Upon oxidation of fibers with lacca

Upon oxidation of fibers with laccase, Mw and Mn of the dioxane-soluble lignin increased 40 and 20%, respectively, giving only a minor change in polydispersity. Hot pressing of laccase treated fibers into fiberboards causes a substantial lignin polymerization, compared to pressing of untreated fibers. From the shoulder in the chromatogram in Fig. 3B, the Mw was increased about 70%, whereas Mn increased about 20%. The polydispersity increased from 11.7 to 16.2. For boards only, a small residue of the dioxane-extractable lignin from the enzyme- and control-treatments turned out to be insoluble in THF. The decreased solubility could be caused by a heat-induced polymerization of lignin, perhaps by cross-linking to carbohydrates.

The increased molecular mass of isolated surface lignin from the laccase treated boards strongly suggests that polymerization of lignin is part of the increased bonding, i.e. covalent bonding of the lignin is taking place. The question is whether lignin tightly associated to fibers is involved in the polymerization, or if the strength is gained solely from polymerization of loosely associated lignin. Since technical lignin is known to have significant improved adhesive properties when polymerized through a laccase/peroxidase catalyzed oxidation [1], obviously the polymerization of lignin loosely associated to fibers would be expected to have a similar effect. This may also be supported from the fact that equal levels of radicals are seen for 6 and 24 U, but the strength of boards treated with 24 U is higher. This could indicate that, e.g. precipitation of lignin on the fiber surfaces and thereby loosely associated lignin is partly responsible for the bonding effect.

Given that the dimensional properties of the boards using laccase as bonding catalyst can be improved to a level comparable to synthetic adhesives, the described process may be scaled up for full industrial application. The nature of laccase catalyzed bonding requires higher pressing temperatures and longer pressing times, two reasons why the concept may not be economically feasible as it is. However, the concept shows promise and possibilities in the use of oxidative enzymes for industrial bonding and modification of lignin.

4. Conclusion
Fiberboards bonded by laccase catalyzed oxidation can be made in a pilot-scale process simulating continuous full-scale industrial production. The strength properties of the enzyme bonded boards are comparable to boards bonded by a conventional UF-resin and wax, whereas the dimensional stability properties of the enzyme bonded boards are not at the same level. The latter cannot be improved using a wax as this inhibits the bonding effect of the enzyme. This is most likely caused by reduced fiber–fiber interactions caused by a wax coating of the fibers. In enzyme bonded boards a cross-linking of the lignin can be observed. It cannot be concluded if this cross-linking is forming covalent bonds between fibers or if the polymerized loosely associated lignin works as an adhesive.

