NO179183B - Fremgangsmåte for behandling av en kjemisk lignocellulosemasse - Google Patents

Fremgangsmåte for behandling av en kjemisk lignocellulosemasse Download PDF

Info

Publication number
NO179183B
NO179183B NO920248A NO920248A NO179183B NO 179183 B NO179183 B NO 179183B NO 920248 A NO920248 A NO 920248A NO 920248 A NO920248 A NO 920248A NO 179183 B NO179183 B NO 179183B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
pulp
lignin
enzymes
treatment
enzymatic
Prior art date
Application number
NO920248A
Other languages
English (en)
Other versions
NO920248L (no
NO179183C (no
NO920248D0 (no
Inventor
Marguerite Arbeloa
Joel De Leseleuc
Gerard Goma
Jean-Claude Pommier
Original Assignee
Du Pin Cellulose
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Du Pin Cellulose filed Critical Du Pin Cellulose
Publication of NO920248D0 publication Critical patent/NO920248D0/no
Publication of NO920248L publication Critical patent/NO920248L/no
Publication of NO179183B publication Critical patent/NO179183B/no
Publication of NO179183C publication Critical patent/NO179183C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0065Oxidoreductases (1.) acting on hydrogen peroxide as acceptor (1.11)
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C5/00Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
    • D21C5/005Treatment of cellulose-containing material with microorganisms or enzymes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Preparation Of Fruits And Vegetables (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for behandling av en kjemisk lignocellulosemasse med et enzymatisk preparat.
Masser som oppnås fra ved består i det vesentlige av en fibrøs matrise bestående av cellullose og hemicellulose samt lignin hvis komplekse makromolekylære struktur er forbundet med den til matrisen.
Imidlertid medfører nærværet av lignin visse mangler, det er spesielt følsomt mot ultrafiolett bestråling, noe som fremtvinger dannelse av brunfarvede produkter som er lite ønskelig og skadelig for den generelt ønskede hvithet.
Dette er hvorfor man i papirindustrien søker å eliminere alt eller mesteparten av ligninet. Denne fjerning kan skje ved kjemisk behandling, massen er derved en kjemisk masse.
Når man videre ønsker å oppnå hvitt papir kan ytterligere behandlinger, kalt blekingsbehandlinger, vise seg nødvendig.
Disse skjer generelt i flere trinn hvorav spesielt skal nevnes delignifisering med oksygen (O-trinnet), klorerings-trinnet enten med CI2 (C-trinnet) eller med klordioksyd CIO2 (D-trinnet), eller med en blanding av disse to (C/D-trinnet) der substitusjonsgraden for CI2 med CIO2 kan gå opp i 50 til 100 %, samt hypokloridreaksjonstrinnet (E-trinnet).
Likeledes kan det inngå et alkalisk ekstraheringstrinn (E-trinnet), eventuelt forsterket med oksygen (E/O-trinnet).
Således benytter de i dag benyttede blekeprosesser suksessivt de følgende trinn:
Imidlertid medfører prosesser av denne type som benytter klorholdige reaktanter, dannelse av biprodukter som klor-ligniner som er lite bionedbrytbare og kan være toksiske og som, ved visse konsentrasjoner, er i stand til å forurense omgivelsene når de slippes ut i form av avløpet.
Alternative prosesser er imidlertid tilgjengelige som for eksempel benytter ozon og/eller hydrogenperoksyd, men papirets hvitnet kan fremdeles forbedres.
Det problem som oppstår er således, når det gjelder blekeprosesser med klorerte reagenser, å oppnå en masse med den samme hvithet men mindre klorforbindelser, og, der blekeprosessen ikke benytter klorerte midler, å forbedre slutt-hvitheten.
Man har også foreslått å studere anvendelsen av enzymatiske preparater avledet fra mikroorganismer ved behandlinger med henblikk på separering av lignin fra lignocellulosemassen. De vesentlige studier har vært gjort på soppenzymer: Således beskriver US-PS 4.690.895 samt EP-A-345 715 begge to en delignifisering av kraftmasser med et enzymatisk preparat avledet fra soppen Phanerochaete chrysosporium.
'895 beskriver en mutant av soppen som produserer ligninaser, det er peroksydaser som tillater å nedbryte de aromatiske forbindelser som er tilstede i ligninet.
