酶在造纸中的应用
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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。
酶技术在轻工业中的应用随着生物技术的不断发展,酶技术在各个领域的应用越来越广泛。
其中,轻工业作为国民经济的重要支柱产业,对酶技术的需求也在不断增加。
本文将介绍酶技术在轻工业中的应用现状、前景、具体案例以及优势和不足之处,以期为相关领域的发展提供参考。
酶技术与轻工业概述酶技术简介酶是一种具有生物催化功能的蛋白质,可以在特定条件下加速化学反应的进行。
酶技术就是利用酶的特性,通过合理的工艺流程,将底物转化为产品的方法。
轻工业概述轻工业是指不断向消费领域转移的工业产品的生产和制造,包括日常生活用品、文化用品、耐用消费品等。
轻工业的发展对于国家经济的增长和社会进步具有重要意义。
酶技术在轻工业中的应用领域纺织工业在纺织工业中,酶技术可用于纺织物的生物整理,提高织物的柔软度和抗皱性。
同时,也可用于染料和印染废水的处理,降低环境污染。
造纸工业在造纸工业中,酶技术可用于改进纸张的质量和生产效率。
例如,利用木聚糖酶处理纸浆,可以提高纸张的强度和防水性。
食品工业在食品工业中,酶技术可用于生产功能性食品、饮料和调味品等。
例如,利用酶技术生产的高果糖浆,具有更高的甜度和更低的热量。
酶技术在轻工业应用中的具体案例纺织工业:利用蛋白酶对纺织物进行生物整理,可以显著提高织物的亲肤性和抗皱性,同时降低对环境的污染。
造纸工业:木聚糖酶在造纸工业中的应用可以提高纸张的强度和防水性,从而提高纸张的质量和生产效率。
食品工业:利用酶技术生产的高果糖浆具有更高的甜度和更低的热量,可以作为功能性食品和饮料的甜味剂。
酶技术在轻工业中的优势和不足之处(1)高效性:酶具有极高的催化效率,可以在常温常压下进行催化反应,节约能源。
(2)专一性:酶只能催化一种或一类底物进行反应,这种专一性使得酶在生产过程中具有更强的针对性,提高产品质量和效率。
(3)环保性:酶促反应不产生污染环境的副产物,有助于实现绿色生产。
不足之处(1)稳定性:酶的活性受环境影响较大,如温度、pH值和金属离子等,这降低了其在工业生产中的稳定性。
甘露聚糖酶和木聚糖酶在纸浆漂白中的应用引言:纸浆漂白是造纸工业中非常重要的一个环节,其目的是去除纸浆中的杂质和色素,提高纸张的白度和质量。
传统的漂白方法使用化学药剂,但由于其对环境的污染和危害,近年来研究人员开始探索更环保的替代方法。
其中,利用酶类来进行纸浆漂白成为了一种热门的研究方向。
本文将重点介绍甘露聚糖酶和木聚糖酶在纸浆漂白中的应用。
一、甘露聚糖酶在纸浆漂白中的应用甘露聚糖酶是一种能够降解甘露聚糖的酶类。
甘露聚糖是一种存在于植物细胞壁中的多糖,其结构复杂且难以降解。
在传统的纸浆漂白过程中,甘露聚糖会成为一个难以去除的障碍物,影响纸张的质量。
而甘露聚糖酶能够有效降解甘露聚糖,将其转化为易于去除的溶解性产物,从而提高纸浆的漂白效果。
具体来说,甘露聚糖酶通过切断甘露聚糖分子中的键,将其降解为较低聚合度的甘露寡糖。
这些甘露寡糖在漂白过程中具有良好的溶解性,可以随着溶液被去除,从而使纸浆中的甘露聚糖含量降低,提高纸浆的漂白效果。
此外,甘露聚糖酶还能够降解纸浆中的其他难降解物质,如木质素,进一步提高纸张的白度和质量。
二、木聚糖酶在纸浆漂白中的应用木聚糖酶是一种能够降解木聚糖的酶类。
木聚糖是存在于植物细胞壁中的主要成分,具有较高的结晶度和难以降解的特点。
在纸浆漂白过程中,木聚糖会成为一个难以去除的障碍物,影响纸张的白度和质量。
而木聚糖酶能够有效降解木聚糖,将其转化为易于去除的溶解性产物,从而提高纸浆的漂白效果。
具体来说,木聚糖酶通过切断木聚糖分子中的键,将其降解为较低聚合度的木聚糖寡糖。
这些木聚糖寡糖在漂白过程中具有良好的溶解性,可以随着溶液被去除,从而使纸浆中的木聚糖含量降低,提高纸浆的漂白效果。
