細菌纖維素及其在造紙工業中的應用

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 噬菌體細胞更豐富.一般指出化學纖維素是植物的天然作用，但也有少數噬菌體可以達到一定的標準 化學纖維素.細菌纖維素是其他噬菌體細胞分化的消化酶的通稱，也稱為噬菌體消化酶.現已明白，在 能在不同環境下化學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，真的可以批量工業化生化 酵母菌屬中的木醋桿菌是最快的細菌纖維素(Acetobacterxylium)。自1886年Brown首 病菌能化學纖維素的次報告至今已有100多年的歷史.由于討論方法的約束和消化酶的產量較低，有 長期討論不會導致應有的關注.近十幾年，隨著細胞生物學的快速發展和體外無體細胞系統的使用，細胞 細菌消化酶微生物產生抗原的討論非常詳細，同時在細菌纖維素的使用領域也取得了很大的進展 空氣振動膜、高強度鋁制品、食品、新傷口縫合材料、人、人造皮膚等產品已進入易用環節，工業化利用的發展潛力在許多其他方面都很大，目前是國內外功能材料的熱點之一。

1 細菌纖維素的成分特征和功能特征

細菌纖維素和純天然消化酶的結構有點奇怪，都是由色氨酸制成的β-1.4-葡聚糖聯合制成的防霉劑化合物 物.與其他形式的化學纖維不同，細菌纖維素充滿了奇妙的科學結構——一個盤根錯節的鏈接網絡模型，而不是一個單一的化學纖維，可以單獨檢測長度。顯示了納米纖維高級望遠鏡照片堆積在造紙網上，納米合金細菌纖維素也具有以下強大的功能特性。

細菌化學纖維非常苗條-典型的細菌化學纖維線寬多達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，化學鍵合技能強，防霉劑寬 細菌化發展潛力，非常低濃度的細菌化纖，無機或有機顆粒和化纖可以很容易地黏結[1]。

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

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

高耐油性和抗拉強度-洗滌干燥后，楊氏模數可達10 MP，噴涂固化后，楊氏模數可達 30MP，強度是有機化學纖維的4倍；強水融合——內部有許多通道，具有優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，它富含高濕度強度；優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，優良 微生物變化和細胞分化的可控性.

2 造紙工業中細菌纖維素的使用

2.1造紙工業中常用的細菌纖維素添加劑

細菌化纖和納米纖維雖然化學成分相同，但表面形狀沒有差異.由于細菌纖維素的成分特征和特征(如純度、結晶體度、機械性能高、大方體纖維結構豐富)，細菌纖維素濕膜蒸煮集中后切割細菌化學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，可作為了進一步改進銅版紙或作用紙的造紙材料.從目前已實施的使用工作來看，無需選擇獨特的下載游戲，可以創造簡單的細菌化纖添加劑紙制造技術.細菌纖維素導熱系數高，化學鍵合技能強，性能優良防霉劑、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生相同的黏度。這種飽和溶液可以涌動、泵送或噴灑，用于造紙濕部防霉劑和硅氧烷應用廣泛：Weyerhacuser Co.用涂層0.5%的細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、更強的開裂性能，同時保的顏色和光澤[2]。

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

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

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

SatoTatsuya在植物成分中瀏覽細菌纖維素，借助新的層析印刷紙.添加納米纖維和細菌化學纖維 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，紙張的強度和開裂性能也很小 為了幫助提高，印刷時油墨造成的挑戰很難打破紙張.這張紙可用于大字典和初中詞匯。

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

此外，在調節空氣濕度的鈦合金紙板的幫助下，利用細菌化纖的膠合功能和高熱穩定性，參與細菌纖維 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菌纖維素不僅如此，細菌細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氧樹脂.膠合劑中的細菌纖維素可以改善玻璃棉檢驗焊縫、遮陽、娛樂和最終商品的感覺 目前，各種化學纖維被廣泛用作玻璃棉，包括適用的化學纖維，如化成化纖、尼龍、聚酯、木纖維 其他用作其他玻璃棉的材料，如化學纖維、鈦合金和橡膠纖維(Kevlar)等[4]。