Behandlingen det tas sikte på nødvendiggjør en masse i oppløsning ved sur pH-verdi mellom 2 og 7 og fortrinnsvis 4,5, anriket på oksygen og matet med hydrogenperoksyd i nærvær av mangansulfat, inkuberingen varer 12 timer ved 39°C.
Det er derefter nødvendig med en andre inkubering med natriumhydroksyd for dekantering av massen, og å vaske den med vann.
I '715 er de beskrevne enzymer likeledes ligninperoksydaser og/eller ligninperoksydaser forbundet med mangan med oksydasjonstrinn 2 (Mn(II)). Betingelsene for den enzymatiske behandling er tilsvarende, forskjellen er det ytterligere nærvær av en detergens og en annen forbindelse som en a-hydroksysyre. Den foretrukne metode for gjennom-føring av behandlingen består i en alkalisk ekstrahering, vasking med vann og derefter en sur ekstrahering.
EP-Å-371.712 studerer gener som er ansvarlig for dannelsen av enzymet 1ignin-peroksydase i DNA-strukturen til bakterien Streptomyces viridosporus. Dette enzym tillater, ifølge søknaden, å oksydere lignin i nærvær av hydrogenperoksyd ved sur pE-verdi.
I henhold til et noe annet opplegg foreslår EP-A-373.107 en behandling med hemicellulaser, enzymer avledet fra soppen Aureobasadium pullulans. Ved nedbrytning av hemicellulosene fjernes ligninet som har vært forbundet dertil på kovalent måte og ligninet separeres derefter ved alkalisk ekstrahering. Behandlingen skjer likeledes ved sur pE-verdi rundt 5 .
På samme måte foreslår EP-A-383 999 og EP-A-395 792 an-vendelse av enzymer generelt og mere spesielt hemicellulaser, oppnådd fra bakterier fra familien Streptomyces for behandling av massene.
Disse sistnevnte metoder kan medføre mangler, således har hemicellulasene ingen direkte spesifikk virkning på lignin og har en tendens til å nedbryte ikke bare hemicellulosen som kovalent er bundet til ligninet og som man effektivt vil nedbryte for å frigjøre ligninet, men også hemicellulose som ikke er bundet til ligninet angripes, noe som ikke er det tilsiktede mål, således kan denne del av hemicellulosen som ikke er bundet til lignin men som oppløseliggjøres av enzymene, på den ene side forårsake en utbyttereduksjon, på den annen side kan det induseres en økning av BOD-verdien, det biologiske oksygenbehov, i reaksjonsmediet, hvorav en del gjenfinnes i form av avløp i omgivelsene.
Man fastslår således at de eneste enzymer med fungus- eller bakterieopprinnelse som er kjent for sin spesifikke virkning mot lignin, kun er peroksydaser. Imidlertid medfører en behandling av en lignocellulosemasse med preparater på basis av slike enzymer, det obligatoriske nærvær av et kosubstrat som hydrogenperoksyd og videre nærværet av ytterligere midler.
Det eneste alternativ er å benytte hemicelluloser og der manglene er som allerede nevnt ovenfor.
Videre fastslår man at med mesteparten av de enzymatiske preparater som er nevnt ovenfor er det å anbefale å arbeide ved en sur pH-verdi. Imidlertid har massene i vandig suspensjon, efter å ha vært underkastet en alkalisk kjemisk behandling under kokingen og/eller blekingen, en basis pH-verdi over 8. Dette medfører at hvis man ønsker å behandle en masse efter en slik alkalisk behandling må man gjennomføre et forutgående surgjøringstrinn.
Foreliggende oppfinnelse har således til formål en enzymatisk behandling av kjemiske lignocellulosemasser med henblikk på å separere lignin og som tillater å unngå de ovenfor nevnte mangler ved enzymatiske behandlinger, særlig med henblikk på enkel gjennomføring og spesielt som ikke nødvendiggjør hverken forutgående surgjøring eller kosubstrat.
Foreliggende oppfinnelse angår således, som innledningsvis nevnt, en fremgangsmåte for behandling av en kjemisk lignocellulosemasse med et enzymatisk preparat, og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at man som en del av en fremgangsmåte for bleking av massen med henblikk på fremstilling av papir, direkte på massen i homogen, vandig suspensjon, uten forutgående surgjøring og i et tidsrom under 8 timer, lar innvirke et preparat inneholdende enzymer som stammer fra bakterien Streptomyces viridosporus og med en oppløseliggjørende virkning på ligninet i fravær av kosubstrat .
