造纸打浆用中性纤维素酶制剂的产业化开发

地区:上海市 宝山区

关键词:山东尤特尔生物科技有限公司

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000004367

成果描述:

在制浆造纸生产过程中,其能源成本占总生产成本的20%左右。在生产过程中为了得到所需性能的纸张,浆料必须经过打浆处理,而打浆电耗占从木材到成纸生产总电耗的15%~18%。国家现已明令提出制造业必须节约生产能耗,节约能源已经成为造纸行业的必然趋势。 采用生物酶作用于浆料处理来节约精磨过程中的能耗已成为制浆造纸行业的一个重要课题。国外已有多项研究,美国和墨西哥在工厂中就使用了生物酶使纸浆打浆能耗降低14%—20%的成功案例。 该项目产品造纸打浆用中性纤维素酶对针叶浆、阔叶浆进行预处理可以有效降解纤维素,有助于细胞壁剥离,促进纤维分丝帚化或切断,降低磨浆能耗;另外针叶浆、阔叶浆经该产品预处理后将会破坏纤维初生壁和次生壁外层,促使次生壁内层帚化和纤维润胀,增加纤维间结合力,可提高成纸强度等物理指标。该项目产品和技术处于国际领先水平,并填补了国内打浆用中性纤维素酶产品的空白。 项目关键技术内容: (1)、通过基因工程技术和生物化学方法获得高产中性纤维素酶基因,并植入载体菌中高效表达并成功在里氏木霉中高效表达,获得高活性、高适应性的中性纤维素酶菌种; (2)、筛选后菌株通过发酵工艺、产酶条件的摸索研究以及在造纸中的应用效果和应用参数研究,为工艺放大奠定基础; (3)、运用各种酶制剂产品的协同效应,采用最佳的温度和pH,开发出造纸打浆用中性纤维素酶酶制剂。 项目技术指标: (1)、造纸用中性纤维素酶的高效表达,中性纤维素酶菌种发酵CMC活力:不低于500IU/ml;产品活力:大于1200IU/ml; (2)、造纸用中性纤维素酶酶制剂在4℃下贮存一年,活力损失≤5%,常温下贮存三个月损失≤10%; (3)、使用2.5IU/g纤维素酶处理以有效地降低打浆转数,以40°SR打浆度为目标,使用中性纤维素酶预处理可节省30%以上的打浆能耗; (4)、使用造纸用中性纤维素酶在减少10-20%长纤维用量的情况下,仍能保证成纸质量,满足其强度要求; (5)、使用造纸用中性纤维素酶可使封闭循环水变得明显清洁,提高了水质质量,有利于水处理,降低废水中的COD/BOD含量。 项目经济指标: 项目完成后形成年产3000吨中性纤维素酶的生产能力,年新增销售收入12215万元,年新增利润总额1577万元,上交税收2746多万元。 项目授权专利情况: 项目共获得发明专利(授权)2件,(申请中)1件;实用新型专利(授权)2件。 应用推广及效益情况: 项目产品自2014年9月以来先后在山东江河纸业有限责任公司、临沂合昌纸业有限公司、濮阳市银河化工有限公司等公司使用并为企业获得了一定的经济效益和社会效益。 该产品的产业化生产不但可以打破国外酶制剂公司的市场垄断,避免工业酶制剂发展受制与人的局面,而且极大地促进课题组制浆造纸、纺织和生物能源等行业的发展,带动了中国农业、包装材料、机械制造等相关产业的发展。
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