TRATAMIENTO DE FILTRO DE PRENSA ENZIMÁTICO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la Invención La presente invención se relaciona con métodos para tratar fieltros de prensa de fabricación de papel y reducir o eliminar la necesidad de limpieza por lote. Más específicamente, la invención se relaciona con el tratamiento continuo o intermitente de fieltros de prensa con enzimas, solas o en combinación con químicas de acondicionamiento de filtro para inhibir la deposición o llenado en o dentro de la estructura de fieltro. Discusión y Antecedentes El papel se produce de una manera continua de una suspensión fibrosa (provisión de pulpa) generalmente hecha de agua y fibras de celulosa. Un proceso de fabricación de papel típico consiste en 3 etapas: formar, prensar y secar. En la etapa de formación, la provisión de pulpa diluida se dirige en un alambre o entre 2 alambres . La mayoría del agua se drena de la provisión de pulpa, a través de alambre, creando una cinta continua de papel húmedo. En la etapa de prensado la cinta continua de papel se pone en contacto con uno o generalmente más fieltros de prensa porosos que se utilizan para extraer gran parte del agua restante de la cinta continua. Frecuentemente el filtro de recolección es el primer fieltro con el que hace contacto la cinta continua de papel húmeda que se utiliza para remover la humedad del papel del alambre, a través de un rodillo de recolección de succión colocado detrás del fieltro, y luego para transportar la cinta continua de papel al resto de la sección de prensa. La cinta continua de papel luego pasa generalmente a través de una o más prensas cada una consistiendo de rodillos de presión giratorios y/o elementos estacionarios tales como zapatas de prensa que están colocadas en proximidad cercana entre si formando, lo que se llama comúnmente como un agarre de prensa. En cada agarre la cinta continua de papel se pone en contacto con cualquiera de uno o dos fieltros de prensa en donde el agua es forzada de la cinta continua de papel y hacia el fieltro de prensa a través de presión y/o vacio. En agarres de prensa con fieltro sencillo la cinta continua de papel está en contacto con el rodillo de prensa en un lado y el fieltro en el otro. En los agarres de prensa con fieltro doble, la cinta continua de papel pasa entre los dos fieltros. Después de la sección de prensa, la cinta continua de papel se seca para eliminar el agua restante, usualmente tejiendo a través de una serie de botes de secadora calentados con vapor. Los fieltros de prensa frecuentemente consisten de tela de base de nylon generalmente hecha de 1 a 4 capas individuales de filamentos dispuestas en un patrón de tejido. Una membrana polimérica extruida o malla también se puede incluir como una o más de las capas de tela de base. Las fibras de borra de algodón, de diámetro menor que los filamentos de tela de base, se cosen hacia la base en ambos lados proporcionando al fieltro una apariencia gruesa, semejante a manto. Los fieltros de prensa están diseñados para aceptar rápidamente agua de la cinta continua de papel en el agarre y retener el agua de manera que no se reabsorba nuevamente hacia la hoja a medida que el papel y fieltro salen del agarre de prensa. Los fieltros de prensa normalmente con un circuito sinfin que circula continuamente de una manera semejante a banda entre las etapas de contacto de hoja y las etapas de retorno. El agua atraída hacia el fieltro de la cinta continua de papel en el agarre generalmente se elimina del fieltro mediante vacío durante la etapa de retorno del fieltro, en lo que frecuentemente se denomina como la caja uhle. Una variedad de materiales se puede disolver o suspender en el líquido contenido en la cinta continua de papel cuando alcanza el fieltro de prensa y estos materiales, por lo tanto, se pueden transferir hacia el fieltro de prensa junto con el agua extraída de la cinta continua de papel. Desafortunadamente algunos de estos materiales tienden a quedarse con el fieltro de prensa y acumularse ahí en lugar de ser removidos con el agua en la caja uhle. Parte de los materiales disueltos o suspendidos que están presentes en la cinta continua de papel y se pueden depositar en el fieltro incluyen componentes que se originan de la pulpa fibrosa tal como finos de celulosa, semicelulosas , y componentes pegajosos tales como brea de madera de pulpas de madera frescas y colas, resinas, y ceras de pulpas recicladas. Productos secundarios de crecimiento microbiológico tales como polisacáridos, proteínas y otras material biológica, también puede estar presente en el material y, por lo tanto, en los fieltros de prensa. Diversos aditivos funcionales que se añaden a material de papel para impartir ciertas propiedades en el papel terminado también pueden encontrar su camino a los fieltros de prensa. Estos aditivos incluyen aprestos tales como resina de trementina, dimero de alquilceteno (AKD) , y anhídrido succínico de alquenilo (ASA) ; resistens de resistencia húmeda y agentes de resistencia seca por ejemplo almidón; y rellenos inorgánicos incluyendo arcilla, talco, carbonato de calcio precipitado o molido (PCC, GCC) , y dióxido de titanio. Los aditivos de procesamientos utilizados para mejorar o limitar problemas durante la producción de papel que también pueden terminar en los fieltros de prensa incluyen ayudas de retención y drenaje incluyendo alumbre, polímeros orgánicos y diversas micropartículas; y despumantes, en particular aquellos basados en aceite. Es importante para producción de papel eficiente, que los fieltros de prensa permanezcan libres de depósito. Los depósitos que se forman sobre fieltros de prensa tales como materiales aceitosos o pegajosos se pueden transferir nuevamente a la cinta continua resultante en manchas de mugre o agujeros en el papel terminado. También pueden ocasionar roturas de papel o desgarraduras que conducen a producción perdida. También es importante para producción de papel eficiente, que los fieltros de prensa permanezcan porosos con un volumen hueco elevado. Es altamente costo e intenso en energía evaporar agua del papel en la sección de secadora, haciendo crítico que los fieltros de prensa remuevan tanta agua como sea posible de la cinta continua de papel en la sección de prensa. Los fieltros que quedan llenados con contaminantes que limitan el movimiento de agua a través del fieltro de esta manera limitarán la cantidad de agua que se puede remover de la cinta continua. Esto forzará que la velocidad de máquina se haga lenta a fin de dar tiempo para que la cinta continua se seque en la sección de secador. Los filtros que se llenan de manera dispareja también pueden conducir a remoción de agua no uniforme de la hoja que puede resultar en bandas de humedad, arrugas y roturas de cinta continua . Algunos materiales hidrofóbleos tales como ceras pueden formar una capa de barrera en la superficie de fieltro impidiendo que el agua entre al fieltro. Otros materiales hidrofóbicos, que son pegajosos, tales como brea y aceites despumantes pueden aumentar la compactación de fieltro, ocasionando una pérdida en volumen hueco, limitando de esta manera la cantidad de agua que puede entrar al fieltro de prensa. Los depósitos que contienen materiales en partículas en o incrustados dentro de la estructura de fieltro de prensa puede resultar en problemas de desgaste significativo limitando la vida del fieltro de prensa. El PCC es particularmente problemático, debido a sus bordes agudos y superficie rígida que pueden dañar, cortar o desgastar prematuramente las fibras de fieltro. Algunos materiales hidrofílíeos tales como almidones, proteínas, y semicelulosas tienden a existir dentro del fieltro en la forma de geles que en realidad pueden atrapar agua, así como otros materiales de depósito, dentro del fieltro limitando de esta manera la cantidad de agua que se puede remover en la caja uhle. Estos geles hidrofílicos son particularmente problemáticos en fieltros puesto que los tratamientos de acondicionamiento de fieltro actualmente usados son ineficaces para inhibirlos. Es bien sabido en el ramo que los acondicionadores de fieltro mejoran el funcionamiento y prolongan la vida efectiva de fieltros reduciendo al mínimo la formación de ciertos depósi os . Los acondicionadores de fieltro son usualmente mezclas líquidas de agentes tensioactivos, dispersantes y/o polímeros más frecuentemente en agua pero también se utilizan otros solventes. Los oxidantes, ácidos y álcalis también pueden estar contenidos en acondicionadores de fieltro, generalmente en concentraciones relativamente bajas. Los acondicionadores de fieltro se aplican continua o intermitentemente para fieltros de elaboración de papel mientras que el papel se está produciendo a través de regaderas durante la etapa de retorno de