CN117795156A - 纤维状纤维素材料的酶处理方法和系统以及硬质纤维素产品 - Google Patents

Abstract

一种纤维状纤维素材料的酶处理方法和系统以及硬质纤维素产品，其中所述方法包括：将纤维状纤维素原料(1)引入搅拌器(20)中；对纤维状纤维素原料(1)进行特定时间段的酶处理以获得经处理的纤维素材料，所述酶处理包括将酶(11、12、13、14)添加至纤维状纤维素原料中以及通过搅拌使酶在纤维状纤维素原料中均匀分布；对经处理的纤维素材料进行干燥，其中至少一部分纤维状纤维素原料源自工业废料。

Description

纤维状纤维素材料的酶处理方法和系统以及硬质纤维素产品

技术领域

本发明涉及纤维状纤维素材料的酶处理方法、涉及硬质纤维素产品、并且还涉及形成硬质纤维素产品的方法。具体地，所提出的方法可以对纤维状纤维素原料(其中至少有一部分源自工业废料)进行酶处理，而不需要添加大量的水，这样做的经济和环境效益是降低了总体用水量，从而减少了产生的污水量。

此外，本发明还能够生产硬质纤维素产品，该产品的至少一部分纤维状纤维素原料源自工业废料。工业废料通常定义为不可重复使用的废料，因此不能重复使用或回收，从而将被填埋在垃圾填埋场，对环境造成负面影响。

本发明的重点是对上述工业废料的纤维素纤维进行升级改造，以获得具有合适机械性能的硬质纤维素产品。当存在以下至少一种情况时，纤维素纤维视为不可重复使用：

-纤维的平均长度小于5mm，

-纤维的平均厚度低于0.1mm，

-纤维素废料中细小纤维的质量百分比在10％以上，其中细小纤维定义为纤维素纤维部分中能够穿过直径为76微米的孔的最小成分[SCAN.机械浆和化学浆-细小纤维含量标准CM 66:052005(SCAN.Mechanical and chemical pulps-Fines content.Standard CM66:052005)]，或

纤维素纤维与其他化合物混合，导致回收复杂。这些其他化合物包括无机电荷、合成化合物、材料杂质等。

背景技术

当废纸和废纸板中的胶水、油墨、防水树脂和其他添加剂的含量较低时，可以有效回收废纸和废纸板。这些防水树脂和添加剂的实例是烷基酮二聚体、烯基琥珀酸酐、表氯醇、三聚氰胺、脲醛、聚乙烯亚胺、苯乙烯、糊精或其他增强特定材料性能的聚合物(即聚氨酯、乙烯基、丙烯酸粘合剂改善机械性能)。然而，如果废纸和废纸板含有大量这些添加剂，在处理纤维素材料的过程中需要额外的处理步骤和/或消耗添加剂或能量，则回收成本和所获得的纤维素产品的质量会受到显著影响。

此外，废纸和废纸板的常用回收方法需要使用大量的水，这些水随后被丢弃，产生的污水必须进行处理，从而降低了回收的环境效益。

纸张和纤维素制造业也产生大量的工业废料，包括液体或初级污泥，这些废料含有根据上述特性定义的不可重复使用的纤维素材料。这被视为是一种制造商负有严重环境责任的排放物，但可以通过适当的酶处理来生产纤维状纤维素原料来减少这种排放物。

工业废料的另一个来源是纺织工业的纤维素纤维残留物流，例如，不同类型的纤维素纤维和塑料混合物的存在导致难以重新使用或回收这些残留物。

工业废料的再一个来源是建筑废料纤维素纤维，例如回收石膏板时回收的纸板。基于石膏的回收工艺，通过机械破碎动作和随后的干式双重压缩，能够将石膏与纸张分离，从而获得与天然石膏具有相同特性的成品。回收的石膏粉纯度为97.6％，几乎不含纸张。虽然石膏副产品可以重复使用，但通常将纤维素纤维烧毁而不用于形成有用的产品。通常，纤维素纤维的长度大约为1mm。

申请人已经发现，通过适当的加工，包括酶处理，源自工业废料的先前不可重复使用的纤维素纤维最终可用于生产有用的纤维素产品，这不仅具有与重新使用材料相关的环境效益(否则这些材料最终会被填埋)，同时减少了水的消耗并相应减少了浪费，而且重要的是，提供的纤维素产品的性能至少与源自其他纤维素纤维且使用替代工艺制成的产品一样好，但源自其他纤维素纤维且使用替代工艺制成的产品对环境的负面影响更大。

文献EP2569480B1描述了一种纤维素材料的酶处理方法，该纤维素材料主要是废纸和废纸板，此类废纸和纸板不被视为是工业废料，其中所述纤维素材料在碎浆机中用水稀释，得到含5％至10％纸浆的液体混合物，因此含水量为90％或95％。随后，将酶添加至液体混合物中以对纤维素材料进行酶处理，得到适于生产新纤维素产品的处理过的纤维素材料。将液体混合物引入成型器中，在成型器中过滤，并将由此得到的固体部分压缩或成型并干燥，从而生产出硬质纤维素材料产品。

过滤和干燥过程耗时耗力并产生大量的污水，这些污水含有酶和其它有价值的成分，需要高昂成本处理污水以减少其对环境的影响，并允许在该过程中重复使用。

通过上述工艺获得的硬质纤维素产品可用于建筑和包装或用作装饰材料。

EP2569480B1中描述的方法存在几个问题，其中最突出的问题描述如下：

一个问题是，液体混合物中所含的纤维素材料由具有不同密度的不同元素组成，在将液体混合物引入成型器的情况下，密度较高的元素会更多地积聚在成型器中，从而产生不受控制的非均匀硬质纤维素产品，直接影响其他参数，例如密度、厚度、以及机械阻力。

第二个问题是，由于硬质纤维素产品的形成和液体混合物的过滤同时进行，因此该工艺仅限于生产完全由从单一液体混合物中过滤出的纤维素材料制成的单层状硬质纤维素产品。仅包含5％至10％的纤维素材料的液体混合物在经过滤和沉降以产生层压产品的初始层便会与在同一成形器上同时供应的任何其他不同的液体混合物混合，并且如果一旦第一液体混合物已经被过滤便供应第二液体混合物，则第二液体混合物中含有的95％的水将溶解所述初始层，从而阻止层压产品的形成。

