DE69210811T2

DE69210811T2 - Verfahren zur verminderung der harzprobleme im mechanischen holzstoff

Info

Publication number: DE69210811T2
Application number: DE69210811T
Authority: DE
Inventors: Christine Hagstroem-Naesi; Olli Jokinen
Original assignee: Genencor International Europe Oy
Current assignee: Genencor International Europe Oy
Priority date: 1991-03-22
Filing date: 1992-03-19
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2012-03-20
Also published as: AU1410492A; JP2588465B2; CA2105159A1; EP0576470B1; DK0576470T3; JPH06506021A; FI93230B; EP0576470A1; AU660966B2; NZ241976A; ATE138130T1; WO1992016687A1; ES2086732T3; FI911410A; FI93230C; DE69210811D1; FI911410A0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung des Teerproblems in mechanischen Pulpen und/oder Pulpen für die Papierherstellung, die mechanische Pulpe enthalten, durch eine Cellulase/Hemicellulase-Behandlung.
Zu mechanischen Pulpen gehören Holzschliffpulpe, mechanische Refinerpulpe, Druckholzschliff, thermomechanische Pulpe und chemi-thermomechanische Pulpe (CTMP). Bei der Herstellung von mechanischer Pulpe werden Fasern vom Holz hauptsächlich auf mechanischem Wege durch Einwirkung von Wärme abgetrennt. Die Faser wird einer Spannungsbelastung unterworfen, so daß das Lignin, das die Fasern zusammenbindet, erweicht wird und die Fasern voneinander getrennt werden, wenn die Elastizität des Lignins nachläßt.
Holz enthält etwa 1 bis 10 % Teer und extrahierbare Stoffe, die in organischen Lösungsmitteln löslich sind, zusätzlich zu seinen Hauptkomponenten (Cellulose, Hemicellulose und Lignin). Teer enthält Fettsäuren, Harzsäuren, Glyceride usw. Es ist allgemein bekannt, daß der Teergehalt in Weichholz, das das primäre Rohmaterial für mechanische Pulpe ist, hoch im Vergleich zu beispielsweise Hartholz ist. Bei der Stufe der Pulpenherstellung werden Teerkomponenten von der Pulpe in einen freien Raum abgetrennt, zum Beispiel in das klare (white) Wasser. Teer, der in dem klaren Wasser suspendiert ist, liegt in Form von Teilchen eines Durchmessers von 0,2 bis 2 µm vor, auch als kolbidaler Teer bekannt.
Bei der Papierherstellung kann sich Teer auf Leitungen, in Behältern, Kabeln oder Pressen abscheiden, unter Herbeiführung von solchen Teerproblemen, wie einer schlechten Papierqualität (zum Beispiel Löchern und Flecken) sowie Papierbrüchen. Er kann ferner Filze und Kabel blockieren unter Behinderung der Entfernung von Wasser von einer Papierbahn. Teerprobleme können ebenfalls zu langen Produktionsunterbrechungen führen. Sie treten oftmals auf und zwar insbesondere dann, wenn als Ausgangsmaterial ein Material mit einer größeren Menge an mechanischer Pulpe eingesetzt wird.
Traditionell wird Holz über einen langen Zeitraum (3 bis 6 Monate oder mehr) außen gelagert, um ein Teerproblem zu vermeiden. In diesem Falle werden Teerkomponenten hauptsächlich durch den Oxidationseffekt der Luft abgebaut. Um Teerprobleme zu vermeiden, sind ferner solche anorganischen Substanzen, wie Talk und anionische oberflächenaktive Mittel, die Teerteilchen dispergieren, verwendet worden.
Die FI-A-870 072 beschreibt ein Verfahren zur Verhinderung der Teerbildung, bei dem bestimmte wasserlösliche polyquaternäre Amine verwendet werden. Diese Verbindungen werden der Pulpe oder dem Papierherstellungssystem zugesetzt, um Teerprobleme zu vermeiden.
