BR112020018123A2 - Método para produzir polpa de mercado, polpa de mercado e sistema para produzir polpa de mercado - Google Patents

Abstract

provêm-se métodos e sistemas para produzir polpa de mercado que incluem o tratamento da polpa antes da secagem da polpa. usa-se um composto carregado anionicamente e enzima para tratar a polpa antes de sua secagem para melhorar o desempenho de desidratação de polpa e a eficiência na produção de polpa de mercado. descrevem-se também produtos de polpa de mercado contendo os compostos de tratamento.

Description

“MÉTODO PARA PRODUZIR POLPA DE MERCADO, POLPA DE MERCADO E SISTEMA PARA PRODUZIR POLPA DE MERCADO” Histórico da invenção

[0001] A presente invenção refere-se à produção de polpa de mercado. Mais particularmente, provêm-se métodos e sistemas para produzia polpa de mercado que incluem tratamento de polpa com um ou mais compostos ou tensoativos aniônicos e uma ou mais enzimas antes da secagem da polpa.

[0002] Na indústria de fabricação de polpa de celulose, o material de alimentação contendo celulose foi desfibrado quimicamente, mecanicamente ou ambos e, em seguida, normalmente é lavado e pelo menos parcialmente desidratado após tais operações. Em processos de polpação nos quais a polpa é tratada quimicamente, tal como por digestão química, branqueamento ou outros tratamentos químicos, pode-se usar desidratação para drenar a água e separar produto químico livre das fibras. Algumas fábricas de polpa de celulose podem ser integradas a uma fábrica de papel, em que a desidratação da polpa produto pode ser limitada de modo que a polpa em pasta semifluida ou a polpa molhada possa ser avançada diretamente para uma máquina de fabricação de papel no mesmo local de produção. Outras fábricas de celulose produzem polpa de mercado em operações de produção não integradas. Polpa (de celulose) de mercado pode ser um produto de celulose que foi significativamente desidratado nos estágios finais de processamento de polpa. A polpa (de celulose) de mercado pode ser formada ainda em fardos ou rolos de polpa desidratada. A polpa de mercado pode ser transportada para outros locais para uso posterior.

[0003] Um processo particular para produzir polpa (de celulose) de mercado que usa diversos compostos iônicos antes da secagem da polpa está descrito na patente U.S. nº

8.916.024. De acordo com o processo da patente U.S. nº

8.916.024, a polpa é tratada com uma combinação de compostos carregados cationicamente e anionicamente antes da secagem, e mais particularmente, o tratamento envolve tratar a polpa com uma combinação de pelo menos um polímero catiônico e pelo menos um polímero aniônico eficaz para formar um complexo polieletrolítico na polpa tratada. A patente U.S. nº

6.706.144 mostra um método de desidratação de uma pasta semifluida aquosa de polpa celulósica, que pode ser uma pasta semifluida de polpa (de celulose) de mercado, sendo que se adiciona uma mistura de um ou mais tensoativos não iônicos e um ou mais tensoativos aniônicos à pasta semifluida.

[0004] Os presentes investigadores perceberam que a taxa na qual a desidratação da polpa pode ser realizada em uma fábrica de polpa na produção de polpa (de celulose) de mercado pode afetar significativamente a velocidade geral da linha e a capacidade de produção da fábrica de polpa de celulose ou instalação de produção semelhante. Os presentes investigadores perceberam que há necessidade de novos métodos e sistemas para produzir polpa (de celulose) de mercado com eficiências e desempenho de desidratação de polpa melhorados. Sumário da presente invenção

[0005] Uma característica da presente invenção é prover um método para produzir polpa (de celulose) de mercado com tratamento da polpa com um ou mais compostos carregados anionicamente e com uma ou mais enzimas para melhorar uma ou mais propriedades da polpa de mercado ou processo para produzir a polpa de mercado, tal como melhorar a eficiência e desempenho de desidratação.

[0006] Outra característica da presente invenção é prover um método para produzir polpa de mercado adicionando sequencialmente tensoativos aniônicos e uma ou mais enzimas à polpa antes da desidratação para melhorar a drenagem da polpa.

[0007] Uma característica adicional da presente invenção é prover um sistema para produzir polpa de mercado capaz de usar um ou mais compostos carregados anionicamente e uma ou mais enzimas antes da secagem da polpa para melhorar a drenagem da polpa.

[0008] Uma outra característica da presente invenção é prover uma polpa (de celulose) de mercado contendo um ou mais compostos carregados anionicamente e uma ou mais enzimas a partir do método de tratamento da polpa.

[0009] Características e vantagens adicionais da presente invenção serão estabelecidas em parte na descrição que se segue, e em parte serão evidentes a partir da descrição, ou podem ser aprendidas pela prática da presente invenção. Os objetivos e outras vantagens da presente invenção serão realizados e atingidos por meio dos elementos e combinações particularmente apontados na descrição e reivindicações anexas.

[0010] Para atingir estas e outras vantagens, e de acordo com os objetivos da presente invenção, aqui incorporados e amplamente descritos, a presente invenção refere-se, em uma incorporação, a um método para produzir polpa de mercado compreendendo formar polpa a partir de particulados celulósicos; adicionar pelo menos um composto carregado anionicamente e adicionar pelo menos uma enzima à referida polpa para prover polpa tratada; desidratar mecanicamente a referida polpa tratada para prover polpa desidratada mecanicamente; e secar termicamente a referida polpa desidratada mecanicamente para formar polpa de mercado.

[0011] A presente invenção refere-se ainda a um método para produzir polpa (de celulose) de mercado compreendendo: formar polpa a partir de particulados celulósicos; adicionar pelo menos um tensoativo aniônico e adicionar pelo menos uma enzima à referida polpa para prover polpa tratada; desidratar mecanicamente a referida polpa tratada para prover polpa desidratada mecanicamente; e secar termicamente a referida polpa desidratada mecanicamente para formar polpa de mercado.

[0012] A presente invenção refere-se ainda a um sistema para produzir polpa (de celulose) de mercado compreendendo: um suprimento de particulados celulósicos; pelo menos uma unidade formadora de polpa para formar polpa a partir dos referidos particulados celulósicos; pelo menos um dispositivo de alimentação para alimentar pelo menos um composto carregado anionicamente na referida polpa; pelo menos um dispositivo de alimentação para alimentar pelo menos uma enzima na referida polpa para prover polpa tratada após a adição do composto carregado anionicamente e da enzima; um dispositivo de desidratação mecânica para remover mecanicamente a água da referida polpa tratada para prover polpa desidratada mecanicamente; e um dispositivo de secagem térmica para remover termicamente a água da referida polpa desidratada mecanicamente para prover polpa de mercado.

[0013] A presente invenção refere-se ainda a uma polpa (de celulose) de mercado contendo pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima a partir do método de tratamento indicado.

[0014] Deve-se entender que tanto a descrição geral anterior quando a descrição detalhada a segui são apenas exemplificativas e explicativas e se destinam a fornecer uma explicação adicional da presente invenção conforme reivindicada.

[0015] As figuras em anexo, que são incorporadas e constituem uma parte deste pedido de patente, ilustram algumas das incorporações da presente invenção e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios da presente invenção. Breve descrição das figuras

[0016] A FIG. 1 é um fluxograma de processo para produzir polpa (de celulose) de mercado de acordo com um exemplo do presente pedido de patente.

[0017] A FIG. 2 é um esquema mostrando uma porção do sistema na FIG. 1 que inclui um secador de polpa para polpa branqueada de acordo com um exemplo do presente pedido de patente.

[0018] A FIG. 3 é um esquema de um secador de polpa que pode ser usado no sistema mostrado na FIG. 1 de acordo com um exemplo do presente pedido de patente.

[0019] A FIG. 4 é um gráfico mostrando a quantidade de água removida (em gramas) de polpa úmida com o decorrer do tempo para vários exemplos, incluindo um exemplo da presente invenção.

[0020] A FIG. 5 é um gráfico de barras mostrando o volume de água drenado (em mL) da polpa úmida por três vezes de drenagem para vários exemplos, incluindo um exemplo da presente invenção.

Descrição detalhada da presente invenção

[0021] A presente invenção refere-se à produção de polpa de mercado que foi tratada com um ou mais compostos carregados anionicamente e com uma ou mais enzimas para melhorar o desempenho de desidratação de polpa e eficiência do mesmo e/ou outras propriedades. Quando aqui usado, o termo “polpa de mercado” refere-se a polpas desidratadas mecanicamente que são secadas termicamente. A polpa de mercado provê uma forma seca de material produto tendo estabilidade de armazenamento útil e pode ser mais facilmente transportada e manuseada que formas aquosas mais volumosas de polpa produto. A polpa de mercado pode ser armazenada, transportada, ou ambas para uso subsequente como um material de processo usado em outros processos de produção. Opcionalmente, a polpa de mercado pode ser embalada com segurança como um produto unitizado para envio ou transporte para processamento posterior, tal como fabricação de papel. Como uma opção, a polpa de mercado, aqui mencionada, pode ser um produto de um tipo modificado de fábrica de polpa que é adaptado de acordo com as opções da presente invenção para o tratamento da polpa após qualquer branqueamento e antes da desidratação final com os compostos carregados anionicamente e uma ou mais enzimas.

[0022] Esses aditivos de tratamento impactam o desempenho de desidratação de maneiras significativas e benéficas que não seriam esperadas do uso do composto carregado anionicamente e da enzima individualmente e, em algumas opções, podem exceder os efeitos aditivos esperados do componente individual. O tratamento combinado de polpa com composto carregado anionicamente e enzima pode prover um efeito sinérgico na remoção da água que é muito melhor que qualquer um dos tratamentos sozinhos e muito melhor que o efeito aditivo esperado. Observou-se que o elevado peso básico de algumas folhas de polpa em um secador de polpa, por exemplo, pode ser um impedimento para boa drenagem. Verificou-se que melhorias significativas no desempenho de desidratação em um secador de polpa podem ser providas na produção de polpa de mercado após a digestão ou outro modo de desfibramento, e qualquer branqueamento, e antes da secagem da polpa, com o composto carregado anionicamente e enzima no tratamento combinado de polpas. O tratamento da polpa antes do secador de polpa com a combinação do composto carregado anionicamente e com as enzimas, por exemplo, pode aumentar a taxa de drenagem livre da polpa. O aumento da taxa de drenagem livre da polpa viabiliza o aumento da velocidade de produção e da capacidade do processo de produção da polpa de mercado. Como uma opção, os métodos e sistemas de tratamento de polpa da presente invenção não fazem parte de, nem estão integrados a uma máquina de fabricação de papel.

[0023] Embora não desejando estar vinculado a qualquer teoria, as enzimas podem prover outros mecanismos para melhorar a remoção de água da polpa em métodos e sistemas da presente invenção. A superfície da fibra é hidrofílica, e assim há uma porção de água na pasta semifluida que está fortemente ligada à superfície da fibra e não é facilmente removida por drenagem gravitacional, nem por aplicação de vácuo, nem por prensagem. Uma enzima celulase, por exemplo, pode remover a quantidade de água fortemente ligada removendo alguma porção de fibrilas da superfície da fibra, reduzindo assim a área superficial efetiva que pode ligar-se à água. A superfície da fibra é compreendida de hemiceluloses além da celulose. Estes compostos de hemicelulose são especialmente propensos a ligar água à superfície da fibra. O uso de uma enzima hemicelulase pode remover uma porção de hemicelulose (xilana ou manana, por exemplo) da superfície da fibra, e assim também reduz a afinidade de água para a fibra.