Med dette enzymatiske preparat oppnår man et spesifikt angrep på lignin. Imidlertid kan det enzymatiske preparat som et komplement til denne aktivitet også oppvise en hemocello-lytisk aktivitet.
Behandlingen angår alle kjemiske lignocellulosemasser og særlig masser som er behandlet med sulfat, altså såkalte kraftmasser.
Under enzymbehandlingen kan reaksjonsmediet være mer eller mindre egnet for virkningen av enzymene. Dette er hvorfor pH-betingelsene og temperaturen mere spesielt egner seg for å oppnå en optimal enzymatisk aktivitet mens man likeledes unngår enhver risiko for denaturering av enzymene.
Ifølge oppfinnelsen ligger pH-verdien i reaksjonsmediet mellom 7 og 9 og fortrinnsvis mellom 8 og 8,5. Dette sistnevnte området tilsvarer imidlertid pE-verdien for en vekst av dyrkingsmediet for selve mikroorganismen. Dette punkt er meget fordelaktig når denne enzymatiske behandling gjennomføres på kraftmasser som stammer fra kjemisk behandling da massene i oppløsning allerede befinner seg ved en basisk pE-verdi over 8. Man kan således direkte behandle massen uten å måtte gjennomføre en justering til en sur pE-verdi. Alt efter som det viser seg nødvendig kan man justere pE-verdien i massen i oppløsningen for å ha en optimal pE-verdi på 8 til 8,5 ved å tilsette base eller syre.
Behandlingen skjer ved en temperatur som generelt ligger mellom 20 og 65° C og fortrinnsvis mellom 35 og 40° C hvorved dette snevrere området som gir en optimal enzymatisk aktivitet på samme måte som for pH-verdien svarer til temperaturområdet for dyrkningsmediet av mikroorganismer men også omtrent til tempeaturområdet som foreligger i kraft-massen som kommer fra den kjemiske behandling.
Virkningen av det enzymatiske preparat skjer ifølge oppfinnelsen i en varighet som generelt er under 8 timer idet denne varighet velges som funksjon av aktiviteten eller aktivitetene for de forskjellige enzymatiske preparater som avledes fra bakterien Streptomyces viridosporus.
Vekt-^-andelen masse som behandles i forhold til den vandige oppløsning som inneholder det enzymatiske preparat i hvilken den er i suspensjon, kan variere innen vide grenser. Fortrinnsvis ligger den mellom 2 og 15 %.
Den oppløseliggjørende virkning av ligninet, ASL, for det enzymatiske preparat som brukes ifølge oppfinnelsen, ligger fortrinnsvis mellom 0,001 og 0,1 enheter pr. gram masse (U/g). Den hemicellulolytiske aktivitet og mere spesielt den xylanasiske aktivitet for det enzymatiske preparat som benyttes ligger fortrinnsvis mellom 0 og 20 enheter pr. gram masse.
Den enzymatiske behandling tillater å separere minst en del av ligninet som inneholdes i lignocellulosemassen. Produktene fra den spesifikke bionedbrytning av ligninet på grunn av enzymene fra Stre<p>tomyces viridosporus omfatter vannopp-løselige pol<y>merer ved alkalisk eller nøytral pH-verdi med en polymeriseringsgrad mindre enn selve ligninet. Det dreier seg således ikke om en bionedbrytning som går inn til den totale mineralisering av ligninet. Formålet med oppfinnelsen er imidlertid oppnådd når man lett kan separere nedbrytnings-produktene fra lignocellulosemassen, for eksempel ved enkel avhelling.
Man fastslår videre og dette på overraskende måte at et slikt enzymatisk preparat kan ha en høy oppløseliggjørende virkning på ligninet uten å nødvendiggjøre nærværet av noe som helst kosubstrat, spesielt et som hydrogenperoksyd, mens de enzymer som har vært benyttet til i dag på grunn av sin aktivitet vis-å-vis lignin og som i det vesentlige har vært peroksydaser, obligatorisk har hatt behov for minst hydrogenperoksyd for å kunne virke. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er således spesielt fordelaktig idet gjennom-føringen av behandlingen er betydelig forenklet og således også koster mindre, alt uten kosubstrat eller andre midler.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan integreres på forskjellige trinn i papirfremstillingen. Den kan integreres eller forbindes med en vanlig blekeprosess, enten som et forutgående trinn eller som et innskutt trinn mellom en av sekvensene i blekebehandligen eller som et eget trinn efter prosessen. Den kan benyttes eller repeteres flere ganger.