此外,木聚糖酶还能够降解纸浆中的其他难降解物质,如半纤维素,进一步提高纸张的白度和质量。
三、甘露聚糖酶和木聚糖酶在纸浆漂白中的优势相比传统的化学漂白方法,甘露聚糖酶和木聚糖酶在纸浆漂白中具有以下优势:1. 环保性:甘露聚糖酶和木聚糖酶是天然产物,具有较好的生物降解性,不会对环境造成污染。
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。
生物技术与节能减排——酶在造纸工业中的应用卢剑清(北京理工大学生命学院, 北京 100081)摘要 本文综述了酶在造纸工业中的应用,分别从酶法制浆、酶法脱墨、酶法漂白和废水处理四个方面说明了酶在其中起到的关键作用。
在酶法制浆中,说明了漆酶、纤维素酶和半纤维素酶的作用;在酶法脱墨中,说明了纤维素酶和脂肪酶的作用;在酶法漂白中,说明了漆酶和半纤维素酶的作用;在废水处理中,说明了漆酶的作用。
关键词 酶;造纸工业;酶法制浆;酶法脱墨;酶法漂白纸是中国四大发明之一,东汉时期的蔡伦用树皮、破布、麻头、渔网等为原料,造出了“蔡侯纸”,在以后的几千年时间里,中国的造纸一直停留在手工制造阶段,直到1891年,在西方技术的传播下才开始了机器造纸工业。
但是现代造纸工业的发展也给环境带来了很大的危害,目前我国制浆造纸工业污水排放量约占全国污水排放总量的10~12%,居第三位;排放污水中化学耗氧量约占全国排放总量的40~45%,居第一位[1]。
造纸工业已成为我国污染环境的主要行业之一,而我国的纸品需求仍在以每年10%的速度递增,预计到2012年,纸产量将达1亿吨以上,所以降低造纸工业的污染十分紧迫,随着现代生物技术的发展,将生物技术用于造纸工业中以降低污染就成为了十分有意义的事情了。
1 造纸工业的污染现状1.1 制浆过程中的污染化学法制浆的污染可分成蒸煮废液(即黑液)和中段废水两大部分。
黑液是整个造纸生产过程中污染最为严重的废水。
化学浆的得率一般在45%左右,其余的在蒸煮过程中溶解于黑液中;同时,每吨纸浆在蒸煮时需加入250~450kg 的化学药品,因此生产1吨化学浆所产生的黑液中含有1.5吨固形物。
蒸煮以后经过洗涤才能分离蒸煮废液和纤维,达到洗涤纸浆和提取黑液的目的。
黑液的液量随洗浆工艺设备的不同差别很大,有碱回收的厂用洗浆机多段逆流洗涤,每吨浆约产生10m3黑液,黑液COD150000mg/L 左右;而没有碱回收厂用洗浆池洗涤,每吨浆约产生50m3黑液,黑液COD30000mg/L 左右。
酶在制浆造纸中的应用摘要:综合论述酶在制浆造纸各个工序中的应用,并将之与相应的物理化学处理方法比较,说明酶的特殊优势及其发展前景。
关键词:制浆造纸酶造纸工业是我国和世界经济的重要支柱产业之一,随着国家经济的迅速发展,对纸的需求迅速增加。
同时,随着人们环保意识的提高,对于造纸工业中产生的污染问题也越来越重视。
因此,需要我们发展更高效率、低能耗、低污染的制浆造纸技术。
在众多新兴的技术中,酶在制浆造纸工业中的应用具有很大的优势和潜力,拥有良好的发展前景。
1 酶在制浆过程中的应用1.1酶用于去皮(毛)在制浆造纸工艺中,备料是整个工艺流程的第一步。
高质量的机械浆或化学浆需要完全去皮,因为即使少量的树皮残留也会造成产品颜色变暗。
去皮要消耗大量能量而且导致原材料损失。
树皮以及形成层中果胶含量比较高,还含有半纤维素。
因此,果胶酶显得特别重要。
另外,木聚糖酶可能也有重要作用。
运用能水解果胶的酶预处理后在进行去皮,能耗下降80%。
但酶应用在该工序中最大的问题在于酶对形成层的渗透困难。
(毛[1])1.2酶法除树脂(王)木片或纸浆中的树脂含有脂肪酸、树脂酸、甾醇、脂肪酸甘油脂、其他脂质和蜡类等,可能造成树脂粘附,导致停机与纸的质量下降等问题。
用不同的酯酶去除树脂非常有效。
不仅可以解决上述问题,还可以提高纸浆和纸的质量、减少化学漂白剂的小号、减低废水负荷以及节省存放木材的空间和投资。
这个方法已经在商业上取得应用。
树脂障碍是由树脂中的非极性成分,即甘油三酯造成的。
在使用以松木为生产原料造纸时,树脂障碍尤为严重。