tela, mientras que el fieltro no está en contacto con la cinta continua de papel. Estos tratamientos se aplican más frecuentemente en el interior, o lado de máquina, del fieltro a través de regaderas de baja presión, con frecuencia justamente antes de que rodillo portador de fieltro de modo que la fuerza hidráulica ayudará a mover al químico hacia el fieltro para ayudar a prevenir y remover los contaminantes que llenan al fieltro. Estos tratamientos también se aplican en ocasiones, a través de regaderas similares en el lado de hoja del fieltro después de la caja uhle y antes del agarre de manera que el tratamiento esté presente en la superficie cuando los contaminantes primero alcanzan al fieltro. Regaderas de agua adicionales que se usan comúnmente en fieltros de prensa y en donde químicos se podrían utilizan incluyen regaderas de alta presión que se emplean usualmente de manera intermitente, de manera de no dañar al fieltro y, más frecuentemente se utilizan en el lado de hoja para remover los contaminantes de superficie. Los chubascos de lubricación también se utilizan comúnmente para aplicar agua en la entrada a la caja uhle para impedir el desgaste y proporcionar un sello de manera que el vacio pueda remover el fluido desde dentro del fieltro; si se desea, un tratamiento químico podría incluirse dentro de este chubasco. Cuando el fieltros han quedado demasiado llenos de modo que ya no pueden permitir la fabricación de papel eficiente, se nace necesario limpiarlos mediante un proceso comúnmente denominado como limpieza de lote. Cuando los fieltros se limpian en lote, la producción de papel se detiene, la velocidad de fieltro se hace generalmente lenta, el vacio en la caja uhle se detiene o reduce significativamente, y los chubascos o regaderas se desconectan con la excepción del chubasco químico. Una solución de limpieza, que consiste generalmente de concentraciones elevadas de cáustica, ácido, solvente tal como queroseno, y/u oxidante tal como hipoclorito, se aplica a través del chubasco de químico. Después de un tiempo suficiente para que las soluciones de limpieza penetren al material de llenado, los chubascos de agua se emplean de modo que los contaminantes y los productos químicos de limpieza por lote se eliminen del fieltro mediante vacío en la caja uhle. Generalmente es necesario remover los productos químicos de limpieza por lote del fieltro de prensa debido a que estos materiales, a las concentraciones elevadas utilizadas, pueden dañar el fieltro de prensa si se dejan permanecer en el fieltro o se pueden transferir nuevamente al papel alterando sus características. En algunos casos, puede ser necesario limpiar en los fieltros múltiples veces en un día de producción de 24 horas. La limpieza por lote frecuentemente es necesaria, pero no es una solución deseable puesto que los productos químicos utilizados con frecuencia son peligrosos, am ientalmente no amigables, y pueden dañar el fieltro con el uso repetido. El tiempo de producción valioso se pierde durante interrupciones para limpieza por lote. Si dicha limpieza no es satisfactoria, es necesario remover el fieltro, en ocasiones prematuramente, de la máquina de papel, lo que es costoso desde ambas, perspectivas de tiempo y de material . Los acondicionadores de fiel continuos e intermitentes han sido satisfactorias en reducir llenado de fieltro y aumentando el tiempo entre limpiezas por lotes. Sin embargo, todavía hay materiales que llenen fieltro que no se inhiben efectivamente por tratamientos de acondicionamiento de fieltro. En particular, los acondicionadores de filtro existentes tienen impacto limitado sobre contaminantes hidrofílicos tales como almidón, semicelulosa y materiales proteináceos que tienden a formar hidrogeles dentro de fieltros de prensa limitando el movimiento de agua a través del fieltro y atrapando otros contaminantes. Proporcionando métodos de acondicionamiento de fieltro mejorados la frecuencia de limpieza por lote se reducirá. Las prácticas de acondicionamiento de fieltro actuales dictan que un nivel relativamente elevado de agente tensioactivo y/o dispersante se debe disponer puesto que los acondicionadores de fieltro se aplican continuamente. Si se desechan, estos materiales pueden conducir a problemas ambientales de toxicidad acuática y/o biodegradabilidad. Si agua de la caja uhle que contiene los acondiciones se recicla nuevamente hacia el sistema de agua blanca, se sabe que los agentes tensioactivos y dispersantes conducen a problemas en producción de papel tales como pérdida de apresto de papel . Se ha creído desde hace tiempo que el uso de enzimas para acondicionamiento de fieltro era impráctico o imposible debido a los tiempos de reacción prolongados que se supone que requieren. El consenso general de fabricantes químicos de especialidad dijeron en Tappi Journal Suvi al Techniques: Extending the Life of press Fabrics (/julio de 1997, Vol. 80, No. 7, p. 58) fue que el tiempo de residencia dentro de la tela no era suficientemente prolongado para que las enzimas reaccionen con el substrato para lograr la degradación significativa del material problemáticos. La única aplicación potencialmente práctica anotada fue para uso de limpiadores por lote para lavar fieltros si las enzimas se podían usar para reemplazar cáustico o ácido.
El uso de enzimas para lavar por lote fieltros de elaboración de papel durante una interrupción cuando el papel no se está produciendo se describió por WO 97/01669 (Mulder) y E.U.A. 5,961,735 (Heitmann) . Mulder enseña el uso de celulasa, xilanasa, resinasa, amilasa, y/o hidrolasa de Levan rociada sobre fieltros de prensa para remover los aglutinantes de agua y ligar el agua. Durante una interrupción, el fieltro primero se lava con ácidos y/o bases para remover los materiales disueltos y luego se enjuaga. A continuación las enzimas se aplican y se dejan reaccionar sobre el fieltro durante varios minutos seguido por un segundo enjuague con agua. Heitmann enseña un procedimiento similar en donde una solución de enzima de celulasa y/o semicelulasa se aplica al fieltro y se deja permanecer ahí durante un período de 1 hora, seguido por un enjuague con agua destilada a 70°C- Una solución de hidróxido de sodio luego se aplica al fieltro para desactivar la enzima y el fieltro luego se somete a un enjuague de agua corriente que dura 1 hora. Ambos métodos tienen la desventaja de aumentar el tiempo necesario para limpiar fieltros, durante cuyo tiempo se pierde producción valiosa. Asimismo no reducen ni eliminan las químicas duras necesarias para lavado por lote puesto que ambos métodos requieren el uso de cáustico y/o ácidos . La máquina de papel no se puede usar para producir papel mientras que el fieltro se está tratando por cualquiera de estos métodos . Heitmann anota que el método de limpieza como se enseña en EUA 5,961,735 se podría emplear continuamente a fieltro de prensa mientras que el papel se esta produciendo. Sin embargo, los diversos tiempos de contacto, la alimentación separada de enzima y luego cáustico para desactivar la enzima, y los pasos de enjuague utilizando diferentes tipos de agua sería altamente impráctico, y no imposible, para emplear continuamente a un máquina de papel mientras que estaba produciendo papel . WO 97/11225 (Párnanen) describe el uso de enzimas aplicadas a rodillos de prensa sin fieltro para mejorar la liberación de cinta continua de papel del rodillo de prensa a medida que el papel sale de la prensa. Las enzimas se aplican al rodillo de prensa a través de chubascos comúnmente utilizados para lubricación antes de la cuchilla de doctor y/o de aplicar agentes de liberación al rodillo. Las enzimas se reclama que mejoran la liberación de papel removiendo una capa semejante a película de deposición formada sobre el rodillo debido a substancias que se originaron de la cinta continua de papel. Párnanen reivindica que la invención se puede aplicar para limpiar otros elementos móviles incluyendo alambres de fabricación de papel y fieltros, sin embargo no hay descripción de cómo se lograría esto, ni enseñanza ni sugerencia de si el tratamiento se pueda aplicar continuamente o usar como un limpiador por lote. En el único ejemplo utilizado para enseñar el método para limpiar otros elementos móviles, se muestra que lipasa mejora la remoción de depósitos de alambres de formación empapando primero el alambre en solución de enzima luego aplicando un chubasco de agua de alta- presión para remover el depósito. En el mismo ejemplo una mezcla de celulasa y semicelulasa se encuentra que es inefectivo. Una impregnación de 24 horas en enzima se utilizó. En contraste, los ejemplos de laboratorio usados para correlacionar el tratamiento continuo del rodillo de prensa central solamente requirió un tiempo de impregnación de 1 hora en soluciones