Die FI-A-900 679 beschreibt ein Verfahren zur Verminderung des Teergehaltes von Holz mittels Pilzen, die den Teer und Harzkomponenten, die im Holz vorliegen, abbauen.
Die FI-A-895 901 (entsprechend der EP-A-0 374 700) beschreibt ein Verfahren zur Verminderung des Teerproblems, das im Falle mechanischer Pulpe auftritt, durch Zugabe von Acylglycerin- Lipaseenzym zu dem Material oder klarem (white) Wasser. Dieses Enzym baut Triglyceride, die in dem Teer enthalten sind, ab.
Die Verwendung von Enzymen, einschließlich Cellulase und Hemicellulase, zur Verbesserung der Eigenschaften von Pulpe ist an sich bekannt. Beispielsweise beschreibt die FR-A-2 557 894 ein Verfahren zur Behandlung von Cellulosepulpe mit Xylanase, um die Erhitzungsdauer zu verkürzen. Die CA-A-758 488 betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Verfaserungsfähigkeit von Pulpe durch eine Cellulase/Pektinase/Lipase- Behandlung. Die FR-A-2 571 738 betrifft ein Verfahren, bei dem Pulpe mit speziellen Pulpeneigenschaften durch eine Cellulase-Behandlung hergestellt wird.
Die FI-A-874 113 betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von recyclisierter Pulpe, beispielsweise (in diesem speziellen Falle einer Pulpe mit einer größeren Menge an chemischer Pulpe) durch eine Cellulase/Hemicellulase-Behandlung. Die FI-A-81 394 wiederum versucht, die Drainagefähigkeit von mechanischer Pulpe durch eine Hemicellulase-Behandlung (keine Cellulase) zu verbessern.
Weiterhin beschreibt die FI-A-890 214 (entsprechend der FR-A- 2 641 803) die Behandlung von klarem Wasser eines Papierherstellungssystems mit Enzymen zum Zwecke des Abbaus von Komponenten, die sich aus der Pulpe gelöst haben oder hieraus in Dispersion gegangen sind, wie beispielsweise mit Hemicellulase.
Die EP-A-0 264 040 beschreibt die Behandlung einer Papierherstellungspulpe und insbesondere einer Papierherstellungspulpe auf Basis von recyclisiertem Papier mit einem Enzympräparat, das Cellulasen und/oder Hemicellulasen enthält, um die Pulpeneigenschaften, wie zum Beispiel die Drainagefähigkeit, zu verbessern.
Gegenstand der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verminderung des Problems zu entwickeln, das durch Teer in mechanischer Pulpe und/oder Papierherstellungspulpe, die mechanische Pulpe enthält, verursacht wird. Verfahren, die aus dem Stande der Technik bekannt sind, sind mit unterschiedlichem Erfolg angewandt worden und die dabei auftretenden Probleme sind nicht vollständig vermieden worden.
Es wurde nunmehr unerwarteterweise gefunden, daß das Teerproblem, das mit der Herstellung von mechanischer Pulpe und/oder Papierherstellungspulpe mit einem Gehalt von mechanischer Pulpe verbunden ist, wesentlich vermindert werden kann durch eine Cellulase/Hemicellulase-Behandlung. In dem Pulpenfiltratwasser tritt eine abrupte Abnahme in den Extraktkonzentrationen auf, die den Teergehalt, insbesondere die Fettsäure, die Harzsäure und die Sterinkonzentrationen anzeigen, und die Trübheit des Filtratwassers wurde vermindert.
