发布日期：2022-02-06 来历：科技日报

为实现我国“双碳”方针，需鼎力大举促成纺织、造纸、制药等重点行业的节能减排，而生物技能的运用，无疑会加速这些����APP行业绿色转型的脚步。为此，本报推出“绿色生物打造”系列报导，聚焦生物技能怎样助力传统财产走出高能耗、高污染之困。

假如将此刻的纸张与已往举行对于比，不难发明这些年来纸量变患上愈来愈好，也愈来愈白。

然而，鲜明亮丽的纸张暗地里，却隐蔽着造纸工业难以挣脱的高污染、高能耗的“原罪”。

与此同时，我国人多树少，木质原料纸浆极端欠缺，造纸原料持久依赖入口原生纸浆以及废纸。按照生态情况部以及其他部委结合发布的通知布告要求，我国已经在2020年末基本实现固体废料零入口，依赖入口废纸造纸已经行欠亨。

最近几年来，于环保以及成本的两重压力之下，秸秆等非木质原料，以生物酶辅助处置惩罚的高患上率机械浆正于使造纸行业的原料布局发生微妙变迁，为该财产尤为是包装纸财产带来一场厘革。

纸张暗地里的行业之痛

造纸术是中国四年夜发现之一，中国造纸行业常年产销量均位居全世界首位，约占全世界总量的四分之一。

最近几年来，跟着互联网技能的成长，电子浏览年夜行其道。但于短期内，纸张于很多范畴依然不成替换，好比教材、告白印刷、糊口用纸等。

岂论甚么类型的纸张，都要从一根木质纤维做起。“造纸原料重要是用动物质料中的木质纤维。”南京林业年夜学传授戴红旗先容说，为了得到木质纤维，需要先将动物原料削片或者切短；经碱水高温蒸煮或者机械研磨，分散出纤维获得纸浆；纸浆经机械磨浆，并以必然浓度于造纸机上脱水造成湿纸页，再经由过程压榨进一步脱水，烘干成纸。

人类为了获取打造纸浆的木质纤维，必需投入年夜量的水、电、碱等因素，同时会孕育发生年夜量黑、臭、毒的废水，甚至在很多造纸企业屡屡登上环保黑榜。

我国虽然地年夜物玻，但丛林资源十分匮乏，人均丛林面积只要世界人均程度的1/7，为了削减海内木料资源耗损、减轻废水排放带来的环保压力，最近几年来我国年夜量入口外洋木浆以及废纸，以满意我国国平易近经济成长的需要。

“入口木浆可以间接用在造纸，出产白卡纸、糊口用纸、特种纸等；而入口废纸重要用在出产纸板、包装纸以及新闻纸等，好比电商快递行业年夜量使用的包装盒、瓦楞纸、牛皮纸等。”戴红旗说。

今朝，我国造纸用浆入口比例高达40%。为了减缓造纸纤维原料有余，降低出产成本，造纸企业最先转向合理运用性价比高的非木质原料。

“制浆的原料分为木质以及非木质两年夜类，除了了林木之外，秸秆、竹子、芦苇、芒秆、棉秆都属在非木质原质料。”戴红旗告诉科技日报记者，已往受技能以及工艺限定，非木质原料出产化学浆黑液提取率以及碱收受接管率低，纸浆使用素氯漂白，孕育发生的废水不只难处置惩罚，并且可吸附无机卤化物（AOX）含量极高，给生态情况形成伟大粉碎，对于人体康健也有威逼。

跟着我国经济倏地成长，生态情况掩护及污染节制力度加强，1990年之后，险些所有的非木料纤维制浆造纸企业都被关停。到今朝为止，仅有湖南等少数地域竹浆造纸企业还于运转。

非木质纤维制浆迎来新机缘

只管非木质原料制浆出产已经彻底克制，但非木质纤维哄骗技能的研究没有是以而止步。最近几年来，生物资精辟技能、高患上率化学机械浆技能等成为热门，并遭到业界的器重，让非木质浆重回造纸行业舞台。

