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生物解决方案 · I05 · 工业化学

纸浆漂白采用木聚糖酶预漂白和 ECF/TCF 工艺(氧、过氧化物、臭氧),替代元素氯漂白;配合生物法废水处理

替代
硫酸盐/亚硫酸盐浆的元素氯(Cl2)和次氯酸盐漂白;在 ECF 中减少二氧化氯用量
→
适用范围
纸浆和造纸厂(俄罗斯:阿尔汉格尔斯克、瑟克特夫卡尔、科特拉斯、布拉茨克、乌斯季伊利姆斯克;历史上的贝加尔斯克纸厂)
D1 可行,推广未证实 · 替代

供应商 4

Biotecnos智利运营中
Varuna Biotechnology阿联酋运营中
XIKE Enzymes中国运营中
Contech Produtos Biodegradáveis巴西运营中

进入俄罗斯/欧亚经济联盟 CHEM

监管机构
俄罗斯工贸部(登记)/ 俄罗斯联邦消费者权益保护和公益监督局(新物质通报)
通常时长
专家评审后约10–15个工作日完成国家登记;新物质须通报
法律依据
TR EAEU 041/2017《化学品安全》(2021年6月2日起生效);政府2020年9月11日第1407号令;润滑剂适用 TR CU 030/2012

仅供参考,非法律意见——请针对您的产品确认流程。

证据 10 论据

旧工艺
使用元素氯(氯气)漂白。
→
新做法
无元素氯(ECF)漂白(使用二氧化氯)和全无氯(TCF)漂白(使用氧、过氧化氢或臭氧)。酶法预漂白也被用作更清洁的绿色选择。
是否已大规模替代?
是
注意事项
尽管ECF已成为全球主导标准,TCF仍是市场份额不足10%的利基产品。这一转变由监管、公众压力和市场需求的共同作用推动,各地区的采用速度和技术选择存在显著差异。
人工复核
D1 Old process displaced by chemistry: ECF (chlorine dioxide) bleaching is >80% of world bleached pulp (CPI); the enzyme share is not shown.
核实于
2026-10-06
无元素氯(ECF)漂白已成为纸浆漂白的主要方法,目前占全球漂白纸浆产量的80%以上。
“As the ECF process was refined, it eventually became the main method and currently accounts for over 80% of the world production of bleached pulp.”
global · current · majority share of a major market
industry association ✓
thecpi.org.uk
在美国,90%的在营浆厂到2002年已完全转用ECF。
“In 2002, 90% of active mills had completely switched [to ECF] (Beca AMEC, 2013a).”
USA · 2002 · majority share of a major market
government or intergovernmental ✓
www.epa.gov
在日本,约90%的漂白纸浆采用ECF漂白生产。
“About 90% of Japanese bleached pulp is currently produced by ECF bleaching.”
Japan · 2012 · majority share of a major market
peer-reviewed ✓
exa.ai
酶法预漂白可减少约15%的二氧化氯总需求,并使漂白废水中的AOX降低25%至28%。
“The major benefits of this technology were 15% chlorine dioxide reduction, 25 to 28% AOX reduction in bleach effluents, and 30 to 40% PC number reduction.”
India · 2012 · pilot or niche
weak (company, news, market research, other) ✓
bioresources.cnr.ncsu.edu
在ECF和TCF技术的开发与扩散中,公众压力比环境法规发挥了更大的作用。
“Using patent data on technologies designed to reduce dioxin from the pulp bleaching process in Canada, Finland, Japan, Sweden and the United States, Popp et al. (2011) find public pressure played a larger role than environmental regulation in the development and diffusion of ECF and TCF technologies.”
global · 2011 · not applicable
government or intergovernmental
www.epa.gov
在美国,ECF漂白占漂白化学浆产量的比例从1994年的约33%上升到1998年的57%。
“In the United States, ECF bleaching accounted for approximately 33% of BCP production in 1994,rising to 57% in 1998.”
United States · 1994-1998 · large measured reduction of the old process
weak (company, news, market research, other) ✓
www.eucalyptus.com.br
就全球而言,ECF漂白占漂白化学浆产量的比例从1994年的36%上升到1998年的54%。
“The corresponding figures for Canada are 50% and 76%, and for the world, 36% and 54%.”
global · 1994-1998 · large measured reduction of the old process
weak (company, news, market research, other) ✓
www.eucalyptus.com.br
ECF漂白是主导技术,占全球漂白硫酸盐浆产能的87%。
“Nowadays, elemental chlorine-free (ECF) bleaching, using chlorine dioxide (ClO2), is the dominating technology, having a market share of 87% of the bleached kraft pulp capacity worldwide (Fisher Solve 2011).”
global · 2011 · majority share of a major market
weak (company, news, market research, other) ✓
www.nouryon.com
TCF漂白仅占全球漂白硫酸盐浆产能的3%。
“Total elemental chlorine-free (TCF) bleaching has a market share of only 3% and about 10% of the bleached kraft pulp is still bleached using chlorine or hypo chlorite.”
global · 2011 · minority but measured share or volume
weak (company, news, market research, other) ✓
www.nouryon.com
约10%的漂白硫酸盐浆仍使用氯或次氯酸盐漂白。
“Total elemental chlorine-free (TCF) bleaching has a market share of only 3% and about 10% of the bleached kraft pulp is still bleached using chlorine or hypo chlorite.”
global · 2011 · minority but measured share or volume
weak (company, news, market research, other) ✓
www.nouryon.com