Gemäß der Erfindung, wie in Anspruch 1 angegeben, wird das Teerproblem, das mit der Herstellung von mechanischer Pulpe und/oder Papierherstellungspulpe, enthaltend mechanische Pulpe, auftritt, gelöst durch Behandlung der mechanischen Pulpe oder der Papierherstellungspulpe, die mechanische Pulpe enthält, mit einem Enzympräparat mit einer Cellulase/Hemicellulase-Enzymaktivität, zum Zwecke der Verminderung des Teergehaltes und der Trübheit des Pulpenfiltratwassers durch Abscheidung des Teers auf den Fasern.
Es war völlig unerwartet, daß die Cellulase- und Hemicellulaseenzyme, die, wie allgemein bekannt ist, Cellulose und Hemicellulose abbauen, auch die Hauptkomponenten des Teeres, d.h. Fettsäuren, Harzsäuren und Substanzen vom Sterintyp, angreifen.
In der Praxis wird die Verminderung des Teerproblems erkennbar zum Beispiel dadurch, daß die Lauffähigkeit der Papierherstellungsmaschine verbessert wurde, daß die Kabel und Filze sauber blieben und daß die Anzahl von Löchern und Spots im Papier vermindert wurde.
Die Enzymbehandlung hatte auch andere vorteilhafte Effekte. Beispielsweise wurde die Drainagefähigkeit der Pulpe verbessert. Die Enzymbehandlung beeinträchtigte weder die optischen Eigenschaften noch die Druckeigenschaften der Pulpe, vielmehr wurden ihre Helligkeit, der Licht-Streuungskoeffizient, die Komprimierbarkeit und die Glätte verbessert.
Die Enzymbehandlung gemäß der Erfindung kann durchgeführt werden in jeder Pulpenproduktionsstufe nach der mechanischen Abtrennung von Fasern. Das Enzym kann zugegeben werden, zum Beispiel einem Pulpenaufbewahrungsbehälter, einem Aufbewahrungsturm oder einer Zumeß-Bütte. Die Enzymbehandlung kann vor dem Bleichen der Pulpe durchgeführt werden in Verbindung mit einem Pulpenbleichverfahren, oder nach dem Bleichen.
Die Cellulase/Hemicellulaseenzyme für die Verwendung gemäß der Erfindung können in bekannter Weise hergestellt werden, mittels Actinomyceten, Bakterien und Pilzen.
Es ist auch möglich, im Handel erhältliche Cellulase/Hemicellulase-Präparate zu verwenden, wie zum Beispiel Liftase A40 (Hersteller Genencor International Europe Ltd.), hergestellt durch den Fungus Trichoderma longibrachiatum mit einer CMCase-Aktivität (Carboxymethylcellulase-Aktivität) von 2500 Einheiten/ml, einer Filterpapier-Aktivität (FPU-Aktivität) von 110 E/ml und einer Xylanase-Aktivität von 500 E/ml. Die Carboxymethylcellulase-Aktivität und die Filterpapier-Aktivität beschreiben die cellulolytische Aktivität und die Xylanase-Aktivität beschreibt die hemicellulolytische Aktivität.
Die Bestimmung der Filterpapier-Aktivität wird beschrieben in Ghose, T.K., Patnak, A.N., Bisaria, V.S., Symposium of Enzymatic Hydrolysis of Cellulose, Bailey, M., Enari, T.M., Linko, M., Hrsg. (SITRA, Aulanko, Finnland, 1975), 111-136; die Bestimmung der CMCase-Aktivität wird beschrieben in Mandels, M., Weber, J., Adv. Chem. Ser. 95 (1969) 391-413; und die Bestimmung der Xylanase-Aktivität wird beschrieben in Khan, A.W., Tremblay, D., LeDuy, A., Enzyme Microb. Technol., 8 (1986) 373-377.
Auch können andere Cellulase/Hemicellulase-Präparate des gleichen Herstellers (Genencor International Europe Ltd.), wie Multifect L250 und Cytolase 123, sowie Cellulase/Hemicellulase-Präparate von anderen Herstellern verwendet werden.
Geeignete Enzymdosierungen, angegeben als Enzym-Aktivitäten pro kg Pulpen-Trockenfeststoffe, liegen innerhalb der folgenden Grenzen (E = Aktivitäts-Einheit):

