NO163698B

NO163698B - PROCEDURE FOR TREATING A BIOSULPHITE PAPER MASS.

Info

Publication number: NO163698B
Application number: NO854114A
Authority: NO
Inventors: Jean-Pierre Debort; Jean-Claude Doigne; Jean-Luc Fuentes; Jean-Claude Pommier
Original assignee: Du Pin Cellulose
Priority date: 1984-10-17
Filing date: 1985-10-16
Publication date: 1990-03-26
Also published as: FR2571738A1; ATE43875T1; FI86080B; ES547919A0; ES8604992A1; FI854033A0; FR2571738B1; NO163698C; NO854114L; FI86080C; DE3570897D1; FI854033L; EP0181249A1; EP0181249B1; JPS61174414A

Abstract

1. A method of treating a bisulphitic paper pulp having a high mean degree of polymerization of approximately 1,100, characterized in that, in order to give it the characteristics of a pulp for chemical purposes, there is caused to act upon the paper pulp an enzymatic preparation on a basis of fungic cellulases having a C1 activity and a Cx activity, a maximum activity in the pH range from 1.5 to 7.5, and at a temperature below 80 degrees C, the reaction medium being continually stirred the pH being maintained between 2 and 7 and the temperature below 80 degrees C during the action of the enzymatic preparation.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for behandling av en biosulfitt-papirmasse med en forhøyet polymeriseringsgrad på ca. 1100. The present invention relates to a method for treating a biosulphite paper pulp with an increased degree of polymerization of approx. 1100.

Ved er en blanding av diverse komponenter der hovedandelene er lignin, hemicelluloser og cellulose. Ut fra dette primær-materiale man finner i naturen er det mulig å fremstille forskjellige typer cellulosemasser, alt etter deres innhold av lignin. Sammensetningen av disse masser og deres fremstilling bestemmer anvendelsen. Wood is a mixture of various components, the main components of which are lignin, hemicelluloses and cellulose. From this primary material found in nature, it is possible to produce different types of cellulose pulp, depending on their lignin content. The composition of these masses and their manufacture determine their application.

Således angir man under betegnelsen kjemisk masse eller "påtes å dissoudre", primærstoffer for fremstilling spesielt av kunstige tekstilfibre, filmer og lignende av cellofan eller ferniss. Thus, the term chemical pulp or "supposed to dissolve" refers to primary substances for the production of artificial textile fibers in particular, films and the like of cellophane or varnish.

For fremstilling av papir består de fibrøse primærmaterialer som benyttes av mekanisk masse som ganske enkelt er oppmalt masse for å oppnå avispapir, eller eventuelt en kjemisk rå-eller bleket masse slik den benyttes for å oppnå kraftpapir. For the production of paper, the fibrous primary materials used consist of mechanical pulp which is simply ground pulp to obtain newsprint, or possibly a chemical raw or bleached pulp such as is used to obtain kraft paper.

Man kan generelt fremstille sulfittmasse eller sulfatmasse. You can generally produce sulphite mass or sulphate mass.

I sulfittprosessen underkaster man ved en koking med en alkalibisulfitt- eller jordalkalibisulfittoppløsning og svovelsyre og de oppnådde masser er bestemt til sanitær-, kjemisk eller papiranvendelse. In the sulphite process, one submits by boiling with an alkali bisulphite or alkaline earth bisulphite solution and sulfuric acid, and the masses obtained are intended for sanitary, chemical or paper use.

Når det gjelder fremstilling av masser for kjemisk anvendelse er det i det vesentlige sulfittprosessen som anvendes. When it comes to the production of pulps for chemical use, it is essentially the sulphite process that is used.

Således må masser som spesielt er bestemt for fremstilling av kunstige tekstilfibre, for eksempel viskosefibre, i mot-setning til masser for sanitær- eller papiranvendelse, oppvise spesifikke egenskaper: en meget stor kjemisk renhet når det gjelder cellulose, regulær lengde for cellulose-kjedene og en vesentlig reaktivitet. Thus, pulps that are specifically intended for the production of artificial textile fibers, for example viscose fibers, in contrast to pulps for sanitary or paper use, must exhibit specific properties: a very high chemical purity in terms of cellulose, regular length for the cellulose chains and a significant reactivity.

For å oppnå slike egenskaper er det nødvendig å isolere cellulosen fra alle andre bestanddeler i veden. For å oppnå dette tyr man vanligvis til kjemiske behandlinger av ved som er vanskelige å styre og kan gi forurensninger. Man observerer spesielt en vesentlig spredning av kjedelengden, videre en reduksjon av utbyttet beregnet på grunn av nedbrytning av korte cellulosekjeder. In order to achieve such properties, it is necessary to isolate the cellulose from all other constituents of the wood. To achieve this, chemical treatments of wood are usually resorted to, which are difficult to control and can cause pollution. One observes in particular a significant spread of the chain length, further a reduction of the yield calculated due to the breakdown of short cellulose chains.

Spesielt, med henblikk på å oppnå viskosefibre, er det hensiktsmessig at massen karakteriseres ved en cellulosemengde på 90-95$ og en midlere polymeriseringsgrad, DPm, i størrelsesorden 700. In particular, with a view to obtaining viscose fibres, it is appropriate for the pulp to be characterized by a cellulose amount of 90-95$ and an average degree of polymerization, DPm, of the order of 700.