由于此工艺仅允许获得单层状硬质纤维素产品，表层的性质不能与产品的其余部分区分开来，因此无法例如生成孔隙率较低的表层，以减少涂料或密封剂的吸收。

第三个问题是，根据此方法，所包括的任何添加剂都应可溶于水，以获得均匀分布，但大部分添加剂将随污水一起浪费，造成污染和经济损失。

第四个问题涉及需要对液体混合物进行加热以降低其表面张力，这增加了加热一经过滤就变成污水的那些水的过滤浪费能量。

第五个问题是，对于形成期间的过滤过程，需要真空系统，这在能量和维护方面是非常昂贵的。

最后，在干燥过程中会消耗大量能量，并且能量消耗随着要获得的硬质纤维素产品的密度和厚度逐渐增加。

WO 03/047826A1公开了一种制造纤维板或类似木质产品的方法。该方法包括提供木质纤维素材料，使木质纤维素材料与活化剂接触以产生含有自由基的改性木质纤维素材料，将改性材料形成层状结构，以及将层状结构压制成压缩产品。

WO 2008/026932A1公开了一种热酶水解木质纤维素的方法。

WO 2014/160262A1提供了将纤维素废料(如城市固体废料)转化为生物产品(如单糖和发酵产品)的工艺。

US2016/0060667A1提供了一种酶水解预处理生物质的连续工艺。

WO 2015/150620A1提供了一种生产原纤化纤维素的方法，该方法包括提供纸浆，用纤维素酶以至少10％的稠度处理所述纸浆，以及原纤化所述预处理过的纸浆以获得原纤化的纤维素。

所提出的方法解决了或者至少减轻了与现有技术相关的问题。

发明内容

根据第一方面，本发明涉及纤维状纤维素材料的酶处理方法，即一种对纤维状纤维素材料进行酶处理的方法。

可以理解，纤维状纤维素材料是一种主要由纤维素制成的任何长度的纤维和能够与其他纤维素纤维产生键合的其他植物化合物组成的材料。

本方法允许使用一定比例的纤维状纤维素材料，这些纤维状纤维素材料源自工业用纸、纸板、纺织品、建筑废料或一些其他废料来源，其中如上所述，残余纤维素材料原本将无法再利用，通常是低质量的纤维状纤维素材料，主要包括短于5mm的纤维和/或易碎纤维和/或者回收纤维，这些纤维通常部分与杂质键合并且因此与其他纤维素纤维的键合能力降低。回收纤维是指来自工业加工废料流和/或已在市场上使用至少一个生命周期的产品中的非原生纤维。酶促法使得工业废料纤维能够与其他非工业纤维和/或彼此键合，只要这些纤维是天然纤维并且能够产生氢键。

除了具有与其他纤维素纤维键合能力的纤维素纤维之外，引入搅拌器中的纤维状纤维素原料可以包含一些杂质。

优选地，来自工业废料或其他来源的纤维状纤维素原料将不含大于5mm的大颗粒或团块，因为此类颗粒或团块与其他纤维素纤维产生键合的能力会降低或丧失。可以在搅拌器之前使用颗粒尺寸减小器，例如破碎机、切碎机或碎浆机，以减小尺寸或消除颗粒或团块。

替代地，如果通过搅拌器使大于5mm的大颗粒或团块可溶解或可破碎成小于5mm的小颗粒或团块或任何长度的纤维，则纤维状纤维素原料可以包括大于5mm的颗粒或团块。可溶解或可破碎的大颗粒或团块的实例可以是例如纸板或污泥块。

申请人已经发现，酶处理工艺可以用于包括至少一定比例的含水量低且具有特定流动性的工业废料的纤维状纤维素原料中。

优选地，所形成的产品中至少20％的纤维状纤维素原料是纸张或纤维素制造业产生的工业废料，特别是来自物理化学处理厂的初级污泥。

在本发明中，术语“初级污泥”和“污水污泥”可以不加区分地使用。在一个优选实施方案中，至少40％的纤维状纤维素原料是来自造纸工业的初级污泥，更优选地，至少50％的纤维状纤维素原料是来自造纸工业的初级污泥，甚至更优选地，至少60％的纤维状纤维素原料是来自造纸工业的初级污泥，并且甚至更优选，至少70％的纤维状纤维素原料是来自造纸工业的初级污泥。

初级污泥由约40～90重量％的纤维素纤维和约10～60重量％的无机填料组成。在造纸过程中添加这些无机填料以提高纸张的性能。本发明中描述的源自初级污泥的纤维素原料因包含大量细小纤维、超过15％的纤维素纤维而较为突出。细小纤维是由纤维素组成的小颗粒，但由于其尺寸，不具有纤维的形状。因为端部不产生机械键合，这种特殊性意味着本发明的方法中所使用的纤维素原料不能用于制造纸张或要求良好机械性能的其他产品。如果不存在大量的粘合剂，这种纤维素原料的上述特殊性使得很难获得需要低湿度、低压力和低温度工艺的产品，因此提高纤维素原料的性能以减少所得产品中使用的粘合剂的剂量是非常重要的。需要注意的是，纤维素纤维之所以被认为是造纸业的废料，是因为构成这种材料的纤维素纤维的总长度较短。

此外，根据本发明，纤维素原料优选基本上不含木质素，或者木质素的含量为痕量。

为了将纤维状纤维素原料的含量补充至100％，还可以使用非源自工业废料的其他来源的纤维素纤维，例如来源于高质量印刷纸的废纸，或来自植物源头的任何种类的纤维素纤维，优选来自消费后废料，即已经使用过的材料。

可以预先通过显微镜观察、Heizberg评估、渗漏测试、酶反应测试或无机含量测定来表征纤维素原料，但不局限于其他补充技术。该表征可以确定纤维素原料的混合物，从而获得符合产品标准规格(降低公差质量控制参数)的产品。

通过调节符合材料的不同类型的纤维素原料的％w/w(干重)来实现产品的标准化，可以优选地通过基于统计数据的计算算法来自动实现，这些统计数据来自链接纤维素原料和质量控制结果的数据库。

优选地，纤维状纤维素原料的含水量在20％至80％之间，优选在20％至60％之间，更优选在20％至50％之间，最优选在20％至40％之间，并调节为产生具有特定流动性而非液状物流动性的纤维状纤维素原料，其为流动粘性污泥状颗粒结构。

将所述特定流动性调节至所必需的最小含水量，以允许均匀且有效地搅拌纤维状纤维素原料以使酶均匀分布，并允许通过生产设备转移纤维状纤维素原料和处理过的纤维素材料。

可以通过例如输送带、输送螺杆和其他糊状或颗粒状材料输送机来进行所述转移，因为特定流动性通常过于致密，无法有效地使用液体输送机(例如泵)，液体输送机虽可行，但不是优选的方法。

根据所提出的方法，初始分离固体部分和液体部分不需要过滤步骤，因为含水量足够低，使得在没有诸如压力等额外措施的情况下，常规过滤不会显著降低含水量。

本发明的低含水量可以使用很少的能量(例如通过加热)很容易实现，从而获得干燥的经处理的纤维素材料。与现有技术的湿法相比，这种方法所需的能量要少得多，在现有技术的湿法中，经过初始过滤之后，含水量仍然升高，并且所需干燥能量比所提出的方法多得多，因此本发明提出的方法节省了能量和时间并降低了成本和对环境的影响。