de enzima más diluidas. Esto sugerirla que el método de Parnanen requeriría una limpieza por lote durante una interrupción para otras partes móviles . Un objetivo de esta invención es mejorar el funcionamiento de acondicionadores de fieltro existentes con enzimas de modo que estos contaminantes se controlen mejor a fin de mejorar la vida efectiva de fieltros de prensa. Un objetivo adicional es proporcionar un acercamiento alternativo a acondicionadores de fieltro tradicionales de modo que el uso de estas químicas se pueda reducir o aún eliminar con el uso de enzimas, que se pueden desactivar y son completamente biodegradables . COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a métodos para reducir o inhibir la deposición en o dentro de fieltros de prensa para aumentar la vida efectiva del fieltro de prensa y reducir o eliminar la necesidad de limpieza por lote. Más específicamente,, la invención es para aplicar soluciones que contienen cuando menos una enzima, continua o intermitentemente, a fieltros de prensa, mientras que el papel se está produciendo para inhibir substancialmente que las substancias llenen o formen depósitos sobre o dentro de los fieltros de prensa. Las enzimas se pueden aplicar adicionalmente en combinación con otros productos de acondicionamiento de fieltro no enzimáticos ya sea mezclando y aplicando en el mismo punto de aplicación o aplicando en dos ubicaciones diferentes a lo largo del fieltro. En un aspecto de la invención, las enzimas se aplican al fieltro como parte de una composición de acondicionamiento de fieltro comprendida de una o más enzimas y una o más químicas de acondicionamiento de fieltro no enzimáticas . Las enzimas de la presente invención se seleccionan de aquellas que degradarán los materiales que se depositan en o sobre fieltros a materiales menores menos problemáticos, y que impedirán que los materiales que se depositen se gelifiquen, o reticulen, o formen complejos o se adhieran a los otros materiales dentro del fieltro o el propio fieltro. Los tipos específicos de enzimas preferidas incluyen amilasas, cemicelulasas, celulsasa, proteasas y/o lipasas. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN A menos que se manifieste de otra manera, todos los porcentajes son en peso. A menos que se manifieste de otra manera, cuando una cantidad o concentración se proporciona como una lista de valores superiores e inferiores preferibles, esta se debe entender como que describe específicamente todas las escalas formadas de cualquier par de un valor superior preferido y un valor inferior preferida, independientemente de si las escalas se describen separadamente . A menos que se manifieste de otra manera, las referencias a porcentajes de enzimas son en peso del líquido o forma granulada de la enzima y no se basan en la actividad específica de esa enzima. Las enzimas están disponibles en formas líquida o granulada que varían en actividad y la actividad de dichas enzimas puede cambiar con el tiempo. La actividad de enzima se mide utilizando procedimientos específicos al tipo de enzima y reportado en unidades específicas al procedimiento usado. Se entiende que la actividad de enzimas utilizadas en los métodos de esta invención será suficiente para producir el efecto deseado. La invención proporciona un método para inhibir substancias que llenen o formen depósitos sobre o dentro de fieltros de prensa aplicando a dicho fieltro una cantidad inhibidora efectiva de una composición que contiene una o más enzimas mientras que se está produciendo papel. Las enzimas pueden estar en forma sólida y/o líquida y mezclarse para formar un líquido antes de aplicarse al fieltro. El presente método es ventajoso sobre otros métodos en que se puede utilizar mientras que el papel se está produciendo, no es necesaria interrupción del equipó, y no son necesarios enjuagues adicionales y/o pasos de inactivación. En otro aspecto, la invención proporciona un método para inhibir substancias de llenar o forman depósitos en o dentro de fieltros de prensa aplicando al fieltro, mientras que el papel se está produciendo, una cantidad inhibidora efectiva de (a) una composición que contiene una o más enzimas y (b) un acondicionador de fieltro líquido no enzimátíco. Las enzimas pueden estar en forma sólida y/o líquida y mezclarse para formar un líquido antes de aplicarlo al fieltro. La composición que contiene una o más enzimas se puede combinar con el acondicionador de fieltro antes de la aplicación y aplicarse al fieltro a través del mismo sistema de aplicación o la composición que contiene una o más enzimas se puede aplicar en una ubicación diferente a lo largo del fieltro al acondicionador de fieltro. En un tercer aspecto, la invención proporciona un método para inhibir substancias que llenan o formen depósitos sobre o dentro de fieltros de prensa aplicando al fieltro, mientras que el papel se está produciendo, una cantidad inhibidora efectiva de una composición que comprende (a) una
0 más enzimas y (£>) uno o más aditivos de acondicionamiento de fieltro no enzimáticos. De preferencia, la composición es un liquido que contiene aproximadamente 0.001 a 99% en peso de enzimas y aproximadamente 1 a 99.9% en peso de aditivos de acondicionamiento de fieltro. Más preferentemente, la composición es un liquido que contiene aproximadamente 0.1 < 30% en peso de enzimas y aproximadamente 10 a 60% en peso de aditivos de acondicionamiento de fieltro. Más preferentemente, la composición de acondicionamiento de fieltro es un liquido que contiene de aproximadamente 1 a 20% de enzima y de aproximadamente 15 a 50% de aditivos de acondicionamiento de fieltro . En un aspecto preferido, la invención proporciona un método para inhibir que substancias llenen o formen depósitos sobre o dentro de fieltros de prensa aplicando al fieltro, mientras que el papel se está produciendo, una cantidad inhibidora efectiva de una composición acuosa. La composición acuosa estando comprendida de 1 a 20% de amilasa,
1 a 45% de uno o más agentes tensioactivos, 1 a 30% de uno o más dispersantes aniónicos o catiónicos o polimeros, con, si se desea, enzimas adicionales, ayudas de formulación, estabilizadores, y/o conservadores. La composición de acondicionamiento de fieltro se aplica al fieltro utilizando un chubasco acuoso en cualquier porción del fieltro que no esté en contacto simultáneo directo con la hoja de papel. La concentración de amilasa dentro del chubasco es de aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 200 ppm en peso de la composición acuosa. En cualquier modalidad o aspecto de la invención, la composición que contiene la una o más enzimas puede contener adicionalmente diversas ayudas de formulación, estabilizadores y/o conservadores. Cualquier enzima que se puede aplicar como un liquido a un fieltro de prensa sobre una máquina de papel, mientras que la máquina de papel esté produciendo papel, de modo que la enzima accione sobre una substancia para remover y/o para inhibirle que se deposite sobre o en el fieltro, queda dentro del alcance de esta invención. Generalmente las enzimas preferidas son aquellas que accionarán sobre substancias que reducen el flujo de fluido a través del fieltro y que actuarán sobre materiales que forman depósitos pegajosos o en partículas problemáticos sobre o dentro de fieltros a fin de reducir o eliminar dichos problemas . Las enzimas útiles en la invención se pueden seleccionar de enzimas que degradarán materiales que se depositan en o sobre fieltros a materiales menores, menos problemáticos, que impedirán que los materiales de depósito se gelifiquen, o reticulen, o formen complejos o se adhieran a otros materiales dentro del fieltro o con el propio fieltro. Sin desear quedar limitados por la teoría, se cree que dichas enzimas podrían degradar o romper las especies problemáticas en materiales menores, menos problemáticos, actuando en enlaces, por ejemplo enlaces glucosídicos, de éster, éter, amida, o dobles de carbono-carbono, dentro de las moléculas tal como con triglicéridos de brea de degradación a ácidos grasos o almidón a maltosa. Se cree adicionalmente que las enzimas pueden actuar para impedir la formación de problemas dentro del fieltro, por ejemplo impidiendo que los materiales formen geles o formen complejos con otros materiales de depósito, o se retículen en el fieltro de como con resina de resistencia en húmedo, o que impiden que materiales se adhieran a las superficies de fieltro tal como almidón. Las enzimas son comercialmente disponibles de compañías en formas líquida o de gránulos. Las enzimas de la presente invención generalmente se derivan de o se modifican de orígenes bacterianos o fúngales, o se podrían derivar de cualquier otro origen biológico. Un ejemplo de una enzima útil en la invención es lipasa. Sin desear quedar