De dårlige karakteristika for massen influerer i betydelig grad på egenskapene til fibrene som fremstilles fra denne masse: man kan for eksempel nevne en reduksjon av de mekaniske motstandsdyktighetsegenskaper og en redusert filtrerbarhet. The poor characteristics of the pulp significantly influence the properties of the fibers produced from this pulp: for example, a reduction in the mechanical resistance properties and a reduced filterability can be mentioned.

Således kan man ikke for en slik anvendelsesform gå ut fra en papirmasse fordi denne ikke har tilstrekkelig celluloseren-het. Det er således vanskelig: å. oppnå en spinnbar oppløsning som egner seg for fremstilling av guntsrfrige tekstilfibre som viskosefibre. En papirmasse tilsvarer generelt cellulose som er renset ved delignifisering og cellulosefibre som er bleket, på hensiktsmessig måte, men som ikke har den midlere polymeriseringsgrad, DPm, analog den til massene for kjemisk anvendelse. Thus, for such a form of application, one cannot proceed from a pulp because this does not have sufficient cellulose purity. It is thus difficult: 1. to obtain a spinnable solution which is suitable for the production of unsightly textile fibers such as viscose fibres. A paper pulp generally corresponds to cellulose which has been purified by delignification and cellulose fibers which have been bleached, in an appropriate manner, but which do not have the average degree of polymerization, DPm, analogous to that of the pulps for chemical use.

Foreliggende" oppfinnelse tar sikte på i det minste delvis å bøte på disse to typer mangler, den kan således anvendes like godt på en masse for kjemisk anvendelse, for fremstilling av en bindbar oppløsning med henblikk på å oppnå kunstige tekstilfibre, som viskosefibre, som på en papirmasse av typen bisulfittmasse. The present" invention aims to at least partially remedy these two types of defects, it can thus be applied equally well to a mass for chemical use, for the production of a bindable solution with a view to obtaining artificial textile fibers, such as viscose fibers, as to a paper pulp of the bisulphite pulp type.

Innenfor området fremstilling av kunstige tekstilfibre og spesielt viskosefibre fra en kjemisk masse, tar oppfinnelsen sikte på, på fordelaktig måte, å påvirke forskjellige trinn som går inn i fremstillingen av en spinnbar oppløsning uten å endre de mekaniske motstandskarakteristika for de oppnådde tråder ved de vanlige kjemiske behandlinger. In the field of the production of artificial textile fibers and especially viscose fibers from a chemical pulp, the invention aims to advantageously affect various steps involved in the production of a spinnable solution without changing the mechanical resistance characteristics of the yarns obtained by the usual chemical treatments.

Fremgangsmåten for opparbeiding av viskosefibre ut fra en cellulosemasse for kjemisk anvendelse medfører skjematisk en oppløsning av cellulosemassen, og en regenerering eller koagulering i form av tråder, på en slik måte at de oppnådde tråder er i stand til å kunne anvendes i tekstilindustrien. De to vesentlige faser for å komme frem til dette er fremstillingen av alkalicellulose ved å bringe cellulosemassen i kontakt med soda (det er etter dette trinn at det kommer et modningstrinn som ved oksydasjon tillater opp-brytning av for lange cellulosekjeder). Det andre vesentlige trinn er omdanning av viskosen til tråd: man gjennomfører sulfurering av alkalicellulosen ved hjelp av karbonsulfid, man oppløser det oppnådde cellulosexantat i en sodaopp^ løsning; den spinnbare oppløsning (viskose) som oppnås homogeniseres, avluftes, filtreres og sendes ved hjel'p av spinnedyser til et regenereringsbad som tillater koagulering av den regenererte viskosetråd. The procedure for working up viscose fibers from a cellulose mass for chemical use schematically entails a dissolution of the cellulose mass, and a regeneration or coagulation in the form of threads, in such a way that the threads obtained are able to be used in the textile industry. The two essential phases to arrive at this are the production of alkali cellulose by bringing the cellulose mass into contact with soda (it is after this step that there is a maturation step which, through oxidation, allows the breaking up of excessively long cellulose chains). The second essential step is the transformation of the viscose into thread: sulphurisation of the alkali cellulose is carried out by means of carbon sulphide, the cellulose xanthate obtained is dissolved in a soda solution; the spinnable solution (viscose) obtained is homogenised, deaerated, filtered and sent by means of spinning nozzles to a regeneration bath which allows coagulation of the regenerated viscose thread.

Det er i det tradisjonelle skjema vanlig å gjennomføre modningstrinnet ved å dele massen ved hjelp av egnede midler i mindre partier som man lagrer i flere timer i siloer. Disse benyttede midler oppviser imidlertid flere mangler, spesielt et lagringsproblem, på grunn av reaksjonsvarigheten for modningen. In the traditional scheme, it is common to carry out the maturation step by dividing the mass using suitable means into smaller batches which are stored for several hours in silos. However, these agents used present several shortcomings, in particular a storage problem, due to the reaction duration of the ripening.

Oppfinnelsen har til hensikt å forbedre dette tradisjonelle skjema. The invention intends to improve this traditional form.

En av gjenstandene for oppfinnelsen er å aksellerere dannel-sesprosessen for spinnbar oppløsning og således for regenererte tråder. One of the objects of the invention is to accelerate the formation process for spinnable solution and thus for regenerated threads.

