характеристика образцов целлюлозы 52
2.2 Характеристика ферментных препаратов 53
2.3 Методика ферментной обработки целлюлозы 53
2.4 Размол целлюлозы 54
2.5 Определение структурно-морфологических свойств волокон 54
2.6 Определение адсорбционной активности по метиленовому синему 55
2.7 Определение удельной сорбции крахмала 56
2.8 Определение степени растворимости целлюлозы в щелочи 57
2.9 Определения выхода целлюлозы после ферментативной обработки 58
2.10 Определение стандартных характеристик прочности целлюлозы 58
2.11 Определение межволоконных сил связи 59
2.12 Методика определения обезвоживающей способности массы 60
3 Экспериментальная часть 61
3.1 Изучение влияния ферментативной обработки на свойства волокон 61
сульфатной целлюлозы
3.1.1 Разработка методики определения ширины целлюлозных волокон, степени и форм их набухания
3.1.2 Оценка степени деструкции клеточных стенок целлюлозных волокон при целлюлазной обработке
3.1.3 Влияние ферментативной обработки на скорость обезвоживания целлюлозы
3.1.4 Влияние ферментативной обработки на сорбционную способностьцеллюлозы
3.2 Влияние обработки гликозил-гидролазами на свойства сульфатной небеленой целлюлозы
3.3 Влияние обработки целлюлазами на свойства сульфатной беленой целлюлозы
4 Технологическая часть 95
4.1 Применение ферментативной обработка сульфатной целлюлозы перед ее размолом
4.2 Размол беленой лиственной целлюлозы с введением в композицию 95
ферментативно модифицированных волокон
5 Общие выводы 97
Список литературы 99
- Оборудование для размола целлюлозы в лабораторных условиях
- Методика ферментной обработки целлюлозы
- Определение межволоконных сил связи
- Влияние обработки целлюлазами на свойства сульфатной беленой целлюлозы
Оборудование для размола целлюлозы в лабораторных условиях
При сульфатной варке древесная щепа обрабатывается щелочным варочным раствором (белым щелоком) при высокой температуре (обычно 165-170 С) в течение нескольких часов. В качестве основных активных компонентов белого щелока выступают NaOH и Na2S. В процессе варки компоненты древесины вступают в химические реакции с белым щелоком. Большая часть лигнина, некоторая часть углеводов и экстрактивные вещества древесины в виде продуктов деструкции переходят в раствор, образуя отработанный (черный) щелок. Степень растворения веществ древесины в процессе варки составляет примерно 50 %, варьируя в зависимости от породы древесины и режима варки. С учетом степени удаления лигнина (жесткость по числу Каппа) сульфатную небеленую целлюлозу можно разделить на мягкую (число Каппа менее 29), среднежесткую (число Каппа от 29 до 38) и жесткую (число Каппа более 38). Указанные полуфабрикаты отличаются по своим характеристикам и используются для производства различных видов бумаги и картона [7].
Основные химические реакции лигнина при сульфатной варке заключаются в деструкции -О-4 и -О-4 связей и растворении фрагментов щелочного лигнина в варочном щелоке. Природная целлюлоза под воздействием щелочи подвергается щелочной деполимеризации с редуцирующего конца молекулы (реакция пилинга). Стабилизация концевых редуцирующих звеньев при щелочной деполимеризации (реакция стоппинга) также имеет место, однако скорости этих двух реакций различны, на 50…65 отщепившихся концевых звеньев приходится одна стоппинг-реакция. Помимо пилинга имеет место щелочной гидролиз целлюлозы, протекающий по механизму нуклеофильного замещения. Скорость гидролиза невысока, однако при этом создаются новые редуцирующие концы, далее участвующие в реакции пилинга. Реакции щелочной деполимеризации и щелочного гидролиза являются основной причиной уменьшения выхода целлюлозы и снижения ее степени полимеризации [7,8].
Гемицеллюлозы по-разному ведут себя в щелочной среде: ксиланы значительно более устойчивы, чем маннаны [8-12]. Стабильность по отношению к реакции отщепления концевых звеньев в процессе щелочной варки у глюкоман-нана меньше, чем у глюканов, а ксилан проявляет еще большую устойчивость. Средняя молекулярная масса ксилана, выделенного из черного щелока после варки древесины эвкалипта, снизилась всего на 30 % [13]. Дополнительную стойкость ксиланы приобретают при потере боковых заместителей главных цепей, их молекулы становятся более линейными. Эти изменения в молекулах ксилана увеличивают их сродство с целлюлозными молекулами, усиливая способность к адсорбции [14].
