CN100532713C - 使用酶处理过的淤浆的造纸法以及产品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供酶处理过的造纸淤浆以及制造该酶处理过的淤浆的方法。本发明也提供将该酶处理过的淤浆加入造纸纸浆的造纸法，也提供由生成的纸浆中制备的纸和纸板产品。

Description

使用酶处理过的淤浆的造纸法以及产品
发明背景
本发明涉及造纸法以及用这些方法制备的产品。更具体地，本发明涉及这样的造纸法，其中从造纸过程中生成的淤浆(sludge)在相同造纸法中再循环。
纸张的制造涉及在水中混合纸浆原料(通常是木纤维)以及诸如粘土的填料，和其它添加剂以生成纸浆混合物，以下简称纸浆(pulp)。然后使纸浆通过造纸机形成片，从片中脱水，然后对片进行挤压和干燥，从而形成纸产品。脱去的水中包含大量纤维和填料材料。回收该材料以用于稍后处理，但是这种回收通常不是彻底的。为了重复使用，通常将废弃的材料和未被收集的材料传输至废物处理设施，在此除去依然剩余的固体，例如纤维和填料材料。净化的水释放至环境中或者传输回至造纸法中以重新使用。脱水后，固体包含在高浓度，通常是40％-60％的固体，的造纸淤浆中。淤浆的主要成分是纤维和粘土填料材料。淤浆通常是通过掩埋在垃圾中、随处放置(landspreading)或焚化来处理的。尽管一些造纸法重复使用造纸淤浆，但是已经发现这对施胶产生不利影响，并且产生胶料逆转(size reversion)。
在造纸中，“施胶(sizing)”是指纸或者纸板抵抗水吸收、水渗透或者两者的能力。“施胶”也指胶料(sizing material)、施胶组合物和施胶添加剂，例如烯基琥珀酸酐(ASA)施胶乳液。当在造纸过程中，或者储存、印刷、加工或者转换的过程中施胶损失时，该损失被称为“胶料逆转”。
即使没有胶料损失，也可能发生胶料逆转。可萃取的施胶、水解的施胶或者两者能够掩盖纸或者纸板产品中施胶，而没有胶料损失。在一些方法中，产品中可萃取的施胶促进施胶损失。在造纸淤浆被重新添加至造纸过程的造纸法中，大量胶料损失，并且发生胶料逆转增加。
不同的添加剂的添加以及某些加工条件也能不利影响施胶以及增加胶料逆转。在造纸法中添加重复使用的淤浆通常引入这些添加剂或条件。
对造纸法，特别是对重复使用造纸淤浆的造纸法而言，存在最小化生成的纸或者纸板产品中的施胶损失和最小化胶料逆转的需要。
发明概述
本发明提供制造纸或者纸板的方法，其包括：结合至少一种酶组合物和至少一种造纸淤浆以形成酶处理过的淤浆，随后结合所述酶处理过的淤浆和造纸纸浆。所述酶组合物优选具有脂肪酶活性和纤维素酶活性的至少一种，并且可优选具有纤维素酶和半纤维素酶活性。酶处理过的淤浆能够在造纸系统中几个加入点的任何点加入，包括在系统的流浆箱之处或之前加入。随后将生成的包括酶处理过的淤浆的纸浆或纸料(stock)形成纸浆片，从纸浆片可生成纸或者纸板产品。生成的纸或者纸板产品优选展现出改进的施胶、施胶保留性(sizing retention)和耐胶料逆转性。
本发明也涉及用于执行上述方法的造纸系统、根据该方法制备的纸和纸板产品和/或用于造纸法的酶处理过的淤浆添加剂。
应当理解上述概括性描述和下面详细描述只是示例性的和解释性的，只是旨在于对所要求保护的内容提供本发明进一步的解释。加入的、组成本申请部分的附图阐述本发明的几个实施方案，附图与描述一起用于解释本发明的原理。
附图简述
图1是显示酶处理过的淤浆对用本发明实施方案的方法制备的纸产品的施胶的影响的图；
图2是显示酶处理过的淤浆对用本发明实施方案的方法制备的纸产品的施胶的影响的图；
图3是显示用本发明实施方案的方法制备的纸产品的施胶的百分比增长的图，其中脂肪酶处理过的造纸淤浆被加至用于制造产品的造纸纸浆中；
图4是显示用本发明实施方案的方法制备的纸产品的施胶的百分比增长的图，其中脂肪酶处理过的造纸淤浆被加至用于制造产品的造纸纸浆中。