[0024] Os compostos carregados anionicamente podem ser um ou mais compostos aniônicos e/ou podem ser um ou mais tensoativos aniônicos. Exemplos incluem, mas não se limitam a um sulfato de álcool, um alcoxi sulfato de álcool, um sulfonato, um sulfossuccinato, um éster de ácido sulfossuccínico com um álcool etoxilado, e quaisquer sais solúveis ou dispersáveis dos mesmos, ou quaisquer combinações dos mesmos. Um sulfonato refere-se a um sal ou éster de um ácido sulfônico. Um sulfossuccinato refere-se a um derivado sulfonado de succinato (por exemplo, um sal ou éster de ácido sulfossuccínico. Para sais dos mesmos, o contraíon pode ser um íon metálico, tal como um metal alcalino (por exemplo, sódio, potássio). Exemplos mais específicos incluem, mas não se limitam a um sulfato de álcool graxo (por exemplo, sulfato de álcool graxo de C12-18), um sulfato de álcool de alquila (por exemplo, sulfato de álcool de alquila de C10-16), um alquil éster de ácido graxo sulfonado, um sulfato de olefina, um sulfonato de parafina, um sulfonato de alquil benzila e um sulfossuccinato de dialquila. Exemplos adicionais incluem sulfato de álcool dodecílico, sulfato de álcool hexadecílico, etoxi sulfato de dodecila, etoxi sulfato de tetradecila, benzenossulfonato de decila, benzenossulfonato de tetradecila, sulfonato de tetradecila, sulfonato de octadecila, sulfonato de 3-hidroxi-1-hexadecano, 2- hexadeceno-1-sulfonato, sal de sódio de dioctil-

sulfossuccinato, ou outros. O composto carregado anionicamente pode ser um tensoativo aniônico, que é um tensoativo de sulfato, um tensoativo de sulfonato, um tensoativo de sulfossuccinato ou quaisquer combinações dos mesmos.

[0025] O componente de enzima da enzima usada com os compostos carregados anionicamente para tratar a polpa de acordo com esta invenção pode incluir, por exemplo, uma enzima tendo atividade celulolítica, atividade hemicelulolítica, atividade pectinolítica ou atividade glicosidásica. A enzima pode ser uma enzima hidrolítica que tem atividade que afeta a hidrólise de fibra (por exemplo, atividade hidrolítica), tal como para acelerar a hidrólise de uma ligação química. A enzima pode ser, por exemplo, celulase, hemicelulase, lipase, pectinase, celobiase, xilanase, protease, mananase, β-glicanase, carboxi-metil- celulase (CMCase), amilase, glicosidase, galactosidase, lacase ou quaisquer combinações das mesmas. Um único tipo de enzima ou uma combinação de dois ou mais tipos diferentes de enzimas pode ser usada juntamente com os compostos carregados anionicamente.

[0026] De modo geral, celulases são enzimas que degradam celulose, um polímero de glicose linear que ocorre nas paredes celulares de plantas. A enzima celulase pode ser, por exemplo, uma celulase, tal como endocelulase, exocelulase, celobiase, celulase oxidativa, fosforilases de celulose ou quaisquer combinações das mesmas. Hemicelulases (por exemplo, xilanase, arabinase, mananase) geralmente estão envolvidas na hidrólise de hemicelulose, que, como a celulose, é um polissacarídeo encontrado em plantas. De modo geral, as pectinases são enzimas envolvidas na degradação de pectina, um carboidrato cujo componente principal é um ácido de açúcar. β-glicanases são enzimas envolvidas na hidrólise de β-glicanas que também são semelhantes à celulose pelo fato de serem polímeros lineares de glicose.

[0027] Os parágrafos seguintes provêm exemplos de enzimas que podem ser usadas sozinhas ou em qualquer combinação na presente invenção.

[0028] Endocelulases que podem ser usadas, por exemplo, são endoglicanases com domínio ligante (por exemplo, NOVOZYM® 476, novozimas), endoglicanase enriquecida com umidades de alta celulase (por exemplo, NOVOZYM® 51081, novozimas) ou combinações das mesmas, ou outras endocelulases conhecidas ou úteis.

[0029] Composições enzimáticas líquida contendo celulases são obteníveis com as denominações comerciais CELLUCLAST® e NOVOZYM® 188, que são ambas fornecidas por Novo Nordisk.

[0030] O produto PULPZYM®, obtenível de Novo Nordisk e o produto ECOPULP® de Alko Biotechnology são dois exemplos de composições enzimáticas líquida obteníveis comercialmente contendo enzimas de branqueamento a base de xilanase.

[0031] Como uma classe, as hemicelulases pode incluir mistura de hemicelulase e galactomananase. Composições enzimáticas líquidas comerciais contendo hemicelulases são obteníveis como PULPZYM® de Novo, ECOPULP® de Alko Biotechnology e NOVOZYM® 280 e GAMANASE™, que são ambos produtos de Novo Nordisk. As mananases podem ser, por exemplo, endomananases, tal como endo-β-mananase. Preparações de mananase, por exemplo, são obteníveis comercialmente, incluindo tipos que podem ser fabricados com o auxílio de microrganismos geneticamente modificados (por exemplo, tipos Bacillus e Trichoderma).

[0032] Pectinases compreendem endopoligalacturonase, exopoligalactunorase, endopectato liase (traseliminase), exopectato liase (transeliminase) e endopectina liase (transeliminase). Composições enzimáticas líquidas comerciais contendo pectinases são obteníveis com as denominações comerciais PECTINEX™ ULTRA SP e PECTINEX™*, ambas fornecidas por Novo Nordisk.

[0033] As β-gliconases compreendem liquenase, laminarinase e exogliconase. Composições enzimáticas líquidas comerciais são obteníveis com as denominações comerciais NOVOZYM® 234, CEREFLO®, BAN, FYNIZYM® e CEREMIX® todas fornecidas por Novo Nordisk.

[0034] As enzimas podem ser obtidas comercialmente em preparações prontas para uso, de fornecedores tais como os aqui indicados e outros fornecedores. As enzimas podem ser um pó seco ou granulado, um granulado não pulverulento, um líquido, um líquido estabilizado ou uma enzima protegida estabilizada, ou outras formas apropriadas para adição a uma pasta semifluida de fibras ou material contendo fibras semelhante. Preparações enzimáticas líquidas podem, por exemplo, ser estabilizadas adicionando estabilizantes tais como um açúcar, um álcool de açúcar ou outro poliol e/ou ácido lático ou outro ácido orgânico de acordo com processos estabelecidos. Formas de pó seco podem ser liofilizadas e incluem substratos.

[0035] A enzima e os compostos carregados anionicamente podem ser pré-misturados numa composição comum usada para tratar uma polpa, ou eles podem ser adicionados separadamente. Se pré-misturada, uma enzima pré-formulada numa composição líquida pode ser usada como a fonte da enzima combinada com os compostos carregados anionicamente. Uma composição de enzima celulolítica pode conter, por exemplo, de cerca de 7% em peso a cerca de 20% em peso de enzima. Essas composições enzimáticas podem conter ainda, por exemplo, poli(glicol etilênico), hexileno glicol, polivinilpirrolidona, álcool tetraidrofurfurílico, glicerina e/ou água, e/ou outros aditivos de composições enzimáticas convencionais, tais como por exemplo, descritos na patente U.S. nº 5.356.800, que aqui se incorpora na sua totalidade por referência. Se substratos enzimáticos estiverem presentes nas formas de pó seco das enzimas, os substratos não devem interagir adversamente ou interferir com o tratamento de polpa ou outros processos de fabricação de papel.

[0036] Outras enzimas apropriadas e composições contendo enzimas incluem aquelas descritas na patente U.S. nº

5.356.800, patente U.S. nº 4.923.565 e na publicação de patente internacional nº WO 99/43780, todas incorporadas inteiramente por referência. Outras enzimas de tratamento de polpa de fabricação de papel exemplares são BUZYME®2523 e BUZYME® 2524, ambas obteníveis de Buckman Laboratories International, Inc., Memphis, Tenn.

[0037] A enzima pode ser adicionada numa quantidade, por exemplo, de cerca de 0,0001% em peso a cerca de 5% em peso de enzima baseada no peso seco da polpa, ou de cerca de 0,0005% em peso a cerca de 4,5% em peso, ou de cerca de 0,001% em peso a cerca de 4% em peso, ou de cerca de 0,005% em peso a cerca de 3,5% em peso, ou de cerca de 0,01% em peso a cerca de 3% em peso, ou de cerca de 0,05% em peso a cerca de 2,75%

em peso, ou de cerca de 0,1% em peso a cerca de 2,5% em peso, ou de cerca de 0,2% em peso a cerca de 1,5% em peso, ou de cerca de 0,001% em peso a cerca de 0,1% em peso, ou de cerca de 0,005% em peso a cerca de 0,5% em peso de enzima baseada no peso seco da polpa, embora outras quantidades possam ser usadas. Essas quantidades de adição da enzima em relação à polpa podem aplicar o uso de pré-misturas da enzima e compostos carregados anionicamente numa composição, e também as outras opções de adição aqui indicadas para introduzir a enzima e compostos carregados anionicamente separadamente na polpa (simultaneamente ou sequencialmente). Qual quer quantidade, porcentagem ou proporção de enzima aqui descrita pode estar em uma base de enzima ativa. Por exemplo, uma quantidade de enzima referida como 1% em peso de enzima pode referir-se a 1% em peso de enzima ativa.

[0038] A combinação para tratar a polpa com pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima antes de desidratação influencia beneficamente o comportamento de drenagem e desidratação das polpas tratadas. O pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima podem, por exemplo, ser adicionados à polpa sequencialmente por adições separadas dos mesmos em diferentes locais de processo ou em momentos diferentes no mesmo local de processo, ou eles podem ser adicionados simultaneamente pelo menos em parte no mesmo local de processo (por exemplo, como alimentações separadas ou como uma pré-mistura). Como uma opção, a polpa de mercado pode ser produzida adicionando, sequencialmente, pelo menos cerca de 80% até 100% em peso da quantidade total adicionada do composto carregado anionicamente após adição da pelo menos uma enzima à polpa antes da desidratação da polpa.

Em tal opção, dá-se à polpa a oportunidade de interagir primeiro com as fibras de polpa antes das interações com o composto carregado anionicamente.

A adição do pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima nesta sequência pode ampliar os melhoramentos em desempenho de desidratação que podem ser obtidos.

Como outra opção, pelo menos uma porção ou todo o composto carregado anionicamente pode ser adicionado à polpa antes de se adicionar a enzima na polpa.

Com a presente invenção, comparada com a drenagem de polpa observada sem a adição de qualquer composto carregado anionicamente ou enzima, ou usando apenas o composto carregado anionicamente sozinho ou usando a enzima sozinha, na polpa, o desempenho de drenagem de polpa na produção de polpa de mercado pode ser aumentado significativamente, tal como por um fator de um, dois ou três ou mais com processos da presente invenção.

