半纖維素酶??在紙漿預漂白中的應用

　　硫酸鹽制漿技術在加拿大制漿和造紙工業中占主導地位,應用該技術不僅能生產出高強度的木材纖維,而且對所使用的化學藥品可以回收利用。對于硫酸鹽紙漿,尤其是軟木的硫酸鹽紙漿,漂白難度較大,為使紙漿亮度達90%以上,必須使用大量的氯和含氯化合物(如次氯酸鈣、次氯酸鈉和二氧化氯)進行漂白,這便帶來許多問題:首先,該法對纖維素降解較為嚴重,從而降低了紙張強度;

其次,漂白廢液中含有有毒的有機氯化物,它們是潛在的致癌物質,同時漂白廢液的COD值很高,造成了嚴重的環境污染;再者,漂白廢液對設備腐蝕也較嚴重,不利于水的循環利用。為減少污染物的排放,許多學者提出了一些改良方法或替代技術,如用二氧化氯代替氯氣進行漂白,使用含氧漂白,漂白廢液進行生物處理等,然而這些方法也不盡如人意。使用含氧漂白(如過氧化氫、氧和臭氧)同樣也引起纖維素降解,導致紙漿得率低、粘度低及成紙機械性能差、費用高等缺點。目前看來,應用木聚糖酶進行預漂白前景最為樂觀。

1986年,Chevalier等人首次報道了木聚糖酶對硫酸鹽紙漿的漂白有增強作用。木聚糖酶可以通過提高紙漿可漂性而減少氯的需用量,從而減輕了對環境的污染,并可提高成紙的白度,同時又降低了生產成本,因此越來越受人重視。北美和歐洲的許多造紙公司已將該技術應用于生產實踐,結果表明可大大降低廢液中的有機氯含量,并且對紙漿強度無顯著影響。目前,歐洲的6家大型造紙公司和加拿大的4家大型造紙公司都已將木聚糖酶預漂白作為常規技術應用,不但提高了紙漿產量,同時也帶動了木聚糖酶制劑市場的發展。未來的紙漿漂白技術是面向低氯和無氯漂白,而研究表明木聚糖酶能大大提高低氯和無氯漂白紙漿的可漂性。

Wong等人的工作揭示,應用商品木聚糖酶CartazymesHS對白楊木的硫酸鹽紙漿進行預處理可使紙漿最終亮度達95%,并且減少了18%的氯用量;加拿大的Canfor造紙公司應用商品木聚糖酶Albuzyme10在pH5.5條件下對硫酸鹽紙漿預處理,結果使低氯漂白中的二氧化氯用量減少了16%,使漂白廢液中有機氯化物含量降低了14%;西班牙Miranda造紙公司應用木聚糖酶CartazymesHS對一種桉樹的硫酸鹽紙漿進行預漂白,最終使其亮度達到100%;

Kopo-nen的工作[26]報道應用一步過氧化物漂白(無氯漂白)并不能使鐵杉木的硫酸鹽紙漿達到規定亮度,但如用木聚糖酶預漂白,則最終可使其亮度達95%以上。可見,木聚糖酶在低氯和無氯高白度紙漿生產中有其重要作用。