Når fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er et trinn før blekeprosessen kan det være fordelaktig, alt efter tilsiktet type bleking, å la den enzymatiske behandling følges av en basevasking, eventuelt fulgt av en vannvasking.
Behandlingscyklusen enzymer/alkalisk vasking/vannvasking kan repeteres flere ganger, særlig 2 til 3 ganger, noe som tillater å øke effektiviteten.
Det er likeledes mulig å benytte det enzymatiske preparat for å behandle avløp fra en industriell papirfremstillings-installasj on.
De oppnådde resultater er eksplisitte, spesielt hva angår blekingen, og behandles i detalj nedenfor. Man observerer i alle tilfeller, for kjemiske lignocellulosemasser og uansett blekebehandling og opprinnelse av utgangsråmaterialet (nåletrær, løvtrær), en vesentlig økning av hvitheten i forhold til de resultater som oppnås med en masse som ikke har vært underkastet annet enn en vanlig blekeprosess.
Videre er det mulig å redusere mengden aktivt klor som benyttes, for eksempel i det første D-trinn i en blekeprosess av typen 0-D-O-D-E-D med minst 25 % samtidig som man oppnår en forbedret bleking, selv med kun en eneste enzymatisk behandling før blekingen.
Det er likeledes å merke seg at selv om behandlingen tillater å øke hvitheten i det oppnådde parti påvirkes de mekaniske egenskaper overhodet ikke mens et forsøk på å forbedre sluttblekheten på kjent måte ved hjelp av supplementære kjemiske trinn i en blekeprosess, hyppig medfører en reduksjon av papirets mekaniske egenskaper.
Andre karakteristiske trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende detaljerte beskrivelse og utførelses-eksemplene.
I alle de angitte eksempler er de angitte karakteristika definert på følgende måte: kappa-verdien k for en lignocellulosemasse tillater å bedømme ligninmengden i massen. Denne bestemmelse, velkjent på papirområdet, er basert på prinsippet med oksydasjon av ligninet i massen ved hjelp av kaliumperman-ganat og er beskrevet nøyaktig i normen ISO-302. Kjenn-skapet til Kappa-verdien for en masse tillater å definere vektprosentandelen aktivklor i forhold til massen (angitt som Cl°) som må benyttes i det første kloreringstrinn i blekeprosessen. Den vanlige ligning som benyttes er den
følgende: Cl° = 0,2 x k;
hvitheten bestemmes i henhold til normen ISO-2470. Dette er målet på den diffuse reflektansfaktor i blått for det undersøkte papirsjikt ved hjelp av en perfekt refleksjons-diffusør;
aktivitetene for de enzymatiske preparater avledet fra
Streptomyces viridosporus bestemmes på følgende måte:
den oppløseliggjørende virkning for ligninet når det gjelder enzymene bestemmes ved å bringe det enzymatiske preparat i vandig suspensjon i kontakt med lignocellulosen i form av pulver angitt som PAB (pulver-alkohol-benzen). Dette pulver oppnås ved ekstrahering av lignocellulosen fra det vegetabilske materialet som på forhånd spesifikt på ligninet er merket med karbon 14 i henhold til en protokoll som er presisert i en artikkel av G.Alibert og A. Boudet (1979, "Physiol-Veg." vol. 17, sidene 67-74). Denne kontakt fører til en progressiv oppløseliggjøring av radioaktive forbindelser. Det dreier seg derefter om å bestemme disse forbindelser. I praksis blir lignocellulosepulveret bragt i suspensjon i en væske Tris/ECl (0,3 M, pH 8,0 eller 8,5), i en konsentrasjon på 10 mg/ml.
Denne suspensjon settes til den enzymatiske oppløsning (i en mengde på 1 volum pr. 2 volumer), under omrøring og ved 37°C. Forløpet av reaksjonen følges ved telling av radioaktiviteten inneholdt i supernatanten ved prøvetaking fra mediet i tidsavsnittet. Resultatene uttrykkes i prosent radioaktivitet som er oppløst i forhold til den opprinnelige radioaktivitet i lignocellulosepulveret, denne prosentandel gir direkte prosentandelen opp-løseliggjort nedbrutt lignin i forhold til utgangslignin.
