细菌纤维素及其在造纸工业中的应用

刘洪飞

(东莞市绿微康生物科技有限公司 广东 东莞 523000)

纳米纤维素、海藻消化酶和细菌纤维素是大自然中的消化酶(Bacterial cellulose)等等，在地球上 噬菌体细胞更丰富.一般指出化学纤维素是植物的天然作用，但也有少数噬菌体可以达到一定的标准 化学纤维素.细菌纤维素是其他噬菌体细胞分化的消化酶的通称，也称为噬菌体消化酶.现已明白，在 能在不同环境下化学纤维素的噬菌体是酵母(Acetobacter)、分枝杆菌属(Agrobacterium)、假单胞 杆菌属(Pseudomonas)、放线杆菌属(Achrombacter)、产酶菌株属(Alcaligenes)、气杆菌属(Aerobacter)、固氮菌属(Azotobacter)、螺旋体属(Rhizabium)和八叠球菌属(Sarcina)等.目前，真的可以批量工业化生化 酵母菌属中的木醋杆菌是最快的细菌纤维素(Acetobacterxylium)。自1886年Brown首 病菌能化学纤维素的次报告至今已有100多年的历史.由于讨论方法的约束和消化酶的产量较低，有 长期讨论不会导致应有的关注.近十几年，随着细胞生物学的快速发展和体外无体细胞系统的使用，细胞 细菌消化酶微生物产生抗原的讨论非常详细，同时在细菌纤维素的使用领域也取得了很大的进展 空气振动膜、高强度铝制品、食品、新伤口缝合材料、人、人造皮肤等产品已进入易用环节，工业化利用的发展潜力在许多其他方面都很大，目前是国内外功能材料的热点之一。

1 细菌纤维素的成分特征和功能特征

细菌纤维素和纯天然消化酶的结构有点奇怪，都是由色氨酸制成的β-1.4-葡聚糖联合制成的防霉剂化合物 物.与其他形式的化学纤维不同，细菌纤维素充满了奇妙的科学结构——一个盘根错节的链接网络模型，而不是一个单一的化学纤维，可以单独检测长度。显示了纳米纤维高级望远镜照片堆积在造纸网上，纳米合金细菌纤维素也具有以下强大的功能特性。

细菌化学纤维非常苗条-典型的细菌化学纤维线宽多达0.1μm，针叶竹浆纤维的总宽度至少为30 μm，即使亚麻纤维的总宽约为15 μm；比正方体越大比正方体大200倍，化学键合技能强，防霉剂宽 细菌化发展潜力，非常低浓度的细菌化纤，无机或有机颗粒和化纤可以很容易地黏结[1]。

细菌化度和高试剂纯度-细菌化纤不含半消化酶、木素等纤维素结构，是100%的消化酶；耐油性好-干燥时，细菌化纤融入纸页表面或成膜，细菌纤维素膜的抗撕裂技能优于泡沫石棉 弹性密封胶要好5倍。细菌纤维素的生物合成在转录和翻译水平。bcs不同细菌中不同调节剂控制基因的表达，但与细胞对数增殖期相比，在生物膜形成期间通常受到明显影响。BCS活性取决于BCS亚基及其变构调节因子c-di-GMP，细胞c-di-GMP二鸟苷酸环化酶水平(DGC)磷酸二酯酶(PDE)因此，控制，DGC和PDE间接调控BC合成。研究表明，鼠伤寒沙门氏菌的转录调节因子MlrA生物膜调节因子CsgD似乎是通过调整DGCs和PDEs表达调节细胞膜c-di-GMP间接调节纤维素生物合成。

在大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌中，细菌纤维素生物合成主要由两种类型组成DGCs调控，即AdrA(STM0385)和YedQ(STM1987)，AdrA和YedQ还有调节作用。AdrA和YedQ它可以直接与纤维素合成酶结合形成复合物，通过纤维素合成酶形成复合物DGG调控的c-di-GMP直接送到它BcsA靶标促进BC合成。

高耐油性和抗拉强度-洗涤干燥后，杨氏模数可达10 MP，喷涂固化后，杨氏模数可达 30MP，强度是有机化学纤维的4倍；强水融合——内部有许多通道，具有优异的透气性和保水性能，可分解60～700倍于其干重 水，即持水溶性非凡，同时，它富含高湿度强度；优良的微生物变化和生物可分解性——烧伤患者和慢性皮肤坏死患者的残余伤口，优良 微生物变化和细胞分化的可控性.

