制浆造纸生物技术
生物制浆技术(1万吨)
零排放无污染免切草免加热生物纸浆可行性报告第一章项目概况1.1项目研究单位柏华国际农业发展(北京)有限公司植物纤维制品研究所1.2 项目产品和规模日加工龙须草、稻草、麦草、芦苇、麻类等原料45吨,日生产纸浆30吨,年产1万吨生物纸浆。
1.3 项目收益(按售价最低的稻麦草纸浆计算)年产值4000万元税后利润1760万元(达产年平均值)税金787万元(达产年平均值)销售利润率(达产年)为44%销售利税率(达产年)为63.7%全部投资内部收益率(税后)为88%本项目的静态投资回收期(税后)为2.63年,静态投资回收期(税前)为1.95年。
1.4 项目内容造纸行业的污染主要是在制浆生产过程中产生的,目前传统的都是应用化学制浆法,产生大量的污水,据“中国造纸工业2004年度报告”显示:2003年造纸行业废水排放量为31.8亿吨,占全国重点统计企业废水排放量的18.4%,化学需氧量COD排放量152.6万吨,占全国工业废水污染物排放量的30%左右,但无论应用多么先进的治污工艺技术和设备,花费多高的治污费用,还是或多或少总要排放含有COD、BOD的具有污染性的污水。
要想彻底解决造纸行业的污染,惟有改变传统的化学制浆法。
生物制浆法是应用柏华国际农业发展(北京)有限公司专家经多年研究成功的“生物分解(HYH7黑腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术、生物漂白及漂白用水零排放的纸浆漂白生产工艺技术、生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术、生物分解(LYH9褐腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术、生物分解(ZYB5厌氧白腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术可实现零排放,整个制浆工艺过程中的水是循环使用,不存在COD、BOD和悬浮物SS,因为在生物分解过程中,真菌把植物秸秆中纸浆不用的木素、淀粉、果胶、果糖等物质分解生成H2O和CO2,H2O和CO2又生成碳酸,碳酸进一步软化植物木素利于真菌分解木素,没有废物排出。
生物酶改性技术在制浆造纸中进展研究
2半 纤 维 素 酶 改性 应 用
半纤维素 占植物 干重 的 3%左右 , 自然界 中含 5 在 量仅 次 于纤维 素 。半 纤维 素 酶在 制浆 造 纸工 业 中的 研究 和应用 已经开始 得 到广泛 的关注, 半纤 维素 酶的 应 用 研究 已经 渗 透到 制浆 造 纸技 术 的许 多方 面 。半 纤 维 素酶 中包括 :.,。 114聚木糖 酶和p木糖 苷酶 , 两 3 一 这
环境 污染 的大 户—造 纸 , 成为各 国首脑 关注 的热 门 也
话题 。生 物酶改性 技术 最大优 点就是 污染 小 , 能耗 且 低 、 应温 和等优点 。较 多研究 理论 已经证 明 , 反 在酶
度的前提下 , 可以明显地改善纸浆的滤水性能 , 有利
于 车速 的提 高 。废 纸浆 和 机械浆 多 是用 作 配抄新 闻 纸 的原料 , 因而这一 特 I应 用 于新 闻纸ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的生产将 具有 生 显 著 的经济 效益 。酶 作用改 善 了纸浆 的滤水性 能 , 是 近十几 年来研 究 的热点 。研 究人员发 现 , 墨西 哥和 在 美 国 的一 些 纸厂 中使 用商 品酶 P 和高分子 聚合物 处
摘 要 生物技术在造纸工业中的应用越来越广泛。文章介绍 了纤维素酶 , 半纤维素酶, 木素降解酶在制浆造 纸 中的改性应用, 并对 未来应用 于制浆造纸工业的展 望。 关键词 纤维素酶 半纤维素酶 木素降解酶 改性
生物 技术 用 于造 纸 工业 具 有诱 人 的前 景 。造纸 工业用到 的生物 酶种类 主要有纤维 素酶 、 半纤维 素酶 、
展。 利用酶( 主要是纤维素酶和半纤维素酶) 对纸浆纤
维进行改 性 , 以在不损 害纤维 强度 的前提 下改善 纸 可
生物技术应用于制浆造纸领域的研究进展
明 , 用木 聚糖 酶预处 理可 以有 效改 善麦 草碱 法 化机 采 浆 的抗 张强 度和撕 裂 度p ] 。李新 平等 研 究 了纤 维 素酶
和 木 聚糖 酶预 处 理对 打 浆 能耗 和 成 纸性 能 的影 响 。
1 生 物 制 浆 、
生物 法 制浆 是 先利 用 微生 物 ( 要是 白腐 菌 ) 主 或 酶, 对植 物纤 维原料 进行 预处 理 , 然后 再进 行化 学 、 机
后续磨 浆 能耗 降低 。 纸强度 性 能也得 到改 善 与 漂 白过程
械 或化学 机械 法制 浆 。传统 的化 学法 制浆 过程 中 。 化 学 药 品消耗 量大 , 能耗 高 , 备投 资大 , 水具 有极 高 设 废
的化学 耗氧 量 ( O 和生化 耗 氧量 ( O , C D) B D) 并且 产 生
具 有毒 性和 强致癌 性 的物质 ,给环境 造成 严 重污 染 。
径之一 。人们对环境保护和节能降耗的 日 益关注 , 促 进 了生物 技术 在制 浆造 纸领域 的应 用 。 目前应 用 于 制浆 造 纸领 域 的生 物 技术 主要 有 生 物 制 浆 、 物 漂 白 、 纸 生 物 法 脱 墨 、 水 生 物处 理 生 废 废 等 。这些 技术 中 。 些 已经在 制浆 造纸 工业 生产 中获 有 得应用 , 外一 些还 处 于研 究 阶段 。 另 文章对 生物 制浆 、 生 物漂 白 、 物 酶 法脱 墨 、 生 生物 法处 理 造 纸废 水 等 方
生 物 漂 白流 程 一 般 安 排 在 传 统 漂 白流 程 前 面 .