En annen gjenstand for oppfinnelsen er å redusere mengden hemicellulose i sodakomponenten, samt den mengde karbonsulfid som er nødvendig for dannelse av cellulosexantatet ved sulfurering av alkalicellulosen. Another object of the invention is to reduce the amount of hemicellulose in the soda component, as well as the amount of carbon sulphide which is necessary for the formation of the cellulose xanthate by sulphurizing the alkali cellulose.

For dette formål foreslår foreliggende oppfinnelse en ny fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art og denne karakteriseres ved at det til massen settes et enzymatisk preparat på basis av soppcellulaser med en C^-og Cx-aktivitet, med maksimalaktivitet i pH-området mellom 1,5 og 7,5 og ved en temperatur under 80°C, hvorved det enzymatiske preparat innføres i en konsentrasjon mellom 0,05 og 2 %, og at reaksjonsmedlet konstant omrøres og pH-verdien holdes mellom 2 og 7 og temperaturen under 80'C under innvirkning av enzympreparatet. For this purpose, the present invention proposes a new method of the kind mentioned at the outset and this is characterized by adding to the pulp an enzymatic preparation based on fungal cellulases with a C^ and Cx activity, with maximum activity in the pH range between 1.5 and 7.5 and at a temperature below 80°C, whereby the enzymatic preparation is introduced in a concentration between 0.05 and 2%, and that the reaction agent is constantly stirred and the pH value is kept between 2 and 7 and the temperature below 80'C during impact of the enzyme preparation.

Ved denne anvendelse virker det enzymatiske preparat på kjent måte på cellulosen ved å hydrolysere den og å redusere dens DPm. In this application, the enzymatic preparation acts in a known manner on the cellulose by hydrolyzing it and reducing its DPm.

Mer spesielt tar oppfinnelsen sikte på å fremstille en spinnbar oppløsning med henblikk på å oppnå viskosefibre. More particularly, the invention aims to produce a spinnable solution with a view to obtaining viscose fibres.

I dette tilfellet omfatter fremgangsmåten: In this case, the procedure includes:

å fremstille av en kjemisk masse; to produce from a chemical pulp;

å danne alkalicellulose; to form alkali cellulose;

å modne alkalicellulosen ved oksydasjon og lagring; to mature the alkali cellulose by oxidation and storage;

å sulfurere alkalicellulosen; og to sulfurize the alkali cellulose; and

å bringe cellulosen i oppløsning i soda og, før modningen, å la virke et enzympreparat av den ovenfor beskrevne type. to dissolve the cellulose in soda and, before ripening, to act on an enzyme preparation of the type described above.

Fordelaktig innføres det enzymatiske preparat akkurat før dannelsen av alkalicellulosen. Advantageously, the enzymatic preparation is introduced just before the formation of the alkali cellulose.

Under et annet aspekt muliggjør oppfinnelsen for fremstilling av kjemisk masse som på fordelaktig måte erstatter nedbrytende og forurensende behandlinger. Den består i dette aspekt av en annen type anvendelse av enzymatisk preparat som definert ovenfor. 1 henhold til dette trekk ved oppfinnelsen lar man innvirke et enzymatisk preparat på basis av soppcellulaser med en aktivitet og en aktivitet Cx, en maksimal aktivitet i pH-området mellom 1,5 og 7,5 og ved en temperatur under 80°C, på en bisulfittpapirmasse, idet reaksjonsmediet hele tiden røres, med en pH-verdi mellom 2 og 7 og en temperatur under 80°C. Under another aspect, the invention enables the production of chemical pulp which advantageously replaces degrading and polluting treatments. It consists in this aspect of another type of application of enzymatic preparation as defined above. 1 according to this aspect of the invention, an enzymatic preparation based on fungal cellulases with an activity and an activity Cx, a maximum activity in the pH range between 1.5 and 7.5 and at a temperature below 80°C, can be used on a bisulphite pulp, with the reaction medium constantly being stirred, with a pH value between 2 and 7 and a temperature below 80°C.

Dette oppfinnelsestrekk er spesielt fordelaktig fordi det tillater oppnåelse av en papirmasse som en bisulfittmasse med en midlere polymeriseringsgrad analog med den til kjemisk masse, ved å redusere cellulosens DPm, og således å fremstille en spinnbar oppløsning som egner seg for oppnåelse av kunstige tekstilfibre som viskosefibre, uten de forurensende og nedbrytende behandlinger som vanligvis er nødvendige. This feature of the invention is particularly advantageous because it allows obtaining a paper pulp such as a bisulphite pulp with an average degree of polymerization analogous to that of chemical pulp, by reducing the DPm of the cellulose, and thus producing a spinnable solution suitable for obtaining artificial textile fibers such as viscose fibers, without the polluting and degrading treatments that are usually necessary.

Oppfinnelsen muliggjør likeledes fremstilling av en spinnbar oppløsning med henblikk på å oppnå kunstige tekstilfibre utfra en cellulosemasse oppnådd fra ved der en kjemisk masse er erstattet av en bisulfittpapirmasse på hvilken man lar virke et enzymatisk preparat som definert ovenfor idet reaksjonsmediet kontinuerlig omrøres, med en pH-verdi mellom 2 og 7, og ved en temperatur under 80 °C under virkningen av det enzymatiske preparat. The invention also enables the production of a spinnable solution with a view to obtaining artificial textile fibers from a cellulose pulp obtained from wood where a chemical pulp has been replaced by a bisulphite paper pulp on which an enzymatic preparation as defined above is allowed to act while the reaction medium is continuously stirred, with a pH value between 2 and 7, and at a temperature below 80 °C under the action of the enzymatic preparation.