limitados por teoría, se cree que las lipasas inhiben que materiales hidrofóbicos se depositan tal como de brea o aceites. Ejemplos adicionales de enzimas útiles en la invención incluyen, pero no están limitados a amilasas, semicelulasas, celulasas y/o proteasas. Sin desear quedar limitados por la teoría, se cree que las amilasas, semicelulasas, celulasas y proteasas inhibe los tipos gelatinosos hidrofilicos de llenado. En una modalidad preferida de la invención, la enzima es una amilasa . los productos de enzima líquidos comerciales frecuentemente contienen, además del concentrado de enzima, diversos diluyentes y/o conservadores diseñados para estabilizar la actividad de enzima y para impedir la separación y sedimentación dentro del líquido. Estos materiales incluyen, pero no están limitados a propilenglicol, sorbitol, glicerol, sucrosa, maltodextrina, sales de calcio, cloruro de sodio, ácido bórico, sorbato de potasio, metionina y bencisotiazolinona. Estos materiales así como otras ayudas de formulación conocidas tales como despumantes y modificadores de viscosidad pueden estar adicionalmente presentes en las composiciones de acondicionamiento de fieltro de esta invención. Otros aditivos de formulación son alcanolaminas, tales como trietanolamina. Las enzimas y/o composiciones de acondicionamiento de fieltro de la invención se pueden aplicar al fieltro de cualquier manera de modo que la cantidad sobre o dentro del fieltro sea suficiente para producir el efecto deseado. Las composiciones se pueden aplicar en cualquier momento al fieltro a medida que gira en una forma semejante a banda entre las etapas de contacto de hoja y etapas de retorno. Por ejemplo, las composiciones se pueden rociar, cepillar, laminar, o palotear directamente sobre la superficie de fieltro. Otro método posible seria aplicar las composiciones, por medios similares, a las diversas superficies de equipo que se ponen en contacto con el fieltro, tal como los rodillos portadores de fieltro; las composiciones luego se transferirían a la superficie de fieltro cuando se hace contacto entre el fieltro y la superficie de equipo tratado. Una porción del fieltro se puede sumergir dentro de una solución de la composición, tal como haciéndola pasar a través de una artesa que contiene la composición durante la etapa de retorno de fieltro, de manera que la composición se absorba hacia y dentro del fieltro a medida que el fieltro pasa a través de la artesa. Las composiciones también se pueden añadir al sistema de material de papel ya sea antes de que se haga la cinta continua de papel o aplicarse a la cinta continua justamente antes de ponerla en contacto con el fieltro. De esta manera las composiciones de enzima entran al fieltro con el agua de hoja. En cualquiera de estos métodos, las enzimas y/o composiciones de acondicionamiento de fieltro de la invención se pueden aplicar limpias (no diluidas) o diluidas en un sistema de solvente/portador. Por ejemplo, las composiciones de enzima se podrían aplicar al fieltro sin diluir utilizando un sistema de rociadura de niebla atomizada. El método preferido seria aplicar las enzimas y/o composiciones de acondicionamiento de fieltro de la invención al fieltro utilizando cualquiera de los diversos chubascos acuosos de limpieza de baja y/o alta presión o lubricación que se usan comúnmente en el lado de máquina y/o el lado de hoja del fieltro. El chubasco acuoso se puede aplicar al fieltro a una velocidad de aproximadamente 0.04 a aproximadamente 0.57 litros por minuto (0.01 a 0.15 galones por minuto) por 2.54 cm (una pulgada) de ancho de fieltro. De preferencia la concentración de enzima dentro del chubasco acuoso es de aproximadamente 0.1 ppm a aproximadamente 1000 ppm en peso, más preferentemente, la concentración de enzima de alrededor de 1 ppm a aproximadamente 200 ppm en peso. La composición se aplica intermitente o continuamente al fieltro mientras que el papel se está produciendo. La composición se puede aplicar ya sea al lado de máquina del fieltro o al lado de hoja del fieltro o ambos. La composición se aplica al fieltro mientras que el papel se está haciendo, significando que el fieltro se está moviendo continuamente y una porción del fieltro está en contacto simultáneo directo con una porción del papel en cualquier momento. Se prefiere que la composición no se aplique a la porción del fieltro ya sea en el lado de máquina o en el lado de hoja en donde el papel y el fieltro están en contacto simultáneo. El liquido que contiene enzimas se puede aplicar en cualquier lugar del fieltro en una área en donde no está en contacto simultáneo con la ñoja en el lado de máquina o en el lado de hoja. Los acondicionadores de filtro útiles en la presente invención contienen uno o más agentes tensioactivos y/o uno o más dispersantes aniónicos o catiónicos o polímeros . Cuando los acondicionadores de fieltro se utilizan en la invención, la composición que contiene la enzima se aplica al fieltro en una relación de peso a aquella del acondicionador de fieltro de aproximadamente 1000:1 a aproximadamente 1:1000. Más preferentemente, la composición que contiene enzima se aplica al fieltro en una relación en peso a aquella del acondicionador de fieltro de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 1:100. Los aditivos de acondicionamiento de fieltro no enzimáticos de la invención se seleccionan de agentes tensioactivos y/o dispersantes catiónicos o aniónicos o polímeros. Los agentes tensioactivos útiles en la invención incluyen, pero no están limitados a etoxílatos de alcohol, etoxilatos de alquilfenol, copolímeros de bloque que contienen óxido de etileno y óxido de propileno, alquilpoliglicósidos, ésteres de polietilenglicol de ácidos grasos de cadena larga, aminas grasas etoxiladas, betaxnas, anfoacetatos, imidazolinas de alquilo grasas, dimetilaminas de alquilamidopropilo, cloruro de dialquildimentilamonio, cloruro de alquildímetilbencílo, sulfato de alquilo, etosulfato de alquiulo, sulfonato de alquilbencilo, disulfonato de difenilóxido de alquilo, etosulfatos de alcohol y ésteres de fosfato. Los agentes tensioactivos preferidos son etoxilados de alcohol, etoxilatos de alquilfenol, aminas grasas etoxiladas, alquilpoliglicósidos, anfoacetatos, ésteres de fosfato y etosulfatos de alcohol. Más preferentemente, la composición que contiene una o más enzimas contiene cuando menos un etoxilato de alcohol. Los dispersantes o polímeros catiónicos o aniónicos útiles en la invención incluyen, pero no están limitados a condensado de formaldehído de sulfonato de naftaleno, polímeros o copolímeros de ácido acrílico, liqnosulfonatos, polivinilamina, cloruro de polidialildimetilamonio, o polímeros obtenidos haciendo reaccionar epiclorhidrina con cuando menos una amina seleccionada de dimetilamína, etilendiamina, dimetilamina propilamina y polialquileno poliamina. Más preferentemente, el producto de acondicionamiento de fieltro contiene un condensado de formaldehído de sulfonato de naftaleno. Más preferentemente, el producto de acondicionamiento de fieltro contiene cuando menos un polímero obtenido haciendo reaccionar epiclorhidrina con cuando menos una amina.
Cualquier acondicionador de fieltro o activo de acondicionamiento de fieltro que se puede aplicar como un liquido a un fieltro de prensa en una máquina de papel, mientras que la máquina de papel está produciendo papel, de modo que el acondicionador actuará sobre una substancia para remover y/o inhibirla de depositarse en o dentro del fieltro, queda dentro del alcance de esta invención. Los acondicionadores de fieltro generalmente preferidos están comprendidos de agentes tensioactivos y/o dispersantes o polímeros catiónicos o an-iónicos. Los ejemplos de acondicionadores de fieltro apropiados e ingredientes activos de acondicionamiento de fieltro que quedan dentro del alcance de esta invención se describen en: EUA 4,715,931 (Schellhamer) , WO 95/29292 (Duffy) ; EUA 4,894,611 (Barnett) , EUA 4,861,4219 (Barnett), EUA 5,167,767 (Owiti), CA 2,083,404 (Owiti); EUA 5,520,781 (Curham) , EUA 6,051,108 (O'Neal) EUA 5,575,893 (Khan), EUA 5,863,385 (Siebott) , EUA 5,368,694 (Rohlf), EUA 4,995,994 (Aston), y EUA 6,171,445 (fíendriks), los contenidos completos de cada una se incorporan en la presente por referencia. Los agentes tensioactivos no iónicos apropiados incluyen pero no están limitados a varios productos de condensación de óxidos de alquileno, de preferencia óxido de etileno (EO) , con una molécula hidrofóbica. Los ejemplos de moléculas hidrofobicas apropiadas incluyen alcoholes grasos, ácidos grasos, ésteres de ácido graso, triglicéridos, aminas grasas, amidas grasas, alquilfenoles, alcoholes polihidricos y sus ésteres de ácido graso parciales. Otros ejemplos de agentes tensioactivos no iónicos apropiados incluyen copolimeros