2 造纸工业中细菌纤维素的使用

2.1造纸工业中常用的细菌纤维素添加剂

细菌化纤和纳米纤维虽然化学成分相同，但表面形状没有差异.由于细菌纤维素的成分特征和特征(如纯度、结晶体度、机械性能高、大方体纤维结构丰富)，细菌纤维素湿膜蒸煮集中后切割细菌化学纤维能很好地与纳米纤维融合，具有良好的抄袭特性，具有吸水润胀、自由体积等功能，可作为了进一步改进铜版纸或作用纸的造纸材料.从目前已实施的使用工作来看，无需选择独特的下载游戏，可以创造简单的细菌化纤添加剂纸制造技术.细菌纤维素导热系数高，化学键合技能强，性能优良防霉剂、增稠剂和悬浮试剂可用于耐油性，低浓度病菌化纤浓度值可引起粘性悬浮液，与 与其他增稠剂相比，只有较低的浓度值才能产生相同的黏度。这种饱和溶液可以涌动、泵送或喷洒，用于造纸湿部防霉剂和硅氧烷应用广泛：Weyerhacuser Co.用涂层0.5%的细菌葡萄糖酸纳入一种新的印刷纸—其特性介于涂层 纸与未涂布纸之间.铝锭具有更光滑、更强的开裂性能，同时保的颜色和光泽[2]。

HiokiShinya利用张力缝合器分散细菌纤维素，获得的浆液参与纸浆，提高纸张强度.随着病菌 参与粗纤维含量、有机化学热磨机械设备浆(CTMP)杨氏模量、耐油性、抗拉等明显提高.强度的 由于病菌化学纤维具有较大的正方体，因此升高，氢键结构明显.随着细菌纤维素的浏览，纸张的多孔性也随之而来 减少.然而，当细菌纤维素的浏览量超过40%时，成纸的自然饱和度逐渐上升。

TguchiMasatushi将细菌聚丙烯膜冲散后的细菌纤维素与木浆混合，并浏览适当干燥的胺固化剂，草浆成纸，抗挤出性能好，强度好。

KatsuraToru借助新型防伪纸，通过脱色细菌纤维素浏览纳米纤维.这种防伪纸具 具有优异的辨别性和高表面强度。

SatoTatsuya在植物成分中浏览细菌纤维素，借助新的层析印刷纸.添加纳米纤维和细菌化学纤维 入占比为(99.5/0.5)～(85/15).即使在定量分析中，这种纸针孔也很少，纸张的强度和开裂性能也很小 为了帮助提高，印刷时油墨造成的挑战很难打破纸张.这张纸可用于大字典和初中词汇。

Ajinomoto浏览细菌纤维素的铜版纸与三菱造纸工艺外包，可用作纸质交易货币。

此外，在调节空气湿度的钛合金纸板的帮助下，利用细菌化纤的胶合功能和高热稳定性，参与细菌纤维 维能提高钛合金板的浸出浓度，减少纸中填料的泄漏[3]。

2.2玻璃棉中使用防霉剂的细菌纤维素不仅如此，细菌细胞壁的成分特性和功能特性被用作玻璃棉中的胶合剂替代或使用各种常见的环氧树脂.胶合剂中的细菌纤维素可以改善玻璃棉检验焊缝、遮阳、娱乐和最终商品的感觉 目前，各种化学纤维被广泛用作玻璃棉，包括适用的化学纤维，如化成化纤、尼龙、聚酯、木纤维 其他用作其他玻璃棉的材料，如化学纤维、钛合金和橡胶纤维(Kevlar)等[4]。