Man kan således fremstille en spinnbar oppløsning fra en cellulosemasse som har vært underkastet en mindre fremskreden kjemisk behandling enn de vanlige masser for tekstilindustrien. Bisulfittpapirmassene er spesielt fordelaktige da de omfatter mindre nedbrutte cellulosefibre enn de kjemiske masser. Disse masser oppnås med et utbytte som er høyere i forhold til veden og som således er mer økonomiske. One can thus produce a spinnable solution from a cellulose pulp which has been subjected to a less advanced chemical treatment than the usual pulps for the textile industry. The bisulphite paper pulps are particularly advantageous as they contain less degraded cellulose fibers than the chemical pulps. These pulps are obtained with a yield that is higher in relation to the wood and which are thus more economical.

Det enzymatiske preparat som benyttes innenfor oppfinnelsens ramme er på basis av cellulaser, speiselt soppcellulaser, som på kjent måte består av diverse komponenter, og visse har spesielt aktivtetene og Cx. Aktiviteten er virkningen av cellobiohydrolase som kan doseres til ren cellulose, slik man finner det i det vesentlige i bomullsfibre. Denne aktivitet manifisteres ved produksjon av cellobiose. Aktiviteten Cx kan doseres til modifisert cellulose, karboksymetylcellulose og den kan kvantifiseres ved et fall i viskositeten til karboksymetylcellulose eller en økning av de reduserende ender. The enzymatic preparation used within the scope of the invention is based on cellulases, especially fungal cellulases, which in a known manner consist of various components, and some have the activities and Cx in particular. The activity is the action of cellobiohydrolase which can be dosed to pure cellulose, as found essentially in cotton fibres. This activity is manifested in the production of cellobiose. The activity Cx can be dosed to modified cellulose, carboxymethyl cellulose and it can be quantified by a drop in the viscosity of carboxymethyl cellulose or an increase of the reducing ends.

Som i alle prosesser som anvender enzymer må et antall betingelser styres for å oppnå en god effektivitet ved prosessen, for eksempel kan temperatur, pH-verdi, enzymkonsentrasjon, virkningen av deres varighet, kan fastslås på foretrukket måte ved gjennomføring av oppfinnelsen. As in all processes using enzymes, a number of conditions must be controlled in order to achieve a good efficiency of the process, for example temperature, pH value, enzyme concentration, the effect of their duration, can be determined in a preferred way when carrying out the invention.

I henhold til et ytterligere karakteristisk trekk ved oppfinnelsen benytter man det enzymatiske preparat i en konsentrasjon mellom 0,05 og 2$ og fortrinnsvis mellom 0,4$ og 0,6$, målt i forhold til den totale vekt av tørr cellulosemasse . According to a further characteristic feature of the invention, the enzymatic preparation is used in a concentration between 0.05 and 2% and preferably between 0.4% and 0.6%, measured in relation to the total weight of dry cellulose pulp.

Andre egenskaper og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse ledsaget av utførelseseksempler i forbindelse med tabell 1. Other properties and advantages of the invention will be apparent from the following description accompanied by examples in connection with table 1.

Eksemplene som er gjennomført innenfor oppfinnelsens ramme er beskrevet i forbindelse med et visst antall parametre som mer eller mindre innvirker på prosessens effektivitet. De parametre som er tatt med i betraktning er de følgende: omrøringsmetoden, omrøringshastigheten, temperaturen, pH-verdien, samt konsentrasjonen av en bufferoppløsning. Omrøringsmetoden spiller på kjent måte en vesentlig rolle i alle industrielle prosesser. Man har kunnet observere at en omrøring som karakteriseres ved en høy rotasjonsenergi og nærværet av vesentlige skjærkrefter favoriserer reproduser-barheten av resultatene. En dobbeltarmet rører benyttes med fordel i denne henseende. The examples which have been carried out within the framework of the invention are described in connection with a certain number of parameters which more or less influence the efficiency of the process. The parameters that are taken into account are the following: the stirring method, the stirring speed, the temperature, the pH value and the concentration of a buffer solution. As is well known, the stirring method plays a significant role in all industrial processes. It has been observed that a stirring characterized by a high rotational energy and the presence of significant shear forces favors the reproducibility of the results. A double-arm stirrer is advantageously used in this regard.

Omrøringshastigheten må være tilstrekkelig til å tillate dannelse av komplekse enzym-substrat, den må ikke være for høy da man ellers risikerer å redusere effektiviteten for enzympreparatet. The stirring speed must be sufficient to allow the formation of complex enzyme-substrate, it must not be too high, otherwise there is a risk of reducing the efficiency of the enzyme preparation.

Aktiviteten til enzympreparatene henger direkte sammen med temperaturen. Dette er hvorfor alle trinn i fremgangsmåten i hvilke enzymer inngår, gjennomføres i termostatstyrte bad. Det er videre ved å påvirke temperaturen, ved å bringe reaksjonsmediet til 100° C i løpet av ca. 5 minutter, at man stanser den enzymatiske reaksjon. The activity of the enzyme preparations is directly related to the temperature. This is why all steps in the process in which enzymes are included are carried out in thermostatically controlled baths. It is further by influencing the temperature, by bringing the reaction medium to 100° C during approx. 5 minutes, that the enzymatic reaction is stopped.