Cellulasen:

Filterpapier-Aktivität 1 - 20 000 E/kg Pulpe
CMCase-Aktivität 10 - 500 000 E/kg Pulpe
Hemicellulasen:Xylanase 0 - 2 000 000 E/kg Pulpe

Bevorzugte Enzymdosierungen sind:

Filterpapier-Aktivität etwa 20 - 600 E/kg Pulpe
CMCase-Aktivität etwa 500 - 10 000 E/kg Pulpe
Xylanase-Aktivität etwa 500 - 100 000 E/kg Pulpe
Die Enzymbehandlung erfolgt üblicherweise innerhalb des pH- Bereiches von etwa 2 bis 10, vorzugsweise innerhalb des Bereiches von etwa 4 bis 8. Die Temperatur der Enzymbehandlung kann bei etwa 10 bis 90ºC, vorzugsweise bei etwa 25 bis 70ºC, liegen.
Im folgenden wird die Erfindung unter naher Bezugnahme auf Arbeitsbeispiele beschrieben, die auf Laboratoriumsuntersuchungen beruhen, sowie Mühlen-Testversuchen. Die Beispiele sind lediglich illustrativer Natur und sollen die Erfindung nicht beschränken. Die Messungen erfolgten in Übereinstimmung mit den SCAN-Standards, sofern nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Thermomechanische Pulpe (TMP), hergestellt aus Fichte (Picea abies), mit einer Konsistenz von 4 %, einem pH-Wert von 4,9, einem Mahlungsgrad von 69 ml CSF und einer ISO- Helligkeit von 66 % wurde einem Mühlenprozeß entnommen und mit einem Enzympräparat, bezeichnet als Liftase A40, behandelt. Liftase A40 (Hersteller Genencor International Europe Ltd.) wird hergestellt mittels des Trichoderma longibrachiatum Mikroorganismus und die hauptsächlichen, in dem Präparat enthaltenen Aktivitäten sind wie folgt:
CMCase-Aktivität 2 500 E/ml
FPU-Aktivität 110 E/ml
Xylanase-Aktivität 500 E/ml
Das Liftase A40-Enzym wurde unter sorgfältigem Vermischen der Pulpe bei 55ºC in einer Menge zugesetzt, die 2,5 l/Tonne von Pulpen-Trockenfeststoffen entsprach.
Die Dosierungen des zugesetzten Enzympräparates, angegeben als Cellulase/Hemicellulase-Aktivitäten pro kg Pulpen-Trockenfeststoffen, waren wie folgt:
CMCase-Aktivität 6 250 E/kg
FPU-Aktivität 275 E/kg
Xylanase-Aktivität 1 250 E/kg
Das Enzym wurde mit der Pulpe bei 55ºC und einem pH-Wert von 4,9 umgesetzt, unter Vermischung der Pulpe bei 150 Umdrehungen pro Minute über einen Zeitraum von insgesamt einer Stunde. In gleichförmigen Abständen wurden der Pulpe Proben entnommen und die Proben wurden auf ihre Trübe untersucht und die letzte Probe wurde ferner auf ihre Extraktkonzentrationen untersucht. In der flüssigen Fraktion von TMP wurde die Trübe durch Extrakte (Teer), suspendierte Kohlehydrate und andere kleine Mengen von Komponenten, die aus der Pulpe abgezogen wurden, verursacht. Demzufolge beschreibt die Trübung ungefähr die Veränderungen, die im Falle sämtlicher der oben beschriebenen Komponenten erfolgten. Separate Analysen der Extrakte ergeben ein genaueres Ergebnis, insbesondere was den Teer anbelangt. Zum Zwecke von Trübungsmessungen wurden 250 g der Pulpensuspension zentrifugiert (1 800 Umdrehungen pro Minute, 20 Min.). Die überstehende Flüssigkeit (flüssige Fraktion) wurde abgetrennt und unmittelbar darauf auf ihre Trübung untersucht, unter Verwendung eines Trübungs-Meßgerätes vom Typ Novasine Analite NTM-150. Die Extrakte, die in der überstehenden Flüssigkeit vorhanden waren, wurden durch Gas-Chromatographie gemessen.
Eine Vergleichsprobe wurde in gleicher Weise wie die mit Enzym behandelte Probe, jedoch ohne Enzym, behandelt.
Die Meßergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Tabelle 1 Einfluß der Enzymbehandlung auf die Trübung und die Extraktkonzentrationen der flüssigen Fraktion von TMP Vergleich Enzymbehandlung Trübung Min. Extrakte Fettsäuren Harzsäuren Sterine
Die Ergebnisse zeigen, daß eine beträchtliche Verminderung in der Trübung der flüssigen Fraktion der Pulpe auftritt, und zwar sofort nach einer Reaktionsdauer von 10 Minuten. Nach einer Reaktionsdauer von 60 Minuten ist die flüssige Fraktion praktisch klar, d.h., sie hat eine Trübung von 25 NTU, und die Konzentration an Extrakten in der flüssigen Fraktion wurde auf 1/10 des Originalwertes vermindert. Dies zeigt an, daß sich die Extrakte abgeschieden hatten auf oder an der Oberfläche der Fasern anhafteten, als Folge der Enzymbehandlung.

