CN107075801A - 酶工艺与热苛性萃取组合用于从纸级纸浆中去除半纤维素 - Google Patents

Abstract

本发明涉及使用酶处理、热苛性萃取和任选一个或多个漂白步骤的组合将半纤维素从纸级碱性纸浆中去除，由此升级纸浆，例如升级为溶解级纸浆。

Description

酶工艺与热苛性萃取组合用于从纸级纸浆中去除半纤维素

对序列表的引用

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发明领域

本发明涉及使用酶处理、热苛性萃取和任选一个或多个漂白步骤的组合将半纤维素(部分地或完全地)从纸级碱性纸浆(如牛皮纸浆或苏打纸浆)中去除，由此升级纸浆，例如升级为溶解级纸浆。

发明背素

纸浆是一种通过从木材、纤维作物或废纸中化学或机械地分离纤维素纤维而制备的木质纤维素的纤维材料。

纸浆厂将木屑或其他植物纤维源转化为厚纤维板(商品纸浆)，其可以作为纸级或溶解级纸浆被运输和交易。纸浆可以使用机械、半化学或全化学的方法(如牛皮纸和亚硫酸盐工艺)制造。成品可以是漂白抑或未漂白的，这取决于客户需求。

用于制成纸浆的木材和其他植物材料包含三种主要组分(除水之外)：纤维素、木质素和半纤维素。制浆的目的在于分解纤维源，即碎屑(chip)、茎或其他植物部分的整体构体为组成型纤维。化学制浆通过将大部分木质素以及在不同程度上将半纤维素降解成小的、水溶性分子来实现此目的，所述小的、水溶性分子可以在控制纤维素降解的程度的同时从纤维素纤维中洗去。不同机械制浆方法，如磨木制浆(GW)和精磨机机械制浆(RMP)，物理绞碎(tear)彼此间的纤维素纤维。许多木质素保持粘附在纤维上。存在许多相关的混合制浆方法，这些方法使用化学和热处理的组合以开始简短的化学制浆工艺，随后立即通过机械处理来分离纤维。这些混合方法包括热机械制浆，也被称为TMP，以及化学热机械制浆，也被称为CTMP。化学处理和热处理降低了机械处理所需的能量的量，并且也降低了纤维所遭受的强度损失的量。

溶解纸浆或溶解级纸浆是具有足够高的纤维素含量以适合生产或再生纤维素和纤维素衍生物的化学漂白纸浆。溶解纸浆具有特殊特性，如高水平的亮度和均匀的分子量分布。制造溶解纸浆用于需要高的化学纤维素纯度和特别低的半纤维素含量的用途，因为化学上类似的半纤维素可能会干扰后续工艺。溶解纸浆是如此命名的，因为它不是制成纸，而是溶解在溶剂中抑或通过衍生化成均质溶液，这使得其完全化学地可接近并且去除任何残留的纤维结构。一旦溶解，它可以纺造成纺织品纤维(如粘胶或莱赛尔(Lyocell))，或者化学反应以生产衍生的纤维素，如三乙酸纤维素、形成纤维或膜的塑料状材料、或纤维素醚如甲基纤维素，用作增稠剂。

本发明的目的是通过使用酶处理、热苛性萃取(HCE)以及任选一个或多个漂白步骤的组合去除半纤维素来升级纸级纸浆(未漂白的或部分漂白的或完全漂白的或漂白的商品纸浆)，例如升级为溶解级纸浆。

HCE先前已仅被用作用于溶解纸浆的基于亚硫酸盐生产的纯化工艺，并且已被认为对从碱法蒸煮工艺(如苏打和牛皮纸)生产的纸浆的纯度没有贡献太多。另一个现有的碱性纯化方法是冷苛性萃取(CCE)，其接近于室温(<40℃)并且在非常高的氢氧化钠浓度(1.2-3.0M，相当于在液相中为5％-12％ww)下操作，然而热纯化工艺(HCE)通常在70℃-130℃下并且在低NaOH浓度(0.1-0.4M，相当于在液相中为0.4％-1.4％w/w，并且典型地为<0.25M，相当于在液相中<1.0％w/w)下运行。

本发明使得能够使用HCE作为基于碱的制浆工艺的纤维生产线(fiberline)中的纯化工艺，用于去除半纤维素，例如，用于通过在前的酶促阶段与半纤维素酶的组合使用来生产溶解纸浆。

WO 9816682 A2披露了用于通过在不同步骤中组合使用苛性萃取和木聚糖酶处理将纸级木浆升级为溶解级纸浆的工艺。然而，WO 9816682 A2中披露的NaOH的浓度范围非常高，为从8％-12％w/w范围内，其在与冷苛性萃取(CCE)中进行的相同NaOH剂量范围内，但使用50℃-100℃的非常规高温。

克里斯托夫(Christov)和普赖尔(Prior)1994(应用微生物学与生物技术(ApplMicrobiol Biotechnol)42:492-498)研究了酶处理与半纤维素酶和热苛性萃取(0.03gNaOH/g纸浆，80℃，1h，2.5％纸浆稠度)的组合，但是用于酸性亚硫酸盐纸浆并且在低稠度下使用更低的NaOH浓度(0.02M)。

在本发明中，使用具有半纤维素酶的酶阶段可以激活碱性纸浆，如牛皮纸浆，用于HCE阶段中的碱性纯化工艺。半纤维素酶将在半纤维素中产生显著量的新的还原端基团，这转而可以在随后的HCE阶段中发现的高温和碱度条件下触发碱性纵向剥皮反应(endwisepeeling reaction)。

发明概述

木浆在其适合制造人造纺织品纤维素纤维(再生纤维素)如粘胶并用于制造纤维素衍生物如酯或醚之前需要大量纯化。这种称为溶解级纸浆的纸浆类型可以通过以下项来生产：i)酸性亚硫酸盐制浆，随后是漂白以及可能的另外纯化工艺，或ii)通过预水解-牛皮纸制浆，随后是漂白以及可能的另外纯化工艺。

另外的纯化，其涉及用碱处理以去除并破坏半纤维素并且漂白以去除和破坏木质素，降低了产率并增加了源自木浆的“溶解级”纤维素的成本。本发明提供了一种用于使用酶处理和热苛性萃取的组合升级纸级碱性纸浆，例如升级为溶解级纸浆的方法。

本发明涉及用于将半纤维素(部分或完全)从纸级碱性纸浆中去除的方法(称为“方法I”)，包括以下步骤

i)用一种或多种半纤维素酶处理纸级碱性纸浆；

ii)使用碱源在从70℃至160℃的温度下和在从0.01M至1M氢氧根离子的碱性条件下对纸级碱性纸浆进行热苛性萃取；

iii)如果纸浆的ISO亮度低于90％，则任选地将在步骤i)和/或ii)中获得的纸浆在一个或多个漂白步骤中漂白(例如具有一个或多个D阶段)

并且由此从纸级碱性纸浆中去除至少20％的半纤维素。

本发明进一步涉及用于将半纤维素从纸级碱性纸浆中去除的方法(称为“方法II”)，包括以下步骤

i)用一种或多种半纤维素酶处理纸级碱性纸浆(X阶段)；

ii)使用碱源在从70℃至160℃的温度和从0.01M至1M氢氧根离子的碱性条件下对纸级碱性纸浆进行热苛性萃取(HCE阶段)；

iii)如果纸浆的ISO亮度低于90％，则任选地将在步骤i)和/或ii)中获得的纸浆在一个或多个漂白步骤中漂白(例如具有一个或多个D阶段)；

iv)如果在步骤i)和/或ii)中获得的纸浆包含超过10％的半纤维素，则任选地重复步骤i)和/或ii)(一次或多次)；

并且由此产生包含小于10％半纤维素的溶解纸浆。

方法I或II中使用的半纤维素可以包括木聚糖和/或甘露聚糖。

在一个实施例中，方法I可以用于生产溶解级纸浆。

优选地，方法I或II中的步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶由包括一种或多种木聚糖酶或由其组成。在另一个优选的实施例中，方法I或II中的步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶包括一种或多种甘露聚糖酶或由其组成。在一个具体实施例中，当纸级碱性纸浆包含甘露聚糖时，需要甘露聚糖酶。

在一个具体实施例中，方法I或II中的步骤i)中使用的一种或多种木聚糖酶可以选自下组，该组由以下各项组成：SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:5。方法I或II中的步骤i)中使用的一种或多种木聚糖酶可以与选自下组的一种或多种木聚糖酶具有至少60％[如至少65％，如至少70％，如至少75％，如至少80％，如至少85％，如至少90％，如至少95％，如至少99％]的序列一致性，该组由以下各项组成：SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:5。

在另一个具体实施例中，方法I或II中的步骤i)中使用的一种或多种甘露聚糖酶可以选自下组，该组由以下各项组成：SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ IDNO:6和SEQ ID NO:7。方法I或II中的步骤i)中使用的一种或多种甘露聚糖酶可以与选自下组的一种或多种甘露聚糖酶具有至少60％[如至少65％，如至少70％，如至少75％，如至少80％，如至少85％，如至少90％，如至少95％，如至少99％]的序列一致性，该组由以下各项组成：SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:6和SEQ ID NO:7。

方法I或II中的步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶还可以包括一种或多种木聚糖酶和一种或多种甘露聚糖酶。

方法I或II中的步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶的浓度优选为从0.05mg/kg烘干纸浆至100mg/kg烘干纸浆。在一个优选实施例中，方法I或II中的步骤ii)中使用的碱源可以由NaOH组成或包括NaOH。方法I或II中的步骤ii)中使用的碱源还可以由以下项组成或包括以下项：一种或多种碱源，所述碱源选自下组，该组由以下各项组成：NaOH、Ca(OH)₂、NH₄OH和Mg(OH)₂。方法I或II中的步骤ii)中的热苛性萃取可以用小于1M，如小于0.5M或如小于0.1M的NaOH浓度来进行。在一个实施例中，方法I或II中的步骤ii)中的热苛性萃取在80℃与130℃之间的温度下进行，如在90℃与110℃之间。

该纸级碱性牛皮纸浆可选自下组，该组由以下各项组成：碱性硬木纸浆、碱性软木纸浆、牛皮纸浆、硬木牛皮纸浆、软木牛皮纸浆、苏打纸浆、硬木苏打纸浆和软木苏打纸浆、或其任何混合物。

在一个实施例中，通过方法I或II获得的纸浆(如溶解级纸浆)的半纤维素含量可以小于10％，如小于5％、如小于4％、如小于3％、如小于2％或如小于1％。

在一个优选实施例中，方法I或II中的步骤i)在步骤ii)之前进行。

在方法I或II的具体实施例中，纸级碱性纸浆是软木纸浆或软木和硬木纸浆的混合物，并且一种或多种半纤维素酶包括以下项或由以下项组成：一种或多种木聚糖酶和一种或多种甘露聚糖酶。

在方法I或II的具体实施例中，纸级碱性纸浆包含或包括甘露聚糖，并且一种或多种半纤维素酶包括以下项或由以下项组成：一种或多种木聚糖酶和一种或多种甘露聚糖酶。

在方法II的优选实施例中，该方法包括选自下组的阶段的顺序，该组由以下各项组成：X-HCE、X-D-HCE、X-D-HCE-X-HCE-D、X-D-HCE-X-D-HCE-D、X-Z-HCE、X-D-HCE-X-HCE-Z、X-Z-HCE-X-HCE-D、X-Paa-HCE、X-D-HCE-X-HCE-Paa和X-Paa-HCE-X-HCE-D(其中X是酶阶段，即用一种或多种半纤维素酶处理；HCE是如在本文其他之处所定义的热苛性萃取阶段，并且D是用二氧化氯的漂白阶段)。以上在方法II中描述的D阶段可以用其他氧化剂(如氯、氧、过氧化氢、臭氧或过乙酸)、还原剂或这些漂白方法的任何组合处理代替二氧化氯漂白。