Aktiviteten til enzympreparatene henger likeledes sterkt sammen med pH-verdien. Enzymene tåler ikke brå variasjon i pH-verdien og man anbringer dem derfor fortrinnsvis under hensiktsmessige pH-forhold. The activity of the enzyme preparations is also strongly linked to the pH value. The enzymes do not tolerate sudden variations in the pH value and are therefore preferably placed under suitable pH conditions.

Et av de midler man benytter for å fiksere pH-verdien er nærværet av en bufferoppløsning. Man har fastslått at konsentrasjonen av bufferoppløsning har en virkning på enzymaktiviteten. Man anbringer enzymene fordelaktig ved en konsentrasjon av bufferoppløsning CH3 C00Na/CH3 COOH på 0,01 til 0,2 M, noe som er spesielt hensiktsmessig med enzymene som benyttes ifølge oppfinnelsen. One of the means used to fix the pH value is the presence of a buffer solution. It has been established that the concentration of the buffer solution has an effect on the enzyme activity. The enzymes are advantageously placed at a concentration of buffer solution CH3 CO0Na/CH3 COOH of 0.01 to 0.2 M, which is particularly appropriate with the enzymes used according to the invention.

I det tilfellet der fremgangsmåten gjennomføres på en kjemisk masse som er bestemt for oppnåelse av tekstilfibre, har man kunnet måle visse fysio-kjemiske karakteristika i den behandlede masse etter 4 reaksjonstimer: DPm-verdien, R^g som definerer mengden av oc-cellulose, målt ved å behandle massen med 18$-ig soda og verdien uttrykkes i %. Videre blir den oppnådde viskoseoppløsning karakterisert ved sin flltrerbar-het, sin viskositet og mengden gummi. Filtrerbarheten henger sammen med evnen til en viskoseoppløsning til å kunne filtreres, med tiden. Denne verdi defineres ved en filtre-ringsindeks som uttrykker mengden filtrert a-cellulose pr. filteroverflateenhet og uttrykkes i kg/m<2>, og den måles på et laboriatorieviskosepreparat. Mengden gummi presiserer mengden fibre som ikke er omdannet under oppløsningen av utgangscellulosemassen. En for høy mengde gir risiko for å fremtvinge en tilstopping av filtrene eller irregulariteter 1 den regenererte tråd, noe som reduserer de mekaniske egenskaper. In the case where the procedure is carried out on a chemical pulp intended for obtaining textile fibers, it has been possible to measure certain physio-chemical characteristics in the treated pulp after 4 hours of reaction: the DPm value, R^g which defines the amount of oc-cellulose, measured by treating the mass with 18$-ig soda and the value is expressed in %. Furthermore, the viscose solution obtained is characterized by its filterability, its viscosity and the amount of rubber. Filterability is related to the ability of a viscose solution to be filtered, over time. This value is defined by a filtration index which expresses the amount of filtered α-cellulose per filter surface unit and is expressed in kg/m<2>, and it is measured on a laboratory viscose preparation. The amount of rubber specifies the amount of fibers that have not been converted during the dissolution of the starting cellulose mass. An amount that is too high risks forcing a clogging of the filters or irregularities in the regenerated thread, which reduces the mechanical properties.

Eksemplene 1 til 9 angår kjemiske masser av typen rayon behandlet ifølge oppfinnelsen. Eksemplene 11 til 14 angår papirmasser som likeledes er behandlet ifølge oppfinnelsen. Eksempel 10 er et sammenligningseksempel i forbindelse med en klassisk rayonmasse, det vil si oppnådd og/eller benyttet kun på kjemisk måte. Examples 1 to 9 relate to chemical masses of the rayon type treated according to the invention. Examples 11 to 14 relate to paper pulps which are likewise treated according to the invention. Example 10 is a comparative example in connection with a classic rayon pulp, that is to say obtained and/or used only chemically.

Tabell 1 oppsummerer verdiene til de parametre som inngår ved fremstilling av rayonmassen eller ved behandling av papirmas-sen for eksemplene 11 til 14, massens type, rayon (R) eller papir (P) eller rayon oppnådd på klassisk måte (T:R); mengden masse i forhold til oppløsningens totale vekt, typen av enzympreparat, cellulase (C) eller maxazym (M), mengden enzym, reaksjonstemperatur (t°C), arten av omrøring (G: dobbel.tarmblander, eller H: skrueblander) , omrøringshas-tighet (Tr/min.), reaksjonsvarighet i timer (h) på tidspunk-tet for måling av parametrene. Tabellen oppsummerer likeledes for eksemplene 1 til 4, samt 10, egenskapene til spinnbar viskoseoppløsning oppnådd etter innvirkning av et enzympreparat, filtrerbarhet (filter kg/m<2>), midlere viskositet (P), mengde gummi (%). For eksemplene 5 til 9 antydes kun egenskapene til den behandlede masse. For eksemplene 11 til 14 antyder den DPm-verdien. Table 1 summarizes the values of the parameters included in the production of the rayon pulp or in the treatment of the paper pulp for examples 11 to 14, the type of the pulp, rayon (R) or paper (P) or rayon obtained in the classic way (T:R); the amount of mass in relation to the total weight of the solution, the type of enzyme preparation, cellulase (C) or maxazyme (M), the amount of enzyme, reaction temperature (t°C), the nature of stirring (G: double-bowel mixer, or H: screw mixer), stirring speed speed (Tr/min.), reaction duration in hours (h) at the time of measurement of the parameters. The table likewise summarizes for examples 1 to 4, as well as 10, the properties of spinnable viscose solution obtained after the action of an enzyme preparation, filterability (filter kg/m<2>), average viscosity (P), amount of rubber (%). For examples 5 to 9, only the properties of the treated pulp are indicated. For examples 11 to 14, it suggests the DPm value.