1 enhet er definert som 1 % radioaktivitet som er oppløst
pr. minutt;
den hemicellulolytiske aktivitet for det enzymatiske preparat er mere spesifikt basert på nærværet av xylanaser i preparatet. Således vil xylanaser fra Streptomyces viridosporus i kontakt med xylan i reaksjonsmediet frigjøre reduserende sukkere som man bestemmer ved 3,5-dinitrosalicylsyremetoden, DNS, i henhold til J.B.Summer og S.F.Howell (1935, "J. Biol. Chem.", vol. 108, sidene 51-54).
I praksis blir en 1 H> xylanoppløsning (oppnådd ved oppløsning ved omgivelsestemperatur i en 0,1 M fosfatbuffer ved pH 8) og det enzymatiske preparat i oppløsning blandet volum mot volum ved omrøring ved 37° C eller ved 50°C. Reaksjonen følges ved måling av de reduserende sukkere i prøver fra reaksjonsmediet. Man kan derefter med disse bestemmelser angi den xylanasiske aktivitet i enheter U i henhold til den inter-nasjonale nomenklatur.
Stammen av Streptomyces viridosporus som her benyttes stammer fra den som er deponert under referansenummeret ÅTCC 39115. På i og for seg kjent måte dyrkes mikroorganismen i flere trinn, i erlenmeyer og så i fermenter. På samme måte separerer man derefter bakteriene for så å gjenvinne det ekstracellulære medium inneholdende de fremstilte enzymer. Enzymene underkastes så eventuelt rensing og/eller separering.
I de prøver som er beskrevet skjer den enzymatiske reaksjon på en 4 vekt-^-ig lignocellulosemasse i vandig suspensjon inneholdende det enzymatiske preparat. Hvis nødvendig blir pH-verdien i suspensjonen justert mot 8. Reaksjonen skjer ved 37°C under omrøring i varierende tidsrom som kan gå helt opp til 8 timer. Ved slutten av reaksjonen blir massen avhelt og eventuelt vasket med IN natriumhydroksyd og så med vann, hvis man har til hensikt derefter å underkaste massen en bleking der den første sekvens er en alkalisk ekstrahering med oksygen, gjennomfører man generelt ikke denne basevasking.
Oppfinnelsen skal illustreres nærmere ved de følgende eksempler der alle prosentandeler er på vektbasis.
Eksemplene 1 til 4:
Dyrkningstrinnene for Streptomyces viridosporus, nedenfor kalt S.v., er kort oppsummert i tabellen nedenfor, under de vanlige dyrkingsbetingelser, det vil si 37°C med regulering av oksygentrykket og en pH-verdi mellom 7,5 og 8:
Derefter gjennomfører man en filtrering av dyrkingsmediet på silikatglassfibermembraner for å fjerne mikroorganismene. Man konsentrerer derefter filtratet og gjennomfører en første separering av de forskjellige enzymer ved kontakt mellom enzymene i oppløsning med en ionebyttegel (CM. sépharose), idet oppløsningen bufres til pH 4 med 20 mmol sitrat. Enzymer som ikke er bundet til gelen regrupperes i en fraksjon angitt ved uttrykket supernatant og gjenvinnes ved filtrering og skylling av gelen. Det er denne supernatant som tillater å behandle tre forskjellige typer lignocellulosemasser.
Den oppløseliggjørende virkning på ligninet for denne supernatant er 0,5 enheter/liter enzymatisk preparat, U/l, og xylanaseaktiviteten er 10 U/l.
Eksempel 1
Den enzymatiske behandling gjennomføres ved pH 8, 37°C og i 120 minutter på en kraftmasse fra løvved som ek, bøk, kastanje eller poppel eller en blanding av disse, og som derefter underkastes en blekeprosess der sekvensene er de følgende:
- et C-kloreringstrinn: Cl" = 0,2 x k
- et E-alkaliekstraheringstrinn: NaOE = 2 %
et H-hypokloritt-reaksjonstrinn: Cl° = 1,5 %, og et D-klordioksydreaksjonstrinn: Cl° = 1
Resultatene er som følger:
Eksempel 2
Den samme behandling under de samme betingelser gjennomføres på en kraftmasse av nåletrær som furu og/eller gran som derefter underkastes en blekebehandling der sekvensene er de følgende: et C/D-trinn, det vil si med en blanding av klor og
klordioksyd: Cl° = 0,18 x k(20 % C102)
- et E^trinn: NaOH = 2,5 Sé
- et Di-trinn: Cl" =3 %
- et E2-trinn: NaOH =1 %
- et D2-trinn: Cl" = 1,5 1o.