传 统 的化 学脱 墨 方法 是 使用 化 学 药 品 ,在 一 定 的温 度 和适 当 的机械作 用 下 , 油 墨从 纤维 上 分离 下 将 来 , 后再 通 过浮 选和 洗涤 的方 法将 油 墨从 纸浆 中除 然
生物制浆是项学科的组合生产工艺技术
生物制浆是项学科的组合生产工艺技术,它是以生物分解为主,配合各种物理破解与机械破解交叉组合的复合工艺,真正的实现在全世界造纸行业梦寐以求的零排放、无污染、无臭味、无悬浮物、节水、节电、节煤、节省原材料、降低生产成本的愿望。
这是一种洁净纸浆生产线,生产用水全部封闭循环使用,它彻底的改变了全世界已应用几百年排出废液的化学制浆法。
所以,以生物制浆为主、物理破解为辅的革命性创新制浆技术是一种清洁制浆、环保制浆工艺。
目前,全世界造纸均采用化学制浆法。
生物制浆池化学制浆法排出的污水中含有大量的COD、BOD、SS等有害物。
虽然近百年来从事对污水制理的研究,但都不能实现“0”污染。
生物制浆法,一改化学制浆的方法,利用麦草、龙须草等植物纤维,采用生物分解废水实现“0”排放,成功地解决了这项全世界许多科学家自从1908年至今仍没有解决的人类社会第二大工业污染难题。
采用生物制浆新工艺制备的纸浆,纤维长、得浆率高、耐折性强。
且每吨生物纸浆成本大大低于化学纸浆成本。
编辑本段相关技术简介生物制浆国内外至今难以工业化生产,主要是因为所用生物菌繁殖时的环境条件难以控制,容易被杂菌感染而达不到生物降解的目的。
而张健教授和北京前导植物纤维制品研究所科研人员经多年研究,采用FYR6软腐菌进行诱变提纯,使得菌种具有强大降解木素的能力,结合机械方法经上万次试验终于突破生物制浆产业化的难题。
同时,还解决了用生物菌对纸浆进行漂白的难题。
1、生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术:该菌是FYR6软腐菌用来降解木素,该软腐菌为专利发明人张健教授培养的第七代菌种,具有极强的分解木素能力且只分解木素不分解纤维,可在48小时内迅速繁殖,使降解池内FYR6软腐菌比例占90%,杂菌只占10%,72小时内原料木素降解80%以后利用疏解机对原料疏解,使之帚化进一步降解木素,经除渣与筛浆后达到本色浆。
2、生物漂白及漂白用水零排放的纸浆漂白生产工艺技术:生物漂白及漂白用水零排放的纸浆漂白生产工艺技术,利用木素过氧化物酶进行漂白取得了良好的效果,可使纸浆白度达到83%以上。
制浆造纸生物技术
制浆造纸生物技术
一、定义:
控制浆造纸生物技术是指通过精密的细菌测定方法和表面生物技术,利用细菌性的改性纤维来制造出更加优质的细胞结构,用来增强纸张的耐久性和拉伸性能。
二、特点:
控制浆造纸生物技术有两个主要应用特点:
1.特定的细菌:控制浆造纸生物技术中特定的细菌能够进行改性,改变纤维的结构,以改善纸张的强度和拉伸性能。
2.表面生物技术:表面生物技术可以利用具有抗氧化性能的蛋白质,改变纤维的表面结构,以增强纸张的抗氧化性能。
这种技术的应用能够有效延长纸张使用寿命,使其具有更高的耐用性。
三、原理:
控制浆造纸生物技术主要是利用细菌对纸浆纤维进行改性,使纤维具有更高的拉伸性和抗氧化性能。
细菌生物改性纸浆纤维的原理是通过细菌使纤维表面形成新的抗氧化蛋白质、肽段、芳环等,从而构成纤维的壁。
当纤维接触到溶液的时候,抗氧化质能提供一定的保护作用,避免溶液的侵蚀,使纸张具有更高的耐久性。
四、操作过程:
1.首先,需要准备特定的细菌。
这些细菌需要具有改性纤维的能力,能够有效改变纤维的表面抗氧化性能。
2.然后,将所准备的。
制浆造纸生物技术
制浆造纸生物技术
制浆造纸生物技术是指在制浆造纸过程中运用生物学原理和技术手段,通过利用微生物、酶类等生物体对纤维素、半纤维素和木质素等木材成分进行降解、改性和增白等处理,以改善制浆造纸质量和降低环境污染的技术。
在制浆造纸生产中,利用生物技术可以大幅减少化学药剂的使用,降低废水和废气排放,提高纸张的质量和可持续性。