Eksempel 1 Example 1

Innvirkning av enzymer på en kjemisk masse. Effect of enzymes on a chemical mass.

Man fremstiller en rayonmasse ifølge den kjente ammonium-bisulfittmetode. Den oppviser følgende karakteristika: en cellulosemengde definert ved en R^g-verdi P^ ^4$ °S en midlere polymerisering DPm på ca. 730. A rayon mass is produced according to the known ammonium bisulphite method. It exhibits the following characteristics: a cellulose amount defined by an R^g value P^ ^4$ °S an average polymerization DPm of approx. 730.

Man fortsetter deretter med innføring i denne masse av et enzymkompleks av typen cellulase, cellulase S 50 000, oppnådd fra mikroorganismen Basidiomycéte Sp. Poria som hydrolyserer oppløselige celluloser og karboksymetylcellulosen (CMC) til polysakkarider og cellubiose. Egenskapene til dette preparat er følgende: en liten Cj-aktivitet, en meget sterk Cx-aktivitet, en aktivitets pH-verdi på maksimum 4,7 og en optimal temperatur på 50°C. Man innfører 0,5$ cellulase, uttrykt på den totale massevekt. One then continues with the introduction into this mass of an enzyme complex of the cellulase type, cellulase S 50,000, obtained from the microorganism Basidiomycéte Sp. Poria that hydrolyze soluble celluloses and the carboxymethylcellulose (CMC) into polysaccharides and cellubiose. The properties of this preparation are the following: a small Cj activity, a very strong Cx activity, an activity pH value of maximum 4.7 and an optimal temperature of 50°C. 0.5$ of cellulase is introduced, expressed on the total mass weight.

Denne innføring skjer ved en temperatur på ca. 50° C til en reaktor som omrøres på en meget spesifikk måte ved hjelp av et dobbeltarmet røreverk som tillater å arbeide på meget reproduserbar måte, spesielt når det gjelder betingelsene temperatur, trykk eller omrøringshastighet. This introduction takes place at a temperature of approx. 50° C to a reactor that is stirred in a very specific way by means of a double-arm stirrer that allows to work in a very reproducible way, especially when it comes to the conditions of temperature, pressure or stirring speed.

Man fordeler denne masse I en 6M sodaoppløsning for å oppnå alkalicellulosen, presser deretter suspensjonen inntil man når en mengde av tørr cellulose på ca. 30$ Idet man samtidig fjerner en del overskytende soda og oppløste hemicelluloser. Man har således fiksert konsentrasjonen av soda i massen. This mass is distributed in a 6M soda solution to obtain the alkali cellulose, then the suspension is pressed until a quantity of dry cellulose of approx. 30$ As one simultaneously removes some excess soda and dissolved hemicelluloses. The concentration of soda in the mass has thus been fixed.

Resultatene er de følgende: DPm er 675, cellulosemengden er 94,1$. The results are the following: DPm is 675, the amount of cellulose is 94.1$.

Man fortsetter prosessen ved å gjennomføre sulfurering av alkalicellulosen ved hjelp av karbonsulfid i sylinderreak-torer. Man oppløser cellulosexantatet 1 en oppløsning av fortynnet soda og på slutten av operasjonen Inneholder oppløsningen en godt bestemt mengde av cellulose og soda som tilsvarer en spinnbar viskoseoppløsning. Deretter homogeniseres og deaereres viskosen, man bringer viskositeten til et minimum, fjerner en del av karbonsulfidet i overskudd og filtrerer så oppløsningen for å holde tilbake cellulose som ikke har reagert under sulfureringen og videre urenheter og annet. The process is continued by carrying out sulphurisation of the alkali cellulose using carbon sulphide in cylinder reactors. The cellulose xanthate 1 is dissolved in a solution of diluted soda and at the end of the operation the solution contains a well-defined amount of cellulose and soda which corresponds to a spinnable viscose solution. The viscose is then homogenised and deaerated, the viscosity is brought to a minimum, some of the excess carbon sulphide is removed and the solution is then filtered to retain cellulose that has not reacted during the sulphurisation and other impurities and the like.

Egenskapene for den spinnbare oppløsning som oppnås er følgende: filtrerbarheten er 231 kg/cm<2>, viskositeten 131 P og gummimengden 2$. The properties of the spinnable solution obtained are as follows: the filterability is 231 kg/cm<2>, the viscosity 131 P and the amount of rubber 2$.

Man fortsetter så ut fra den spinnbare oppløsning, med prosessen for å danne viskosetråd. Man bringer viskoseopp-løsningen ved hjelp av lufttrykk gjennom dyser nedsenket i et bad som tillater koagulering av tråden av regenerert cellulose. Regenereringen gjennomføres i surt miljø, man benytter for dette formål et bad hvis sammensetning er som følger: 12$ svovelsyre, 20$ natriumsulfat, 1$ sinksulfat og vann til 100$. One then continues from the spinnable solution, with the process to form viscose thread. The viscose solution is brought by means of air pressure through nozzles immersed in a bath which allows coagulation of the thread of regenerated cellulose. The regeneration is carried out in an acidic environment, a bath is used for this purpose whose composition is as follows: 12$ sulfuric acid, 20$ sodium sulphate, 1$ zinc sulphate and water to 100$.

