細(xì)菌纖維素及其在造紙工業(yè)中的應(yīng)用

劉洪飛

(東莞市綠微康生物科技有限公司 廣東 東莞 523000)

納米纖維素、海藻消化酶和細(xì)菌纖維素是大自然中的消化酶(Bacterial cellulose)等等，在地球上 噬菌體細(xì)胞更豐富.一般指出化學(xué)纖維素是植物的天然作用，但也有少數(shù)噬菌體可以達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn) 化學(xué)纖維素.細(xì)菌纖維素是其他噬菌體細(xì)胞分化的消化酶的通稱，也稱為噬菌體消化酶.現(xiàn)已明白，在 能在不同環(huán)境下化學(xué)纖維素的噬菌體是酵母(Acetobacter)、分枝桿菌屬(Agrobacterium)、假單胞 桿菌屬(Pseudomonas)、放線桿菌屬(Achrombacter)、產(chǎn)酶菌株屬(Alcaligenes)、氣桿菌屬(Aerobacter)、固氮菌屬(Azotobacter)、螺旋體屬(Rhizabium)和八疊球菌屬(Sarcina)等.目前，真的可以批量工業(yè)化生化 酵母菌屬中的木醋桿菌是最快的細(xì)菌纖維素(Acetobacterxylium)。自1886年Brown首 病菌能化學(xué)纖維素的次報(bào)告至今已有100多年的歷史.由于討論方法的約束和消化酶的產(chǎn)量較低，有 長期討論不會(huì)導(dǎo)致應(yīng)有的關(guān)注.近十幾年，隨著細(xì)胞生物學(xué)的快速發(fā)展和體外無體細(xì)胞系統(tǒng)的使用，細(xì)胞 細(xì)菌消化酶微生物產(chǎn)生抗原的討論非常詳細(xì)，同時(shí)在細(xì)菌纖維素的使用領(lǐng)域也取得了很大的進(jìn)展 空氣振動(dòng)膜、高強(qiáng)度鋁制品、食品、新傷口縫合材料、人、人造皮膚等產(chǎn)品已進(jìn)入易用環(huán)節(jié)，工業(yè)化利用的發(fā)展?jié)摿υ谠S多其他方面都很大，目前是國內(nèi)外功能材料的熱點(diǎn)之一。

1 細(xì)菌纖維素的成分特征和功能特征

細(xì)菌纖維素和純天然消化酶的結(jié)構(gòu)有點(diǎn)奇怪，都是由色氨酸制成的β-1.4-葡聚糖聯(lián)合制成的防霉劑化合物 物.與其他形式的化學(xué)纖維不同，細(xì)菌纖維素充滿了奇妙的科學(xué)結(jié)構(gòu)——一個(gè)盤根錯(cuò)節(jié)的鏈接網(wǎng)絡(luò)模型，而不是一個(gè)單一的化學(xué)纖維，可以單獨(dú)檢測長度。顯示了納米纖維高級(jí)望遠(yuǎn)鏡照片堆積在造紙網(wǎng)上，納米合金細(xì)菌纖維素也具有以下強(qiáng)大的功能特性。

細(xì)菌化學(xué)纖維非常苗條-典型的細(xì)菌化學(xué)纖維線寬多達(dá)0.1μm，針葉竹漿纖維的總寬度至少為30 μm，即使亞麻纖維的總寬約為15 μm；比正方體越大比正方體大200倍，化學(xué)鍵合技能強(qiáng)，防霉劑寬 細(xì)菌化發(fā)展?jié)摿?，非常低濃度的?xì)菌化纖，無機(jī)或有機(jī)顆粒和化纖可以很容易地黏結(jié)[1]。