常用的制浆造纸生物技术包括微生物制浆、生物酶制浆、生物漂白、微生物降解等。
随着技术的发展,制浆造纸生物技术将成为未来制浆造纸产业的重要发展方向。
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科技赋能造纸工艺——记制浆造纸工程国家重点实验室
支撑平台科技赋能造纸工艺——记制浆造纸工程国家重点实验室2023年11月,首届文献保护与文化传承学术研讨会在华南理工大学五山校区举办。
会议通过多视角、深层次、跨领域的互动交流,充分展示了纸质文献抢救性保护、整理研究和出版利用等的新近研究成果和实践经验,共同探索新时代下文献保护与文化传承新路径、新模式,以更高站位、更大格局、更实举措,推动文献保护与文化传承事业多领域融合、高质量发展,推动中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展。
会议由广州市社会科学界联合会、华南理工大学联合主办,而在众多文化领域的承办方中,制浆造纸工程国家重点实验室的名字令人眼前一亮。
让古籍“延年益寿”纸是中华优秀传统文化的重要载体,纸质文献保护是文化传承的重要基础。
制浆造纸工程国家重点实验室(以下简称“实验室”)是我国轻工业领域唯一的国家重点实验室,在全球造纸科技创新竞争力排行榜中一直稳居前三。
实验室自建室起,就组建了由80%党员组成的古籍保护与利用研究团队,面向我国文献保护创新技术需求,主攻纸质文献原生性保护对策、纸质文献利用技术服务、当代重要文献预防性保护对策三大方向,持续推动古籍保护关键技术突破和修复设备研发。
经过多年的发展,实验室古籍保护与利用研究团队创新了文献保护新方法,开发了多种脱酸与增强材料、纸质文献脱酸增强系列智能化批量化装备和多种耐保存专用纸,为我国的纸质文献保护提供了强有力的技术支撑、政策建议和人才储备,也为红色党史文献的保护利用提供科技支撑。
科研成果应用于《广州大典》、孙中山大元帅府等文献保护,服务于红色甲工等党史重要文献保护修复,让古籍“重获新生”;特别是自主研制的整本书超声雾化法式脱酸增强装置,实现了纸质文献快速批量智能化修复保护处理,为国家文献保护与文化传承事业增彩添辉贡献了智慧和力量。
以植物纤维分离、转化和利用为特色实验室于1989年6月经原国家计委批准建设,1995年11月建成并通过国家验收,1996年2月正式向国内外开放运行。
农作物秸秆生物氧化法制浆造纸研究报告
农作物秸秆生物氧化法制浆造纸研究报告研发背景社会的发展离不开能源,但伴随着社会的进步,煤炭、石油、天然气等不可再生能源的消耗,能源枯竭不可避免,进而遏制了人类社会的发展进步。
秸秆是当今世界上仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源,它的开发利用越来越受到人们的关注。
我国是一个拥有8亿农民的农业大国,秸秆作为农村最主要的农作物副产品,其资源产量极其丰富,但传统的利用方式却造成了大量的能源浪费与环境污染,秸秆的综合利用已成为了农村经济发展过程中的一个突出问题。
由于我国的区域差距,秸秆的利用也存在着很大的差异。
在东部沿海地区,秸秆的利用已经由以前的直接焚烧转为沼气池的原料供应,极大地提高了秸秆的利用效率。
但是大部分地区,因为资金、技术等各种因素,农村贫困现象普遍存在,农业生产方式和农民生活方式比较单一,秸秆的利用直接以焚烧和作为牲畜饲料为主,这既污染了环境,又浪费了能源,还阻碍了经济的发展。
1我国秸秆的现状及趋势1.1我国秸秆产量状况秸秆通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其他农作物在收获籽实后剩余的部分。
农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中,秸秆富含有机质和氮、磷、钾、钙、镁、硫等多种养分,是一种具有多种用途的可再生生物资源。