优选地，一旦已在纤维状纤维素原料中添加了酶，就不再添加水或稀释剂，从而在酶处理期间保持含水量不变。

还提出了搅拌器的操作参数可以被配置成在具有特定流动性的纤维状纤维素原料上产生影响搅拌器中所含纤维状纤维素原料的全部体积的动态流，从而确保酶的均匀分布并且酶与搅拌器中所有待处理的纤维状纤维素原料最大程度地接触。

在酶处理期间，所述动态搅拌还可以可选地在纤维状纤维素原料上产生高湍流。

与湿酶法相比，由于混合物的含水量较低，影响纤维状纤维素原料的所有纤维的酶的均匀分布并不容易实现，因为所提出的含水量较低的纤维状纤维素原料具有粘度，所需的搅拌不能像液体质地那样仅通过搅拌来获得，而是需要精确和动态的搅拌，这种搅拌的设计和提供是为了确保酶影响搅拌器中所含所有待处理的纤维状纤维素原料。

例如，操作参数可以包括纤维状纤维素原料的温度和/或搅拌器中用于搅拌纤维状纤维素原料的多个主动搅拌元件的运动速度。

提高纤维状纤维素原料的温度会导致流动性增加，这需要额外的水，并且在加热过程中为去除额外的水也会消耗更多能量。

每个主动搅拌元件的运动会使其周围产生一定搅拌体积的纤维状纤维素原料，体积的大小取决于运动速度和纤维状纤维素原料的特定流动性。搅拌器的所有主动搅拌元件的运动速度被配置成产生搅拌体积，其大小聚集起来会覆盖搅拌器中所含纤维状纤维素原料的整个体积。为了获得这种效果，还优选搅拌器中包括彼此等距的主动搅拌元件。

例如，搅拌器可以包括多个搅拌元件，如具有相同或不同旋转速度或方向的平行叶片和/或旋转和非旋转叶片，以产生动态流并增加所生成的湍流。搅拌元件还可以包括连接至搅拌器的壁上的叶片，该叶片可以是静态的或可旋转的。

更详细地，每个主动搅拌元件的运动都会对被搅拌材料产生相对于主动搅拌元件向前的推力和向后的吸力，从而在周围被搅拌材料上产生影响一定搅拌体积的体流环。根据主动搅拌元件的运动速度和被搅拌材料的流动性，所述体流环的大小将改变，从而改变搅拌体积。例如，由于含水量增加，纤维状纤维素原料的流动性增加，从而导致搅拌体积增大，此外，主动搅拌元件的运动速度增加也将导致搅拌体积增大。

优选地，主动搅拌元件的运动速度保持在具有一定流动性的纤维状纤维素原料的空化极限以下，以防止出现不期望的影响和低效率。

优选地，多个主动搅拌元件分布在搅拌器内部，优选均匀分布，彼此相隔已知距离。

待搅拌材料的流动性和主动搅拌元件的运动速度可以被配置成确保所有搅拌体积的聚集覆盖搅拌器中所含材料的整个体积。

该处理方法可以适于处理成批纤维状纤维素原料，或者可替代地适于处理纤维状纤维素原料的连续流，在处理纤维状纤维素原料的连续流的情况下搅拌器将是搅拌通道或柱，其进口端和出口端彼此相对，二者之间产生纤维状纤维素原料的连续流，所述连续流从进口到达出口需要特定的时间段。

可以将纤维状纤维素原料的含水量调节至20％至80％之间，以获得特定流动性，该特定流动性预先设定在例如可接受的流动性范围内，在此范围内，搅拌器可以正常运行以获得影响搅拌器中所含所有纤维状纤维素原料的所述动态流。

可以通过在添加酶的过程中喷洒额外的水或者通过在向纤维状纤维素原料中添加酶之前增加或减少酶的稀释度来调节含水量。纤维状纤维素原料的流动性可以基于粘度测试来测量，以确定是否需要对含水量进行任何额外调节，或者可以根据测得的纤维状纤维素原料的含水量进行推断。可以在将材料引入搅拌器之前获得上述测量结果。

替代地，可以从产生所需搅拌所需的能量推断出待搅拌纤维状纤维素原料的流动性。例如，主动搅拌元件可以由电动机启动，其中电力消耗将指示纤维状纤维素原料的流动性。根据这些测量结果，可以向被搅拌材料中添加额外的水以增加其流动性。

替代地，建议测量纤维状纤维素原料的流动性，然后响应于测得的特定流动性来调节搅拌器的操作参数，以获得影响搅拌器中所含所有纤维状纤维素原料的动态流。

在这种情况下，根据测得的纤维状纤维素原料的流动性，可以提高或降低主动搅拌元件的运动速度，以确保搅拌影响纤维状纤维素原料的整个体积，或者无需不必要的能量消耗的情况下，也可以调节其温度，以获得动态流。搅拌器将包括一个加热器，用于将其内容物加热到被认为是最佳的目标温度。

温度也会影响酶处理。进入搅拌器的气体压力和/或气体成分也可以任选地调节，以调节酶处理。

目前，在高稠度条件下(即，其中纤维状纤维素原料的含水量为40％或更低)进行酶处理的主要问题之一是酶难以与纤维素纤维的底物相匹配。这是由于酶在低湿度环境中的分散性较差。

高密度气体的存在提高了酶与底物的接触，从而增加了酶处理的产率，实现了低含水量(或高稠度条件)下的高效工艺，并且相对于气体逆流湍流搅拌显著提高了处理产率。这是因为，与高密度气体湍流搅拌相比，在逆流搅拌的情况下，酶与底物的接触时间要短得多。密闭反应器内的高密度气体可以提高酶处理过程中的相对压力，从而改善搅拌过程的动力学。

本文中将高密度气体定义为在正常大气条件(25℃，1个大气压)下密度为空气密度两倍的气体。在正常条件下，空气密度为1.2kg/m³。

因此，根据另一个实施方案，纤维状纤维素原料的酶处理是在高密度气体存在的情况下进行的。此类气体优选包括六氟化硫和/或二氧化硫。相对于进行酶处理的反应器的总体积，这些高密度气体的浓度可以等于或低于5重量％。在正常条件下，六氟化硫的密度为6.2kg/m³，而二氧化硫的密度为2.9kg/m³。