Варка в щелочной среде, сопровождающаяся удалением гидрофобной части, представленной лигнином и экстрактивными веществами, приводит к усилению гидратации и набухания волокон. В ходе варки после удаления значительной части нецеллюлозных компонентов наблюдается эффект контракции – объемное сжатие волокон. Такое явление характерно также для процесса сорбции воды целлюлозной системой. При набухании целлюлозы в воде наблюдается заметное увеличение объема системы. Но, при учете объема набухшей целлюлозы, он оказывается меньше суммарного объема целлюлозы и воды. Такое сжатие резко проявляется тогда, когда количество адсорбированной воды ниже 4 % [9].
Продукты распада полисахаридов и ацетильные группы гемицеллюлоз несколько уменьшают рН щелока, способствуя снижению растворимости ксилана. Этот процесс сопровождается переосаждением на поверхности волокон ранее растворенного ксилана [15-21]. Часть ксилана сорбируется на поверхности клеточных стенок упорядоченно, предполагается, что происходит его кристаллизация. В результате в наружных слоях сульфат-целлюлозных волокон содержание ксилана больше, чем во внутренних слоях, кроме того, его молекулярная масса выше [22]. Это дает положительный эффект с точки зрения увеличения выхода технической целлюлозы, получения продукта с высокими показателями механической прочности.
В процессе сульфатной варки на поверхности волокон осаждается также лигнин [23], в том числе в виде лигноуглеводных комплексов с гемицеллюлозами [24-28]. Лигнин способен образовывать агрегаты с ксиланом в водной среде [29], что может усиливать его переосаждение на целлюлозные волокна. Показано [30], что количество лигнина в поверхностных слоях сульфатных волокон в 2,5…4,5 раза выше, чем в среднем по волокну.
В целом в процессе сульфатной варки целлюлозные волокна претерпевают значительные структурные и химические изменения. Происходит удаление лигнина из клеточных стенок, снижение количества гемицеллюлоз и их частичная адсорбция на поверхности волокон совместно с лигнином. Изменяется количество и соотношение компонентов в различных слоях волокна, имеет место усадка волокон.
Часть сульфатной целлюлозы подвергается отбелке. Схемы отбелки целлюлозы и применяемые отбеливающие реагенты влияют на химический состав и характеристики волокон. Процессы щелочной деградации целлюлозы и особенно ге-мицеллюлоз проходят на стадии КЩО, активизируемые присутствием кислорода и пероксидов. Эти процессы в значительной степени усиливаются в присутствии соединений тяжелых металлов, имеющих переменную валентность, которые катализируют радикальный распад органических пероксидов. Для ингибирования щелочной деструкции углеводов применяют добавки солей Mg2+ [31]. На стадии КЩО удаляют основное количество лигнина небеленой целлюлозы.
Современные схемы отбелки предусматривают широкое применение диоксида хлора. Это высокоизбирательный реагент, его использование возможно в относительно широком диапазоне рН как для делигнификации небеленой целлюлозы, так и для повышения ее белизны. Обычно процесс ведут в кислой и слабокислой среде. При высоком значении рН возрастает агрессивность диоксида по отношению к полисахаридной составляющей волокон, что проявляется в снижении вязкости целлюлозы [31,32].
Пероксид водорода как белящий реагент не обладает высоким окислительным потенциалом. Его мягкое воздействие на полисахаридные компоненты волокон делает его хорошим реагентом для добеливания целлюлозы, с сохранением высоких показателей прочности, высокой и стабильной белизны [31].
В процессе многоступенчатой отбелки целлюлозные волокна претерпевают ряд существенных изменений: имеют место частичная деполимеризация и снижение вязкости целлюлозы, практически полное удаление лигнина из клеточных сте нок волокон, существенное извлечение экстрактивных веществ. При этом, в основном сохраняется ксилан, сорбированный на поверхности волокон.