Beispiel 2

Die praktische Bedeutung der Verminderung des Teergehaltes des Filtratwassers von mechanischer Pulpe war zu bestimmen, d.h. es wurde ein Mühlen-Testversuch durchgeführt. Dieser Testversuch wurde mittels einer LWC-Maschine mit einer Maschinenbeschichtung durchgeführt.
Die verwendete Pulpe in der Maschine bestand aus einer mit Peroxid gebleichten Pulpe TMP, und wenn die Versuche in Beispiel mit ungebleichter TMP durchgeführt wurden, wurde eine Laborüberprüfungsreihe vor dem Testversuch durchgeführt. Mit Peroxid gebleichte TMP wurde direkt einem Verfahren entnommen mit einer Konsistenz von 3,2 %. Der pH-Wert der Pulpe lag bei 5,5 und die Temperatur lag bei 45ºC. Unter diesen Bedingungen wurde die Pulpe einer Enzymbehandlung unterworfen, und zwar unter Verwendung des Liftase A40-Enzyms in einer Menge von 2 l/t. Der Teergehalt wurde durch eine Trübungsmessung ermittelt. Für die Messung wurde die Pulpe durch ein Filterpapier vom Typ Macherey-Nagel MN 640 w filtriert und die Trübung wurde mit dem in Beispiel 1 angegebenen Meßgerät ermittelt. Die Ergebnisse bei unterschiedlichen Reaktionszeiten sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt. Reaktionszeit Trübung (Min.) (NTU)
Wie ersichtlich, war das Enzym extrem effektiv und der Mühlen-Testversuch konnte gestartet werden.
Die Dauer des Testversuches betrug 6 Tage und das Enzym war Liftase A40 bei einer Dosierung von 2 l/t TMP. Das Enzym wurde der Ansaugseite einer Pumpe zudosiert, welche mit Peroxid gebleichte TMP von einem Aufbewahrungsturm in eine sogenannte Bütte für mechanische Refiner-Pulpe pumpte. Die Enzymbehandlungsbedingungen in der Bütte waren wie folgt:
- pH 5,5
- Temperatur, ºC 45
- Konsistenz, % 3,5
- Reaktionszeit, Min. 42
Nach der Bütte für die mechanische Refiner-Pulpe wurde die mit Peroxid gebleichte TMP mit chemischer Pulpe vermischt und in eine Mischbütte zurückgeführt. Dann wurde die Pulpenmischung in eine Maschinenbütte überführt und weiter nach einer Drahtwasserverdünnung in die obere Box einer Papiermaschine. Während des Testverlaufes wurde der Teergehalt bestimmt durch Messung der Trübung des Filtratwassers der TMP, wobei zusätzlich hierzu die Röschheit oder der Mahlungsgrad (freeness) der TMP bestimmt wurde. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt. Vergleich Enzym Filtrat-Trübung, NTU - vor der Refiner-Pulpbütte - nach der Refiner-Pulpbütte Röschheit, ml
Aus den Ergebnissen ergibt sich, daß das Enzym auch unter Mühlenbedingungen wirksam ist und die erhaltene Verminderung der Trübung betrug 170 Einheiten, was eine merkliche Verminderung des Teergehaltes in dem Filtrat anzeigt, d.h. daß der Teer an den Fasern haftete oder an den Fasern abgeschieden wurde. Auch ist ersichtlich, daß die Röschheit (freeness) des TMP um 6 Einheiten angestiegen war, was bedeutet, daß die Entfernung von Wasser leichter ist.
Während des Testverlaufs wurden die folgenden Beobachtungen gemacht, die anzeigen, daß das Teerproblem auf der Maschine eliminiert/vermindert wurde:
- Die Betriebsfähigkeit der Maschine war während der Enzymperiode ausgesprochen gut.
- Die Drähte und Filze des gesamten Drahtabschnittes blieben sehr sauber.
- Die Anzahl von Löchern und Spots in dem Basispapier nahm klar ab im Vergleich zu einem normalen Ablauf.
Die Ergebnisse des Testversuches wurden bestätigt durch einen Wiederholungstest mit einer Dauer von 10 Tagen. Bezüglich des Teeres und der Betriebsfähigkeit stimmten die Ergebnisse mit jenen des ersten Testversuches überein. Zusätzlich wurde festgestellt, daß die Enzymbehandlung einen positiven Effekt auf die Funktion des üblichen Retentionsmittels hatte, da das Zielniveau der Retention mit einer Dosis an Retentionsmittel erzielt wurde, die um 20 bis 30 % geringer als normal war.

