重点研发内容四:绿色制浆与纤维改性

纸与纸基新材料|2020-11-21


绿色制浆与纤维改性

        围绕纸浆制备过程中清洁化制浆理论和纸浆纤维改性技术,探讨生物机械纸浆物理化学特征、纸浆纤维酶法改性和溶解浆酶修饰对纸页成形过程和成纸性能的影响,解析纸浆制备和纤维改性过程中的纸浆纤维组分变化、纤维物理化学性能改善、纤维与大分子化合物的作用机制,阐明纸浆制备理论和纤维物理化学特性在纸页成形过程中的构效机制。
        研究制浆过程中新型的绿色酶催化技术及其作用机制等相关科学问题。研究制浆造纸过程中的物理化学过程,引入生物技术,建立包括生物制浆、生物漂白、酶促精浆、酶促消潜、酶法脱墨、生物帚化和酶法改性的制浆造纸生物技术应用理论体系和技术体系。研究高得率浆的酶催化低能耗制浆、酶催化生物漂白、酶催化生物帚化和纯化技术,明晰生物酶催化技术对降低磨浆和打浆能耗、提高纸浆得率、改善纸浆强度性能等的影响。
针对纸浆制备和抄造过程中带来的能耗高、制取困难、环境污染大、纤维性能差等问题,研究清洁绿色和低能耗的新型制浆技术,探讨生物机械法制浆理论及制浆造纸过程酶催化机制;利用物理化学或生物化学方法探索高得率纸浆的制备机制,分析纸浆的高值化利用潜在特性,建立纸浆纤维功能化利用相关理论体系;利用纸浆纤维改性技术提高纸浆的高值化利用效率,从纤维素分子层面分析溶解浆反应性能与纤维素的可及性的相关性,扩大纸浆纤维功能化应用范围;利用纸浆制备过程中溶出的半纤维素和木质素制备低聚木糖、糠醛、芳香族化学品等新型功能材料,提高制浆废液利用价值;探讨变性纤维素材料、微纳米纤维素的制备及应用分析,阐述微纳米纤维素在造纸和其他行业的应用机制;探讨机械、生物等预处理过程对纤维素纤维的作用规律,根据纤维素纤维的性质和纸页成形的要求构建预处理体系,揭示纤维素纤维预处理过程的作用机理;通过探讨纸浆制备理论、纤维改性机制和纤维物理化学特征对纸页成形过程和成纸性能的影响,明确纸浆制备和纤维改性过程中相关基础科学问题,拓展纸浆纤维在轻工、纺织、食品、生物医药、农业和化工材料等方面的应用。 



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