“生物精辟可以将非木质纤维原料的各类组分别离资源化哄骗，出格是对于半纤维素、木质素的高值化哄骗。”戴红旗告诉记者。

木质素约莫占到非木质纤维原料构成的20%—40%，传统制浆就是脱除了木质素，得到用作造纸原料的纸浆纤维。木质素是苯丙烷单经由过程醚键、碳—碳键毗连的具备三维网状布局的高份子聚合物，视动物纤维原料类型，木质素基本组成的芬芳族单体有患上掉电子功效，能接收紫外线，也是有运用潜力的储能质料。

已往，木质素的价值始终没有被很好开发与哄骗，制浆厂传统做法是把它经由过程燃烧收受接管热能哄骗。戴红旗先容说，最近几年来，基在木质素酚羟基芬芳族单体非凡功效，科研职员将木质素替换苯酚作为绿色胶黏剂、储能电解质/储能电极质料、抗紫外膜质料等。

另外一个今朝被看好的技能标的目的，是高患上率化学机械浆技能。该技能不只可以减缓我国造纸纤维原料欠缺的瓶颈，并且具备于废水处置惩罚方面难度小、成本低等长处。

“这项技能丢弃了已往提取纤维素剩下半纤维素、木质素的思绪，而是将木质纤维组分全哄骗，配合作为纸浆用在造纸。”戴红旗先容说，高患上率化学机械浆以机械要领为主，辅以少许生物酶、化学增添剂，如许一来，使制浆废水处置惩罚的工艺年夜年夜简化、成本降低，不只可以年夜量替换入口商品木浆以及废纸原料，并且将消弭农作物秸秆点火所孕育发生的伟大空气污染问题。

戴红旗吐露，造纸行业已经经实行了很多科研工程，并于个体企业举行试点，用麦草生物制浆做糊口用纸、包装纸等。

生物酶或者将促成造纸业绿色转型

现实上，于成本以及情况的两重压力下，造纸业亦渴求能从污染年夜户转型为节能减排范例。

于使高污染、高耗能的造纸业“放下屠刀”方面，生物酶制剂正于阐扬着愈来愈年夜的作用。

戴红旗暗示，生物酶具备专注、高效的特色。今朝，生物酶运用于造纸行业的技能研究重要集中于磨浆、脱墨、漂白和去除了造纸历程胶黏物等方面。

好比，可以哄骗生物酶对于浆料纤维的细胞壁举行改性处置惩罚，使纤维加快润涨、松软，促成磨浆的作用效果，降低磨浆能耗、提高成纸强度等。研究注解，生物酶可以使磨患上每一吨纸浆的能耗降低41.4%。

此外，造纸工业年夜量收受接管哄骗废纸时，需要对于其举行脱墨处置惩罚。

传统的脱墨要领是使用化学品，于适量的温度及机械作用下，将油墨粒子从纤维上分散下来，然后接纳浮选、洗涤或者二者相联合的要领将剥离下来的油墨粒子从纸浆中去除了。生物酶法脱墨则是哄骗酶处置惩罚废纸，并辅助以浮选或者洗涤，和二者并用的工艺，从而除了去油墨。

漂白也是造纸历程中的主要步调。哄骗酶制剂，可起到“生物助漂”的效果，削减含氯漂白化学品用量，从而削减漂白废水中可吸附无机卤化物的排放量，降低情况污染。

然而，生物酶于造纸工业中的运用也并不是一路顺风。

戴红旗暗示，关在生物酶技能的研发已经经取患了一些结果，可是运用仍存于瓶颈。到今朝为止，全球尚未真正意思上的生物制浆厂。缘故原由是，生物酶运用在繁杂且年夜范围的制浆出产还存于一系列技能难题。

“此外，生物酶对于原料举行预处置惩罚所耗损的时间较长，而厂家需要效率包管持续出产，以是更偏向在接纳效率更高的物理或者者化学预处置惩罚体式格局。”戴红旗说，某些酶制剂自己也存于成本较高、品种有限、受温度以及酸碱性情况影响较年夜、效果不较着等问题。是以，现阶段生物酶技能的运用照旧辅助性的，起不到主导作用。

同时，他对于生物酶于造纸行业的运用远景暗示乐不雅：“整体而言，生物酶专注性较强、效率较高，尤为对于高污染、高能耗的造纸工业而言，环保效果较着，以及化学品比拟具备怪异上风。跟着技能前进，将来势必于造纸财产中盘踞主导职位地方。”

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