发明详述
本发明提供制造纸或者纸板的方法。根据本发明，结合至少一种酶组合物和至少一种造纸淤浆以形成酶处理过的造纸淤浆。本文中，处理过的淤浆被称为“酶处理过的淤浆”。随后将酶处理过的淤浆加至造纸系统中的造纸纸浆中。本文中，短语“造纸纸浆”是指造纸纸浆、造纸纸料和造纸配料。优选地将酶处理过的淤浆重新加至或者再循环至产生淤浆的造纸系统中。不管所要处理过的造纸淤浆是从加入酶处理过的淤浆的相同的过程中产生，还是从不同的过程产生，随后使所生成的包含酶处理过的淤浆的纸浆形成本发明的纸或者纸板产品。本发明的纸或者纸板产品优选表现出优越的施胶、施胶保留性和耐胶料逆转性。通过鉴于本发明的描述所作出的修改，本发明的方法可用于常规的造纸机中。
本发明也涉及酶处理过的淤浆，其用作造纸法的添加剂并且优选改进根据利用酶处理过的淤浆的本发明方法制备的纸或者纸板产品中的施胶、施胶保留性和耐胶料逆转性。本发明还涉及制造这种酶处理过的淤浆的方法。
本发明的方法可使用多种不同类型的造纸纸浆或其结合，并且本发明的产品可包括多种不同类型的造纸纸浆或其结合。例如，纸浆可包括新的和/或重复使用的纸浆，如新的亚硫酸盐纸浆，废纸浆(broke pulp)、阔叶木牛皮纸浆和针叶木牛皮纸浆以及这些纸浆的混合物等。本发明的酶处理的淤浆的添加特别适合于与挂面纸板纸浆一起使用，其中施胶通常比许多其它纸和纸产品更重要。
根据本发明，胶料优选地被加至造纸纸浆中以提高由纸浆制备的纸或纸板产品中的施胶。为了通过在完成的纸或者纸板产品中保留胶料而改进施胶和/或改进耐胶料逆转性，根据本发明，酶处理过的淤浆被加至纸浆中。
能够被加至造纸纸浆中的胶料包括但不限于，常规的施胶添加剂。ASA施胶乳液特别优选，也包括例如在美国专利5,962,555中所描述的乳状液，在此整体引入作为参考。另一种示例性的能够使用的胶料是烷基乙烯酮二聚物(AKD胶料)等。施胶添加剂可包括除胶料之外的成分，例如表面活性剂。
为使用ASA施胶乳液对纸施胶，乳液优选在造纸法中纸片形成的步骤之前加入。尽管施胶乳液也可以远在造纸过程中后部的厚纸料(thick stock)处加入，但是优选在造纸机的流浆箱之前加入。正如本领域所公知的，施胶乳液的加入方式应当确保在纤维上的合适分布。为了确保合适分布，施胶乳液可优选地被稀释至约1％到约3％的固体，以乳液的干固体重量为准，然后刚好在纸浆进入流浆箱之前在筛或者风扇式泵之前加入。也可以使用其它的量。通过筛或者风扇式泵的分散之前的稀释有助于分布施胶乳液以获得在纤维上的均匀分布。
美国专利5,962,555描述了适合形成本发明的施胶的造纸纸浆的其它施胶添加剂、示例性的胶料化学、施胶添加剂的量、施胶添加剂的成分、与纤维素的施胶反应和加入施胶添加剂的方法，在此整体引入作为参考。
根据本发明，将酶处理过的淤浆加至施胶的造纸纸浆中以改进施胶、胶料保留性和耐胶料逆转性中的至少一种。优选地，酶处理过的淤浆基本由造纸淤浆和酶组合物组成。根据本发明的实施方案，酶处理过的淤浆可包含约50％至约100％重量的造纸淤浆和约1％至约50％重量的酶组合物，以造纸淤浆和酶组合物的干固体重量为准。经过处理形成本发明酶处理过的淤浆的造纸淤浆可以是任何在造纸法中产生的各种淤浆。该淤浆包括但不限于，包含一种或多种木材类型的一种或多种纤维的组合物。该淤浆可包括一种或多种长度的纤维，包括碎屑(fines)。可包括在此处所定义的造纸淤浆中的其它物质包括但不限于，ASA胶料、水解的胶料、用于絮凝和/或凝结纸浆或淤浆的聚合物、用作助留剂的聚合物、粘着材料、胶、墨水、填料、来自再循环纸的其它的不纯物质、脱泡剂和表面活性剂。
