近年來, 新興的生物技術, 主要包括基因工程、生物工程、發酵工程和酶工程。利用生物技術, 可以通過生物遺傳基因的重組,開發出新的優良品種和新的物種; 可以通過新陳代謝作用, 生產出許多有用的新有機物質; 可以通過酶促反應, 大大改善許多現有生產工藝的條件和效率。由于造紙工業的基本原料是生物體( 植物) , 化學制漿方法基本上是對生物體的化學反應過程, 它的環境污染物又主要是從生物體降解的有機物, 這是造紙工業可以充分運用生物技術的重要依據。

生物技術在制漿造紙工藝上的應用在20 世紀90 年代發展較快。對環境保護及降低能耗的日益關注,更促進了生物技術在制漿造紙工業上的應用。目前應用于制漿造紙工業的生物技術主要有基因重組改良造紙原料、生物制漿、生物漂白、廢紙生物脫墨、廢液生物處理、酶處理和改善漿料性能樹脂生物控制等,有些研究成果已用于工業生產。

1 基因重組技術改良造紙原料

基因重組技術是將基因重新組合, 然后將基因轉化或轉移到細胞中進行復制和表達的技術,是改良生物性狀的有力手段。基因改良造紙原料的目的: 減少造紙原料中的木素含量, 盡可能增加纖維素的含量,以提高造紙原料的利用率,縮短樹木成材的年限。美國密歇根工業大學姜立泉實驗室經過12 年的努力,終于發現一種通過基因改造的方法減少樹木木素含量的方法:使用一種稱之為反義( antisense) 技術控制木素合成的基團Pt4CL1, 令其處于“抑制狀態”,其結果取得了轉基因樹木。該基因楊樹比對照楊樹的木素含量降低了45%, 而纖維素含量增加了15%, 并發現該樹木生長快,樹高比對照樹高出30% 。另外, 英國的Zencea 公司、比利時的Elserive科學公司以及法國的生物細胞研究中心都成功的利用轉基因工程研制出了更加適合制漿造紙的造紙原料。

2 生物制漿

制漿廠利用化學法制漿提高生產規模, 而且使原料的適應性大大提高。然而, 近年來純化學法制漿已暴露出的它的缺點:化學藥品消耗量大、能耗高、設備投資高, 特別是制漿與漂白過程所排出的廢水, 具有極高的BOD、COD 負荷,而且其中還含有劇毒性荷強致癌性物質, 給環境造成嚴重的污染。隨著人們對環保的要求的提高,傳統的化學法制漿正在不斷改進,生物制漿技術將得到迅速發展。 (divid)