本发明进一步涉及一种纸浆，如通过根据本发明的方法(方法I或II)制造的溶解级纸浆，并且涉及由所述溶解纸浆制成的纺织品纤维(再生纤维素)。

使用所述溶解级纸浆用于纺织品生产的用途以及根据本发明的溶解级纸浆用于生产纺织品纤维的用途也在本发明的范围内。最后，本发明涉及根据本发明的溶解级纸浆用于生产衍生的纤维素(纤维素衍生物)的用途。

序列表综述

SEQ ID NO:1是从Ascobolus stictoideus分离的成熟甘露聚糖酶的氨基酸序列。

SEQ ID NO:2是从绿毛壳分离的成熟甘露聚糖酶的氨基酸序列。

SEQ ID NO:3是来自里氏木霉(SWISSPROT:Q99036)的GH5甘露聚糖酶的氨基酸序列。

SEQ ID NO:4是从黏琼脂芽孢杆菌(Bacillus agaradhaerens)分离的木聚糖酶的氨基酸序列。

SEQ ID NO:5是来自嗜热网团菌的木聚糖酶的截短版本的氨基酸序列。

SEQ ID NO:6是来自解糖热解纤维素菌(Caldicellulosiruptorsaccharolyticus)的GH5甘露聚糖酶的氨基酸序列。

SEQ ID NO:7是来自Talaromyces leycettanus的GH5甘露聚糖酶的氨基酸序列。

定义

碱性纸浆：在碱性制浆工艺中，在强碱性环境下去除存在于木材原料中并将纤维素纤维结合在一起的木质素，以便产生碱性纸浆。碱性制浆工艺包括还称为牛皮纸制浆的硫酸盐制浆以及苏打制浆。碱性制浆的其他实例包括苏打-胺[特别是苏打-乙二胺(EDA)]制浆、苏打-蒽醌(AQ)制浆、牛皮纸-AQ制浆、以及苏打-AQ/EDA。硼氢化钠、硫化氢、多硫化物和蒽醌是已经被用于在碱性制浆工艺中提供更高产率的试剂的实例。

“漂白”是从纸浆中去除颜色，主要是去除在初次制浆操作后保持与纤维结合的痕量的木质素。漂白通常涉及用氧化剂如氯(C阶段)、二氧化氯(D阶段)、氧气(O阶段)、过氧化氢(P阶段)、臭氧(Z阶段)和过乙酸(Paa阶段)；或还原剂如连二亚硫酸钠(Y阶段)的处理。存在无氯(Cl₂；C阶段)工艺，如无元素氯(ECF)漂白，其中主要使用二氧化氯(ClO₂；D阶段)，并且典型地随后是碱性萃取阶段。完全无氯(TCF)漂白是另一种工艺，其中主要使用基于氧的化学品。

溶解纸浆：术语“溶解纸浆”是与“溶解纤维素”和“溶解级纸浆”同义的，并且是指具有高纤维素含量的漂白纸浆(如漂白的木浆、漂白的一年生植物纸浆和其他漂白的植物纸浆)。溶解纸浆的纤维素含量优选为至少90％(重量/重量)，如至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％或至少99％(w/w)。制造溶解纸浆用于需要高的化学纯度、和特别低的半纤维素含量的用途。溶解纸浆的半纤维素含量为小于10％(重量/重量)，如小于9％、小于8％、小于7％、小于6％、小于5％、小于4％、少于小于3％、小于2％或小于1％(w/w)。溶解纸浆例如可用于生成再生纤维素或用于生成纤维素衍生物。“溶解级纸浆”是这样的纸浆，其已经被充分纯化用于在用有机酸或无机酸生产粘胶人造丝、纤维素醚、或纤维素酯中使用。它可以通过根据本发明的方法从碱性纸浆如牛皮纸浆抑或苏打纸浆产生。历史上，溶解级纸浆(与纸级纸浆相反)称为这样的纸浆，其与二硫化碳反应以提供纤维素黄原酸盐的溶液，然后可以用二硫化碳释放(evolution)和纤维素的再生将其纺造成纤维(粘胶人造丝)。溶解级纸浆现也是指这样的纸浆，除了其他纺织品人造丝纤维如莱赛尔、莫代尔(modal)等之外，将其用于制造不同纤维素衍生物，如无机和有机的酯、醚。

半纤维素酶：“半纤维素分解酶”或“半纤维素酶”意指水解半纤维素材料的一种或多种(例如，若干种)酶。

热苛性萃取(HCE)：术语“热苛性萃取”(HCE)是与“热碱萃取”同义的。HCE是一种用来去除纸浆中短链半纤维素和无定形纤维素的方法。与(CCE)-阶段(冷苛性萃取)相比，热苛性萃取(HCE)-阶段在更高温度下进行，通常伴有更高的纸浆稠度和更低的NaOH浓度。

ISO亮度：ISO亮度在ISO 2470-1(用于测量纸浆、纸张和纸板的ISO亮度方法)中定义，它是用具有在ISO 2469中所描述的特性的反射计测量的固有辐射率[反射系数]因子。

牛皮纸浆：“牛皮纸浆”是与“硫酸盐纸浆”同义的。牛皮纸浆是通过在高于约120℃的温度下用氢氧化钠和硫化钠的溶液消化木屑来生产的。还进行了一些牛皮纸制浆，其中硫化钠通过氧或蒽醌而增强。虽然牛皮纸制浆去除了原先存在于木材中的大部分木质素，但是根据预期的应用，仍存在足够多的木质素，以至于会需要一个或多个漂白步骤来给出可接受亮度的纸浆。与苏打制浆相比，牛皮纸制浆特别有用于软木的制浆，软木包含比硬木更高百分比的木质素。

纸级碱性纸浆：通过常规碱法蒸煮工艺生产的纸浆，其主要目的是在蒸煮阶段保留半纤维素和纤维素的同时去除木质素。纸级碱性纸浆包括未漂白的或部分漂白的或完全漂白的或漂白的商品纸浆。未漂白意指尚未漂白的纸浆。部分漂白意指通过一个或多个漂白阶段漂白但比商品纸浆漂白少的纸浆；典型地具有小于80％的ISO亮度。完全漂白意指在干燥之前漂白直至商业ISO亮度水平的纸浆，典型地具有高于80％的ISO亮度。漂白的商品纸浆是作为干成品出售的商业漂白纸浆。

纸浆：“纸浆(pulp)”或“纸浆(paper pulp)”或“纸级纸浆(paper-grade pulp)”是一种通过从木材、纤维作物或废纸中化学或机械地分离纤维素纤维而制备的木质纤维素纤维材料。“纸浆”也是从植物纤维中获得的无规纤维素纤维的聚集体。如在此使用，术语“纸浆”是指用于生产纸、纸板、纤维板、和类似制造产品的纤维素原料。纸浆主要获自木材，将木材通过机械和/或化学作用分解成单根纤维。纸浆可以由例如硬木(被子植物)或软木(松柏类植物或裸子植物)制成。硬木和软木纸浆在其包含的半纤维素的量和化学组成方面均不同。在硬木中，主要的半纤维素(25％-35％)是葡糖醛酸木聚糖，而软木主要包含葡甘露聚糖(25％-30％)(道格拉斯(Douglas)W.里夫(Reeve)，纸浆和纸制造(Pulp and PaperManufacture)，第5卷，第393-396页)。

苏打纸浆：苏打纸浆是通过在升高的温度下用氢氧化钠水溶液消化木屑而生产的。

发明详细说明

本发明涉及一种用于通过使用酶处理、热苛性萃取和任选一个或多个漂白步骤的组合去除半纤维素来升级纸级纸浆，例如升级为溶解级纸浆的方法。

本发明涉及用于将半纤维素(部分或完全)从纸级碱性纸浆中去除的方法(称为“方法I”)，包括以下步骤

i)用一种或多种半纤维素酶处理纸级碱性纸浆；

ii)使用碱源在从70℃至160℃的温度下和在从0.01M至1M氢氧根离子(如从0.02M至1M氢氧根离子)的碱性条件下对纸级碱性纸浆进行热苛性萃取；

iii)如果纸浆的ISO亮度低于90％，则任选地将在步骤i)和/或ii)中获得的纸浆在一个或多个漂白步骤中漂白(例如使用一个或多个D阶段)；

并且由此从纸级碱性纸浆中去除至少20％的半纤维素。

本发明进一步涉及用于将半纤维素从纸级碱性纸浆中去除的方法(称为“方法II”)，包括以下步骤

i)用一种或多种半纤维素酶处理纸级碱性纸浆(X阶段)；

ii)使用碱源在从70℃至160℃的温度和从0.01M至1M氢氧根离子的碱性条件下对纸级碱性纸浆进行热苛性萃取(HCE阶段)；

iii)如果纸浆的ISO亮度低于90％，则任选地将在步骤i)和/或ii)中获得的纸浆在一个或多个漂白步骤中漂白(例如具有一个或多个D阶段)；

iv)如果在步骤i)和/或ii)中获得的纸浆包含超过10％的半纤维素，则任选地重复步骤i)和/或ii)(一次或多次)；

并且由此产生包含小于10％半纤维素的溶解纸浆。

在一个实施例中，方法I可以用于生产溶解级纸浆。

涉及关于“方法I”或“方法II”中的步骤i)和步骤ii)的具体实施例的细节在下文给出。

在一个优选实施例中，步骤i)在“方法I”或“方法II”中的步骤ii)之前进行。

半纤维素分解酶或半纤维素酶在“方法I”或“方法II”中的步骤i)中的用途：

在“方法I”或“方法II”中的步骤i)中使用的一种或多种半纤维素分解酶或半纤维素酶进一步在下文例证。

“半纤维素分解酶”或“半纤维素酶”意指水解半纤维素材料的一种或多种(例如，若干种)酶。参见例如，沙鲁姆(Shallom)和沙哈姆(Shoham)，微生物学当前观点(CurrentOpinion In Microbiology)，2003，6(3):219-228)。半纤维素酶是在植物生物质的降解中的关键组分。半纤维素酶的实例包括但不限于，乙酰基甘露聚糖酯酶、乙酰基木聚糖酯酶、阿拉伯聚糖酶、阿拉伯呋喃糖苷酶、香豆酸酯酶、阿魏酸酯酶、半乳糖苷酶、葡萄糖醛酸酶、葡萄糖醛酸(glucuronoyl)酯酶、甘露聚糖酶、甘露糖苷酶、木聚糖酶以及木糖苷酶。这些酶的底物，半纤维素是支链和直链多糖的异质性组，其可通过氢键与植物细胞壁中的纤维素微纤维相结合，交联成坚固的网络。半纤维素还共价附接至木质素，从而与纤维素一起形成高度复杂的结构。半纤维素的可变结构和组织要求许多酶的协同作用以使其完全降解。半纤维素酶的催化模块是水解糖苷键的糖苷水解酶(GH)，抑或是水解乙酸或阿魏酸侧基的酯键的碳水化合物酯酶(CE)。这些催化模块，基于其一级结构的同源性，可指派为GH和CE家族。具有总体相似的折叠的一些家族可以进一步被分组为以字母标记的氏族(例如，GH-A)。这些和其他碳水化合物活性酶的最具信息性和最新的分类可在碳水化合物活性酶(Carbohydrate-Active Enzymes)(CAZy)数据库中获得。可以根据高斯(Ghose)和比赛亚(Bisaria)，1987，纯粹与应用化学(Pure&AppI.Chem.)59:1739-1752，在适合的温度(如40℃-80℃，例如50℃、55℃、60℃、65℃或70℃)以及适合的pH(如4-9，例如5.0、5.5、6.0、6.5、或7.0)下测量半纤维素分解酶活性。