树脂沉积在筛选机筛板、浓缩机下唇板、管道内壁及浆池表面、毛毯和吸水箱中,也可沉积在浆池、筛板、网前箱、造纸网、伏辊、压榨辊、烘缸、压光辊上。
这些沉积物降低脱水效率及纸页匀度、强度,形成树脂斑点和孔洞,造成产品质量下降,引起纸幅断头,树脂障碍严重的影响了生产。
传统控制树脂障碍的方法是将大批原木放在储木场老化和使用化学方法,用滑石粉、硫酸铝、分散剂或表面活性剂、螯合剂等使树脂或附着在纤维表面或稳定分散在浆水系统中而除去,但大量使用硫酸铝,对设备腐蚀严重,滑石粉用量相对较多,容易磨损设备,造成纸张容易掉粉掉毛,都不能从根本上解决树脂障碍问题。
酶在生活中的应用
酶是一种非常重要的化学物质,由生物体(包括植物、动物和微生物)分泌出来,在
某种反应中具有催化作用。
在生活中,酶有着诸多的应用。
首先,酶可以用于食品工业中。
由于酶具有活性物质和极佳的速率,不会受到温度、
压力或PH值等条件的影响,因此可以用于糖精的制备、脱脂和发酵过程中,所处理的饮料、乳制品和谷类食品中的蛋白质的分解,使其具有饱满的质感。
此外,大多数谷物和水
果的酶糖浆分解,可以用来生产糖类。
其次,酶也被用于纤维素的降解。
目前,有很多工业造纸的原材料来自纤维素,而用
酶可以有效地将浆料蒸、熟、碾机车,然后将浆纸加以处理,有助于增加造纸工艺中纤维
素的利用率,从而提高纸张的品质。
另外,酶还被应用于纺织工业中。
有些衣料表面的毛圈太多,会影响衣料的柔软性和
质量,这时可以用酶处理毛圈,使其能够得到清洗,令衣料达到理想的质量。
此外,染色
过程中也可以用酶作为染料活性剂,以得到持久性布料和无脱绒异物的染色均匀颜色。
最后,酶还可以被用于医学和生物技术中。
它可以分解蛋白质,用于治疗癌症、心血
管疾病及其他病症,还可以将人体中浓度较低的物质提取并转化为抗体,从而为人类药物
发展提供重要的支持。
此外,酶还可以用于细胞的培养及疾病的诊断,例如各种血液检查,可以通过检测血液内某些酶的浓度,来判断是否存在身体疾病。
总之,酶是一个重要的物质,它在生活中的应用无论是在工业上、医学上还是生物技
术上都相当重要,因此,必须充分利用并重视它的重要性。
生物酶制剂在农业和工业上的应用生物酶是一种天然的催化剂,是生命体中必不可少的一种物质。
由于其高效、环保、具有特异性等特点,越来越多的人开始使用生物酶制剂来解决农业上的问题和工业上的难题。
一、生物酶制剂在农业上的应用1.提高土壤肥力土壤酶活性是衡量土壤肥力的重要指标之一,而添加生物酶则可以在一定程度上提高土壤酶活性。
生物酶可以在一定程度上分解有机物质,增加土壤的肥力,从而提高农作物的产量和品质。
例如,植物生长需要有机肥料,而自然条件下形成的有机肥料需要时间和人力工具去进行处理,成本高而且难以使用。
但是,使用生物酶制剂可以将有机物分解为可被吸收利用的微量元素,让植物更加容易吸收养分,加快生长期,从而提高产量。
此外,还有一些土壤中普遍存在的毒素,比如苯并芘和六六六等化学物质,这些物质会对农作物的生长产生负面影响。
生物酶制剂可以分解这些毒素,降低毒素对农作物的损害。
2.增加植物抗病性植物生长中特别容易受到各种病害的影响,影响植物的生产力和健康。
但是,使用生物酶可以增加农作物的抗病性和抗逆性。
例如,生促酵素是一种生物酶制剂,可以增强作物细胞膜及细胞壁的抗逆性,提高植物免疫力,减少病害。
生物酶制剂还可以通过调节土壤微生物群落,提高生物质转化效率,进一步增加植物抗病性。
3.增加农作物营养价值生物酶制剂可以分解农作物中的复合碳水化物,例如淀粉质和纤维素,提高其中可消化的成分,促进植物生长,增加营养价值。
例如,用于稻谷的葡萄糖酸浸渍液制备过程中,可以添加一定量的酒精,使多糖酶和纤维素酶更好地发挥作用,从而提高稻谷中蛋白质、脂肪和碳水化合物等营养成分的含量,并增加了脂肪酸和氨基酸等氨基酸的含量。
二、生物酶制剂在工业上的应用1.污水处理生物酶制剂在污水处理中具有广泛的应用,其通过将沉积物分解成有机物和氮、磷、钾等营养成分,进一步分解成简单的无机物和二氧化碳和水,从而达到净化污水的目的。