美国专利6,120,648、5,762,756、5,527,432、5,240,565和4,356,060描述了造纸淤浆、回收造纸淤浆的方法以及重新使用造纸淤浆的方法，在此整体引入各专利作为参考。根据本发明的实施方案，在澄清器中借助于使用单种或两种聚合物，从造纸系统的白水料斗中分离出淤浆。在整个造纸厂中重复使用该水，同时以每吨造纸纸浆约5磅至约200磅的淤浆的比率将淤浆加入制浆机，以淤浆和纸浆的干固体重量为准，更优选地，以每吨造纸纸浆约20磅至约100磅淤浆的比率。用于处理淤浆的酶组合物可包括任何常规的造纸纸浆处理活性酶，但是优选包括一种具有纤维素活性的酶，例如纤维素酶。也可以存在其它组分，条件是只要其它组分对该酶组合物的活性不产生负面影响。酶组合物优选表现出纤维素和半纤维素活性。酶组合物可优选包括脂肪酶。
合适的酶和含酶的组合物包括Jaquess的美国专利5,356,800、1998年2月27日提交的美国专利申请09/031,830和国际公开文本WO99/43780中所述的那些，在此整体引入，作为参考。根据本发明，其它能用于处理淤浆的示例性的造纸纸浆处理酶是BUZYMETM2523和BUZYMETM2524酶组合物，两者都可购自Buckman Laboratories International，Inc.，Memphis，Tennessee。
酶组合物优选包括约1％至约30％重量的酶，以组合物的干固体重量为准，更优选包括约5％至约20％重量的酶。这些含量可以改变，可以在这些范围之下或者之上，条件是取决于所使用的特定的酶。通常，根据酶的活性调配酶。优选的酶组合物还可包括聚乙二醇、己二醇、聚乙烯吡咯烷酮、四氢呋喃基醇、甘油、水和如美国专利5,356,800所述的其它酶组合物添加剂。
优选的酶组合物包括，约65％甘油(CAS#56-81-5FDA OK-D)、约20％Savinase16.0L(购自NOVO Nordisk的蛋白酶)、约14％水(CAS7732-18-5)、约1％PVP-K15(分子量为约9,700的100％聚乙烯吡咯烷酮)，全部以酶组合物的所有重量百分比为准。
用于本发明的其它优选的酶组合物包括，约30％水(CAS 7732-18-5)、约30％丙二醇(100％1，2丙二醇CAS)、约10％Cellulase 50000(用于纸/纸浆的纤维素酶)、约16％其余的水和惰性组分、约14％DMA-EPI-EDA三聚物(与乙二胺交联的、水溶性聚合物形式的包括表氯醇和二甲胺单体的低-中分子量的阳离子多胺)，全部以酶组合物的所有重量百分比为准。
酶组合物可包括至少一种酯酶或者脂肪酶，或者两者，优选包括高浓度的酯酶和/或脂肪酶。脂肪酶可衍生于或者分离于胰腺源(例如胰脂肪酶)或者各种真菌和/或细菌，和/或其它微生物。实例包括但不限于，三酰基甘油酰基水解酶和三酰基甘油脂肪酶。也可使用任何能够将甘油三酯水解成甘油和脂肪酸的脂肪酶或酯酶。可以使用包括酯酶或者脂肪酶的可购买的产品。例如可使用
Figure C02823985D00081
 2515和
Figure C02823985D00082
 2517，其购自BuckmanLaboratories International，Inc.，Memphis，Tennessee。在本发明的方法中可使用包括诸如Resinase A2X、Novocor ADL、Pancreatic Lipase 250、LipaseG-1000、Greasex 50L和Greasex 100L的合适酶的产品。这些产品可购自Genencor和Novo Nordisk。本发明可使用美国专利5,507,952和5,356,800中所述的酯酶或脂肪酶，在此整体引入这些专利以及在本申请中所提到的任何其它专利或出版物，作为参考。通常可以使用任何形式的酶或者脂肪酶，例如液态或者固态形式。本发明方法中使用的酯酶或脂肪酶的量优选为充分改进施胶、改进胶料保留性和/或改进耐胶料逆转性的量。优选的酯酶和/或脂肪酶的量为每吨淤浆约0.0051bs至约4.01bs，以淤浆的干固体重量为准，更优选为每吨约0.01磅至约2.0磅，最优选为每吨约0.05磅至约0.5磅，以淤浆的干固体重量为准。酯酶和脂肪酶组合物优选为使用美国专利5,356,800和5,780,283中所述的制剂的稳定组合物。