Товарную целлюлозу поставляют в сухом виде. Высушивание оказывает значительное влияние на структуру и свойства волокон, оно неизбежно связано с процессом необратимого ороговения [33], которое отрицательно влияет на многие свойства целлюлозных волокон [3,34]. Уменьшение способности к набуханию волокон целлюлозы в воде из-за высушивания достигает 21-38 % от исходной величины [35]. Ухудшение способности к гидратации и набуханию снижает их способность к размолу, уменьшает гибкость волокон и связеобразую-щую способность их поверхностных слоев. Как отмечено в ряде работ [36-38], повышенное количество гемицеллюлоз в составе волокон несколько снижает негативные эффекты ороговения.
Методика ферментной обработки целлюлозы
Для определения структурно-морфологических свойств волокон использовали автоматические анализаторы волокна L&W Fiber Tester и MorFi Compact.
Базовый принцип работы анализаторов заключается в автоматическом пропускании суспензии целлюлозы с примерно известной массой волокна через измерительную ячейку прибора, осуществляющую фотосъемку волокон. Далее при помощи программного обеспечения происходит распознавание объектов на полученных снимках, систематизация и статистическая обработка полученных данных
Работа выполнена на оборудовании ИТЦ «Современные технологии переработки биоресурсов Севера» (Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова) об объектах. Далее пользователю предоставляется отчет с количественными характеристиками компонентов проанализированной целлюлозной суспензии. С помощью этих анализаторов оценивают такие характеристики волокон образца как: – средняя длина волокон, мм – доля волокон в классах длины, %; - средняя ширина волокон, мкм; – средняя грубость волокон, мг; - средний фактор формы волокон в образце (частное от деления проекции длины на фактическую длину); – доля поврежденных концов волокон, %; – доля мелочи (по длине) в образце (процент волокон с длиной меньше 0,2 мм относительно числа волокон с длиной более 0,2 мм); – средняя длина и площадь частиц мелочи, мкм и мкм2 соответственно; – количество мелочи в грамме образца, млн./г; – доля частиц мелочи в классах длины, %; а также ряд других характеристик.
Определение адсорбционной активности по метиленовому синему Для определения адсорбционной активности целлюлозы была использована методика из ГОСТ 4453-74 [174] с модификациями. Влажные образцы размолотой целлюлозы замораживали и высушивали лио-фильно в аппарате FreeZоne 2.5. Адсорбция метиленового синего дает представление о поверхности, образованной порами с диаметрами более 1,5 нм. Навеску предварительно высушенного исследуемого образца массой 0,2 г, взятую с точностью до 0,0003 г помещали в стеклянный сосуд объемом 50 мл, прибавляли 20 мл раствора метиленового синего с массовой концентрацией 1200 мг/л, закрывали пробкой и взбалтывали на аппарате для встряхивания жидкости в сосуде в течение 20 минут. После взбалтывания суспензию центрифугировали при 6000 мин-1 в течение 15 минут. После центрифугирования небольшое количество проконтактировавшего с исследуемым образцом раствора помещали в кювету и измеряли оптическую плотность полученного раствора метиленового синего при помощи спектрофотометра. Измерение проводилось со светофильтром с длиной волны 440 нм.
Если оптическая плотность осветленного раствора превышала 0,8 оптических единиц, то проводили его разбавление. Для этого 10 мл осветленного раствора переносили в мерную колбу вместимостью 100 мл. Раствор в колбе разбавляли дистиллированной водой до метки. Оптическая плотность после разбавления должна быть от 0,1 до 0,8 оптических единиц. Коэффициент разбавления при этом был равен 10.
По полученному значению оптической плотности определяли остаточную массовую концентрацию индикатора в растворе.
Образец целлюлозы измельчали на кусочки, затем с точностью до 0,0002 г отбирали навеску, равную 3 г, помещали ее в фарфоровый стакан на 200 мл и заливали 45 мл 10 %-ного раствора гидроксида натрия, температура которого равна 20 ± 0,2 С. Раствор едкого натра добавляли порциями: вначале заливали 15 мл щелочи, массу хорошо перемешивали стеклянной палочкой в течение 2-3 минут, и после добавления остальных 30 мл щелочи содержимое стакана перемешивали еще в течение 1 минуты. Стакан накрывали часовым стеклом и оставляли на 45 минут (считая с момента заливки щелочи) при 20 ± 0,2 С.