de bloque de óxido de polialquileno, copolimeros de tetrablóque de etilendiamina de óxido de polialquileno y poliglicosidos de alquilo. Los .agentes tensioactivos no iónicos preferidos son etoxilados de alcohol graso en donde el alcohol de aproximadamente de CiQ a Ci8 ramificado o lineal, tal como el Surfonic(R) 1 (Huntsman Corporation, Houston, TX) , o serie TDA, el Neodol(R> (Shell Chemical Company, Houston, TX) y la serie TergitolÍR) (Union Carbide Corporation, Danbury, Connecticut) . Otros agentes tensioactivos no iónicos preferidos incluyen etoxilatos de alquilfenol, ésteres de polietilenglicol de ácidos grasos de cadena larga, aminas grasas etoxiladas, polímeros que contienen óxido de etileno y bloques de óxido de propileno, y poliglicosidos de alquilo. Otros agentes tensioactivos de acondicionamiento de fieltro apropiados incluyen agentes tensioactivos anfotéricos, catiónicos y aniónicos. Los agentes tensioactivos anfotéricos apropiados incluyen betaínas, sultaínas, aminopropionatos y derivados de imidazolina carboxilada. Los anfotéricos preferidos tienen cadenas de alquilo graso de aproximadamente Cío a Ci8 e incluyen betaina de alquilo, betaina de alquilamidopropilo, alquilanfoacetato de sodio y alquilanfodiacetato de disodio. Los agentes tensioactivos catiónicos apropiados incluyen aminas de alquilo graso, imidazolinas de alquilo graso, óxidos de amina, etoxilatos de amina, y compuestos de amonio cuaternario que tienen 1 a 4 grupos alquilo graso en el nitrógeno cuaternario o dialquilimidazolina cuaternaria. Los agentes tensioactivos catiónicos preferidos tienen cadenas de alquilo graso de aproximadamente Cío a Ci8 e incluyen imidazolina de alquilo graso, dimetilaminas de alquilamidorpopilo, cloruro de dialquildimetilamonio, cloruro de alquildimetilbencilamonio. Los agentes tensioactivos aniónicos apropiados son sulfates, sulfonatos, ésteres de fosfato, y carboxilatos de las moléculas hidrofóbicas descritas anteriormente para agentes tensioactivos no iónicos y sus productos de condensación con óxido de etileno. Los agentes tensioactivos aniónicos preferidos incluyen sales de sodio, amonio o potasio de alquilsulfato, alquiletosulfato, alquilbencilsulfonato, disulfonato de óxido de alquildifenilo, y las versiones de ácido o sal de ésteres de fosfato de etoxilatos de alcohol o etoxilatos de alquilfenol . Los polímeros aniónicos apropiados incluyen, pero no están limitados a polímeros basados en ácido acrílico, ácido metacrílico u otros compuestos carbonilo insaturado tales como ácido fumárico, ácido maleico o inhídrido maleico y sus versiones neutralizadas. Estos compuestos también se pueden copolimerizar con dichos compuestos tales como éter de alilo de polietilenglicol, ácido sulfónico de aliloxihidroxipropano, alquenos tales como isobutileno y compuestos vinilo tales como estireno. Estos polímeros adicionalmente pueden estar sulfonados . Otros polímeros aniónicos apropiados incluyen condensado de formaldehído de sulfonato de polinaftaleno y ligninas sulfonadas. Los polímeros aniónicos preferidos son ligonosulfonatos; condensados de formaldehído de sulfonato de polinaftaleno que tienen pesos moleculares de aproximadamente 400 a 4000, tales como Tamol!R) SN (Rohm and Haas, Philadelphia, Pennsylvania) ; y polímeros de ácido poliacrílico o metacrílíco o copolímeros que tienen pesos moleculares de aproximadamente 1000 a 100,000, tales como la serie Aquatreatm) (Aleo Chemical. A National Staren Company, Bridgewater, New Jersey) . Los polímeros catiónicos apropiados incluyen, pero no están limitados a polímeros catiónicos solubles en agua que contienen aminas (primarias, secundarias, o terciarias) y/o grupos de amonio cuaternario. Los ejemplos de polímeros catiónicos apropiados son aquellos obtenidos mediante reacción entre una epihalohidrina y una o más aminas, polímeros derivados de monómeros etilénicamente insaturados que contienen una amina o grupo de amonio cuaternario, condensados de diciandiamida-formaldehído, y polímeros post cationizados . Los polímeros post cationizados incluyen polímeros de mannich que son poliacrilamidas cationizadas con dimetilamina y formaldehído que luego se pueden cuaternizar con cloruro de metilo o sulfato de dimetilo. Los tipos preferidos de polímeros catiónicos derivados de monómeros insaturados incluyen polivinilamina, y cloruro de polidialildi etilamonio. Los polímeros catiónicos particularmente preferidos incluyen aquellos obtenidos haciendo reaccionar epiclorhidrican (EPI) con cuando menos una amina seleccionada del grupo que consiste en dimetilamina (DMA) , etilendiamina (EDA) , dimetilamina propilamina, y poliamina de polialquileno. La trietanolamina y/o ácido adípico también se pueden incluir en la reacción. Estos polímeros pueden ser lineales o ramificados y parcialmente reticulados y de preferencia varían en peso molecular de aproximadamente 1,000 a aproximadamente 1,000,000. Los ejemplos de estos polímeros catiónicos están disponibles de Cytec como la Serie C de Superfloc(R) (Cytec Industries, Inc., West Paterson, New Jersey) . EJEMPLOS La invención se ilustra en los siguientes ejemplos, que se proporciona para el propósito de representación, y no deben considerarse como limitativos del alcance de la invención. El funcionamiento de acondicionamiento de fieltro se midió utilizando 2 métodos diferentes. El primer método se usó para cuantificar la ganancia de peso y pérdida de porosidad al aire de fieltros nuevos expuestos a diversos sistemas contaminantes utilizando el Aparato de Prueba A. El segundo método examinó flujo de fluido a través de fieltros de prensa usando el Aparato de Prueba B. Ciertos contaminantes tienden a ocupar más espacio mientras que están húmedos y, por lo tanto, pueden tener un mayor impacto perjudicial sobre el flujo de fluido a través del fieltro del que se puede cuantificar con mediciones de ganancia de peso - El Aparato de Prueba A está compuesto de un pistón neumáticamente impulsado y bombas centrifugas alternas que alimentan contaminante y producto hacia una cámara de pistón que se prensan a través de las muestras de fieltro nuevo retenidas dentro de la cámara. Cada carrera de arriba/abajo del pistón completa un ciclo y un número establecido de ciclos completa una carrera de prueba. Después de secar, se hicieron mediciones para determinar el peso ganado y la porosidad perdida (medida utilizando un Porosimetro de Aire Frazier) por las muestras de fieltro y se usaron para indicar la capacidad del tratamiento para mantener la tela en su condición original. Los valores bajos para ganancia de por ciento en peso y pérdida de porosidad al aire en por ciento son indicaciones de fieltros más limpios. El Aparato de Prueba B está compuesto de una cámara de prueba en donde muestras de tela limpias se retienen. Se bombea fluido a un régimen constante en un extremo de la cámara de manera que el fluido pase a través del fieltro y fuera al otro lado del recipiente de recolección. A medida que la tela queda taponada, la contrapresión dentro de la cámara, ocasiona que una porción del flujo de fluido se desvie fuera de una linea de liberación, desviando el fieltro. Un flujo de derivación elevado es una indicación de un mayor grado de taponeo dentro del filtro. Las soluciones de enzima, acondicionadores de fieltro cornerciaImen Le disponibles, y formulaciones de acondicionamiento de fieltro con referencia en los ejemplos se describen en los Cuadros 1 a 3 Cuadro 1 Enzimas* Liquidas Comercialmente Disponibles Usadas en los Ejemplos Enzima Descripción Actividad Nombre Comercial*
E-l -amilasa Bacteriana 120 KNU/g Termamyl(R) 120L.L
E-2 Proteina hecha de a-amilasa 300 KNU/g DuramylÍR) 300L,DX de bacteria genéticamente modíncada E-3 alfa-amilasa fungal 800 FAU/g Fungamyl™ 800L
E-4 Pululanasa, enzima de 400 PUN/ml PromozymetR) desramificación 400L E-5 Celulasa 90 EGU/g Novozyme™ 342 E-6 Xilansa 500 EXU/g PulpzymetR) HC E-7 Lipasa 100 KLU/g Resinase™ A2X
E-8 Lipasa Fungal LipolaseÍR> 100L
E-9 Proteasa bacteriana 16.0 K PU/g Savinase(R) 16L
* Diponible de Novozymes North America, Franklin, North Carolina) Cuadro 2 Acondicionadores* de Fieltro Comercialmente Disponibles Usados en los Ejemplos Producto Mezcla Acuosa de Componentes P-l Sulfonato de naftaleno y éster de fosfato P-2 Ácido poliacrilico y etoxilato de nonilfenol P-3 Lignosulfonato, etoxilato de alcohol y éter de glicol P-4 Etoxilato de alcohol y éter de glicol P-5 Poliamina, etoxilato de alcohol y éster de fosfato
P-6 Poliamina y etoxilato de alcohol *Disponibles de Hercules Incorporated, Wilmington, DE, bajo el nombre comercial Presstige<R) . Cuadro 3 Formulaciones de Ejemplo Fórmula Peso Componentes % (el resto es igual a agua) F-l 3.1 Enzima E-l 13.5 Poliamina ramificada (DMA/EPI/EDA, 50%) 8.3 Etoxilato de alcohol lineal {C12 a Cu, 9 EO) 9.5 Propilenglicol 0.07 Solución de hidróxido de potasio (45%)
