生物制浆与生物漂白修改
有机酸生物炼制玉米秸秆皮浆短流程ECF漂白特性
有机酸生物炼制玉米秸秆皮浆短流程ECF漂白特性
黄萍;翟华敏
【期刊名称】《林产化学与工业》
【年(卷),期】2012(32)6
【摘 要】为寻求合理白度、节省资源、节能减排的漂白途径,研究了有机酸玉米秸秆皮生物炼制浆(OABCSRP)的短流程碱处理-二氧化氯-二氧化氯(ED1D2)无元素氯(ECF)漂白特性.结果表明:碱处理对OABCSRP具有良好的脱木质素选择性,是后续二氧化氯(D)漂白的重要基础,在浆浓10.0％(质量分数)、温度70℃、时间1.5h和用碱量4.0％的条件下碱处理,可获得率为95.4％、脱木质素率23.5％、黏度115 mPa·s、白度44.2％(ISO)的纸浆；在碱处理过程中浆料中木质素和碳水化合物中的酯键发生了水解；ECF短流程ED1D2在4.0％NaOH及总ClO2用量3.6％条件下,经ED1D2漂白后,可获积累得率为88.0％、黏度124 mPa·s、白度74.7％(ISO)的优良纸浆.%To obtain a bleaching process with a reasonable
brightness, low consumption of fiber resource and energy, the bleaching
properties of organic acid biorefinery corn stalk rind pulp (OABCSRP) by a
short ECF bleaching process of ED1D2 were investigated in present study.
The results indicates alkali extraction is high selective on delignification of
OABCSRP, and the extraction is a foundation for next effective D1D2
什么是制浆
什么是制浆？
答：制浆——由植物纤维原料分离出纤维而得纸浆的过程(把植物纤维原料离解变成单根纤维的过程)
制浆的几种方式及其特点
制浆一般有三种方式，机械法、化学法和化学机械法。除此之外，还有近些年的新工艺——生物制浆
一、机械法：
利用机械磨制植物原料（主要是木材）从而制成纸浆，制成的木浆被称为机械木浆。
特点：该方法得浆率较高，达到90～95%，且成本较低；不使用化学药品。制的的纸浆具有较好的弹性和塑性，主要用于制造包装用纸和纸板，但强度不高。
二、化学法：
采用化学药品和原木在蒸球内共同蒸煮，通过药品的作用去除非纤维素物质从而制成的木浆，制成的木浆被称为化学木浆。
特点：
利用化学法制浆的种类较多，不同种类有不同特点：
① 酸法木浆（亚硫酸盐）（H2SO3、Ca(HSO3)2）
特点：制的的纸浆纤维较长，性质柔软而富有强度，有良好的结合力，易漂白，但得浆率较低（50%）
② 碱法木浆（硫酸盐） 特点：纤维损失比较少，纸浆的纤维强韧而有力；但漂白较困难，主要用于制造牛皮纸及强度较高的包装纸袋。
③ 化学草浆
定义：用草料和氢氧化钠（NaOH）的水溶液共同蒸煮而成的纸浆。
特点：纤维组织均匀且较紧密，表面较平整，具有良好的印刷性能；但纸张的强度较差。可制成包装纸及各类包装纸板。
③ 苇浆
常用硫酸盐法或亚硫酸盐法制得，纤维形态和纸浆质量与一般草浆差不多，但杂细胞含量较少，滤水性和机械强度也较好。漂白的苇浆可用于制造一般书写纸的印刷纸等。
⑤ 破布浆
定义：主要采用烧碱法制浆，利用破布和废棉﹑麻等经过除尘﹑拣选和切碎，然后和药液蒸煮而成的纸浆。
特点：强度大，没有木质素，纤维柔软 而富有弹性，交织能力强。
