酶在造纸中的应用

关于酶在造纸中的应用

造纸工业是我国和世界经济的重要支柱产业之一，随着国家经济的迅速发展，对纸的需求迅速增加。同时，随着人们环保意识的提高，对于造纸工业中产生的污染问题也越来越重视。因此，需要我们发展更高效率、低能耗、低污染的制浆造纸技术。在众多新兴的技术中，酶在制浆造纸工业中的应用具有很大的优势和潜力，拥有良好的发展前景。第2页,共12页，2024年2月25日，星期天目录酶用于去皮1酶法除树脂2酶法浸渍3木素的酶降解4酶在纸浆漂白中的应用5酶在改善纤维性质方面的作用6酶在废水处理中的应用7酶的优势8第3页,共12页，2024年2月25日，星期天酶用于去皮

在制浆造纸工艺中，备料是整个工艺流程的第一步。高质量的机械浆或化学浆需要完全去皮，因为即使少量的树皮残留也会造成产品颜色变暗。去皮要消耗大量能量而且导致原材料损失。树皮以及形成层中果胶含量比较高，还含有半纤维素。因此，果胶酶显得特别重要。另外，木聚糖酶可能也有重要作用。运用能水解果胶的酶预处理后在进行去皮，能耗下降80%。第4页,共12页，2024年2月25日，星期天酶法除树脂

木片或纸浆中的树脂含有脂肪酸、树脂酸、甾醇、脂肪酸甘油脂、其他脂质和蜡类等，可能造成树脂粘附，导致停机与纸的质量下降等问题。用不同的酯酶去除树脂非常有效。不仅可以解决上述问题，还可以提高纸浆和纸的质量、减少化学漂白剂的小号、减低废水负荷以及节省存放木材的空间和投资。第5页,共12页，2024年2月25日，星期天酶法浸渍

浸渍过程中，微生物产生的酶降解草木类（如亚麻、大麻等）植物中的链接物质，从纤维束中释放出纤维。酶法浸渍比传统方法快、易于控制并且难闻气味少。果胶酶被认为在该过程中起着重要的作用。木聚糖酶、纤维素酶和半纤维素酶等多糖酶也可以参与该过程。对于森林资源贫乏的国家，酶法浸渍的研究应用更具有意义。第6页,共12页，2024年2月25日，星期天木素的酶降解

天然的造纸原料有草类、木材、麻类、棉花等，这些原料主要由三部分组成即纤维素、半纤维素和木素。造纸厂的蒸煮过程就是用化学品溶出、脱出木素的过程。一般的化学法制浆，不但要用到各种化学药品，而且成本高、能耗大。而用生物酶降解木素，方法简单，对环境无污染。用于木素降解的酶，主要有漆酶、木素酶。漆酶是一类含铜的酶外氧化酶，漆酶可以让木素生物降解。木素降解酶能催化木素的降解。

造纸原料，特别是木材经过木素生物降解可以去除原料中的大部分木素。第7页,共12页，2024年2月25日，星期天酶在纸浆漂白中的应用

传统的化学漂白法师采用氯或氯化物对制浆漂白，含氯漂白的废液含有很多有毒的氯化有机物（如三氯甲烷、各种氯代酚、二噁英等等），有致突变、致癌作用，能在生物体内积累，造成生物体系的很多问题，从而对环境和生态造成严重破坏。

运用酶可以减少氯、氯化物和其他化学漂白剂的用量，大幅度降低废液中有毒氯化有机物的含量，并提高制浆的白度，而且对原工艺过程几乎很少改变，基本上无需或只需很少的投资。第8页,共12页，2024年2月25日，星期天酶在改善纤维性质方面的作用

用木聚糖酶处理漂白后的制浆，然后用电子显微镜检查，结果显示纤维的外部发生细纤维化，纤维柔韧性增加表面纤维内部也有细纤维化。研究还显示木聚糖酶处理漂白后的制浆，纤维膨胀的保水值有相当增加，打浆性能提高，打浆时间减少，能耗减少。于此同时纸浆强度性质未变。用酶处理回收制浆能增加游离度，在条件适宜的情况下，这样处理没有明显的产出减少和纤维张璐强度性质的不良改变。第9页,共12页，2024年2月25日，星期天酶在废水处理中的应用

由于环保要求日益严格，改变现有的漂白技术是必然趋势，因为传统的纸浆漂白废水中含有氯化有机物，具有诱变活性致癌物。新开发的技术之一是采用生物处理结合含氧漂剂以代替氯基漂剂，即采用微生物和酶预漂白制浆以实现全无氯漂白纸浆的目的，此外，也可以采用生物处理氯基漂白废水，可降低废水中氯化有机物。第10页,共12页，2024年2月25日，星期天酶的优势（1）不用和少用化学药品，简便、安全，如废纸脱墨过程中无需加入烧碱、硅酸钠、双氧水、螯合剂等化学药品。

（2）工艺简单，许多生物技术在造纸工业中应用，不需改动和添置设备，甚至可以简化设备。

（3）降低成本，提高性能，改善生产条件，经生物脱墨的纸浆，滤水性好，泡沫少，有利纸张抄造，而且抗张强度、断裂长均有提高，白度增加。

（4）能耗低，纸浆得率高，用生物制浆，可大幅度降低能耗，提高纸浆得率。

（5）对环境友好，生物酶本身无污染；另外化学品