專利名稱：一種木質(zhì)原料的預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木質(zhì)原料的預(yù)處理方法，特別是一種工藝優(yōu)化的添加漆酶預(yù)處理木質(zhì)原料的方法，屬于木材加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，受木材資源日益緊張的影響，我國林業(yè)工業(yè)的發(fā)展受到一定制約。發(fā)展木材高效綜合利用，充分利用采伐剩余物、加工剩余物和低劣木材，是解決木質(zhì)原料供需矛盾的有效措施。木材主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三種物質(zhì)組成，三者約占木質(zhì)原料總重的 97%-99%，其中木質(zhì)素約占木質(zhì)原料總重的15%-35%。木質(zhì)素是僅次于纖維素的儲量最豐富的天然可再生資源，也是自然界唯一能提供可再生芳香基化合物的非石油資源。漆酶是一種含四個(gè)銅離子的多酚氧化酶(polyphenoloxidase，ECl. 10. 3. 2)，廣泛存在于擔(dān)子菌、半知菌和子囊菌中。研究發(fā)現(xiàn)在氧氣存在的條件下漆酶能夠催化酚羥基進(jìn)行單電子氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生酚氧自由基和水。目前漆酶主要應(yīng)用在紙漿漂泊領(lǐng)域，然而在木材加工領(lǐng)域尚未利用漆酶的這些有益性能對木材進(jìn)行預(yù)處理，以改善木材的加工性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種木質(zhì)原料的預(yù)處理方法，從而提高木制品的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度，降低木質(zhì)原料加工中的水耗和能耗。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明技術(shù)方案為將木質(zhì)原料浸入水中，調(diào)節(jié)浸泡液pH， 加入漆酶，控制浸泡液溫度，處理一段時(shí)間后取出干燥。具體步驟如下其特征在于木質(zhì)原料與浸泡液的質(zhì)量比1 5-1 40，調(diào)節(jié)pH至2-6，漆酶添加量10-60U/g木質(zhì)原料，處理溫度40-60°C，處理時(shí)間l_5h，濾除浸泡液后將處理后的木質(zhì)原料于60-100°C條件下干燥得到漆酶處理后的木質(zhì)原料。本發(fā)明所用木質(zhì)原料主要由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素三種物質(zhì)組成，其中纖維素和半纖維素構(gòu)成木質(zhì)原料的基本骨架，而木質(zhì)素則存在于纖維素、半纖維素之間和木質(zhì)原料表面，以殼狀形態(tài)出現(xiàn)并對纖維素和半纖維素形成包裹。采用本發(fā)明提供的方法，能夠催化木質(zhì)原料中酚羥基進(jìn)行單電子氧化還原反應(yīng)， 產(chǎn)生酚氧自由基和水，使木質(zhì)原料表層殼狀木質(zhì)素覆蓋層降解，有利于木質(zhì)原料的軟化，降低木質(zhì)原料加工過程中軟化階段的水耗和能耗，此外木質(zhì)原料表層殼狀木質(zhì)素覆蓋層降解還有利于膠液的滲透，提高木質(zhì)原料制品的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度，本方法簡單便捷，有迅速推廣應(yīng)用的潛力。
圖1不同方法處理后木質(zhì)原料表面電鏡掃描圖
A空白 B水處理 C漆酶處理 D失活漆酶液處理
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1所用木質(zhì)原料為刨花板生產(chǎn)用楊木刨花，稱取IOg楊木刨花置于500mL燒杯中，加入200g水形成刨花-水懸浮液。一邊向該懸浮液中加入檸檬酸_檸檬酸鈉緩沖液一邊攪拌，至PH為4。以20U/g木質(zhì)原料的加酶量向上述懸浮液中加入漆酶，將上述懸浮液置于 50°C水浴中保溫2h，處理結(jié)束后濾除浸泡液，將木質(zhì)原料于60°C條件下干燥3h。同時(shí)做空白、水處理、失活漆酶處理對照，將不同方式處理后的木質(zhì)原料在電鏡下觀察表面結(jié)構(gòu)，并制成刨花板，根據(jù)GB/T 17657-1999中所述方法測定其內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度，結(jié)果如下所示。結(jié)果表明漆酶處理能使刨花表面殼狀覆蓋層松散并出現(xiàn)孔洞結(jié)構(gòu)(圖1)，且漆酶處理后的刨花制成的刨花板內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度明顯提高(表1)。表1不同預(yù)處理方式對所制刨花板內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度的影響
權(quán)利要求
1.一種木質(zhì)原料的預(yù)處理方法，其特征在于采用漆酶浸泡處理；具體工藝包括以下步驟將木質(zhì)原料浸入水中，調(diào)節(jié)浸泡液pH，加入漆酶，控制浸泡液溫度，處理一段時(shí)間后取出干燥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于木質(zhì)原料與浸泡液的質(zhì)量比 1:5-1: 40，調(diào)節(jié)pH至2-6，漆酶添加量10-60U/g木質(zhì)原料，處理溫度40-60°C，處理時(shí)間 l_5h，濾除浸泡液后將處理后的木質(zhì)原料于60-100°C條件下干燥得到漆酶處理后的木質(zhì)原料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理方法，其特征在于優(yōu)化后的預(yù)處理工藝為木質(zhì)原料與浸泡液的質(zhì)量比1 20，調(diào)節(jié)pH至4，漆酶添加量20U/g木質(zhì)原料，處理溫度50°C，處理時(shí)間2h，濾除浸泡液后將處理后的木質(zhì)原料于60°C條件下干燥得到漆酶處理后的木質(zhì)原料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的處理方法，其特征在于所述漆酶是漆酶或漆酶-介質(zhì)體系。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的處理方法，其特征所述木質(zhì)原料為所有形態(tài)的木質(zhì)原料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種木質(zhì)原料的預(yù)處理方法，屬于木材加工技術(shù)領(lǐng)域。其具體處理工藝包括將木質(zhì)原料浸入浸泡液中，調(diào)節(jié)其pH，控制浸泡液溫度，加入漆酶，酶作用一定時(shí)間后取出干燥。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于預(yù)處理后的木質(zhì)原料性能發(fā)生改變木質(zhì)原料表面殼狀覆蓋層明顯松散且部分被除去，形成孔洞結(jié)構(gòu)；表面浸潤性明顯提高。在木材加工中，這些性能的改變可降低軟化階段的水耗及能耗，同時(shí)提高膠液在木質(zhì)原料表面的鋪展和滲透，增強(qiáng)膠液的凝聚粘結(jié)和滲透粘結(jié)性能從而提高木制品的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度。
文檔編號B27K3/02GK102514061SQ201110384870
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者李兆豐, 洪雁, 王鵬, 程力, 顧正彪 申請人:江南大學(xué)