农业生产活动中产生的秸秆量相当惊人,据估计,1kg稻米可产生1.5kg 稻草,1kg小麦可产生1.5kg麦秸,1kg玉米可产生4kg玉米秸秆,1kg棉花可产生2.5kg棉杆。
据联合国环境规划署(UNEP)统计,世界上种植的各种农作物每年所产生的秸秆多达17亿t,其中大部分没有得到有效利用。
因为秸秆产量没有列入统计指标内,故其产量只能通过测算的方式来得到一个估算值。
秸秆的产量与粮食作物的产量密切相关,所以,可以通过粮食作物产量来测算秸秆产量,根据不同农作物的产量系数,利用统计年鉴上农作物产量的统计数据,测算出不同农作物的秸秆产量,再进行加和,得到秸秆的总产量。
根据2009年农业部的统计年鉴数据,各种秸秆的产量是逐年增加的,各种秸秆的总产量由1991年的58505.83万t增加到79350.43万t,增加了20844.60万t,增幅达35.63%。
生物技术在制浆造纸工业中的应用研究进展
生物机械制浆是指在机械制浆前利用真菌或酶 对木片进行预处理 ,其原理是利用具有木素降解能 力 的微 生 物 或酶 选 择 性 地 分 解 植 物 原料 中的 原 料 。
国 内外对 生物 机 械制浆 的研究 较 多 , 已 明确 , 预 现 经 处理 后 的木 片进行 磨 浆节 省 动力 可达 3 %。而 且 成 0
生 物化 学制 浆 和 生物机 械 制 浆 。 以往生 物制 浆 研 究
分子 的表 面, 由侧链及芳香环的氧化开裂, 经 逐渐向 内部降解 的. 主要包括木素一 碳水化合物结合体的分
解、 苯基丙烷 聚合体 的分解 、 侧链 分解以及芳香环的 开裂等。目 前参与木素降解的酶有漆酶( 酚氧化酶) 、 锰过氧化物酶、 木素过氧化物酶等。 漆酶的作用是使 固体 木质 素 的羧 基增 加而 成 为水 溶性 的状态 ,从 而 容易接受后续酶的作用 , 还有羰基化 、 侧链部分的降
维普资讯
期 } 纸 2 6 第4 造 0年 期 0
・
试验研究 ・
生 物技术在制浆造纸工业中的 研究进 应用 展
文琼菊 付 丹 莫建良( 湖北工业大学化环 学院轻化 工程 系 40 6 ) 3 0 8
Байду номын сангаас
摘
要 生物制 浆造纸技术具有既节省能源又环境友好 的特性 ,对制浆造纸业的可持 续发展 具有重要
与的作用下 , 漆酶能够降解木素 , 使残余木素的摩尔 质 量 减少 ; 时 , 素 中的 酚羟 基 减 少 , 基 和羧 基 同 木 羰 增加 , 这对后续的漂白过程起到活化木素的作用。 喻 利等人对漆酶和聚木糖酶协 同漂 白蔗渣硫酸盐浆进
行 了研 究 。发现 漆 酶介 体体 系 与 聚木 糖 酶 同时或 前 后 处理 蔗渣 硫 酸盐 浆 ,在一 定 程度 上 提 高 了纸浆 的 漂 终 白度 和强度 。漆酶 被认 为 是纸 浆 漂 白工业 中最
3-生物制浆
FP-102169
50.2 56.7
51.4
HHB-64251-sp 56.2 58.9
55.0
5157-A-1
23.0 30.6
5.2
Gold-9-420-1
61.2 73.4
56.1
8
木糖
甘露糖
(木聚糖) (甘露聚糖)
77.7
61.0
61.0
77.6
63.0
81.5
52.0
Hale Waihona Puke 55.359.459.2
63
小结--影响生物机械制浆的因素
协同代谢基质
18.7
9
木素
20.9 3.6 12.9 16.9 8.3 12.8 18.3
损失,%
葡萄糖 木糖
甘露糖
(葡聚糖) (木聚糖) (甘露聚糖)
26.1
19.1
31.4
11.2
9.7
14.5
30.5
23.8
39.3
23.0
17.4
24.3
8.7
6.9
5.3
10.3
14.8
11.5
17.5
25.7
20.7
用 虫拟蜡菌 * C.subvermispora不同菌株(处理12周)腐朽后山杨木块中木素和 糖含量的损失