F-2 3.3 Enzima E-l 20 Poliamina lineal (DMA/EPI8, 40%) 10 Etoxi.lato de alcohol lineal (C12 a C14, 9E0)
F-3 3.3 Enzyraa E-l 15.3 Poliamina lineal (DMA/EPI, 40%) 10 Etoxilato de alcohol ramificado { C13 r 8EO) 5 Etosulfato de alcohol { C1Z, 2??, 70%) 10 Pxopilenglicol F-4 3.3 Enzima E-l 20 Poliamina lineal (DMPA/EPI, 40%) 10 Etoxilato de alcohol ramificado (Ci3, 8EO) 10 Lauroamfodiacetato disodico (50%) 5 Propilenglicol F-5 10 Enzima E-l 20 Poliamina lineal (DMA/EPI, 40%) 10 Etoxilato de alcohol secundario (Cu a (¾, 12 EO 5 Lauranfodiacetato disodico (50%) 5 Propilenglicol F-6 10 Enzima E-l 15 Poliamina lineal (DMPA/EPI, 40%) 10 Etoxilato de alcohol ramificado (Cu, 8 EO) 15 Lauroanfodiacetato disodico (50%) 10 Propilenglicol F-7 5 Enzima E-l 5 Condensado de formaldehído de sulfonato de naftaleno 18.3 Etoxilato de alcohol lineal (Ci2 a , 9 EO)
14.3 Cocoarnina etoxilada (5 EO) 10 Propilenglicol F-8 10 Enzima E-l 6 Condensado de formaldehído de sulfonato de naftaleno 16.3 Etoxilato de alcohol lineal (Ci2 a Cu, 9 EO)
7 Poliglicósido de alquilo (C8-10, 70%) 13 Propilenglicol F-9 10 Enzima E-l 7 Condensado de formaldehído de sulfonato de naftaleno 12.3 Etoxilato de alcohol lineal (C12 a Clí; 9 EO)
Etoxilato de alcohol ramificado (Ci3/ 8 EO) 10 Lauroanfodiacetato disódico (50%) 7 Propilenglicol F-10 10 Enzima E-l 20 Poliamina lineal (DMA/EPI, 40%) 10 Etoxilato de alcohol lineal (C12 a 14, 9 EO)
2 Laurilsulfato de sodio (29%) 10 Propilenglicol 0.2 1, 2-bcncisotiazolin-3-ona (17%) F-ll 10 Enzima E-l 5 Ácido poliacrílico (65%) 10 Etoxilato de alcohol secundario (C12 a 15,. 12 EO 4 Ester de fosfato 7 Trietanolamina 5 Propilenglicol 0.2 1, 2-bencisotiazolin-3-or.a (17%) Ejemplo 1 Se utilizó el aparato B para examinar lo rápido que las enzimas podían remover contaminante que acababa de taponar un fieltro de prensa, una característica importante para un tratamiento de acondicionamiento de fieltro continuo efectivo. Para este estudio, una solución de almidón de papa catiónico (0.1% STA-LOK(R! 400. A.E. Staley Manufacturing Company, Decatur, Illinois), típico del tipo utilizado en la producción de papel, se hizo pasar a través de muestras de fieltro de prensa limpio a un régimen de flujo de 1000 ml/min . El flujo de derivación y flujo a través del fieltro se combinaron y recircularon a través del dispositivo hasta que el nivel de taponeo se hubo estabilizado, en este momento se añadieron las enzimas al tanque de recirculación y se supervisaron los regímenes de flujo. Las enzimas ocasionaron una declinación en el régimen de flujo de desviación y un aumento en el régimen de flujo a través del fieltro que fue esencialmente lineal con el tiempo. La inclinación del régimen de flujo (ml/min) a través del fieltro contra el tiempo (min) después de la adición de enzima se tabula en el Cuadro 4. Las pruebas se realizaron a temperatura ambiente, a menos que se anote de otra manera. Cuadro 4 Efecto de TAmilasas y Pululanasa en Contaminación de Almidón en Fieltros Enzima Inclinación Después de Tratamiento con Dosificación de Enzima (ppm) 0 0.5 1 3 5 10 15 20 No tratado 1 E-l 2 5 11 22 39 73 E-l, 50°C 15 23 42 48 88 E-2 14 21 59 E-2, 50°C 41 84 145 115 E-3 5 7 13 28 E-4 0 2 2 3 Los datos en el Cuadro 4 demuestran que las enzimas son capaces de remover rápidamente un contaminante, tal como almidón de un fieltro de prensa restaurando de esta manera el flujo de fluido a través del fieltro. Las inclinaciones mayores, indican que el tratamiento fue capaz de remover más rápidamente el almidón que el flujo de taponeo a través del fieltro. Los datos también muestran que pululanasa (E-4) , una enzima de desramificación de almidón, no fue efectiva en comparación con las amilasas diferentes probadas. Ejemplo 2 Se utilizó el mismo procedimiento que en Ejemplo 1 para examinar el impacto de aditivos típicos de acondicionamiento de fieltro en fieltros taponados con almidón. El efecto de estos aditivos en combinación con amilasa, Enzima E-l, también se examinó. Adicionalmente, se probó el impacto de formulaciones de producto que contienen Enzima E-l a dosificaciones que corresponden a 3 ppm de la amilasa. Los resultados se muestran en los Cuadros 5a y 5b, respectivamente . Cuadro 5a Efecto de Aditivos Típicos de Acondicionamiento de Fieltro con Amilasa en Fieltro Taponado con Almidón Aditivo de Acondicionamiento de Fieltro Inclinación después de Tratamiento Tratamien Tratamien to to + 5 ppm E-l
Ninguno 1 22
ppm de etoxilato de alcohol ramificado 10 ppm de Etoxilato de alcohol lineal (C1Z a C14r 9 EO) 3 32
ppm de Etoxilato de alcohol secundario (Cu a Cis, 12 EO) 2 26
ppm de Poliamina lineal (DMA/EPI, 40%) 3 25 20 ppm de Poliamina ramificada (DMA/EPI/EDA, 50%) 2 26
Cuadro 5b Efecto de Formulaciones que Contienen Amilasa sobre Fieltro Taponado con Almidón Tratamiento Inclinación
No tratado 1 3 ppm de Enzima E-l 11 100 ppm de Formulación F-l 12 90 ppm de formulación F-4 21 30 ppm de Formulación F-6 9 Los datos en los Cuadros 5a y 5b muestran que los aditivos tipicos de acondicionamiento de fieltro tuvieron poco a ningún impacto sobre relleno de almidón, sin embargo, las mezclas de aditivos de acondicionamiento de fieltro con enzima tuvieron funcionamiento igual o algunas veces superior a la enzima sola Ejemplo 3 Se utilizó el procedimiento del Ejemplo 1 para examinar el impacto de una proteasa (Enzima E-9) sobre fieltro taponado con material proteináceo que pudiera estar presente en fieltros debido a la actividad biológica en sistemas de material de elaboración de papel. Una solución que contiene 10G ppm de concentrado de proteina de soya se utilizó como una proteina representativa en lugar del almidón catiónico previamente utilizado. los resultados están contenidos en el Cuadro 6. Cuadro 6 Efecto de Proteasa sobre Fieltro Taponado con Proteina Dosificación de E 9 Incremento de Flujo a Través de (ppm) Fieltro (Inclinación, ml/min/min) 0 3 25 20 100 48 500 55 Los datos muestran que la proteasa también es capaz de remover rápidamente el taponeo ocasionado por proteína, restaurando de esta manera el flujo de fluido a través del fieltro. Ejemplo 4 Para explorar si las enzimas se podían reducir al mínimo o impedir que el contaminante taponee un fieltro, se emplearon el mismo dispositivo y tipo de almidón catiónico usados en el ejemplo 1, excepto que en este caso las muestras no se recircularon a través del dispositivo. En su lugar, se usaron dos cámaras de prueba con el mismo recipiente de almidón alimentando ambas cámaras . Conexiones en T en la parte posterior de cada unidad permitieron una alimentación de tratamiento para mezclarse con el contaminante justamente a medida que entra en la celda. Se utilizó agua como la alimentación de tratamiento para la cámara de prueba no tratada y una solución de enzima se usó para alimentar la cámara tratada. Con esta disposición de prueba, la enzima y almidón tuvieron menos de un tiempo de reacción de 1 segundo para alcanzar el fieltro- El porcentaje de flujo total que va fuera de la linea de desviación se registra en el Cuadro 7 para periodos de tiempo de 1, 3 y 9 minutos después del inicio de la prueba. Cuadro 7 Efecto de Amilasa en Impedir que Almidón Taponee el Fieltro Por Ciento Promedio de Flujo de Desviación del Fieltro Debido a Taponeo con Almidón Enzima E-2 Cámara de prueba 1 minuto 3 minutos 9 minutos
ppm Enzima 19 35 35 Agua 29 34 34
125 ppm Enzima 23 20 18 Agua 34 37 36
250 ppm Enzima 0 0 0 Agua 14 30 29
500 ppm Enzima 0 0 0 Agua 15 37 37
1000 ppm Enzima 0 0 0 Agua 26 33 33
Enzima E-l 150 ppm Enzima 17 26 25 Agua 17 43 43
300 ppm Enzima 14 21 21 Agua 15 43 43
400 ppm Enzima 8 12 11 Agua 12 30 30
625 ppm Enzima 3 5 4 Agua 14 35 34 Los datos en el Cuadro 7 muestran que la cámara de prueba tratada con enzima más frecuentemente fue menos taponada que la cámara de prueba de manto tratada con agua. En algunos casos con tratamiento de enzima, 100% del flujo fue capaz de pasar a través del fieltro. Esto demuestra que las enzimas tales como amilasa son capaces de prevenir o reducir significativamente el relleno de fieltro cuando se aplica sobre una base continua a fieltro de elaboración de papel . Ejemplo 5 Se utilizó el aparato B para examinar el impacto de enzimas y acondicionadores de fieltro cuando se añaden como alimentos de producto separados, en componentes que podrían taponar fieltros en máquinas de papel que producen papel de impresión y escritura alcalino. Un sistema acuoso de componentes utilizados de manera típica para este grado de papel se combinaron teniendo una relación de activos de: 1 parte de ayuda de retención catiónica, 2 partes cada uno de alumbre y dimero de alquilceteno (apresto AKD) , 20 partes de almidón de patata catiónico, y 400 partes de carbonato de calcio precipitado (PCC) como relleno. Treinta gramos del sistema de componentes se añadieron a agua que recircula a través de los fieltros limpios . Productos de acondicionamiento de fieltro comercialmente usados se añadieron después de que se hablan estabilizado los regímenes de flujo a través del fieltro y desviación. Después de 30 minutos, se añadió Enzima E-l . Los datos para por ciento de desviación de flujo del fieltro al final de cada fase del experimento están contenidos en el Cuadro 8. Cuadro 8 Efecto de Alimentación Separada de Amilasa y Acondicionadores de Fieltro Durante el llenado de Componentes Alcalinos de Grado de Impresión y Escritura Acondicionador de Enzima E-l Por ciento de Flujo de Desvia-Fieltro ción del Fieltro ID ppm ppm Debido a Después de Después Componen, Acondicio- de Enzi- tes del nador de ma E-l Sistema Fieltro Blanco 50 49 49
