[01553920]速生阔叶材制浆造纸过程酶催化关键技术及应用

项目属于轻工业科学技术中造纸技术领域。项目背景：中国是世界上第一造纸大国，纸和纸板产量已超过全球总产量的25%。但中国非木浆产量占50%以上，造成中国造纸工业环境污染治理难度大的问题。中国木材资源匮乏，充分利用速生阔叶材资源（杨木、桉木、沙柳、光叶楮等）和采用高效清洁制浆造纸技术是从根本上解决中国造纸工业面临的资源与环境问题的有效途径。该项目以现代生物技术为主要手段，改革创新传统制浆造纸技术，在降低磨浆能耗、消除有毒物污染、稳记纸浆白度、提升纸浆品质、改善抄造性能和研发髙档纸基新材料等方面取得了突破，实现了国产木材资源的高效高值化利用。主要研究内容及指标：在973计划、国家科技支撑计划和国家自然基金等资助下，历经10余年，自主研究开发了酶促磨浆技术、酶促消潜技术、酶助漂白技术、酶精制纸浆技术等一系列制浆造纸酶催化绿色新技术：（1)发明了速生材高得率酶催化低能耗制浆技术。采用酶促磨浆技术，可节省磨浆能耗20%,提高纸浆得率3%,增加了纤维柔韧性，改善了纸浆强度性能，解决了国产木材原料磨浆能耗高、纤维强度差、易损伤等技术难题；（2)发明了木浆酶催化生物漂白、净化与精制新技术。采用生物化学法漂白技术，漂剂用量减少了15%,有毒物污染明显减轻：发明了新型净化、精制技术，纤维中的尘埃数减少了30%,石细胞去除率达90%，纸浆抄造性能大大提高；（3）发明了木浆纤维酶催化生物帚化和纯化技术。采用生物酶帚化技术，国产木浆的精浆能耗可降低50%；发明了生物酶纯化技术，纸浆中阴离子垃圾可有效降低含量65%以上，解决了国产木浆精浆能耗高、纸浆性能差以及阴离子垃圾含量高的技术难题；（4)发明了酶催化生物湿部调控和配抄纸基新材料技术。采用生物酶湿部调控技术，提高了纸浆的助留助滤性能，国产木浆的配抄比例提高到30%以上，解决了国产浆配抄比例低、难以生产高档纸基材料的技术难题。第三方评价鉴定委员会认为该项目核心技术处于国际领先水平。应用及效益情况：自2005年起先后在世界造纸十强企业晨鸣纸业集团和国内龙头企业太阳纸业股份有限公司等20余家骨干企业推广应用，用生物酶催化技术生产出了优质木浆，并用于高级纸基材料的生产，实现了速生阔叶材的高效高值化利用。在2012年-2014年期间，仅项目完成单位累计实现新增销售额130.1亿元，利润25.6亿元，产生了重大的经济效益和社会效益。知识产权等情况该项目已获授权国家发明专利31项，发表论文166篇，出版专著3部，培养研究生36人。获省部级科技一等奖4项，其中山东省技术发明一等奖1项，山东省科技进步一等奖2项，教育部科技进步一等奖1项。