优选地，在酶处理期间，将纤维状纤维素原料保持在5至9的pH值和/或40℃至70℃的温度下，以改善酶处理。

还建议在搅拌器内进行酶处理，优选在特定时间段的整个或几乎整个过程中搅拌纤维状纤维素原料；建议搅拌15至60分钟。

酶处理结束后，将处理过的纤维素材料从搅拌器转移到干燥器，也可选择存储在中间容器中。

酶优选为液体或溶解在液体中，并通过喷洒添加至纤维状纤维素原料中，这种方法确保了酶最大程度地分布，并且需要向纤维状纤维素原料中添加最少量的水。当搅拌器运行时，可以例如在搅拌器中所含纤维状纤维素原料的顶表面上进行所述喷洒，以确保暴露在顶表面上接受酶的材料不断更新。

喷洒液体中的酶浓度进行了优化，以确保在纤维状纤维素原料中加入所有所需的酶后，最终混合物的含水量保持在规定的参数内。

所添加的酶优选选择为使纤维光滑，去除纤维外部的自由基，以及增加纤维的比表面积。这些效果可以例如通过以下酶的不同组合获得：木聚糖酶、漆酶、纤维素酶和/或它们的组合。

根据纤维素原料的具体组成和其中纤维素纤维的性质，添加的酶可能会有变化。因此，调整了酶的组成。

酶混合物(或合成物)的优化可以自动进行，例如通过基于从将纤维素原料、使用的酶和获得的质量控制结果联系起来的数据库产生的统计数据的计算算法来自动进行。

根据本发明的纤维素原料的变化需要不同的酶合成物的情况下，可以对每种纤维素原料进行专门处理，即，根据要通过本发明的方法处理的特定纤维素原料调整酶的最佳组合。

据认为，纤维素酶使纤维素纤维去纤化以增加纤维的比表面积，半纤维素酶会攻击半纤维素的各种成分，使纤维素纤维束松散并增加了纤维素酶进入纤维的途径，用木聚糖酶清除纤维表面的杂质，降解了木聚糖基团，漆酶漂白并软化了纤维。虽然已经提到了特定的酶，但本领域技术人员将能够识别对纤维素纤维起相同作用的其他酶。

根据另一个实施方案，对引入搅拌器中的纤维状纤维素原料的组成进行分析，并根据所述分析结果调节不同酶的添加比例。根据纤维状纤维素原料的来源，其成本也不同，并且将需要不同剂量的不同酶来获得所需的结果。

优选地，在干燥过程之后，干燥的经处理的纤维素材料的含水量将低于20％。该较低含水量允许在使用之前，除了保持清洁和干燥之外，不需要任何特殊措施便可以直接储存干燥的经处理的纤维素材料。

经处理的纤维素材料可以进行筛分，并按照纤维尺寸分成不同的部分。该步骤可以在干燥步骤期间进行(可以在滚筒筛中进行)，或者在干燥步骤之后进行，在干燥步骤之后进行的情况下，干燥和筛分在不同的连续装置(干燥器和筛分器)上进行。

筛分步骤使无机部分从材料的其余部分中分离出来，并进一步将所述无机部分用于产品的制备中，例如在面板的外层(或表面)中。增加面板表面的无机物含量可以提高尺寸稳定性和抗变形性，即所获得的产品可以在湿度和温度变化的条件下解决与面板相关的弯曲问题，特别是与纤维基面板相关的弯曲问题。

干燥的经处理的纤维素材料可以在产品成型器中，例如在模具中、在压机中或在辊(drum)之间压缩并加热，以生产硬质纤维素产品。

还提出了将具有不同纤维长度的不同纤维素材料部分沉积为重叠层，在模具、压机或在辊之间通过的输送机中压缩并加热，从而生产硬质分层纤维素产品。

本发明的方法还提出了混合可以包括粘合剂的添加剂，或者可选地，在重叠所述不同纤维素材料部分之前，将无粘合剂添加剂与构成硬质分层纤维素产品的至少一种纤维素材料部分混合。

所述添加剂或无粘合剂添加剂不会存在于构成相同硬质分层纤维素产品的其它纤维素材料部分中，和/或会不同于与构成相同硬质分层纤维素产品的其他纤维素材料部分混合的添加剂或无粘合剂添加剂。

添加剂上不需要粘合剂，因为经处理的纤维素材料在干燥和压缩时自身就能产生足够的粘合效果，但使用粘合剂可以提高所得纤维素产品的耐受性或其他特性。

所述添加剂或无粘合剂添加剂可以是固体或粉末形式，并且可以以该干燥形式与纤维素材料部分混合，避免其溶解，因此更有效。

所述添加剂或无粘合剂添加剂也可以是液体形式，例如溶解在水中或有机溶剂中，然后例如通过喷洒的方式添加至纤维素材料部分中。

由纤维素纤维制成的板状产品(通过干燥成型工艺获得)最常见的问题之一是防潮性。在现有技术中已知，本申请中描述的产品的添加工艺是在干物质上进行的，将添加剂喷洒至表面上。这意味着很大比例的纤维没有浸渍在添加剂中，而添加剂提供例如抗弯强度和其他性能。在本发明中，通过在喷洒纤维素原料时降低添加剂的稠度(即，通过增加其浓度)来处理纤维素原料。添加剂可以在溶剂中，例如在水或蒸汽压低于700mmHg的不易燃溶剂中。其目的不是增加高蒸汽压挥发性溶剂的比例，因为这些挥发性溶剂可能随着压力和温度干扰面板的成型阶段，而是提高添加剂中的活性组分在纤维素原料上的分散能力。

此外，本领域已知使用基于树脂的添加剂，例如脲醛树脂(UF)或酚醛树脂(PF)。树脂主要用于为材料提供良好的机械性能。在本发明中，不使用此类树脂。优选地，根据本发明的添加剂不包括任何种类的树脂。所获得的纤维素材料表现出的机械阻力至少有20％是由纤维素纤维之间形成的键合力提供的。

在任何情况下，由于纤维素材料部分是干燥的，不需要过滤步骤，因此不会排出含有添加剂的水，排水将造成添加剂损失。因此，与纤维素材料部分混合的所有添加剂都整合在分层硬质纤维素产品中，没有添加剂的损失，并且防止了流出的污水中含有添加剂。