三、化学机械木浆：
将化学方法和机械方法配合在一起，形成两段制浆法，第一段先将植物纤维原料进行一定的化学处理，松散纤维间的结合力；第二段采用机械研磨拆分，以此得到纸浆。
特点：纸浆质量介于机械法和化学法纸浆之间，得率也介于二者之间。 四、生物制浆
光叶楮白皮生物法制浆废水的分析
第２４卷第２期
２００８年６月 沧州师范专科学校学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃａｎｇｚｈｏｕ Ｔｅａｃｈｅｒｓ’Ｃｏｌｌｅｇｅ ＮＯ．２ ＶＯ１．２４
Ｊｕｎ．２００８
光叶楮白皮生物法制浆废水的分析
李芳芳
（沧州环境监测站，河北沧州ｏ６１００１）
摘要：在光叶楮的生物制浆和过氧化氢漂白工艺研究的基础上，对制浆漂白所产生的废水作后续处理研究，
并对漂白的各段废水特性进行检测。
关键词：光叶楮；生物法制浆；废水；漂白；ｐＨ值；ＣＯＤ；ＢＯＤ
中图分类号：ＴＳ７４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－４７６２（２００８）０２－００５３－０２
近年来，随着现代工业的急速发展，能源短缺和环境污染
的问题越来越严重，不少国家正在积极寻求省能源，省资源， 无污染或少污染的新工艺，新技术。随着环保呼声的日益高涨，
制浆造纸工业在环保型制浆技术方面取得很大进展，且有不少 先进的技术已用于工业化生产，生物法制浆是环境微生物工程
在清洁生产工艺方面的实际探索和应用。在光叶楮的生物制浆 和过氧化氢漂白工艺研究的基础上，本文对制浆漂白所产生的
废水作后续处理研究，并对漂白的各段废水特性进行检测。 １实验部分
本实验用原料是人工去除表层黑皮的光叶楮白皮。白皮风
干后，用剪刀剪取ｌｃｍ一３ｃｍ皮段，经过除尘土、砂粒、碎片 后作为生物法和化学法制浆的实验原料“ 。
１．１废水来源 ３０ｍｉｎ热水 ｉ ｉ
ｉ
泡楮废水 营养盐 脱胶菌液
ｉ ｉ
ｉ
生物制浆废水 清水清水、漂液 清水
ｉ ｉ ｉ ｌ箍运 自 —■ 、Ｌ
制浆后洗涤废水 漂白废水漂白后洗涤废水
图１．Ｉ光叶楮生物制浆的基本流程 １．１．１泡楮废水 取１５０ｇ实验原料，在液比ｌ：５条件下，用６０ ｃ热水浸渍 ３０ｍｉｎ。到时间后，将原料拧干，取得废水，密封保存于冰箱， 待用“ 。
１．１．２制浆废水 待浸渍时间到达后，趁热用ＺＮＭ．３００型智能盘磨机在间 隙１．００ｒａｍ条件下进行粗磨，将粗磨后的原料挤干水分，并置
白腐菌预处理在生物质材料中的应用
China Forest Products Industry林产工业，2021，58（03）：16-20
白腐菌预处理在生物质材料中的应用∗
曹家铭1 张 健2 时君友1 庞久寅1 林 琳1
（1. 北华大学吉林省木质材料科学与工程重点实验室，吉林省吉林市 132013；
2. 北华大学理学院，吉林省吉林市 132013）
摘 要：白腐菌经长期的生物进化，形成了一套独特的生理生化机制和强大的降解代谢能力,在木质和非木质材料预处理
中都有广泛的应用。介绍了白腐菌特点及其降解木质素机理，对近年来国内外白腐菌预处理在生物质材料改性中的应
用进行综述，重点论述了白腐菌预处理在改善渗透性、提高产氢量、生物制浆、糖化和醇解、堆肥以及饲料预发酵等方面
的研究进展，并提出未来白腐菌在生物质材料领域应用的研发重点，为生物质材料的合理利用提供参考。
关键词：生物质； 白腐菌； 预处理； 降解； 木质素
中图分类号：TS65 文献标识码：A 文章编号：1001-5299 （2021） 03-0016-05DOI:10.19531/j.issn1001-5299.202103004