木聚糖酶在“方法I”或“方法II”中的步骤i)中的用途：

在“方法I”或“方法II”中的步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶可以包括一种或多种木聚糖酶或由其组成。在“方法I”或“方法II”中的步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶可以选自下组，该组由以下各项组成：SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:5。

在“方法I”或“方法II”中的步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶可以与选自下组的一种或多种木聚糖酶具有至少60％(如至少65％，如至少70％，如至少75％，如至少80％，如至少85％，如至少90％，如至少95％，如至少99％)的序列一致性，该组由以下各项组成：SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:5。

在“方法I”或“方法II”中的步骤i)中使用的一种或多种半木聚糖酶进一步在下文例证。

如可以任选地用于本发明的木聚糖酶是被分类为EC 3.2.1.8的酶。法定名称是内切-1,4-β-木聚糖酶。分类名称是1,4-β-D-木聚糖的木聚糖水解酶。可以使用其他名称，例如内切-(1-4)-β-木聚糖酶；(1-4)-β-木聚糖4-木聚糖水解酶；内切-1,4-木聚糖酶；木聚糖酶；β-1,4-木聚糖酶；内切-1,4-木聚糖酶；内切-β-1,4-木聚糖酶；内切-1,4-β-D-木聚糖酶；1,4-β-木聚糖的木聚糖水解酶；β-木聚糖酶；β-1,4-木聚糖的木聚糖水解酶；内切-1,4-β-木聚糖酶；β-D-木聚糖酶。催化的反应是木聚糖中1,4-β-D-木糖苷键的内部水解。

根据CAZy(ModO)，木聚糖酶目前分类在以下糖苷水解酶家族之一中：10、11、43、5、或8。

在一个实施例中，木聚糖酶是源自细菌木聚糖酶，例如芽孢杆菌木聚糖酶，例如源自以下各项的菌株：嗜碱芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、黏琼脂芽孢杆菌、环状芽胞杆菌、多粘芽孢杆菌、芽孢杆菌属物种(Bacillus sp.)、嗜热脂肪芽孢杆菌、或枯草芽孢杆菌，包括在CAZy(ModO)站点输入的芽孢杆菌木聚糖酶序列中的每个。

在一个另外的具体实施例中，家族11糖苷水解酶是真菌木聚糖酶。真菌木聚糖酶包括如以上限定的酵母的和丝状真菌的多肽，其条件是这些多肽具有木聚糖酶活性。

家族11糖苷水解酶的真菌木聚糖酶的实例是可以源自以下真菌属的那些：曲霉属、短梗霉属、裸孢壳属、镰孢霉属、顶囊壳属、腐质霉属、微香菇属、大毁壳属、新美鞭菌、拟诺卡菌属、根囊鞭菌属、拟青霉属、青霉属、毕赤酵母属、裂褶菌属、踝节菌属、嗜热丝孢菌属、木霉属。

以下在通用多肽部分中列出了这些属的物种的实例。

源自多种这些有机体的木聚糖酶多肽的序列已经提交至数据库GenBank/GenPept和SwissProt，具有从CAZy(ModO)站点可见的登录号。

家族11糖苷水解酶的优选真菌木聚糖酶是源自以下项的木聚糖酶：

(i)曲霉属，例如SwissProt P48824、SwissProt P33557、SwissProt P55329、SwissProt P55330、SwissProt Q12557、SwissProt Q12550、SwissProt Q12549、SwissProtP55328、SwissProt Q12534、SwissProt P87037、SwissProt P55331、SwissProt Q12568、GenPept BAB20794.1、GenPept CAB69366.1；

(ii)木霉属，例如SwissProt P48793、SwissProt P36218、SwissProt P36217、GenPept AAG01167.1、GenPept CAB60757.1；

(iii)嗜热丝孢菌属或腐质霉，例如SwissProt Q43097；或

(iv)一种木聚糖酶，该木聚糖酶具有与(i)-(iii)的木聚糖酶中任一个的(成熟)氨基酸序列具有至少75％一致性的氨基酸序列；或

(v)一种由如下核酸序列编码的木聚糖酶，该核酸序列在低严格条件下，与对应于(i)-(iii)的木聚糖酶中任一个的基因的成熟木聚糖酶编码部分杂交；

(vi)(i)-(iii)的木聚糖酶中任一个的变体，该变体包括一个或多个氨基酸的取代和/或缺失和/或插入；

(vii)(i)-(iv)的等位变体；

(viii)(i)、(ii)、(iii)、(iv)或(vi)的具有木聚糖酶活性的片段；或

(ix)一种合成多肽，该合成多肽在(i)-(iii)的基础上进行设计并且具有木聚糖酶活性。

优选的木聚糖酶是WO 96/23062中描述的嗜热丝孢菌木聚糖酶。

在EP 695349、EP 600865、EP 628080、和EP 532533中也描述了各种曲霉木聚糖酶。EP 579672描述了一种腐质霉木聚糖酶。

优选地，该木聚糖酶的氨基酸序列与黏琼脂芽孢杆菌木聚糖酶的氨基酸序列(如SEQ ID NO:4)或嗜热网团菌木聚糖酶的氨基酸序列(如SEQ ID NO:5)具有至少60％一致性、优选地至少65％一致性、更优选地至少70％一致性、更优选地至少75％一致性、更优选地至少80％一致性、更优选地至少85％一致性、更优选地至少90％一致性、甚至更优选地至少95％一致性、并且最优选地至少97％一致性。

在一个实施例中，与SEQ ID NO:4或SEQ ID NO:5相比，木聚糖酶的氨基酸序列具有一个或若干个取代和/或缺失和/或插入。具体地，木聚糖酶的氨基酸序列与SEQ ID NO:4或SEQ ID NO:5一致。

木聚糖酶活性可利用任何测定法测定，其中采用的底物包括木聚糖中的1,4-β-D-木聚糖苷(xylosidic)内切-键。pH-分析和温度-分析适于所述的木聚糖酶。

不同类型的底物可用于测定木聚糖酶活性，例如木聚糖酶(Xylazyme)交联的阿拉伯糖基木聚糖片(来自麦格酶公司(MegaZyme))，或不可溶的粉末分散剂以及偶氮染色(azo-dyed)的阿拉伯糖基木聚糖的溶液。

甘露聚糖酶在“方法I”或“方法II”中的步骤i)中的用途：

在“方法I”或“方法II”中的步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶可以包括一种或多种甘露聚糖酶或由其组成。在“方法I”或“方法II”中的步骤i)中使用的一种或多种甘露聚糖酶可以选自下组，该组由以下各项组成：SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:6和SEQ ID NO:7。在一个优选实施例中，在“方法I”或“方法II”中的步骤i)中使用的一种或多种甘露聚糖酶可以与选自下组的一种或多种甘露聚糖酶具有至少60％(如至少65％，如至少70％，如至少75％，如至少80％，如至少85％，如至少90％，如至少95％，如至少99％)的序列一致性，该组由以下各项组成：SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:6和SEQ ID NO:7。在“方法I”或“方法II”中的步骤i)中使用的一种或多种甘露聚糖酶进一步在下文例证。

术语“甘露聚糖酶”意指具有催化甘露聚糖、半乳甘露聚糖、葡甘露聚糖中的1,4-β-D-甘露糖苷键的水解的甘露聚糖内切-1,4-β-甘露糖苷酶活性(EC3.2.1.78)的多肽。甘露聚糖内切-1,4-β-甘露糖苷酶的别名是：1,4-β-D-甘露聚糖的甘露聚糖水解酶；内切-1,4-β-甘露聚糖酶；内切-β-1,4-甘露聚糖酶；β-甘露聚糖酶B；β-1,4-甘露聚糖4-甘露聚糖水解酶；内切-β-甘露聚糖酶；和β-D-甘露聚糖酶。出于本发明的目的，可使用如实验部分中所述的还原端测定来确定甘露聚糖酶活性。在一方面，本发明的多肽至少具有20％，例如至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、或至少100％的SEQID NO:1的成熟多肽和/或SEQ ID NO:2的成熟多肽和/或SEQ ID NO:3的成熟多肽和/或SEQID NO:6的成熟多肽和/或SEQ ID NO:7的成熟多肽的甘露聚糖酶活性。

在一个另外的实施例中，在“方法I”或“方法II”中的步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶可以包括一种或多种木聚糖酶和一种或多种甘露聚糖酶。

在“方法I”或“方法II”中的步骤i)中使用的温度：

用于“方法I”或“方法II”中的步骤i)的温度典型地为从20℃至100℃，如选自下组的温度区间，该组由以下各项组成：从20℃至30℃、从30℃至40℃、从40℃至50℃，从50℃至60℃、从60℃至70℃、从70℃至80℃、从80℃至90℃、从90℃至100℃的温度区间，或这些区间的任何组合。

在“方法I”或“方法II”中的步骤i)中使用的孵育时间：

用于“方法I”或“方法II”中的步骤i)的孵育时间典型地为5分钟至6小时，如选自下组的时间区间，该组由以下各项组成：从5分钟至15分钟、从15分钟至30分钟、从30分钟至45分钟、从45分钟至60分钟、从1小时至1.5小时、从1.5小时至2小时、从2小时至2.5小时、从2.5小时至3小时、从3小时至3.5小时、从3.5小时至4小时、从4小时至4.5小时、从4.5小时至5小时、从5小时至5.5小时、从5.5小时至6小时的时间区间，或这些时间区间的任何组合。

在“方法I”或“方法II”中的步骤i)中使用的酶浓度：

在一个实施例中，在“方法I”或“方法II”中的步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶的浓度可以为0.05mg/kg烘干纸浆至100mg/kg烘干纸浆，如选自下组的浓度，该组由以下各项组成：从0.05mg/kg烘干纸浆至0.25mg/kg烘干纸浆、从0.25mg/kg烘干纸浆至1.0mg/kg烘干纸浆、从1.0mg/kg烘干纸浆至5.0mg/kg烘干纸浆、从5.0mg/kg烘干纸浆至10.0mg/kg烘干纸浆、从10.0mg/kg烘干纸浆至15.0mg/kg烘干纸浆、从15.0mg/kg烘干纸浆至20.0mg/kg烘干纸浆、从20.0mg/kg烘干纸浆至30.0mg/kg烘干纸浆、从30.0mg/kg烘干纸浆至40.0mg/kg烘干纸浆、从40.0mg/kg烘干纸浆至60.0mg/kg烘干纸浆、从60.0mg/kg烘干纸浆至80.0mg/kg烘干纸浆、以及从80.0mg/kg烘干纸浆至100.0mg/kg烘干纸浆，或这些区间的任何组合。

在“方法I”或“方法II”中的步骤ii)中的热苛性萃取(HCE)：

热苛性萃取(HCE)是一种用来去除纸浆中短链半纤维素和无定形纤维素的方法。在(HCE)-阶段，NaOH浓度并不像冷碱处理那样高，但温度更高。

在“方法I”或“方法II”中，步骤ii)中的HCE中的温度优选为从70℃和160℃。在一个优选实施例中，HCE温度可以在选自下组的温度区间内，该组由以下各项组成：从约70℃至约75℃、从约75℃至约80℃、从约80℃至约85℃、从约85℃至约90℃、从约90℃至约95℃、从约95℃至约100℃、从约100℃至约105℃、从约105℃至约110℃、从约110℃至约115℃、从约115℃至约120℃、从约120℃至约125℃、从约125℃至约130℃、从约130℃至约135℃、从约135℃至约140℃、从约140℃至约145℃、从约145℃至约150℃、从约150℃至约155℃、以及从约155℃至约160℃，或这些区间的任何组合。如果使用100℃或高于100℃的温度，该反应优选在高于大气压的压力下如在选自下组的压力下进行，该组由以下各项组成：从1-2巴、2-3巴、3-4巴、4-5巴、5-6巴、6-7巴、7-8巴、8-9巴或9-10巴或10-12巴的压力区间或这些区间的任何组合。