在本发明的另一个优选实施方案中，酶组合物包括至少一种聚酰胺低聚物和至少一种酶。聚酰胺以有效稳定该酶的量存在。包括聚酰胺低聚物和酶的示例性酶组合物描述在国际公开的专利申请WO99/43780中，在此整体引入，作为参考。
根据本发明，酶组合物可包括两种或者多种不同酶的组合。酶组合物可包括，例如脂肪酶和纤维素酶的组合，并且任选地包括稳定剂。稳定剂可以是聚酰胺低聚物。
酶可优选具有以下作用：降解造纸淤浆、减少废水固体、减少生物需氧量(Biological Oxygen Demand，BOD)、减少化学需氧量(Chemical OxygenDemand，COD)。酶优选减少在淤浆、白水、用于制造施胶的纸浆和纸板产品的再循环纸中的粘着材料、表面活性剂、污染物、碎屑和阴离子废料。根据本发明加至造纸淤浆中酶组合物的量为有效改进施胶、改进胶料保留性和/或改进耐胶料逆转性的量。
例如，加入淤浆中的酶可以是任何量，例如至多为100％重量酶或小于1％至10％或更多的重量酶，优选为约0.0001％至约1.000％重量酶范围之间，以淤浆的干固体重量为准，更优选为约0.001％至约0.100％重量，更优选为约0.005％至0.05％重量之间。或者，例如酶组合物加至造纸淤浆中的量为1.00％重量至0.001％重量活性酶，以活性酶和淤浆的干固体重量为准。
尽管酶处理过的淤浆通常可以在造纸过程的任何位置加入，但是优选在造纸系统的流浆箱之前加入。酶处理过的淤浆优选在白水料斗之前加入，更优选在成浆池(machine chest)之前加入，还更优选在混合池(blend chest)之前加入。酶处理过的淤浆优选在造纸过程中的第一均浆机(refiner)之前加入，第一均浆机通常位于混合池之前。
在结合造纸纸浆与酶处理过的淤浆之后，可用使用常规造纸技术的常规造纸机处理生成的经过处理的纸浆或纸料。
可往纸浆或本发明处理过的纸浆中加入阳离子淀粉以形成淀粉处理过的纸浆。可在造纸装置或者本发明系统内沿着造纸纸浆流动的路线的一个或多个点加入淀粉。例如，可以在接近酶处理过的淤浆被加至纸浆或者纸料的同时，将阳离子淀粉加至纸浆或者纸料中。在纸浆先用酶和阳离子聚合物处理之后，阳离子淀粉可选择性地或者附加地加至处理过的纸浆中。优选的阳离子淀粉包括但不限于，马铃薯淀粉、玉米淀粉和其它湿端淀粉或其组合。
可将常规的淀粉量加入纸浆或者纸料中。根据本发明，所使用的示例性淀粉量为约5至约25磅，以纸浆或者纸料的干固体重量为准。
除了淀粉之外或者取代淀粉，微粒添加剂可以在过程的任何时间加至纸浆中。微粒添加剂能够改变纸浆的电荷或者改变纸浆组分的电荷。微粒添加剂可以是，例如充电剂或者改性剂、填料、凝结剂和/或助留剂。微粒添加剂可以是天然的或者合成水辉石、膨润土、沸石、氧化铝溶胶或者任何本领域技术人员公知的常规粒状添加剂。
在加入酶处理过的淤浆之前或者之后，可将抗微生物剂加入纸浆或者纸料中。例如，在用酶处理过的淤浆处理纸浆之后，将抗微生物剂加入混合池中处理过的纸浆或纸料中。用于本发明造纸纸浆中的抗微生物剂包括本领域技术人员公知的抗微生物剂，例如购自Buckman LaboratoriesInternational，Inc.，Memphis，Tennessee的BUSANTM1130。
在本发明的方法中，为了在将淤浆加入造纸纸浆之前预处理淤浆，也可加至少一种聚合物。至少一种聚合物可以和酶组合物几乎同时加入。可在加入酶组合物之前或之后，选择地或者附加地加入一种或多种聚合物。例如，可在加入酶组合物之前或之后的一个小时或更少时间内，加入聚合物。如果将聚合物加入淤浆中，聚合物优选为水溶性聚合物，更优选为阳离子水溶性聚合物。此类聚合物的实例包括但不限于，表氯醇/二甲胺聚合物(EPI-DMA)及其交联溶液、聚(二烯丙基二甲基氯化铵)(DADMAC)、DADMAC/丙烯酰胺共聚物、紫罗烯聚合物(ionene polymer)等。如果在本发明的方法中使用聚合物，则可使用任何量的聚合物；聚合物的量优选在每吨淤浆约0.1磅至约15磅的剂量范围之内，以淤浆的干固体重量为准；更优选为每吨淤浆约0.25磅至约10磅聚合物，以淤浆的干固体重量为准；更优选为每吨淤浆约1磅至约5磅聚合物，以淤浆的干固体重量为准。