Application of White-rot Fungus Pretreatment for Biomass Materials
CAO Jia-ming1 ZHANG Jian2 SHI Jun-you1 PANG Jiu-yin1 LIN Lin1
(1.Key Laboratory of Wooden Materials Science and Engineering, Beihua University, Jilin 132013, Jilin, P.R.China;
2.College of Science, Beihua University, Jilin 132013, Jilin, P.R.China)
Abstract: In the long-term process of biological evolution, white-rot fungus has formed a set of unique
纸浆洗涤与漂白工艺的改进考核试卷
纸浆洗涤与漂白工艺的改进考核试卷
考生姓名：__________ 答题日期：__________ 得分：__________ 判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1. 下列哪种方法不属于纸浆洗涤的物理方法？（ ）
A. 筛选法
B. 沉淀法
C. 水力分级法
D. 蒸馏法
2. 纸浆洗涤过程中，为什么要进行多段洗涤？（ ）
A. 提高洗涤效率
B. 降低化学品消耗
C. 减少设备投资
D. 提高纸张强度
3. 下列哪种化学品在纸浆洗涤过程中常用于助洗？（ ）
A. 烧碱
B. 硫酸
C. 碱性品红
D. 硅酸钠
4. 在纸浆漂白过程中，下列哪种漂白剂使用时对环境的影响最小？（ ）
A. 氯气
B. 次氯酸钠
C. 双氧水
D. 硫酸
5. 下列哪个因素会影响纸浆漂白效果？（ ）
A. 漂白温度
B. 漂白时间
C. 漂白剂的浓度
D. 所有以上因素
6. 在纸浆漂白过程中，为什么要注意控制漂白温度？（ ）
A. 避免纤维损伤
B. 提高漂白效率
C. 降低化学品消耗
D. 提高纸张强度
7. 下列哪种纸浆不适合使用氧化性漂白剂进行漂白？（ ）
A. 木浆
B. 稻草浆
C. 破布浆
D. 粘土浆
8. 在纸浆洗涤与漂白过程中，如何降低COD（化学需氧量）的排放？（ ）
A. 提高洗涤效率
B. 降低漂白剂的用量
C. 采用封闭式洗涤系统 D. 所有以上方法
9. 下列哪种方法不属于纸浆漂白的生物方法？（ ）
A. 酶处理法
B. 微生物处理法
C. 氧气漂白法
D. 蒸汽加热法
10. 在纸浆洗涤过程中，为什么要在最后一段使用清水洗涤？（ ）
A. 降低化学品残留
B. 提高洗涤效率
C. 提高纸张强度
D. 降低水耗
11. 下列哪种纸浆漂白工艺对纤维损伤最小？（ ）
A. 氧气漂白
B. 次氯酸钠漂白
漆酶在制浆造纸工业中的应用
１２ 造纸化学品与应用 ２０１３年第４期
漆酶在制浆造纸工业中的应用
严维博’王志杰 王建１、 １陕西科技大学轻工与能源学院陕西西安（７１００２１） ２陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室陕西科技大学陕西西安（７１００２１）
摘要：综述了漆酶在制浆造纸工业中应用的最新研究进展，例如生物制浆、漂白、脱墨、造纸 废水处理、改善纸浆强度、去除纸浆树脂等诸多方面，并对其应用前号进行展望。 关键词：漆酶；造纸；生物制浆；漂白；废水处理；
漆酶（Ｌａｃｃａｓｅ）是一种含铜多酚氧化酶 （ｐ－ｄｉｐｈｅｎｏｌ ｏｘｉｄａｓｅ），是由日本人Ｙｏｓｈｉｄａ于１８８３年