本发明的第二方面涉及适于执行上述方法的酶处理系统。所提出的系统包括：

·酶施加器，其被配置成将酶添加至纤维状纤维素原料中；

·搅拌器，其包括主动搅拌元件和搅拌器出口，所述主动搅拌元件被配置成混合纤维状纤维素原料和酶；以及

·干燥器，其包括加热器和干燥器出口，所述干燥器从搅拌器出口进料。

酶施加器是一种将受控量的酶分布在限定体积的纤维状纤维素原料(例如批量纤维状纤维素原料)上的装置。

根据一个可选的实施方案，酶施加器是从一层或几层酶沉积层进料的喷雾器。

搅拌器是一个容器，在其中搅拌纤维状纤维素原料，使其与酶均匀混合。这是由搅拌器中包含的主动搅拌元件产生的，例如旋转叶片，其移动速度由控制单元控制。

干燥器是一个容器，材料被引入其内并被加热器加热以进行干燥。优选地，干燥器包括将加热的空气吹送至容器中的鼓风机和移动待干燥材料的搅动机构。

在一个优选的实施方案中，干燥器是绕水平轴线旋转的空心辊，使待干燥材料翻滚，并且其中鼓风机通过所述容器产生热空气循环。

所述系统还包括以下特征件：

·筛分器，其连接至或集成至干燥器出口，并被配置成筛分不同纤维尺寸，从而产生干燥的经处理的纤维状纤维素材料的不同部分；

·产品成型器，其包括模具、压机或在压缩辊之间通过的输送机；

·定量给料装置，其被配置成在产品成型器上沉积干燥的经处理的纤维素材料的不同部分的若干重叠层。

筛分器根据纤维的尺寸将在干燥器上干燥的材料分离成不同的部分。筛分器可以是例如滚筒筛。

筛分器可以，例如，使用集成至干燥器壁中的不同尺寸的筛网与干燥器出口集成，或者其也可以是从干燥器出口进料的独立筛分器装置。

优选地，干燥器和筛分器是单独的滚筒筛，但也可以考虑使用连续的干燥器和筛分器，干燥器包括搅动装置以避免经处理的纤维状纤维素材料在干燥操作期间结块。

产品成型器是利用例如通过压机、模具或压缩辊施加的压力和来自加热器的热量来成型分层硬质纤维素产品的地方。

根据产品的预定设计，在施加压力和热量之前，使用定量给料装置将干燥的经处理的纤维素材料的不同部分的重叠层沉积在产品成型器上，该定量给料装置提供各个材料部分的厚度受控的层，这些层彼此叠置。

定量给料装置可以包括例如多个施加头，每个施加头用于一个待施加材料部分。每个施加头从包含一个干燥的经处理的纤维素材料部分的一个沉积层进料。

根据一个替代实施方案，多层沉积层连接至相同的施加头，每层沉积层包含干燥的经处理的纤维素材料的不同部分。

成型后，可以使用冷却装置将硬质纤维素产品冷却至模具内的环境温度，以控制冷却过程，从而避免了在冷却过程中硬质纤维素产品可能产生的变形。

根据第三方面，本发明涉及硬质纤维素产品，其中至少一定比例，优选至少20％的纤维素纤维源自工业废料。

优选地，硬质纤维素产品包括多层压缩的重叠层。每一层由纤维长度不同于相邻层的纤维素材料制成，从而形成分层硬质纤维素产品。

所得的分层硬质纤维素产品由纤维素材料制成，所述纤维素材料可以从回收的纤维素材料中获得，并且可易于回收。其硬度与某些类型的木材相当，但也可成型，例如，可获得高于30MP的抗弯强度。

分层硬质纤维素产品的密度等于或高于0.5g/cm³，但低于1g/cm³，并具有其他特性，如隔热和隔音、防水特性、尺寸稳定性、低密度和高机械阻力。

根据EN13501标准，分层硬质纤维素产品的防火性能相当于从As1d0到Cs1d0的材料。

不同重叠层的纤维长度不同还提供了其他优点，例如产生纤维长度不同于其它中间层的前层和任选的后层，为所述前层和后层提供不同的特征，例如，涂料吸收更少、阻力更高、纤维可见时提供的特定纹理，或纤维不可见时(尺寸原因)提供的特定纹理。

应该理解，前层和后层是指暴露在分层硬质纤维素产品的正面和背面的那些层。

还提出了分层硬质纤维素产品的至少其中一层可以包括不同于其它层的添加剂或无粘合剂添加剂。此外，这些层可以包括无机填料。

这使得不同重叠层在功能或美学上存在差异。

例如，其中一层可以涂上不同于其他层的颜色。如果着色层是前层，并且可选地也可以是后层，则分层硬质纤维素产品可以使用少量添加剂获得着色外观，因为只有前层和后层需要着色，那么这些着色层的厚度就可以减小。

前层和后层和/或中间层可以包括特定添加剂，用于改善例如蒸汽阻隔特性、耐冲击性或耐刮擦性、阻燃特性等。

添加剂可以改善产品的各层的特性。由于只有一层或一些层包括添加剂，这些层的添加剂浓度可以更高，同时成本也会降低，分层硬质纤维素产品的其余部分不会包括此类添加剂。

硬质纤维素产品中包含的纤维素材料可以是从上述方法获得的干燥的经处理的纤维素材料。

还应理解的是，给定的任何值范围的极值都可能不是最优的，并且在这些极值适用的情况下，可能需要对本发明进行调整，此类调整在本领域技术人员的知识范围内。

本发明中的术语“残留物”和“废料”在指无用或无益的材料时可互换使用。

本发明中的术语“稠度”是指干燥的纤维素原料(通常是残留物)在溶剂(通常是水)中的百分比。

除非另有说明，术语“废纸”始终指源自高质量印刷纸的废纸。在本文中，“废纸”在结构上可理解为具有纤维素基的天然聚合物，如纸纤维素、棉花、稻草等。在一个更优选的实施方案中，这种废纸具有灰分(15％至40％)、和纤维素纤维(60％至85％)，其包括短纤维硬木(70％至80％)和长纤维针叶树(20％至30％)。

源自“高质量纸张”的废纸在本文中应理解为纸张和纸板行业中不能再制浆也不能回收的废纸，如胶印纸或高质量凹版纸、具有高浓度防水树脂和防水油墨的杂志纸。

本发明的其他特征从以下实施方案的详细描述中显现出来。

附图说明

通过参照附图对实施方案的以下详细描述，将以说明性和非限制性的方式更充分地理解上述和其他优点和特征，其中：

图1示出了酶处理系统的实施方案的示意图，该系统适于应用所提出的方法来获得干燥的经处理的纤维素材料的不同部分；以及

图2示出了与图1相同的酶处理系统，但是还包括用于生产分层硬质纤维素产品的产品成形器站。

具体实施方式

通过参照附图对实施方案的以下详细描述，将以说明性和非限制性的方式更充分地理解上述和其他优点和特征。

图1所示的酶处理系统依次包括以下工作站：集成了酶施加器10的搅拌器20；集成在滚筒筛中的干燥器30和筛分器40。

图2示出了类似的实施方案，但还包括产品成型器50，所述产品成型器50由位于筛分器40之后的定量给料装置61、62、63给料。

多个糊状或颗粒状材料输送机，如输送带或螺旋输送机，连接各工作站，以通过所提出的酶处理系统转移纤维素材料。

将纤维状纤维素原料1(至少一定比例的纤维状纤维素原料1源自工业废料，例如造纸工业的污水或初级污泥和/或纤维素制造工业的废料)给料至搅拌器20中，在搅拌器20中添加酶11、12、13、14，并通过多个主动搅拌元件21将它们混合，在特定的时间段内在搅拌器20内进行酶处理。