По истечении этого времени содержимое количественно переносили на стеклянный пористый фильтр. Фильтрование проводили с отсосом, пропуская фильтрат дважды через слой волокна. Остаток на фильтре затем промывали в три приема по 25 мл 10 %-ным раствором гидроксида натрия с температурой 20 ± 0,2 С. После отсоса последней порции щелочи волокно промывали дистиллированной водой при температуре 20 С с промежуточным отсосом. Промывку проводили до исчезновения следов щелочи (проба на фенолфталеин). Остаток целлюлозы с фильтра хорошо отсасывали, переносили в стеклянный бюкс (предварительно доведенный до постоянной массы) и доводили до постоянной массы. Степень растворимости целлюлозы определяли по формуле:
По истечении времени ферментативной обработки навеску целлюлозы количественно переносили на воронку Бюхнера. Фильтрование проводили с отсосом, пропуская фильтрат дважды через слой волокна. Остаток целлюлозы с фильтра хорошо отжимали, переносили в стеклянный бюкс (предварительно доведенный до постоянной массы) и высушивали до постоянной массы.
Определение межволоконных сил связи
Степень деструкции целлюлозы после обработки целлюлазой оценивали также по степени растворимости целлюлозы в 10 %-ном растворе гидроксида натрия. За 24 часа растворимость целлюлозы в растворе гидроксида натрия выросла в 2,5 раза, через 50 часов в 3,1 раза по сравнению с контролем (рисунок 3.18). Ферментативные препараты, использованные в работе, имеют высокую эндоглю-каназную активность, этим объясняется их способность к быстрому снижению степени полимеризации целлюлозы и, как следствие, повышению ее растворимости в растворах щелочей.
Рисунок 3.18 – Влияние обработки целлюлазой на растворимость целлюлозы в 10%-ном растворе гидроксида натрия
Водорастворимые вещества, отделенные фильтрованием из образцов исходной целлюлозы, после высушивания представляли собой хрупкий сухой остаток, который при большом увеличении имел хлопьевидную форму. Компоненты фильтрата представляют собой фрагменты волокон и их клеточных стенок, фибриллы и микрофибриллы (рисунок 3.19). Водорастворимые вещества, отделенные фильтрованием из ферментативно обработанных образцов целлюлозы, после высушивания имели очень вязкую и липкую консистенцию. Материал представляет собой аморфную массу без видимых структурных элементов (рисунок 3.20), характерных для целлюлозных волокон, образуя пленки при высушивании (рисунок 3.21).
Работа выполнена на оборудовании ЦКП НО «Арктика» (Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова) Рисунок 3.20 – Водорастворимые вещества, отделенные фильтрованием из ферментативно обработанных образцов целлюлозы
Рисунок 3.21 – Суспензия целлюлозы после ферментативной обработки и лио-фильного высушивания Волокна беленой целлюлозы после обработки целлюлазой с большим расходом сильно разрушены, но обладают высокой гидрофильностью, высоким содержанием активной мелкой фракции. Была проверена возможность использования таких волокон как добавки, ускоряющей процесс размола беленой целлюлозы.
Введение волокон ферментативно обработанной целлюлозы в количестве 1 % в композицию массы привело к интенсификации процесса размола. При равной продолжительности размола степень массы с добавкой модифицированной целлюлозы составила 29-31ШР по сравнению с 25 ШР контрольного образца. Таким образом, прирост степени помола достиг 4-6 ШР. У проб, содержавших в композиции массы ферментативно модифицированные волокна, наблюдалось повышение разрывной длины и сопротивления продавливанию по сравнению с контрольным образцом при равной продолжительности размола (рисунок 3.22).
Рисунок 3.22 – Показатели прочности отливок с введением в композицию 1% ферментативно модифицированных волокон Чтобы корректно оценить, имеет ли место увеличение показателей от введения предлагаемой добавки, или это связано только с указанным повышением степени помола массы, второй контрольный образец размололи до степени помола 36 ШР. У этого образца разрывная длина и индекс продавливания были выше, чем первого контрольного образца. Однако, у всех образцов, содержавших ферментативно модифицированные волокна, показатели прочности были выше от 4 до 10 %. Таким образом, введение предлагаемой добавки обеспечивает и интенсификацию процесса размола и повышение прочностных показателей отливок.
