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生物酶新聞紙脫墨劑的脫墨機(jī)理目前尚不太清楚。大多研究者比較認(rèn)可的是:  可能是生物酶能選擇性地優(yōu)先作用于纖維之間的交界面。使油墨與纖維之間的連接松動(dòng),  在適度的機(jī)械作用下,  把油墨從纖維表面脫離下來。生物酶脫墨劑是一種高效復(fù)合酶制劑,  生物酶脫墨具有以下優(yōu)點(diǎn):(  1)  能適應(yīng)任何油墨,油墨與纖維分離徹底,  脫墨漿白度高,  塵埃少;(  2)  纖維得率高;(  3)  可降低氫氧化鈉、硅酸鈉、雙氧水等化學(xué)藥品的用量;(  4)  脫墨廢水負(fù)荷遠(yuǎn)低于化學(xué)脫墨,  有利于環(huán)境保護(hù)。

Putz等人對(duì)膠印新聞紙的酶法脫墨和化學(xué)脫墨進(jìn)行了比較,  發(fā)現(xiàn)酶法脫墨可以節(jié)約大量化學(xué)藥品,  降低廢水的COD  含量。國內(nèi)對(duì)廢新聞紙脫墨的研究還表明,  酶法脫墨漿具有更高的白度和相似的物理性能。

5  生物處理制漿工業(yè)廢水

應(yīng)用生物技術(shù)處理制漿工業(yè)廢水,  可以是廢水脫色、脫臭、解毒以及除去廢水中有機(jī)物BOD,  效果很明顯。生物處理制漿工業(yè)廢水有好氧處理(  如曝氣法、活性污泥法、生物轉(zhuǎn)盤法等)  與厭氧處理。厭氧處理制漿廢水可產(chǎn)生甲烷,  回收能量。

當(dāng)前主要研究用酶破壞氯漂白廢水中的氯化有機(jī)物,  盡可能降低有機(jī)氯化物的含量,   同時(shí)有更高的色度去除率。Messner等人將白腐菌P.chrysosporiumBKM/F-  1767  固定在滴濾器的多孔泡沫載體上(  MYCOPOR工藝)  ,  停留時(shí)間為6～12h,  其AOX  去除率、COD  去除率及脫色率分別達(dá)到80%、40%和87%。瑞典一硫酸鹽制漿工廠結(jié)合超濾采用厭氧-  好氧生物方法處理紙漿漂白廢水,  可降低BOD95%  、AOX80%,  并且脫色率達(dá)到50%。另外,  美國、加拿大和日本采用白腐菌對(duì)硫酸鹽紙漿漂白廢水進(jìn)行脫色,  也取得了很明顯的效果。

6  酶處理改善漿料的性能

近年來,  廣大研究者致力于利用酶改善纖維性能、提高紙漿的濾水性能和紙漿強(qiáng)度的研究。傳統(tǒng)方法是利用纖維素酶和半纖維素酶來對(duì)纖維進(jìn)行改性。但是,  經(jīng)過改性后的紙漿的濾水性能有所下降。最近,利用木素降解酶中的漆酶對(duì)纖維進(jìn)行改性,  以提高紙漿強(qiáng)度已廣為關(guān)注。

據(jù)國外報(bào)道,  用漆酶介體體系來改善未漂硫酸鹽漿的性能,  結(jié)果發(fā)現(xiàn),  紙漿的濕強(qiáng)度有顯著地提高。湯鎮(zhèn)江[8]等用漆酶處理磨石磨木漿,  發(fā)現(xiàn)紙張強(qiáng)度及增干強(qiáng)度效果明顯。GatenhplmP[9]等發(fā)現(xiàn),  漆酶與纖維表面的酸基進(jìn)行接枝作用可以改善紙漿強(qiáng)度和潤(rùn)脹性能。

7  樹脂生物控制

樹脂障礙一直是困擾新聞紙生產(chǎn)的一大難題。植物纖維原料中的樹脂成分是一些溶于中性有機(jī)溶劑的憎水性物質(zhì),  而在造紙的過程中,  這些憎水性的物質(zhì)會(huì)以多種形式在設(shè)備表面沉積。從而造成斷紙、停機(jī)和紙質(zhì)下降等問題。文獻(xiàn)[10]報(bào)道可利用纖維素酶進(jìn)行處理。

由于真菌Ophiostoma  piliferum  不產(chǎn)生木素降解酶和纖維素酶,  可以專一去除紙漿中的樹脂。文獻(xiàn)報(bào)道,  向紙機(jī)槽中加入250～500mg/L  甘油三脂水解酶(  由Aspergillus  oryzae  分離出來)  發(fā)現(xiàn)大部分甘油三脂水解(  pH  值4～7,  40～60℃)  ,  致使樹脂障礙減少。

與傳統(tǒng)的樹脂障礙控制法相比,  生物控制法具有效果好、成本低的優(yōu)點(diǎn),  但對(duì)環(huán)境的要求苛刻。比如,脂肪酶的活性受溫度和pH  的影響很大。一般情況下酶不耐高溫,  溫度超過70℃其活性將嚴(yán)重喪失。酶有一個(gè)最適宜的pH,  偏離了這個(gè)pH  值,  酶活性也會(huì)大大降低。據(jù)報(bào)道,  日本Jujo  公司和丹麥Novo  Nordisk生物有限公司聯(lián)合開發(fā)了一種耐熱脂肪酶,  該酶甚至在80℃以上仍有效,  而且在實(shí)踐中取得良好的效果。

8  結(jié)語

目前,  酶生物漂白、酶法脫墨、微生物法控制樹脂障礙在一些工廠已形成規(guī)模,  但由于酶法脫墨的機(jī)理還不太清楚,  以致酶法脫墨的進(jìn)一步研究與工業(yè)應(yīng)用受到了限制:  對(duì)酶的作用機(jī)理仍需要繼續(xù)研究,  使酶法脫墨更具可行性。對(duì)于微生物控制樹脂障礙,  研究者需要進(jìn)一步研究出耐高溫的微生物,  以更好地應(yīng)用于生產(chǎn)。生物法制漿工業(yè)化生產(chǎn),  還需解決縮短生物預(yù)處理周期等問題。徹底解決蒸煮黑液?jiǎn)栴}(  難點(diǎn)是木素的有效生物降解)  仍是制漿廢水無法通過生物方法直接解決的難題,  特別是以草類為主要原料且無堿回收裝置的造紙企業(yè),  目前正面臨著生存的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在全球的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中,  生物技術(shù)在制漿造紙工業(yè)中將會(huì)發(fā)揮更重要的作用。