在本实施方案中，主动搅拌元件21是包含在搅拌器20中的平行旋转叶片。

根据本实施方案，酶施加器10包括包含位于搅拌器20中的多个喷雾喷嘴，面向包含在搅拌器中的纤维状纤维素原料1的上表面。向喷雾喷嘴供给液体酶11、12、13、14，或者供给储存在分离沉积层中的酶11、12、13、14的液体水溶液，也可以供给额外的水。

控制单元15可以例如根据待处理的纤维状纤维素原料1的特定组成的测量结果，调节添加至纤维状纤维素原料1中的每种酶11、12、13、14的剂量。

添加酶11、12、13和14后，纤维状纤维素原料1的含水量应在20％至80％之间，以获得足够的流动性，用于搅拌最低含水量。可以调节添加的酶11、12、13、14中所含的水，或者可以例如通过喷雾喷嘴向纤维状纤维素原料1中额外添加水。

纤维状纤维素原料1的流动性和/或其含水量优选地通过其他测量结果，例如通过驱动主动搅拌元件21的电机的能量消耗，或者通过样品的分析来测量或推导。

控制单元15可以自动调节添加至纤维状纤维素原料1中的酶11、12、13、14的组成，和/或调节添加至纤维状纤维素原料1(例如添加额外的水)中的水的准确量，和/或调节搅拌器20的操作参数。所述操作参数可以是例如主动搅拌元件21的运动速度和/或加热器23的加热参数，所述加热器23加热搅拌器20中的纤维状纤维素原料1。

根据本实施方案，搅拌器20包括位于其顶部的搅拌器入口，用于引入纤维状纤维素原料1，以及位于底部的搅拌器出口22，用于提取经处理的纤维素材料，然后将纤维素材料转移至干燥器30和筛分器40。

还考虑了搅拌器20的其他可选实施方案。例如，搅拌器20可以是水平旋转的空心辊，一端具有搅拌器入口，另一端具有搅拌器出口22，其中主动搅拌元件是连接至旋转辊壁内侧的叶片，并且被配置成不仅用于在搅拌器20内搅拌，而且还用于在规定时间内将纤维状纤维素原料从搅拌器入口推动通过搅拌器20至搅拌器出口22。本实施方案允许在搅拌器20内对纤维状纤维素原料1进行连续流动处理。

上述滚筒筛集成了干燥器30和筛分器40并包括可旋转水平空心辊，所述空心辊包括集成在可旋转水平空心辊壁的多个连续筛网。

将含水量在20％至80％之间的经处理的纤维素材料通过一端引入滚筒筛，并且在辊旋转的同时，还将由加热器31加热的空气吹过所述可旋转水平空心辊，从而降低含水量，生产出含水量低于20％的经处理的纤维素材料。

连续的筛网的孔的尺寸越来越大，用于筛分纤维越来越长的干燥的经处理的纤维素材料的不同部分2、3、4。

这些部分2、3、4由于其含水量低于20％，可以以简单的方式储存以备将来使用，或者可以立即使用。

建议干燥的经处理的纤维素材料的一种用途是在产品成型器60中生产硬质纤维素产品，或更优选生产由不同部分2、3、4的重叠层5、6、7制成的分层硬质纤维素产品9。

根据图2所示的实施方案，产品成型器60包括从两个相对的压缩辊之间通过的输送带。

构成定量给料装置61、62、63的多个连续施加头61、62、62面向所述输送带。第一施加头61将待生产的分层硬质纤维素产品9的厚度受控的前层5沉积在输送带上，该层由干燥的经处理的纤维素材料部分2、3、4中的部分2制成。连续施加头62、63将待生产的分层硬质纤维素产品9的厚度受控的附加层6、7沉积在前层5的顶部上。

当所述重叠层5、6、7从压缩辊之间通过时，其被压缩辊压缩并加热，生产出分层硬质纤维素产品9，在这种情况下为面板。

通过使用模具或压机作为产品成型器50，可以获得更复杂的形状。在这些情况下，在关闭模具和施加压力和热量之前，模具、压机或施加头61、62、63可以以受控的方式移动，以产生覆盖模具整个表面的重叠层的沉积物。

在将部分2、3、4中的一种或多种沉积至产品成型器50上之前，可将部分2、3、4中的一种或多种与添加剂8或无粘合剂添加剂8混合，以使该特定层具有一些改进特征。

应当理解，本发明可以利用原本被认为不可用的纤维来生产新的硬质纤维素产品。对于源自造纸工业的初级污泥的纤维，由于污泥中含有的纤维长度较短，小于5mm或更短，甚至小于2mm，这些纤维不可再利用/回收。而且，初级污泥还包括高百分比的无机电荷，无机电荷会降低了机械性能。在采用本发明的筛分方面之前，没有办法有效地从纤维素纤维中分离无机电荷，以便后续使用这些纤维。

就纺织工业废料而言，以前无法再利用这些废料的原因不同于从初级污泥中提取的纤维，其是因为很难将纺织品中发现的纤维混合成分分解或分离出来，以随后在新的纺织品生产中再利用这些纤维。

