学文网摘 要：近年来，随着能源的日益紧张，在纸浆造纸中利用生物技术已经成为最新的应用，纤维素酶、淀粉酶、木聚糖酶、半纤维素酶、脂肪酶等多种生物酶被广泛应用到造纸中，起到了很好的漂白、减少污染的作用。本文就主要讲述了生物技术在纸浆造纸中的应用情况以及未来发展前景。
关键词：生物技术 纸浆造纸 应用研究 发展前景
随着人们对生物技术的深入研究，其在纸浆造纸中的应用前景也更加诱人，而且生物技术中各种酶的应用，对生物漂白、减少污染发挥了至关重要的作用，同时，还改善了纸浆纤维的性能，提高了造纸技术。下面笔者就简单分析生物技术在纸浆造纸中的各种应用，旨在探讨生物技术在纸浆造纸中的作用。
一、生物技术在造纸原料中的应用
1.原木去皮
造纸的原料就是木材，而在以木材为原料的造纸中，第一道工序就是原木去皮，当前的原木去皮都是在去皮机中完成的，为了保证纸浆的白度，去皮机必须广泛的对其进行去皮，这在一定程度上也会导致原材料的损失，对纸浆造纸是非常不利的；而近年来，科学家发现生物中的酶能够有效的降解木材形成层，从而达到对原木去皮的功效，而且生物酶去皮，还能降低去皮机的能源损耗。
2.木材的防腐
化学防腐剂对人体是十分有害的，因此，近年来，我国的造纸工厂也正在减少化学防腐剂的应用，而是寻求新的木材防腐原料，经过研究发现，木材腐烂的主要原因就是其被细菌尤其褐腐菌分解，进而导致的木材腐烂，因此，想要防止木材的腐烂，我们必须寻求能阻止褐腐菌分解的生物酶，从而有效的控制褐腐菌的分解，达到木材防腐的效果。
二、生物技术在制浆中的应用
1.生物技术在化学制浆中的应用
传统的化学制浆就是利用硫酸盐法进行制浆，这种制浆方法只去除了原木中90%的木素，仍有10%木素留在原木中，这也导致化学制浆制出来的纸张比较暗黄、呈棕色等的主要原因。
根据传统化学制浆的这一弱点，我们在化学制浆中，利用微生物（真菌）或者生物酶对原材料进行处理，不仅能够提高原木的脱木素率，还能够有效减少化学用品的用量以及对原材料的损耗，从而更好的提高纸浆的质量。例如，利用生物中的白腐菌对造纸原材料进行处理，并应用硫酸盐法进行制浆，这样制出来的纸浆的白度、伸长率、耐破率都明显高于普通化学制浆的效果，且造纸时间能够缩短一半。
2.生物技术在机械制浆中的应用
由于机械制浆中各种机械的使用，大大提高了机械制浆的制浆效率，且机械制浆的污染较低、投资较少，与化学制浆相比，有着明显的优势，在近几十年来的制浆造纸中，应用的比较广泛。但是机械制浆也有很多缺点，例如，造出来的纸张强度差、制浆设备的能耗高等，且适用于机械制浆的木材较少，而通过研究发现，将生物技术应用到机械制浆中，能够有效改善机械制浆存在的缺点。
2.1生物制浆能够节约能源
减少机械制浆中的能源损耗，是最为关键的问题，而利用生物技术进行制浆，就能有效减少机械制浆的能源损耗，生物制浆，主要是利用真菌对原木进行处理，真菌中的白腐菌能够有效地对原木中的木素进行分解，能够最大化的分解木素，从而减少原木中的木素，有效提高纸浆的白度。但是，单纯的利用白腐菌处理还不能达到生物制浆的标准，因此，利用生物制浆法进行制浆，首先要先利用真菌对原木进行软处理，然后利用不同类型的白腐菌对木片进行脱木素处理，这样就能有效降低机械制浆对能源的损耗，而且大大提高了纸张的耐破率。
2.2生物制浆能够减少得率损失