酶组合物也可任选地包含其它常规的纸处理化学物质或者成分，例如但不限于，表面活性剂、溶剂、悬浮助剂、粘土或者其它填料、鳌合剂、防腐剂、缓冲剂、水、稳定剂、如阳离子、阴离子和非离子聚合物的聚合物、染料、颜料、如明矾的pH调节剂，和其它常规造纸或者纸处理添加剂。可以以任何组合使用这些附加成分，其量为常规的量。
通常，以任何方式将酶组合物引入或者使其与淤浆接触。可以在从造纸系统中脱水形成淤浆的过程中，或者在形成和/或收集淤浆之后，将酶组合物引入至淤浆中。酶组合物和淤浆的接触时间应当优选最大化。接触时间应当优选为充分改进生成的纸或者纸板产品的施胶的时间。接触时间优选为约1分钟至约8小时，更优选为约15分钟至约4小时，最优选为约30分钟至约2小时。
可以在单个注入点或者各个注入点，或者通过将酶组合物倾注至淤浆中，或者通过使用干的或者液态酶的可再纸浆化的袋子，将酶组合物引入或者使其与淤浆接触。可将酶组合物直接地、缓慢释放地、定时释放地、间断地或者连续地加入。此外，可以使用不止一种酶组合物，可以使用混合物或其它变化，条件是为改进施胶，以某种方式引入至少一种纤维素酶或者脂肪酶。
在本发明的方法中，对施胶的改进可并入到其它造纸操作中。通常，造纸操作的其它方面对本领域的技术人员来说是公知的，并且为了形成纸和纸板产品，可使用这些。因此，在制备纸浆的过程中，与造纸纸浆一起使用的常规添加剂物质也可存在于本发明中。通过使用涉及长网造纸机或者圆网造纸机或者其它造纸设备的常规的、公知的操作，连续的或者非连续的造纸机可将纤维和其它成分的水性悬浮液转换成干纸或者纸板的片。为获得所需要的特征，本发明中也可使用纸张的后处理，例如对纸张的机器轧光和/或涂层等。
2000年6月16日提交的美国临时专利申请60/211,942对酶活性、配制和作用方式进行了更详细的描述，其标题为“控制纤维中有机污染物的方法(Methods to Control Organic Contaminants in Fibers)”，在此引入作为参考。尽管不希望局限于任何理论，但是相信施胶的效果，即在造纸法中在加入处理过的淤浆之前，用酶处理淤浆所获得的施胶效果，源自下述一个或多个酶促进结果：(1)纤维结构和纤维壁的改变；(2)淤浆中粘着材料和其它不纯物质的改变；(3)水解的胶料和胶料-纤维之间的结合和吸附的改变；(4)碎屑的降解和精炼；(5)表面活性剂的改变。
在对本发明作出概要性的描述后，可通过下述具体实施例获得进一步的理解，以下所提供的实施例仅用于阐述本发明，而不是对本发明进行限制。
实施例
测试活性造纸淤浆对纸片产品的效果。在本次研究中使用通过将造纸淤浆重新加入造纸过程中再循环造纸淤浆的造纸机(papermaking mill)。为了能够在造纸机中用类似于形成机制板(machine board)的方式形成手抄纸，收集该造纸机的造纸纸料试样、造纸淤浆试样和白水试样。通过将造纸淤浆加入纸料或者不加入纸料中用造纸纸料形成手抄纸。依照TAPPI标准形成手抄纸。
实施例1
形成四套手抄纸。其中一套由不含有再循环的或者加入的造纸淤浆的造纸纸料形成。一套手抄纸由含有造纸纸料和分别含有50磅或100磅的造纸淤浆(未处理的)的纸浆生成，以纸料和淤浆的干固体重量为准。另一套手抄纸由含有造纸纸料和每吨造纸纸料分别含有50磅或100磅的明矾(alum)处理过的造纸淤浆的造纸纸浆形成，以纸料和淤浆的干固体重量为准。明矾处理过的淤浆含有每吨淤浆20磅明矾溶液，以淤浆和明矾溶液的干固体重量为准。第四套手抄纸由含有造纸纸料和分别含有50磅或100磅酶处理过的淤浆的造纸纸浆形成，以纸料和酶处理过的淤浆的干固体重量为准。酶处理过的淤浆包含用每吨淤浆1磅酶溶液处理过的造纸淤浆。酶溶液为购自Buckman Laboratories International，Inc.，Memphis，Tennessee的BUZYMETM2524，并且含有约10％重量的纤维素酶(Cellulase50000)。酶处理过的淤浆也含有每吨造纸纸料20磅明矾溶液，以明矾溶液和造纸纸料的干固体重量为准。
