傳統(tǒng)工業(yè)化學(xué)品消耗嚴(yán)重
造紙工業(yè)中的制漿工段是通過機(jī)械或化學(xué)方法破壞植物細(xì)胞壁,去除木質(zhì)纖維素原料中纏繞著纖維素的木質(zhì)素及半纖維素等,使纖維素得到分離和利用。因此,造紙制漿工段需要消耗大量能量和化學(xué)品,同時(shí)可能對纖維素產(chǎn)生損害。
以木材纖維為原料的制漿造紙工業(yè)為例,為了溶解除去木質(zhì)素和半纖維素,釋放纖維素,利用化學(xué)法制漿時(shí)需要在木屑蒸煮制漿過程中大量使用氫氧化鈉、硫化鈉、亞硫酸鈉等化學(xué)品;使用廢紙為原料的制漿和脫墨過程,則主要使用氫氧化鈉、硅酸鈉和表面活性劑等;在制漿漂白工段則主要使用含氯化合物、過氧化氫、臭氧等氧化劑。
為了改善造紙工藝及紙漿性能,造紙過程還使用各種化學(xué)助劑、增強(qiáng)劑、漿紗助劑及涂布膠黏劑等化學(xué)品,使得制漿造紙工業(yè)成為化學(xué)品使用及排放的主要輕工業(yè)之一。
酶制劑助力綠色發(fā)展
隨著工業(yè)生物技術(shù)的不斷發(fā)展,新的酶分子逐步被挖掘,高效的酶制劑發(fā)酵生產(chǎn)及應(yīng)用水平的不斷提升,如何提高酶制劑在制漿造紙工業(yè)的應(yīng)用效率、降低生產(chǎn)成本成為科學(xué)家與工業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。
近十年來,通過生物科學(xué)家與制漿造紙工程人員的協(xié)同,酶制劑應(yīng)用于制漿造紙,并在生物制漿中減少能耗及有害物質(zhì)的使用等方面取得顯著性成果。
生物制漿是指通過產(chǎn)酶微生物或酶制劑對木質(zhì)纖維的預(yù)處理,破壞木質(zhì)素或半纖維素的結(jié)構(gòu),促進(jìn)其在機(jī)械或化學(xué)制漿過程中的脫落速度,有利于纖維素的分離,同時(shí)達(dá)到減少能量和堿的消耗,縮短制漿時(shí)間,改善制漿質(zhì)量的目的。
例如,白腐菌就已被廣泛應(yīng)用于生物制漿的研究。白腐菌含有豐富的漆酶,可以有效分解木質(zhì)纖維中的木質(zhì)素,更重要的是白腐菌作為擔(dān)子菌綱絲狀真菌,在木材等原材料混合培養(yǎng)預(yù)處理中能穿透木質(zhì)原材料釋放胞外酶,促進(jìn)木質(zhì)素分解。