生物漂白技术的发展及应用前景.pdfVIP

言古呈} 生物漂白技术的发展及应用月U录- 李宗任陈小泉刘焕彬 (华南理工大学制浆造纸国家重点实验室，广东，广州，510640) 摘要： 随着可持续发展战略的实施和对环境生态方面更高的要求，生物漂白技术具有广 阔的应用前景。该文综述了生物技术的发展情况、生物漂白机理、各种生物酶及 白腐菌在漂白中的应用和生物漂白在造纸工业中的应用现状及前景。 关键词：生物技术生物漂白酶应用 太慢，而且还会产生纤维素降解现象。随着研 1前言 究的深入，现今认为生物漂白是利用微生物分 泌的木素降解酶酶系，在木聚糖酶的协lJJ作用 随着制浆造纸工业的快速发展和生活水平 下，分解纸浆中的残余木素，并使之降解溶出 的提高，人们对造纸工业的环境污染问题越来越 的过程。现在，生物漂白的主要作用是提高纸 关注，如何减少制浆造纸工业的污染成为研究热 浆的可漂性，降低纸浆漂白过程的用氯量，从 点。传统使用氯漂白一直被认为是纸浆漂白最 而降低漂白过程的污染程度。 。 经济有效的漂白方法，但人们发现含氯漂剂在漂 1986年芬兰的Viikari等首次报道了用木聚 白过程中会产生二嗯英。二嚼英是一种强致癌 糖酶处理未漂KP浆可增强其可漂性，这一报道激 的混合物质，其组成成分中最毒的一种化合物的 发了人们对这方面的研究兴趣，1989年芬兰率先 毒性高于氰化钾的1．7倍。为了减小纸浆漂白对 进行了木聚糖酶漂白KP浆的工业化试验，随后北 环境的污染和人类健康的危害，国际上已经展开 欧和北美地区的一些制浆厂开始采用这一技术， 了代替含氯漂白的研究，纸浆的无元素氯漂白和 到1994年在加拿大有75万t浆采用了木聚糖酶漂 全无氯漂白成为必然的趋势，而生物漂白技术是 白，现今世界上应用木聚糖酶漂白的厂家已有数 一种绿色环保型漂白方法，符合当前无氯漂白的 十家。目前，北欧和北美地区的许多制浆造纸工 发展趋势，得到了快速发展，具有广阔的应用和 厂将这一生物技术应用于漂白硫酸盐浆的工业 开发前景。本文主要论述了生物漂白机理、各 化生产，智利制浆厂在蓝桉和亮蓝桉木硫酸盐 种酶的在漂白中的应用以及生物漂白的应用前 制浆漂白过程中，采用商品木聚糖酶预处理未漂 景。 白的桉木硫酸盐纸浆，并结合无元素氯漂白顺序 DEopD结果节省二氧化氯12％一40％，而对漂白 2生物漂白 浆强度没有影响，白度达$1190％ISO。【1’21 2．2生物漂白原理 2．1生物漂白概述及发展历程 生物酶促漂白技术，主要是利用半纤维素酶 生物漂白最早指降解木素的微生物(主要 部分酶解纤维细胞中的半纤维素，使木素更容易 是白腐菌)，分解纸浆中的残余木素，使之降 与漂剂反应而溶出，从而提高漂后浆的白度，减少 解溶出，达到提高纸浆白度的目的。但是利用 漂剂的用量。半纤维素酶有助于硫酸盐纸浆的 微生物直接直接处理未漂纸浆，脱木素的速度 漂白，可以实现经济的生物技术应用于纸浆的漂 一36一 上海造纸第39卷第4a 万方数据 白，其基本原理是根据半纤维素酶能引起纸浆中 漂白剂的用量，结果降低了漂白废液中有机卤化 碳水化合物结构的改性而提高脱木素作用。这 物、二嗯英等的浓度，纸浆的强度性质不变或有 种酶能使纸浆中部分半纤维素解聚，促进漂白化 所提高，使浆料更易于精磨。浆料是碱性很强、 学药品从纸浆中除去残留木素。 温度较高的体系，所以用作生物漂白剂的木聚糖 生物漂白过程就是利用微生物或者其分泌 酶，最好