細(xì)菌化度和高試劑純度-細(xì)菌化纖不含半消化酶、木素等纖維素結(jié)構(gòu)，是100%的消化酶；耐油性好-干燥時(shí)，細(xì)菌化纖融入紙頁表面或成膜，細(xì)菌纖維素膜的抗撕裂技能優(yōu)于泡沫石棉 彈性密封膠要好5倍。細(xì)菌纖維素的生物合成在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平。bcs不同細(xì)菌中不同調(diào)節(jié)劑控制基因的表達(dá)，但與細(xì)胞對(duì)數(shù)增殖期相比，在生物膜形成期間通常受到明顯影響。BCS活性取決于BCS亞基及其變構(gòu)調(diào)節(jié)因子c-di-GMP，細(xì)胞c-di-GMP二鳥苷酸環(huán)化酶水平(DGC)磷酸二酯酶(PDE)因此，控制，DGC和PDE間接調(diào)控BC合成。研究表明，鼠傷寒沙門氏菌的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子MlrA生物膜調(diào)節(jié)因子CsgD似乎是通過調(diào)整DGCs和PDEs表達(dá)調(diào)節(jié)細(xì)胞膜c-di-GMP間接調(diào)節(jié)纖維素生物合成。

在大腸桿菌和鼠傷寒沙門氏菌中，細(xì)菌纖維素生物合成主要由兩種類型組成DGCs調(diào)控，即AdrA(STM0385)和YedQ(STM1987)，AdrA和YedQ還有調(diào)節(jié)作用。AdrA和YedQ它可以直接與纖維素合成酶結(jié)合形成復(fù)合物，通過纖維素合成酶形成復(fù)合物DGG調(diào)控的c-di-GMP直接送到它BcsA靶標(biāo)促進(jìn)BC合成。

高耐油性和抗拉強(qiáng)度-洗滌干燥后，楊氏模數(shù)可達(dá)10 MP，噴涂固化后，楊氏模數(shù)可達(dá) 30MP，強(qiáng)度是有機(jī)化學(xué)纖維的4倍；強(qiáng)水融合——內(nèi)部有許多通道，具有優(yōu)異的透氣性和保水性能，可分解60～700倍于其干重 水，即持水溶性非凡，同時(shí)，它富含高濕度強(qiáng)度；優(yōu)良的微生物變化和生物可分解性——燒傷患者和慢性皮膚壞死患者的殘余傷口，優(yōu)良 微生物變化和細(xì)胞分化的可控性.

2 造紙工業(yè)中細(xì)菌纖維素的使用

2.1造紙工業(yè)中常用的細(xì)菌纖維素添加劑

細(xì)菌化纖和納米纖維雖然化學(xué)成分相同，但表面形狀沒有差異.由于細(xì)菌纖維素的成分特征和特征(如純度、結(jié)晶體度、機(jī)械性能高、大方體纖維結(jié)構(gòu)豐富)，細(xì)菌纖維素濕膜蒸煮集中后切割細(xì)菌化學(xué)纖維能很好地與納米纖維融合，具有良好的抄襲特性，具有吸水潤脹、自由體積等功能，可作為了進(jìn)一步改進(jìn)銅版紙或作用紙的造紙材料.從目前已實(shí)施的使用工作來看，無需選擇獨(dú)特的下載游戲，可以創(chuàng)造簡單的細(xì)菌化纖添加劑紙制造技術(shù).細(xì)菌纖維素導(dǎo)熱系數(shù)高，化學(xué)鍵合技能強(qiáng)，性能優(yōu)良防霉劑、增稠劑和懸浮試劑可用于耐油性，低濃度病菌化纖濃度值可引起粘性懸浮液，與 與其他增稠劑相比，只有較低的濃度值才能產(chǎn)生相同的黏度。這種飽和溶液可以涌動(dòng)、泵送或噴灑，用于造紙濕部防霉劑和硅氧烷應(yīng)用廣泛：Weyerhacuser Co.用涂層0.5%的細(xì)菌葡萄糖酸納入一種新的印刷紙—其特性介于涂層 紙與未涂布紙之間.鋁錠具有更光滑、更強(qiáng)的開裂性能，同時(shí)保的顏色和光澤[2]。

HiokiShinya利用張力縫合器分散細(xì)菌纖維素，獲得的漿液參與紙漿，提高紙張強(qiáng)度.隨著病菌 參與粗纖維含量、有機(jī)化學(xué)熱磨機(jī)械設(shè)備漿(CTMP)楊氏模量、耐油性、抗拉等明顯提高.強(qiáng)度的 由于病菌化學(xué)纖維具有較大的正方體，因此升高，氫鍵結(jié)構(gòu)明顯.隨著細(xì)菌纖維素的瀏覽，紙張的多孔性也隨之而來 減少.然而，當(dāng)細(xì)菌纖維素的瀏覽量超過40%時(shí)，成紙的自然飽和度逐漸上升。