E-l solamente 0.5 53 47 5 54 24 10 48 18 25 52 11 50 50 6 100 49 6 250 49 5
P-l 50 5 62 62 27 250 5 61 52 19 500 5 60 53 22
P-2 50 5 62 59 21 250 5 57 51 14 500 5 60 53 18
P-3 50 5 66 66 45 250 5 64 52 31 500 5 63 64 36 p-z 50 5 62 62 42 250 5 54 54 36 500 5 61 61 42
P-5 50 5 62 57 43 250 5 55 51 33 500 5 57 54 33
P-6 50 5 57 58 36 250 5 56 57 37 500 5 61 61 41 Los datos en el Cuadro 8 muestran que la enzima fue capaz de. mejorar el funcionamiento de todos los diferentes acondicionadores de fieltro probados reduciendo el flujo que desvia el fieltro y por lo tanto aumentando, el flujo a través del fieltro. En algunos casos, en particular con los Productos P-l, y P-2, la alimentación separada de enzima y acondicionador de fieltro proporcionó un mejor aumento en flujo de fluido a través del fieltro que aquel de la enzima sola. Ejemplo 6 El sistema de contaminante alcalino de grado de impresión y escritura descrito en el Ejemplo 5 se utilizó para medir el impacto de mezclar enzima con productos de acondicionamiento de fieltro antes de la adición al fieltro. Las mediciones de ganancia de peso y pérdida de porosidad al aire se condujeron utilizando 250 ciclos de prueba a través del Aparato de Prueba A. Se condujeron estudios de flujo de fluido utilizando el Aparato de Prueba B con el tratamiento y contaminante combinados al principio de la prueba. Los resultados están contenidos en el Cuadro 9 Cuadro 9 Efecto de Amilasa y Acondicionadores de Fieltro en el Llenado de Componentes Alcalinos de Grado de Impresión y Escritura Tratamien Producto Enzima % % % % % de Flu to ppni ppm Ganan Pérdi. Ganan. Pérdi. jo que cia da de cia da de desvia de Poro- de Poro- el Fiel- Peso sidad Peso sidad tro Contraminan Contaminan Contaminan te 60 g en te 30 g en te 30 g en Prueba Prueba Prueba
No tratado 9.5 60 5.2 32 58 E-l 5 12.5 64 40 12.5 11.8 72 50 12.3 72 P-l 10 8.0 59 25 6.6 40 2.2 21 69 50 1.7 2 250 0.1 2 P-l + E-l 25 1 0.2 6 25 5 0.4 7 0.7 8 49
P-2 10 11.9 70 25 5.8 33 53 50 6.5 41 250 6.1 18 56
P2 + E-l 25 5 5.0 27 29 50 5 0 9 P-3 10 11.9 66 25 9.2 51 63 50 11.3 58 250 8.6 25 P-3 + E-1 25 8.8 40 42 P-4 10 7.8 71 7.8 39 67
50 6.8 51 250 4.0 15 P-4 8.6 37 47 P-5 10 9.1 53 25 2.3 13 3.4 11 59 50 7.2 46 100 1.3 10 250 3.4 26 5 3.7 2.0 38
10 1.1 6 100 5 0.5 5 100 50 0.4 6 10 6.0 41 25 4.8 24 4.4 28 63 50 1.2 9 4.1 25 250 0.3 6 1 25 5 8.2 31 5.0 31 38 25 10 4.8 27 50 5 3.3 15 Los datos en el cuadro 9 muestran que la enzima mezclada con los acondicionadores de fieltro mejoró el funcionamiento de todos los acondicionadores de fieltro probados aumentando el flujo de fluido a través del fieltro. En algunos casos, la enzima también mejoró el funcionamiento del acondicionador de fieltro reduciendo además la ganancia de peso seco y la pérdida de porosidad al aire más allá de lo que pudo haber proporcionado el acondicionador de fieltro. E emplo 7 Para examinar el impacto de lipasas sobre deposición de brea en fieltros, se usó el Aparato A con un sistema contaminante que contienen una brea sintética elevada en ésteres grasos y ácidos de resina típicos de aquella que se hubiera encontrado en un material para periódico producido de madera molida o pulpa mecánica térmica. Los resultados están contenidos en el Cuadro 10. Cuadro 10 Efecto de Lipasa en Controlar Deposición de Brea en Fieltros
Tratamiento Acondi- Enzima Ganancia Pérdida Ganancia Pérdida de Fieltro cionador ppm en Peso Porosi- en Peso Porosi- ppm % dad, % % dad, %
No tratado 9.6 34 3.9 16
Enzima E-7 5 13.2 51 25 9.9 35 2.1 17 100 9.2 38 3.9 16 500 0.9 8 1 Acondicionador de Fieltro P-3 25 12.6 50 250 6.8 28 3. 500 2.1 14 P-3 + E-7 250 25 3.0 11 250 100 4.5 20 1.2 Acondicionador de Fieltro P-4 25 15.3 60 250 2.8 12 1.1 500 1.1 8 P-4 + E-7 250 25 3.1 12 250 100 3.0 11 0.9 Enzima E-8 500 0.8 8 Los datos en el Cuadro 10 muestran que las lipasas son capaces de reducir la deposición de brea en fieltros de prensa,- y en algunos casos son capaces de mejorar el funcionamiento de acondicionadores de fieltro. Ejemplo 8 Para examinar el impacto de semicelulasa, celulasa, y arailasa sobre llenado de fieltro debido a carbohidratos que pueden estar presentes dentro del fieltro los métodos usados en los Ejemplos 5 y 6 se emplearon utilizando varias muestras de agua blanca y una solución de xilano (300 ppm) . El xilano se utilizó para representar una semicelulosa típica que se pudiera encontrar en pulpas de elaboración de papel. El agua blanca es el fluido que se drena del material en la sección de prensa. El agua blanca 1 se muestreó de una máquina de papel piloto operada de cartón de peso pesado con peso base de 72.58 kg/278.70 m2 (160 libras/3000 pies2). La fibra fue una mezcla de fibras de madera dura y madera suave. Se humedecieron aditivos a resistencia de 2.72 kg/tonelada (6 lbs/tonelada) , apresto AKD a 2.27 a 4.536 kg/tonelada (5 a 10 lbs/tonelada) y alumbre a 0.453 kg/tonelada (1 libra/tonelada) , todo sobre una base de activos. El agua blanca 2 se muestreó de una operación de máquina de papel piloto de la capa superior blanca para cartón de revestimiento superior blanco. El peso de base fue 1.91 kg/92.9 m2 (42 lbs/1000 pies2). La fibra también fue una mezcla de madera dura/madera suave que contiene 20% de PCC.
Aditivos, sobre una base de activos, fueron 18.14 kg/tonelada (40 lbs/tonelada) de almidón catiónico, 1.36 kg/tonelada (2 lbs/ton) de resistencia seca sintética, 0.453 a 1.59 kg/tonelada (1 a 3.5 lbs/ton) de apresto ASA, 0.453 kg/tonelada (1 lb/ton) de polímero catiónico de bajo peso molecular, 181.44 g/tonelada (0.4 lb/ton) de ayuda de retención aniónica, y 226.80 g/tonelada (0.5 lb/ton) de sílice coloidal. Los resultados están contenidos en el Cuadro 11. Cuadro 11 Cuadro 11 Efecto de Semicelulasa, Celulasa y Amilasa en Llenado de Fieltro Contaminante Enzima Fieltro Primero Con- Tratamiento Añadi- taminado % de Flujo do Con Contaminan- de Desviación d.e te Fieltro Debido a Después de % de % de % de Per Componen Adición de Flujo Ga- dida de tes del Enzima de nan- porosi- Sistema desvia cia dad ción de Fieltro Xilano No tratado 53 500 ppm E-6 53 30 31 1000 ppm E-6 1 2000 ppm E-6 0 Agua No tratado 1.3 33
Blanca 1 100 ppm E-5 53 50 1.2 37 100 ppm E-6 50 46 1.2 36 Agua No tratado 2.6 62
Blanca 2 100 ppm E-l 1.6 63 100 ppm E-5 44 41 2.3 65 100 ppm E-6 47 40 1.9 66 100 ppm Mezcla* 1.5 64
*Mezcla en relación igual de #-1, E-2 y E-3 Los datos en el Cuadro 11 muestran que la semicelulasa fue capaz de remover y reducir o impedir que fieltros sean taponados debido a una semicelulosa típica. La semicelulasa y celulasa también fueron capaces de aumentar el flujo de fluido a través de fieltros taponados con las dos muestras de agua blanca. Las enzimas y, en particular, la mezcla de enzima también fueron efectivas al reducir el peso ganado por el fieltro sometido al agua blanca. Ejemplo 9 Productos formulados con amilasa se probaron con sistemas contaminantes típicos de aquellos encontrados al producir papel de grado de impresión y escritura usando los métodos del Ejemplo 6. El Sistema Contaminante A contenía 500 ppm de los componentes y relaciones descritas en el Ejemplo 5, excepto que el almidón se combinó con los otros componentes después de dilución y ya sea añadido en el tiempo a 0 o tiempo a 2 minutos antes del inicio de la prueba. El Sistema Contaminante B contenía 600 ppm de los componentes descritos en el Ejemplo 6, sin embargo, el almidón se añadió a una relación de 1 parte por cada 24 partes de los otros componentes . Los resultados están contenidos en el Cuadro 12. Cuadro 12 Efecto de Productos Formulados que Contienen Amilasa en el Relleno de Componentes Alcalinos de Grado de ) Impresión y Escritura Tratamiento Dosis % de Ga. % de % de Ga % de Por ciento de de Fieltro ppm nancia Pér- nancia Pér- Flujo de Desvia- de pe- dida de pe- dida ción de Fieltro so de po. so de po rosx- rosi- dad dad Contaminante Contaminante Contami- Conta- A Mezclado B Mezclado nante A minan- 2 min 2 min Mezcla- te A do 2 Mezcla, Min do 0 Min.