Além disso, quando comparadas com o uso de apenas um composto carregado anionicamente sozinho ou com o uso de uma enzima sozinha, para tratar a polpa, as eficiências de drenagem podem ser aumentadas significativamente, tal como por cerca de 60% a cerca de 200% ou outros aumentos, pela adição combinada de pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima à polpa.

Além disso, pode-se atingir taxas de drenagem que ultrapassam a soma das taxas de drenagem individuais obtidas a partir do uso do composto carregado anionicamente sozinho ou da enzima individualmente para tratar a polpa.

Uma melhor drenagem na seção de arame do secador de polpa pode levar à redução da umidade da polpa na seção de prensa e, como resultado, o consumo de vapor na seção de secagem pode ser significativamente reduzido, o que pode proporcionar economia de energia. Além disso, melhorias na desidratação de polpa por tratamento da polpa diferida com a presente invenção antes da secagem da polpa podem permitir taxas ou velocidades mais rápidas em toda a polpa na fábrica de polpa, pelo que a produtividade da fábrica de polpa de celulose pode ser aumentada. Uma quantidade apropriada de desidratação da polpa pode ser provida numa taxa de adição total de polímero reduzida em comparação com o que pode ser previsto conforme necessário se usar um composto carregado anionicamente sozinho. Propriedades de drenagem livre das polpas tratadas com a presente invenção antes da secagem da polpa podem demonstrar boas correlações com propriedades de retenção de água, tal como em termos de valores de retenção de água ou WRV, das polpas tratadas, o que indica que o tratamento pode produzir resultados não aleatórios confiáveis.

[0039] Como uma opção, a combinação de tratar a polpa com um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima antes da desidratação na produção de polpa de mercado é eficaz para prover pelo menos um dos seguintes: (I) drenagem livre de polpa aumentada (g/90 segundos) para um valor que é pelo menos 7,5% maior, ou pelo menos 10% maior, ou pelo menos 15% maior, ou pelo menos 25% maior, ou pelo menos 50% maior, ou pelo menos 75% maior, ou pelo menos 100% (uma vez) maior, ou pelo menos 200% (duas vezes) maior, ou pelo menos 300% (três vezes) maior, ou pelo menos 400% (quatro vezes) maior, ou pelo menos 500% (cinco vezes) maior, que o valor de drenagem livre obtido sem qualquer tratamento na polpa; (II) drenagem livre de polpa aumentada para um valor que é pelo menos cerca de 3%, ou pelo menos cerca de 10%, ou pelo menos cerca de 30%, ou pelo menos cerca de 40%, ou pelo menos cerca de 50%, ou pelo menos cerca de 60%, ou pelo menos cerca de 75%, ou pelo menos cerca de 100% maior que o valor de drenagem livre obtido usando o composto carregado anionicamente (por exemplo, um tensoativo aniônico) individualmente na polpa (sem a enzima); (III) drenagem livre de polpa aumentada para um valor que é pelo menos cerca de 10% maior, ou pelo menos cerca de 15% maior, ou pelo menos cerca de 20% maior, ou pelo menos cerca de 30% maior, ou pelo menos cerca de 40% maior, ou pelo menos cerca de 50% maior, ou pelo menos cerca de 60% maior, que um valor de drenagem calculado como uma soma de aumentos de drenagem livre obtidos usando o composto carregado anionicamente (por exemplo, um tensoativo aniônico) e enzima separadamente e individualmente na polpa; (IV) redução do valor de retenção de água (WRV) para um valor que é pelo menos cerca de 10% menor, ou pelo menos cerca de 15% menor, ou pelo menos cerca de 20% menor, ou pelo menos cerca de 25% menor que WRV obtido usando o composto carregado anionicamente (por exemplo, um tensoativo aniônico) individualmente na polpa (sem a enzima). No cálculo dos valores porcentuais para (I), (II), (III) e (IV) os valores do denominador das frações baseiam-se nos valores das polpas tratadas com apenas um ou nenhum do composto carregado anionicamente ou enzima, e os valores do numerador são os valores absolutos da diferença entre o valor da propriedade para a polpa tratada com a dupla composto carregado anionicamente/enzima e a polpa tratada com apenas um ou nenhum do composto carregado anionicamente/enzima.

Medidas de remoção de água para (I), (II), (III) e (IV) podem ser obtidas usando um analisador de drenagem/retenção DFR-05 de

Mütek. A retenção da liberdade de drenagem de DFR-05 de Mütek simula as condições de retenção e drenagem prevalecentes em uma máquina de polpa ou papel.

[0040] Estes e/ou outros efeitos da presente invenção podem ser providos por tratamento da polpa com um ou mais compostos carregados anionicamente ou uma ou mais enzimas sem a necessidade de co-adição ou da co-presença na polpa sob tratamento de quaisquer compostos não iônicos ou carregados cationicamente, tal como um tensoativo não iônico, um tensoativo catiônico, um polímero catiônico ou um floculante catiônico. Como uma opção, uma pasta semifluida de polpa sofrendo tratamento com o composto carregado anionicamente e enzima pode ser livre ou essencialmente livre de tensoativo não iônico e/ou compostos carregados catiônicos, uma vez que os efeitos benéficos obtidos pela presente invenção não confiam na co-presença de tal tensoativo não iônico ou compostos carregados cationicamente. Com relação aos tensoativos não iônicos adicionados, como opção, a polpa pode ser tratada com menos de 0,1 kg/tonelada métrica de fibras secas, ou menos que 0,05 kg/tonelada métrica de fibras secas, ou menos que 0,01 kg/tonelada métrica de fibras secas, ou menos que 0,001 kg/tonelada métrica de fibras secas, ou menos que 0,0001 kg/tonelada métrica de fibras secas ou na ausência de tensoativo não iônico, baseado nos tensoativos não iônicos totais. Com relação aos compostos carregados cationicamente adicionados, como opção, a polpa pode ser tratada com menos de 0,1 kg/tonelada métrica de fibras secas, ou menos que 0,05 kg/tonelada métrica de fibras secas, ou menos que 0,01 kg/tonelada métrica de fibras secas, ou menos que 0,001 kg/tonelada métrica de fibras secas, ou menos que 0,0001 kg/tonelada métrica de fibras secas ou na ausência de compostos carregados cationicamente (por exemplo, tensoativos catiônicos, polímeros catiônicos, floculantes catiônicos e similares), baseado nos compostos carregados cationicamente totais.

[0041] Os métodos da presente invenção podem ser usados para melhorar a desidratação de materiais pulpáveis, incluindo materiais pulpáveis celulósicos, materiais pulpáveis não celulósicos, materiais pulpáveis de resíduos de papel reciclado ou quaisquer combinações dos mesmos. Como opção, os materiais pulpáveis celulósicos podem se lignocelulósicos. Os melhoramentos de drenagem e desidratação devidos ao tratamento de polpa de acordo co métodos e sistemas da presente invenção não se limitam a tratar qualquer tipo particular de polpa e podem encontrar aplicação em todos os graus de polpa. As polpas tratáveis podem ser polpas químicas, polpas mecânicas ou combinações destes tipos de polpas. Como opção, a polpa tratável é, pelo menos em parte, uma polpa química. Quando tratada, a polpa tratável pode ser branqueada ou não branqueada. A polpa tratável pode incluir, por exemplo, polpa kraft, polpa solúvel, polpa fluff, polpa semi-químicas (por exemplo, polpa quimitermomecânica branqueada ou BCTMP), polpa sulfito, polpa de soda, polpa organosolv, polpa de polissulfeto ou outras polpas e quaisquer combinações das mesmas. Polpas mecânicas não químicas, tais como polpas apenas desfibradas mecanicamente, como por uso somente de refinadores de disco ou cônicos para desfibração de matéria-prima, também podem ser processadas com o tratamento de polpa indicado.

[0042] Quando aqui usado, o termo “polpa seca” refere-se a polpa colocada, empilhada, amontoada ou de outra forma fisicamente acumulada que é suficientemente desidratada para ser exposta ao ar e não suspensa e não imersa em meio aquoso.

[0043] “Composto carregado anionicamente” refere-se a um composto tendo uma carga negativa líquida na molécula em solução aquosa. O composto carregado anionicamente pode ser orgânico ou inorgânico. “Orgânico” significa que o composto contém pelo menos uma ligação C-H.

[0044] “Enzima” refere-se a uma proteína que é capaz de catalisar uma reação química.

[0045] “Tensoativo” refere-se a um composto orgânico que pode diminuir a tensão superficial de um líquido, a tensão interfacial entre dois líquidos ou entre um líquido e um sólido.

[0046] “Tensoativo aniônico” refere-se a um tensoativo tendo uma carga negativa líquida na molécula em solução aquosa. Consequentemente, o tensoativo aniônico pode ter apenas parcelas aniônicas como os grupos carregados ou podem ser anfotéricas com uma carga aniônica líquida para a molécula total.

[0047] “Composto não iônico” refere-se a um composto que é anfifílico e não tem nenhum grupo com carga em nenhum dos grupos terminais do mesmo.

[0048] “Tensoativo não iônico” refere-se a um tensoativo que é anfifílico e não tem nenhum grupo com carga em nenhum dos grupos terminais do mesmo.

[0049] “Composto carregado cationicamente” refere-se a um composto tendo uma carga positiva líquida na molécula em solução aquosa. O composto carregado cationicamente pode ser orgânico ou inorgânico.

[0050] “Tensoativo catiônico” refere-se a um tensoativo tendo uma carga positiva líquida na molécula em solução aquosa. Consequentemente, o tensoativo catiônico pode ter apenas parcelas catiônicas como os grupos carregados ou podem ser anfotéricas com uma carga catiônica líquida para a molécula total.

[0051] “Polímero catiônico” refere-se a um polímero tendo uma carga positiva líquida na molécula em solução aquosa. Consequentemente, o polímero catiônico pode ter apenas parcelas catiônicas como os grupos carregados ou podem ser anfotéricas com uma carga catiônica líquida para a molécula total.

[0052] “Polpa kraft” refere-se a uma polpa de madeira química produzida digerindo madeira pelo processo sulfato.

[0053] “Polpa fluff” refere-se a uma polpa química, mecânica ou combinação de polpa química/mecânica, usualmente branqueada, usada como meio absorvente e, fraldas descartáveis, absorventes femininos e outros produtos de higiene pessoal. A polpa fluff é também conhecida como polpa “fofa” ou “de fragmentação”.

[0054] “Polpa de dissolução” refere-se a uma polpa de grau especial e de pureza mais elevada, confeccionada para processamento em derivados de celulose incluído raion e acetato.

[0055] “Polpa quimitermomecânica branqueada” ou “BCTMP” refere-se a CTMP branqueada. “CTMP” refere-se a polpa química-mecânica produzida tratando lascas de madeira com produtos químicos (por exemplo, sulfito de sódio) e vapor antes de desfibramento mecânico.

[0056] “Unificar” refere-se a um processo pelo qual uma pluralidade de fibras de mercado pode ser agrupada ou embalada em conjunto como um único produto unitário para manuseio.

[0057] “Desfibramento” refere-se à separação de fibras de madeira por meio mecânico, meio químico ou combinação de ambos.