损失,%
合适
菌株
ME-485 L-14807-sp
质量 木素
28.4 61.5 24.4 57.2
葡萄糖 (葡聚糖)
2.5
6.8
木糖 (木聚糖)
45.4
36.9
甘露糖 (甘露聚糖
72.3
39.1
23.7 38.2 28.3 40.6
文献综述--生物制浆造纸工厂设备设计
文献综述--生物制浆造纸工厂设备设计吉林化工学院文献综述生物制浆造纸工厂设备设计Biological pulping and papermaking factory equipment design 性质: 毕业设计□毕业论文教学院:机电工程学院系别:机械设计制造及其自动化系学生学号:09410529学生姓名:张磊专业班级:机自0905指导教师:侯哲生职称:副教授起止日期:2013.3.4~2013.3.28吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology生物制浆造纸工厂设备设计摘要:在能源紧张、市场日趋激烈竞争的今天,节约能源降低能耗、保护环境和提高产品质量是企业提高竞争能力的有效手段。
生物技术在制浆造纸方面有着广阔的应用前景,生物技术不仅能改善制浆性能和成浆性质,还能从根本上减轻或减少环境的污染,使生态环境质量得以改善的同时,促进造纸企业走向可持续发展的道路。
纸浆的原料主要有木材、竹、芦苇、稻草、麦草、芒杆、棉杆、甘蔗渣、破布、废棉、废麻等类植物纤维[1]。
生物制浆就是在制浆前利用微生物菌体或其酶制剂对原料进行预处理,然后蒸煮,获得纸浆。
本设计主要对工厂制浆设备进行选型,设备平衡计算,车间布置设计以及辅助设备的配置进行详细的设计,根据所选参数进行浆水平衡计算,根据计算的结果并结合工厂的生产实践进行设备选型,根据选型的结果绘制工艺流程图、浆水平衡图、全厂布局图[3]。
关键词:打浆理论;生物技术;玉米秸皮;设备平衡;车间布置1 打浆理论1.1 打浆打浆又称叩解[2],是利用机械作用处理悬浮于水中的纸浆纤维,使其具有适应在造纸机上生产所要求的特性,并使所生产的纸张能达到预期质量的操作过程。
利用物理方法,对水中纸浆纤维进行机械或流体处理,使纤维受到剪切力,改变纤维的形态,使纸浆获得某些特性,以保证抄成的纸达到预期的质量要求,这一过程就称之为“打浆”。
打浆过程中纤维除了受机件的剪切、揉搓和梳理等作用外,同时纤维的细胞壁还发生位移、变形与破裂等现象而吸水润胀,产生细纤维化,使纸浆具有柔软性、可塑性,也使纤维素分子链中的羟基增加与氢链结合机会,提高了纤维间的结合力。
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。
第5届国际制浆造纸和生物技术会议(5th ICPPB)在南京林业大学隆重召开
在科学技术和现代工业快速发展的当下,绿色环保理念的提出,使传统制浆造纸工业面临转型的压力,因此大力发展现代生物质新材料、新能源的设计和开发,成为制浆造纸行业寻求创新的新思路。
唯有创新,才能保持自然生态的可持续发展,使人类社会立足长远。
由南京林业大学、华南理工大学和天津科技大学共同举办的2018年第5届国际制浆造纸和生物技术会议于2018年11月12—14日在南京林业大学隆重召开。
南京林业大学校长王浩、南京林业大学金永灿教授、华南理工大学吕发创教授、天津科技大学刘忠教授、陕西科技大学张美云教授、北京林业大学孙润仓教授、美国北卡罗来纳州立大学Richard B. Phillips教授、瑞典皇家理工学院Monica Ek 教授、日本东京大学Shigenori Kuga 教授、巴西维索萨联邦大学Jorge Colodette 教授、芬兰阿尔托大学Orlando Rojas 教授、美国马里兰大学胡良兵博士、美国北卡罗来纳州立大学Hou-min Chang 教授、日本九州大学Tetsuo Kondo教授、美国北卡罗来纳州立大学Hasan Jameel 教授等领导和嘉宾出席了大会开幕式。
