酶在造紙中的應(yīng)用演示教學(xué).ppt

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1、酶在造紙中的應(yīng)用生物技術(shù)造紙工業(yè)是我國和世界經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，隨著國家經(jīng)濟(jì)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。目錄酶用于去皮1酶法除樹脂2酶法浸漬3木素的酶降解4酶在紙漿漂白中的應(yīng)用5酶在改善纖維性質(zhì)方面的作用6酶在廢水處理中的應(yīng)用7酶的優(yōu)勢8酶用于去皮在制漿造紙工藝中，備料是整個

2、工藝流程的第一步。高質(zhì)量的機(jī)械漿或化學(xué)漿需要完全去皮，因為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(jìn)行去皮，能耗下降80%。酶法除樹脂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(jī)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

3、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)省存放木材的空間和投資。酶法浸漬浸漬過程中，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。木素的酶降解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

4、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。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。酶在紙漿漂白中的應(yīng)用傳統(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(jī)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

5、系的很多問題，從而對環(huán)境和生態(tài)造成嚴(yán)重破壞。運用酶可以減少氯、氯化物和其他化學(xué)漂白劑的用量，大幅度降低廢液中有毒氯化有機(jī)物的含量，并提高制漿的白度，而且對原工藝過程幾乎很少改變，基本上無需或只需很少的投資。酶在改善纖維性質(zhì)方面的作用用木聚糖酶處理漂白后的制漿，然后用電子顯微鏡檢查，結(jié)果顯示纖維的外部發(fā)生細(xì)纖維化，纖維柔韌性增加表面纖維內(nèi)部也有細(xì)纖維化。研究還顯示木聚糖酶處理漂白后的制漿，纖維膨脹的保水值有相當(dāng)增加，打漿性能提高，打漿時間減少，能耗減少。于此同時紙漿強(qiáng)度性質(zhì)未變。用酶處理回收制漿能

6、增加游離度，在條件適宜的情況下，這樣處理沒有明顯的產(chǎn)出減少和纖維張璐強(qiáng)度性質(zhì)的不良改變。酶在廢水處理中的應(yīng)用由于環(huán)保要求日益嚴(yán)格，改變現(xiàn)有的漂白技術(shù)是必然趨勢，因為傳統(tǒng)的紙漿漂白廢水中含有氯化有機(jī)物，具有誘變活性致癌物。新開發(fā)的技術(shù)之一是采用生物處理結(jié)合含氧漂劑以代替氯基漂劑，即采用微生物和酶預(yù)漂白制漿以實現(xiàn)全無氯漂白紙漿的目的，此外，也可以采用生物處理氯基漂白廢水，可降低廢水中氯化有機(jī)物。酶的優(yōu)勢（1）不用和少用化學(xué)藥品，簡便、安全，如廢紙脫墨過程中無需加入燒堿、硅酸鈉、雙氧水、螯合劑等化學(xué)藥

7、品。（2）工藝簡單，許多生物技術(shù)在造紙工業(yè)中應(yīng)用，不需改動和添置設(shè)備，甚至可以簡化設(shè)備。（3）降低成本，提高性能，改善生產(chǎn)條件，經(jīng)生物脫墨的紙漿，濾水性好，泡沫少，有利紙張抄造，而且抗張強(qiáng)度、斷裂長均有提高，白度增加。（4）能耗低，紙漿得率高，用生物制漿，可大幅度降低能耗，提高紙漿得率。（5）對環(huán)境友好，生物酶本身無污染；另外化學(xué)品的用量的減少也減輕了企業(yè)對廢水處理的負(fù)荷。