在一个优选实施例中，在“方法I”或“方法II”中的步骤ii)中使用的碱源由以下项组成或包括以下项：NaOH。在另一个实施例中，在步骤ii)中使用的碱源由以下项组成或包括以下项：选自下组的一种或多种碱源，该组由以下各项组成：NaOH、Ca(OH)₂、NH₄OH和Mg(OH)₂。

在一个优选实施例中，在“方法I”或“方法II”中的步骤ii)中的热苛性萃取使用在液相中的浓度为小于2w/w％，如小于1.8w/w％、如小于1.6w/w％、如小于1.4w/w％、如小于1.2w/w％、如小于1.0w/w％、如小于0.8w/w％、如小于0.6w/w％、如小于0.4w/w％、如小于0.2w/w％、或如小于0.15w/w％的碱源(例如NaOH)来进行。

在一个优选实施例中，在“方法I”或“方法II”中的步骤ii)中的热苛性萃取使用一种碱源(如NaOH)进行，该碱源由以下项组成或包括以下项：氢氧根离子(如NaOH)，并且HCE是在氢氧根离子于液相中的浓度为小于1M，如小于0.9M、如小于0.8M、如小于0.7M、如小于0.6M、如小于0.5M、如小于0.4M、如小于0.3M、如小于0.2M、如小于0.1M、如小于0.09M、如小于0.08M、如小于0.07M、如小于0.06M、如小于0.05M、如小于0.04M、如小于0.03M以及如小于0.02M下进行的。

在“方法I”或“方法II”中的步骤ii)中，用于HCE的液相中的NaOH浓度典型地为小于2w/w％，如小于1.8w/w％、如小于1.6w/w％、如小于1.4w/w％、如小于1.2w/w％、如小于1.0w/w％、如小于0.8w/w％、如小于0.6w/w％、如小于0.4w/w％、如小于0.2w/w％、或如小于0.15w/w％。

在一个优选实施例中，在“方法I”或“方法II”中的步骤ii)中的热苛性萃取是使用NaOH作为碱源进行的，并且HCE是在NaOH于液相中的浓度为小于1M，如小于0.9M、如小于0.8M、如小于0.7M、如小于0.6M、小于0.5M、小于0.4M、如小于0.3M、如小于0.2M、如小于0.1M、如小于0.09M、如小于0.08M、如小于0.07M、如小于0.06M、如小于0.05M、例如小于0.04M、如小于0.03M、以及如小于0.02M下进行的。

在一个优选实施例中，在“方法I”或“方法II”中的步骤ii)中的热苛性萃取是使用在液相中的浓度为选自下组的碱源(例如NaOH)进行的，该组由以下各项组成：从0.1w/w％至0.2w/w％、从0.2w/w％至0.4w/w％、从0.4w/w％至0.6w/w％、从0.6w/w％至0.8w/w％、从0.8w/w％至1.0w/w％、从1.0w/w％至1.2w/w％、从1.2w/w％至1.4w/w％、从1.4w/w％至1.6w/w％、从1.6w/w％至1.8w/w％、从1.8w/w％至2.0w/w％，或这些区间的任何组合。

在一个优选实施例中，在“方法I”或“方法II”中的步骤ii)中的热苛性萃取是使用在液相中选自下组的NaOH浓度进行的，该组由以下各项组成：从0.1w/w％至0.2w/w％、从0.2w/w％至0.4w/w％、从0.4w/w％至0.6w/w％、从0.6w/w％至0.8w/w％、从0.8w/w％至1.0w/w％、从1.0w/w％至1.2w/w％、从1.2w/w％至1.4w/w％、从1.4w/w％至1.6w/w％、从1.6w/w％至1.8w/w％、从1.8w/w％至2.0w/w％，或这些区间的任何组合。

在一个优选实施例中，在“方法I”或“方法II”中的步骤ii)中的热苛性萃取是使用在氢氧根离子的液相中的选自下组的浓度的碱源(如NaOH)进行的，该组由以下各项组成：从0.01M至0.025M、从0.025M至0.05M、从0.05M至0.1M、从0.1M至0.2M、从0.2M至0.3M、从0.3M至0.4M、从0.4M至0.5M、以及从0.5M至1M，或其任何组合。

在“方法I”或“方法II”中的步骤ii)中，HCE的保留时间典型地为从15分钟至5小时。在一个优选实施例中，HCE保留时间在选自下组的时间区间内，该组由以下各项组成：从15分钟至30分钟、从30分钟至45分钟、从45分钟至1小时、从1小时至1.5小时、从1.5小时至2小时、从2小时至2.5小时、从2.5小时至3小时、从3小时至3.5小时、从3.5小时至4小时、从4小时至4.5小时、以及从4.5小时至5小时，或这些区间的任何组合。

在“方法I”或“方法II”中的步骤ii)中，用于(HCE)-阶段的典型纸浆稠度在2％与30％之间的范围内。优选地，在“方法I”或“方法II”中的步骤ii)中，用于HCE的纸浆稠度为从5％至20％，如从10％至15％。在一个优选实施例中，在“方法I”或“方法II”中的步骤ii)中，用于HCE的纸浆稠度在选自下组的区间内，该组由以下各项组成：从2％至4％、从4％至6％、从6％至8％、从8％至10％、从10％至12％、从12％至14％、从14％至16％、从16％至18％、从18％至20％、从20％至22％、从22％至24％、从24％至26％、从26％至28％、以及从28％至30％，或这些区间的任何组合。

在根据本发明的方法中使用和生产的纸浆：

本发明中使用的纸级纸浆可以是木浆，例如来源于软木树(如云杉、松树、冷杉、落叶松和铁杉)和/或硬木(如桉树、白杨和桦木)或其他植物来源如竹子。

在一个优选实施例中，纸级碱性纸浆选自下组，该组由以下各项组成：纸级牛皮纸硬木纸浆、纸级牛皮纸软木纸浆、纸级苏打硬木纸浆或纸级苏打软木纸浆及其任何混合物。

在一个优选实施例中，根据本发明生产的溶解级纸浆的半纤维素含量为小于10％，如小于9％、如小于8％、如小于7％、如小于6％、如小于5％、如小于4％、如小于3％、如小于2％或如小于1％。

在一个实施例中，本发明涉及一种纸浆，如通过根据本发明的方法制造的溶解级纸浆。

本发明进一步涉及根据本发明的溶解级纸浆用于生产纺织品纤维的用途。生产的溶解级纸浆可以用于制造再生纤维素，如粘胶人造丝、莱赛尔和莫代尔纤维。

本发明进一步涉及根据本发明的溶解级纸浆用于生产衍生的纤维素(纤维素衍生物)如纤维素酯和醚的用途。

在一种或多种表面活性剂的存在下进行“方法I”或“方法II”

方法I或“方法II”中的步骤i)和/或步骤ii)可以在一种或多种表面活性剂如一种或多种阴离子表面活性剂和/或一种或多种非离子表面活性剂和/或一种或多种阳离子表面活性剂的存在下进行。

在一个实施例中，表面活性剂可以包括基于聚(亚烷基二醇)的表面活性剂、乙氧基化二烷基酚、乙氧基化二烷基酚、乙氧基化醇和/或基于硅酮的表面活性剂。

基于聚(亚烷基二醇)的表面活性剂的实例是聚(乙二醇)烷基酯、聚(乙二醇)烷基醚、环氧乙烷/环氧丙烷均聚物和共聚物、或聚(环氧乙烷-共-环氧丙烷)烷基酯或醚。其他实例包括以下项的乙氧基化衍生物：伯醇如十二烷醇、仲醇、聚[环氧丙烷]、其衍生物、十三烷醇乙氧基化的磷酸酯、等。

用于实践本发明的具体目前优选的阴离子表面活性剂材料包括α-磺基月桂酸甲酯钠(其可以包括一些α-磺基月桂酸乙酯)，例如，如在商品名ALPHA-STEP^TM-ML40下可商购的；二甲苯磺酸钠，例如，如在商品名STEPANATE^TM-X下可商购的；月桂基硫酸三乙醇铵，例如，如在商品名STEPANOL^TM-WAT下可商购的；月桂基磺基琥珀酸二钠，例如，如在商品名STEPAN^TM-Mild SL3下可商购的；还可以利用不同阴离子表面活性剂的另外的共混物，例如上述ALPHA-STEP^TM和STEPANATE^TM材料的50％-50％或25％-75％共混物，或上述ALPHA-STEP^TM和STEPANOL^TM材料的20％-80％共混物(所有上述可商购的材料可以从斯泰潘公司(Stepan Company)，诺思菲尔德(Northfield)，Ill.)获得。

用于实践本发明的具体目前优选的非离子表面活性剂材料包括椰油二乙醇酰胺，如在商品名NINOL^TM-11CM下可商购的；烷基聚氧化亚烷基二醇醚，如从斯泰潘公司在商品名TOXIMUL^TM-8320下可商购的相对高分子量的丁基环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物。另外的烷基聚氧化亚烷基二醇醚可以选自，例如，如美国专利号3,078,315中所披露的。还可以利用不同非离子表面活性剂的共混物，例如上述NINOL^TM和TOXIMUL^TM材料的50％-50％或25％-75％的共混物。

用于实践本发明的具体目前优选的阴离子/非离子表面活性剂共混物包括上述材料的不同混合物，例如上述ALPHA-STEP^TM和NINOL^TM材料的50％-50％共混物，或上述STEPANATE^TM和TOXIMUL^TM材料的25％-75％共混物。

优选地，在实践本发明中利用的不同阴离子、非离子和阴离子/非离子表面活性剂共混物具有按重量计高达约100％的固体的或活性物的含量，并且优选地具有约10％至约80％范围内的活性物含量。当然，还可以利用其他共混物或其他固体(活性物)的含量，并且这些阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂及其混合物还可以与已知的制浆化学品如例如蒽醌及其衍生物和/或其他典型的造纸化学品如苛性碱、消泡剂等一起利用。

优选实施例

在下文的一组项目中描述了本发明的优选实施例。

1.一种用于将半纤维素从纸级碱性纸浆中去除的方法，该方法包括以下步骤

i)用一种或多种半纤维素酶处理纸级碱性纸浆；

ii)使用碱源在从70℃至160℃的温度下和在从0.01M至1M氢氧根离子的碱性条件下对纸级碱性纸浆进行热苛性萃取；

iii)如果纸浆的ISO亮度低于90％，则任选地将在步骤i)和/或ii)中获得的纸浆在一个或多个漂白步骤中漂白(例如使用一个或多个D阶段)；

并且由此从纸级碱性纸浆中去除至少20％的半纤维素。

2.一种用于将半纤维素从纸级碱性纸浆中去除的方法，该方法包括以下步骤

i)用一种或多种半纤维素酶处理纸级碱性纸浆(X阶段)；

ii)使用碱源在从70℃至160℃的温度和从0.01M至1M氢氧根离子的碱性条件下对纸级碱性纸浆进行热苛性萃取(HCE阶段)；

iii)如果纸浆的ISO亮度低于90％，则任选地将在步骤i)和/或ii)中获得的纸浆在一个或多个漂白步骤中漂白(D阶段)；

iv)如果在步骤i)和/或ii)中获得的纸浆包含超过10％的半纤维素，则任选地重复步骤i)和/或ii)(一次或多次)；

并且由此产生的溶解纸浆包含小于10％半纤维素。

3.根据项目1或2所述的方法，其中在步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶包括一种或多种木聚糖酶或由其组成。

4.根据项目1-3中任一项所述的方法，其中在步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶包括一种或多种甘露聚糖酶或由其组成。