2.食品酶的生产生物酶制剂可以用来生产各种食品中所需的酶。
生物酶在本色卫生纸打浆中的作用摘要:有在卫生纸生产中成功使用酶剂的例子,可以提高不同层次纸张的强度和柔软度,合理利用纤维资源,减少能源消耗。
利用木材纤维生产卫生纸越来越多地使用生物技术。
一般来说,这种方法被认为特别有利于环境,因为它节省了造纸工业的能源。
生物技术的定义是将生物有机体、系统和方法用于实际或商业目的。
广义的生物技术包括各种技术,如发酵、细胞固定和酶固定。
在此基础上,文章研究了生物酶在本色卫生纸打浆中的作用,在本色针状木浆中加入生物酶,观察本色卫生纸打浆试验中木浆纤维的变化,并将打浆工艺与纸浆的物理指标进行比较。
关键词:生物酶;本色木浆;柔软度前言目前,本色卫生纸越来越受市场欢迎,但很少有人用本色木块生产众所周知,本色木材含有更多的半纤维素纤维和木质素纤维,纤维强度高,纤维长度长,打浆难以充填,打浆寿命长,能源消耗高,纸张柔软美观。
生物酶在造纸中的应用由来已久,但对本色木浆的作用,特别是在卫生纸生产中的作用研究很少。
根据本色木浆的性能特点,本文采用生物酶降低打浆强度,提高本色木浆质量。
生物酶在纸浆上的作用是以纸浆中纤维的变化为基础的,其主要作用模式如下:一是通过改变纤维细胞纤维素降解细胞壁,促进细胞壁的分离,促进纤维的分离和扫描;二是扫描二级壁内壁,通过破坏纤维一级壁和二级壁的外层使纤维膨胀;三是纤维表面和末端的羟基和羧基自由基随着纤维表面的变化和纤维末端的分化而增加。
酶法处理后,纤维内部可以松脱,纤维变得柔软厚实,更容易吸水膨胀。
同时,纤维的光滑表面产生了许多分支,方便了打浆过程。
一、生物酶在卫生纸打浆中的应用废水处理系统用于处理气态物质(BOD、COD)和悬浮固体(SS)、酸性蒸汽红色液体发酵和制备淀粉用于胶水,是造纸工业生物技术的长期应用。
但是,近年来,生物技术一直在寻求微生物/酶在卫生纸和纸浆工业中的具体应用。
今后,卫生纸行业将面临更严格的环境限制、全球竞争和新的市场需求。
酶的使用是帮助卫生纸行业实现这些新目标的新技术之一。
果胶酶在制浆造纸中的应用
果胶酶在制浆造纸中的应用可减少能源消耗,降低纸浆硬度,改善纸浆性能,减少化学药品用量,减少化学药品对环境的污染。
造纸产业是我国重要的经济支柱产业之一,但传统的造纸行业存在着能源资源消耗过大和污染环境等诸多问题惇。
随着人们对环境的重视,对传统的造纸行业特别是制浆工艺的改进,减少污染及能耗、提高生产效率,越来越成为亟待解决的问题,而新兴生物技术的出现,无疑给造纸行业带来了希望。
由于微生物及其所分泌的酶等生物过程,具有环境友好,相对化学过程能耗低和消耗化学药品少等优点因此把微生物及其酶作用引入制浆造纸过程将有望解决传统工艺的缺点。
因此微生物酶,如果胶酶等在造纸行业中的应用越来越受到重视。
研究表明,用果胶酶进行预处理机械浆造纸原材料,磨浆能耗有所降低、浆的白度也有所提高",还可以有效地降解化学机械浆制浆过程中产生的阴离子垃圾从而提高纸浆质量近年来,果胶酶在造纸制浆过程应用已成为一个研究的热点,引起了国内外学者的极大关注。
酶在造纸洗涤行业中的应用岳宗旭201370503141生133-1 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。
本文主要介绍酶工程在造纸和洗涤行业里的应用。
关键词:酶造纸洗涤行业一、酶在造纸行业里的应用造纸术是我国四大发明之一,在我国拥有源远流长的历史,早在公元106年,东汉的蔡伦改进了造纸术,使造纸行业得到推广,距今已有2000多年的历史。
我国造纸术的发明,奠定了世界造纸工业技术的基础,推动了人类文明的发展。
而生物工程特别是酶工程是最近几十年刚刚兴起的一个行业,虽然时间短,但却在很大程度上改变了人们的生产生活方式。
特别是酶工程这一高新技术产业和造纸行业这一古老的产业结合在一起的时候,迸发出巨大的创造力。
酶工程在纸浆造纸行业主要应用于以下几个方面: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。