Acknowledgements
This work was financed by the Danish Ministry of Environment, the grant committee for product development in the forestry and timber industries, and Novozymes A/S.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เมื่อมีการเกิดออกซิเดชันของเส้นใยกับ laccase, Mw และ Mn lignin dioxane ละลายเพิ่มขึ้น 40 และ 20% ตามลำดับ ให้การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยเท่านั้นใน polydispersity กดร้อนของเส้นใย laccase ถือว่าเป็น fiberboards ทำให้การ polymerization lignin พบ การกดของเส้นใยไม่ถูกรักษา จากไหล่ใน chromatogram ใน Fig. 3B, Mw มีเพิ่มขึ้นประมาณ 70% ในขณะที่ Mn เพิ่มขึ้นประมาณ 20% Polydispersity เพิ่มขึ้นจาก 11.7 16.2 สำหรับบอร์ดเท่านั้น สารตกค้างขนาดเล็กของ lignin dioxane extractable จากที่เอนไซม์ควบคุมรักษา และเปิดออกมาจะไม่ละลายน้ำใน THF ละลายลดลงอาจเกิดจาก polymerization ที่เกิดจากความร้อนของ lignin ที โดย cross-linking จะคาร์โบไฮเดรตมวลโมเลกุลเพิ่มขึ้นของผิว lignin แยกจากบอร์ด laccase ถือว่าแนะนำอย่างยิ่งว่า polymerization ของ lignin เป็นส่วนหนึ่งของงานเพิ่มขึ้น ติดยึด covalent เช่น lignin กำลังทำ คำถามคือ ว่า lignin สัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับเส้นใยมีส่วนร่วมในการ polymerization หรือความแข็งแรงเป็นได้แต่เพียงผู้เดียวจาก polymerization ของ lignin ซึ่งเกี่ยวข้อง เนื่องจากเทคนิค lignin เป็นที่รู้จักให้สำคัญปรับปรุงกาวคุณสมบัติเมื่อ polymerized ผ่านออกซิเดชันกระบวน laccase/peroxidase [1], ชัด polymerization ของ lignin ซึ่งเกี่ยวข้องกับเส้นใยจะสามารถคาดว่าจะมีผลคล้ายกัน นี้อาจยังได้รับการสนับสนุนจากความจริงที่ว่า ระดับเท่าของอนุมูลเห็น 6 และ 24 U แต่ความแข็งแรงของบอร์ดรับ 24 U สูง ซึ่งอาจบ่งชี้ว่า เช่นฝน lignin บนพื้นผิวของไฟเบอร์และ lignin ทำซึ่งเกี่ยวข้องเป็นบางส่วนชอบผลงานระบุว่าสามารถปรับปรุงคุณสมบัติของบอร์ดที่ใช้ laccase ยึดเศษมิติระดับเทียบเท่ากับกาวสังเคราะห์ อาจมีปรับกระบวนการอธิบายค่าสำหรับโปรแกรมประยุกต์อุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ ลักษณะของ laccase ยึดกระบวนต้องกดอุณหภูมิสูงขึ้น และกดอีกครั้ง ด้วยเหตุผลสองประการที่ทำไมแนวคิดอาจไม่เป็นไปได้ทางเศรษฐกิจซึ่งเป็น อย่างไรก็ตาม แนวคิดแสดงสัญญาและไปในการใช้เอนไซม์ oxidative สำหรับงานอุตสาหกรรมและการปรับเปลี่ยน lignin4. บทสรุปFiberboards ที่ถูกผูกมัด โดยการออกซิเดชันกระบวน laccase สามารถทำได้ในระดับนำร่องกระบวนการจำลองการผลิตอุตสาหกรรมอย่างเต็มรูปแบบอย่างต่อเนื่อง คุณสมบัติความแข็งแรงของบอร์ดเอนไซม์ที่ถูกผูกมัดจะเทียบได้กับบอร์ดที่ถูกผูกมัด ด้วยยาง UF และขี้ผึ้ง ทั่วไปในขณะที่คุณสมบัติในการคงรูปของบอร์ดเอนไซม์ที่ถูกผูกมัดไม่ได้อยู่ที่ระดับเดียวกัน หลังไม่สามารถปรับปรุงโดยใช้ขี้ผึ้งกับเป็นผลงานของเอนไซม์ยับยั้งนี้ อยู่มักเกิดจากการโต้ตอบลดลง – ใยที่เกิดจากขี้ผึ้งเคลือบผิวของเส้นใย ในเอนไซม์ถูกผูกมัดมี cross-linking lignin จะสังเกตได้จากบอร์ด มันไม่สามารถจะสรุป ถ้า cross-linking นี้ขึ้นรูปพันธบัตรโคเวเลนต์ระหว่างเส้นใย หรือ lignin ซึ่งสัมพันธ์ polymerized ทำเป็นกาวถาม-ตอบงานนี้ได้เงิน โดยเดนมาร์กกระทรวงสิ่งแวดล้อม คณะกรรมการเงินช่วยเหลือการพัฒนาป่าไม้ และอุตสาหกรรมไม้ และ Novozymes a/s