Resultatene er som følger:
Eksempel 3
Den enzymatiske behandling skjer som tidligere, denne gang på en nåltre-kraftmasse, delvis oppnådd fra maritim furu, der den siste blekebehandling omfatter følgende trinn: et O^-trinn med oksygen-oppslutning i alkalisk medium:
P(02) = 3 bar, NaOH = 2,5 %
- et Di-trinn: Cl" = 0,2 x k
- et 02-trinn: P (02) = 3 bar, NaOH = 2 %
- et D2-trinn: Cl° = 2 %
- et E-trinn: NaOH = 1 %
- et D3-trinn: Cl° = 1 %.
Resultatene er som følger:
Eksempel 4
Arten av massen, arten av enzymatisk behandling og arten av bleking er quasi som i eksempel 3. Den eneste forskjell ligger i det faktum at D3~trinnet for blekingen gjennomføres med aktivklor Cl° i følgende mengder: Cl° = 0,15 x k , det vil si at man benytter ca. 25 % mindre aktiv klor for dette trinn.
Resultatene er de følgende:
Man fastslår således at for de tre typer masse er hvithets-forbedringen betydelig og i størrelsesorden 1 til 2 % på hvitheten efter bleking og i størrelsesorden 1 og 2 poeng på K-verdien akkurat efter den enzymatiske behandling. Dette er i aller høyeste grad vesentlige forbedringer, særlig da den oppnås ut fra en hvithet på 85 til 90 %.
Eksemplene 1 til 4 viser videre at ved å benytte 25 aktivklor mindre i trinn D^ i den angitte blekeprosess oppnår man takket være den enzymatiske behandling en hvithet som ikke bare er ekvivalent men sågar større da man har en hvithet på 91,1 i eksempel 4 mens sammenligningshvitheten i eksempel 3 ikke er mer enn 90,7.
Dette viser at man her kan velge enten mellom en maksimal hvithet ved å beholde den vanlige klormengde for en blekeprosess eller man kan velge å redusere klormengden og allikevel bibeholde en tilfreddstillende hvithet eller man kan velge en løsning mellom disse to.
Eksemplene 5 og 6
Dyrkingstrinnene for bakteriene er identiske. Efter dyrkingen av bakteriene gjennomføres en filtrering av kulturen, man konsentrerer filtratet og gjennomfører analytisk separering.
Den oppløseliggjørende virkning for ligninet i den enzymatiske oppløsning er 0,8 U/l.
Eksempel 5
Man behandler en masse på basis av løvved og underkaster den kjemisk behandlede masse en enzymatisk behandling ved en temperatur på 37"C og en pH-verdi på 8,7. Som funksjon av tiden (0-8 timer) måler man utviklingen av K-verdien i massen idet utgangs-K-verdien er i størrelsesorden 13,2, i forhold til en sammenligning. Den oppnådde kurve er gitt i den vedlagte figur. Man fastslår en sterk reduksjon av k-verdien som passerer ca. 11,9 efter 8 timer, altså en gevinst på 1,3 poeng.
Eksempel 6
Man behandler på samme måte en tilsvarende masse men dette i 4 timer. Derefter vasker man massen med IN soda og så med vann. Så gjennomføres den samme behandlingscyklus. Kappa-verdiutviklingen som funksjon av antallet behandlinger er gitt i tabellen nedenfor.
Man fastslår at en gjennomføring av den enzymatiske behandling to ganger efter hverandre tillater en vesentlig forbedring av Kappa-verdien.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for behandling av en kjemisk 1ignocellulose-masse med et enzymatisk preparat, karakterisert ved at man som en del av en fremgangsmåte for bleking av massen med henblikk på fremstilling av papir, direkte på massen i homogen, vandig suspensjon, uten forutgående surgjøring og i et tidsrom under 8 timer, lar innvirke et preparat inneholdende enzymer som stammer fra bakterien Streptomyces viridosporus og med en oppløselig-gjørende virkning på ligninet i fravær av kosubstrat.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at preparatet inneholder enzymer som også oppviser en hemicellulolytisk aktivitet.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at man behandler en kjemisk lignocellulose kraftmasse.
