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。