生物酶在文化纸生产中的应用

厦　瞳　・工艺技术・　生物酶在文化纸生产中的应用　■王保　周小凡’王凤敏　刘建华　朱万亮　（１．南京林业大学江苏　南京２１００３７；２．华泰集团山东广饶２５７３３５）４　　但　近年来，随着生物技术的发展，　木聚糖主链中的Ｄ一１。４糖键水解。主　一　商品酶制剂在漂白、淀粉改性、树脂一　要反应物是木二糖、木三糖和木聚寡　控制、打浆节能及废纸脱墨中的成功　糖。它能使纤维疏松，显现出多空状，　应用，充分显示了酶技术在减轻污　使浆中残余木素在其后的漂白过程　染、改善纸浆抄造性能等方面的巨大．　中容易与脱木素化学品反应而脱除。　潜力，受到了广泛的关注。　１．２木聚糖酶的加入点　生物酶属于蛋白质，不能自身繁　殖，而是经过发酵制成的一种生物催　王保，高级工程师，南京林业　化剂。生物酶的反应具有专业性，能　大学在读工程硕士，华泰集团　有效地取代许多化学助剂。本文就生　有限公司副总工程师。主要负　物酶在华泰集团制浆造纸过程中的　责文化纸工艺技术，主要研究　涂布纸及其化学品的应用、化　应用实践加以总结，并对其在文化纸　机浆的制备工艺。　生产中的应用前景进行分析。　１．３木聚糖酶的使用条件　加入木聚糖酶ｐＨ值保持在７．０—　１　生物酶作漂白助剂　１０．０ｔ加入前浆的温度保持在４０—６０　关键词；酶制剂；木聚糖　生物漂白助剂是指在纸浆漂白前　℃ｔ加入后浆料停留时间要多于ｌｈｔ未　酶；漂白助荆；淀　使用生物有机体（主要是真菌）或酶在　漂浆硬度为８—１３ＫＭｎＯ．值，残碱≤　粉酶；文化纸　一定条件下对纸浆进行预处理，从而　０．１ｇ／１ｔ木聚糖酶用量为４０ｇ／ｔ浆，稀　帮助达到漂白的目的并改善环境。　释为万分之一浓度使用。　中圈分类号：ＴＳ７４３　１．１木聚糖酶漂白助剂的作用原理　１．４木聚糖酶使用前后漂白浆质■　文献标识码：Ｂ　木聚糖酶用于纸浆漂白是用木　比较　文章编号：１　Ｏ０７－－９２１　聚糖酶来降解木素一碳水化合物的　从表１可以看出，通过使用木聚　００４６—０２　复合体，为后续漂白段提供条件，从　糖酶，麦草浆的各项强度指标均有所　而达到节省漂白化学药品用量，提高　提高，浆料滤水性能增强。　漂白效果的目的。基于此，公司在麦　１．５木聚糖酶使用前后化学药品用　草浆ＣＥＨ三段漂中对木聚糖酶进行　■比较　了试验。　使用木聚糖酶后，吨浆耗液氯降　木聚糖酶的作用原理：木聚糖酶　低了１５．０９％，吨浆耗碱降低了１２％，　有下列类型：环内桥接聚木糖酶、Ｏ一　漂液用量降低幅度最大，吨浆耗漂液　木糖酶、ｏ【一阿拉伯糖酶、　表１　木聚糖酶试验前后漂白浆质量对比　ｏ【一Ｄ一葡萄糖醛酐酶和乙　酰酯酶等。在蒸煮过程中总　会有一部分木聚糖沉积在　打浆度ｔ　ＳＲ‘。　３ｌ：　２９　—６．４５　纤维的表面，这些木聚糖会　ｉ晕Ｊｔ　ｇ．　．　１．３　１．６　＋２３．ｏ７　阻碍漂白剂与浆中残余木　抗张指数Ｎ－ｍ／ｇ　４８．３　５２．８　＋９．３２　ｆ　，　・　素的反应。木聚糖酶能催化　撕裂指数ｍＮ－ｍ　／ｇ　３．５　４　１　＋ｌ７．１４　４６　牟＾－Ｉ２７‘摹ｌ２期２ｏｏ８年ｌ２月　维普资讯 http://www.cqvip.com

・工艺技术・瓦　争　降低了５０％，见表２。　１．６使用经验　聚糖水解酶，它是一种内　切淀粉酶，能够随机地水　表２　木聚糖酶试验前后化学药品用■对比　（１）使用木聚糖酶，注意使用条　件必须符合上述要求，未漂浆硬度、　解直链淀粉和支链淀粉　分子上的１，４一　一葡萄　残碱、打浆度、粘度等都会对酶的活　性产生影响。　（２）使用木聚糖酶对提取洗涤效　果要求比较高，如果蒸煮备料的除尘　糖苷键链接，从而使糊化　淀粉的粘度得以迅速地　降低。其降解的产物是具　有不同链长的糊精类物　质和低聚糖类物质。　