Полученные данные согласуются с исследованиями использования микро-и наноразмерных полимерных частиц целлюлозного происхождения в качестве связующих [199,200]. К микроразмерным частицам относят «активную» мелочь, которая отслаивается от волокна в ходе размола и обладает высокими адгезионными свойствами [56,201]. Аналогичными свойствами обладают микрофибриллиро-ванная целлюлоза (МФЦ) и наноцеллюлоза [202], которые получают механическим дезинтегрированием [203,204] или химической деструкцией целлюлозных волокон [205]. В работе [206] наноцеллюлозу получили путем сочетания механической и биохимической деградации волокна. Показано [206], что в ряде случаев добавление МФЦ к суспензии целлюлозы приводит к увеличению прочностных показателей, но одновременно снижает скорость обезвоживания массы.
Таким образом, полученные результаты согласуются с представленными в литературе данными, полученными с использованием других гидрофильных продуктов деструкции целлюлозы в качестве компонента композиции бумажной массы. Механизм действия предлагаемой добавки связан с улучшением межволоконных связей в бумажном листе (рисунок 3.23) за счет ферментативно деструктури-рованных волокон целлюлозы. Дополнительные связи между волокнами обеспечивают повышение показателей механической прочности. Рисунок 3.23 – Величина межволоконных сил связи в отливках бумаги с добавкой и без добавки в композицию ферментативно модифицированных волокон
В обзоре литературы отмечалось, что идет поиск новых видов целлюлаз. В Институте биохимии им. А.Н. Баха РАН получен новый целлюлазный комплекс при использовании в качестве продуцента рекомбинантного штамма Penicillium verruculosum, в данном исследовании он обозначен как препарат B1-EG2. Этот лабораторный препарат целлюлазы имеет высокую тополитическую активность.
В эксперименте при обработке товарной сульфатной беленой лиственной целлюлозы варьировали расход препарата, который задавали в единицах активности по фильтровальной бумаге FPU/г, как это принято в большинстве исследований, связанных с ферментативной обработкой целлюлозы для производства бумаги. Влияние обработки препаратом B1-EG2 на размол и свойства товарной беленой лиственной целлюлозы представлено в таблице 3.12. При расходе препарата 0,001-0,005 FPU/г целлюлозы имеет место ускорение размола, улучшение бумагообразу-ющих свойств и повышение прочности отливок на 5-10 %. Увеличение расхода до 0,010 FPU/г вызывает значительную ферментативную деструкцию волокон. Это приводит к довольно существенному уменьшению средней длины волокон в процессе размола – на 0,06 мм, однако, прочностные и бумагообразующие свойства сохраняются на достаточно высоком уровне.
Влияние обработки целлюлазами на свойства сульфатной беленой целлюлозы
Установлено, что совместное действие на волокно ферментативной и механической обработки оказывает существенное влияние на прочностные свойства волокон целлюлозы. Показано, что разрывная длина оказалась выше для всех ферментативно обработанных проб (рисунок 3.27). Наилучшие результаты достигнуты для образца, обработанного при рН 6,0.
Электронная микроскопия проб, полученных проведением ферментативной обработки при различных значениях рН (рисунок 3.28) показала, что пробы, обработанные при рН 5,0 и 6,0, имеют отличия в степени внешней фибрилляции волокна, сохраняя более равномерную структуру поверхности.
Использование выбранного целлюлазного препарата применительно к беленой лиственной целлюлозе может иметь эффект при рН близком к 6,0 и расходе фермента 0,002…0,005 FPU/г. В этих условиях наблюдается высокая активность препарата, усиливается набухание волокна. Разрывная длина ферментативно обработанных образцов была выше уровня контрольной пробы во всем диапазоне исследования, максимум при рН 6,0.
Как следует из обзора литературы, ранее многими исследователями было показано, что действие целлюлаз на сульфатную целлюлозу приводит к ускорению размола, однако, показатели прочности ферментативно обработанных образцов при этом не улучшаются. В данной работе найдены препараты целлюлаз и предложены способы обработки сульфатной беленой лиственной целлюлозы, которые по сравнению с исходной целлюлозой обеспечивают не только сокращение продолжительности размола, но и более высокие показатели прочности бумажного листа. 4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Способ ферментативной обработки может быть использован на бумажных фабриках на этапе роспуска товарной целлюлозы перед размолом. В работе установлены индивидуальные особенности действия на целлюлозные волокна выбранных для исследования целлюлазных препаратов: ПАЛПФОР и B1-EG2. На основании этих данных определены условия и предложены способы применения целлюлазных препаратов для модификации небеленой и беленой сульфатной целлюлозы.