使用类似于造纸机中所使用的方法的船式法(boat method)，测试淤浆的加入对片的影响。在温度为约40℃的热水浴中测试手抄纸。测试表明不具有淤浆的片(具有1小时15分钟的使用寿命)维持时间是用原料淤浆处理过的片的2倍，其只能维持约30分钟。
相对于含有未处理淤浆的片，含有明矾处理过的淤浆的片显示约10％增加的使用寿命。然而，相对于含有明矾处理过的淤浆的片，含有酶处理过的淤浆的片显示约30％增加的使用寿命。下表1显示了每吨中加入的处理过的和未处理过的淤浆50磅所得的测试结果。所有的重量都是以纸料的干固体重量为准。
表1
        淤浆量         胶料量
试样号                              时间(秒)
        (磅/吨纸料)   (磅/吨纸料)
1和2    0              0            20
3和4    0              7            4,500
5和6    0              15           6,000
7和8    50(未处理的)   7            1,800
9和10   50(未处理的)   15           2,700
11和12  50(明矾处理的) 7            2,100
13和14  50(酶处理的)   7            3,000
重复这些试样数次，每次结果基本上相同。与上表1中的实施例7-14相比，用100磅淤浆处理过的片，不管淤浆是否经过处理或未处理，均显示出在全部种类中使用寿命下降约20％。
这些结果表明向造纸纸料中加入淤浆对由生成的纸浆形成的纸片的使用寿命产生不利的影响。在将处理过的淤浆加入造纸纸料之前，用酶溶液处理该淤浆改进了在热水浴使用寿命测试中生成的片的使用寿命。
实施例2
在该实施例中，进一步获得的组合淤浆分别用每吨淤浆1磅至4磅的脂肪酶剂量处理，以脂肪酶和淤浆的干固体重量为准。淤浆的处理持续30分钟，然后处理过的淤浆与造纸纸浆以基于淤浆和纤维干固体重量的每吨再循环的纤维10磅处理过的淤浆的速率混合。各个组合的纸浆用每吨造纸纸料5至15磅之间的ASA胶料施胶。ASA胶料用聚合物乳化。将生成的纸浆制备成手抄纸，对每片纸进行水滴试验。水滴试验是标准的TAPPI方法，其中将水滴滴到纸片上，然后测量水被吸收至纸中的时间。记录水滴内吸收至纸中的时间作为结果。如表2和3以及图1-4中所示，对各个增加的胶料量而言，各生成的手抄纸的施胶随着脂肪酶处理增加而增加。
表2
每吨造纸纸浆中加入10磅淤浆
施胶结果(水滴)，单位：秒
 
试样号 每吨造纸淤浆中脂肪酶的磅数 每吨造纸淤浆中5磅胶料 每吨造纸淤浆中10磅胶料 每吨造纸淤浆中15磅胶料
15 0 12 32 83
16 1 23 54 122
17 2 27 61 124
18 3 33 66 133
19 4 35 87 138
表3
每吨造纸纸浆中加入20磅淤浆
施胶结果(水滴)，单位：秒
 
试样号 每吨造纸淤浆中脂肪酶的磅数 每吨造纸淤浆中5磅胶料 每吨造纸淤浆中10磅胶料 每吨造纸淤浆中15磅胶料
20 0 11 30 66
21 1 19 46 108
22 2 20 52 119
23 3 26 61 127
24 4 29 68 129
对本领域的技术人员而言，在不违背本发明精神或者范围的情况下，对本发明的实施方案作出各种修改和改变是显而易见的。因此，本发明旨在囊括该发明的其它修改和变化，条件是它们在权利要求及其等价物的范围之内。