美国的J.Miskiel将细菌纤维素用作热磨机械设备浆和废纸纤维，生成化纤、橡胶纤维、木浆和聚合物手抄纸试验用酯和化纤生成。结果表明，应用细菌纤维素对胶合剂采用热磨机械设备新闻纸浆(TNP)半漂氯化物阔叶木浆(SBK)随着细菌纤维素的参与，纸张的耐油性显著降低造成纸张损坏.当用细菌纤维素作为柔软剂和橡胶纤维中的玻璃棉草浆时，用于防霉剂细菌消化酶升高，纸张的干湿强度迅速提高，干强度比湿强度快，效果非常明显柔软剂的效果比橡胶纤维更明显.此外，当防霉剂用作聚酯和木浆混合和草浆玻璃棉时，使用细菌纤维素 随着细菌纤维素的增加，纸张滤水性能和抗溶性显著提高，表明细菌纤维素对聚酯的防霉剂 与木浆混合玻璃棉也很关键.并且，结论表明，与胶乳相比，细菌纤维素对抗防霉剂的溶解性效果至少相同，但耐油性明显高于胶乳。此外，聚酯和木浆的制备在试验中发生了很大的变化(1:1到1:6.7)，但随着细菌纤维素的增加，耐油性基本上是线性的；当使用乳胶时，当聚酯使用增加时，玻璃棉的过滤性能与 着上升.这表明，玻璃棉防霉剂的应用可以减少昂贵聚酯的使用.

根据拉曼光谱，细菌纤维素可以作用于玻璃棉的胶合剂(SEM)采取更好的分析。展示的是由 玻璃棉拉曼光谱照片由90%的化学纤维和10%的细菌复制而成，由95%的化学纤维和5%的细菌化学纤维复制 玻璃棉拉曼光谱照片由细菌化纤复制。虽然两张照片的放大率不同，但细菌化纤都扮演胶合纤维 促进其他纤维成形的功能.由于细菌化学纤维纤维结构和黏附，细菌纤维素的掺杂特性是 材料表面的物理纽结没有渗透到其他纤维的内部.细菌纤维素的高热稳定性和强度 强大的氢键吸附点有利于这种纽结功能，然后发挥优异的粘接强度.适用于细菌纤维素胶合特性的标准尺寸从极微物质(体细胞状聚合物或细菌)到多厘米(多 体细胞聚合物).干预讨论早已表明，细菌纤维素聚合物的物质有：纯天然、树脂分类和离子交换 各种聚合物；其他纳米纤维或碎片，如甘蔗渣、大麻等；橡胶纤维、生成化纤和聚合物等化纤或碎片 酯、氧化铁、聚乙烯醇等营养素.另一方面，细菌纤维素对生物支架具有优异的生物分解和细胞分化特性.对生态友好，没有可回收或水解的玻璃棉产品的性能，如尿布，防化服一次性诊疗 等待废物处置的有效反应.噬菌体可以在栽培液的上层生成细菌纤维素，并独立编织成天然无纺布 在细菌纤维素制备过程中，不可以根据浏览特殊物质获得所需特性的改性消化酶。

3 结束语

造纸工艺问题是西半球造纸市场萎缩的难点.在纸中浏览插件材料，消除化纤的生成 造纸专家成功的方向之一是生产高质量的纸张或满足特殊用途的需要.一种细菌纤维素新型机械工程材料具有诱人的商业前景，已广泛应用于造纸行业，如真空溅射，乳化剂、提升剂、防霉剂、高强度纸张、防伪铝制品、优质薄层包装印刷纸、可回收系统厕所垫等资本介入.然而，细菌纤维素的产品成本仍然很低，价格也很高，因为它的使用仅限于一些低价值的系统造全过程中.在细菌纤维素的开发和使用中，日本、美国等西方国家正在建设，提高微生物菌种的发酵率，降低微生物菌种的发酵率进一步落实产品成本的使用水平。中国在这方面的研发还处于探索阶段，到目前为止中国还没有一个细菌纤维素产和使用细菌纤维素.目前的技术瓶颈主要是发酵水平低，石墨烯行业还不可能真正实现。因在这方面，阶段性工作应结合生物芯片和真核表达，提高细菌纤维素的提取效率，同时提高细菌纤维对维生素产生的热力学研究，布置合理的生物代谢器，尽快推进我国细菌纤维素产品化。