在漆树中首先发现的，１８９４年Ｂｅｒｔｒａｎｄ发现其在真菌 中也存在，并将其命名为“Ｌａｃｃａｓｅ”，后来人们又从大
量的真菌体中发现了漆酶。 由于漆酶来源很多，结构各异，因此不同来源的
漆酶表现出来的催化特性相差较大。通常认为，每个
漆酶蛋白分子中含有４个铜离子，根据光谱学和磁性 特征将漆酶分子中的４个铜离子分为３类＿ｌ＿，其中Ｉ
型Ｃｕ １个，呈蓝色，在６１４ｎｍ处有特征吸收峰；Ⅱ型 Ｃｕ １个，为非蓝色，没有特征吸收峰；ＩＵ型Ｃｌ１２＋２个， 在３３０ｎｍ处有宽的吸收峰。铜离子是漆酶的研究中的
难点和热点之一，已证实它们处于漆酶的活性部位，
在漆酶的催化氧化过程中起决定性作用，如果除去铜 离子，漆酶失去催化功能。漆酶是单电子氧化还原酶，
具有广泛的底物专一性，可氧化的底物包括：酚类及 其衍生物、芳胺及其衍生物、芳香羧酸及其衍生物等。
在小分子的介体物质存在下，漆酶可以氧化的底物范 围还将进一步扩大，即氧化非酶底物。它们依靠漆酶
介体系统ｆ ＬＭＳ），该系统使漆酶适用于如木质纤维漂 白纸浆等过程。日前通过不断的研究，漆酶可氧化的
非酶底物范围还在不断扩大，这一性质预示着漆酶具 有广泛的应用前景。
随着环境压力的增大，在制浆造纸中采用传统化 学药品处理木材，对环境产生了巨大的影响。理想的
制浆造纸技术分析
制浆造纸技术分析
摘要：随着人类科技的不断发展，造纸技术也在不断变革，纸的质量越来越高，功能也越来越多。本文从制浆的方法、纸张的制造过程以及制浆造纸等关键控制步骤几个方面来分析制浆造纸技术，以期对相关人员和造纸工艺的改进与提升提供参考。
关键词：制浆造纸技术；制浆；生产
0引言
造纸术是我国的四大发明之一，造纸术的发明让人类文明的传播和传承进入了一个全新的时代，让文字的载体从沉重的竹简变为轻巧且便于携带的纸张。造纸原料由韧皮纤维扩大到草类，再发展为木材，进入21世纪以后木材制浆造纸发展很快，纸和纸板总产量已超过4亿吨。造纸的过程和步骤是冗长且繁琐的，作为造纸技术的第一步，制浆对纸张成型的质量有很大的影响，所以若想获得高质量的纸张，必须要提高制浆的工艺质量。在造纸术产生后的近千年里，由于技术水平有限，多采用机械制浆，而近些年随着科技的发展，化学制浆的应用越来越广泛，大大提高了制浆的效率和纸浆的质量。
1造纸原料
造纸的主要原材料是植物纤维，即木材，由大约50％的纤维素，30％的木质素以及20％的半纤维素碳水化合物和少量芳香族化合物组成。制浆过程旨在去除木质素而不降低纤维强度，从而释放纤维并去除引起纸张变色和将来可能崩解的杂质。半纤维素在造纸中的纤维间粘合中起重要作用。它的成分和功能类似于纤维素。木材中含有几种提取物，例如蜡、油性树脂，但它们对木材的强度特性没有帮助，这些也可以在制浆过程中去除。为了获得可用于造纸的纤维素，必须将木材或植物材料制浆以分离纤维并除去杂质。纸浆中的纤维素含量越高、纤维越长，纸张的强度、吸收性、柔软度就越好。与针叶木相比，阔叶木通常含有更多比例的纤维素，但纤维长度较短，而针叶木抄造的纸张则更具印刷适性。有些纸中使用碎布、亚麻、棉短绒及甘蔗渣。这些原料中纤维较长，能提高纸张的强度。有些纸中也使用某些合成材料，如醋酸纤维素和人造丝，使用这些原料可赋予纸张特殊的品质。废纸也被回收利用，经过提纯和有时脱墨后，通常将其与一次纤维混合并再次制成纸，既节约能源又解决原料短缺问题。
龙须草生物化学制浆的中试研究
收稿日期:2004208221(修改稿) 本文为湖南省农业科研计划项目“龙须草产业化关键技术研究”(项目编号:01NKY2005)中的“龙须草生物制浆技术研究与应用”专题的部分研究内容。 作者简介:彭源德,男,1965年生;副研究员;主要从事农产品生物加工研究。
E2mail:ibfcpyd@龙须草生物化学制浆的中试研究
