Применение биологических ферментов в экологически чистом производстве бумажной промышленности

В последние годы в ходе развития промышленной биотехнологии освоены новые молекулы ферментов, а также возрос уровень производства и применения высокоэффективных ферментных препаратов. Применение ферментных препаратов в целлюлозно-бумажной промышленности более эффективно экономит затраты и снижает загрязнение окружающей среды и постепенно становится центром внимания в различных областях. Углубленная разработка и применение ферментных препаратов будет способствовать дальнейшему развитию экологичного производства целлюлозно-бумажной промышленности.

1. Применение при варке целлюлозы

Лакказа присутствует в грибах белой гнили, которые могут разлагать лигноцеллюлозный лигнин. Грибок белой гнили относится к базидиомицетам сталеподобных грибов, которые могут проникать при предварительной обработке в смешанной культуре древесного сырья, при этом выделяется внеклеточный фермент для осуществления разложения лигнина. Однако скорость роста грибов белой гнили относительно медленная, поэтому цикл варки целлюлозы длительный. В то же время гриб белой гнили в процессе роста потребляет большое количество полисахаридов, что оказывает определенное влияние на выход целлюлозы. Кроме того, фермент или коммерческий ферментный препарат, выделяемый грибами белой гнили, используется для облегчения биопульпирования, и на него влияет низкая проницаемость самого фермента, что приводит к неудовлетворительному результату. В этом случае синергетический механизм позволяет полностью усилить ферментный препарат.

2. Применение при отбеливании целлюлозы

Выбросы хлора бумажной промышленностью оказывают большое негативное влияние на экологию, поэтому необходимо активно развивать бесхлорный процесс отбеливания. Среди них перспектива развития биоэнзимного отбеливания целлюлозы очень широка, и он относится к основному способу бесхлорного отбеливания. В бумажной промышленности основными ферментами для биоотбеливания являются лакказа и ксиланаза. Его синергетическое отбеливание оказывает положительное влияние на улучшение растворения лигнина, а количество используемой лакказы и среды можно соответствующим образом уменьшить.

3. Применение в контроле смолы для производства бумаги

Для древесного сырья многие жирорастворимые вещества находятся в трех линиях рассеяния каналов древесины и смолы. Некоторые грибы используют жирные кислоты, триглицериды и т. д. в процессе роста и используют их в качестве источников углерода. Древесная щепа предварительно обрабатывается для достижения цели контроля смолы.

В настоящее время для гидролиза триглицеридов механической целлюлозы древесины хвойных пород широко используются коммерческие липазы. В последние годы в отчете об оксидазе указывается, что лакказа, образованная грибами белой гнили, может действовать на смоляные кислоты, жирные кислоты и триглицериды в присутствии среды.

4. Применение при обесцвечивании макулатуры

Применение ферментного препарата для обесцвечивания макулатуры позволяет сократить сброс сточных вод, сэкономить водные ресурсы и снизить потребление энергии. Виды ферментов должны быть разумно выбраны в соответствии с разницей в источнике макулатуры и разницей в печатной краске, а поверхностно-активное вещество должно быть добавлено соответствующим образом.

5. Вывод

Таким образом, рациональное использование биологических ферментов в бумажной промышленности может привести к общему повышению эффективности производства, а также к повышению качества целлюлозы, экономии потребления энергии и воды. Однако стоимость использования ферментного препарата относительно высока, стабильность не идеальна, а эффект смешивания плохой, что приводит к нестабильному качеству суспензии. С этой целью необходимо тщательно изучить методы молекулярной эволюции и генетической рекомбинации, чтобы еще больше повысить стабильность ферментов и уровни продукции.