Beispiel 3

Die Erhöhung der Röschheit oder des Mahlungsgrades der mechanischen Pulpe, die bei dem Mühlen-Testversuch beobachtet wurde, führte zu einer Frage bezüglich ihres Effektes auf die optischen Eigenschaften und Druckeigenschaften der Pulpe primär im Hinblick auf die Verwendung der mit Enzym behandelten Pulpe im Falle von unbeschichteten Papierqualitäten, wie zum Beispiel SC-Papier und Zeitungspapier. Um dies zu untersuchen, wurde eine Probe aus einer typischen mechanischen Pulpe entnommen, d.h. Holzschliff für SC-Papier. Die Pulpe wurde einer Enzymbehandlung unter Bedingungen unterworfen, die in Tabelle 2 angegeben sind, bei unterschiedlichen Dosierungen von Liftase A40. Nach der Enzymbehandlung wurden Laborblätter aus der Pulpe hergestellt. Eigenschaften, gemessen von den Blättern sowohl unmittelbar nach ihrer Herstellung und nach einer Kalandrierung sind ebenfalls in Tabelle 2 angegeben. Wie aus den Ergebnissen festgestellt werden kann, führte die Enzymbehandlung nicht zu einem Abbau der optischen Eigenschaften oder Druckeigenschaften der Pulpe, obgleich der Anstieg des Röschheitswertes so hoch wie 25 Einheiten war; tatsächlich war der Effekt umgekehrt, da
- der Licht-Absorptionskoeffizient vermindert wurde, was eine verbesserte Helligkeit anzeigt,
- der Licht-Streuungskoeffizient verbessert wurde,
- die Komprimierbarkeit erhöht wurde (Dichte nach dem Kalandrieren), und
- die Glattheit verbessert wurde (die Rauhheit wurde vermindert).
Demzufolge kann eine mit Enzym behandelte Pulpe gut für unbeschichtete Papierqualitäten verwendet werden. Die Enzymbehandlung vermindert nicht nur das Teerproblem, sondern es kann auch erwartet werden, daß die Qualität des Papiers verbessert wird, und zwar entweder direkt oder mindestens dahingehend, daß die Feinheit der mechanischen Pulpe erhöht werden kann und eine nachteilige Wasserentfernung im Hinblick auf die Enzymbehandlung kompensiert werden kann.