会议开幕式由南京林业大学轻工与食品学院院长金永灿教授主持,南京林业大学校长王浩做开幕式致辞。
王浩校长首先代表会议组委会对国内外专家学者的到来表示热烈欢迎。
王校长在致辞中指出,在我国正式提出“工匠精神”和大力发展“设计文化创意产业”的大背景下,我们在专业领域不仅要体现精益求精的理念、不断追求完美和极致的态度,更要不断吸收最前沿的科学技术、文化理念和设计方法,在传承中不断创新和金永灿王 浩第5届国际制浆造纸和生物技术会议(5th ICPPB)在南京林业大学隆重召开本刊记者 杨 艳 陈丽卿Events会展传真66NO.11 2018CHINA PAPER NEWSLETTERS发展。
随后华南理工大学吕发创教授和天津科技大学刘忠教授也分别致辞,预祝大会圆满举行。
第六章 酶法改性(含漆酶)
Buzyme 2535 应用于餐巾纸
Kraft Usage (%) Tensile Strength
45 40 35 30 25 20 10
5 0
Pre-trial
Trial
275 270 265
SWK Usage
260
Tensile
255 250 245
Buzyme 2535 作用前后比较
适当酶处理使浆的絮凝性提高,有一定 的助留助滤作用。
➢
对照和酶处理纤维表面的SEM
对照
酶处理
辐射松压力盘磨机械( PRMP)的酶法改性
项目
酶处理后 对照浆
浆的游离度
648-654
635
CSF/mL
长纤维含量/% 58.4-58.5
57.2
短纤维含量/% 17.1-17.3
18.5
花旗松RMP的酶法改性
酶促打浆
概念: 利用 半纤维素酶或纤维素酶对打浆前的纸 浆进行预处理,导致纤维表面某种程度的活 化和松弛,促进纤维的吸水润涨和细纤维 化程度,使打浆性能得到改善,起到降低打 浆能耗的作用。
酶促进打浆的原理
酶软化纤维细胞壁 增加渗透性,利于纤维润胀 降低纤维内聚力,纤维变得更为柔软 破坏初生壁 (0.05微米厚) 有利于S1(次生壁外层)的剥离
加酶前
加酶后(2 个小时)
生物酶应用打浆实例
纤维结构: 生产纸种: 应用目的: 处理方法:
未漂阔叶材 文化纸 减少印刷过程中导管分子的脱落 使用生物酶对未漂浆进行处理
阔叶木导管分子
相对面积
1.10 1.00
1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40
空白
生物制浆技术(1万吨)
零排放无污染免切草免加热生物纸浆可行性报告第一章项目概况1.1项目研究单位柏华国际农业发展(北京)有限公司植物纤维制品研究所1.2 项目产品和规模日加工龙须草、稻草、麦草、芦苇、麻类等原料45吨,日生产纸浆30吨,年产1万吨生物纸浆。
1.3 项目收益(按售价最低的稻麦草纸浆计算)年产值4000万元税后利润1760万元(达产年平均值)税金787万元(达产年平均值)销售利润率(达产年)为44%销售利税率(达产年)为63.7%全部投资内部收益率(税后)为88%本项目的静态投资回收期(税后)为2.63年,静态投资回收期(税前)为1.95年。
1.4 项目内容造纸行业的污染主要是在制浆生产过程中产生的,目前传统的都是应用化学制浆法,产生大量的污水,据“中国造纸工业2004年度报告”显示:2003年造纸行业废水排放量为31.8亿吨,占全国重点统计企业废水排放量的18.4%,化学需氧量COD排放量152.6万吨,占全国工业废水污染物排放量的30%左右,但无论应用多么先进的治污工艺技术和设备,花费多高的治污费用,还是或多或少总要排放含有COD、BOD的具有污染性的污水。
要想彻底解决造纸行业的污染,惟有改变传统的化学制浆法。
生物制浆法是应用柏华国际农业发展(北京)有限公司专家经多年研究成功的“生物分解(HYH7黑腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术、生物漂白及漂白用水零排放的纸浆漂白生产工艺技术、生物分解(FYR6软腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术、生物分解(LYH9褐腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术、生物分解(ZYB5厌氧白腐菌)与机械加工结合的纸浆生产工艺技术可实现零排放,整个制浆工艺过程中的水是循环使用,不存在COD、BOD和悬浮物SS,因为在生物分解过程中,真菌把植物秸秆中纸浆不用的木素、淀粉、果胶、果糖等物质分解生成H2O和CO2,H2O和CO2又生成碳酸,碳酸进一步软化植物木素利于真菌分解木素,没有废物排出。
制浆造纸技术的发展
制浆造纸技术的发展摘要:制浆造纸技术的出现为我国在人类的历史文化上增添了浓墨重彩的一笔。
在社会的发展中,科学技术不断的进步,制浆造纸技术也在时代的发展中逐步提升,并且人们对纸张的质量要求越来越高,这样的社会情况促使制浆造纸技术朝着多元化的方向发展。
基于此,本文对制浆造纸技术的发展进行了分析。
关键词:制浆造纸;技术发展;优化对策制浆造纸技术的发展是多方面的,在造纸材料方面的发展中就由韧皮纤维到草类,最后到现在所使用的木材。
在目前的造纸行业中,木材制浆造纸的发展速度极快。
在制浆造纸的发展中,其具体的操作过程是十分复杂的,而且制浆是造纸中的首要步骤,因此制浆的质量将直接决定着纸张的质量,基于此,如果想要提高纸张的质量,就需要优化制浆造纸技术,采用现代化的制浆技术,促进制浆造纸的可持续发展,扩大纸张的适用范围,令我国的制浆造纸技术登上世界的舞台。
一、制浆造纸技术的发展制浆造纸技术在发展中的重要主题是满足市场的实际需求,并在此过程中强化对环境的保护,因此在制浆造纸的发展中需要紧绕保护环境、节约资源的目标进行。
在社会形态的发展中,人们的环保意识不断增强,因此在纸张的生产中对废弃物排放的标准也越来越高,所以在进行制浆造纸的时候应注重化学物质的产生,不断的优化各种造纸设备,从而将科学技术转化为制浆造纸技术,促进制浆造纸技术的发展。
(一)蒸煮技术低卡伯值蒸煮在制浆造纸蒸煮技术中的使用目的为减少制浆原料中存在的木素,从而促使在减少制浆原料木素的过程中产生大量的有机物,进一步减少各种废弃材料的排放,并且也可以通过这样的方式减少木素的溶出。
不但可以降低污染物的排放量,同时还可以减少各种有毒物质的产生。
对低卡伯值蒸煮技术的研究目前还处于探索的阶段中,通过大量实际案例的分析,在不久的将来会得到一定的提升。
从80年代之后,各种蒸煮技术都得到了很大程度的提升,并促使各种蒸煮技术发生了变革,在变革的过程中出现了各种新的蒸煮技术,如,快速置换蒸煮、低能耗蒸煮、改良连续蒸煮以及等温蒸煮等,能够在纸张强度的同时,减少各种能源的消耗。
制浆造纸生物质精炼
制浆造纸生物质精炼
造纸生物质精炼是新型的环保精品纸,它是以植物纤维为原料,采用最新的技术,以原有植物纤维添加一定比例的其他植物纤维成分,通过特殊的工艺和机械设备进行加压或精炼加工制成的,具有良好的耐水性、耐磨性等优良特性。
它是环保新材料,不含四氯化碳和其他有害物质,无任何对人体有害的有毒物质,它是绿色环保的纸张,可以用于制作各种文件文具或印刷包装等用品。
造纸生物质精炼的工艺流程主要包括原料准备、原料精炼、层压成型和成品检测等步骤。
在原料准备阶段,采用正规高品质的植物纤维,按比例添加其他植物纤维原料,经过混合、挤出和烘干等处理程序,制成造纸母料。
在精炼阶段,将制备的原料放入特殊的高温设备中,经过几轮精炼和压实,将原料压缩成一个厚实的纤维料块,再加入一定量的纤维成分,使其噪声减低,摩擦力增大,水分受控,增加挺度,增加硬度,增加造纸生物质精炼的吸水性、强度、稳定性和耐一次折叠。
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思考题 • 1生物技术在制浆中有哪些缺点? • 2生物技术在制浆中的发展趋势?
