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造纸化学品・

生物技术在制浆造纸工业的应用和研究

孙　兵

　牛梅红

　于乐双

大连轻工业学院　

(116034)

汽巴精化

(

中国

)

有限公司　

(100016)

摘　要 　介绍了生物技术在机械制浆、

纸浆漂白、

漂液处理、

脱墨及树脂控制上的应用和研究 ,并提出现阶段

生物技术在这一领域应用中存在的一些问题

关键词 　生物技术　制浆造纸　漂白　脱墨　树脂控制

　　生物技术已渗透于制浆造纸工业的全过程 ,是微

生物学、

生物化学、

生态学等应用于制浆造纸工业的一

个新型边缘学科。近十几年的研究使传统生物技术得
到强化与创新 ,高新生物技术给制浆造纸工业展示了
美好的前景。本文就制浆造纸工业中实际应用的几项
技术作一介绍。

1 　生物机械制浆

制浆前用降解木素菌处理木片具有代表性 ,是以

磨浆前采用生物制剂消除木材中树脂为目的 ,控制制
浆和造纸过程中树脂问题。最近的研究结果表明 :采
用 Cerioporipsis Subvermispora 菌能降低木材中树脂含
量。用菌类处理后的机械浆 ,可降低纸浆中抽提物含
量 ,降低能耗和减轻对环境的污染 ,并可改善纸浆的漂
白性能和提高纸浆的强度性质。Behrendt C. J 等试验
了采用 Phlebiopsisgiganta 菌的生物机械制浆 ,导致木
材中抽提物的降解 ,降低磨浆能耗和提高纸页强度。
美国威斯康星大学科研人员试验了在化学机械制浆

(CTM P) 前 ,采用 Cerioporiopsis Subvermispora 菌或用

末端 1 ,4 -β- D - 木聚糖酶和 C. S 菌预处理蔗渣 ,也得
到同样的结论

[ 1 ]

。

2 　生物漂白纸浆

生物漂白的目的主要是节约化学漂剂的用量 ,提

高纸浆性能和减轻污染负荷 ,一般用来代替含氯漂白
的氯化段 ,与含氧漂剂组成新的漂白系统 ,如用于阔叶
木漂白的 O EnDP 程序 ,用于针叶木漂白的 O EnPDP
程序

[ 2 ]

。生物漂白所用的真菌基本上都是白腐菌

(Brown

2rotfungi) ,其中研究应用最多的是木聚糖酶

( Xylanases) 、

聚甘露糖酶 (Mannanases) 和木素酶 (Lig

ninases) 。1986 年 ,Viikari 等

[ 3 ]

人首先报道了木聚糖

收稿日期

:2003 - 03 - 25

酶对硫酸盐浆进行漂前预处理可以减少漂剂用量 ,并
能使漂后浆达到较高的白度 ,之后 ,该技术引起了广泛
的关注并逐步趋于完善。目前 ,欧洲和北美的多家大
型硫酸盐浆厂已经成功地应用了此技术。国内许多实
验室都在努力研究非木聚糖酶的漂白用酶 ,涉及的酶
类主要包括白腐酶 MnP ( manganese peroxidase) 、

漆酶

(Laccase) 和纤维二糖脱氢酶等。前三种酶已成为成

为近年来的研究热点

[ 4 ]

。

3 　生物处理漂白废水

传统的纸浆漂白废水中含有的氯化物具有诱变活

性致癌物 ,新开发的采用生物处理氯基漂白废水 ,可降
低氯化有机物。白腐菌是降解木素最有效的微生物 ,
能有效地降解高分子量氯化木素 , 如 Phanerchaete

Crysosporim 能降解纸浆漂白过程中产生的高分子量

和低分子量氯化木素及 COD ,使氯化木素降解成 CO

和氯 ,总的有机氯转化成无机氯被除去 ,它还能破坏颜
色和发色基团的结构 ,从而可降低废水色度

[ 1 ]

。Cver

sicolor Schizop hyllum Commune 和其它白腐菌可用于
处理制浆和造纸工业废水。用于处理废水的酶主要是
过氧化酶和漆酶 ,而漆酶用于废水脱色和消除污染物
是非常有效的。

4 　生物酶脱墨

近年来 ,随着二次纤维的回用 ,废纸脱墨技术已为

废纸回收再利用的关键。对于酶法脱墨机理的研究 ,
多数研究者认为主要是通过酶的生物催化作用 ,减少
微细纤维 ,使纤维表面光滑 ,有利于油墨粒子从纤维上
脱除。还有研究者认为生物酶能够有选择地作用于油
墨与纤维之间的交界面 ,促进纤维的润胀 ,使纤维和油
墨之间的连接减弱 ,再通过适当的机械处理 ,使油墨粒
子比较完全地从纤维表面脱离。用于废纸脱墨的酶主
要是纤维素酶。研究表明 ,利用纤维素酶和半纤维素

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生物技术在制浆造纸工业的应用和研究