彭源德1 刘正初1 邹冬生2 冯湘沅1 肖坤成3
李念军3 邓硕苹1 段盛文1 刘向华2 郑 科1
(11中国农业科学院麻类研究所,湖南长沙,410006;21湖南农业大学,湖南长沙,410000;
31湖南省花垣县科技局,湖南花垣,413200)
摘 要:对“龙须草生物化学制浆技术”进行了中试研究。确定了龙须草生物化学制浆的工艺流程为:备料→配液→草料接种→湿润发酵→洗涤→轧干→脱壳→打浆→筛浆(粗、细)→沉渣→漂白→磨浆→制板;与常规化学制浆方法相比,龙须草生物化学制浆技术虽然发酵周期较长,生产场地较大,但具有生产成本低、纤维产量高、纤维品质好和环境污染轻等特点。其中,工艺辅料减少54155%;动力能耗节省
33180%;生产成本降低23145%;细浆得率提高5个百分点;撕裂指数、耐破指数和抗张指数分别提高41%、2517%和519%。关键词:龙须草;生物化学制浆;中试中图分类号:TS743文献标识码:A文章编号:100026842(2004)0220121203
随着高级纸浆需求量的不断增加,木材资源的短
缺已成为世界性问题,开辟非木材纤维高级造纸原料
是世界各国造纸工业面临的重要任务。国内外研究证
明,龙须草的木素含量低、纤维含量高,而且纤维细长、
质韧、易成浆、易漂白。在当今世界资源、能源短缺、环
境污染严重的情况下,开发一种少污染、低能耗、高效
率的生物制浆方法,已成为造纸业迫切需要解决的难
题。笔者通过广泛的菌种选育,获得1株龙须草非纤
维素物质降解高效菌株CXJZ95-198,并形成了高效
生物酶制浆工艺流程
生物酶制备纸浆的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将农作物秸秆进行切段处理；步骤二：进行膨化处理，将切好的秸秆加入水，然后进入离心膨化机膨化处理；步骤三：将生物酶制备液加入到膨化后的秸秆中搅拌，然后放在容器中进行保温发酵，发酵终止后再将发酵液放回发酵液贮存池备用；所述生物酶制备液中生物酶组分的质量百分比含量为：纤维素酶20%，半纤维素酶10%，木素降解酶10%，淀粉酶20%，脂肪酶5%，果胶酶和漆酶20%；步骤四：将发酵好的浆料用螺杆挤浆机进行挤浆，挤出的水放回发酵液贮存池备用；步骤五：洗浆，将挤出的成浆放入碎浆机中进行洗涤，步骤六：选浆，洗好的浆料用振框筛进行筛选，筛出的粗渣再回到步骤三中进行再次发酵；步骤七：磨浆，通常用高浓磨，中浓磨，双盘磨或疏解机进行磨浆；步骤八：筛选，用离心筛或压力筛进行再次筛选，成浆进入成浆池抄纸或漂白，筛出的浆渣再回到步骤七重新磨浆。
生物机械法制浆
生物机械法制浆（Bio-mechanical pulping，BMP）是一种用于造纸的浆料制备方法，其特点是利用自然界中某些生物体内的生物机械作用将木材变为浆料。
BMP的主要原理是利用生物体内的微生物、菌类和真菌等生物破解木材细胞壁的结构，使木材中的纤维素和木质素等组分被释放出来，形成所需的浆料。这种方式相较于传统的化学浆料制备方式，具有更加环保和能源节约的优势，同时也可以生产高质量的造纸原料。
BMP主要分为两种方式：一种是利用真菌和细菌的作用，将木材浸泡在发酵浆中，在适宜的温度、湿度和酸碱度条件下，将木材的纤维素和木质素降解成小分子物质，形成浆料。另一种是利用机械力量，通过切割和撕裂等作用力，使木材细胞壁破裂，释放出纤维素和木质素等组分，以此形成浆料。两种方法均具有减少对环境污染的优势。
需要注意的是，BMP制浆过程中需要对浆料的温度、酸碱度、湿度等因素进行精确控制和调节，并且不同类型的木材适合的制浆方式也不同。此外，在BMP制浆过程中仍然会生成一定量的废液和废气等污染物，需要采取相应的治理措施来降低对环境造成的影响。