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1、酶在制漿造紙中的應(yīng)用摘要:綜合論述酶在制漿造紙各個工序中的應(yīng)用,并將之與相應(yīng)的物理化學(xué)處理方法比較,說明酶的特殊優(yōu)勢及其發(fā)展前景。關(guān)鍵詞:制漿造紙酶造紙工業(yè)是我國和世界經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一,隨著國家經(jīng)濟的迅速發(fā)展,對紙的需求迅速增加。同時,隨著人們環(huán)保意識的提高,對于造紙工業(yè)中產(chǎn)生的污染問題也越來越重視。因此,需要我們發(fā)展更高效率、低能耗、低污染的制漿造紙技術(shù)。在眾多新興的技術(shù)中,酶在制漿造紙工業(yè)中的應(yīng)用具有很大的優(yōu)勢和潛力,擁有良好的發(fā)展前景。1酶在制漿過程中的應(yīng)用1.1酶用于去皮(毛)在制漿造紙工藝中,備料是整個工藝流程的第一步。高質(zhì)量的機械漿或化學(xué)漿需要完全去皮,因為
2、即使少量的樹皮殘留也會造成產(chǎn)品顏色變暗。去皮要消耗大量能量而且導(dǎo)致原材料損失。樹皮以及形成層中果膠含量比較高,還含有半纖維素。因此,果膠酶顯得特別重要。另外,木聚糖酶可能也有重要作用。運用能水解果膠的酶預(yù)處理后在進行去皮,能耗下降80%。但酶應(yīng)用在該工序中最大的問題在于酶對形成層的滲透困難。(毛[1])1.2酶法除樹脂(王)木片或紙漿中的樹脂含有脂肪酸、樹脂酸、甾醇、脂肪酸甘油脂、其他脂質(zhì)和蠟類等,可能造成樹脂粘附,導(dǎo)致停機與紙的質(zhì)量下降等問題。用不同的酯酶去除樹脂非常有效。不僅可以解決上述問題,還可以提高紙漿和紙的質(zhì)量、減少化學(xué)漂白劑的小號、減低廢水負(fù)荷以及節(jié)省存放木材的空
3、間和投資。這個方法已經(jīng)在商業(yè)上取得應(yīng)用。精選范本,供參考!樹脂障礙是由樹脂中的非極性成分,即甘油三酯造成的。在使用以松木為生產(chǎn)原料造紙時,樹脂障礙尤為嚴(yán)重。樹脂沉積在篩選機篩板、濃縮機下唇板、管道內(nèi)壁及漿池表面、毛毯和吸水箱中,也可沉積在漿池、篩板、網(wǎng)前箱、造紙網(wǎng)、伏輥、壓榨輥、烘缸、壓光輥上。這些沉積物降低脫水效率及紙頁勻度、強度,形成樹脂斑點和孔洞,造成產(chǎn)品質(zhì)量下降,引起紙幅斷頭,樹脂障礙嚴(yán)重的影響了生產(chǎn)。傳統(tǒng)控制樹脂障礙的方法是將大批原木放在儲木場老化和使用化學(xué)方法,用滑石粉、硫酸鋁、分散劑或表面活性劑、螯合劑等使樹脂或附著在纖維表面或穩(wěn)定分散在漿水系統(tǒng)中而除去,但大量
4、使用硫酸鋁,對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,滑石粉用量相對較多,容易磨損設(shè)備,造成紙張容易掉粉掉毛,都不能從根本上解決樹脂障礙問題。在漿料中加入樹脂酶,利用酶把甘油三酯水解成水溶性甘油和低粘性的脂肪酸,并用硫酸鋁對脂肪酸進行固定處理,從而抑制了樹脂的沉積,有效的控制了樹脂障礙。利用生物酶控制樹脂障礙,可大幅度提高新鮮木材的比例,減少儲木場面積,減少停機清洗次數(shù),改善設(shè)備運行狀態(tài),為高速紙機正常運行創(chuàng)造條件。1.3酶法浸漬(毛)在浸漬過程中,微生物產(chǎn)生的酶降解草木類(如亞麻、大麻等)植物中的鏈接物質(zhì),從纖維束中釋放出纖維。酶法浸漬比傳統(tǒng)方法快、易于控制并且難聞氣味少。果膠酶被認(rèn)為在該過程中起著
5、重要的作用。木聚糖酶、纖維素酶和半纖維素酶等多糖酶也可以參與該過程。對于森林資源貧乏的國家,酶法浸漬的研究應(yīng)用更具有意義。(毛【1】)1.4木素的酶降解(崔)天然的造紙原料有草類、木材、麻類、棉花等,這些原料主要由三部分組成即纖維素、半纖維素和木素。造紙廠的蒸煮過程就是用化學(xué)品溶出、脫出木素的過程。一般的化學(xué)法制漿,不但要用到各種化學(xué)藥品,而且成本高、能耗大。而用生物酶降解木素,方法簡單,對環(huán)境無污染。用于木素降解的酶,主要有漆酶、木素酶(木素過氧化物酶,錳過氧化物酶)。漆酶是一類含銅的酶外氧化酶,漆酶可以讓木素生物降解。木素降解酶分為木素過氧化物酶(Liganinperox
6、idase,Lips,EC,1.11.1.7)和錳過氧化物酶(Manganese--dependentperoxidase,MnPs.EC.1.11.1.7),它們能催化木素的降解。造紙原料,特別是木材經(jīng)過木素生物降解可以去除原料中的大部分木素。木素降解酶典型的模式有:木素過氧化物酶+錳過氧化物酶;錳過氧化物酶+漆酶型;木素過氧化物酶+漆酶型及其他酶型?;緳C理為:原料的木素經(jīng)過酶降解成低分子質(zhì)量木素,增加木素的溶出和被抽提的能力,從而實現(xiàn)木素與纖維素、半纖維素的分離。但這種降解過程比較費時,需要與化學(xué)或機械漿的過程結(jié)合才能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。(崔)1.5酶在紙漿漂白中的應(yīng)
7、用(毛)精選范本,供參考!傳統(tǒng)的化學(xué)漂白法師采用氯或氯化物對制漿漂白,含氯漂白的廢液含有很多有毒的氯化有機物(如三氯甲烷、各種氯代酚、二噁英等等),有致突變、致癌作用,能在生物體內(nèi)積累,造成生物體系的很多問題,從而對環(huán)境和生態(tài)造成嚴(yán)重破壞。含氯漂白車間產(chǎn)生的污染物是相當(dāng)嚴(yán)重和突出的。減少或消除污染物的制漿漂白技術(shù)有少氯漂白技術(shù)、無元素氯漂白技術(shù)(elementalchlorine-free,ECF)和全無氯漂白技術(shù)(totallychlorine-free,TCF),如氧脫木素技術(shù)、臭氧漂白技術(shù)、過氧化