江苏造纸

2008 年第 1 期

论

文

三种生物酶在制浆中的应用研究的综述

隋晓飞

陈嘉川

杨桂花

( 山东轻工业学院制浆造纸工程重点学科, 山东济南市, 250353)

摘

要

本文简述了三种生物酶在制浆工业上的应用研究, 包括生物制浆, 生物漂白, 纤维改性等方面。

关键词

酶

制浆

漂白

前言

随着制浆造纸工业的不断发展, 其工艺技

术得到了不断进步和提高。生物技术已经和工

业的发展进步融合在一起了, 生物酶在制浆造
纸行业中的应用, 已经非常广泛。特别是制浆
工艺, 越来越多的向高科技, 生物化的方向发
展, 给造纸工业注入了新的动力, 推动了其不断
迅猛发展。其中有三种生物酶技术已经普遍的

运用到制浆工艺中去, 下面简述了纤维素酶, 木
聚糖酶和漆酶的应用。

1 纤维素酶

1. 1 生物制浆

在 20 世纪 50 年代早期许多著名的专家和

学者已经开始对纤维素酶及其相关的领域进行

积极的探索研究。纤维素酶很早就被应用于制

浆工艺中, 主要是改善机械浆粗糙度和纸页
强度

[ 2]

。

机械制浆方法如 T M P RM P SGW 等制浆

技术在制浆工业中占有相当重要的地位, 因为
它们有较高得率, 较好的光学性能。然而, 这些
制浆方法也有缺点, 如它们生产的纸浆强度较
化学浆低, 通常只能使用木材纤维为原料, 机械
制浆过程, 例如盘磨机械浆和磨石磨木浆, 制成
的浆料含有大量的细小纤维、纤维束和纤维碎

片, 尽管这些机械浆纤维亦可以用来抄纸, 但还

是有很大的局限性, 同时机械浆的一个主要的
缺点就是高能耗等。为克服这些缺点, 在机械
制浆前加加化学预处理 CT M P 生产过程, 化学
预处理除去或改变一部分木素结构, 改善了纸
浆的强度, 但降低了纸浆的得率, 损害了纸浆的
光学特性, 废水的排放量和污染负荷增加。但
生物机械制浆技术结合了机械法制浆和化学机

械法制浆的优点, 克服了两者的缺点。生物机
械制浆除了可以增加纸浆的强度性能之外, 还
能显著降低机械磨浆时的能量消耗

[ 2]

。

在磨浆的过程中加入白腐菌能够节省大量

的能量并且能够改善纸页的各种性能。然而这

些令人鼓舞的实验结果并没有实现商业化。虽

然原木片不容易用生物酶来改性, 但是在盘磨
运转后加入生物酶能够起很好的作用, 在二段
磨之前加入纤维素酶对机械浆纤维粗糙度进行

改性, 用少量的纤维二糖水解酶对上述浆料进
行改性能够节省 20% 的能耗, 而内切葡萄糖酶

处理浆料只能降低很少的能耗, 同时导致

纤维素发生水解, 降低了浆料的质量, 几种纤维
素酶的混合酶液对降低能耗没有明显的效果。

当采用低强度的盘磨机时, 磨浆过程中加入纤
维素二糖水解酶-

可以节省的 30% ~ 40%

能耗; 在两段磨浆过程中, 采用纤维素二糖水解
酶-

也能够节省 10% ~ 15% 的能耗并且能

够提高纤维的紧度 5% 以及其他的纤维强度
性质

[ 2]

。

1. 2 纤维改性

纤维素酶和半纤维素酶已经广泛的用于改