参考文献 3

  1. Viikari L, Kantelinen A, Sundquist J, Linko M (1994). Xylanases in bleaching: from an idea to the industry. *FEMS Microbiology Reviews* 13: 335–350. VERIFIED DOI
  2. Bajpai P (2004). Biological bleaching of chemical pulps. *Critical Reviews in Biotechnology* 24: 1–58. VERIFIED DOI · 被引 148
  3. Pokhrel D, Viraraghavan T (2004). Treatment of pulp and paper mill wastewater — a review. *Science of the Total Environment* 333: 37–58. VERIFIED DOI · 被引 908

详情

替代:元素氯和次氯酸盐漂白 · 范围:制浆造纸工业 · 证据:高

化学问题#

用元素氯漂白纸浆会产生氯化有机物(AOX),包括二噁英和呋喃——1980年代在造纸厂下游的鱼体中被发现。在俄罗斯,贝加尔斯克制浆造纸联合企业(1966–2013运营)向贝加尔湖——联合国教科文组织世界遗产——排放废水。它成为工业污染的象征,最终于2013年关闭;其污泥塘至今仍是修复难题。

产品概览#

  1. 木聚糖酶预漂白(芬兰VTT发现;1990年代初工业化):半纤维素降解酶打开纸浆结构,使木素更易去除,从而削减含氯化学品用量约10–25%(或提升TCF白度)。全球许多工厂在用。
  2. ECF(无元素氯)漂白,用二氧化氯:全球标准,大幅减少二噁英。
  3. TCF(全无氯):氧脱木素、过氧化氢、臭氧。北欧国家和敏感市场常见。
  4. 生物废水处理(活性污泥、曝气塘、厌氧反应器)去除COD和残余AOX。
  5. 漆酶-介体系统(研究/中试)用于进一步脱木素。

活性成分 / 组成#

木聚糖酶(发酵来源的endo-1,4-β-木聚糖酶)、氧、过氧化氢、臭氧、二氧化氯(ECF中)。

关键事实#

参数数值
类别工业酶+氧化学
含氯化学品节省使用木聚糖酶约节省10–25%(因厂而异)
二噁英ECF/TCF:现代工厂中接近或低于检出限
采用ECF/TCF主导世界漂白化学浆

优势#

  • 二噁英和AOX大幅减少。
  • 化学品成本更低(木聚糖酶)。
  • 进入生态标签纸市场(FSC/欧盟之花/北欧天鹅要求低AOX)。

作用方式#

木聚糖酶水解纤维表面再沉积的木聚糖,提高残余木素对漂白化学品的可及性。氧、过氧化物和臭氧不经氯化即氧化木素。

应用#

工厂类型措施
硫酸盐法浆厂(针叶/阔叶)氧脱木素+木聚糖酶段+ECF或TCF顺序
亚硫酸盐浆厂过氧化氢TCF
所有生物废水处理、闭合水循环

局限#

  • TCF在某些纸种上白度和强度较低。
  • ECF仍使用二氧化氯(远轻于Cl₂,但仍有少量AOX)。
  • 酶段需要pH和温度控制。

替代证据——D1:可行,采用尚未证实#

**评估(人工复核):**旧工艺被化学取代:ECF(二氧化氯)漂白占世界漂白浆80%以上(CPI);酶的份额未见数据。

已找到的数字(引文已核实,但上文的评估说明了为何它们不计入此项替代方案的替代证据):

  • 替代——无元素氯(ECF)漂白已成为纸浆漂白的主要方法,目前占世界漂白浆产量的80%以上。(全球,当前;行业协会:thecpi.org.uk)
  • 替代——在美国,到2002年90%的在产工厂已完全切换为ECF。(美国,2002;政府或政府间:epa.gov)
  • 替代——在日本,约90%的漂白浆由ECF漂白生产。(日本,2012;同行评审:exa.ai)
  • 替代——在美国,ECF漂白1994年约占漂白化学浆(BCP)产量的33%,1998年升至57%。(美国,1994–1998;弱:eucalyptus.com.br)