[0058] Referindo-se em primeiro lugar à FIG. 1, lascas de madeira ou de outro material fibroso celulósico ou não celulósico fragmentado, são alimentadas pela linha 10 num digestor contínuo 12 ou em um ou vários digestores de batelada sendo que a polpa é submetida à ação de polpação da solução de polpação alimentada pela linha 14. Esta opção pode ser descrita, por exemplo, com referência particular a um processo kraft aplicado a um material fibroso lignocelulósico virgem, sendo que a polpa digerida e, opcionalmente, branqueada é tratada com um tensoativo ou composto carregado anionicamente e enzima antes da polpa kraft ser secada e unificada. Entender-se-á que a invenção também é aplicável a outros procedimentos de polpação com modificação apropriada para levar em consideração o tratamento da polpa com tensoativo ou composto carregado anionicamente e enzima antes da secagem da polpa. Como opção, no processo kraft, os produtos químicos ativos de polpação pode ser hidróxido de sódio e sulfeto de sódio, que é também conhecido como solução branca, e estes produtos químicos podem estar contidos na solução de polpação alimentada pela 14. O digestor pode operar de maneira contínua ou por batelada. De modo geral, existem variações dos processos de cozimento tanto para digestores contínuos como para digestores de batelada que podem ser aplicadas. Num digestor contínuo, por exemplo, as lascas de madeira ou de outras matérias-primas particuladas podem ser alimentadas numa taxa o que permite que a reação de polpação seja concluída no momento em que os materiais saem do reator. Como opção, deslignificação pode requerer, por exemplo, cozimento por várias horas, como a cerca de 100°C a cerca de 200°C ou outras condições de temperatura ou tempo de cozimento apropriadas para a matéria-prima e produtos químicos de digestão usados para digestão. Tipicamente, as lascas de madeira cozidas acabadas são expandidas reduzindo a pressão para pressão atmosférica. Isso libera vapor e voláteis. Como opção, após a digestão, a polpa de madeira cozida resultante contendo solução de polpação gasta residual pode passar pela linha 16 para uma zona de lavagem de estoque marrom 18. A zona de lavagem 18 pode ser usada para lavar as lascas digeridas livres de solução de polpação gasta arrastada e separar por peneiramento o material indesejado. O peneiramento da polpa após polpação pode ser um processo através do qual a polpa é separada de grandes fragmentos, nós, sujeira e outros detritos. O “aceito” é a polpa que pode ser posteriormente processada de acordo com a presente invenção e o material separado da polpa é o “rejeito”. O estoque marrom da expansão pode ir para estágios de lavagem onde as soluções de cozimento usadas são separadas das fibras de celulose. Normalmente, uma fábrica de celulose pode ter vários estágios de lavagem em série. A solução de polpação gasta, ou solução preta 15, pode ser alimentada numa zona de recuperação e regeneração (não mostrada) que pode ser operada de acordo com métodos convencionais.

[0059] Como opção, a polpa na linha 16 pode ser submetida à lavagem na zona de lavagem de estoque marrom 17, como, por exemplo, por passagens sucessivas através de lavadores e peneiras antes da descarga da polpa não branqueada 19 da zona de lavagem de estoque marrom 17 pela linha 18. Como opção, a polpa não branqueada pode ser branqueada numa planta de branqueamento 22 antes da polpa branqueada resultante ser secada num secador de polpa 24 para prover a polpa de mercado

28. Na opção de branqueamento, a polpa não branqueada 19 é alimentada numa planta de branqueamento 22 através da linha

20. Como opção, a polpa que deixa uma unidade de lavagem de digestor pode reter uma cor marrom escuro devido ao teor de lignina residual que se deseja branquear, que pode depender do uso final pretendido. Se branqueada, processos de branqueamento convencionais podem ser usados na polpa. Como opção, na planta de branqueamento 22, a polpa pode ser submetida a uma ou a uma pluralidade de operações de branqueamento, extração cáustica e lavagem, que podem resultar ainda em polpa branqueada e deslignificada de brilho aumentado. Produtos químicos de tratamento de branqueamento podem ser, por exemplo, oxigênio gasoso, ozone, dióxido de cloro, cloro, peróxido, ácido puro ou uma base apropriada para uma etapa de extração, ou uma mistura destes, e possivelmente outros aditivos ou produtos químicos de branqueamento. Por exemplo, pares de torres de extração cáustica e dióxido de cloro seguido por estágios de lavagem de polpa podem ser usados para branqueamento, ou outros arranjos convencionais de branqueamento de polpa podem ser aplicados à polpa.

[0060] A polpa branqueada pode ser descarregada da planta de branqueamento 22 pela linha 23 para passagem para o secador de polpa 24. Como outra opção, tal como indicado pela linha 21 na FIG. 1, a polpa não branqueada pode ser alimentada diretamente da zona de lavagem 17 para o secador de polpa 24 sem qualquer branqueamento intermediário da polpa. Por exemplo, no caso de uma planta projetada para produzir polpa para fabricar saco de papel marrom ou revestimento externo para caixas e embalagens, e similares, a polpa pode não necessitar ser branqueada para um alto brilho. O secador de polpa 24 pode desidratar e secar termicamente a polpa branqueada ou não branqueada para prover polpa seca na linha 25 que é polpa de mercado. O secador de polpa 24 pode incluir, por exemplo, uma seção de desidratação mecânica e uma seção de secagem térmica, que são descritas em mais detalhes e ilustrações com respeito a outras figuras aqui. A polpa de mercado 26 pode estar na forma de folhas contínuas de polpa seca, por exemplo, ou em outras formas secas de polpa descarregadas do secador de polpa 24.

[0061] Como opção, pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima são adicionados para tratar a polpa antes de sua desidratação e secagem no secador de polpa 24. Como opção, a enzima pode ser adicionada na polpa na linha de alimentação e o composto carregado anionicamente pode ser adicionado na linha de alimentação 28 no lado de entrada do secador de polpa 24. A adição de pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima na polpa antes do secador 24 pode melhorar o desempenho de desidratação no secador 24. Como opção, para polpa branqueada, pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima, podem ser adicionados na polpa em qualquer lugar após a planta de branqueamento 22 e antes do secador 24. Como outra opção, para planta não branqueada, pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima, podem ser adicionados na polpa em qualquer lugar após o digestor 12 e antes do secador 24. Como opção, o composto carregado anionicamente é adicionado na polpa não antes da adição da enzima à polpa. Como opção, o composto carregado anionicamente é adicionado à polpa em momentos que podem se sobrepor parcialmente aos tempos de adição da enzima. Como opção, todas as quantidades de enzima são adicionadas à polpa antes da adição de todas as quantidades do composto carregado anionicamente à polpa. Como opção, de cerca de 80% a 100%, ou de cerca de 85% a 100%, ou de cerca de 90% a 100%, ou de cerca de 95% a 100% em peso da quantidade em peso total de enzima é adicionada à polpa antes da adição mais antiga do composto carregado anionicamente à polpa. Detalhes e ilustrações adicionais sobre a adição dos compostos de tratamento indicados à polpa antes do secador são providos aqui em discussões de outras figuras.

[0062] A polpa de mercado 26 descarregada do secador de polpa 24 pode ser unificada em estação ou estações 29. Como opção, para unificar a polpa de mercado, a polpa seca do secador de polpa é formada em fardos ou rolos, ou outra unidade protegível em grande escala das fibras de polpa. O modo de unificação da polpa (de celulose) de mercado não é necessariamente limitado, desde que um fardo, rolo ou outro feixe de fibras de polpa seca sejam presos juntos como um único produto unitário para transporte e manuseio. Como opção, as folhas contínuas de polpa seca podem ser produzidas pelo secador de polpa que podem ser formadas em fardos ou rolos. Como opção, as folhas contínuas de polpa seca formadas em um secador de polpa podem ser cortadas em pedaços e empilhadas em fardos. Os fardos de polpa podem ser comprimidos, embalados e amarrados em pacotes seguros para armazenamento e transporte. Tanto os fardos laminados quanto os fardos secos podem ser unificados para manuseio e envio. Como opção, a unificação pode compreender fardos de folhas cortadas de polpa secas amarados por arame ou tiras, ou fardo de polpa seca amarrados com tira ou arame. Por exemplo, como uma opção, uma unidade de cerca de 7 a 9 fardos podem ser seguramente amarrados com 6 a 9 fiadas de arame de aço pesado. Os fardos de folhas unificadas ou fardos secados se polpa seca provêm polpa de mercado unificada. Um fardo de folhas pode ter um peso de cerca de 250 kg ou outros pesos, e podem medir de 68,58 a 81,28 cm (27 a 32 polegadas) de largura, 88,9 a 93,98 cm (35 a 37 polegadas) de comprimento e 43,18 a 45,72 cm (17 a 18 polegadas) de altura, ou outras dimensões. Também podem ser providos fardos secos rapidamente que são prensados menos densamente, os quais podem pesar de cerca de 195 a cerca de 200 kg, ou outros pesos. Outros tamanhos e pesos de fardos de polpa seca podem ser unificados. Por exemplo, rolos de polpa de mercado podem ser formados e podem medir de cerca de 7 a cerca de 55 polegadas de largura e de cerca de 58 a 60 polegadas de diâmetro, ou outras dimensões. Opcionalmente, os rolos de polpa podem ser embrulhados com folha de cobertura removível, amarrados com tira ou arame, ou ambos. Como uma opção, a polpa de mercado pode ser armazenada e/ou transportada numa forma unificada ou não unificada para fábricas de papel que estão no local ou fora do local em relação à fábrica de polpa onde a polpa de mercado é produzida.

[0063] A FIG. 2, mostra em detalhes adicionais uma porção de um secador de polpa branqueada 224 e um sistema de alimentação e pré-tratamento de polpa associado de acordo com uma opção da presente invenção. A polpa branqueada é extraída de uma ou mais torres de branqueamento 222A, 222B na planta de branqueamento (por exemplo, a planta de branqueamento 22 na FIG. 1) e transmitida através da linha 223 para uma caixa de proteção 227 e de lá para uma caixa de máquina 229. A polpa branqueada pode ser misturada na caixa de proteção 227 até se atingir uma dispersão substancialmente uniforme. A polpa branqueada na caixa de proteção 227 pode ser transmitida para a caixa de máquina 229. A caixa de máquina 229 pode ser uma caixa de nivelamento de consistência que provê tempo de retenção que pode ser suficiente para permitir que variações na consistência entrem na caixa para serem niveladas de uma maneira geralmente conhecida. A quantidade de polpa da caixa de máquina 229 pode ser alimentada numa seção de secador de polpa 224 via uma bomba de caixa de máquina 231.

[0064] A seção de secador de polpa 224 pode incluir uma seção de desidratação mecânica 224A e uma seção de secagem térmica (não mostrada nesta figura). Destas seções, apenas uma porção da seção de desidratação mecânica 224A é mostrada na FIG. 2 com informação adicional sobre esta seção e outras seções de processamento subsequente providas aqui na discussão de outras figuras. Como uma opção, a polpa bombeada da bomba da caixa de máquina 231 pode ser misturada e diluída com água branca 233 de um silo de água branca 201 para formar uma corrente de polpa diluída 226. A polpa 226 é bombeada pela bomba 203 através de uma tela central 235 para uma caixa de entrada 205 da qual a polpa é pulverizada ou depositada de outra forma no arame 207. Como uma opção, a bomba 203 pode ser uma bomba centrífuga conhecida como uma bomba de mistura. A polpa 208 coletada no arame 207 avança sobre uma prensa úmida (não mostrada) para desidratação adicional de água de processo, e depois secagem térmica e unificação, que aqui estão descritas em maiores detalhes com relação a outras figuras. Como uma opção, o silo de água branca 201 pode fazer parte de um ciclo de recirculação de água branca, incluindo as linhas 206 e 233 e o silo 201, tal como mostrado na FIG. 2, que é integrado com a seção de desidratação mecânica 224A do secador de polpa 224. Por exemplo, o filtrado 206, aqui também referido como a água branca, que é drenada do arame 207 pode ser recirculada para o silo de água branca 201 para reuso como a água branca 233 combinada com polpa nova para formar a corrente combinada de polpa 226.