Beispiel 4

Um die erhaltenen Ergebnisse zu bestätigen, wurden Versuche durchgeführt, und zwar sowohl mit ungebleichter TMP als auch mit Dithionit gebleichter TMP, und es wurde nicht nur der Effekt auf den Teergehalt (Trübung) bestimmt, sondern es wurden auch die Effekte auf die Wasserentfernung (Röschheit) 1 die Fähigkeit der Wasserzurückhaltung (WRV) und die Blatteigenschaften untersucht. Dieses Mal wurden die Blätter hergestellt unter Verwendung einer sogenannten Klarwasser-Blattform. Die Bedingungen der Enzymbehandlung und die erhaltenen Ergebnisse ergeben sich aus Tabelle 3. Wie ersichtlich, werden die Effekte der Enzymbehandlung auf den Teergehalt (Trübung) auch im Falle dieser Pulpen ersichtlich. Zusätzlich wurden die folgenden positiven Effekte beobachtet:
- die Wasserentfernungseigenschaften wurden verbesssert (die Röschheit nahm zu und die WRV nahm ab);
- die optischen Eigenschaften wurden verbessert (niedriger Streuungskoeffizient und die Helligkeit nahm zu);
- die Druckeigenschaften wurden verbessert (die Rauhheit nahm ab und die Komprimierbarkeit nahm zu, d.h. die Dichte nahm nach dem Kalandrieren zu).

Beispiel 5

Da festgestellt wurde, daß die Enzymbehandlung einen positiven Effekt auf die Helligkeit der mechanischen Pulpe hat, wurde entschieden, den Effekt der Enzymbehandlung vor dem Ausbleichen zu studieren. Zu diesem Zweck wurden die in Beispiel 1 beschriebenen Pulpen (Vergleich und mit Enzym behandelt) mit Peroxid gebleicht, unter Anwendung unterschiedlicher Mengen an Peroxid unter normalen Peroxid-Bleichbedingungen (Konsistenz 16 %, Temperatur 60ºC, Reaktionszeit 90 Min., DTPA 0,2 %, MgSO&sub4; 7H&sub2;O 0,5 % und Na-Silicat 5 % auf der Pulpe). Nach dem Bleichen wurden die Pulpen unmittelbar und nach einer Alterung auf ihre Helligkeit untersucht. Die Ergebnisse sind in Figur 1 zusammengestellt. Es ist ersichtlich, daß die Helligkeit verbessert wurde und die Helligkeit ist auch nach der Alterung festzustellen. Als Folge hiervon kann gesagt werden, daß die Enzymbehandlung einen positiven Effekt auch auf die Bleichbarkeit der mechanischen Pulpe hat.

Beispiel 6

Der positive Effekt des Enzyms auf die Funktion des üblichen Retentionsmittels, der bei dem Mühlen-Testversuch festgestellt wurde, wurde durch ein Laborexperiment bestätigt. Ungebleichte TMP von einem intermediären Behälter von mechanischer Pulpe wurde mit Liftase A40 unter den folgenden Bedingungen behandelt:
- pH-Wert 5,0
- Temperatur 50ºC
- Reaktionszeit 1 Stunde
- Pulpenkonsistenz 3,7 %
- Enzymdosierung 0, 1, 2 und 4 l/t TMP.
Entsprechende Enzymdosierungen, angegeben als Cellulase/Hemicellulase-Aktivitäten pro kg Pulpen-Trockenfeststoffe waren wie folgt: CMCase-Aktivität FPR-Aktivität Xylanase-Aktivität
Nach der Enzymbehandlung wurde TMP mit chemischer Pulpe und Kaolin unter den folgenden Bedingungen vermischt:
- TMP 42 %
- chemische Pulpe 24 %
- Kaolin 33 %.
Die Pulpenmischung wurde auf eine Konzentration von etwa 10 g/l verdünnt. Der Trockenfeststoffgehalt und der Gehalt an feinen Feststoffen der Mischung wurde bestimmt, wie auch ihr gesamter feiner Feststoffgehalt und der Aschengehalt unter Verwendung eines Gerätes vom Typ Dynamic Drainage Jar gemäß der Methode von TAPPI T261 pm-80. Die Retentionsmessung erfolgte mit der Mischung als solcher und nach Zugabe des Retentionsmittels.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengestellt. Es ist ersichtlich, daß die Enzymbehandlung die Retention verbessert, d.h. in Praxis, die Funktion des üblichen Retentionsmittels wird effektiver gestaltet, und wenn eine konstante Retention angestrebt wird, kann die Menge an üblichem Retentionsmittel vermindert werden. Tabelle 2 Pulpe: 100 % SC Holzschloff, 52 CSF Enzymbehandlungsbedingungen: Temperatur: 40ºC pH-Wert 5,0 Reaktionszeit: 1 Stunde Konsistenz: 2 % Liftase Röschheit nach der Enzymbehandlung Laborblätter/vor dem Kalandrieren Grammage Dichte Teer-Index Festigkeits-Index Dehnung Berst-Index G-H-Porosität Licht-Streuungskoeffizient Licht-Absorptionskoeffizient Laborblätter/nach dem Kalandrieren Rauhheit Bendtsen-Luftpermeabilität ml/Min Cobb-Unger-Öl-Absorption Tabelle 3 Enzymbehandlung von ungebleichter und mit Dithionit gebleichter TMP Behandlungsbedingungen: pH-Wert 4,9 (ungebleichte TMP); und 5,0 (mit Dithionit gebleichte TMP), Temperatur 55ºC, Reaktionszeit 1 Stunde, Konsistenz 3 % ungebleichte TMP mit Dithionit gebleichte TMP Enzymdosierung Trübung Grammage Dichte Teer-Index Berst-Index Festigkeits-Index Dehnung Porosität, Gurley-Hill Helligkeit Licht-Streuungskoeffizient Licth-Absorptionskoeffizient Nach dem Kalandrieren (2 x 200 kN/m): ungebleichte TMP mit Dithionit gebleichte TMP Grammage Dichte Rauhheit - oben - Drahtseite Luft-Permeabilität, Bendsten, ml/Min. Ölabsorption, Unger, g/m² Tabelle 4. Effekt der Enzymbehandlung auf die Retention. Enzym-Behandlungsbedingungen: pH 5,0; Temperatur 50ºC; Reaktionsziet 1 h; Konsistenz 3,7 %; Enzym-Dosierung 0-4 l/t TMP. Liftase Retentionsmittel* Retention % Total-Retention Retention feiner Feststoffe Füllstoff-Retention * Fennopol K 211 155 g/t trockene Feststoffe