美國的J.Miskiel將細菌纖維素用作熱磨機械設備漿和廢紙纖維，生成化纖、橡膠纖維、木漿和聚合物手抄紙試驗用酯和化纖生成。結果表明，應用細菌纖維素對膠合劑采用熱磨機械設備新聞紙漿(TNP)半漂氯化物闊葉木漿(SBK)隨著細菌纖維素的參與，紙張的耐油性顯著降低造成紙張損壞.當用細菌纖維素作為柔軟劑和橡膠纖維中的玻璃棉草漿時，用于防霉劑細菌消化酶升高，紙張的干濕強度迅速提高，干強度比濕強度快，效果非常明顯柔軟劑的效果比橡膠纖維更明顯.此外，當防霉劑用作聚酯和木漿混合和草漿玻璃棉時，使用細菌纖維素 隨著細菌纖維素的增加，紙張濾水性能和抗溶性顯著提高，表明細菌纖維素對聚酯的防霉劑 與木漿混合玻璃棉也很關鍵.并且，結論表明，與膠乳相比，細菌纖維素對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中發生了很大的變化(1:1到1:6.7)，但隨著細菌纖維素的增加，耐油性基本上是線性的；當使用乳膠時，當聚酯使用增加時，玻璃棉的過濾性能與 著上升.這表明，玻璃棉防霉劑的應用可以減少昂貴聚酯的使用.

根據拉曼光譜，細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%的化學纖維和10%的細菌復制而成，由95%的化學纖維和5%的細菌化學纖維復制 玻璃棉拉曼光譜照片由細菌化纖復制。雖然兩張照片的放大率不同，但細菌化纖都扮演膠合纖維 促進其他纖維成形的功能.由于細菌化學纖維纖維結構和黏附，細菌纖維素的摻雜特性是 材料表面的物理紐結沒有滲透到其他纖維的內部.細菌纖維素的高熱穩定性和強度 強大的氫鍵吸附點有利于這種紐結功能，然后發揮優異的粘接強度.適用于細菌纖維素膠合特性的標準尺寸從極微物質(體細胞狀聚合物或細菌)到多厘米(多 體細胞聚合物).干預討論早已表明，細菌纖維素聚合物的物質有：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、聚乙烯醇等營養素.另一方面，細菌纖維素對生物支架具有優異的生物分解和細胞分化特性.對生態友好，沒有可回收或水解的玻璃棉產品的性能，如尿布，防化服一次性診療 等待廢物處置的有效反應.噬菌體可以在栽培液的上層生成細菌纖維素，并獨立編織成天然無紡布 在細菌纖維素制備過程中，不可以根據瀏覽特殊物質獲得所需特性的改性消化酶。

3 結束語

造紙工藝問題是西半球造紙市場萎縮的難點.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高質量的紙張或滿足特殊用途的需要.一種細菌纖維素新型機械工程材料具有誘人的商業前景，已廣泛應用于造紙行業，如真空濺射，乳化劑、提升劑、防霉劑、高強度紙張、防偽鋁制品、優質薄層包裝印刷紙、可回收系統廁所墊等資本介入.然而，細菌纖維素的產品成本仍然很低，價格也很高，因為它的使用僅限于一些低價值的系統造全過程中.在細菌纖維素的開發和使用中，日本、美國等西方國家正在建設，提高微生物菌種的發酵率，降低微生物菌種的發酵率進一步落實產品成本的使用水平。中國在這方面的研發還處于探索階段，到目前為止中國還沒有一個細菌纖維素產和使用細菌纖維素.目前的技術瓶頸主要是發酵水平低，石墨烯行業還不可能真正實現。因在這方面，階段性工作應結合生物芯片和真核表達，提高細菌纖維素的提取效率，同時提高細菌纖維對維生素產生的熱力學研究，布置合理的生物代謝器，盡快推進我國細菌纖維素產品化。