[0065] O tratamento da polpa 226 pode incluir um ou mais pontos de introdução para cada um do pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima, antes da polpa tratada resultante 226 atingir a caixa de entrada 205 e arame 207. Como uma opção, o composto carregado anionicamente é adicionado à polpa antes da enzima, tal como ilustrado na FIG. 2. Por exemplo, a enzima pode ser adicionada no lado de entrada da bomba de mistura 203 usando o dispositivo de alimentação 202, e o composto carregado anionicamente pode ser adicionado no lado de descarga da bomba de mistura 203 usando o dispositivo de alimentação 204. Como uma opção, esta sequência de adição de pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima pode ser provida em outros locais entre as torres de embranquecimento 222A, 222B e a caixa de entrada 205 da seção de desidratação mecânica

224A. Como indicado, a folha de fibra úmida formada da polpa tratada quando coletada no arame (fio) 207 pode ser ainda drenada e comprimida mecanicamente como parte da seção de desidratação mecânica, e depois a polpa peneirada e comprimida pode ser secada termicamente, antes da polpa seca resultante ser transportada para uma ou mais estações de unificação.

[0066] Referindo-se à FIG. 3, como uma opção, a pasta semifluida opcionalmente embranquecida 323 combina-se com água branca de um silo de água branca 306 e a polpa diluída resultante 326 pode ser bombeada via uma bomba de mistura 303 para a caixa de entrada 305. Como uma opção, a enzima do dispositivo de fornecimento e alimentação 302 pode ser adicionada à polpa 326 no lado de entrada da bomba 303 e o composto carregado anionicamente do dispositivo de fornecimento e alimentação 304 pode ser adicionado no lado de saída da bomba de mistura 303. O pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzina podem interagir com fibras de polpa e conteúdos enquanto que a polpa é alimentada para a caixa de entrada por ação de bombeamento da bomba de mistura e antes de serem descarregados da caixa de entrada sobre o arame (fio) ou tela para desidratação. O pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima podem interagir suficientemente com fibras de polpa para melhorar significativamente as eficiências de drenagem e desidratação da polpa no arame quando se compara com a mesma polpa sem pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima ou com a polpa tratada apenas com um dentre o pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima.

[0067] Da caixa de entrada 305, a polpa pode ser pulverizada sobre o fio (arame) 307 onde a pasta semifluida de polpa é desidratada e forma uma folha úmida de fibras de polpa. Como uma opção, a polpa pode ser fornecida para a caixa de entrada em consistências entre 0,1% e 5% de sólidos, ou de cerca de 0,5% a cerca de 3% de sólidos, ou de cerca de 1% a cerca de 2,5% de sólidos. O pH da polpa tratada fornecida para a caixa de entrada 305 pode ser, por exemplo, de cerca de 4 a cerca de 9, ou de cerca de 4,5 a cerca de 8,0, e pode ser controlado dentro destas faixas com adição de modificadores de pH, se desejado ou necessário. Como uma opção, a polpa pode sair da caixa de entrada 305 através de uma abertura retangular de altura ajustável chama de janela, cuja corrente pouse e se espalha no fio 307. O fio pode ser uma tela metálica contínua foraminosa ou malha plástica que se desloca em um loop. O fio pode ser, por exemplo, um Fourdrinier de fio plano, um formador de fio duplo ou quaisquer combinações destes. Caixas de baixo vácuo e caixas de sucção podem ser usadas com o fio de maneiras convencionais. Como uma opção, a consistência de folha da polpa após desidratação no fio pode ser, por exemplo, de cerca de 2% a cerca de 35%, ou de cerca de 10% a cerca de 30% em peso, com base no teor porcentual de sólidos, ou outros valores. Dispositivos convencionais de fio ou tela para desidratar polpa podem ser adaptados para uso nos métodos e sistemas da presente invenção. A poção de filtrado 306, aqui também referida como água branca, que é puxada e drena através do fio 307 pode ser recirculada para o silo de água branca 301, como indicado, e depois pode ser combinada com polpa nova 323 antes da polpa diluída resultante 326 se bombeada para a caixa de entrada 305.

[0068] A polpa 308 que é coletada no fio 307 pode ser passada adiante para uma seção de prensa úmida 309. A água adicional pode ser prensada e aspirada da polpa 308 na seção de prensa úmida 309. Como uma opção, a seção de prensa 309 pode remover água da polpa com um sistema de laminagem formado por cilindros pressionados uns contra os outros auxiliados por feltros de prensa que sustentam a folha de polpa e podem absorver a água prensada. Opcionalmente, uma caixa de vácuo, tal como uma caixa de Uhle, pode ser usada, por exemplo, para aplicar vácuo no feltro de prensa para remover a umidade de modo que quando o feltro retorna para o sistema de laminagem no ciclo seguinte, ele não adiciona umidade à folha. Como uma opção, a folha de polpa pode ser passa através de uma série de cilindros rotativos (“prensas”) que espremem a água e o ar até que a consistência da fibra da folha de polpa seja de cerca de 40% a cerca de 50% em peso. Como uma opção, a polpa prensada pode compreender até cerca de 50% de sólidos após prensagem, ou de cerca de 20% a cerca de 45% de sólidos, ou outros valores.

[0069] A polpa peneirada e prensada 310 pode ser movida para uma seção de secador térmico 311 para secagem evaporativa. Pode-se usar calor na seção de secador térmico 311 para remover água adicional, tal como por evaporação. Como uma opção, a polpa 310 pode ser secada na seção de secador térmico 311 numa temperatura na faixa de 60°C a 127°C (140°F a 260°F) para remover mais água. Como uma opção, o secador térmico pode ter, por exemplo, uma série de cilindros aquecidos internamente por vapor que evaporam a umidade da polpa quando a polpa avança sobre os cilindros aquecidos. Como uma opção, uma folha de polpa prensada pode ser flutuada através de uma sequência de vários andares de secadores de ar quente até que a consistência seja de cerca de 80% a cerca de 97% em peso de consistência, ou de cerca de 85% a cerca de 95% em peso, ou outros fatores. Como uma opção, a polpa seca que deixa o secador de polpa tem um teor de umidade absoluto (isto é, teor de H2O total baseado no peso total de polpa) menor que cerca de 20% em peso, ou menor que cerca de 15% em peso, ou menor que cerca de 10% em peso, ou de cerca de 5% a cerca de 20% em peso, ou de cerca de 5% a cerca de 10% em peso. Por exemplo, polpa seca contendo 12 partes em peso total de água (todas as formas) e 100 partes em peso de fibra de polpa seca tem um teor de umidade absoluto de 10% em peso (isto é, 12/(12+100)*100).

[0070] A polpa seca 325 que sai do secador térmico 311 é polpa de mercado 326. Como uma opção, a polpa de mercado 326 provida pela secagem térmica pode estar na forma de folhas contínuas de polpa seca. Opcionalmente, a polpa de mercado 326 pode ser unificada em estação ou estações 327 como na FIG. 1 para obter uma polpa de mercado unificada 329 (por exemplo, fardos, rolos, ou outras formas).

[0071] Como uma opção, o pelo menos um composto carregado anionicamente indicado e pelo menos uma enzima, usados para tratar a polpa para melhorar o desempenho de desidratação podem ser compostos solúveis em água ou dispersáveis em água.

[0072] Como uma opção, coagulantes aniônicos inorgânicos podem ser usados, tais como polifosfatos, sol de sílica aniônica, ou quaisquer combinações dos mesmos.

[0073] Como uma opção, pelo menos um composto carregado anionicamente pode ser adicionado à polpa em processos da presente invenção, tal como na abordagem ao secador de polpa conforme ilustrado ou em outro lugar após qualquer branqueamento e antes do secador de polpa, numa quantidade de cerca de 0,1 libra a cerca de 10 libras de composto carregado anionicamente/tonelada de fibra seca, ou cerca de 0,8 libra a cerca de 8 libras de composto carregado anionicamente/tonelada de fibra seca, ou cerca de 0,3 libra a cerca de 4 libras de composto carregado anionicamente/tonelada de fibra seca, ou cerca de 0,5 libra a cerca de 3 libras de composto carregado anionicamente/tonelada de fibra seca (numa base sólidos/sólidos).

[0074] A enzima pode ser adicionada à polpa numa quantidade de cerca de 0,001 a cerca de 2 libras de enzima ativa/tonelada de fibra seca, ou de cerca de 0,01 a cerca de 1,5 libras de enzima ativa/tonelada de fibra seca, ou de cerca de 0,1 a cerca de 1 libra de enzima ativa/tonelada de fibra seca, ou outras quantidades.

[0075] Como uma opção, pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima, podem ser adicionados à polpa numa quantidade total de cerca de 0,2 libra/tonelada de fibra seca a cerca de 12 libras/tonelada de fibra seca, ou de cerca de 0,4 libra/tonelada de fibra seca a cerca de 10 libras/tonelada de fibra seca, ou de cerca de 0,6 libra/tonelada de fibra seca a cerca de 8 libras/tonelada de fibra seca, ou de cerca de 1 libra/tonelada de fibra seca a cerca de 6 libras/tonelada de fibra seca (numa base sólidos/sólidos), ou outros valores. Como uma opção, pelo menos um composto aniônico e pelo menos uma enzima, podem ser adicionados à polpa numa razão ponderal (peso/peso) de cerca de 10.000:1 a 1:10, ou de cerca de 1000:1 a cerca de 1:5, ou de cerca de 100:1 a cerca de 1:1, ou de cerca de 10:1 a cerca de 2:1, ou outras razões.

[0076] Lascas de madeira apropriadas para uso na produção de polpa de mercado na presente invenção podem ser derivadas de madeira de lei (dura), de madeira branca, ou combinações das mesmas. Espécies de árvores de madeira branca (macia) incluem, mas não se limitam a: abeto (como abeto de Douglas ou abeto balsâmico), pinho (tal como pinho branco oriental e pinho de Loblolly), abeto (tal como abeto branco), lariço (tal como lariço (tal como lariço oriental), cedro e cicuta (tais como cicuta oriental e ocidental). Exemplos de árvores de madeira de lei incluem, mas não se limitam a: acácia, amieiro (tais como amieiro vermelho e amieiro preto europeu), choupo (tal como choupo-tremedor), faia, bétula, carvalho (tal como carvalho branco), árvores de goma (tais como eucalipto e goma doce), choupo (tais como choupo balsâmico, choupo oriental, choupo preto e choupo amarelo), bordo (tal como bordo de açúcar, bordo vermelho, bordo de prata e bordo de folga grande). Esses tipos de madeiras podem ser usados individualmente ou em quaisquer combinações dos mesmos. Como uma opção, pode-se usar uma combinação de particulados de cicuta e choupo. Como uma opção, as lascas de madeira a serem transformadas em polpa incluem material de madeira virgem, tal como de pelo menos 50% em peso até 100% em peso de material de madeira virgem. Como uma opção, outro material pulpável pode ser usado ou incluído na matéria-prima, tais como materiais de fibras recicladas, tal como fibra reciclada de descarte pós-consumidor ou materiais diferentes de madeira, tais como gramíneas, resíduos agrícolas, bambu, materiais de caules (por exemplo, Rami, linho, cânhamo), ou quaisquer combinações dos mesmos.