作业题 • 生物技术在制浆造纸中还有什么应用? 答:1基因重组技术改良造纸原料 2生物处理制浆工业废水 3酶处理改善浆料的性能 4树脂生物控制 5生物技术在废纸脱墨中的应用 6生物技术在漂白中的应用 7生物技术在打浆中的应用
• 4、韧皮纤维生物脱胶制浆
• 造纸工业中,包括麻类在内的韧皮纤维生 物法制浆是应用果胶酶或接种产果胶酶的 微生物降解原料中的果胶质,使原料分散成 纤维束或征、影响脱胶的诸多因素 以及酶解产物的动态变化开展了广泛的研 究。
(1)直接法(浸渍法) • 将能产生使纤维彼此离解的酶的微生物直 接接种于纤维原料中,在微生物生长繁殖 的同时,分泌大量的酶,使与纤维黏结在 一起的物质分解、溶出,从纤维彼此分离 成浆。
• 3、生物预处理化学浆 意义 利用生物预处理的手段,在达到相同纸浆 硬度的前提下,可以减少化学药品和能源 的消耗,或者是在化学药品不减少的情况 下降低纸浆的硬度,以适应无氯漂白的需 要
由白腐菌变异株IZO-154进行生物预处理化学 制浆的研究 • 以桦木为原料,以白腐菌变异株IZO-154进 行预处理后,用KP法制浆,结果与不进行 预处理的制浆结果相比较。发现,经过真 菌预处理的材料浆的得率或脱木素程度提 高,而化学品的用量大大减少,蒸煮热能 降低,纸的机械性能得到很大改善。
• 1、对微生物的要求 • 繁殖速度快,分解木素能力极强,尽可能 少分解或不分解纤维素等。目前从自然界 分离到的白腐菌菌株及经诱变处理选育得 到的木素降解酶产生菌,其降解木素的能 力还远没有达到生物制浆的要求。
2、生物制浆的种类 • 生物机械制浆(BMP) • 生物化学机械制浆(BCMP) • 麻类原料生物制浆 3、生物制浆的优点 • 减少制浆的能耗、提高纸质量、减少制浆 对环境的污染。
学习目的与要求: 1掌握生物技术在制浆中的应用 2了解生物技术在制浆中的研究进展
主要知识点: • 一 、生物制浆概述 • 二 、生物制浆研究情况 • 三、对生物制浆的评价
关键词: • 生物技术;生物制浆; 主要内容: • 生物技术,国内外许多学者曾对它下过多种大 同小异的定义。简单地概括起来,就是利用生 物有机体(从微生物直至高等动物、植物)或其 组成部分(包括器官、组织、细胞或细胞器等) 发展新产品或新工艺的一种体系.或定义为: 操纵生物(微生物、植物、动物)的细胞、组织 或酶,进行生物合成、生物转化或生物降解, 大规模地生产预期产品或达到特殊目的的一门 技术。
• 生物预处理可以显著地降低能耗,改善浆 的性能。Setliff利用Ceriporiopsis subvemispora和P.chrysosporium对杨本进行 了预处理。结果表明,与未经真菌处理的 相比,在盘磨机磨至相同游离度的情况下, 杨木可以降低20%的耗能,挪威云杉降低 13%的能耗。Kashino稍用IZU一154对阔叶 木和针叶木生物机械浆进行了研究,发现 粗磨的山毛榉机械浆经真菌处理7天以后, 可使后续浆能量消耗降低1/3--1/2,且强 度性能得到改善;经粗磨的云杉机械浆和 红松浆采用真菌处理10~14天,磨浆能耗 约降低1/3,强度性能也有所改善。
二 生物制浆研究情况
• 1、黄孢原毛平革菌预处理麦草生物制浆的 研究 • 麦草生物预处理:经湿热(125℃)灭菌30min 后进行接种,将接种完毕的麦草放入恒温 (28℃)生物培养箱中进行培养.
• 2、白腐菌预处理制蔗渣生物机械浆 • 实验方法: • 将蔗渣在120℃下于蒸煮锅中处理45min, 加水使水分提高到75%,再将白腐菌培养基 和营养液加到原料中并充分混合。采用固 定床反应器培养,反应器在培养前用高压 蒸汽消毒10min。接种了的原料在27℃和 60%的相对湿度下培养14天。 • 无白腐菌预处理蔗渣和有白腐菌预处理蔗 渣用盘磨机磨浆, • 测定能源消耗、制浆得率及性能等。
与浸渍法有关的微生物以曲霉、青霉、毛 霉、根霉等为主体,还有其他菌如半知菌 的葡萄孢霉、镰刀霉,细菌如芽孢杆菌等。
(2)间接法(酶浸渍法或酶法制浆) • 指将微生物维持在一定的环境条件下,使 其产生大量的酶,再将酶浓缩、提取出来, 加入到纤维原料的处理过程。
三、对生物制浆的评价
• 1、纤维素、半纤维素含量变化 • 2、木质素含量 • 3、对能耗、化学品用量、纸张性能等的影 响
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参考文献 《制浆造纸的生物技术》 谢来苏主编 化学 工业出版社 《植物生物技术导论》 H.S.查夫拉编著 化 学工业出版社 《生物工程概论》 陶兴无主编 化学工业出 版社 《现代应用生物技术》刘仲敏 林兴兵 杨生 玉主编 化学工业出版社 《生物技术概论》英 J.E.史密斯著 科学技术 出版社
一 、生物制浆概述
• 生物制浆是利用微生物所具有的分解木素 的能力,来除去制浆原料或纸浆中的木素, 使植物组织与纤维彼此分离制成纸浆的过 程 • 目前,生物制浆就是在制浆前利用环境微 生物菌体或其酶制剂对原料进行预处理, 然后蒸煮,获得纸浆。这个过程可节省蒸 煮化学药品,对纸浆纤维特性也有一定改 变。