NO175105B - Fremgangsmåte for bleking av masse - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for bleking av sulfatmasse under anvendelse av et oksyderende og blekende kjemikalium inneholdende klor.

Spesielt masse som oppnås fra et sulfatkokeprosess er av brun farve, noe som hovedsakelig skyldes lignin som er tilbake i massen. Lignin fjernes fra massen ved bleking, noe som vanligvis er en prosess som består av flere trinn.

Under denne prosess blir massen behandlet alternativt med oksyderende, lignin-nedbrytende kjemikalier og kjemikalier som oppløser nedbrytningsproduktene. Oksyderende midler som vanligvis benyttes er klorholdige kjemikalier og oksygen mens alkalioppløsninger benyttes for å fjerne nedbrytningsproduktene .

I de reaksjoner som inntrer ved bleking ved bruk av klorholdige kjemikalier blir lignin omdannet til organiske klorforbindelser som forblir i den brukte blekevæske.

Brukte blekevæsker er et problem med henblikk på omgivelses-beskyttelse på grunn av den mulige toksiske art av de organiske klorforbindelser inneholdt i væskene. Videre når det kjemiske oksygenbehov i brukte væsker skadelige nivåer.

De brukte blekevæsker som gir de verste omgivelsesforurens-ninger fremstilles i vasketrinnene efter den første klorering og den første alkalibehandling i blekeprosessen. For å redusere forurensningsbelastningen er det foreslått forskjel-lige metoder inkludert bruk av klordioksyd i stedet for klorgass, bruken av oksygen som oksyderende kjemikalium i det første bleketrinn og biologisk rensning for den brukte blekevæske. Imidlertid har ingen av disse metoder gitt helt tilfredsstillende resultater. Selv om mengdene av klorfenoler og andre giftige klorforbindelser i de brukte blekevæsker vesentlig er redusert ved å benytte klordioksyd og å benytte oksydenbleking, har det ikke vært mulig å oppnå en tilstrekkelig reduksjon i verdiene for det kjemiske oksygenbehov i avløpene. Derfor har de ovenfor nevnte metoder krevet anvendelse av effektiv biologisk rensing.

Den foreliggende oppfinnelse tar sikte på å forbedre den kjente teknikk, og angår i henhold til dette en fremgangsmåte for bleking av sulfatmasse under anvendelse av et oksyderende og blekende kjemikalium inneholdende klor, og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at massen før oksydasjon underkastes en enzymbehandling hvori det benyttes et lignin-modifiserende oksydasjons- eller reduksjonssystem og at enzymet som benyttes, er en 1ignin-modifiserende fenoloksy-dase, for eksempel den lakkase som fremstilles av hvit råtesopp.

Det er i tidligere undersøkelser observert at det ved å bruke enzymer som bryter ned hemicellulose er det mulig å separere lignin og/eller hemicellulose fra cellulose og derved å gjøre massen lettere blekbar i de efterfølgende bleketrinn. Denne virkning er ikke observert tidligere i forbindelse med bruken av ligninnedbrytende enzymer.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det nu observert at en behandling med et egnet redoxenzym reduserer mengden av klorkjemikalier som kreves for bleking og derved også reduserer mengden organiske klorforbindelser som er tilbake i den brukte blekevæske.

I henhold til oppfinnelsen bør redoxpotensialet for den enzymatiske reaksjon være under 400 mV og fortrinnsvis under 250 mV. Egnede redoxsystemer er for eksempel fenoloksydaser som den lakkase som fremstilles av hvit råtesopp.

Bortsett fra enzymbehandlingen kan blekingen av massen ved oppfinnelsens fremgangsmåte gjennomføres på konvensjonell måte ved å benytte alternerende oksydasjons- og alkalitrinn og å vaske matten efter hvert av disse trinn for å fjerne blekekjemikalier og nedbrytningsprodukter.

Enzymbehandlingen som beskrevet i følge oppfinnelsen gjennomføres fortrinnsvis ved en temperatur innen området 10 til 90 og helst 40 til 80°C ved pH-verdier innen området 3,0 til 10,0, fortrinnsvis 4,0 til 8,0. Enzymet som benyttes er et 1igninmodifiserende oksydasjons-reduksjonssystem, for eksempel en lakkase som nevnt ovenfor.

Oppfinnelsen angår også bruken av et 1igninmodifiserende enzym, for eksempel lakkase som fremstilles av hvit råtesopp, i blekingen av masse ved bruk av et oksyderende blekekjemikalium inneholdende klor.

Nedenfor skal oppfinnelsen beskrives i større detalj under henvisning til eksempler av utførelsesformer, basert på laboratorieforsøk.

Eksempel 1

En fortynnet enzymblanding av lakkase fremstilt av Trametes hirsuta hvit råtesopp ble satt til 220 g tørrstoff oppnådd fra nåletresulfatmasse med et tørrstoffinnhold på 30% slik at det ble oppnådd en blanding med en konsistens på 10$ og en lakkaseaktivitet på 60 U/kg tørrmasse. Temperaturen ved enzymbehandlingen var 55°C og varigheten for behandlingen var 2 timer. Efter enzymbehandling ble massen filtrert i en Buchnertrakt, og massekaken som ble oppnådd, ble vasket med ionebytte-behandlet vann til det var oppnådd et vaskeforhold på 20.

For referansens skyld ble en tilsvarende del masse behandlet på samme måte bortsett fra at det ikke ble tilsatt enzym. Derefter ble både massemengden som var underkastet enzymbehandling og referansedelen bleket ved en prosess bestående av 5 suksessive trinn av oksydasjon og bleking. I det første trinn var kjemikaliene som ble benyttet 90% klor og 10$ klordioksyd, i det andre trinnet natriumhydroksyd og i det tredje trinn klordioksyd, i det fjerde trinn natriumhydroksyd og i det femte trinn klordioksyd.

Forbruket av blekekjemikalier og analyseresultatene som viser kvaliteten i den blekede masse er angitt i tabell 1.

Disse forsøk viser at ved bruk av et ligninmodif iserende enzym, for eksempel lakkase, oppnås en vesentlig reduksjon i mengden klor.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for bleking av sulfatmasse under anvendelse av et oksyderende og blekende kjemikalium inneholdende klor, karakterisert ved at massen før oksydasjon underkastes en enzymbehandling, hvori det benyttes et 1ignin-modif iserende oksydasjons- eller reduksjonssystem og at enzymet som benyttes, er en lignin-modifiserende fenoloksyda-se, for eksempel den lakkase som fremstilles av hvit råtesopp.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at redoxpotensialet for den enzymatiske reaksjon er under 400 mV og fortrinnsvis under 250 mV.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at massen som behandles med en fenoloksyda-se, for eksempel lakkase, vaskes før den første oksydasjons-f ase.

4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at blekekjemikali-et som benyttes i oksydasjonsfåsene, er klordioksyd eller en blanding av klordioksyd og klorgass og at massen mellom oksydasjonsfasene behandles med alkali.

5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at enzymbehandlingen gjennomføres i et temperaturområde fra 10 til 90°C, fortrinnsvis 40 til 80°C, ved pE-verdier i området 3,0 til 10,0 og fortrinnsvis 4,0 til 8,0.

6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at man gjennom-fører fremgangsmåten ved bleking av mykvedmasse, for eksempel nåletresulfatmasse.