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เมื่อออกซิเดชันของเส้นใยที่มีแลคเคส, MW และแมงกานีสลิกนิน dioxane ละลายเพิ่มขึ้น 40 และ 20% ตามลำดับให้เพียงการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยใน polydispersity ร้อนกดของเส้นใยได้รับการรักษาแลคเคสเป็น fiberboards ทำให้เกิดพอลิเมอลิกนินอย่างมากเมื่อเทียบกับการกดของเส้นใยได้รับการรักษา จากไหล่ใน chromatogram ในรูป 3B, Mw เพิ่มขึ้นประมาณ 70% ในขณะที่ Mn เพิ่มขึ้นประมาณ 20% polydispersity เพิ่มขึ้น 11.7-16.2 สำหรับบอร์ดเท่านั้นที่เหลือเล็ก ๆ ของลิกนิน dioxane-สกัดจาก enzyme- และการควบคุมการรักษา-เปิดออกมาเป็นที่ไม่ละลายน้ำในบ่ายคล้อย สามารถในการละลายลดลงอาจจะเกิดจากความร้อนพอลิเมอที่เกิดขึ้นของลิกนินโดยอาจข้ามเชื่อมโยงไปยังคาร์โบไฮเดรต. มวลโมเลกุลที่เพิ่มขึ้นของลิกนินที่แยกได้จากพื้นผิวแลคเคสได้รับการรักษาอย่างมากแผงแสดงให้เห็นว่าพอลิเมอลิกนินเป็นส่วนหนึ่งของพันธะที่เพิ่มขึ้นคือ พันธะโควาเลนต์ของลิกนินที่เกิดขึ้น คำถามคือว่าลิกนินที่เกี่ยวข้องแน่นกับเส้นใยมีส่วนร่วมในพอลิเมอหรือถ้ามีความแข็งแรงจะได้รับ แต่เพียงผู้เดียวจากพอลิเมอลิกนินที่เกี่ยวข้องอย่างอิสระ ตั้งแต่เทคนิคลิกนินเป็นที่รู้จักกันอย่างมีนัยสำคัญที่จะมีคุณสมบัติที่ดีขึ้นเมื่อกาว polymerized ผ่านแลคเคส / peroxidase เร่งออกซิเดชัน [1] อย่างเห็นได้ชัดพอลิเมอลิกนินที่เกี่ยวข้องอย่างอิสระกับเส้นใยจะได้รับการคาดว่าจะมีผลที่คล้ายกัน นอกจากนี้ยังอาจได้รับการสนับสนุนจากข้อเท็จจริงที่ว่าในระดับที่เท่ากันของอนุมูลจะเห็นเป็นเวลา 6 และ 24 U แต่ความแข็งแรงของแผงรับการรักษาด้วย 24 U จะสูงกว่า ซึ่งอาจแสดงให้เห็นว่าฝนเช่นลิกนินบนพื้นผิวเส้นใยและลิกนินจึงเกี่ยวข้องอย่างหลวม ๆ ส่วนหนึ่งเป็นผู้รับผิดชอบสำหรับผลพันธะ. ระบุว่าคุณสมบัติมิติของบอร์ดที่ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแลคเคสพันธะสามารถปรับปรุงให้อยู่ในระดับที่เทียบเคียงกับกาวสังเคราะห์ กระบวนการที่อธิบายไว้อาจมีการปรับขึ้นเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ ธรรมชาติของพันธะเร่งแลคเคสเร่งด่วนต้องใช้อุณหภูมิสูงขึ้นและอีกต่อไปกดครั้งสองเหตุผลว่าทำไมแนวคิดอาจจะไม่เป็นไปได้ทางเศรษฐกิจอย่างที่มันเป็น อย่างไรก็ตามแนวคิดแสดงสัญญาและเป็นไปได้ในการใช้เอนไซม์ออกซิเดชันสำหรับพันธะอุตสาหกรรมและการเปลี่ยนแปลงของลิกนิน. 4 สรุปผูกมัด Fiberboards โดยออกซิเดชันแลคเคสเร่งสามารถทำในกระบวนการนักบินขนาดจำลองการผลิตภาคอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบต่อเนื่อง คุณสมบัติความแข็งแรงของเอนไซม์กระดานผูกมัดจะเปรียบกับบอร์ดผูกมัดโดยทั่วไป UF-เรซินและขี้ผึ้งในขณะที่คุณสมบัติของมิติความมั่นคงของเอนไซม์กระดานผูกมัดไม่ได้ในระดับเดียวกัน หลังไม่สามารถปรับปรุงการใช้ขี้ผึ้งเช่นนี้มีผลยับยั้งการยึดเกาะของเอนไซม์ ซึ่งมีสาเหตุส่วนใหญ่มีแนวโน้มลดลงจากการมีปฏิสัมพันธ์เส้นใยไฟเบอร์ที่เกิดจากการเคลือบขี้ผึ้งของเส้นใย ในกระดานผูกมัดเอนไซม์เชื่อมโยงข้ามของลิกนินสามารถสังเกตได้ มันไม่สามารถที่จะสรุปได้ว่านี้ข้ามการเชื่อมโยงจะสร้างพันธะโควาเลนต์ระหว่างเส้นใยหรือถ้า polymerized เกี่ยวข้องหลวมงานลิกนินเป็นกาว. กิตติกรรมประกาศงานนี้ได้รับทุนจากเดนมาร์กกระทรวงสิ่งแวดล้อม, คณะกรรมการทุนสำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ในป่าไม้และไม้ อุตสาหกรรมและ Novozymes A / S