利用机械制浆，尤其是热磨机械制浆时，在原木材料中总会释放出一些溶解性的胶体物质，利用生物乙酞脂酶对这些胶体物质进行处理，能够提高纸浆悬浮液中的干纤维量，也就减少了机械制浆中的得率损失，这种生物制浆法主要应用的是乙酞脂酶对TMP纤维的吸附作用。
2.3生物制浆能够有效控制原木中的可溶性物质
应用机械进行制浆，原木中的可溶性物质，如脂肪酸、甘油三酸酯、树脂等，难免会溶解在制纸工艺中，从而在纸张上留下污点，影响了纸张的质量。使用树脂较低的原木、在纸浆中添加明矾等，都能有效降低树脂对纸浆的污染，但是那样会减少原材料的种类，而且化学物质的添加也会在一定程度上影响纸张的质量。因此，利用生物技术控制原木中的树脂溶解是比较可行的方法，如，在磨浆之前，利用微生物处理原木木片或者在磨浆之后，利用生物酶（树脂酶）处理原木木片，都能有效降低原木中的树脂含量。
对于原木中的脂肪酸和甘油三酸酯，我们可以利用脂肪酶进行分解，从而减少原木中的脂肪酸、甘油三酸酯的含量，达到提高纸质、纸张白度的效果。
通过以上结果，可以看出，树脂酶和脂肪酶的应用，能够有效控制原木中的可溶性物质，减少其对纸张的污染，提高纸张的白度。
三、生物技术在纸浆漂白中的应用
对纸浆进行漂白，是造纸工艺中不可缺少的重要步骤，它主要是通过对制浆中残留的原木木素进行分解，使其能够彻底溶解，从而提高纸张的白度，传统的化学物质漂白剂对人体有非常大的危害，因此，近几年，我国造纸工艺已经在寻求利用生物酶进行纸浆的漂白，且取得了一系列的成果。
利用生物酶对纸浆进行漂白，采用的主要是半纤维素酶，它能够有效去除原木中的半纤维素以及木聚糖，使原木中的木聚糖和木素分离，能够提高后期漂白药剂的使用效果，能够有效减少化学漂白剂的应用，从而降低造纸工艺对环境的污染。生物酶在漂白中的作用表
四、生物技术在脱墨中的应用
利用生物技术进行纸浆的脱墨处理，主要是应用的纤维素酶和半纤维素酶，通过这两种生物酶的处理，纸浆的游离度得到了提高、短纤维减少、强度增加，有效地提高了纸浆的质量；除此之外，利用生物酶进行纸浆脱墨，减少了由于化学药品脱墨造成的环境污染。
五、生物技术在废水处理中的应用
生物技术在废水处理中的应用主要分为两种方法，生物处理方法以及微生物处理方法。生物技术处理纸浆废水，主要利用的是生物的分解作用，将废水中的有机污染物都降解为了无害稳定的物质，研究结果表明，利用生物技术进行废水处理后，废水中的COD去除率达到了94%，SS去除率达到了97%，BOD去除率达到了85%，与传统的废水处理方法相比，大大降低了废水中的有害物质，减少了对环境的污染。
六、结束语
生物技术在纸浆造纸中的应用，大大提高了纸浆的白度、韧性、耐破率等，为造纸工艺的发展带来了良好的机遇，同时，还提高了造纸工艺，改善了传统造纸中的污染、漂白问题。虽然当今的生物造纸技术在实际应用中还存在一定的问题，但随着我国对生物技术的不断深入研究，相信生物造纸技术一定能为我国的造纸工业做出巨大的贡献！参考文献[1]朱韵.生物技术在制浆造纸中的应用与研究进展[J].技术与市场,2009(16).[2]秦梦华，高培基.制浆造纸工业中的生物技术[J].中华纸业,2010(12).
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