以下描述了用所提出的方法获得的纤维素产品的几个实施例。

实施例1

引入搅拌器20中的纤维状纤维素原料1包括75％的(以干重计)来自造纸工业的污水污泥形式的工业废料和25％的(以干重量计)废纸板。

酶处理和干燥过程完成后，将所得干燥的经处理的纤维素材料与添加剂混合并用于生产密度为1,17g/cm³的13,62mm厚面板形式的硬质纤维素产品。

所使用的添加剂是丙烯酸粘合剂，其是一种可交联的低甲醛粘合剂(产品中游离甲醛<100ppm)，商品名为PRIMAL ECO-15R丙烯酸粘合剂。

所获得的面板具有23,7MPa的抗弯强度。

实施例2

引入搅拌器20中的纤维状纤维素原料1包括75％的(以干重计)来自造纸工业的污水污泥形式的工业废料和25％的(以干重计)废纸板。

酶处理和干燥过程完成后，将所得干燥的经处理的纤维素材料与添加剂混合并用于生产密度为1,14g/cm³的6,6mm厚面板形式的硬质纤维素产品。

所使用的添加剂是丙烯酸粘合剂，其是一种可交联的低甲醛粘合剂(产品中游离甲醛<100ppm)，商品名为PRIMAL ECO-15R丙烯酸粘合剂。

所获得的面板具有16.5MPa的抗弯强度。

实施例3

引入搅拌器20中的纤维状纤维素原料1包括75％的(以干重计)来自造纸工业的污水污泥形式的工业废料和25％的(以干重计)废纸板。

酶处理和干燥过程完成后，将所得干燥的经处理的纤维素材料与添加剂混合并用于生产密度为1,23/cm³的13,62mm厚面板形式的硬质纤维素产品。

所使用的添加剂是丙烯酸粘合剂，其是一种可交联的低甲醛粘合剂(产品中游离甲醛<100ppm)，商品名为PRIMAL ECO-15R丙烯酸粘合剂。

所获得的面板具有26.7MPa的抗弯强度。

应当理解，与实施例1的面板相比，实施例3的所获得的面板具有更高的成型压力，从而得到具有更高密度和机械性能(诸如抗弯强度)的面板。

实施例4

引入搅拌器20中的纤维状纤维素原料1包括75％的(以干重计)来自造纸工业的污水污泥形式的工业废料和25％的(以干重计)废纸板。

酶处理和干燥过程完成后，在没有添加剂的情况下，将所得的干燥的经处理的纤维素材料用于生产密度为0.89g/cm³的16.3mm厚面板形式的硬质纤维素产品。

实施例5

引入搅拌器20中的纤维状纤维素原料1包括50％的(以干重计)来自造纸工业的污水污泥和50％的(以干重计)废纸板。

酶处理和干燥过程完成后，在没有添加剂的情况下，将所得的干燥的经处理的纤维素材料用于生产密度为1,03g/cm³的8,7mm厚面板形式的硬质纤维素产品。

所获得的面板具有15.8MPa的抗弯强度。

实施例6

引入搅拌器20中的纤维状纤维素原料1仅包括来自造纸工业的污水污泥形式的工业废料。

酶处理和干燥过程完成后，将所得的干燥的经处理的纤维素材料与添加剂混合并用于生产密度为0,79g/cm³的13,79mm厚面板形式的硬质纤维素产品。

所使用的添加剂是基于生态丙烯酸粘合剂的树脂。

所获得的面板具有27.4MPa的抗弯强度。

实施例7

引入搅拌器20中的纤维状纤维素原料1包括30％的(以干重计)来自纺织制造业的纤维素残留物和70％的(以干重计)废纸板。

酶处理和干燥过程完成后，在没有添加剂的情况下，将所得的干燥的经处理的纤维素材料用于生产密度为0.79g/cm³的11mm厚面板形式的硬质纤维素产品。

所获得的面板具有17.6MPa的抗弯强度。

实施例8

引入搅拌器20中的纤维状纤维素原料1包括90％的(以干重计)来自造纸工业的污水污泥和10％的(以干重计)本发明研碎(或研磨或粉末化)的硬质纤维素产品，也就是说，回收纤维素产品以用作酶处理过程中的纤维素材料来生产新的纤维素产品。

酶处理和干燥过程完成后，将所得的干燥的经处理的纤维素材料与添加剂混合并用于生产密度为0.98g/cm³的13mm厚面板形式的硬质纤维素产品。

所使用的添加剂是基于生态丙烯酸粘合剂的树脂。

所获得的面板具有29.7Pa的抗弯强度。

实施例9

引入搅拌器20中的纤维状纤维素原料1包括100％的(以干重计)本发明的研碎(或研磨或粉末化)的硬质纤维素产品，也就是说，新的纤维素产品完全源自回收的纤维素产品。

酶处理和干燥过程完成后，将所得的干燥的经处理的纤维素材料用于生产密度为0.96g/cm³的9.5mm厚面板形式的硬质纤维素产品。

所获得的面板具有18.6MPa的抗弯强度。

实施例10

引入搅拌器20中的纤维状纤维素原料1包括20％的(以干重计)来自造纸工业的污水污泥形式的工业废料和80％的(以干重量计)废纸板。

酶处理和干燥过程完成后，将所得的干燥的经处理的纤维素材料用于生产密度为0.690g/cm³的12mm厚面板形式的硬质纤维素产品。

所获得的面板具有15.4MPa的抗弯强度。

应当理解，本发明的一个实施方案的各个部分可以与其他实施方案中描述的其他部分自由地组合，即使没有明确描述这种组合，只要这种组合在权利要求的范围内并且这种组合中没有损害便可。

Claims (32)

1.一种纤维状纤维素材料的酶处理方法，所述方法包括：

·将纤维状纤维素原料(1)引入搅拌器(20)中；

·对所述纤维状纤维素原料(1)进行特定时间段的酶处理以获得经处理的纤维素材料，所述酶处理包括将酶(11、12、13、14)添加至所述纤维状纤维素原料中以及通过搅拌使所述酶在所述纤维状纤维素原料中均匀分布；

·对所述经处理的纤维素材料进行干燥；

其中

所述纤维状纤维素原料(1)的至少一部分源自工业废料。

2.根据权利要求1所述的酶处理方法，其中，所述源自工业废料的纤维状纤维素原料具有纤维，所述纤维具有以下一项或多项：平均长度小于5mm，优选小于2mm，和/或平均宽度小于0.1mm，和/或细小纤维质量百分比大于10％。

3.根据权利要求1或2所述的酶处理方法，其中，所述源自工业废料的纤维状纤维素原料包括其他化合物。

4.根据前述权利要求中任一项所述的酶处理方法，其中，所述工业废料是从造纸工业获得的一种或多种初级污泥，其优选具有平均长度小于5mm，最优选小于2mm的纤维，来自纺织生产工业的残留物，或纤维素建筑废料。

5.根据前述权利要求中任一项所述的酶处理方法，其中，在添加所述酶(11、12、13、14)之后，相对于所述纤维状纤维素原料的总量，所述纤维状纤维素原料的含水量为20重量％至80重量％，并且在所述酶处理期间所述含水量保持在所述范围内。

6.根据前述权利要求中任一项所述的酶处理方法，其中，所述搅拌器(20)的操作参数被配置成在所述纤维状纤维素原料(1)上产生影响所述搅拌器(20)中所含的所有纤维状纤维素原料(1)的动态流。

7.根据权利要求6所述的酶处理方法，其中，所述操作参数包括所述搅拌器(20)中所含的用于搅拌纤维状纤维素原料(1)的多个主动搅拌元件(21)的运动速度和/或所述纤维状纤维素原料(1)的温度。