淀粉品种　变性淀扮　酶转化淀粉　表３淀粉酶的使用效果　效果差，浆中杂质较多，或蒸煮质量　控制不好，过蒸或闷料，导致粘度增　加，木素缩合，都会严重影响木聚糖　酶的活性。　表面施胶成本　一元／曦囊０　１　２．２使用淀粉酶的好处　灰分％　．　０　ｌ羲：箩巍　　－．＿｜　０　（１）使原淀粉粘度下　表面强度ｍ／ｓ　－１．３　＂／８　１８．４　１．３２　降，并满足特定的要求；　（２）总成本低，淀粉酶用量少，原淀粉　价格低；（３）同样的固含量下，可生产　（３）使用木聚糖酶进行预处理，　反应时间必须保证不能低于ｌｈ，若浆　料温度较高，可以适当缩短处理时　间。稀释木聚糖酶的水温不得高于３０　℃，温度过高会使酶的活性降低。　（４）被稀释后的酶是不稳定的。　罐最好应用不锈钢罐，包括搅拌器和　输送泵。大功率、低转速的搅拌对淀　（２）配制淀粉酶溶液时，一次不　能配制过多，避免在车间由于温度影　响而失效。　任何粘度的淀粉液。一般的变性淀粉　粉的反应均匀有着重要的影响。　的粘度主要取决于淀粉的浓度。浓度　高，糊化后粘度就高；浓度低，糊化后　粘度就低。　为了保证酶的活性，酶溶液必须现　２．３影响淀粉酶的作用因素　用现配。配制后的酶溶液保存时间　不能超过２ｈ。要随时观察并定期清　（１）ｐＨ值：ｐＨ６．３—６．８是最合　适的范围；ｐＨ大干９或小于４，都使淀　粉酶失去活性；（２）温度：高温使淀粉　酶的氢键破裂，失去活性。　（３）淀粉糊液的浓度大约在　２０％一２５％左右。　（４）原淀粉的糊化温度大约在　７０—９０℃，淀粉酶只有在淀粉凝胶状　态下转化淀粉。　（５）原淀粉进行酶转化时，温度　和时间是两个重要监控和平衡的工　洗计量泵及其管道，防止堵塞或加　入量不足。　２．４对原淀粉的要求　２　生物酶作淀粉改性剂　２．１淀粉改性剂一淀粉酶　改性的主要目的是改变淀粉的　原淀粉中的蛋白质含量小于０．　４％；原淀粉ｐＨ值已被调整至最佳　范围。　艺参数，需要根据实际糊化环境进行　试验确定。　树脂的生物酶控制、打浆酶的利　用，对于这一工作，我们正在研究试验　阶段。实践证明：在文化纸的制浆造纸　粘度、稳定性和离子特性。改性的方　法很多，可用氧化、酸水解、糊精化或　酶转化等方法，如氧化淀粉、酸转化　淀粉、糊精和酶转化淀粉。　公司所用的淀粉酶，是由精选的　干草杆菌菌株经过深层发酵生产得　到的。其分类名称为１，４一　－Ｄ一葡　２．５淀粉酶的使用效果（见表３）　从表３可以看出，使用淀粉酶转　化淀粉后，应用在书写纸表面施胶　中，表面强度没有降低，但表面施胶　成本降低２２元／ｔ纸，效益比较显著。　２．６使用经验　（１）使用淀粉酶转化淀粉，糊化　生产过程中，充分有效利用生物酶，可　以提高生产效率，改善浆和纸的质量，　节约成本，保护和改善环境。口　收稿日期：２００６－－０９－－１２　墨重珊　：　配有水处理设备　堑竺　＠１８米ｚ水平带式洗浆机一台，配有黑液槽五个；济宁华一生产　＠单缸（　２．５）单网１０９２毫米卫生纸机三台，配起皱刮刀等设备　我厂因产品结构调整，现处理如下设备，欢迎有意者来电来人洽谈。　Ｏ５吨／时刀辊式切草机一台，配套５吨／时六辊除尘器一台：安阳轻工机械厂生产　Ｏ８吨／时刀辊式切草机一台，配套８吨／时六辊除尘器一台：镇江轻工机械厂生产　＠２５米　蒸球六台，天津轻工机械厂生产　＠ｌ５Ｏ米　喷放仓一座，配有热回收设备一套；安阳轻工机械厂生产　＠　６００螺旋挤浆机一台，配有备件筛板一套；新乡百汇环保设备厂生产　＠２５米　压力式圆网浓缩机一台：山东长清轻工机械厂生产　＠ｌＯ吨／时锅炉（２００２年产）一台，技术资料齐全；６吨／时锅炉（１９９６年产）一台，　＠ｌ２米　侧压浓缩机六台：５米ｚ圆网浓缩机三台；由３８０双盘磨四台；浆泵电机等　若干台　ｃ蚰Ⅺ帅矗　，　出口，ｙ　２　＾ｈｆ２　Ｄｅｃ．　加嘣４＂１