Claims (15)

1.改进纸或者纸板产品中的施胶的方法，其包括：
结合造纸淤浆与酶组合物以形成酶处理过的淤浆；
结合所述的酶处理过的淤浆与造纸纸浆以形成处理过的纸浆；
将所述的处理过的纸浆形成纸或者纸板产品，其中所述产品与相同的、但不具有用酶组合物处理的淤浆的纸或纸板产品的施胶相比，具有改进的施胶，
其中所述酶组合物包括至少一种聚酰胺低聚物以及至少一种纤维素酶。
2.改进纸或者纸板产品中的施胶的方法，其包括：
结合造纸淤浆与酶组合物以形成酶处理过的淤浆，其中所述酶组合物包括蛋白酶、酯酶或脂肪酶；
结合所述的酶处理过的淤浆与造纸纸浆以形成处理过的纸浆；
将所述的处理过的纸浆形成纸或者纸板产品，其中所述产品与相同的、但不具有用酶组合物处理的淤浆的纸或纸板产品的施胶相比，具有改进的施胶。
3.权利要求2的方法，其中所述酶处理过的淤浆的加入量为1磅每吨造纸纸浆至50镑每吨造纸纸浆，以酶处理过的淤浆和造纸纸浆的干固体重量为准。
4.权利要求2的方法，其中所述造纸纸浆包括胶料。
5.权利要求2的方法，其中所述造纸纸浆包括ASA施胶乳液。
6.权利要求2的方法，其中所述改进的施胶包括改进的胶料保留性。
7.权利要求2的方法，其中所述改进的施胶包括改进的耐胶料逆转性。
8.权利要求2的方法，其中所述酶组合物具有纤维素酶活性。
9.权利要求2的方法，其中所述酶组合物同时具有纤维素酶或半纤维素酶活性。
10.权利要求2的方法，其中所述酶组合物具有脂肪酶活性。
11.权利要求2的方法，其中所述酶组合物加入所述造纸淤浆中的量为1.00％重量到0.001％重量活性酶，以所述活性酶和淤浆的干固体重量为准。
12.权利要求11的方法，其中所述酶组合物包括5％重量到20％重量的活性酶，以所述活性酶和酶组合物的干固体重量为准。
13.权利要求2的方法，其中所述酶组合物包括所述蛋白酶。
14.权利要求2的方法，其中所述酶组合物包括所述酯酶。
15.权利要求2的方法，其中所述酶组合物包括所述脂肪酶。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104674595A (zh) * 2015-03-11 2015-06-03 长沙理工大学 一种使用废纸造纸污泥生产的瓦楞原纸及其生产方法

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030051836A1 (en) * 2001-05-21 2003-03-20 Novozymes A/S Enzymatic hydrolysis of a polymer comprising vinyl acetate monomer
US20040211532A1 (en) * 2002-04-03 2004-10-28 Lightner Gene E. Water free pulp from pulp slurry
GB0425102D0 (en) * 2004-11-15 2004-12-15 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Polymeric compositions and methods of employing them in papermaking processes
CN101080171A (zh) * 2004-12-17 2007-11-28 陶氏环球技术公司 水溶性聚合物用于提高复杂基质中二碘甲基－对－甲苯砜的稳定性的应用
MX2007008240A (es) * 2005-01-05 2008-03-24 Dow Global Technologies Inc Eficacia incrementada de fungicidas en papel y carton.