8.根据权利要求6或7所述的酶处理方法，其中，所述纤维状纤维素原料(1)的所述酶处理在高密度气体，优选六氟化硫的存在下进行。

9.根据前述权利要求中任一项所述的酶处理方法，其中：

·所述添加的酶(11、12、13、14)选择为使所述纤维光滑，以去除所述纤维外部的自由基以及增加所述纤维的比表面积，和/或所述添加的酶(11、12、13、14)包括木聚糖酶、漆酶、纤维素酶和/或它们的组合。

10.根据前述权利要求中任一项所述的酶处理方法，其中：

·在所述酶处理期间，将所述纤维状纤维素原料(1)保持在5至9的pH值和/或40℃至70℃的温度下；和/或

·所述酶处理在所述搅拌器(20)内进行，并且其中所述特定时间段为15分钟至60分钟；和/或

·所述干燥的经处理的纤维素材料(2、3、4)的含水量低于50％，优选低于20％。

11.根据前述权利要求中任一项所述的酶处理方法，其中，所述酶(11、12、13、14)是液体或溶解在液体中并被喷洒至所述纤维纤状维素原料(1)上。

12.根据前述权利要求中任一项所述的酶处理方法，其中，分析引入所述搅拌器(20)中的所述纤维状纤维素原料(1)的组成，并且根据所述分析的结果调节所述添加的不同酶(11、12、13、14)的比例。

13.根据前述权利要求中任一项所述的酶处理方法，其中，在所述干燥步骤期间、或在所述干燥步骤期间通过滚筒筛、或在所述干燥步骤之后，将所述干燥的经处理的纤维素材料(2、3、4)按纤维尺寸筛分并分离成不同的部分(2、3、4)。

14.根据前述权利要求中任一项所述的酶处理方法，其中，对所述干燥的经处理纤维素材料进行筛分以产生与所述干燥的经处理的纤维素材料的剩余部分分离的无机部分。

15.一种形成硬质纤维素产品的方法，包括以下步骤：

将前述权利要求中任一项所述的酶处理方法应用于纤维状纤维素材料，以及

压缩并加热所述纤维素材料以形成硬质纤维素产品。

16.根据权利要求15所述的形成硬质纤维素产品的方法，其中，压缩所述纤维素材料的步骤是成型，优选注塑成型，或在压机中或在辊之间压制中的一种。

17.根据权利要求15或16所述的形成硬质纤维素产品的方法，其中，所述方法是连续方法。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的形成硬质纤维素产品的方法，其中，将具有不同纤维长度的不同纤维素材料部分(2、3、4)沉积在重叠层(5、6、7)中，在产品成型器(50)中压缩并加热，所述产品成型器(50)包括模具、压机或在压缩辊之间通过的输送机，从而生产出硬质分层纤维素产品(9)。

19.根据权利要求18所述的形成硬质纤维素产品的方法，其中，将添加剂(8)或无粘合剂添加剂(8)与构成所述硬质分层纤维素产品(9)的至少一种纤维素材料部分(2、3、4)混合；所述添加剂(8)或无粘合剂添加剂(8)不存在于构成相同硬质分层纤维素产品(9)的其它纤维素材料部分(2、3、4)中，或者所述添加剂(8)或无粘合剂添加剂(8)存在于构成所述相同硬质分层纤维素产品(9)的其它纤维素材料部分(2、3、4)中并且与和构成所述相同硬质分层纤维素产品(9)的其它纤维素材料部分(2、3、4)混合的添加剂(8)或无粘合剂添加剂(8)相同或不同。

20.根据权利要求15至19中任一项所述的形成硬质纤维素产品的方法，当从属于权利要求14时，其中，将不同纤维素材料部分沉积在重叠层中，在产品成型器(50)中压缩并加热，所述产品成型器(50)包括模具、压机或在压缩辊之间通过的输送机，从而生产出硬质分层纤维素产品(9)，其中限定所述硬质纤维素产品的外表面层的所述重叠层中的至少一层包括至少一定比例的所述无机部分。

21.一种适于执行根据权利要求1至20中任一项所述的方法的酶处理系统，包括：

·酶施加器(10)，其被配置成将酶(11、12、13、14)添加至纤维状纤维素原料(1)中；

·搅拌器(20)，其包括主动搅拌元件(21)和搅拌器出口(22)，所述主动搅拌元件(21)被配置成混合所述纤维状纤维素原料(1)和所述酶(11、12、13、14)；

·干燥器(30)，其包括加热器(31)和干燥器出口，所述干燥器(30)从所述搅拌器出口(22)进料；

·筛分器(40)，其连接至或集成至所述干燥器出口，并被配置成筛分不同纤维尺寸，从而产生干燥的经处理的纤维状纤维素材料的不同部分；

·产品成型器(50)，其包括模具、压机或在压缩辊之间通过的输送机；以及

·定量给料装置(61、62、63)，其被配置成在所述产品成型器(50)上沉积所述干燥的经处理的纤维素材料的不同部分的几层重叠层。

22.根据权利要求21所述的酶处理系统，其中，所述酶施加器(10)是从一层或几层酶沉积层进料的喷雾器，和/或其中，所述干燥器(30)和所述筛分器(40)是单独的滚筒筛。

23.一种硬质纤维素产品，其包括源自工业废料的经压缩和酶处理的纤维状纤维素材料。

24.根据权利要求23所述的硬质纤维素产品，其包括多层压缩的重叠层(5、6、7)，每层(5、6、7)由纤维长度不同于相邻层(5、6、7)的纤维素材料制成。

25.根据权利要求24所述的硬质纤维素产品，其中，所述层(5、6、7)中的至少一层包括的添加剂(8)或无粘合剂添加剂(8)与其它层(5、6、7)中所包括的添加剂(8)或无粘合剂添加剂(8)不同。

26.根据权利要求23至24中任一项所述的硬质纤维素产品，其中，所述层(5、6、7)中的至少一层的密度不同于所述其它层(5、6、7)的密度。

27.根据权利要求23至26中任一项所述的硬质纤维素产品，其中，所述经酶处理的纤维状纤维素材料通过权利要求1至14中任一项所述的方法生产。

28.根据权利要求23至26中任一项所述的硬质纤维素产品，其中，所述经酶处理的纤维状纤维素材料基本上不含木质素。

29.根据权利要求23至28中任一项所述的硬质纤维素产品，其中，所述至少20％经酶处理的纤维状纤维素材料源自工业废料。

30.一种纤维状纤维素材料的酶处理方法，其中，至少一定比例的所述纤维状纤维素材料源自研碎权利要求23至29所述的硬质纤维素产品或源自研碎由权利要求15至20所述的方法生产的产品。

31.一种硬质纤维素产品，其包括源自权利要求30所述的酶处理方法的至少所述比例的所述纤维素材料。

32.根据权利要求31所述的硬质纤维素产品，其中，源自权利要求30所述的酶处理方法的所述纤维素材料的所述比例大于10％，优选100％。