纸浆造纸过程中酶的应用
摘 要:制浆造纸工程作为轻工业行业中的传统行业,有着悠久的历史和成熟的工艺及
设备。但任何一个行业都不是孤立的。生物工程的快速发展给纸浆造纸行业也带来了新鲜
的血液。本文尽量的总结生物工程,特别是酶工程对纸浆造纸的应用。
关键词:
制浆造纸 酶工程 漂白
一.纸浆造纸工程简介
我国的造纸术源远流长,是公元 105 年(东汉和帝元兴元年)蔡伦发明的,迄今已
有 1900 多年的历史。我国造纸术的发明,奠定了世界造纸工程技术史的基础,推动了人
“
类文明的快速发展。在我国古代造纸术中有 水碓、春臼、荡帘入料、竹帘捞纸、覆帘压纸、透
”
火焙干 等工序。这些看似简单的工艺和相关技术却蕴函着深邃的科学道理。而现代造纸术
工艺的核心内涵,在传承和发展了古代造纸工艺精髓的同时,无论是从工艺过程和装备
水平都发生了巨大的发展和进步,实现了化学、力学、机械、电子、材料、生物、环境等多学
科的交叉融合,集成了现代科学与工程学的综合优势。
造纸术包括制浆与造纸两个过程。制浆即将木材(或其它纤维原料)离解成纤维性
物质的任何生产过程,它基本上是有系统地断裂木材结构内部结合键的一种手段。这项任
务可借机械的、加热的、化学的、或上述综合的方法加以完成。按分离纤维能耗的逐渐增加
和对化学作用依赖程度逐渐减少分,现代制浆工艺大致有:化学、半化学、半机械和机械
法制浆。典型的制浆方法具体分类如下:
(1)机械法制浆:木段磨石磨木法、木片 RMP、TMP 法。
(2)化学机械法制浆:化学磨石磨木法、冷碱法、CTMP 法。
(3)半化学法制浆:NSSC 法、高得率亚硫酸盐法、高得率硫酸盐法。
(4)化学法制浆:硫酸盐法、烧碱与蒽醌烧碱法、酸性亚硫酸盐与亚硫酸氢盐法。
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以上制浆方法虽然不相同,但不管是哪一种制浆工艺,都包括:备料 蒸煮 洗涤
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筛选 净化 漂白这几个过程。造纸术的另一个过程 造纸,即从打浆到成纸的一系列
过程,具体包括:打浆、脱水、压榨、烘干、压光、卷曲等工序。在抄纸配料过程中,为了影
响或增强特定的纸页性能,或未其它所需目的服务,常使用大量的化学药品,包括功能
性助剂(如施胶剂、矾土、矿物质填料、淀粉、染料等)和控制性助剂(如滤水助剂、消泡剂、
助留剂、树脂分散剂、杀菌剂、和腐蚀抑制剂等)。
二.生物工程及酶简介
1.生物工程简介
所谓生物工程,应用生命科学及工程学的原理,借助生物体作为反应器或用生物的
成分作工具以提供产品来为社会服务的生物技术。包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶
工程等。
生物工程,是 20 世纪 70 年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科,90 年代诞
生了基于系统论的生物工程,即
§的概念所谓生物工程,一般认为是以生物
学(特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学)的理论和技术为基础,结合化
工、机械、电子计算机等现代工程技术,充分运用分子生物学的最新成就,自觉地操纵遗
传物质,定向地改造生物或其功能,短期内创造出具有超 远缘性状的新物种,再通过合
“
” “
”
适的生物反应器对这类 工程菌 或 工程细胞株 进行大规模的培养,以生产大量有用代
谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。
生物工程包括五大工程,即
§。在这五大领域中,前两者作用是将常规菌