4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at man arbeider i et reaksjonsmedium med en pH-verdi mellom 7 og 9 og fortrinnsvis mellom 8 og 8,5.
5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4, karakterisert ved at reaksjonsmediet bringes til en temperatur mellom 20 og 65" C og fortrinnsvis mellom 35 og 40"C.
6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at innvirkningen av enzympreparatet foregår i en tidsperiode fra 15 minutter til 3 timer.
7. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at konsentrasjonen i vekt-5é av massen i reaks jonsmediet holdes mellom 2 og 15 % og fortrinnsvis på 4 %.
8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at man benytter enzymer hvis oppløseliggjørende virkning på ligninet ligger mellom 0,001 og 0,01 enheter pr. gram behandlet masse.
9. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den hemi-celulolyttiske aktivitet i preparatet som inneholder enzymene er en xylanaseaktivitet på lik eller mindre enn 20 enheter pr. gram behandlet masse.
10. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at bakterien Streptomyces viridosporus oppnås fra referansestammen ATCC 39115 .
11. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at man efter den enzymatiske behandling gjennomfører en vasking av basen med soda, eventuelt fulgt av en vasking med vann.
12. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter å gjennomføre den enzymatiske behandling mer enn 1 gang.
NO920248A 1991-01-25 1992-01-20 Fremgangsmåte for behandling av en kjemisk lignocellulosemasse NO179183C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9100870A FR2672066B1 (fr) 1991-01-25 1991-01-25 Traitement enzymatique d'une pate ligno-cellulosique chimique.

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO920248D0 NO920248D0 (no) 1992-01-20
NO920248L NO920248L (no) 1992-07-27
NO179183B true NO179183B (no) 1996-05-13
NO179183C NO179183C (no) 1996-08-21

Family

ID=9409067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO920248A NO179183C (no) 1991-01-25 1992-01-20 Fremgangsmåte for behandling av en kjemisk lignocellulosemasse

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5618386A (no)
EP (1) EP0496671B1 (no)
JP (1) JPH04316689A (no)
AT (1) ATE130059T1 (no)
CA (1) CA2059788A1 (no)
DE (1) DE69205847T2 (no)
DK (1) DK0496671T3 (no)
ES (1) ES2081581T3 (no)
FI (1) FI109037B (no)
FR (1) FR2672066B1 (no)
GR (1) GR3018816T3 (no)
NO (1) NO179183C (no)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5498534A (en) * 1992-03-25 1996-03-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Method of removing color from wood pulp using xylanase from streptomyces roseiscleroticus NRRL B-11019
CA2115881C (en) * 1993-02-25 2000-05-23 Michael G. Paice Non-chlorine bleaching of kraft pulp
JPH0787957A (ja) * 1993-07-28 1995-04-04 Nippon Paper Ind Co Ltd 微生物skb−1152株及びそれを利用したパルプの漂白方法
JPH1181173A (ja) 1997-09-01 1999-03-26 Oji Paper Co Ltd 漂白パルプの製造方法
US6942754B2 (en) 1999-03-23 2005-09-13 Oji Paper Co., Ltd. Process for producing xylooligosaccharide from lignocellulose pulp
US6824646B2 (en) * 1999-03-23 2004-11-30 Oji Paper Co., Ltd. Process for oxygen bleaching and enzyme treating lignocellulosic pulp with liquid treatment and recovery
WO2002057541A2 (en) * 2001-01-18 2002-07-25 Iogen Bio-Products Corporation Use of xylanase in pulp bleaching
WO2003074780A1 (en) * 2002-03-06 2003-09-12 Iogen Bio-Products Corporation Xylanase treatment of chemical pulp
US20040005674A1 (en) * 2002-04-30 2004-01-08 Athenix Corporation Methods for enzymatic hydrolysis of lignocellulose
NZ537597A (en) * 2002-06-14 2008-07-31 Diversa Corp Xylanases, nucleic acids encoding them and methods for making and using them