TguchiMasatushi將細(xì)菌聚丙烯膜沖散后的細(xì)菌纖維素與木漿混合，并瀏覽適當(dāng)干燥的胺固化劑，草漿成紙，抗擠出性能好，強(qiáng)度好。

KatsuraToru借助新型防偽紙，通過脫色細(xì)菌纖維素瀏覽納米纖維.這種防偽紙具 具有優(yōu)異的辨別性和高表面強(qiáng)度。

SatoTatsuya在植物成分中瀏覽細(xì)菌纖維素，借助新的層析印刷紙.添加納米纖維和細(xì)菌化學(xué)纖維 入占比為(99.5/0.5)～(85/15).即使在定量分析中，這種紙針孔也很少，紙張的強(qiáng)度和開裂性能也很小 為了幫助提高，印刷時(shí)油墨造成的挑戰(zhàn)很難打破紙張.這張紙可用于大字典和初中詞匯。

Ajinomoto瀏覽細(xì)菌纖維素的銅版紙與三菱造紙工藝外包，可用作紙質(zhì)交易貨幣。

此外，在調(diào)節(jié)空氣濕度的鈦合金紙板的幫助下，利用細(xì)菌化纖的膠合功能和高熱穩(wěn)定性，參與細(xì)菌纖維 維能提高鈦合金板的浸出濃度，減少紙中填料的泄漏[3]。

2.2玻璃棉中使用防霉劑的細(xì)菌纖維素不僅如此，細(xì)菌細(xì)胞壁的成分特性和功能特性被用作玻璃棉中的膠合劑替代或使用各種常見的環(huán)氧樹脂.膠合劑中的細(xì)菌纖維素可以改善玻璃棉檢驗(yàn)焊縫、遮陽、娛樂和最終商品的感覺 目前，各種化學(xué)纖維被廣泛用作玻璃棉，包括適用的化學(xué)纖維，如化成化纖、尼龍、聚酯、木纖維 其他用作其他玻璃棉的材料，如化學(xué)纖維、鈦合金和橡膠纖維(Kevlar)等[4]。

美國的J.Miskiel將細(xì)菌纖維素用作熱磨機(jī)械設(shè)備漿和廢紙纖維，生成化纖、橡膠纖維、木漿和聚合物手抄紙?jiān)囼?yàn)用酯和化纖生成。結(jié)果表明，應(yīng)用細(xì)菌纖維素對(duì)膠合劑采用熱磨機(jī)械設(shè)備新聞紙漿(TNP)半漂氯化物闊葉木漿(SBK)隨著細(xì)菌纖維素的參與，紙張的耐油性顯著降低造成紙張損壞.當(dāng)用細(xì)菌纖維素作為柔軟劑和橡膠纖維中的玻璃棉草漿時(shí)，用于防霉劑細(xì)菌消化酶升高，紙張的干濕強(qiáng)度迅速提高，干強(qiáng)度比濕強(qiáng)度快，效果非常明顯柔軟劑的效果比橡膠纖維更明顯.此外，當(dāng)防霉劑用作聚酯和木漿混合和草漿玻璃棉時(shí)，使用細(xì)菌纖維素 隨著細(xì)菌纖維素的增加，紙張濾水性能和抗溶性顯著提高，表明細(xì)菌纖維素對(duì)聚酯的防霉劑 與木漿混合玻璃棉也很關(guān)鍵.并且，結(jié)論表明，與膠乳相比，細(xì)菌纖維素對(duì)抗防霉劑的溶解性效果至少相同，但耐油性明顯高于膠乳。此外，聚酯和木漿的制備在試驗(yàn)中發(fā)生了很大的變化(1:1到1:6.7)，但隨著細(xì)菌纖維素的增加，耐油性基本上是線性的；當(dāng)使用乳膠時(shí)，當(dāng)聚酯使用增加時(shí)，玻璃棉的過濾性能與 著上升.這表明，玻璃棉防霉劑的應(yīng)用可以減少昂貴聚酯的使用.

