生物酶新闻纸脱墨剂的脱墨机理目前尚不太清楚。大多研究者比较认可的是:  可能是生物酶能选择性地优先作用于纤维之间的交界面。使油墨与纤维之间的连接松动,  在适度的机械作用下,  把油墨从纤维表面脱离下来。生物酶脱墨剂是一种高效复合酶制剂,  生物酶脱墨具有以下优点:(  1)  能适应任何油墨,油墨与纤维分离彻底,  脱墨浆白度高,  尘埃少;(  2)  纤维得率高;(  3)  可降低氢氧化钠、硅酸钠、双氧水等化学药品的用量;(  4)  脱墨废水负荷远低于化学脱墨,  有利于环境保护。

Putz等人对胶印新闻纸的酶法脱墨和化学脱墨进行了比较,  发现酶法脱墨可以节约大量化学药品,  降低废水的COD  含量。国内对废新闻纸脱墨的研究还表明,  酶法脱墨浆具有更高的白度和相似的物理性能。

5  生物处理制浆工业废水

应用生物技术处理制浆工业废水,  可以是废水脱色、脱臭、解毒以及除去废水中有机物BOD,  效果很明显。生物处理制浆工业废水有好氧处理(  如曝气法、活性污泥法、生物转盘法等)  与厌氧处理。厌氧处理制浆废水可产生甲烷,  回收能量。

当前主要研究用酶破坏氯漂白废水中的氯化有机物,  尽可能降低有机氯化物的含量,   同时有更高的色度去除率。Messner等人将白腐菌P.chrysosporiumBKM/F-  1767  固定在滴滤器的多孔泡沫载体上(  MYCOPOR工艺)  ,  停留时间为6～12h,  其AOX  去除率、COD  去除率及脱色率分别达到80%、40%和87%。瑞典一硫酸盐制浆工厂结合超滤采用厌氧-  好氧生物方法处理纸浆漂白废水,  可降低BOD95%  、AOX80%,  并且脱色率达到50%。另外,  美国、加拿大和日本采用白腐菌对硫酸盐纸浆漂白废水进行脱色,  也取得了很明显的效果。

6  酶处理改善浆料的性能

近年来,  广大研究者致力于利用酶改善纤维性能、提高纸浆的滤水性能和纸浆强度的研究。传统方法是利用纤维素酶和半纤维素酶来对纤维进行改性。但是,  经过改性后的纸浆的滤水性能有所下降。最近,利用木素降解酶中的漆酶对纤维进行改性,  以提高纸浆强度已广为关注。

据国外报道,  用漆酶介体体系来改善未漂硫酸盐浆的性能,  结果发现,  纸浆的湿强度有显著地提高。汤镇江[8]等用漆酶处理磨石磨木浆,  发现纸张强度及增干强度效果明显。GatenhplmP[9]等发现,  漆酶与纤维表面的酸基进行接枝作用可以改善纸浆强度和润胀性能。

7  树脂生物控制

树脂障碍一直是困扰新闻纸生产的一大难题。植物纤维原料中的树脂成分是一些溶于中性有机溶剂的憎水性物质,  而在造纸的过程中,  这些憎水性的物质会以多种形式在设备表面沉积。从而造成断纸、停机和纸质下降等问题。文献[10]报道可利用纤维素酶进行处理。

由于真菌Ophiostoma  piliferum  不产生木素降解酶和纤维素酶,  可以专一去除纸浆中的树脂。文献报道,  向纸机槽中加入250～500mg/L  甘油三脂水解酶(  由Aspergillus  oryzae  分离出来)  发现大部分甘油三脂水解(  pH  值4～7,  40～60℃)  ,  致使树脂障碍减少。

与传统的树脂障碍控制法相比,  生物控制法具有效果好、成本低的优点,  但对环境的要求苛刻。比如,脂肪酶的活性受温度和pH  的影响很大。一般情况下酶不耐高温,  温度超过70℃其活性将严重丧失。酶有一个最适宜的pH,  偏离了这个pH  值,  酶活性也会大大降低。据报道,  日本Jujo  公司和丹麦Novo  Nordisk生物有限公司联合开发了一种耐热脂肪酶,  该酶甚至在80℃以上仍有效,  而且在实践中取得良好的效果。

8  结语

目前,  酶生物漂白、酶法脱墨、微生物法控制树脂障碍在一些工厂已形成规模,  但由于酶法脱墨的机理还不太清楚,  以致酶法脱墨的进一步研究与工业应用受到了限制:  对酶的作用机理仍需要继续研究,  使酶法脱墨更具可行性。对于微生物控制树脂障碍,  研究者需要进一步研究出耐高温的微生物,  以更好地应用于生产。生物法制浆工业化生产,  还需解决缩短生物预处理周期等问题。彻底解决蒸煮黑液问题(  难点是木素的有效生物降解)  仍是制浆废水无法通过生物方法直接解决的难题,  特别是以草类为主要原料且无碱回收装置的造纸企业,  目前正面临着生存的严峻挑战。在全球的可持续发展战略中,  生物技术在制浆造纸工业中将会发挥更重要的作用。