[0077] Além do pelo menos um composto carregado anionicamente e da pelo menos uma enzima, as polpas podem ser tratadas com um ou mais aditivos opcionais dentro do sistema de fabricação de polpa de mercado contanto que eles não interfiram com a função indicada de pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima para melhorar o desempenho de desidratação das polpas tratadas. Uma lista de aditivos químicos opcionais que podem ser usados em conjunto com a presente invenção inclui, por exemplo, modificadores de pH, agentes de resistência a seco, agentes de resistência a úmido, amaciantes, agentes de descolamento, adsorventes, agentes de colagem, corantes, branqueadores ópticos, vestígios químicos, opacificantes, produtos químicos adesivos para secar e similares. Aditivos químicos opcionais adicionais podem incluir, por exemplo, pigmentos, emolientes, umectantes, viricidas, bactericidas, tampões, ceras, polímeros fluorados, controladores de odores e desodorantes, zeólitos, perfumes, óleos vegetais e minerais, polissiloxanos, outros tensoativos, umedecedores, bloqueadores de UV, agentes antibióticos, loções, fungicidas, conservantes, extrato de aloé vera, vitamina E ou similares. Aditivos químicos opcionais apropriados podem ser retidos pelas fibras de polpa e podem ou não ser solúveis em água ou dispersáveis em água. Como indicado, composto carregado cationicamente não são requeridos para serem adicionados ou estarem presentes num tratamento de polpa da presente invenção que uma pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima para obter melhoramento no desempenho de desidratação.

[0078] Como indicado, o tratamento combinado da polpa com o pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima pode prover desempenho de desidratação significativamente maior que quando se usa qualquer tratamento químico único. Em algumas opções, embora a correlação de retenção de água com drenagem livre possa variar com o tipo de composto carregado ionicamente e processo de aplicação, de modo geral, a drenagem livre pode demonstrar boa correlação com retenção de água. Em algumas opções, aumentando a dosagem dos compostos carregados ionicamente na polpa pode reduzir significativamente WRV e aumentar a desidratação sendo que as melhorias podem, em última análise, atingir o pico ou nivelar com dosagens progressivamente aumentadas.

[0079] Um produto de polpa de mercado pode ser provido que inclui a polpa de mercado ou polpa unificada que tem pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima, retidos pelo menos em parte nas fibras de polpa do método de tratamento indicado. A polpa de mercado preparada em processos de acordo com a presente invenção pode compreender, por exemplo, de cerca de 0,001 a cerca de 5 libras de composto carregado anionicamente/tonelada de fibra seca, ou de cerca de 0,01 a cerca de 3 libras de composto carregado anionicamente/tonelada de fibra seca, ou de cerca de 0,1 a cerca de 2 libras de composto carregado anionicamente/tonelada de fibra seca, ou de cerca de 0,2 a cerca de 1 libra de composto carregado anionicamente/tonelada de fibra seca (numa base sólidos/sólidos), e a enzima pode estar contida na polpa de mercado numa quantidade de cerca de 0,000001 a cerca de 1 libra de enzima/tonelada de fibra seca, ou de cerca de 0,00001 a cerca de 0,1 libra de enzima/tonelada de fibra seca.

[0080] Numa situação industrial onde se produz polpa de mercado, geralmente é necessário um grande gasto de capital para construir uma enorme secadora a vapor. Uma vez que isso ocorre, uma grande quantidade de energia é necessária para remover a água da polpa. Uma melhoria na remoção de água da almofada de fibras, tal como pode ser provida pela presente invenção, pode ser aproveitada para beneficiar o produtor de várias maneiras. Se uma folha com menos umidade entrar no secador, menos vapor será necessário para secar a folha até o ponto em que ela possa ser enviada. Ao mesmo tempo, uma alternativa é limitar a redução no uso de vapor e, em vez disso, acelerar a máquina. O benefício é então um aumento na produção que pode ser provido pela presente invenção.

[0081] A presente invenção será ainda esclarecida pelos exemplos seguintes, que se destinam a ser apenas exemplares da presente invenção. A menos que indicado de outra forma, todas as quantidades, porcentagens, razões e similares aqui utilizadas estão em peso. Exemplos Exemplo 1

[0082] Executaram-se experimentos para comparar drenagem de água de polpa tratada usando um tensoativo aniônico sozinho, uma enzima sozinha, e sua combinação quando adicionada à polpa e também uma combinação separada do tensoativo aniônico com uma enzima diferente, e drenagem de água de polpa não tratada.

[0083] Executou-se um teste de laboratório para a avaliação. Como indicado, experimentos separados foram executados em polpas para comparar os efeitos de usar o tensoativo aniônico e uma enzima individualmente e em combinações do tensoativo aniônico e uma enzima. Executou-se também um teste de controle sem nenhum aditivo químico usado na polpa.

[0084] As enzimas usadas nestes experimentos foram BLX- 14303 de Buckman Laboratories, contendo uma enzima xilanase como o componente ativo (“enzima X”) e BLX-14350 de Buckman Laboratories, contendo uma enzima xilanase completamente diferente como o componente ativo (“enzima Y”). O tensoativo aniônico foi lauril éter sulfato de sódio (3 mols de EO), que foi usado numa solução aquosa numa concentração de 30% (em peso) do tensoativo aniônico. A taxa de dosagem usada de tensoativo aniônico foi de 2 g de tensoativo aniônico/kg de polpa de fibra seca. A taxa de dosagem de enzima, para cada uma das enzimas X e Y foi de 1 g de enzima/kg de polpa de fibra seca.

[0085] Aplicou-se o seguinte procedimento de testa. Preparou-se uma pasta de polpa branqueada a ser testada com uma consistência de cerca de 1 por cento em peso em água de torneira. Avaliou-se a remoção de água da pasta semifluida usando um analisador de drenagem/retenção DFR-05 de Mütek. Um volume selecionado desta pasta semifluida (500 mL) foi adicionado numa câmara que tem uma peneira no fundo. Qualquer tensoativo aniônico e/ou enzima incluídos numa amostra de teste foram pré-misturados com a pasta semifluida antes da adição à câmara. A peneira foi uma peneira de malha metálica (tamanho de malha = 600 mesh). Quando o teste foi iniciado, a água foi permitida drenar da pasta semifluida através da peneira. Monitorou-se a quantidade de água que drenou livremente da amostra e a taxa de drenagem. Não se aplicou nenhum vácuo nem pressão durante os primeiros 30 segundos após iniciar a drenagem da câmara. Em 30 segundos após a drenagem ser iniciada, o aparelho de teste (isto é, um DFR com desidratação forçada (nível mecânico controlado)) foi usado para aplicar na almofada (isto é, um tapete de fibras coletado na peneira). Novamente, a taxa de água sendo removida da almofada foi medida. Em 50 segundos aplicou-se pressão adicional, e em 70 segundos aplicou-se novamente pressão adicional. Este procedimento, incluindo a quantidade de pressão aplicada em cada estágio, imita a desidratação e prensagem que ocorre numa máquina de fabricar papel ou num secador de polpa. Baseado nas mensurações determinou-se as taxas de drenagem livre em g/30 segundos e g/90 segundos.

[0086] Os resultados desses experimentos são mostrados nas Tabelas 1 e 2. A Tabela 1 abaixo mostra dados brutos de um conjunto de testes, e a Tabela 2 mostra os desvios em resultados para as amostras que continham um tensoativo aniônico, uma enzima, ou ambos, do controle. Os números nas Tabelas 1 e 2 são dados em gramas de água drenada de uma amostra. O resultado após 30 segundo é drenagem livre, 30 segundos após se iniciar a drenagem. O resultado após 90 segundos é para a água total removida após drenagem livre e 3 prensagens adicionais.

Tabela 1 – Dados brutos Amostra Tempo 30 segundos 90 segundos Controle 345 385,5 Tensoativo aniônico A (30%) 349 404,5 Tensoativo aniônico A (30%) + 358 419 enzima X Tensoativo aniônico A (30%) + 359 420,5 enzima Y Enzima Y 348,5 387 Tabela 2 – Remoção de água: mudança versus controle Amostra Tempo 30 segundos 90 segundos Tensoativo aniônico A (30%) 4 19 Tensoativo aniônico A (30%) + enzima 13 33,5

X Tensoativo aniônico A (30%) + enzima 14 35

Y Enzima Y 3,5 1,5

[0087] Esses resultados experimentais mostram que tratando uma pasta semifluida de polpa com a combinação de tensoativo aniônico e enzima, por exemplo, uma enzima celulolítica ou hemicelulolítica, juntos provê um resultado melhor que aditivo inesperado para melhorar a remoção de água. É evidente a partir dos dados que a combinação provê um efeito sinérgico na remoção de água, muito melhor que qualquer tratamento sozinho, e muito melhor que o efeito aditivo esperado. Exemplo 2:

[0088] Executou-se um experimento adicional para comparar remoção de água de polpa tratada usando um tensoativo aniônico sozinho, uma enzima sozinha, e sua combinação quando adicionada à polpa e também uma combinação separada do tensoativo aniônico com uma enzima diferente, e drenagem de água de polpa não tratada.

[0089] Executou-se o teste de laboratório de modo semelhante ao mostrado no Exemplo 1. Novamente, experimentos separados foram executados nas polpas para comparar os efeitos de se usar o tensoativo aniônico e uma enzima individualmente e em combinações do tensoativo aniônico e uma enzima. O teste de controle também foi executado sem qualquer aditivo químico na polpa.

[0090] A enzima usada para estes experimentos foi uma fórmula preparada da enzima NS-51121 de Novozymes (“enzima”), que contém uma enzima xilanase e um tensoativo aniônico (lauril éter sulfato de sódio (3 mols de EO) (designada “tensoativo”)) que foi usado numa solução aquosa numa fórmula aquosa ativa a 30%. A taxa de dosagem de tensoativo aniônico usada foi de 2 g de fórmula ativa a 30%/kg de polpa de fibra seca. A taxa de dosagem de enzima foi de 1 g de fórmula de enzima/kg de polpa de fibra seca.

[0091] O procedimento de teste é tal como descrito no Exemplo 1. Uma pasta semifluida de polpa branqueada a ser testada foi preparada com uma consistência de cerca de 1 por cento em peso em água de torneira. Um volume selecionado desta pasta semifluida (500 mL) foi adicionado numa câmara que tem uma peneira no fundo. Qualquer tensoativo aniônico e/ou enzima incluídos numa amostra de teste foram pré- misturados com a pasta semifluida antes da adição à câmara. Quando o teste foi iniciado, a água foi permitida drenar da pasta semifluida através da peneira. Não se aplicou nenhum vácuo nem pressão durante os primeiros 30 segundos após iniciar a drenagem da câmara. Em 30 segundos após a drenagem ser iniciada, aplicou-se pressão na almofada seguido por pressão aplicada novamente em 50 segundos, e uma vez mais em 70 segundos. Mediu-se a taxa de água removida da almofada.