根據(jù)拉曼光譜，細(xì)菌纖維素可以作用于玻璃棉的膠合劑(SEM)采取更好的分析。展示的是由 玻璃棉拉曼光譜照片由90%的化學(xué)纖維和10%的細(xì)菌復(fù)制而成，由95%的化學(xué)纖維和5%的細(xì)菌化學(xué)纖維復(fù)制 玻璃棉拉曼光譜照片由細(xì)菌化纖復(fù)制。雖然兩張照片的放大率不同，但細(xì)菌化纖都扮演膠合纖維 促進(jìn)其他纖維成形的功能.由于細(xì)菌化學(xué)纖維纖維結(jié)構(gòu)和黏附，細(xì)菌纖維素的摻雜特性是 材料表面的物理紐結(jié)沒有滲透到其他纖維的內(nèi)部.細(xì)菌纖維素的高熱穩(wěn)定性和強(qiáng)度 強(qiáng)大的氫鍵吸附點(diǎn)有利于這種紐結(jié)功能，然后發(fā)揮優(yōu)異的粘接強(qiáng)度.適用于細(xì)菌纖維素膠合特性的標(biāo)準(zhǔn)尺寸從極微物質(zhì)(體細(xì)胞狀聚合物或細(xì)菌)到多厘米(多 體細(xì)胞聚合物).干預(yù)討論早已表明，細(xì)菌纖維素聚合物的物質(zhì)有：純天然、樹脂分類和離子交換 各種聚合物；其他納米纖維或碎片，如甘蔗渣、大麻等；橡膠纖維、生成化纖和聚合物等化纖或碎片 酯、氧化鐵、聚乙烯醇等營養(yǎng)素.另一方面，細(xì)菌纖維素對(duì)生物支架具有優(yōu)異的生物分解和細(xì)胞分化特性.對(duì)生態(tài)友好，沒有可回收或水解的玻璃棉產(chǎn)品的性能，如尿布，防化服一次性診療 等待廢物處置的有效反應(yīng).噬菌體可以在栽培液的上層生成細(xì)菌纖維素，并獨(dú)立編織成天然無紡布 在細(xì)菌纖維素制備過程中，不可以根據(jù)瀏覽特殊物質(zhì)獲得所需特性的改性消化酶。

3 結(jié)束語

造紙工藝問題是西半球造紙市場萎縮的難點(diǎn).在紙中瀏覽插件材料，消除化纖的生成 造紙專家成功的方向之一是生產(chǎn)高質(zhì)量的紙張或滿足特殊用途的需要.一種細(xì)菌纖維素新型機(jī)械工程材料具有誘人的商業(yè)前景，已廣泛應(yīng)用于造紙行業(yè)，如真空濺射，乳化劑、提升劑、防霉劑、高強(qiáng)度紙張、防偽鋁制品、優(yōu)質(zhì)薄層包裝印刷紙、可回收系統(tǒng)廁所墊等資本介入.然而，細(xì)菌纖維素的產(chǎn)品成本仍然很低，價(jià)格也很高，因?yàn)樗氖褂脙H限于一些低價(jià)值的系統(tǒng)造全過程中.在細(xì)菌纖維素的開發(fā)和使用中，日本、美國等西方國家正在建設(shè)，提高微生物菌種的發(fā)酵率，降低微生物菌種的發(fā)酵率進(jìn)一步落實(shí)產(chǎn)品成本的使用水平。中國在這方面的研發(fā)還處于探索階段，到目前為止中國還沒有一個(gè)細(xì)菌纖維素產(chǎn)和使用細(xì)菌纖維素.目前的技術(shù)瓶頸主要是發(fā)酵水平低，石墨烯行業(yè)還不可能真正實(shí)現(xiàn)。因在這方面，階段性工作應(yīng)結(jié)合生物芯片和真核表達(dá)，提高細(xì)菌纖維素的提取效率，同時(shí)提高細(xì)菌纖維對(duì)維生素產(chǎn)生的熱力學(xué)研究，布置合理的生物代謝器，盡快推進(jìn)我國細(xì)菌纖維素產(chǎn)品化。