No tratado 0 10.1 53 10.2 38 50 48 Enzima E-l 1 50 33 2 57 13 5 43 0 10 38 0
Formulación 50 7.3 39 .1 32 36 25 F-1 100 24 19 150 3.4 16 0.5 3 21 0 250 12.7 0.4 3 12 0
Formulación 50 9.0 45 2.0 10 36 33 F-2 100 21 0 150 7.5 35 0.8 5 20 0 250 2.8 16 0.2 3 5 0
Formulación 50 8.8 46 8.9 44 41 34 F-3 150 9.2 48 6.8 35 22 17 250 5.7 23 1.0 4 6 5
Formulación 10 7.5 34 44 50
F-5 25 24 50 6.0 24 45 50 100 6.5 27 10 11 150 0
Formulación 25 7.8 34 40 35
F-7 100 3.8 16 19 0 150 2.8 10 3 0 Formulación 10 7.4 34 37 43
F-8 25 17 50 1.2 6 3 0 100 0.7 4 0 0
Formulación 10 5.4 21 43 36 F-9 25 17 50 0.0 2.7 31 0 100 0.4 3.3 27 0 Los resultados en el Cuadro 12 muestran que los productos de acondicionamiento de fieltro formulados con amilasa fueron efectivos tanto reduciendo acumulación de contaminante en los fieltros de prensa como al aumentar el flujo de fluido a través de los ieltros. Ejemplo 10 El fieltro se trata mientras que se está haciendo papel, con un producto de amilasa liquida y la siguiente formación de acondicionamiento de fieltro: 15-30% de sulfonato de naftaleno 5-20% de éster de fosfato 0.01% de antiespumante agua Los dos componentes se combinaron juntos y luego se aplicaron al fieltro a través de un chubasco acuoso en donde la cantidad de amilasa en el chubasco es entre 1 a 500 ppm. La relación de amilasa a formulación de acondicionamiento de fieltro es 1 a 100 en peso. Ejemplo 11 El fieltro se trata mientras que se está haciendo papel, con un sistema de dos componentes, el primer componente siendo un producto de amilasa liquida y el segundo componente siendo de la formulación de acondicionamiento de fieltro : 15-30% de ácido poliacrilico, peso molecular -5000 15-30% de agentes tensioactivos no iónicos, ya sea etoxilato de nonilfenol o etoxilatos de alcohol con 9-12 moles de EO 0.1% de lignosulfonato 1-2% de hidróxido de sodio 0.025-0.1$5 de biocida agua Los dos componentes se aplican al fieltro separadamente en diferentes ubicaciones en el fieltro. Cada uno se aplica a través de un chubasco acuoso. La cantidad de amilasa en el chubasco es entre 1 a 500 ppm. La relación de amilasa a la formulación de acondicionamiento de fieltro es 1 a 100 e peso. Ejemplo 12 El fieltro se trata mientras que se está haciendo papel, con un sistema de dos componentes, el primer producto conteniendo amilasa líquida y el segundo producto conteniendo la siguiente formación: 5-15% de activos de poliamina lineal o ramificada catiónica de bajo peso molecular. MW -13,000 a -600,000 5-15% de etoxilato de alcohol, lineal o ramificado C12-14, 8-9 EO 0-5% de éster de fosfato 0.025-0.1% de biocida agua Los dos componentes se combinan juntos y luego se aplican al fieltro a través de un chubasco acuoso en donde la cantidad de amilasa en la regadera es entre 1 a 200 ppm. La relación de amilasa a la formulación de acondicionamiento de fieltro es 1 a 50 en peso. Ejemplo 13 El fxeltro se trata mientras que se esta haciendo papel, con: 5 5-20% (activos) de poliamina lineal o ramificada, MW
-10,000-50,000 (obtenido haciendo reaccionar epiclorhidrína con dimetilamina y posiblemente etilendiamina si está ramificada) 5-20% de etoxilato de alcohol lineal primario o secundario, 10 Cll-15, 9-12 moles EO 0-5% (activos) de lauroanfodiacetato disódico 0—10% de propilenglicol 0.01-0.10% (activos) de 1, 2-bencisotiazolin-3-ona 3-10% de alfa-amilasa líquida 1 e ^ , _ i~> ayud La formulación se aplica al fieltro a través de un chubasco acuoso en donde la cantidad de amilasa en el chubasco es entre 1 a 200 pp . Ejemplo 14 20 El fieltro se trata mientras que se está haciendo papeli co - 5-10% de condensado de formaldehído de sulfonato de naftaleno, 10-20% de etoxilato (s) de alcohol Cll-15 lineal primario, 25 secundario, o ramificado, con 8 a 12 moles EO 0-10% (activos) de lauroanfodiacetato disódico 0-15% de cocoamina etoxilada 0-10% de propilenglicol 0.01-0.05% (activos) de 1, 2-benciisotiazolin-3-ona 3-10% de alfa-amilasa liquida agua La formulación se aplica al fieltro a través de un chubasco acuoso en donde la cantidad de amilasa en el chubasco es entre 1 a 200 ppm. Ejemplo 15 El filtro se trata mientras que se está haciendo papel, con: 5-20% (activos) de poliamina lineal o ramificada, M -10,000-50,000 (obtenida haciendo reaccionar epiclorhidrina con dimetilamína y posiblemente etilendiamina si está ramificada) 5-20% de etoxilato de alcohol lineal primario o secundario, Cll-15, 9-12 moles EO 0-5% (activos) de laurilsulfato de sodio 0-10% de propilenglicol 0.01-0.10% (activos) de 1, 2-benciisotiazolin-3-ona 3-10% de alfa-amilasa liquida agua La formulación se aplica al fieltro a través de un chubasco acuoso en donde la cantidad de amilasa en el chubasco es entre 1 a 200 ppm. Ejemplo 16 El fieltro se trata mientras que se está haciendo papel, con: 3-8% (activos) de ácido poliacrilico, MW -1000-5000 5-10% de trietanolamina 5-15% de etoxilato de alcohol lineal o secundario, Cll-15,
9-12 moles EO 5-10% de propilenglicol 0-5% de éster de fosfato 0.01-0.10% (activos) de 1, 2-bencisotiazolin-3-ona 3-10% de alfa-amilasa liquida agua La formulación se aplica al fieltro a través de un chubasco acuoso en donde la cantidad de amilasa en el chubasco es entre 1 A 200 ppm Ejemplo 17 Productos de acondicionamiento de fieltro formulados con amilasa se compararon con acondicionadores de fieltro comúnmente utilizados que no contienen una enzima utilizando diferentes tipos de sistemas de contaminante y fieltros de prensa. Dos tipos diferentes de fieltro se usaron. El fieltro tipo A tuvo un patrón de tejido relativamente abierto y fue un tipo utilizado típicamente en la fabricación de grados de empaque. El fieltro tipo B fue del tipo utilizado en la fabricación de papel fino y contenia una membrana polimérica como una de sus capas. Los sistemas de contaminante se prepararon como se describe en el Ejemplo
9 para el sistema A, sin embargo el tipo de ayuda de retención y apresto se modificaron como sigue: Sistema 1 es apresto de AKD y polímero de retención catiónico, Sistema 2 es apresto de ADK y polimero de retención aniónico, Sistema 3 es apresto ASA y polimero de retención aniónico, y Sistema 4 y apresto ASA y polimero de retención catiónico. Los resultados están contenidos en el Cuadro 13. Los datos en el Cuadro 13 muestran que los productos de acondicionamiento de fieltro formulados con enzimas son más efectivos que los acondicionadores de fieltro que no contienen enzima dejando que más flujo de fluido pase a través del fieltro en lugar de desviarlo y/o reduciendo la cantidad de peso ganado por el fieltro. Cuadro 13 Efecto de Acondicionadores de Fieltro Formulados con y sin Enzima sobre Fieltros Expuestos a Diferentes Sistemas Contaminantes de Grado de Impresión y Escritura Sistema ppm % de Ganancia de Peso % de Flujo que Desvia El Fieltro Productos sin Conté- Productos sin Conté- Enzima niendo Enzima niendo Enzima Enzima P-l P-2 P-6 F-10 F-ll P-l P-2 P-6 F-10 F-ll
Sistema 1, O 9.1 9.1 9.1 9.1 9.1 Fieltro A 10 8.3 8. 6.4 3.8 5.1 25 6.7 5.8 6.4 1.4 6.2 50 4.8 5.4 3.2 1.2 5.4 100 0.7 4.1 3.5 0.9 3.6 Sistema 1, 0 7.4 7.4 7.4 7.4 7.4 58 58 58 58 58
Fieltro B 10 5.6 3.4 47 25 6.3 3.5 5.1 3.6 1.9 30 42 50 2.7 3.3 1.2 53 43 51 21 24 100 0.6 2.4 3.6 1.2 0.9 42 46 54 12 16 250 0.4 1.8 2.7 0.6 0.4 400 35 42 45 Sistema 2 0 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2 60 60 60 60 60
Fieltro B 10 4.8 5.5 25 5.9 3.9 4.5 4.1 2.6 63 31 50 4.1 1.9 3.3 47 46 50 47 27 100 1.0 2.8 2.7 0.7 0.0 29 20 250 0.7 1.3 3.2 0.0 0.0 16 29 42 3 0
Sistema 3, 0 9.7 9.7 9.7 9.7 9.7 Fieltro A 10 7.2 5.8 8.5 5.9 8.4 25 9.4 6.4 7.6 4.6 4.6 50 4.8 8.8 6.8 2.8 1.9 100 2.5 7.4 5.8 1.4 1.0 Sistema 3, O 7.3 7.3 7.3 7.3 7.3 57 57 57 57
Fieltro B 10 4.0 3.6 25 4.8 3.9 6.6 45 50 1.0 1.2 49 44 49 46 100 1.2 3.4 4.0 37 25 30 150 0.6 0.6 41 29
¦ 250 0.6 1.8 5.0 54 21 0 400 34 44 49 Sistema 4, 0 7.3 7.3 7.3 7.3 7.3 52 52 52 Fieltro B 10 5.8 5.4 3.2 25 6.8 3.1 5.3 1.6 26 33 50 3.0 1.7 2.6 55 44 22 26 100 1.0 2.0 4.5 9 24 150 2.8 1.7 250 0.4 1.1 3.1 0 27 400 45 39 36