US20040112555A1 (en) * 2002-12-03 2004-06-17 Jeffrey Tolan Bleaching stage using xylanase with hydrogen peroxide, peracids, or a combination thereof
EP2258836B1 (en) 2004-09-10 2016-05-04 Novozymes North America, Inc. Methods for preventing, removing, reducing, or disrupting biofilm
CA2638801C (en) 2006-02-14 2016-12-13 Verenium Corporation Xylanases, nucleic acids encoding them and methods for making and using them
NZ601191A (en) 2007-10-03 2014-01-31 Verenium Corp Xylanases, nucleic acids encoding them and methods for making and using them
JP5301237B2 (ja) * 2007-10-17 2013-09-25 新日鉄住金化学株式会社 可溶化リグニン、糖類原料および単糖類原料の製造方法
WO2012077707A1 (ja) 2010-12-08 2012-06-14 財団法人三重県産業支援センター リチウム二次電池の製造方法、積層電池の製造方法及び複合体の製造方法
CN103061180B (zh) * 2012-12-21 2016-01-13 新疆博湖苇业股份有限公司 粘胶短纤维用苇浆粕制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4478747A (en) * 1982-05-11 1984-10-23 Genetics International, Inc. Biologically produced acid precipitable polymeric lignin
GB8610670D0 (en) * 1986-05-01 1986-06-04 British Petroleum Co Plc Enzyme
US5232845A (en) * 1988-11-30 1993-08-03 Idaho Research Foundation Inc. Bacterial extracellular lignin peroxidase
US5179021A (en) * 1989-02-10 1993-01-12 Gil Inc. (Now Ici Canada Inc.) Pulp bleaching process comprising oxygen delignification and xylanase enzyme treatment

Also Published As

Publication number Publication date
NO920248L (no) 1992-07-27
FR2672066A1 (fr) 1992-07-31
FI109037B (fi) 2002-05-15
DE69205847D1 (de) 1995-12-14
GR3018816T3 (en) 1996-04-30
ATE130059T1 (de) 1995-11-15
DK0496671T3 (da) 1996-02-19
JPH04316689A (ja) 1992-11-09
EP0496671A1 (fr) 1992-07-29
US5618386A (en) 1997-04-08
FI920335A (fi) 1992-07-26
FR2672066B1 (fr) 1997-01-31
NO179183C (no) 1996-08-21
FI920335A0 (fi) 1992-01-24
ES2081581T3 (es) 1996-03-16
EP0496671B1 (fr) 1995-11-08
NO920248D0 (no) 1992-01-20
CA2059788A1 (fr) 1992-07-26
DE69205847T2 (de) 1996-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO179183B (no) Fremgangsmåte for behandling av en kjemisk lignocellulosemasse
Kirk et al. Potential applications of bio-ligninolytic systems
Moreira et al. Biobleaching of oxygen delignified kraft pulp by several white rot fungal strains
Shoham et al. Delignification of wood pulp by a thermostable xylanase from Bacillus stearothermophilus strain T-6
AU624279B2 (en) Method for bleaching with reduced organic chlorides
NO174900B (no) Fremgangsmåte for fremstilling av bleket lignocellulosemateriale
Bajpai et al. Biobleaching of kraft pulp
JPH0340887A (ja) リグノセルロース材料の酵素脱リグニン
Paice et al. Peroxidase‐catalyzed color removal from bleach plant effluent
CA2064045C (en) Oxygen bleaching of pulp
US4830708A (en) Direct biological bleaching of hardwood kraft pulp with the fungus Coriolus versicolor
JP2785877B2 (ja) パルプ漂白へのアウレオバシジウム プルランスの使用
JPH04245988A (ja) 塩素を含まないパルプ漂白方法
CA1249783A (en) Use of ligninolytic enzymes
CA2044100A1 (en) Biobleaching process
WO1991002791A1 (en) Enzymatic bleaching of pulp
EP0418201B1 (en) Bleaching wood pulp with enzymes
EP0598538A2 (en) Treatment of lignocellulosic pulps
CN1296099A (zh) 利用生物技术对纸浆进行全无氯漂白的方法
De Carvalho et al. Production and characterization of Phanerochaete chrysosporium lignin peroxidases for pulp bleaching
Shoham et al. Partial decolorization of Kraft pulp at high temperature and at high pH values with an extracellular xylanase from Bacillus stearothermophilus
Castro e Silva et al. Decay of Parkia oppositifolia in Amazonia by Pycnoporus sanguineus and potential use for effluent decolorization
JPH02210086A (ja) パルプの漂白方法
JP2001303469A (ja) 漂白パルプの製造方法
JPH07243184A (ja) 木材パルプの漂白方法

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired