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生物酶在制浆造纸过程中的应用及研究进展摘要：科技在迅猛发展，社会在不断进步，基于生物酶的专一性、高效性和环境友好性，生物技术在制浆造纸工业已有一些成熟应用，并取得了良好的经济和环境生态效益。
本文介绍了纤维素酶、半纤维素酶、木素降解酶、果胶酶等生物酶在生物制浆、生物漂白、酶促磨浆/打浆、酶法脱墨、纤维酶法改性、生物法树脂障碍控制、生物法处理制浆废水等制浆造纸各单元中的应用和研究进展。
关键词：生物酶；生物制浆；酶法脱墨；生物漂白引言近年来，生态恶化，能源短缺，人们对环保的要求越来越高，传统的造纸工业由于能源消耗大，污染严重，一直饱受垢病。
生物技术以其节约能源，环境友好等特点受到造纸工作者的关注，目前生物技术已应用到制浆造纸工业的全过程，如备料、制浆、纤维性能改善、树脂障碍控制、漂白、二次纤维的脱墨、废水处理及污泥生物堆肥等。
酶是生物体中活细胞产生的一种具有催化作用的物质，能加快化学反应的速率，并使反应以一定的顺序转换。
因此，酶是一种生物催化剂。
酶的作用与一般催化剂的作用是相同的，但由于酶的化学本质是蛋白质，原来是在生物体内产生，并且在生物体内部使用的，故还有其特点。
首先，酶能在温和的反应条件下发挥作用，酶是一种生物催化剂，主要由蛋白质组成，所以酶不能耐高温、高压及能引起蛋白质凝固、变性的各种环境条件。
一般来说，酶的催化反应条件温和，即在常温、常压，近于中性的环境下进行。
其次，酶催化反应具有高效性，酶的催化效率远比无机催化剂高，一般可比无机催化剂高１０５～１０１３倍，即用少量的酶就可催化大量的底物。
酶的存在降低反应所需的活化能，并能增加底物与酶分子间的碰撞频率，因此才使酶催化反应能高速有效地进行。
此外，酶催化作用具有专一性，酶催化反应时，对底物有严格的选择性，即某一种酶只能催化某一种或某一类物质（底物）进行一定的化学反应，生成相应的产物。
生物体内含有多种酶类，它们各有分工，催化不同的生化反应，才使复杂的代谢过程有规律地进行。
论文与综述生物酶在本色卫生纸打浆中的作用李军生(辽宁省国家新型原材料基地建设工程中心,辽宁沈阳１１００３２)[摘㊀要]㊀通过在本色针叶木浆中加添生物酶,在本色卫生纸打浆试验中观察木浆纤维变化,及打浆过程和抄纸物理指标的对比,讨论了生物酶在本色卫生纸打浆中的作用.[关键词]㊀生物酶;本色木浆;柔软度收稿日期:２０２０－０５－２９㊀㊀当前,本色卫生纸越来越受到市场的欢迎,然而很少有利用本色木浆生产卫生纸的.众所周知,本色木浆含较多半纤维素和木素,纤维强度高,纤维长,较难打浆,打浆时间长,电耗较高,成纸的柔软度及蓬松度较差.生物酶被应用于造纸领域很长时间了,但其对本色木浆尤其在生产卫生纸过程中的作用研究还不多,本文针对本色木浆性能特点,对利用生物酶来降低本色木浆打浆强度,改善本色木浆的打浆质量进行了研究.生物酶对纸浆打浆的作用是基于对纸浆中纤维的改性,其主要作用方式:一是通过改性纤维细胞的纤维素,降解细胞壁,有助于细胞壁的剥离,促使纤维的分丝帚化;二是通过对纤维初生壁和次生壁外层的破坏,促使次生壁内壁帚化和纤维润胀;三是通过对纤维表面进行改性和对纤维末端进行分化,使纤维表面和末端的羟基和羧基增多.通过生物酶处理后,可以使纤维内部疏松,纤维变软变粗,更易于吸水润胀,同时使光滑的纤维表层产生很多分枝,使得打浆过程更加容易.１㊀实验１．１㊀纤维原料本色硫酸盐针叶木浆(国产扎兰屯精制浆).１．２㊀化学药品生物酶T Ｇ９０(国产),国产柔软剂S S Ｇ５(国产),分散剂P E O (进口).１．３㊀主要实验设备P F I 磨,瑞典L &W 有限公司;疏解器Ø６ᵡˑ７ ５ᵡ,日本东洋精机株式会社;纸页成型器Ø１５８m m ,日本东洋精机株式会社;电子显微镜B A ２１０T ,麦克奥迪实业集团有限公司.１．４㊀试验方法将本色针叶木浆经生物酶处理,然后通过P F I磨磨浆,在相同磨浆条件下通过测得纸浆打浆度指标,来体现生物酶对纤维的作用,同时利用显微镜观察纤维形态的改变,来体现生物酶在本色针叶木浆中的作用.生物酶处理条件,温度３０ħ,pH６．５,时间９０m i n .P F I 磨打浆条件,浆料浓度５％,打浆间隙０．２mm ,转数１５０００.２㊀结果与讨论２．１㊀浆料打浆度的变化经P F I 磨打浆,测得纸浆的打浆度如图１所示.图１㊀生物酶加入量对打浆度的影响５ 生物酶在本色卫生纸打浆中的作用㊀㊀通过图１可以看到,本色针叶木浆在相同温度,相同的时间下,经过不同加入量的生物酶处理后,测得打浆度不同,其变化曲线如图１.随着生物酶加入量的增加,测得纸浆的打浆度提高了,也可以理解为要达到相同的打浆度,P F I 磨转数会随着生物酶加入量的增加而降低.就是说,打浆变得容易了.生物酶的加入量在小于４０g/t 浆时,打浆度提高曲线变化不是很明显,当加入量在４０g /t 浆到８０g /t 浆之间时,打浆度提高曲线斜率变大,纸浆打浆度提高显著,打浆度由原来的３１ʎS R 提高到３６ʎS R ,提高了近２０％.酶的加入量超过８０g /t 浆以后,打浆度曲线变平缓.２．２㊀纤维形态比较为了比较经过生物酶处理的纤维与空白样品纤维的形态变化,在电子显微镜下观察纤维形态.纤维处理条件:生物酶加入量８０g /t 浆,温度３０ħ,pH ６．５,时间９０m i n 纤维形态如图２~图６.图２㊀１００倍显微镜下观察纤维形态(未经生物酶处理)图３㊀１００倍显微镜下观察纤维形态(未经生物酶处理)图４㊀４００倍显微镜下观察纤维形态(未经生物酶处理)图５㊀１００倍显微镜下观察纤维形态(经生物酶处理)图６㊀４００倍显微镜下观察纤维形态(经生物酶处理)㊀㊀在１００倍显微镜下观察纤维形态,如图２㊁图３㊁图５.其中图２㊁图３是没有添加生物酶处理,直接浸泡的纤维形态,图５是添加生物酶处理９０m i n 后的纤维形态,通过对比图２与图５可以看到,同样浸泡一段时间后,两者的纤维形态有了差别.有生物酶参与的纤维壁腔有了松动,纤维表面有很多分枝.再扩大到４００倍观察纤维,如图４㊁图６,会发现纤维管腔增大,纤维壁变厚,边际不很清晰,腔壁与管腔的间隙扩大.生物酶降解了细胞壁中的部分纤维素和半纤维素,促使细胞壁结构松弛,降低纤维的内聚力,纤维表层产生很多分枝.证明了生物酶能够使本色针叶６ ㊀２０２０年㊀第４期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀«黑㊀龙㊀江㊀造㊀纸»㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀木浆纤维变得疏松㊁柔软,进而对打浆生产有积极的作用.３㊀生产使用３．１㊀车间打浆工艺浆料:本色针叶木浆(国产精制浆),本色阔叶木浆(进口).生物酶:８０g /t 浆;柔软剂S S Ｇ５:２．５ɢ;分散剂:１．５ɢ.打浆工艺条件:本色针叶木浆打浆度３６ʎS R ,本色阔叶木浆,疏解.生物酶用温水溶解成５ɢ的工作液,缓慢倒入到碎浆机中,与浆板一同疏解后抽磨前池中,循环反应１．０~１．５h 后即可进行磨浆.柔软剂S S Ｇ５在６０ħ水中搅拌溶解,稀释至１ ０ɢ,与分散剂在配浆池中加入.纸机:１５７５mm 纸机,车速５５~６０m /m i n ,刮刀厚度３．０mm ,刮刀与烘缸的夹角２ʎ.刮刀刃角８５ʎ.抄纸定量１２~１３g/m ２,抄纸车速９０m /m i n .流程图如图７.图７㊀工艺流程图３．２㊀打浆生产过程监控表１㊀本色卫生纸生物酶添加前后打浆电流测试数据项目打浆浓度/％１＃磨浆机电流/A ２＃磨浆机电流/A 吨浆打浆耗电量/k W 添加生物酶３．５１２５１６０２９０未添加生物酶３．５１５０１８０３２０㊀㊀通过表１可以看出:在加入生物酶以后,磨浆电流降低了１３．６％,耗电量降了９．５％,虽然磨浆电流和功率下降,但磨浆后的打浆度有了２ʎS R 的小幅提高,湿重降低了１．