5.根据项目1至4中任一项所述的方法，其中该纸级碱性纸浆是软木纸浆或软木和硬木纸浆的混合物，并且其中该一种或多种半纤维素酶包括以下项或由以下项组成：一种或多种木聚糖酶和一种或多种甘露聚糖酶。

6.根据项目1至5中任一项所述的方法，其中该方法包括选自下组的阶段的顺序，该组由以下各项组成：X-HCE、XD-HCE、XD-HCE-X-HCE-D、XD-HCE-X-D-HCE-D、XZ-HCE、XD-HCE-X-HCE-Z、XZ-HCE-X-HCE-D、X-Paa-HCE、XD-HCE-X-HCE-Paa和X-Paa-HCE-X-HCE-D。

7.根据项目3或5所述的方法，其中在步骤i)中使用的一种或多种木聚糖酶可以选自下组，该组由以下各项组成：SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:5。

8.根据项目3或5所述的方法，其中步骤i)中使用的一种或多种木聚糖酶与选自下组的一种或多种木聚糖酶具有至少60％[如至少65％、如至少70％、如至少75％、如至少80％、如至少85％、如至少90％、如至少95％、如至少99％]的序列一致性，该组由以下各项组成：SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:5。

9.根据项目4或5所述的方法，其中在步骤i)中使用的一种或多种甘露聚糖酶可以选自下组，该组由以下各项组成：SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:6和SEQ ID NO:7。

10.根据项目4或5所述的方法，其中步骤i)中使用的一种或多种甘露聚糖酶与选自下组的一种或多种甘露聚糖酶具有至少60％[如至少65％、如至少70％、如至少75％、如至少80％、如至少85％、如至少90％、如至少95％、如至少99％]的序列一致性，该组由以下各项组成：SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:6和SEQ ID NO:7。

11.根据项目1-10中任一项所述的方法，其中在步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶包括一种或多种木聚糖酶和一种或多种甘露聚糖酶。

12.根据项目1-11中任一项所述的方法，其中在步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶的浓度为从0.05mg/kg烘干纸浆至100mg/kg烘干纸浆。

13.根据项目1-12中任一项所述的方法，其中步骤ii)中使用的碱源由以下项组成或包括以下项：NaOH。

14.根据项目1-13中任一项所述的方法，其中在步骤ii)中使用的碱源由以下项组成或包括以下项：选自下组的一种或多种碱源，该组由以下各项组成：NaOH、Ca(OH)2、NH₄OH和Mg(OH)₂。

15.根据项目1-14中任一项所述的方法，其中在步骤ii)中的热苛性萃取是使用NaOH浓度为小于0.75M，如小于0.5M、如小于0.25M或如小于0.1M进行的。

16.根据项目1-15中任一项所述的方法，其中在步骤ii)中的热苛性萃取是在80℃与130℃之间的温度下进行的。

17.根据项目16所述的方法，其中在步骤ii)中的热苛性萃取是在90℃与110℃之间的温度下进行的。

18.根据项目1-17中任一项所述的方法，其中该纸级碱性牛皮纸浆选自下组，该组由以下各项组成：碱性硬木纸浆、碱性软木纸浆、牛皮纸浆、硬木牛皮纸浆、软木牛皮纸浆、苏打纸浆、硬木苏打纸浆和软木苏打纸浆、或其任何混合物。

19.根据项目1至-18中任一项所述的方法，其中产生的溶解纸浆的半纤维素含量小于10％，如小于9％、如小于8％、如小于7％、如小于6％、如小于5％、如小于4％、如小于3％、如小于2％、或如小于1％。

20.根据项目1-19中任一项所述的方法，其中步骤i)在步骤ii)之前进行。

21.根据项目1-20中任一项所述的方法，其中该方法导致从纸级碱性纸浆中去除至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％或至少50％的半纤维素。

22.根据项目1-21中任一项所述的方法，其中该方法进一步包括在从10℃至50℃(如20℃至40℃)的温度下以及在从1.0M至3M氢氧根离子的碱性条件下用碱源对纸级碱性纸浆或溶解纸浆进行冷苛性萃取。

23.根据项目22所述的方法，其中该冷苛性萃取在半纤维素酶处理之后和在热苛性萃取之后进行。

24.根据项目1-23中任一项所述的方法，其中在步骤i)与ii)之间进行D阶段。

25.根据项目1-24中任一项所述的方法，该方法进一步包括酸阶段(例如使用以下条件：80℃-120℃，pH 2-4.5，从5分钟至180分钟，优选使用H₂SO₄)。

26.通过根据项目1-25中任一项所述的方法制造的溶解级纸浆。

27.由根据项目26的溶解纸浆制成的纺织品纤维。

28.根据项目26的溶解级纸浆用于生产纺织品纤维的用途。

29.根据项目26的溶解级纸浆用于生产衍生的纤维素的用途。

实例

实例1

木聚糖酶处理在从漂白的北方混合硬木牛皮纸级纸浆中去除木聚糖中的作用

将漂白的北方混合硬木牛皮纸纸浆以片状形式(干浆材商品纸级纸浆)浸泡在水中并在纸浆粉碎机(10000rpm)中分解，并且然后在用于实验之前过滤。然后使用20mg酶蛋白(EP)/kg odp(烘干纸浆；基于干物质)在10％稠度下在75℃和pH 4.5(乙酸盐缓冲液)下用木聚糖酶(SEQ ID NO:5；表示为X-阶段)将纸浆处理4h。在浸入控温水浴的密封聚乙烯塑料袋中孵育纸浆悬浮液。孵育后，过滤纸浆并收集滤液。然后将纸浆用2L温自来水和1L去离子水的三个连续步骤进行洗涤并过滤。除了使用木聚糖酶之外，在完全相同的条件下平行地进行对照实验。

然后将一部分经洗涤的纸浆在40℃下烘干，并使用与切割-研磨头和用于粒度过滤的2mm筛网偶联的MF 10基本型精细研磨机驱动(IKA)进行研磨。

根据发现于NREL实验室分析程序“生物质中的结构性碳水化合物和木质素的确定(Determination of Structural Carbohydrates and Lignin in Biomass)”(NREL/TP-510-42618)中的相应描述，将经研磨的纸浆在硫酸水解后用于评估其单糖组成。通过具有脉冲安培检测的高效阴离子交换层析(HPAEC-PAD)使用CarboPac 1柱以及作为洗脱液的0.5M NaOH(用于柱的再生)和50mM NaOH(4％持续30min)分析纸浆水解产物。针对在0.002-0.02g/L之间的阿拉伯糖(Ara)、半乳糖(Gal)、葡萄糖(Glc)和甘露糖(Man)的5点标准曲线，在适合的稀释后量化单糖。

关于表1和剩余部分中的单糖组成所呈现的结果是对应于北方混合漂白硬木纸浆中所含的主要单糖的相对百分比(w/w；聚合糖浓度)。观察到在木聚糖酶处理后漂白的混合硬木牛皮纸浆中的木糖含量适度降低。

表1

实例2

与热苛性萃取组合的木聚糖酶处理在从混合硬木牛皮纸级纸浆中去除木聚糖的 作用

将实例1(对照和木聚糖酶处理)中生产的相同纸浆进一步提交至在10％稠度、95℃持续2h并使用不同的NaOH剂量的热碱萃取(HCE)阶段。NaOH剂量在干物质含量(％odp-烘干纸浆)方面和在以10％稠度的纸浆悬浮液的液相中的NaOH浓度方面呈现。处理后，收集滤液，并且将纸浆用热自来水彻底洗涤。然后如实例1中所述，将纸浆在烘箱中在40℃下干燥。

首先基于如表2中所示的纸浆滤液的COD(化学需氧量)评价碱性萃取性能。COD确定是使用来自默克公司的COD池测试(COD Cell Test)进行的。将具有稀释滤液的反应池(reaction cell)置于148℃的热反应器中2h，并且然后允许在反应后60min内在光度计NOVA 60中测量之前冷却。

在表2中，观察到关于木聚糖酶和HCE处理的组合对产生的COD量的明显协同作用。在HCE处理的纸浆的单糖组成方面，使用4％odp NaOH(0.111M或4.44g/L)在表3中进一步证实了这一点，其中在木聚糖酶处理(X阶段)与热苛性萃取(HCE阶段)之间的明显协同作用是可见的：当与几乎不影响其木聚糖含量的对照处理相比时，用4％odp NaOH的X-HCE处理允许大量的木聚糖去除降至13.4％(约39％去除)。如果重复该处理，可以预期木聚糖的量进一步减少，如在实例6和7针对氧去木质化的硬木纸浆和未漂白的软木纸浆的情况中所示，其中包括X和HCE处理的更长顺序导致纸浆中少于10％的残留半纤维素。

表2

表3

实例3

木聚糖酶处理与HCE组合在从二氧化氯去木质化的北方混合硬木牛皮纸级纸浆 (用O-D₀阶段部分漂白)去除木聚糖中的作用：O-D₀-X-HCE顺序

将先前氧和二氧化氯去木质化的北方混合硬木牛皮纸浆(O-D₀-纸浆；纸级制浆和漂白工艺)在与实例1相同的条件下用木聚糖酶(SEQ ID NO:5)进行处理。如实例2所述，用HCE进一步处理对照和木聚糖酶处理的纸浆，但使用6％odp NaOH(0.167M或6.67g/L)和12％odp NaOH(0.333M或13.3g/L)和更高的温度。

在其中使用比95℃更高的温度的情况下，在钢制烧杯中进行HCE处理，分别针对在105℃和115℃下的实验在室温下将这些钢制烧杯用N₂加压至1.5和2.0巴。将这些烧杯放置于Labomat BFA-24(沃尔纳马西斯公司(Werner Mathis AG)，瑞士)内部，它是允许控制烧杯中的反应系统的温度、机械搅拌和处理时间的仪器。由Univision S软件(Univision S“BFA”程序指令，版本2.0，07/2006版，沃尔纳马西斯公司(Werner Mathis AG)，瑞士)控制该仪器。用来自红外辐射单元的热传递增加烧杯温度。通过用冷却水供应来冷却热交换器中的空气，使烧杯冷却。

表4中呈现的结果示出，将木聚糖从该纸浆中去除直至约10.1％(约43％去除)的极限。由于这种原始纸浆仅用O-D₀阶段部分漂白，因此需要与X和HCE纯化组合的更多漂白阶段(例如D、P、Paa、Z或Y)，从而允许达到低于10％的半纤维素水平，如在实例6和7中所述。

表4

实例4

木聚糖酶处理与HCE组合在从氧去木质化的桉树牛皮纸级纸浆(用O阶段部分漂 白)去除木聚糖中的作用：O-X-HCE顺序

将氧去木质作用后的硬木桉树牛皮纸浆提交至与前述实施例中所述的相同的X-HCE处理。在这种情况下，如表5所示，有可能达到木聚糖含量降至8.5％(约39％去除)。

表5

实例5

与热碱萃取阶段和二氧化氯阶段组合的木质素酶处理在氧去木质化的桉树牛皮 纸级纸浆(用O阶段部分漂白)的漂白和纯化中的作用：O-X-D₀-HCE顺序

将氧去木质作用后的桉树牛皮纸浆按照以下顺序提交至一系列处理：X-D₀-HCE。X阶段条件与实例1中所述的相同。使用1.10％odp ClO₂、80℃、初始pH为2,5(用硫酸调节)，在塑料袋中以10％稠度进行二氧化氯处理(D₀阶段)持续90min。如前在95℃下并且使用分别由HCE6和HCE12指定的6％和12％odp NaOH进行HCE阶段。