Mediu-se a água total removida da almofada.

[0092] Os resultados desses experimentos são mostrados nas Figuras 4 e 5. A Figura 4 registra a água total removida da amostra através do teste de 90 segundos. Dos resultados, a adição do tensoativo melhora a remoção de água, e a aplicação da enzima também melhora a remoção de água. Os dados mostram também que há uma diferença no efeito da enzima quando se compara com o efeito para o tensoativo. Os dados demonstram também que com a combinação de enzima e tensoativo, a água total removida é maior que o benefício que pode ser atingido com qualquer componente sozinho. Além disso, existe alguma diferença no efeito de cada componente. A enzima provê o efeito de drenagem inicial mais rápida (“livre”). A vantagem deste efeito é que mais água é removida antes das prensagens. O tensoativo provê a vantagem de melhor remoção de água na prensagem. A combinação dos dois mecanismos provê o melhor resultado.

[0093] Esses mesmos dados são mostrados na Figura 5. A água total removida no ponto de 8 segundo mostra o efeito sobre a drenagem livre inicial. O total no ponto de 30 segundos é a drenagem livre final. Mostra-se o efeito positivo especialmente da enzima. A medida final no ponto de 90 segundo dá a água total removida. Para referência, o volume total inicial de água é de 495 mL.

[0094] O benefício desta invenção é demonstrado de outra forma na Tabela 3. A “consistência final de almofada” é a porcentagem de fibra na almofada final após prensagem. O objetivo é maximizar a consistência da almofada. Se menos água permanecer após prensagem, menos calor e vapor são requeridos para secar a almofada para sua especificação final. Uma regra geral num secador de polpa é que um aumento de 1 por cento em consistência de almofada que entra no processo de secagem resulta numa redução de 4 por cento na energia requerida para secar a almofada. A adição de tensoativo sozinho ou de enzima sozinha dá benefícios semelhantes, mas a combinação dá um resultado muito melhor. Tabela 3 Consistência final de % de almofada melhoramento Em branco 4,90 - Apenas tensoativo 5,78 18 Apenas enzima 5,68 16 Tensoativo + enzima 6,06 24

[0095] Novamente, estes resultados experimentais mostram que o tratamento de uma pasta semifluida de polpa com a combinação de tensoativo aniônico e enzima, por exemplo, uma enzima celulolítica e hemicelulolítica, provê um resultado melhor que aditivo inesperado para melhorar a remoção de água. É evidente a partir dos dados que a combinação provê um efeito sinérgico na remoção de água, muito melhor que qualquer tratamento sozinho, e muito melhor que o efeito aditivo esperado.

[0096] A presente invenção inclui os seguintes aspectos/incorporações/características em qualquer ordem e/ou em qualquer combinação:

1. A presente invenção refere-se a um método para produzir polpa de mercado, compreendendo: formar polpa a partir de particulados celulósicos; adicionar pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima à referida polpa para prover polpa tratada; desidratar mecanicamente a referida polpa tratada para prover polpa desidratada mecanicamente; e secar termicamente a referida polpa desidratada mecanicamente para formar polpa de mercado.

2. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de pelo menos parte da dita adição da referida enzima à referida polpa ocorrer antes da dita adição do composto carregado anionicamente à referida polpa.

3. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de cerca de 80% a 100% em peso da dita adição da referida enzima à referida polpa ocorrer antes da dita adição do referido composto carregado anionicamente à referida polpa.

4. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de o composto carregado anionicamente ser um composto orgânico carregado anionicamente.

5. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de a enzima ser uma enzima hidrolítica.

6. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de compreender ainda branquear a polpa após sua formação e antes da adição do composto carregado anionicamente e da enzima à referida polpa.

7. Método para produzir polpa de mercado, compreendendo: formar polpa a partir de particulados celulósicos; adicionar pelo menos um tensoativo aniônico e pelo menos uma enzima à referida polpa para prover polpa tratada; desidratar mecanicamente a referida polpa tratada para prover polpa desidratada mecanicamente; e secar termicamente a referida polpa desidratada mecanicamente para formar polpa de mercado.

8. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de pelo menos parte da dita adição da referida enzima à referida polpa ocorrer antes da dita adição do referido tensoativo aniônico à referida polpa.

9. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de cerca de 80% a 100% em peso da dita adição da referida enzima à referida polpa ocorrer antes da dita adição do referido tensoativo aniônico à referida polpa.

10. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de compreender ainda branquear a polpa após sua formação e antes da adição do tensoativo aniônico e da enzima à referida polpa.

11. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de o tensoativo aniônico ser um sulfato tensoativo, um sulfonato tensoativo, um sulfossuccinato tensoativo ou qualquer combinação dos mesmos.

12. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de o tensoativo aniônico ser um sulfato de álcool, um alcoxi sulfato de álcool, um sulfonato, um sulfossuccinato de dialquila, um éster de ácido sulfossuccínico com um álcool etoxilado, ou um sal solúvel ou dispersável do mesmo ou quaisquer combinações dos mesmos.

13. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de a enzima ser celulase, hemicelulase, pectinase, celobiase, xilanase, mananase, β- glicanase, carboxi-metil-celulase, amilase, glicosidase, galactosidase, lacase ou quaisquer combinações das mesmas.

14. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de a referida formação prover polpa kraft, polpa sulfito, polpa fluff, polpa solúvel, polpa quimitermomecânica branqueada ou quaisquer combinações das mesmas.

15. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de compreender ainda branquear a polpa após a formação da polpa e antes da adição do tensoativo aniônico e da enzima à referida polpa.

16. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de a referida desidratação mecânica compreender peneiramento e prensagem da polpa, sendo que a água branca drenada do referido peneiramento é combinada com polpa nova e bombeada com uma bomba de mistura para uma caixa de entrada para o peneiramento, sendo que a referida enzima é alimentada na polpa nova combinada e água branca antes de entrar na bomba de mistura, e o referido tensoativo aniônico é alimentado na referida polpa nova combinada e água branca após sair da referida bomba de mistura e antes de atingir a caixa de entrada.

17. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de o tensoativo aniônico e enzima serem adicionados à polpa numa razão de cerca de 10.000:1 a cerca de 1:10.

18. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de tensoativo aniônico ser adicionado à polpa numa quantidade de cerca de 0,1 libra/tonelada de fibra seca a cerca de 10 libras/tonelada de fibra seca, e a enzima ser adicionada à polpa numa quantidade de cerca de 0,001 libra/tonelada de fibra seca a cerca de 2 libras/tonelada de fibra seca.

19. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de compreender ainda unitizar a polpa de mercado para formar polpa de mercado unificada.

20. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de os particulados celulósicos serem lascas de madeira dura, lascas de madeira branca, fibra de papel reciclada ou quaisquer combinações das mesmas.

21. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de a combinação de tratamento da polpa com pelo menos um tensoativo aniônico e pelo menos uma enzima antes da desidratação na produção de polpa de mercado ser eficaz para prover pelo menos um dos seguintes: (I) aumento da drenagem livre de polpa (g/90 segundos) para um valor que é pelo menos 7,5% vezes maior do que o valor de drenagem livre obtido sem qualquer tratamento na polpa; (II)

aumento da drenagem livre de polpa para um valor que é pelo menos 3% maior do que o valor de drenagem livre obtido usando o tensoativo aniônico individualmente na polpa (sem a enzima); (III) aumento da drenagem livre de polpa para um valor que é pelo menos cerca de 10% maior do que um valor de drenagem livre calculado como a soma dos aumentos de drenagem livre obtidos usando o tensoativo aniônico e enzima separadamente e individualmente na polpa; e (IV) reduzir o valor de retenção de água (WRV) da polpa para um valor que é pelo menos cerca de 10% menos que o WRV obtido usando o tensoativo aniônico individualmente na polpa (sem a enzima).

22. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de o tratamento ser eficaz para aumentar a drenagem livre obtida para um valor que é pelo menos cinco vezes maior que o valor de drenagem livre obtido sem qualquer tratamento da polpa.

23. Método, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de o tratamento ser eficaz para aumentar a drenagem livre obtida para um valor que é de cerca de 60% a cerca de 200% maior que o valor de drenagem livre obtido usando o tensoativo aniônico individualmente na polpa.

24. Polpa de mercado, obtida de acordo com o método definido por qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de conter o referido composto carregado anionicamente e a referida enzima.

25. Polpa de mercado, obtida de acordo com o método definido por qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de conter o referido tensoativo aniônico e a referida enzima.

26. Sistema para produzir polpa de mercado, compreendendo: um suprimento de particulados celulósicos; pelo menos uma unidade formadora de polpa para formar polpa a partir dos referidos particulados celulósicos; pelo menos um dispositivo de alimentação para alimentar pelo menos um composto carregado anionicamente na referida polpa; pelo menos um dispositivo de alimentação para alimentar pelo menos uma enzima na referida polpa para prover polpa tratada após a adição do composto carregado anionicamente e da enzima; um dispositivo de desidratação mecânica para remover mecanicamente a água da referida polpa tratada para prover polpa desidratada mecanicamente; e um dispositivo de secagem térmica para remover termicamente a água da referida polpa desidratada mecanicamente para prover polpa de mercado.

27. Sistema, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de o referido pelo menos um dispositivo de alimentação para alimentar composto carregado anionicamente alimentar tensoativo aniônico e o referido pelo menos um dispositivo de alimentação para alimentar enzima alimentar enzima hidrolítica.

28. Sistema, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de a referida unidade formadora de polpa ser um digestor capaz de receber pelo menos uma substância química para digerir os particulados celulósicos.

29. Sistema, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de o referido dispositivo de desidratação mecânica compreender sessões de peneiramento e prensagem, sendo que a água branca da seção de peneiramento é combinável com polpa nova e bombeável com uma bomba de mistura para uma caixa de entrada do dispositivo de desidratação mecânica, sendo que o referido pelo menos um dispositivo de alimentação para a referida enzima é capaz de alimentar a dita enzima na polpa nova combinada e água branca antes de entrar na dita bomba de mistura, e o referido pelo menos um dispositivo de alimentação para o referido composto carregado anionicamente é capaz de alimentar o dito composto carregado anionicamente na dita polpa nova combinada e água branca após sair da dita bomba de mistura e antes de atingir a caixa de entrada.

30. Sistema, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma unidade de branqueamento para branquear a polpa após a unidade formadora de polpa e antes da adição do composto carregado anionicamente e da enzima na referida polpa com os referidos dispositivos de alimentação.