７g ,这充分说明在加入生物酶以后纤维更加易于磨浆,在磨浆质量提高的情况下,节约了磨浆的能耗,电能节省了大约３０k W /t 浆.同时,在同样定量和品种㊁相同直径下的纸卷重量均有减轻,降幅都在５k g 以上.说明使用T Ｇ９０生物酶后,增加了纤维的吸水润胀,使单根纤维变粗,使成纸柔软蓬松,所以在相同直径下,减轻了成纸纸卷的重量.４㊀结论㊀㊀在打浆过程中添加生物酶,可以渗透进入纤维内部,使纤维内部疏松,从而使纤维易于吸水润胀并软化.也可以直接作用于纤维的表层,使光滑的纤维表层产生很多分枝,同样条件下,打浆变得容易,打浆时间缩短.由于纤维表面分枝增多,增加纤维与纤维之间的点联结,细小纤维重新组合在这些细纤维化后的纤维上,同时增加了垂直纸面的细小纤维,提高纸的柔软度㊁厚度等物理指标.因此,添加生物酶使本色针叶木浆打浆变得容易,降低了打浆强度,缩短了打浆时间,还改善了本色卫生纸的柔软度和厚度.[参㊀考㊀文㊀献][１]㊀李曜,雷艳萍．生物酶在木浆生活用纸中的应用[J ]．中国西部科技,２０１０,９(３５):１２Ｇ１３,３４．７ 生物酶在本色卫生纸打浆中的作用。
生物酶技术在制浆造纸工业应用的最新进展1.漂白过程中的生物酶技术应用漂白对于提高纸张质量至关重要，然而传统漂白过程中使用的化学药剂带来了环境和安全隐患。
而利用生物酶技术进行漂白可以减少或者替代化学药剂的使用。
最新的研究表明，木聚糖酶、半纤维素酶、脂肪酶等可以用于替代或辅助漂白过程中的化学药剂，能够提高漂白效果、降低漂白时间和温度，并且减少毒性物质的排放。
2.酶增强纸浆制备技术生物酶可以改变纸浆物料的结构，提高纸张的强度、光泽和打印性能。
通过使用纤维酶解酶、酸性半纤维素酶和木聚糖酶等生物酶，在纸浆制备过程中可以减少纤维的破坏，改善纸浆的流变性能。
此外，酶增强纸浆制备技术还可以减少纸浆织构中的粘结物质，减少纸张的起皱和伸展性能。
3.生物酶技术在回收纸浆中的应用纸浆的回收对于减少对天然资源的消耗和环境保护具有重要意义。
然而，由于纸张在使用过程中添加了化学药剂、墨水和其他杂质，回收纸浆通常需要经过多个环节的处理，包括去墨、除杂、漂白等。
生物酶技术在回收纸浆中的应用可以有效地去除墨水和其他杂质，提高回收纸浆的质量和可利用率。
最新研究表明，利用特定的酶类可以降低回收纸浆的颜色、颗粒度和纤维破坏程度，提高回收纸浆的漂白效果和纸张质量。
4.生物酶技术在纸张性能改进中的应用生物酶技术还可以改善纸张的性能，如增强纸张的柔韧性、润湿性和抗菌性能等。
最新的研究表明，利用脂肪酶和木聚糖酶等生物酶可以改变纤维表面的化学性质，从而提高纸张的润湿性能和抗菌性能。
另外，利用纤维酶解酶可以改善纸张的柔韧性和抗撕裂性能。
总之，生物酶技术在制浆造纸工业中的应用已经取得了显著的进展。
尽管还存在一些挑战，如酶的稳定性、成本和大规模应用等问题，但是随着技术的不断发展和成熟，相信生物酶技术将会在制浆造纸工业中发挥更重要的作用。
酶在纸质和纸张上的应用自从20世纪80年代发展了酶在纸张和造纸功能上的应用，木聚糖酶辅助漂白的发现使酶首次被大规模的介绍。
大多数生物技术应用程序提出了纸浆造纸工业是基于使用酶。
酶的特异性使他们成为独一无二的工具来有针对性的修改纸张和造纸过程的特殊成分并且他们的催化性质使他们只需小剂量就可以高效率。
酶的应用程序一般被认为是无害。
在制浆和造纸过程中酶使用的限制性在于这些酶的大小和属性，以及这些催化剂相对高昂的代价。
在制浆和造纸过程中的许多步骤使酶制剂的发展达到了拥有适合pH值和温度范围的目的。
今天（2006 年），酶在制浆造纸工业中的最重要的商业应用是漂白、废纸脱墨、通过水解物或增强排水改善纸机的运行性能，以及特殊产品纤维改性。
在纸浆和造纸工业的主要过程中酶的应用程序，即制浆，漂白，造纸，已在过去20年中被深入研究和发展。
但是酶在工业过程的实施阶段已经不像20世纪90年代期望的一样了。
然而，木聚糖酶辅助漂白是目前（2006）在造纸工业的主要生物技术的应用，从实验室到工业应用发展的非常迅速。
这是主要因为酶阶段的执行不需要任何重大更改的过程，也因为高效益的酶制剂在工业规模的应用开发非常迅速。
成功引入酶进入纸浆和造纸工艺显然需要至少以下元素：1明确经济效益应该从酶阶段获得的，2应保持或改进，质量和纤维材料的加工3在这个过程中的运行性能没有不必要的变化应该发生，4一个合适的酶制剂应该以一个合理的价格进行大规模的实验之后，大量生产投入工业的使用。
由于木质材料中含有复杂的化学成分，在改善纸浆和造纸过程中可以利用一些不同的酶（表36）。
作为有效的和特异的催化酶可用于在任何有适当条件的阶段。
苛刻的工艺条件，例如主要是或高或低的PH值和较高的温度，集中使用酶用于一些流程中使反应过程能够不那么极端。
为了克服pH和温度的限制，所以，正在开发新的嗜热性和嗜碱性的酶。
淀粉酶在造纸中的应用
淀粉酶在造纸中有着广泛的应用，主要涉及纸张表面施胶和淀粉糊的制备。
淀粉酶可以改善纸张的品质，增加纸张的白度和不透明度，使纸张更加光滑和细腻。
在表面施胶过程中，淀粉酶能够将淀粉水解成可溶性糖，然后通过脱水作用将其转化为薄膜状物质，覆盖在纸张表面，增加纸张的防水性和抗油性。
同时，淀粉酶还可以改善纸张的抗张强度和耐破度等物理性能，提高纸张的使用寿命。
此外，淀粉酶还可以用于淀粉糊的制备。
在制浆过程中，淀粉糊是一种重要的粘合剂，用于将纸张纤维粘合在一起。
淀粉酶可以将淀粉水解成可溶性糖，增加淀粉糊的粘度和稳定性，提高纸张的强度和耐破度。
总之，淀粉酶在造纸中具有广泛的应用，可以提高纸张的品质和使用寿命，同时也可以降低生产成本和环境污染。
随着环保意识的不断提高和技术的不断进步，淀粉酶在造纸中的应用将会更加广泛和重要。
漆酶在制浆造纸工业中的应用漆酶在制浆造纸工业中的应用漆酶(Laccase)是一种多基因聚合蛋白，具有发光、氧化、转化和修复等多项功能，常被用于制浆造纸、纤维素转化、木材防腐、代谢工程、环境污染修复等方面。
特别是近年来，漆酶在制浆造纸工业中的应用日益受到重视。
漆酶在制浆造纸工业中主要用于去除漂白剂和污染物，从而达到净化浆料和节省能源的效果。
漆酶作为一种生物酶技术，可以实现对漂白剂和污染物的高效降解，减少对浆料的污染，改善浆料的质量，提高造纸企业的生产效率。
漆酶主要分为三类：单形的漆酶、多形的漆酶和双形的漆酶。
单形的漆酶可以用于去除水中的氟化物和有机污染物，如氯代烃、芳烃、醇类、醛类等。
它具有极强的氧化性，可以在低温条件下有效地去除这些污染物，从而减少对浆料的污染。
多形的漆酶也可以用来去除水中的氟化物和有机污染物，但它的氧化性比单形的漆酶要弱得多，所以通常不被用于降解污染物。
双形的漆酶具有极强的氧化性，可以有效降解水中的氟化物和有机污染物，从而有效地净化浆料。
此外，漆酶还能够改善造纸浆料的纤维抗拉强度，从而提高造纸企业的生产效率。
漆酶能够分解浆料中的纤维素聚合物，使纤维素更易于被洗涤和润湿，从而提高纤维素的抗拉强度。
此外，漆酶还能够改善浆料的纤维素形态，使得浆料的抗拉强度大大提高，从而提高造纸企业的生产效率。
另外，漆酶还可以用于降低空气中的有毒污染物，从而减少空气污染。
漆酶具有高效氧化作用，可以有效降低空气中的污染物，从而降低空气污染程度。
总之，漆酶在制浆造纸工业中的应用已经成为当今社会发展的必要条件。
漆酶不仅可以有效降低浆料和空气中的污染物，而且还可以改善浆料的质量和提高造纸企业的生产效率。
因此，漆酶将在制浆造纸工业中发挥重要作用，这将有助于实现可持续发展。
酶在制浆造纸中的应用酶在制浆造纸中的应用漂白促进用木聚糖酶来促进硫酸盐浆ECF和TCF漂白，能够节约漂剂和/或提高浆料漂后白度。
纤维改性和脱墨淀粉酶和纤维素酶用于纤维改性和脱墨，能够促进油墨脱除、提高脱墨浆白度；改善滤水性及提高卫生纸的柔软度。
木素改性/废水处理漆酶用于木素改性和废水处理，可提高含机械浆浆料的湿强度和降低废水色度及BOD/COD值。
过氧化氢控制过氧化氢酶可监控和优化漂白中过氧化氢的用量。
漂白结束后，加入过氧化氢酶可降解残余过氧化氢。
树脂障碍控制用机械浆造纸过程中，脂肪酶用于树脂障碍控制可提高纸张强度，减少纸病，缩短停机时间并减少纸毯及辊子的清洗次数，从而改善纸品质量并提高生产经济效益。
淀粉改性淀粉酶使得纸厂可在现场对原淀粉进行改性用于表面涂布施胶，较直接购买商品变性淀粉，这样更为经济实用。
漂白促进经酶处理后，浆中可被洗出的木质素量增多，而且使残余的木质素也更易被漂剂脱除。
木聚糖酶能改善产品性能和工艺。
浆厂使用木聚糖酶助漂的主要优点在于：·节约无元素氯ECF和全无氯TCF漂白中的漂剂和/或提高浆料漂后白度·提高漂白能力不足的纸厂的产能·降低废水中可吸附卤化物AOX含量当漂白化学品用量不变时，用Pulpzyme HC对浆料进行处理可降低浆料卡伯值并提高其白度。
当保持同样的白度值时，Pulpzyme HC 预处理可节约漂白化学品用量。
此外，使用Pulpzyme HC对硫酸盐浆助漂，不需在设备上进行大额投资，也不必大规模改动工艺。
树脂障碍控制-- Resinase?脂肪酶可解决树脂障碍问题。
使用脂肪酶可避免由树脂障碍所引发的问题，如：停机损失、损纸和产品质量问题。
使用脂肪酶控制树脂的益处主要有以下两类：改善纸页质量·提高成纸强度·减少纸病提高生产经济效益和灵活度·减少纸幅断头引起的停机时间·减少纸毯和辊子的清洗次数·增加未经陈化的木材用量，提高成浆白度，使木材库存管理更容易·提高成纸强度，从而降低新闻纸厂的原料成本用于控制树脂的脂肪酶Resinase?，可大幅减轻由树脂引起的问题。
微生物酶造纸工业论文微生物酶造纸工业论文１、微生物酶运用于制浆１．１漆酶在制浆中的应用造纸厂的蒸煮制浆过程就是用化学药品溶出、脱除木素的过程，一般的化学制浆，不但成本高、能耗大，而且对环境污染也较为严重。
而使用由白腐菌生产的漆酶将原料的木素降解成低分子木素，增加了木素的溶出和被抽提的能力，从而实现木素与纤维素、半纤维素的分离。
用漆酶和介体ＨＢＴ在蒸煮前对麦草进行预处理，可降低纸浆的Ｋａｐｐａ值，提高纸浆的白度和强度。
Ｊｕｊｏｐ的研究表明，在２０％～９０％，ｐＨ值２～１０条件下用漆酶进行预处理，可以对原料中的木素进行改性，磨浆能耗明显降低，每吨浆能耗由１３００ｋＷｈ降至８５０ｋＷｈ，节省动力约３０％，且机械浆的物理性能得到改善，纸浆质量达到化学热磨机械浆的水平。
１．２纤维素酶在制浆中的应用在机械制浆前加化学预处理，除去或改变一部分木素结构，可以改善纸浆的强度，但降低了纸浆的得率，损害了纸浆的光学特性，废水的排放量和污染负荷也相应增加，而经由木霉所产出的纤维素和半纤维素酶处理则结合了机械法制浆和化学机械法制浆的优点，克服其缺点，除了可以增加纸浆的.强度性能之外，还能显著降低机械磨浆时的能量消耗。
２、微生物酶用于纸浆漂白传统的含氯漂白产生大量有毒和强致癌性物质对环境和人类造成极大危害，已逐渐被无氯漂白所取代，而以某些真菌产生的漆酶不仅能氧化非酚结构，而且能使硫酸盐浆脱木素和脱甲氧基。
佐治亚大学的研究者发现一株漆酶产菌———朱红密孔菌（Ｐｙｃｎｏｐｏｒｕｓｃｉｎｎａｂａｒｌｎｕｓ），以产生自己的氧化还原中介物３－羟基邻氨基苯甲酸（３－ｈｙｄｒｏｘｙａｎｔｈｒａｎｉｌｉｃａｃｉｄ，３－ＨＡＡ）。
漆酶加３－ＨＡＡ系统不仅能氧化非酚模式化合物，而且能降解合成的木素。
通过筛选或诱变培育出假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｚｎｏｎａｓｓｐ．）Ｇ６－２，枯草杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐ．）Ａ－３０等木聚糖酶高产菌株进行了分离纯化的酶学研究，其所产木聚糖酶运用于生物漂白技术，其结果表明木聚糖酶在多种浆种的不同漂白工艺中都有明显的助漂作用。
纸浆造纸过程中酶的应用班级：林化09-2姓名：张立波学号：090524207任课教师：邓立红纸浆造纸过程中酶的应用摘要制浆造纸工程作为轻工业行业中的传统行业，有着悠久的历史和成熟的工艺及设备。
但任何一个行业都不是孤立的。
生物工程的快速发展给纸浆造纸行业也带来了新鲜的血液。
本文尽量的总结生物工程，特别是酶工程对纸浆造纸的应用。
关键词：制浆造纸酶工程漂白一.纸浆造纸工程简介我国的造纸术源远流长，是公元105年（东汉和帝元兴元年）蔡伦发明的，迄今已有1900多年的历史。
我国造纸术的发明，奠定了世界造纸工程技术史的基础，推动了人类文明的快速发展。
在我国古代造纸术中有“水碓、春臼、荡帘入料、竹帘捞纸、覆帘压纸、透火焙干”等工序。
这些看似简单的工艺和相关技术却蕴函着深邃的科学道理。
而现代造纸术工艺的核心内涵，在传承和发展了古代造纸工艺精髓的同时，无论是从工艺过程和装备水平都发生了巨大的发展和进步，实现了化学、力学、机械、电子、材料、生物、环境等多学科的交叉融合，集成了现代科学与工程学的综合优势。
造纸术包括制浆与造纸两个过程。
制浆即将木材（或其它纤维原料）离解成纤维性物质的任何生产过程，它基本上是有系统地断裂木材结构内部结合键的一种手段。
这项任务可借机械的、加热的、化学的、或上述综合的方法加以完成。
按分离纤维能耗的逐渐增加和对化学作用依赖程度逐渐减少分，现代制浆工艺大致有：化学、半化学、半机械和机械法制浆。
典型的制浆方法具体分类如下：（1）机械法制浆：木段磨石磨木法、木片RMP、TMP法。
（2）化学机械法制浆：化学磨石磨木法、冷碱法、CTMP法。
（3）半化学法制浆：NSSC法、高得率亚硫酸盐法、高得率硫酸盐法。
（4）化学法制浆：硫酸盐法、烧碱与蒽醌烧碱法、酸性亚硫酸盐与亚硫酸氢盐法。
以上制浆方法虽然不相同，但不管是哪一种制浆工艺，都包括：备料—蒸煮—洗涤—筛选—净化—漂白这几个过程。
造纸术的另一个过程—造纸，即从打浆到成纸的一系列过程，具体包括：打浆、脱水、压榨、烘干、压光、卷曲等工序。
在抄纸配料过程中，为了影响或增强特定的纸页性能，或未其它所需目的服务，常使用大量的化学药品，包括功能性助剂（如施胶剂、矾土、矿物质填料、淀粉、染料等）和控制性助剂（如滤水助剂、消泡剂、助留剂、树脂分散剂、杀菌剂、和腐蚀抑制剂等）。
二.生物工程及酶简介1.生物工程简介所谓生物工程，应用生命科学及工程学的原理，借助生物体作为反应器或用生物的成分作工具以提供产品来为社会服务的生物技术。
包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程等。
生物工程，是20世纪70年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科，90年代诞生了基于系统论的生物工程，即系统生物工程的概念所谓生物工程，一般认为是以生物学（特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学）的理论和技术为基础，结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术，充分运用分子生物学的最新成就，自觉地操纵遗传物质，定向地改造生物或其功能，短期内创造出具有超远缘性状的新物种，再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养，以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。
生物工程包括五大工程，即遗传工程(基因工程)、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反应器工程。
