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纸张纤维间的氢键具有键能低和容易被水分子所破坏的特点,大大限制了纸张的应用范围。传统纸张生产过程中由于采用含甲醛胶黏剂而引起甲醛污染。植物体内木素-碳水化合物复合体(LCC)结构赋予木材细胞壁高的机械强度。本论文模拟植物体内LCC结构中苯甲酯键的生物合成过程,研究了木素脱氢聚合物(DHP)与细胞壁多糖间苯甲酯键的高效生成以及对纸张强度的增强。本论文首先研究反应体系pH值对葡萄糖醛酸与DHP生成过程中产生的亚甲基醌间加成反应的影响。以松柏醇葡萄糖苷(coniferin)为木素前驱物,在漆酶/β-葡萄糖苷酶/O2组成的木素氧化酶催化下,使松柏醇葡萄糖苷分别在不同的pH值条件下(pH=4.0,pH=5.0,pH=6.0,pH=7.0)与葡萄糖醛酸发生聚合反应,生成DHP以及DHP-葡萄糖醛酸复合体。采用红外光谱、13C-NMR、HPLC、离子色谱和元素分析相结合的方法分析产物结构和苯甲酯键数量。结果表明:松柏醇葡萄糖苷与葡萄糖醛酸作用生成DHP-葡萄糖醛酸复合体,pH值对苯甲酯键生成有重要影响,pH4.0条件有利于苯甲酯键的生成。pH6.0的条件下与葡萄糖高效加成反应;在中性条件下与蛋白质中氨基酸能够产生高效加成反应,生成DHP-蛋白质复合体。为了进一步研究植物细胞壁多糖与DHP上亚甲基醌的反应性能,本论文采用TEMPO/NaClO/NaBr氧化体系氧化法,使α-纤维素和葡甘聚糖富含适量的羧基。然后以侧链α位带13C标记的松柏醇葡萄糖苷为木素前驱物,在酸性(pH=4.0)和中性(pH=7.0)条件下与氧化后α-纤维素和葡甘聚糖发生聚合反应,生成DHP-纤维素复合体和DHP-葡甘聚糖复合体,采用红外光谱、13C-NMR进行分析。结果表明:TEMPO/NaClO/NaBr氧化体系在α-纤维素和葡甘聚糖上成功导入适量的羧基,α-纤维素和葡甘聚糖的羧基在pH4.0条件下易于与DHP生成苯甲酯键结构。在以上机理研究的基础上,以未漂白针叶木浆为研究对象,采用TEMPO/NaClO/NaBr体系对其进行氧化。然后研究DHP与富含羧基的植物纤维的聚合和抄成纸张后的干湿强度影响。结果表明:pH4.0条件下松柏醇葡萄糖苷在漆酶体系作用下生成D H P,D H P在生成过程中与纤维上的羧基生成大量的苯甲酯键;苯甲酯键对纸张的干、湿强度都有提高,尤其对湿强度的提高最为明显。松柏醇葡萄糖苷较合理用量是1 0%,纸浆纤维上的羧基合适含量是2 6 3.3 m m o l/k g,在此条件下,纸张的干抗张指数从6 2.7 6 N·m/g提高到6 5.0 1 N·m/g;湿抗张指数从2.7 5 N·m/g提高到1 7.0 6 N·m/g,提高了6.2倍。