Embed
Email

chandra

Document Sample

Shared by: huanghengdong
Categories
Tags
Stats
views:
0
posted:
2/9/2012
language:
pages:
1
Chemo‐Enzymatic Modification of High‐Kappa Kraft Pulps with Laccase (2003) 



A Dissertation by Richard Chandra 



Abstract: As research in pulp and paper has progressed, emphasis has shifted towards creating a wider 

range of uses for pulps that are produced in higher yields such as high‐kappa (50+) grades typically 

employed for the production of linerboard. Unfortunately, high‐yield kraft pulp fibers possess inferior 

hydrogen bonding capabilities due to their high‐surface lignin content. Enzymes that react with fiber 

lignin such as laccase have been shown to have only limited positive effects on the physical properties of 

mechanical pulps, however, it has been demonstrated that laccase can co‐polymerize phenolic 

compounds to lignin when all of the reactants are in the solution phase.  



In this research project, a novel system was developed where laccase catalyzed the coupling of water‐

soluble compounds to high‐kappa kraft pulp fibers to improve their properties. The conditions where 

the system tended to function most effectively in improving paper strength properties were also 

revealed.  



The initial treatments employed syringic, vanillic and 4‐hydroxybenzoic acid (4‐hba) as water‐soluble 

phenols to react with laccase in the presence of high kappa kraft pulps. These studies investigated the 

feasibility of employing the laccase‐facilitated coupling system to alter the properties of high‐kappa (90) 

kraft pulps. It was demonstrated that the reaction with 4‐hba resulted in the highest amount of 

incorporated phenol. Lignin was determined as the chief target of the laccase‐facilitated 

modification. Treatment of high‐kappa kraft pulps with laccase and 4‐hba resulted in increases in surface 

and bulk acid groups, increases in molecular weight of pulp surface material, and modest increases in 

paper strength.  



Further studies investigated the effects of employing laccase to facilitate the coupling of phenols with 

amine functionalities and quaternary‐amines possessing a cationic charge. Once again, laccase was 

shown to alter pulp fiber surface material by the coupling of these compounds with the pulp; however, 

these reactions had only minimal effects on paper strength properties.  



Finally, laccase was reacted with gallic acid, a water‐soluble phenol that reacts at a faster rate with 

laccase than 4‐hba. The reaction of laccase with gallic acid in the presence of high‐kappa pulp was 

shown to impart increases in dry and wet‐strength properties. The improved strength properties 

observed during laccase and gallic acid treatments were most likely due to a combination of decreasing 

the fiber contact angle with water and coupling of phenoxy radicals within the paper sheets. 



Related docs
Other docs by huanghengdong
EOL Share the Care PowerPoint
Views: 1  |  Downloads: 0
Quotes
Views: 0  |  Downloads: 0
IntentionsDatabase-Live
Views: 0  |  Downloads: 0
Team CYC
Views: 5  |  Downloads: 0
CommitteeCharter_1_
Views: 2  |  Downloads: 0
Mak ke a one o off donat tion
Views: 0  |  Downloads: 0
GBCMA_AR_2007_Page36_RCT_Increase_cover
Views: 0  |  Downloads: 0
By registering with docstoc.com you agree to our
privacy policy

You are almost ready to download!

You are almost ready to download!