Nå kan man illustrere fordelene som oppnås ved oppfinnelsen i forhold til den vanlige kjemiske prosess, når det gjelder forbedring av reaktiviteten. En av disse fordeler gir seg utslag i en reduksjon av mengden karbonsulfid som er nødvendig for å oppnå xantatet: med den vanlige prosess forbruker man 27$ karbonsulfid, mens man med enzymprosessen ikke bruker mer enn 25$. Now one can illustrate the advantages achieved by the invention in relation to the usual chemical process, in terms of improving the reactivity. One of these advantages results in a reduction of the amount of carbon sulphide needed to obtain the xanthate: with the usual process, 27$ of carbon sulphide is consumed, while with the enzyme process, no more than 25$ is used.

Denne reduskjon av karbonsulfidforbruket er signifikant fordi den vanlige prosess ikke er effektiv før ved nøyaktig 27$. This reduction in carbon sulfide consumption is significant because the usual process is not effective until exactly 27$.

Eksempel 2 Example 2

Man går frem som i eksempel 1, men med en enzymkonsentrasjon på 0,2$. De resultater som opptrer i tabell 1 gjenspeiler innvirkningen av enzymkonsentrasjonen på prosesseffek-tiviteten. One proceeds as in example 1, but with an enzyme concentration of 0.2$. The results appearing in Table 1 reflect the influence of the enzyme concentration on the process efficiency.

Eksempel 3 Example 3

Man går frem som i eksempel 1 og benytter denne gang en annen type enzym, maxazym CL 2000, som stammer fra mikroorganismen trichoderma viride, i en konsentrasjon av 0,5$ (nedenfor kalt M) og med følgende karakteristika: en C^-aktivitet og en Cx-aktivitet, en maksimal pH-verdiaktivitet på 4,5 og en maksimal aktivitetstemperatur på 45°C. Måling av fysikalsk kjemiske karakteristika for den behandlede masse gir følgende resultater: DPm lik 660, en ot-cellulosemengde på 93,4$. Hva angår den trekkbare oppløsning er filtrerbarheten 82 kg/m<2>, viskositeten 106,3 P og gummimengden 30$. One proceeds as in example 1 and this time uses a different type of enzyme, maxazym CL 2000, which originates from the microorganism trichoderma viride, in a concentration of 0.5$ (called M below) and with the following characteristics: a C^ activity and a Cx activity, a maximum pH value activity of 4.5 and a maximum activity temperature of 45°C. Measurement of the physicochemical characteristics of the treated pulp gives the following results: DPm equal to 660, an ot cellulose amount of 93.4$. As for the drawable solution, the filterability is 82 kg/m<2>, the viscosity is 106.3 P and the amount of rubber is 30$.

Det synes som om, selv om virkningene av den enzymatiske nedbrytning er bedre (en lavere DPm), at den oppnådde viskose er av mindre god kvalitet fordi fIltrerbarheten er redusert og gummimengden er høyere i forhold til de resultater som oppnås med cellulase. It seems that, even if the effects of the enzymatic degradation are better (a lower DPm), the obtained viscose is of less good quality because the filterability is reduced and the amount of gum is higher compared to the results obtained with cellulase.

Eksempel 4 Example 4

Man gjentar driftsbetingelsene fra eksempel 3, men reduserer konsentrasjonen av maxazym. Man observerer innvirkningen av enzymkonsentrasjonen på samme måte som for cellulase. The operating conditions from example 3 are repeated, but the concentration of maxazyme is reduced. The effect of the enzyme concentration is observed in the same way as for cellulase.

Eksempel 5 Example 5

Man arbeider som i eksempel 4, men modifiserer omrøringsmåten for masse som behandles med et enzymatisk preparat på basis av cellulase. Man benytter et skrueomrøringssystem som arbeider ved 500 omdr./min. og som tillater å gi systemet en dobbeltbevegelse, aksielt og tangentielt, noe som gir reaksjonsmediet en vesentlig energimengde. DPm-verdien er mindre redusert enn med omrøringssystemet i eksempel 1. One works as in example 4, but modifies the stirring method for pulp that is treated with an enzymatic preparation based on cellulase. A screw stirring system is used which works at 500 rpm. and which allows giving the system a double movement, axial and tangential, which gives the reaction medium a significant amount of energy. The DPm value is less reduced than with the stirring system in example 1.

Eksempel 6 Example 6

Man arbeider som i eksempel 4, men modifiserer omrøringsmåten som beskrevet i eksempel 4. Man registrerer likeledes en mindre prosesseffektivitet idet DPm-verdien er mindre redusert. One works as in example 4, but modifies the stirring method as described in example 4. One also registers a lower process efficiency as the DPm value is less reduced.

Eksempel 7 Example 7

Man arbeider under de driftsbetingelser som er beskrevet i eksempel 4 og modifiserer temperaturen som nærmer seg maxazymets maksimale aktivitetstemperatur 45°C. Man observerer en større reduksjon av DPm-verdien. One works under the operating conditions described in example 4 and modifies the temperature which approaches maxazymet's maximum activity temperature of 45°C. A greater reduction of the DPm value is observed.