在这五大领域中，前两者作用是将常规菌(或动植物细胞株)作为特定遗传物质受体，使它们获得外来基因，成为能表达超远缘性状的新物种——“工程菌”或“工程细胞株”。
后三者的作用则是这一有巨大潜在价值的新物种创造良好的生长与繁殖条件，进行大规模的培养，以充分发挥其内在潜力，为人们提供巨大的经济效益和社会效益。
2.酶工程简介酶（enzyme），早期是指in yeast 在酵母中的意思，指由生物体内活细胞产生的一种生物催化剂。
大多数由蛋白质组成（少数为RNA）。
能在机体中十分温和的条件下，高效率地催化各种生物化学反应，促进生物体的新陈代谢。
生命活动中的消化、吸收、呼吸、运动和生殖都是酶促反应过程。
酶是细胞赖以生存的基础。
细胞新陈代谢包括的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。
1．高效性：酶的催化效率比无机催化剂更高，使得反应速率更快；2．专一性：一种酶只能催化一种或一类底物，如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽；3．多样性：酶的种类很多，大约有4000多种；4．温和性：是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。
5．活性可调节性：包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等。
6.有些酶的催化性与辅因子有关。
7.易变性，由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏。
酶工程就是将酶或者微生物细胞，动植物细胞，细胞器等在一定的生物反应装置中，利用酶所具有的生物催化功能，借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。
它包括酶制剂的制备，酶的固定化，酶的修饰与改造及酶反应器等方面内容。
酶工程的应用，主要集中于食品工业，轻工业以及医药工业中。
三.纸浆造纸工程中酶的应用1.制浆过程中的酶应用经过木素生物降解的原料，结合化学、机械制浆和其他生物酶再进一步分离出纤维原料的过程叫生物制浆。
不同的原料会用到不同的生物酶。
如韧皮纤维会有果胶质，可选用果胶酶分解果胶质，释放出纤维素。
用于分解果胶质的果胶酶主要有果胶解聚酶和果胶酯酶两大类。
而草浆和木浆均含有较多的木素，可以通过木素降解酶与化学制浆、机械制浆相结合的方式来制浆。
生物硫酸盐制浆和生物亚硫酸盐制浆就是将造纸原料先进行生物处理再进行硫酸盐制浆和亚硫酸盐制浆的方法，是生物法与传统的硫酸盐制浆和亚硫酸盐制浆和方法的结合。
生物机械制浆也是如此。
生物制浆的基本生产工艺：木片→酶或菌处理30天→化学或机械制浆。
生物化学浆和生物机械浆与传统的制浆比较，能耗低，环境压力轻，耗碱量大幅下降，据报道可以降40%，制浆得率提高，残碱降低，强度性能好，已有一些工厂开始工业化生产，但由于缺乏提供稳定的商业酶的厂家，使这一有良好发展前景的技术的应用受到限制。
2.漂白过程的酶应用生物漂白就是利用微生物或其产生的酶与纸浆中的某些成分作用，改善和提高纸浆白度的过程。
纸浆生物漂白用酶主要有两类：半纤维素酶和木素降解酶。
半纤维素酶包括聚木糖酶和聚甘露糖酶；木素降解酶主要有木素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶。
也有直接用白腐菌（white rot fungus）漂白纸浆的。
生物漂白的目的主要是不用或少用化学漂白剂来改善纸浆的性能和减少漂白的污染。
大量的研究结果表明，不管是阔叶木浆还是针叶木浆，是硫酸盐浆还是亚硫酸盐浆，不论是与传统的CED或D/CEDED漂白流程配合，还是与一些含氧漂白剂如臭氧、过氧化氢、过氧酸配合，利用半纤维素酶预处理助漂都能改善纸浆的可漂性，减少后续漂白剂的用量。
另外还可以增加漂白纸浆的产量，降低漂白废水中的AOX的含量。
半纤维素酶对纸浆的辅助漂白应用很成功，但半纤维素酶不能直接降解浆中的残余木素，而微生物（白腐菌）可以直接与浆中的残余木素作用而达到脱木素和漂白纸浆的效果。
木素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶能直接氧化和降解纸浆中的残余木素，降低纸浆卡伯值，提高白度而用于纸浆的生物漂白。
纸浆的生物漂白已从实验室发展到工业化生产，芬兰、西班牙及新西兰已有造纸厂使用生物漂白替代化学漂白工艺。
不同的原料有不同的工艺过程：(1)松木生物硫酸盐制浆：松木→酶处理（聚甘露糖酶和聚木糖酶100 ~ 500 nkat/g) →DoED漂白或QPPP漂白；桉木生物亚硫酸盐制浆：桉木→聚木糖酶处理OD1EoD2P漂白；(2)草类纸浆的半纤维素酶漂白：麦草→酶处理（聚木糖酶3~6 IU/g浆，pH值4.5~5.5，50℃100 min，浆质量分数为8% ) →次氯酸盐漂白；芦苇→酶处理（聚木精酶0.2 mL/kg浆，pH值6~7，浆质量分数为10%，50℃90 min) →XAPDTNPA 漂白。
纸浆的漂白工段是造纸工业主要污染源之一，特别是采用氯漂所产生废水含有的有机氯化物具有剧毒、致癌、致突变的作用，因此借鉴国外成功的经验在我国大力发展生物漂白工艺具有广阔的前景。
3.废水处理过程的酶应用自然界中有大量的微生物依靠有机物生存，它们能将有机物转化为对环境无害的无机物和简单的有机物。
制浆造纸污染物主要是有机物，是木质纤维氧化降解产物，可作为微生物的碳源、氮源和潜在能源。
利用微生物降解和转化有机物的能力，人为地创造适合于微生物生存、繁殖的条件和环境，使特定种类的微生物大量繁殖，提高其降解和转化有机物的效率，从而达到适应处理大容量制浆造纸废水的能力，是生物技术处理废水的主要内容。
当然还可利用一些特异性植物如水生植物、陆生植物对废水进行处理，但植物处理的效率相对较低，占地面积大，所以，微生物是废水处理的主要种类。
纸浆造纸废水的生物处理，就是利用环境存在的好氧生物和厌氧生物处理废水的过程，相应地分为好氧生物处理和厌氧生物处理。
这两种方法废水生物处理的过程中，会用到许多细菌、真菌、藻类、原生物等微生物和许多生物酶类。
生物处理废水的方法还有氧化塘法、表面曝气法、生物转盘法、厌氧消化法等。
4.其他过程中的酶应用（1）废纸脱墨过程中的酶应用废纸的再生利用已成为解决造纸行业原料短缺的重要途径。
废纸再生的关键是必须有效地去除各类印刷在纸上的油墨，用化学方法脱墨白度低、滤水性差、适应性差、化学药品使用量大、环境负荷大。
而生物脱墨可以解决上述的一系列问题，不同的废纸可选用不同生物酶，可以用一种酶，也可以用几种酶。
对废旧新闻纸，可选用纤维素酶脱墨，也可用纤维素酶和聚木糖酶脱墨；其作用机理为剪切纤维素表面的细小纤维，改变纤维分子的侧链结构，剥离表面油墨。
所用的酶有酸性酶、中性酶和碱性酶。
一般的工艺过程为：碎浆→酶脱墨→酶失活→浮选。
酶脱墨的工艺参数为：pH值5.0，酶用量1.0IU/g（绝干浆),50℃×30 min,酶失活100℃×50min，不同的研究人员工艺略有不同。
与化学脱墨法相比，废报纸酶脱墨疏解时间短、耗能少、脱墨浆易于漂白、纸浆白度高。
现在发行的报纸有许多版面是彩色胶印的，特别是广告版面。
这些彩色胶印报纸的油墨中含有大量的颜料填充剂、干燥剂等成分，印刷密度高，用常规的化学法脱墨难以达到理想的脱墨效果和成浆质量，并对环境造成较为严重的污染，而用纤维素酶和淀粉酶的混合酶液对形色印刷废报纸进行脱墨处理，得到理想的脱墨效果。
其脱墨工艺流程为：ONP(彩色胶印废报纸）→碎浆→酶处理（30min 50℃，浆质量分数为6%，pH值为7.5) →浮选。
也有直接用白腐菌直接脱墨的。
对混合办公废纸，特别是非接触印刷的办公废纸，包括静电复印纸和激光打印纸、照相打印纸，常用淀粉作为表面施胶剂或湿部添加剂。