表6中呈现的结果示出，有可能在O-X-D₀-HCE顺序之后达到留在纸浆中的9.5％的木聚糖，证实了通过在用于纸浆纯化(去除半纤维素)的X与HCE处理之间中具有漂白阶段，以更灵活的方式应用X和HCE的组合的可能性。如实例6和7所述，通过重复处理，例如使用X-HCE并且可能包括漂白阶段，可以进一步改进此结果。

表6

实例6

在氧去木质化桉树牛皮纸级纸浆(用O阶段部分漂白)的纸浆漂白工艺之前和之内 的木聚糖酶处理对漂白和纯化(木聚糖去除)的影响：O-X-D₀-HCE-X-HCE-D₁顺序

将与实例5相同的桉树牛皮纸浆以10％稠度用以下阶段顺序进行处理：X-D₀-HCE-X-HCE-D₁。如实例5中那样进行X和D₀阶段，但在X阶段中使用两种剂量的酶蛋白(EP)：10和20mg EP/kg odp。将热苛性萃取阶段在两种不同的温度、两种不同剂量的NaOH以及添加或不添加过氧化氢的情况下运行。如前在实例2中，将HCE2和HCE6阶段在95℃下进行2h，并且分别使用2％和6％odp NaOH。此外，在分别共添加或不共添加过氧化氢(0.5％H₂O₂odp)，HCE1p和HCE1的情况下，使用1％odp NaOH，将HCE阶段在85℃下运行2h。在最后的二氧化氯处理(D₁阶段)中，使用0.4％odp ClO₂，pH 4.5-5.0(用硫酸调节)，80℃持续2h。如在先前实例中所述，在每个阶段之后，彻底洗涤纸浆。

根据用于测量“ISO亮度”(蓝色漫反射系数；ISO 2470-1)的ISO 3688并且使用来自Technidyne公司的Color Touch PC分光光度计制备纸浆手抄纸。

在表7中，可以看出，通过使用包括在更高温度和更高剂量的NaOH(HCE2和HCE6)的HCE阶段的阶段的顺序从纸浆中去除高达约53％的木聚糖，由此在完全漂白的纸浆中达到8.0％木聚糖的水平。在漂白纸浆的最终亮度方面，所有木聚糖酶处理的纸浆比没有酶添加的对照展示出远远更高的亮度。当在HCE阶段不添加过氧化氢时，木聚糖酶处理的纸浆和对照之间的差异非常高(高达4.5个ISO亮度单位)，然而具有木聚糖酶添加达到≥91％的ISO亮度的数值。

表7

实例7

与热碱萃取阶段和二氧化氯阶段组合的木质素酶和甘露聚糖酶(X+M)处理在未漂 白的软木牛皮纸级纸浆的的漂白和纯化中的作用：(X+M)-D₀-HCE-(X+M)-D₁-HCE-D₂顺序

将未漂白的软木牛皮纸浆以10％稠度的用以下阶段顺序进行处理：(X+M)-D₀-HCE-(X+M)-D₁-HCE-D₂。该酶阶段以10％稠度在75℃和pH 4.5(乙酸盐缓冲液)下单独抑或组合(X+M)地使用木聚糖酶(SEQ ID NO:5；表示为X)和甘露聚糖酶(SEQ ID NO:6；表示为M)持续4h，并且针对每种酶使用10或20mg的每种酶蛋白(EP)/kg odp(烘干纸浆；基于干物质)。对于D₀阶段，使用1.50％odp ClO₂、80℃、2.8的初始pH(用硫酸调节)持续1h。D₁阶段使用1.50％odp ClO₂、80℃、4.0的初始pH(用硫酸调节)持续3h，然而D₂阶段具有0.4％odp ClO₂、70℃、4.0的初始pH(用硫酸调节)持续3H。如前在95℃下并且使用分别由HCE2和HCE6指定的2％和6％odp NaOH进行HCE阶段。

当使用包括具有与HCE6组合的木聚糖酶和甘露聚糖酶的酶阶段的顺序时，最终漂白的纸浆中的半纤维素的量达到7.6％的水平，这代表从原始纸浆中去除52％的半纤维素(木聚糖和甘露聚糖)。当与其单独的性能相比时，在木聚糖和甘露聚糖去除的程度以及漂白纸浆的最终ISO亮度方面，当木聚糖酶和甘露聚糖酶组合时可以看到累加效应。这表明对于软木纸浆来说，重要的是在酶阶段(X+M)中具有木聚糖酶和甘露聚糖酶两者，以便在显着程度上去除半纤维素并将原始纸纸浆升级为溶解纸浆。这在表6中可见，其中通过包括(X+M)和HCE纯化阶段的此类方法达到少于10％的半纤维素。事实上，对于此类纸浆，与具有HCE2阶段的顺序相比，具有HCE6阶段的顺序对于半纤维素去除的程度更有效。

表8

实例8

与基于酶的升级工艺组合的酸阶段(A)应用于氧去木质化的北方混合硬木牛皮纸 级纸浆的作用

将氧去木质化的北方混合硬木牛皮纸浆用一系列如下阶段进行处理，这些阶段包括酶(X-木聚糖酶；SEQ ID NO:5；M-甘露聚糖酶；SEQ ID NO:6)、热苛性萃取(在6％odpNaOH下的HCE)和二氧化氯漂白(D)，如实例

6中进行的：O-(X+M)-D₀-HCE6-(X+M)-HCE6-D₁。此外，研究了第一酶阶段(X+M)后酸处理(A阶段)的作用。使用硫酸，在2.0的初始pH下以10％稠度进行此酸阶段。将此A阶段在95℃下进行180min或在115℃下进行90min。当在95℃时，将纸浆悬浮液放入浸在控温水浴中的聚乙烯袋内；对于在115℃下的实验，将纸浆在用N₂加压至2巴的钢制烧杯内处理，并且然后引入Labomat BFA-34(维尔纳·马西斯公司(Werner Mathis AG)，瑞士)烘箱中。处理后，将纸浆过滤并如前所述进行洗涤。

在表9中可以看出，在不含A阶段的情况下，基于酶的顺序允许在最终O-(X+M)-D₀-HCE6-(X+M)-HCE6-D₁处理的纸浆中达到12％的半纤维素的水平，这对应于从原始氧去木质化的硬木牛皮纸浆中去除的约46％的半纤维素。当在顺序开始时包括酸处理(预漂白)时，在115℃下用更高侵蚀性的A阶段获得高达53％去除的增加的半纤维素的去除。

表9

实例9

与基于酶的升级工艺组合的后冷苛性萃取(CCE)应用于氧去木质化的北方混合硬 木牛皮纸级纸浆和软木牛皮纸浆的作用。

在实例8中，将用O-(X+M)-D₀-HCE6-(X+M)-HCE6-D₁处理的硬木纸浆进一步用冷苛性萃取(CCE)阶段以不同NaOH浓度在从约22至89g NaOH/L范围内的纸浆悬浮液的液相中进行处理。以10％稠度使用浸入35℃的水浴中的聚乙烯袋内的纸浆进行CCE阶段持续30min。然后将纸浆过滤并用水彻底洗涤，并且然后以5％稠度使用硫酸进行酸化，直至pH在室温下低于5持续20min。最终将其过滤并保存用于进一步分析。

此外，将实例7中在两个(X+M)阶段使用20MG EP/KG ODP的每种酶的(X+M)-D₀-HCE6-(X+M)-D₁-HCE6-D₂处理的软木纸浆遵循与用于硬木纸浆所述的相同程序用CCE阶段进一步处理。

在表10中可以看出，对于两种类型的纸浆，酶处理的纸浆总是在CCE阶段之后达到更低量的半纤维素。考虑到例如最终纸浆中4％残留半纤维素的目标，则基于酶的顺序允许所需NaOH的量的显著降低。以80％odp NaOH使用CCE阶段，有可能对于两种纸浆，达到低于5％的半纤维素的残留含量，这可以被视为足以有资格成为标准粘胶级溶解纸浆。