Claims

1. Verfahren zur Verminderung der Probleme, die durch Harze in mechanischer Pulpe und/oder zur Papierherstellung verwendeter Pulpe, enthaltend mechanische Pulpe, hervorgerufen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Pulpe oder die zur Papierherstellung verwendete Pulpe, enthaltend mechanische Pulpe, mit einem Enzympräparat behandelt wird, das eine Cellulase/Hemicellulaseenzymaktivität aufweist, um den Harzgehalt und die Trübung des Pulpenfiltratwassers durch Abscheidung des Harzes auf den Fasern zu vermindern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulpe ist Holzschliff, Refiner-Holzstoff, Druck- Holzschliff, thermomechanische Pulpe oder chemithermomechanische Pulpe.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulpe eine ungebleichte Pulpe ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulpe eine gebleichte Pulpe ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enzymbehandlung vor dem Bleichen der Pulpe durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enzymbehandlung nach dem Bleichen der Pulpe durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Enzympräparat in einer Menge zugegeben wird, die entspricht 1 - 20000 Einheiten cellulolytischer Aktivität, bestimmt als Filterpapieraktivität, 10 - 500000 Einheiten cellulolytischer Aktivität, bestimmt als CMCase-Aktivität und 0 - 2000000 Einheiten hemicellulolytischer Aktivität, bestimmt als Xylanaseaktivität pro kg Pulpen-Trocken-Feststoffen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Enzympräparat in einer Menge zugegeben wird, die entspricht etwa 20 - 600 Einheiten cellulolytischer Aktivität, bestimmt als Filterpapieraktivität, etwa 500 - 10000 Einheiten cellulolytischer Aktivität, bestimmt als CMCase-Aktivität und etwa 500 - 100000 Einheiten hemicellulolytischer Aktivität, bestimmt als Xylanaseaktivität.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enzymbehandlung innerhalb des pH-Bereiches von etwa 2 - 10 durchgeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Enzymbehandlung innerhalb des pH-Bereiches von etwa 4 - 8 durchgeführt wird.

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enzymbehandlung bei etwa 10 bis 90ºC durchgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Enzymbehandlung bei etwa 25 - 70ºC durchgeführt wird.