Eksempel 8 Example 8

Man arbeider som 1 eksempel 3, men forandrer kun temperaturen. For en konsentrasjon på 0,5$ maxazym og en temperatur på 45°C er det DPm klart redusert etter 4 timer. You work like 1 example 3, but only change the temperature. For a concentration of 0.5$ maxazyme and a temperature of 45°C, the DPm is clearly reduced after 4 hours.

Eksempel 9 Example 9

Man arbeider som i eksempel 8, men erstatter maxazym med cellulase bragt til den maksimale aktivitetstemperatur. DPm-verdien er klart redusert i forhold til de foregående eksempler. One works as in example 8, but replaces maxazyme with cellulase brought to the maximum activity temperature. The DPm value is clearly reduced compared to the previous examples.

Eksempel 10 Example 10

Dette er et sammenl igningseksempel som indikerer de fysi-kalske kjemiske karakteristika for en spinnbar viskose-oppløsning oppnådd ved de klassiske prosesser ut fra en rayonmasse. This is a comparison example that indicates the physical-chemical characteristics of a spinnable viscose solution obtained by the classic processes from a rayon mass.

De ovenfor beskrevne eksempler tillater å definere et antall driftsbetingelser som sikrer en forbedring av reaktiviteten, noe som gir seg utslag I en større filtrerbarhet for den oppnådde viskoseløsning etter enzymatisk behandling. The examples described above make it possible to define a number of operating conditions which ensure an improvement in reactivity, which results in greater filterability for the obtained viscose solution after enzymatic treatment.

Eksemplene 11 til 14 Examples 11 to 14

Innvirkning av enzymene på en papirmasse Effect of the enzymes on a pulp

I disse eksempler Innvirker enzymene for å gi en papirmasse egenskapene til en kjemisk masse. Masse som benyttes er en bleket langfibermasse fremstilt på kjent måte ifølge bisulfittmetoden. Den oppviser følgende egenskaper: forhøyet DPm-verdi på ca. 1100, en a-cellulosemengde som er mindre enn den til den kjemiske masse i eksemplene 1 og 2, I størrelsesorden 88$. Denne masse inneholder meget mere urenheter, spesielt hemicellulose, enn en kjemisk masse. In these examples, the enzymes act to give a pulp the properties of a chemical pulp. The pulp used is a bleached long fiber pulp produced in a known manner according to the bisulphite method. It exhibits the following properties: elevated DPm value of approx. 1100, an amount of α-cellulose which is less than that of the chemical pulp in Examples 1 and 2, in the order of 88$. This pulp contains much more impurities, especially hemicellulose, than a chemical pulp.

Man lar på denne masse virke et enzympreparat fra eksempel 1 og velger betingelser for drift og trykk tilsvarende den maksimale aktivitet. An enzyme preparation from example 1 is allowed to act on this mass and conditions for operation and pressure are chosen corresponding to the maximum activity.

Man gjennomfører forskjellige prøver med forskjellige enzymkonsentrasjoner: 0,05$, 0,2$ og 0,75$. Different tests are carried out with different enzyme concentrations: 0.05$, 0.2$ and 0.75$.

Man fastslår for disse forskjellige konsentrasjoner utviklin-gen av DPm-verdien under reaksjonen. Man observerer effektivt en økende reduksjon av DPm-verdien med konsentrasjonen av enzymer, noe som gir seg utslag i en modifikasjon av massens egenskaper i ønsket retning. The development of the DPm value during the reaction is determined for these different concentrations. One effectively observes an increasing reduction of the DPm value with the concentration of enzymes, which results in a modification of the properties of the mass in the desired direction.

Prøvene er gjennomført med cellulase benyttet for kjemiske masser under temperatur- og pH-betingelser som passer best for egenskapene til dette enzymatiske preparat. The tests are carried out with cellulase used for chemical pulps under temperature and pH conditions that best suit the properties of this enzymatic preparation.

Ut fra den således behandlede papirmasse kan man så gjen-nomføre viskoseprosessen, enten på klassisk-kjemisk måte eller fordelaktig på enzymatisk måte ifølge oppfinnelsen. Based on the pulp thus treated, the viscose process can then be carried out, either in a classical chemical way or advantageously in an enzymatic way according to the invention.

Claims

1. Method for treating a bisulphite pulp with an increased degree of polymerization of approx. 1100, character by adding to the pulp an enzymatic preparation based on fungal cellulases with a C^- and Cx activity, with maximum activity in the pH range between 1.5 and 7.5, and at a temperature below 80°C, whereby the enzymatic preparation is introduced in a concentration between 0.05 and 2%, and that the reaction medium is constantly stirred and the pH value is kept between 2 and 7 and the temperature below 80°C during the effect of the enzyme preparation.

2. Method according to claim 1, characterized in that the enzymatic preparation is introduced in a concentration between 0.4 <p>g 0.6 weight-$ calculated on the total weight of dry cellulose pulp.

3. Process according to claim 1 or 2, characterized in that the enzymatic preparation that is added is based on a cellulase derived from Basldiomycéte Sp. Poria.

4. Method according to any one of claims 1-3, characterized in that the reaction medium is stirred by means of a stirrer with a high rotational energy which exerts significant shearing forces, selected from scrubber stirrers and double-arm stirrers.

5. Method according to 4, characterized in that the reaction medium is stirred using a double-arm stirrer.

6. Method according to any one of claims 1-5, characterized in that the pH value is kept between 4 and 6 and the temperature between 40 and 50°C.