В разделе 3.2 было показано, что обработка препаратом ПАЛПФОР товарной небеленой хвойной целлюлозы обеспечивает ускорение процесса размола на 7…9 %. Показатели прочности у ферментативно обработанной целлюлозы при степени помола 25 ШР равны показателям исходной целлюлозы при степени помола 36…42 ШР. Тогда при достижении равной прочности бумаги экономия энергии на размол может быть еще больше. При равной прочности и меньшей степени помола скорость обезвоживания ферментативно обработанной целлюлозы значительно выше, что в условиях производства позволит увеличить скорость и повысить производительность БДМ.
Предложена блок-схема подготовки целлюлозы к изготовлению бумаги с включением стадии обработки сульфатной беленой целлюлозы препаратом Fiber Care D (рисунок 4.1). Предлагается выделить из общего потока 1-2 % волокна и направить его на ферментативную обработку. Условия обработки препаратом Fiber Care D следующие: рН – 6…8; температура – 50…60C; продолжительность – 2…6 часов; расход препарата – 196 000 EGU/кг а.с.целлюлозы. Рисунок 4.1 – Предлагаемая схема подготовки целлюлозы к изготовлению бумаги 1 – бассейн с целлюлозой; 2 – бак ферментативной обработки; 3 – уравнительный бак; 4 – мельница; 5 – бассейн размолотой массы Затем поток модифицированной целлюлозы возвращают в основной поток и вся масса направляется на размол и дальнейшую подготовку к изготовлению бумаги. Экспериментально установлено, что экономический эффект при применении модифицированной целлюлозы в производстве бумаги может быть получен за счет сокращения затрат энергии на размол.
Чтобы оценить возможный экономический эффект от повышения прочностных показателей модифицированной целлюлозы, необходимо дальнейшее изучение ее использования в технологии бумаги. Можно ожидать, что при более высокой прочности модифицированного сульфат-целлюлозного волокна значительный экономический эффект может быть получен за счет увеличения доли более дешевого и менее прочного волокна в композиции бумажной массы или увеличении доли наполнителя в составе бумаги, экономии химических вспомогательных веществ при лучшей сорбционной способности целлюлозы (крахмала, проклеивающих веществ). 5 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ:
1. Установлено, что обработка сульфатной целлюлозы препаратами гликозил-гидролаз вызывает разрушение наружных слоев клеточной стенки с частичным удалением фибрилл, что приводит к улучшению способности волокон к набуханию, а также влияет на водоудерживающие характеристики целлюлозной массы и бумагообразующие свойства.
2. Для оценки степени деструкции клеточных стенок волокон при различных воздействиях разработана методика определения ширины и степени набухания волокон. Деструкция поверхности волокон при длительной обработке и высоком расходе целлюлазы способна вызывать полное удаление слоев Р и S1, о чем свидетельствует изменение формы набухания ферментативно обработанных волокон.
3. Установлены индивидуальные особенности действия на целлюлозные волокна выбранных для исследования целлюлазных препаратов, определены условия и эффективность их применения для модификации небеленой и беленой сульфатной целлюлозы.
4. Показано, что селективное действие целлюлазы ПАЛПФОР обеспечивает эффективное восстановление показателей прочности товарной небеленой хвойной сульфатной целлюлозы за счет преодоления последствий ороговения, вызванных высушиванием. Обработка ксиланазой не обеспечивает улучшения бумагообразу-ющих свойств небеленой хвойной сульфатной целлюлозы.
5. Показано, что в процессе деструкции целлюлазами беленой лиственной целлюлозы происходит накопление мелкой фракции волокон. Установлено, что водорастворимые продукты ферментативной деструкции беленой целлюлозы обладают способностью к пленкообразованию, благодаря чему могут способствовать повышению межволоконных сил связи в листе бумаги.
6. Установлено, что высокие дозировки целлюлаз приводят к увеличению доли водо- и щелочерастворимой фракций, существенному снижению прочности самого волокна. Впервые показано, что включение в композицию массы ферментативно деструктированных волокон приводит к снижению продолжительности размола сульфатной беленой целлюлозы и повышению показателей прочности бумажного листа на 4…10 %.