供应商——真实的产品与服务(来自供应商索引)#

以下为供应商索引中的在营企业——其自身卡片(简介 / 官网)列明了该产品或服务;2026年9月28日 按关键词匹配,并经人工核对卡片文本。列入本表不构成推荐;证据、联系方式与状态请查看各企业卡片。

| 公司 | 地区 · 国家 | 索引信息 | 卡片 | | Biotecnos | 拉美 · 智利 | 面向纸浆漂白的工程化酶 | 卡片 | | Varuna Biotechnology | 非洲/中东 · 阿联酋 | 木聚糖酶和漆酶 | 卡片 | | XIKE Enzymes | 亚洲 · 中国 | 木聚糖酶 | 卡片 | | Contech Produtos Biodegradáveis | 拉美 · 巴西 | 面向制浆造纸的特种化学品 | 卡片 |

政府资助信号#

针对特定技术的政府资助是先行指标:政府资助的,正是监管方想要替代、且已接近实际应用的技术。2026年9月27日 检索的数据库:EU CORDIS(FP7、Horizon 2020、Horizon Europe)、美国联邦资助(USAspending:USDA NIFA/ARS/APHIS/Forest Service、EPA、DOE、NOAA、USAID;另含 NSF 与 NIH)、英国 UKRI Gateway to Research、澳大利亚研究理事会。下列每项资助均经人工核对相关性。中国、巴西和印度见下方小节(论文中声明的资助)。未覆盖:俄罗斯(RSF、FASIE——研究环境无法访问)及上述数据库之外的国家机构。金额为数据库记录的资助方出资额(美国 NIH/UKRI:按项目或财政年度)。

**信号:中。**1项相关资助 · 总额约330万欧元 · 辖区:欧盟。

| 资助方 / 计划 | 项目 | 牵头机构 | 起始年份 | 金额 | 链接 | | 欧盟委员会 — H2020 BBI-RIA | WoodZymes:面向木质建筑砌块的极端酶:从制浆厂到板材和保温产品 | 西班牙国家研究委员会高级理事会(西班牙) | 2018 | 3,253,874欧元 | 链接 |

中国、巴西、印度——论文中声明的国家级研究资助#

中国、巴西和印度的资助机构没有可从本环境访问的公开资助数据库,因此这里统计2015 年以来声明获得国家政府资助的论文数,取自出版商提交给 Crossref 的资助编号。仅计入标题含本文关键术语的论文(保守的下限估计;“100+” 表示检索窗口已满)。它反映研究资助强度,而非预算规模。资助机构:中国——NSFC、国家重点研发计划、国家现代农业产业技术体系;巴西——CNPq、CAPES、FAPESP、Embrapa、FAPEMIG;印度——DBT、DST、ICAR、SERB、CSIR、BIRAC。分国评级:强 ≥50 篇 · 中 10–49 篇 · 弱 1–9 篇。

| 国家 | 获资助论文(2015–2026) | 信号 | 主要资助机构(资助声明) | 示例:资助 → 获资助论文 | | 中国 | 2 | 弱 | NSFC(2) | NSFC 22178273 → Synergistic improvement of bleachability for poplar chemi-thermomechanical pulp in weakly-alkaline…(2025)doi | | 巴西 | 1 | 弱 | CNPq(1)、CAPES(1) | CNPq 443953/2014-7 → Valorization of passion fruit peel by-product: Xylanase production and its potential as bleaching agent…(2018)doi | | 印度 | 6 | 弱 | DBT(4)、CSIR(1)、ICAR(1) | CSIR CSC-0131 → A logical and sustainable approach towards bamboo pulp bleaching using xylanase from Aspergillus nidulans(2018)doi |

科学证据#

  • Viikari L, Kantelinen A, Sundquist J, Linko M (1994). Xylanases in bleaching: from an idea to the industry. FEMS Microbiology Reviews 13: 335–350.
  • Bajpai P (2004). Biological bleaching of chemical pulps. Critical Reviews in Biotechnology 24: 1–58.
  • Pokhrel D, Viraraghavan T (2004). Treatment of pulp and paper mill wastewater — a review. Science of the Total Environment 333: 37–58.

生物经济价值#

酶和氧化学让森林纤维工业更清洁——森林生物经济的核心部分,对敏感水域附近的俄罗斯纸浆厂尤为相关。

技术