表10

序列表

<110> 诺维信公司（Novozymes A/S）

<120> 酶工艺与热苛性萃取组合用于从纸级纸浆中去除半纤维素

<130> 13047-WO-PCT

<150> EP14193410.9

<151> 2014-11-17

<150> EP15166103.0

<151> 2015-05-01

<160> 7

<170> PatentIn版本3.5

<210> 1

<211> 541

<212> PRT

<213> Ascobolus stictoideus

<400> 1

Gln Thr Tyr Thr Leu Glu Ala Glu Ala Gly Thr Leu Thr Gly Val Thr

1 5 10 15

Val Met Asn Glu Ile Ala Gly Phe Ser Gly Thr Gly Tyr Val Gly Gly

20 25 30

Trp Asp Glu Asp Ala Asp Thr Val Ser Leu Thr Phe Thr Ser Asp Ala

35 40 45

Thr Lys Leu Tyr Asp Val Lys Ile Arg Tyr Ser Gly Pro Tyr Gly Ser

50 55 60

Lys Tyr Thr Arg Ile Ser Tyr Asn Gly Ala Thr Gly Gly Asp Ile Ser

65 70 75 80

Leu Pro Glu Thr Thr Glu Trp Ala Thr Val Asn Ala Gly Gln Ala Leu

85 90 95

Leu Asn Ala Gly Ser Asn Thr Ile Lys Leu His Asn Asn Trp Gly Trp

100 105 110

Tyr Leu Ile Asp Ala Val Ile Leu Thr Pro Ser Val Pro Arg Pro Pro

115 120 125

His Gln Val Thr Asp Ala Leu Val Asn Thr Asn Ser Asn Ala Val Thr

130 135 140

Lys Gln Leu Met Lys Phe Leu Val Ser Lys Tyr His Lys Ala Tyr Ile

145 150 155 160

Thr Gly Gln Gln Glu Leu His Ala His Gln Trp Val Glu Lys Asn Val

165 170 175

Gly Lys Ser Pro Ala Ile Leu Gly Leu Asp Phe Met Asp Tyr Ser Pro

180 185 190

Ser Arg Val Glu Phe Gly Thr Thr Ser Gln Ala Val Glu Gln Ala Ile

195 200 205

Asp Phe Asp Lys Arg Gly Gly Ile Val Thr Phe Ala Trp His Trp Asn

210 215 220

Ala Pro Ser Gly Leu Ile Asn Thr Pro Gly Ser Glu Trp Trp Arg Gly

225 230 235 240

Phe Tyr Thr Glu His Thr Thr Phe Asp Val Ala Ala Ala Leu Gln Asn

245 250 255

Thr Thr Asn Ala Asn Tyr Asn Leu Leu Ile Arg Asp Ile Asp Ala Ile

260 265 270

Ala Val Gln Leu Lys Arg Leu Gln Thr Ala Gly Val Pro Val Leu Trp

275 280 285

Arg Pro Leu His Glu Ala Glu Gly Gly Trp Phe Trp Trp Gly Ala Lys

290 295 300

Gly Pro Glu Pro Ala Lys Lys Leu Tyr Lys Ile Leu Tyr Asp Arg Leu

305 310 315 320

Thr Asn Tyr His Lys Leu Asn Asn Leu Ile Trp Val Trp Asn Ser Val

325 330 335

Ala Lys Asp Trp Tyr Pro Gly Asp Glu Ile Val Asp Val Leu Ser Phe

340 345 350

Asp Ser Tyr Pro Ala Gln Pro Gly Asp His Gly Pro Val Ser Ala Gln

355 360 365

Tyr Asn Ala Leu Val Glu Leu Gly Lys Asp Lys Lys Leu Ile Ala Ala

370 375 380

Thr Glu Val Gly Thr Ile Pro Asp Pro Asp Leu Met Gln Leu Tyr Glu

385 390 395 400

Ser Tyr Trp Ser Phe Phe Val Thr Trp Glu Gly Glu Phe Ile Glu Asn

405 410 415

Gly Val His Asn Ser Leu Glu Phe Leu Lys Lys Leu Tyr Asn Asn Ser

420 425 430

Phe Val Leu Asn Leu Asp Thr Ile Gln Gly Trp Lys Asn Gly Ala Gly

435 440 445

Ser Ser Thr Thr Thr Val Lys Ser Thr Thr Thr Thr Pro Thr Thr Thr

450 455 460

Ile Lys Ser Thr Thr Thr Thr Pro Val Thr Thr Pro Thr Thr Val Lys

465 470 475 480

Thr Thr Thr Thr Pro Thr Thr Thr Ala Thr Thr Val Lys Ser Thr Thr

485 490 495

Thr Thr Ala Gly Pro Thr Pro Thr Ala Val Ala Gly Arg Trp Gln Gln

500 505 510

Cys Gly Gly Ile Gly Phe Thr Gly Pro Thr Thr Cys Glu Ala Gly Thr

515 520 525

Thr Cys Asn Val Leu Asn Pro Tyr Tyr Ser Gln Cys Leu

530 535 540

<210> 2

<211> 526

<212> PRT

<213> 绿毛壳（Chaetomium virescens）

<400> 2

Pro Arg Asp Pro Gly Ala Thr Ala Arg Thr Phe Glu Ala Glu Asp Ala

1 5 10 15

Thr Leu Ala Gly Thr Asn Val Asp Thr Ala Leu Ser Gly Phe Thr Gly

20 25 30

Thr Gly Tyr Val Thr Gly Phe Asp Gln Ala Ala Asp Lys Val Thr Phe

35 40 45

Thr Val Asp Ser Ala Ser Thr Glu Leu Tyr Asp Leu Ser Ile Arg Val

50 55 60

Ala Ala Ile Tyr Gly Asp Lys Arg Thr Ser Val Val Leu Asn Gly Gly

65 70 75 80

Ala Ser Ser Glu Val Tyr Phe Pro Ala Gly Glu Thr Trp Thr Asn Val

85 90 95

Ala Ala Gly Gln Leu Leu Leu Asn Gln Gly Ser Asn Thr Ile Asp Ile

100 105 110

Val Ser Asn Trp Gly Trp Tyr Leu Ile Asp Ser Ile Thr Leu Thr Pro

115 120 125

Ser Thr Pro Arg Pro Ala His Gln Ile Asn Glu Ala Pro Val Asn Ala

130 135 140

Ala Ala Asp Lys Asn Ala Lys Ala Leu Tyr Ser Tyr Leu Arg Ser Ile

145 150 155 160

Tyr Gly Lys Lys Ile Leu Ser Gly Gln Gln Glu Leu Ser Leu Ser Asn

165 170 175

Trp Ile Ala Gln Gln Thr Gly Lys Thr Pro Ala Leu Val Ser Val Asp

180 185 190

Leu Met Asp Tyr Ser Pro Ser Arg Val Glu Arg Gly Thr Val Gly Thr

195 200 205

Ala Val Glu Glu Ala Ile Gln His His Asn Arg Gly Gly Ile Val Ser

210 215 220

Val Leu Trp His Trp Asn Ala Pro Thr Gly Leu Tyr Asp Thr Glu Glu

225 230 235 240

His Arg Trp Trp Ser Gly Phe Tyr Thr Ser Ala Thr Asp Phe Asp Val

245 250 255

Ala Ala Ala Leu Ser Ser Thr Thr Asn Ala Asn Tyr Thr Leu Leu Ile

260 265 270

Arg Asp Ile Asp Ala Ile Ala Val Gln Leu Lys Arg Leu Gln Ser Ala

275 280 285

Gly Val Pro Val Leu Phe Arg Pro Leu His Glu Ala Glu Gly Gly Trp

290 295 300

Phe Trp Trp Gly Ala Lys Gly Pro Glu Pro Ala Lys Lys Leu Trp Gly

305 310 315 320

Ile Leu Tyr Asp Arg Val Thr Asn His His Gln Ile Asn Asn Leu Leu

325 330 335

Trp Val Trp Asn Ser Ile Leu Pro Glu Trp Tyr Pro Gly Asp Ala Thr

340 345 350

Val Asp Ile Leu Ser Ala Asp Val Tyr Ala Gln Gly Asn Gly Pro Met

355 360 365

Ser Thr Gln Tyr Asn Gln Leu Ile Glu Leu Gly Lys Asp Lys Lys Met

370 375 380

Ile Ala Ala Ala Glu Val Gly Ala Ala Pro Leu Pro Asp Leu Leu Gln

385 390 395 400

Ala Tyr Glu Ala His Trp Leu Trp Phe Thr Val Trp Gly Asp Ser Phe

405 410 415

Ile Asn Asn Ala Asp Trp Asn Ser Leu Asp Thr Leu Lys Lys Val Tyr

420 425 430

Thr Ser Asp Tyr Val Leu Thr Leu Asp Glu Ile Gln Gly Trp Gln Gly

435 440 445

Ser Thr Pro Ser Ala Thr Thr Thr Ser Ser Thr Thr Thr Pro Ser Ala

450 455 460

Thr Thr Thr Thr Thr Thr Pro Ser Thr Thr Ala Thr Thr Ala Thr Pro

465 470 475 480

Ser Ala Thr Thr Thr Ala Ser Pro Val Thr Tyr Ala Glu His Trp Gly

485 490 495

Gln Cys Ala Gly Lys Gly Trp Thr Gly Pro Thr Thr Cys Arg Pro Pro

500 505 510

Tyr Thr Cys Lys Tyr Gln Asn Asp Trp Tyr Ser Gln Cys Leu

515 520 525

<210> 3

<211> 437

<212> PRT

<213> 里氏木霉（Trichoderma reesei）

<220>

<221> 成熟肽

<222> (20)..(437)

<400> 3

Met Met Met Leu Ser Lys Ser Leu Leu Ser Ala Ala Thr Ala Ala Ser

-15 -10 -5

Ala Leu Ala Ala Val Leu Gln Pro Val Pro Arg Ala Ser Ser Phe Val

-1 1 5 10

Thr Ile Ser Gly Thr Gln Phe Asn Ile Asp Gly Lys Val Gly Tyr Phe

15 20 25

Ala Gly Thr Asn Cys Tyr Trp Cys Ser Phe Leu Thr Asn His Ala Asp

30 35 40 45

Val Asp Ser Thr Phe Ser His Ile Ser Ser Ser Gly Leu Lys Val Val

50 55 60

Arg Val Trp Gly Phe Asn Asp Val Asn Thr Gln Pro Ser Pro Gly Gln

65 70 75

Ile Trp Phe Gln Lys Leu Ser Ala Thr Gly Ser Thr Ile Asn Thr Gly

80 85 90

Ala Asp Gly Leu Gln Thr Leu Asp Tyr Val Val Gln Ser Ala Glu Gln

95 100 105

His Asn Leu Lys Leu Ile Ile Pro Phe Val Asn Asn Trp Ser Asp Tyr

110 115 120 125

Gly Gly Ile Asn Ala Tyr Val Asn Ala Phe Gly Gly Asn Ala Thr Thr

130 135 140

Trp Tyr Thr Asn Thr Ala Ala Gln Thr Gln Tyr Arg Lys Tyr Val Gln

145 150 155

Ala Val Val Ser Arg Tyr Ala Asn Ser Thr Ala Ile Phe Ala Trp Glu

160 165 170

Leu Gly Asn Glu Pro Arg Cys Asn Gly Cys Ser Thr Asp Val Ile Val

175 180 185

Gln Trp Ala Thr Ser Val Ser Gln Tyr Val Lys Ser Leu Asp Ser Asn

190 195 200 205

His Leu Val Thr Leu Gly Asp Glu Gly Leu Gly Leu Ser Thr Gly Asp

210 215 220

Gly Ala Tyr Pro Tyr Thr Tyr Gly Glu Gly Thr Asp Phe Ala Lys Asn

225 230 235

Val Gln Ile Lys Ser Leu Asp Phe Gly Thr Phe His Leu Tyr Pro Asp

240 245 250

Ser Trp Gly Thr Asn Tyr Thr Trp Gly Asn Gly Trp Ile Gln Thr His

255 260 265

Ala Ala Ala Cys Leu Ala Ala Gly Lys Pro Cys Val Phe Glu Glu Tyr

270 275 280 285

Gly Ala Gln Gln Asn Pro Cys Thr Asn Glu Ala Pro Trp Gln Thr Thr

290 295 300

Ser Leu Thr Thr Arg Gly Met Gly Gly Asp Met Phe Trp Gln Trp Gly

305 310 315

Asp Thr Phe Ala Asn Gly Ala Gln Ser Asn Ser Asp Pro Tyr Thr Val

320 325 330

Trp Tyr Asn Ser Ser Asn Trp Gln Cys Leu Val Lys Asn His Val Asp

335 340 345

Ala Ile Asn Gly Gly Thr Thr Thr Pro Pro Pro Val Ser Ser Thr Thr

350 355 360 365

Thr Thr Ser Ser Arg Thr Ser Ser Thr Pro Pro Pro Pro Gly Gly Ser

370 375 380

Cys Ser Pro Leu Tyr Gly Gln Cys Gly Gly Ser Gly Tyr Thr Gly Pro

385 390 395

Thr Cys Cys Ala Gln Gly Thr Cys Ile Tyr Ser Asn Tyr Trp Tyr Ser

400 405 410

Gln Cys Leu Asn Thr

415

<210> 4

<211> 221

<212> PRT

<213> 黏琼脂芽孢杆菌

<400> 4

Gln Ile Val Thr Asp Asn Ser Ile Gly Asn His Asp Gly Tyr Asp Tyr

1 5 10 15

Glu Phe Trp Lys Asp Ser Gly Gly Ser Gly Thr Met Ile Leu Asn His

20 25 30

Gly Gly Thr Phe Ser Ala Gln Trp Asn Asn Val Asn Asn Ile Leu Phe

35 40 45

Arg Lys Gly Lys Lys Phe Asn Glu Thr Gln Thr His Gln Gln Val Gly

50 55 60

Asn Met Ser Ile Asn Tyr Gly Ala Asn Phe Gln Pro Asn Gly Asn Ala

65 70 75 80

Tyr Leu Cys Val Tyr Gly Trp Thr Val Asp Pro Leu Val Glu Tyr Tyr

85 90 95

Ile Val Asp Ser Trp Gly Asn Trp Arg Pro Pro Gly Ala Thr Pro Lys

100 105 110

Gly Thr Ile Thr Val Asp Gly Gly Thr Tyr Asp Ile Tyr Glu Thr Leu

115 120 125

Arg Val Asn Gln Pro Ser Ile Lys Gly Ile Ala Thr Phe Lys Gln Tyr

130 135 140

Trp Ser Val Arg Arg Ser Lys Arg Thr Ser Gly Thr Ile Ser Val Ser

145 150 155 160

Asn His Phe Arg Ala Trp Glu Asn Leu Gly Met Asn Met Gly Lys Met

165 170 175

Tyr Glu Val Ala Leu Thr Val Glu Gly Tyr Gln Ser Ser Gly Ser Ala

180 185 190

Asn Val Tyr Ser Asn Thr Leu Arg Ile Asn Gly Asn Pro Leu Ser Thr

195 200 205

Ile Ser Asn Asp Lys Ser Ile Thr Leu Asp Lys Asn Asn

210 215 220

<210> 5

<211> 203

<212> PRT

<213> 嗜热网团菌

<400> 5

Gln Thr Ser Ile Thr Leu Thr Ser Asn Ala Ser Gly Thr Phe Asp Gly

1 5 10 15

Tyr Tyr Tyr Glu Leu Trp Lys Asp Thr Gly Asn Thr Thr Met Thr Val

20 25 30

Tyr Thr Gln Gly Arg Phe Ser Cys Gln Trp Ser Asn Ile Asn Asn Ala

35 40 45

Leu Phe Arg Thr Gly Lys Lys Tyr Asn Gln Asn Trp Gln Ser Leu Gly

50 55 60

Thr Ile Arg Ile Thr Tyr Ser Ala Thr Tyr Asn Pro Asn Gly Asn Ser

65 70 75 80

Tyr Leu Cys Ile Tyr Gly Trp Ser Thr Asn Pro Leu Val Glu Phe Tyr

85 90 95

Ile Val Glu Ser Trp Gly Asn Trp Arg Pro Pro Gly Ala Thr Ser Leu

100 105 110

Gly Gln Val Thr Ile Asp Gly Gly Thr Tyr Asp Ile Tyr Arg Thr Thr

115 120 125

Arg Val Asn Gln Pro Ser Ile Val Gly Thr Ala Thr Phe Asp Gln Tyr

130 135 140

Trp Ser Val Arg Thr Ser Lys Arg Thr Ser Gly Thr Val Thr Val Thr

145 150 155 160

Asp His Phe Arg Ala Trp Ala Asn Arg Gly Leu Asn Leu Gly Thr Ile

165 170 175

Asp Gln Ile Thr Leu Cys Val Glu Gly Tyr Gln Ser Ser Gly Ser Ala

180 185 190

Asn Ile Thr Gln Asn Thr Phe Ser Gln Gly Ser

195 200

<210> 6

<211> 335

<212> PRT

<213> 解糖热解纤维素菌

<220>

<221> 信号

<222> (1)..(27)

