近年來, 新興的生物技術(shù), 主要包括基因工程、生物工程、發(fā)酵工程和酶工程。利用生物技術(shù), 可以通過生物遺傳基因的重組,開發(fā)出新的優(yōu)良品種和新的物種; 可以通過新陳代謝作用, 生產(chǎn)出許多有用的新有機物質(zhì); 可以通過酶促反應(yīng), 大大改善許多現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的條件和效率。由于造紙工業(yè)的基本原料是生物體( 植物) , 化學制漿方法基本上是對生物體的化學反應(yīng)過程, 它的環(huán)境污染物又主要是從生物體降解的有機物, 這是造紙工業(yè)可以充分運用生物技術(shù)的重要依據(jù)。

生物技術(shù)在制漿造紙工藝上的應(yīng)用在20 世紀90 年代發(fā)展較快。對環(huán)境保護及降低能耗的日益關(guān)注,更促進了生物技術(shù)在制漿造紙工業(yè)上的應(yīng)用。目前應(yīng)用于制漿造紙工業(yè)的生物技術(shù)主要有基因重組改良造紙原料、生物制漿、生物漂白、廢紙生物脫墨、廢液生物處理、酶處理和改善漿料性能樹脂生物控制等,有些研究成果已用于工業(yè)生產(chǎn)。

1 基因重組技術(shù)改良造紙原料

基因重組技術(shù)是將基因重新組合, 然后將基因轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移到細胞中進行復(fù)制和表達的技術(shù),是改良生物性狀的有力手段。基因改良造紙原料的目的: 減少造紙原料中的木素含量, 盡可能增加纖維素的含量,以提高造紙原料的利用率,縮短樹木成材的年限。美國密歇根工業(yè)大學姜立泉實驗室經(jīng)過12 年的努力,終于發(fā)現(xiàn)一種通過基因改造的方法減少樹木木素含量的方法:使用一種稱之為反義( antisense) 技術(shù)控制木素合成的基團Pt4CL1, 令其處于“抑制狀態(tài)”,其結(jié)果取得了轉(zhuǎn)基因樹木。該基因楊樹比對照楊樹的木素含量降低了45%, 而纖維素含量增加了15%, 并發(fā)現(xiàn)該樹木生長快,樹高比對照樹高出30% 。另外, 英國的Zencea 公司、比利時的Elserive科學公司以及法國的生物細胞研究中心都成功的利用轉(zhuǎn)基因工程研制出了更加適合制漿造紙的造紙原料。

2 生物制漿

制漿廠利用化學法制漿提高生產(chǎn)規(guī)模, 而且使原料的適應(yīng)性大大提高。然而, 近年來純化學法制漿已暴露出的它的缺點:化學藥品消耗量大、能耗高、設(shè)備投資高, 特別是制漿與漂白過程所排出的廢水, 具有極高的BOD、COD 負荷,而且其中還含有劇毒性荷強致癌性物質(zhì), 給環(huán)境造成嚴重的污染。隨著人們對環(huán)保的要求的提高,傳統(tǒng)的化學法制漿正在不斷改進,生物制漿技術(shù)將得到迅速發(fā)展。 (divid)