生物技术在制浆造纸中应用与研究进展
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近年来, 新兴的生物技术, 主要包括基因工程、生物工程、发酵工程和酶工程。利用生
物技术, 可以通过生物遗传基因的重组,开发出新的优良品种和新的物种; 可以通过新陈
代谢作用, 生产出许多有用的新有机物质; 可以通过酶促反应, 大大改善许多现有生产工
艺的条件和效率。由于造纸工业的基本原料是生物体(植物) , 化学制浆方法基本上是对生
物体的化学反应过程, 它的环境污染物又主要是从生物体降解的有机物, 这是造纸工业可
以充分运用生物技术的重要依据。
生物技术在制浆造纸工艺上的应用在 20 世纪 90 年代发展较快。对环境保护及降低
能耗的日益关注,更促进了生物技术在制浆造纸工业上的应用。目前应用于制浆造纸工业
的生物技术主要有基因重组改良造纸原料、生物制浆、生物漂白、废纸生物脱墨、废液生物
处理、酶处理和改善浆料性能树脂生物控制等,有些研究成果已用于工业生产。
1 基因重组技术改良造纸原料
基因重组技术是将基因重新组合, 然后将基因转化或转移到细胞中进行复制和表达
的技术,是改良生物性状的有力手段。基因改良造纸原料的目的: 减少造纸原料中的木素含
量, 尽可能增加纤维素的含量,以提高造纸原料的利用率,缩短树木成材的年限。美国密歇
根工业大学姜立泉实验室经过 12 年的努力,终于发现一种通过基因改造的方法减少树木
木素含量的方法:使用一种称之为反义( antisense) 技术控制木素合成的基团 Pt4CL1, 令其
“
”
处于 抑制状态 ,其结果取得了转基因树木。该基因杨树比对照杨树的木素含量降低了
45%, 而纤维素含量增加了 15%, 并发现该树木生长快,树高比对照树高出 30% 。另外, 英
国的 Zencea 公司、比利时的 Elserive 科学公司以及法国的生物细胞研究中心都成功的利用
转基因工程研制出了更加适合制浆造纸的造纸原料。
2 生物制浆
制浆厂利用化学法制浆提高生产规模, 而且使原料的适应性大大提高。然而, 近年来
纯化学法制浆已暴露出的它的缺点:化学药品消耗量大、能耗高、设备投资高, 特别是制浆
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