31. Sistema, de acordo com qualquer incorporação/característica/aspecto precedente ou seguinte, caracterizado pelo fato de o primeiro e segundo dispositivos de alimentação serem capazes de introduzir as respectivas primeiras e segundas quantidades do composto carregado anionicamente e enzima para a polpa retirada da unidade formadora de polpa para prover pelo menos um dos seguintes: (I) aumento da drenagem livre de polpa (g/90 segundos) para um valor que é pelo menos 7,5% vezes maior do que o valor de drenagem livre obtido sem qualquer tratamento na polpa; (II)

aumento da drenagem livre de polpa para um valor que é pelo menos 3% maior do que o valor de drenagem livre obtido usando o tensoativo aniônico individualmente na polpa (sem a enzima); (III) aumento da drenagem livre de polpa para um valor que é pelo menos cerca de 10% maior do que um valor de drenagem livre calculado como a soma dos aumentos de drenagem livre obtidos usando o tensoativo aniônico e enzima separadamente e individualmente na polpa; e (IV) reduzir o valor de retenção de água (WRV) da polpa para um valor que é pelo menos cerca de 10% menos que o WRV obtido usando o tensoativo aniônico individualmente na polpa (sem a enzima).

[0097] A presente invenção pode incluir qualquer combinação destas várias características ou incorporações acima e/ou abaixo mostradas nas sentenças e/ou parágrafos. Qualquer combinação das características aqui divulgadas é considerada parte da presente invenção e nenhuma limitação se destina a características combináveis.

[0098] Os requerentes incorporam especificamente os conteúdos inteiros de todas as referências citadas nesta divulgação. Além disso, quando se dá uma quantidade, concentração ou outro valor ou parâmetro como uma faixa, faixa preferida ou uma lista de valores preferíveis superiores e valores preferíveis inferiores, isto é para ser entendido como divulgando especificamente todas as faixas formadas a partir de qualquer par de valor preferido ou limite superior de faixa e qualquer par de valor preferido ou limite inferior de faixa, independentemente de os valores serem divulgados separadamente. Não há intenção de limitar a abrangência da invenção aos valores específicos mencionados quando se define uma faixa.

[0099] Outras incorporações da presente invenção tornar-se- ão evidentes para os especialistas na técnica a partir da consideração do presente relatório e prática da presente invenção aqui divulgada.

Pretende-se que o presente relatório e exemplos sejam considerados apenas como exemplares com a verdadeira abrangência e espírito da invenção sendo indicados pelas reivindicações seguintes e equivalentes das mesmas.

Claims (30)

REIVINDICAÇÕES

1. Método para produzir polpa de mercado, caracterizado pelo fato de compreender: - formar polpa a partir de particulados celulósicos; - adicionar pelo menos um composto carregado anionicamente e pelo menos uma enzima à referida polpa para prover polpa tratada; - desidratar mecanicamente a referida polpa tratada para prover polpa desidratada mecanicamente; e - secar termicamente a referida polpa desidratada mecanicamente para formar polpa de mercado, sendo que a polpa tratada tem menos que 0,0001 kg/tonelada métrica de fibra seca ou ausência de tensoativo não iônico, e a referida polpa tratada tem menos que 0,0001 kg/tonelada métrica de fibra seca ou ausência de compostos carregados cationicamente.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de pelo menos parte da dita adição da referida enzima à referida polpa ocorrer antes da dita adição do composto carregado anionicamente à referida polpa.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de 80% a 100% em peso da dita adição da referida enzima à referida polpa ocorrer antes da dita adição do referido composto carregado anionicamente à referida polpa.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o composto carregado anionicamente ser um composto orgânico carregado anionicamente.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a enzima ser uma enzima hidrolítica.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda branquear a polpa após sua formação e antes da adição do composto carregado anionicamente e da enzima à referida polpa.

7. Método para produzir polpa de mercado, caracterizado pelo fato de compreender: - formar polpa a partir de particulados celulósicos; - adicionar pelo menos um tensoativo aniônico e pelo menos uma enzima à referida polpa para prover polpa tratada; - desidratar mecanicamente a referida polpa tratada para prover polpa desidratada mecanicamente; e - secar termicamente a referida polpa desidratada mecanicamente para formar polpa de mercado, sendo que a polpa tratada tem menos que 0,0001 kg/tonelada métrica de fibra seca ou ausência de tensoativo não iônico, e a referida polpa tratada tem menos que 0,0001 kg/tonelada métrica de fibra seca ou ausência de compostos carregados cationicamente.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de pelo menos parte da dita adição da referida enzima à referida polpa ocorrer antes da dita adição do referido tensoativo aniônico à referida polpa.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de 80% a 100% em peso da dita adição da referida enzima à referida polpa ocorrer antes da dita adição do referido tensoativo aniônico à referida polpa.

10. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender ainda branquear a polpa após sua formação e antes da adição do tensoativo aniônico e da enzima à referida polpa.

11. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o tensoativo aniônico ser um sulfato tensoativo,

um sulfonato tensoativo, um sulfossuccinato tensoativo ou qualquer combinação dos mesmos.

12. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o tensoativo aniônico ser um sulfato de álcool, um alcoxi sulfato de álcool, um sulfonato, um sulfossuccinato de dialquila, um éster de ácido sulfossuccínico com um álcool etoxilado, ou um sal solúvel ou dispersável do mesmo ou quaisquer combinações dos mesmos.

13. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a enzima ser celulase, hemicelulase, pectinase, celobiase, xilanase, mananase, β-glicanase, carboxi-metil- celulase, amilase, glicosidase, galactosidase, lacase ou quaisquer combinações das mesmas.

14. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a referida formação prover polpa kraft, polpa sulfito, polpa fluff, polpa solúvel, polpa quimitermomecânica branqueada ou quaisquer combinações das mesmas.

15. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender ainda branquear a polpa após a formação da polpa e antes da adição do tensoativo aniônico e da enzima à referida polpa.

16. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a referida desidratação mecânica compreender peneiramento e prensagem da polpa, sendo que a água branca drenada do referido peneiramento é combinada com polpa nova e bombeada com uma bomba de mistura para uma caixa de entrada para o peneiramento, sendo que a referida enzima é alimentada na polpa nova combinada e água branca antes de entrar na bomba de mistura, e o referido tensoativo aniônico é alimentado na referida polpa nova combinada e água branca após sair da referida bomba de mistura e antes de atingir a caixa de entrada.

17. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o tensoativo aniônico e enzima serem adicionados à polpa numa razão de 10.000:1 a 1:10.

18. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o tensoativo aniônico ser adicionado à polpa numa quantidade de 0,1 libra/tonelada de fibra seca a 10 libras/tonelada de fibra seca, e a enzima ser adicionada à polpa numa quantidade de 0,001 libra/tonelada de fibra seca a 2 libras/tonelada de fibra seca.

19. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender ainda unitizar a polpa de mercado para formar polpa de mercado unificada.

20. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de os particulados celulósicos serem lascas de madeira dura, lascas de madeira branca, fibra de papel reciclada ou quaisquer combinações das mesmas.

21. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a combinação de tratamento da polpa com pelo menos um tensoativo aniônico e pelo menos uma enzima antes da desidratação na produção de polpa de mercado ser eficaz para prover pelo menos um dos seguintes: (I) aumento da drenagem livre de polpa (g/90 segundos) para um valor que é pelo menos 7,5% vezes maior do que o valor de drenagem livre obtido sem qualquer tratamento na polpa; (II) aumento da drenagem livre de polpa (g/90 segundos) para um valor que é pelo menos 3% maior do que o valor de drenagem livre obtido usando o tensoativo aniônico individualmente na polpa (sem a enzima);

(III) aumento da drenagem livre de polpa (g/90 segundos) para um valor que é pelo menos 10% maior do que um valor de drenagem livre calculado como a soma dos aumentos de drenagem livre obtidos usando o tensoativo aniônico e enzima separadamente e individualmente na polpa; e (IV) reduzir o valor de retenção de água (WRV) da polpa para um valor que é pelo menos 10% menos que o WRV obtido usando o tensoativo aniônico individualmente na polpa (sem a enzima).

22. Polpa de mercado, obtida de acordo com o método para produzir polpa de mercado, conforme definido pela reivindicação 1, caracterizada pelo fato de conter o referido composto carregado anionicamente e a referida enzima.

23. Polpa de mercado, obtida de acordo com o método para produzir polpa de mercado, conforme definido pela reivindicação 7, caracterizada pelo fato de conter o referido tensoativo aniônico e a referida enzima.

24. Sistema para produzir polpa de mercado, caracterizado pelo fato de compreender: - um suprimento de particulados celulósicos; - pelo menos uma unidade formadora de polpa para formar polpa a partir dos referidos particulados celulósicos; - pelo menos um dispositivo de alimentação para alimentar pelo menos um composto carregado anionicamente na referida polpa; - pelo menos um dispositivo de alimentação para alimentar pelo menos uma enzima na referida polpa para prover polpa tratada após a adição do composto carregado anionicamente e da enzima; - um dispositivo de desidratação mecânica para remover mecanicamente a água da referida polpa tratada para prover polpa desidratada mecanicamente; e - um dispositivo de secagem térmica para remover termicamente a água da referida polpa desidratada mecanicamente para prover polpa de mercado.

25. Sistema, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de o referido pelo menos um dispositivo de alimentação para alimentar composto carregado anionicamente alimentar tensoativo aniônico e o referido pelo menos um dispositivo de alimentação para alimentar enzima alimentar enzima hidrolítica.

26. Sistema, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de a referida unidade formadora de polpa ser um digestor capaz de receber pelo menos uma substância química para digerir os particulados celulósicos.

27. Sistema, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de o referido dispositivo de desidratação mecânica compreender sessões de peneiramento e prensagem, sendo que a água branca da seção de peneiramento é combinável com polpa nova e bombeável com uma bomba de mistura para uma caixa de entrada do dispositivo de desidratação mecânica, sendo que o referido pelo menos um dispositivo de alimentação para a referida enzima é capaz de alimentar a dita enzima na polpa nova combinada e água branca antes de entrar na dita bomba de mistura, e o referido pelo menos um dispositivo de alimentação para o referido composto carregado anionicamente é capaz de alimentar o dito composto carregado anionicamente na dita polpa nova combinada e água branca após sair da dita bomba de mistura e antes de atingir a caixa de entrada.

28. Sistema, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma unidade de branqueamento para branquear a polpa após a unidade formadora de polpa e antes da adição do composto carregado anionicamente e da enzima na referida polpa com os referidos dispositivos de alimentação.

29. Sistema, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de o primeiro e segundo dispositivos de alimentação serem capazes de introduzir as respectivas primeiras e segundas quantidades do composto carregado anionicamente e enzima para a polpa retirada da unidade formadora de polpa para prover pelo menos um dos seguintes: (I) aumento da drenagem livre de polpa (g/90 segundos) para um valor que é pelo menos 7,5% vezes maior do que o valor de drenagem livre obtido sem qualquer tratamento na polpa; (II) aumento da drenagem livre de polpa para um valor que é pelo menos 3% maior do que o valor de drenagem livre obtido usando o tensoativo aniônico individualmente na polpa (sem a enzima); (III) aumento da drenagem livre de polpa para um valor que é pelo menos cerca de 10% maior do que um valor de drenagem livre calculado como a soma dos aumentos de drenagem livre obtidos usando o tensoativo aniônico e enzima separadamente e individualmente na polpa; e (IV) reduzir o valor de retenção de água (WRV) da polpa para um valor que é pelo menos cerca de 10% menos que o WRV obtido usando o tensoativo aniônico individualmente na polpa (sem a enzima).

30. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a referida polpa tratada estar na ausência do referido tensoativo não iônico, e a referida polpa tratada estar na ausência dos referidos compostos carregados cationicamente.