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生物技术在制浆造纸中应用与研究进展
2006/11/22/11:14 来源：湖南造纸 近年来, 新兴的生物技术, 主要包括基因工程、生物工程、发酵工程和酶工程。利用生物技术, 可以通过生物遗传基因的重组,开发出新的优良品种和新的物种; 可以通过新陈代谢作用, 生产出许多有用的新有机物质; 可以通过酶促反应, 大大改善许多现有生产工艺的条件和效率。由于造纸工业的基本原料是生物体( 植物) , 化学制浆方法基本上是对生物体的化学反应过程, 它的环境污染物又主要是从生物体降解的有机物, 这是造纸工业可以充分运用生物技术的重要依据。
生物技术在制浆造纸工艺上的应用在20 世纪90 年代发展较快。对环境保护及降低能耗的日益关注,更促进了生物技术在制浆造纸工业上的应用。目前应用于制浆造纸工业的生物技术主要有基因重组改良造纸原料、生物制浆、生物漂白、废纸生物脱墨、废液生物处理、酶处理和改善浆料性能树脂生物控制等,有些研究成果已用于工业生产。
1 基因重组技术改良造纸原料
基因重组技术是将基因重新组合, 然后将基因转化或转移到细胞中进行复制和表达的技术,是改良生物性状的有力手段。基因改良造纸原料的目的: 减少造纸原料中的木素含量, 尽可能增加纤维素的含量,以提高造纸原料的利用率,缩短树木成材的年限。美国密歇根工业大学姜立泉实验室经过12 年的努力,终于发现一种通过基因改造的方法减少树木木素含量的方法:使用一种称之为反义( antisense) 技术控制木素合成的基团Pt4CL1, 令其处于“抑制状态”,其结果取得了转基因树木。该基因杨树比对照杨树的木素含量降低了45%, 而纤维素含量增加了15%, 并发现该树木生长快,树高比对照树高出30% 。另外, 英国的Zencea 公司、比利时的Elserive科学公司以及法国的生物细胞研究中心都成功的利用转基因工程研制出了更加适合制浆造纸的造纸原料。
2 生物制浆
制浆厂利用化学法制浆提高生产规模, 而且使原料的适应性大大提高。然而, 近年来纯化学法制浆已暴露出的它的缺点:化学药品消耗量大、能耗高、设备投资高, 特别是制浆与漂白过程所排出的废水, 具有极高的BOD、COD 负荷,而且其中还含有剧毒性荷强致癌性物质, 给环境造成严重的污染。随着人们对环保的要求的提高,传统的化学法制浆正在不断改进,生物制浆技术将得到迅速发展。
生物技术在制浆造纸工艺上的应用在20 世纪90 年代发展较快。对环境保护及降低能耗的日益关注,更促进了生物技术在制浆造纸工业上的应用。目前应用于制浆造纸工业的生物技术主要有基因重组改良造纸原料、生物制浆、生物漂白、废纸生物脱墨、废液生物处理、酶处理和改善浆料性能树脂生物控制等,有些研究成果已用于工业生产。
1 基因重组技术改良造纸原料
基因重组技术是将基因重新组合, 然后将基因转化或转移到细胞中进行复制和表达的技术,是改良生物性状的有力手段。基因改良造纸原料的目的: 减少造纸原料中的木素含量, 尽可能增加纤维素的含量,以提高造纸原料的利用率,缩短树木成材的年限。美国密歇根工业大学姜立泉实验室经过12 年的努力,终于发现一种通过基因改造的方法减少树木木素含量的方法:使用一种称之为反义( antisense) 技术控制木素合成的基团Pt4CL1, 令其处于“抑制状态”,其结果取得了转基因树木。该基因杨树比对照杨树的木素含量降低了45%, 而纤维素含量增加了15%, 并发现该树木生长快,树高比对照树高出30% 。另外, 英国的Zencea 公司、比利时的Elserive科学公司以及法国的生物细胞研究中心都成功的利用转基因工程研制出了更加适合制浆造纸的造纸原料。
2 生物制浆
制浆厂利用化学法制浆提高生产规模, 而且使原料的适应性大大提高。然而, 近年来纯化学法制浆已暴露出的它的缺点:化学药品消耗量大、能耗高、设备投资高, 特别是制浆与漂白过程所排出的废水, 具有极高的BOD、COD 负荷,而且其中还含有剧毒性荷强致癌性物质, 给环境造成严重的污染。随着人们对环保的要求的提高,传统的化学法制浆正在不断改进,生物制浆技术将得到迅速发展。
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