<220>

<221> 成熟肽

<222> (28)..(335)

<400> 6

Met Lys Lys Pro Leu Gly Lys Ile Val Ala Ser Thr Ala Leu Leu Ile

-25 -20 -15

Ser Val Ala Phe Ser Ser Ser Ile Ala Ser Ala Ala Thr Ser Asn Asp

-10 -5 -1 1 5

Gly Val Val Lys Ile Asp Thr Ser Thr Leu Ile Gly Thr Asn His Ala

10 15 20

His Cys Trp Tyr Arg Asp Arg Leu Asp Thr Ala Leu Arg Gly Ile Arg

25 30 35

Ser Trp Gly Met Asn Ser Val Arg Val Val Leu Ser Asn Gly Tyr Arg

40 45 50

Trp Thr Lys Ile Pro Ala Ser Glu Val Ala Asn Ile Ile Ser Leu Ser

55 60 65

Arg Ser Leu Gly Phe Lys Ala Ile Ile Leu Glu Val His Asp Thr Thr

70 75 80 85

Gly Tyr Gly Glu Asp Gly Ala Ala Cys Ser Leu Ala Gln Ala Val Glu

90 95 100

Tyr Trp Lys Glu Ile Lys Ser Val Leu Asp Gly Asn Glu Asp Phe Val

105 110 115

Ile Ile Asn Ile Gly Asn Glu Pro Tyr Gly Asn Asn Asn Tyr Gln Asn

120 125 130

Trp Val Asn Asp Thr Lys Asn Ala Ile Lys Ala Leu Arg Asp Ala Gly

135 140 145

Phe Lys His Thr Ile Met Val Asp Ala Pro Asn Trp Gly Gln Asp Trp

150 155 160 165

Ser Asn Thr Met Arg Asp Asn Ala Gln Ser Ile Met Glu Ala Asp Pro

170 175 180

Leu Arg Asn Leu Val Phe Ser Ile His Met Tyr Gly Val Tyr Asn Thr

185 190 195

Ala Ser Lys Val Glu Glu Tyr Ile Lys Ser Phe Val Asp Lys Gly Leu

200 205 210

Pro Leu Val Ile Gly Glu Phe Gly His Gln His Thr Asp Gly Asp Pro

215 220 225

Asp Glu Glu Ala Ile Val Arg Tyr Ala Lys Gln Tyr Lys Ile Gly Leu

230 235 240 245

Phe Ser Trp Ser Trp Cys Gly Asn Ser Ser Tyr Val Gly Tyr Leu Asp

250 255 260

Met Val Asn Asn Trp Asp Pro Asn Asn Pro Thr Pro Trp Gly Gln Trp

265 270 275

Tyr Lys Thr Asn Ala Ile Gly Thr Ser Ser Thr Pro Thr Pro Thr Ser

280 285 290

Thr Val Thr Pro Thr Pro Pro Pro Arg Gln His Gln His Arg Gln

295 300 305

<210> 7

<211> 379

<212> PRT

<213> Talaromyces leycettanus

<220>

<221> 信号肽（信号）

<222> (1)..(16)

<220>

<221> 成熟肽

<222> (17)..(379)

<400> 7

Met Lys Leu Ser Asn Ala Leu Leu Thr Leu Ala Ser Leu Ala Leu Ala

-15 -10 -5 -1

Asn Val Ser Thr Ala Leu Pro Lys Ala Ser Pro Ala Pro Ser Thr Ser

1 5 10 15

Ser Ser Ala Ala Ser Thr Ser Ile Pro Ser Lys Asn Gly Leu Lys Phe

20 25 30

Thr Ile Asp Gly Lys Thr Ala Tyr Tyr Ala Gly Thr Asn Thr Tyr Trp

35 40 45

Leu Pro Phe Leu Thr Asn Asn Ala Asp Val Asp Leu Val Met Ser His

50 55 60

Leu Gln Gln Ser Gly Leu Lys Ile Leu Arg Val Trp Gly Phe Asn Asp

65 70 75 80

Val Asn Thr Gln Pro Gly Ser Gly Thr Val Trp Phe Gln Leu Leu Gln

85 90 95

Asn Gly Gln Ala Thr Ile Asn Thr Gly Ala Asn Gly Leu Gln Arg Leu

100 105 110

Asp Tyr Val Val Gln Ser Ala Glu Ala His Asp Ile Lys Leu Ile Ile

115 120 125

Asn Phe Val Asn Asn Trp Asn Asp Tyr Gly Gly Ile Asn Ala Tyr Val

130 135 140

Asn Asn Tyr Gly Gly Asn Ala Thr Thr Trp Tyr Thr Asn Ser Ala Ala

145 150 155 160

Gln Ala Ala Tyr Arg Asn Tyr Ile Lys Ala Val Ile Ser Arg Tyr Ile

165 170 175

Gly Ser Pro Ala Ile Phe Ala Trp Glu Leu Ala Asn Glu Pro Arg Cys

180 185 190

His Gly Cys Asp Thr Ser Val Ile Tyr Asn Trp Val Ser Ser Thr Ser

195 200 205

Ala Tyr Ile Lys Ser Leu Glu Pro Asn Arg Met Val Cys Ile Gly Asp

210 215 220

Glu Gly Met Gly Leu Thr Thr Gly Ser Asp Gly Ser Tyr Pro Phe Gln

225 230 235 240

Tyr Thr Glu Gly Thr Asp Phe Glu Lys Asn Leu Ala Ile Pro Thr Ile

245 250 255

Asp Phe Gly Thr Leu His Leu Tyr Pro Ser Ser Trp Gly Glu Gln Asp

260 265 270

Ser Trp Gly Ser Thr Trp Ile Ser Ala His Gly Gln Ala Cys Val Asn

275 280 285

Ala Gly Lys Pro Cys Leu Leu Glu Glu Tyr Gly Ser Thr Asn His Cys

290 295 300

Ser Ser Glu Ala Pro Trp Gln Ser Thr Ala Leu Ser Thr Asn Gly Ile

305 310 315 320

Ala Ala Asp Ser Phe Trp Gln Tyr Gly Asp Thr Leu Ser Thr Gly Gln

325 330 335

Ser Pro Asn Asp Gly Tyr Thr Ile Tyr Tyr Gly Ser Ser Asp Tyr Thr

340 345 350

Cys Leu Val Thr Asn His Ile Ser Gln Phe Gln

355 360

Claims (19)

1.一种用于将半纤维素从纸级碱性纸浆中去除的方法，该方法包括以下步骤

i)用一种或多种半纤维素酶处理纸级碱性纸浆(X阶段)；

ii)使用碱源在从70℃至160℃的温度和从0.01M至1M氢氧根离子的碱性条件下对纸级碱性纸浆进行热苛性萃取(HCE阶段)；

iii)如果纸浆的ISO亮度低于90％，则任选地将在步骤i)和/或ii)中获得的纸浆在一个或多个漂白步骤中漂白；

iv)如果在步骤i)和/或ii)中获得的纸浆包含超过10％的半纤维素，则任选地重复步骤i)和/或ii)(一次或多次)；

并且由此产生具有小于10％半纤维素的溶解纸浆。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶包括一种或多种木聚糖酶或由其组成。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中在步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶包括一种或多种甘露聚糖酶或由其组成。

4.根据权利要求2所述的方法，其中在步骤i)中使用的一种或多种木聚糖酶可以选自下组，该组由以下各项组成：SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:5。

5.根据权利要求2所述的方法，其中在步骤i)中使用的一种或多种木聚糖酶与选自下组的一种或多种木聚糖酶具有至少60％的序列一致性，该组由以下各项组成：SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:5。

6.根据权利要求3所述的方法，其中在步骤i)中使用的一种或多种甘露聚糖酶可以选自下组，该组由以下各项组成：SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:6和SEQ ID NO:7。

7.根据权利要求3所述的方法，其中在步骤i)中使用的一种或多种甘露聚糖酶与选自下组的一种或多种甘露聚糖酶具有至少60％的序列一致性，该组由以下各项组成：SEQ IDNO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:6和SEQ ID NO:7。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中在步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶包括一种或多种木聚糖酶和一种或多种甘露聚糖酶。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中在步骤i)中使用的一种或多种半纤维素酶的浓度为从0.05mg/kg烘干纸浆至100mg/kg烘干纸浆。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中步骤ii)中使用的碱源由以下项组成或包括以下项：NaOH、Ca(OH)2、NH₄OH或Mg(OH)₂。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中该热苛性萃取步骤ii)是使用NaOH浓度为小于0.75M，如小于0.5M、如小于0.25M或如小于0.1M进行的。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中该纸级碱性牛皮纸浆选自下组，该组由以下各项组成：碱性硬木纸浆、碱性软木纸浆、牛皮纸浆、硬木牛皮纸浆、软木牛皮纸浆、苏打纸浆、硬木苏打纸浆和软木苏打纸浆、或其任何混合物。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中产生的的溶解纸浆的半纤维素含量小于10％，如小于9％、如小于8％、如小于7％、如小于6％、如小于5％、如小于4％、如小于3％、如小于2％、或如小于1％。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中该纸级碱性纸浆是软木纸浆或软木纸浆和硬木纸浆的混合物，并且其中该一种或多种半纤维素酶包括以下项或由以下项组成：一种或多种木聚糖酶和一种或多种甘露聚糖酶。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中该方法包括选自下组的阶段的顺序，该组由以下各项组成：X-HCE、XD-HCE、XD-HCE-X-HCE-D、XD-HCE-X-D-HCE-D、XZ-HCE、XD-HCE-X-HCE-Z、XZ-HCE-X-HCE-D、X-Paa-HCE、XD-HCE-X-HCE-Paa和X-Paa-HCE-X-HCE-D。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其中该方法进一步包括在从10℃至50℃(如20℃至40℃)的温度下以及在从1.0M至3M氢氧根离子的碱性条件下用碱源对纸级碱性纸浆或溶解纸浆进行冷苛性萃取。

17.根据权利要求16所述的方法，其中该冷苛性萃取在半纤维素酶处理之后和在热苛性萃取之后进行。

18.根据权利要求1-17中任一项所述的方法，其中在步骤i)与ii)之间进行D阶段。

19.根据权利要求1-18中任一项所述的方法，该方法进一步包括酸阶段。