EP2957174A1 (en) * 2005-10-25 2015-12-23 Dow Global Technologies Llc Antimicrobial composition and method
US7938934B2 (en) * 2006-01-25 2011-05-10 Nalco Company ASA emulsification with ultrasound
US8133354B2 (en) * 2008-01-04 2012-03-13 USG Interiors, LLC. Acoustic ceiling tiles made with paper processing waste
US9051692B2 (en) * 2009-01-06 2015-06-09 Enzymatic Deinking Technologies, L.L.C. Method of increasing enzyme stability and activity for pulp and paper production
CA2796258C (en) * 2010-04-15 2018-06-12 Buckman Laboratories International, Inc. Paper making processes and system using enzyme and cationic coagulant combination
EP2580388B1 (en) * 2010-06-08 2018-01-17 Buckman Laboratories International, Inc Methods to degrade sludge from pulp and paper manufacturing
GB2518064A (en) * 2012-03-22 2015-03-11 Ramaness Parasuraman Pulp article(s) comprising protease and preparation process thereof
WO2013141687A1 (en) * 2012-03-22 2013-09-26 Parasuraman Ramaness Pulp composition, pulp article(s) and preparation process thereof
CN103103866B (zh) * 2013-01-25 2014-11-12 华南农业大学 利用造纸污泥厌氧消化后的二次纤维配抄瓦楞原纸的方法
CN107604726B (zh) * 2017-09-21 2020-07-10 徐志仁 一种利用复合酶液处理造纸纸浆的方法
US10767314B2 (en) * 2018-08-13 2020-09-08 Epygen Labs Fz Llc Methods to reduce rewinder breaks during paper production from recycled paper furnish
CN114086420A (zh) * 2021-12-13 2022-02-25 德州泰鼎新材料科技有限公司 一种深度化学处理造纸废水污泥的方法及使用方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3047452A (en) * 1959-05-01 1962-07-31 Kimberly Clark Co Manufacture of cellulosic products
US4356060A (en) * 1979-09-12 1982-10-26 Neckermann Edwin F Insulating and filler material comprising cellulose fibers and clay, and method of making same from paper-making waste
SU1049597A1 (ru) 1981-01-12 1983-10-23 Уральский лесотехнический институт им.Ленинского комсомола Способ изготовлени мешочной бумаги
SE448105B (sv) * 1981-03-16 1987-01-19 V N Proizv Ob Tsellj Papp av rafibermaterial och aktiverat slam
FR2604198B1 (fr) * 1986-09-22 1989-07-07 Du Pin Cellulose Procede de traitement d'une pate papetiere par une solution enzymatique.
US5176796A (en) * 1988-12-13 1993-01-05 Jujo Paper Co., Ltd. Avoiding pitch troubles using acylgerol lipase
US4936994A (en) * 1989-03-13 1990-06-26 Nalco Chemical Company Application of cellulase to control industrial slime
US5240565A (en) * 1992-11-30 1993-08-31 Williams Robert M Apparatus for converting paper mill waste sludge into charcoal
US5356800A (en) * 1992-11-30 1994-10-18 Buckman Laboratories International, Inc. Stabilized liquid enzymatic compositions
US5330619A (en) * 1993-02-01 1994-07-19 The Mead Corporation Method for repulping fibrous materials containing crosslinked polyamide wet strength agents with enzyme
WO1995015371A1 (en) * 1993-12-03 1995-06-08 Buckman Laboratories International, Inc. Enzyme stabilization by block-copolymers
US5474701A (en) * 1994-01-21 1995-12-12 Buckman Laboratories International, Inc. Enzymes for recreational water
US5527432A (en) * 1994-01-28 1996-06-18 Advanced Fiber Technology, Inc. Method of dry separating fibers from paper making waste sludge and fiber product thereof
US5501770A (en) * 1994-08-12 1996-03-26 Nalco Chemical Company Enzymes in combination with polyelectrolytes for enhancing the freeness of clarified sludge in papermaking
US5762756A (en) * 1994-11-21 1998-06-09 The Black Clawson Company Methods and apparatus for pulping and deinking
AU1438397A (en) * 1996-01-29 1997-08-22 Novo Nordisk A/S Process for desizing cellulosic fabric
EP0907799B1 (en) * 1996-06-25 2002-09-11 Buckman Laboratories International, Inc. Asa sizing emulsions containing low and high molecular weight cationic polymers
US6066233A (en) * 1996-08-16 2000-05-23 International Paper Company Method of improving pulp freeness using cellulase and pectinase enzymes
US6342381B1 (en) 1998-02-27 2002-01-29 Buckman Laboratories Internationals, Inc. Enzyme stabilization with pre-superpolyamide or pre-fiber-forming polyamide oligomers
KR100288119B1 (ko) * 1998-06-27 2001-05-02 김충섭 부상부유 및 효소처리를 이용한 골판지 고지의 재생방법
CA2343216A1 (en) * 1998-09-17 2000-03-23 Neal E. Franks Methods for deinking and decolorizing printed paper
US6610172B1 (en) * 1999-05-06 2003-08-26 Novozymes A/S Process for treating pulp with laccase and a mediator to increase paper wet strength
US6413363B1 (en) * 2000-06-30 2002-07-02 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method of making absorbent tissue from recycled waste paper

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104674595A (zh) * 2015-03-11 2015-06-03 长沙理工大学 一种使用废纸造纸污泥生产的瓦楞原纸及其生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
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