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เมื่อการเกิดออกซิเดชันของเส้นใย - MW และแมงกานีสไดออกเซน , ของปริมาณลิกนินเพิ่มขึ้น 40 และ 20 ตามลำดับ ให้เพียงเล็กน้อยใน polydispersity . กดร้อน - รักษาเส้นใยใน fiberboards สาเหตุสารลิกนินมากเมื่อเทียบกับการกดของเส้นใยดิบ จากไหล่ในโครมาในรูปที่ 3B , MW เพิ่มขึ้นประมาณ 70 %ในขณะที่ Mn เพิ่มขึ้นประมาณ 20% การ polydispersity เพิ่มขึ้นจาก 11.7% ถึง 16.2 . สำหรับบอร์ดเท่านั้น ขนาดเล็ก ปริมาณลิกนิน ไดออกเซนที่เหลือจากเอนไซม์และการควบคุมการรักษากลับกลายเป็นไม่ละลายในเตตระไฮโดรฟูแรน . การละลายลดลงอาจเกิดจากความร้อนเกิดพอลิเมอไรเซชันของลิกนิน , บางทีอาจจะโดยโมเลกุลคาร์โบไฮเดรต .

มวลโมเลกุลเพิ่มขึ้นแยกลิกนินออกจากผิวหน้า - ดูแลบอร์ดขอแสดงให้เห็นว่าสารลิกนินเป็นส่วนหนึ่งของพันธะที่เพิ่มขึ้น ได้แก่ ไชยทัตของลิกนินเป็นสถานที่ถ่าย คำถามคือว่าลิกนินแน่นที่เกี่ยวข้องในเส้นใยพอลิเมอหรือถ้ากำลังจะได้รับ แต่เพียงผู้เดียวจากแบบหลวม ๆที่เกี่ยวข้องของลิกนิน ลิกนินเป็นเทคนิคที่รู้จักกันเนื่องจากมีความยึดติดโพลิเมอร์คุณสมบัติดีขึ้นเมื่อผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชัน / เอนไซม์แลคเคส [ 1 ] , เห็นได้ชัดว่าเกี่ยวข้องกับเส้นใยหลวม ๆแบบของลิกนินจะคาดว่าจะมีผลที่คล้ายกัน .นี้อาจได้รับการสนับสนุนจากความจริงที่ว่าระดับเท่ากัน อนุมูลอิสระจะเห็น 6 และ 24 U ได้ แต่ความแรงของบอร์ดได้รับ 24 U จะสูงกว่า นี้อาจบ่งชี้ว่า เช่น การตกตะกอนลิกนินในเส้นใยหลวมดังนั้นจึงมีพื้นผิวและมีส่วนรับผิดชอบเชื่อมผล

ระบุว่าคุณสมบัติมิติของบอร์ดที่ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา - เชื่อมสามารถปรับปรุงให้อยู่ในระดับใกล้เคียงกับกาวสังเคราะห์ อธิบายกระบวนการอาจปรับขึ้นสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมทั้งหมด ธรรมชาติของการใช้อุณหภูมิสูง - เร่งกดแล้วกดครั้งที่สองเหตุผลแนวคิดอาจจะความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ ตามที่มันเป็นอย่างไรก็ตาม แนวคิดแสดงสัญญาและความเป็นไปได้ในการใช้เอนไซม์อุตสาหกรรมและการเกิดพันธะของลิกนิน

4 . สรุป
fiberboards ผูกมัดโดยแลคเคสเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันสามารถผลิตในระดับนำร่องกระบวนการจำลองการผลิตอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบอย่างต่อเนื่องความแข็งแรง คุณสมบัติของเอนไซม์ถูกผูกมัดแผงเทียบได้กับบอร์ดถูกผูกมัดโดยเรซิน UF ธรรมดาและขี้ผึ้ง ในขณะที่มิติคุณสมบัติความเสถียรของเอนไซม์ถูกผูกมัดแผงไม่ได้อยู่ในระดับเดียวกัน หลังมีการปรับปรุงไม่สามารถใช้ขี้ผึ้งนี้ยับยั้งการผลของเอนไซม์นี้ส่วนใหญ่เกิดจากการลดลงของเส้นใย ( ไฟเบอร์จากขี้ผึ้งเคลือบผิวของเส้นใย เอนไซม์เป็นโมเลกุลของน้ำถูกผูกมัดแผงสามารถสังเกตได้ มันไม่สามารถสรุปถ้าการเชื่อมโยงนี้เป็นพันธบัตรโควาเลนต์ระหว่างเส้นใยโพลิเมอร์ หรือถ้าหลวมที่เป็นกาวลิกนินงาน

ขอบคุณ
.งานนี้ถูก financed โดยกระทรวงภาษาเดนมาร์ก สภาพแวดล้อม คณะกรรมการทุนพัฒนาผลิตภัณฑ์ในป่าไม้และอุตสาหกรรมยางพารา และกุ้ง A / S