NO179842B - Fremgangsmåte for papirtilvirkning ved avvanning av masse - Google Patents
Fremgangsmåte for papirtilvirkning ved avvanning av masse Download PDFInfo
- Publication number
- NO179842B NO179842B NO921737A NO921737A NO179842B NO 179842 B NO179842 B NO 179842B NO 921737 A NO921737 A NO 921737A NO 921737 A NO921737 A NO 921737A NO 179842 B NO179842 B NO 179842B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- pulp
- pectinase
- pectins
- bleached
- alkaline
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 claims abstract description 66
- 239000001814 pectin Substances 0.000 claims abstract description 66
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 claims abstract description 66
- 108010059820 Polygalacturonase Proteins 0.000 claims abstract description 63
- 108010093305 exopolygalacturonase Proteins 0.000 claims abstract description 58
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims abstract description 17
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 claims description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 14
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 13
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 11
- 239000002023 wood Substances 0.000 abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 29
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 27
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 21
- IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N Galacturonsaeure Natural products O=CC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- IAJILQKETJEXLJ-RSJOWCBRSA-N aldehydo-D-galacturonic acid Chemical compound O=C[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(O)=O IAJILQKETJEXLJ-RSJOWCBRSA-N 0.000 description 19
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 15
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 14
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 14
- 229920002230 Pectic acid Polymers 0.000 description 9
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 7
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000010318 polygalacturonic acid Substances 0.000 description 6
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 5
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 5
- 108020004410 pectinesterase Proteins 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 3
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 3
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 2
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 2
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 2
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 2
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 2
- 235000008124 Picea excelsa Nutrition 0.000 description 2
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 2
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 2
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 2
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 2
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 2
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010084185 Cellulases Proteins 0.000 description 1
- 102000005575 Cellulases Human genes 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 description 1
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 description 1
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 description 1
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 description 1
- 108090000371 Esterases Proteins 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920000209 Hexadimethrine bromide Polymers 0.000 description 1
- 240000000797 Hibiscus cannabinus Species 0.000 description 1
- 235000015928 Hibiscus cannabinus Nutrition 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- AEMOLEFTQBMNLQ-UHFFFAOYSA-N beta-D-galactopyranuronic acid Natural products OC1OC(C(O)=O)C(O)C(O)C1O AEMOLEFTQBMNLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Polymers 0.000 description 1
- 108010002430 hemicellulase Proteins 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- -1 pectins Chemical class 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 239000010346 polypectate Substances 0.000 description 1
- 150000004804 polysaccharides Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C5/00—Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
- D21C5/005—Treatment of cellulose-containing material with microorganisms or enzymes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/001—Modification of pulp properties
- D21C9/002—Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Paper (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse angår behandling av masse for anvendelse i papirfremstilling og, særlig, til en forbedring i papirfremstilling fra alkalisk behandlet masse, ved awanning av en masse, som inneholder alkalisk behandlede vegetabilske, fibre.
Massefremstillingsteknikker, som vanligvis anvendes nå for tiden, omfatter kjemiske, halvkjemiske, kjemisk-mekaniske og mekanisk massefremstilling fra forskjellige trematerialer, inkludert mykt tre og hardt tre, såvel som ikke-trematerialer, såsom pressede, knuste sukkerrør, hamp, bastardjute, bambus, etc. Forskjellige tilsetninger anvendes for å forbedre kvaliteten av det oppnådde papir, såvel som kostnadene ved papirfremstilling og fremstillinger av masse.
Den japanske, publiserte patentsøknad 2-118191 av Jujo Paper Company, Limited beskriver behandling av mekanisk masse med pektinase for å degradere pektiner i fibrene, for således å svekke bindingen mellom lignin og cellulose, og videre raffinering av massen før bleking. Det er hevdet at denne behandling vil forbedre lysheten til den mekaniske masse ved å fasilitere fjerning av lignin fra fibrenes overflate under påfølgende raffinering av massen.
Finsk patentspesifikasjon 85041 beskriver en fremgangsmåte for behandling av vann som er separert fra en ubehandlet (ubleket) mekanisk masse/vandig suspensjon i papirproduksjon, med et hemicellulose-enzym, for å degradere stoffer som er oppløst eller dispergert fra fibrene. Det enzymbehandlede vann resirkuleres deretter for å bli gjenbrukt til oppslemming av ny masse som mates til systemet. Fl 85041 foreslår også å anvende enzymer, andre enn hemicellulaser, såsom cellulaser, esteraser eller pektinaser, men gir ingen spesifikk eller eksperimentell beskrivelse med hensyn på disse andre enzymer.
Det er nå overraskende blitt funnet at den vandige fase i alkalisk behandlet masse inneholder en betydelig mengde av pektiner uavhengig om pektindegraderende pektinaser er tilsatt til massen før den alkaliske behandling eller ikke. Det er observert at alkalisk behandling, såsom bleking, særlig alkalisk peroksidbleking, vil effektivt frigjøre pektiner fra fiberfasen inn i den vandige fase til en mekanisk masse. Ingen betydelige mengder av pektiner er funnet i den vandige fase til ublekede mekaniske masser. Behandling av ublekede masser med pektinase, som foreslått i ovennevnte japanske publikasjon, hindret ikke pektiner å frigjøres senere fra fibrene ved bleking. Dette kan skje fordi enzymene ikke blir tilgjengelig for pektinene som frigjøres etter bleking, siden enzymene kan stereisk hindres fra å trenge dypt inn i fiberstrukturen hvor pektinene er lokalisert. Følgelig var pektiner tilstede i betydelige mengder i den vandige fase til blekede masser, selv om pektindegraderende pektinaser ble tilsatt før bleking. Aktive pektinaser, tilsatt til massen før bleking, ble funnet ødelagt av de ugjestmilde betingelser som eksisterer under blekingen og var derfor ikke istand til å degradere de pektiner som ble frigjort under bleking. Nedbryting av enzymatisk aktive pektinaser er sannsynligvis forårsaket av høy temperatur, blekemiddel, degraderingsprodukter fra bleke-middelet, såvel som høy pH-verdi.
Det er kjent at karbohydrater, som pektiner, som er tilstede i den vandige fase av alkalisk behandlet masse, vil ha negative virkninger på avvanningsraten til massen i papirfremstilling og på kvaliteten av det oppnådde papir. De negative virkninger skyldes det faktum at pektiner er polymere stoffer, som gjør avvanning vanskelig, og at anioniske pektiner vil danne komplekser med kationiske papirfremstillingspolymerer, inkludert kationiske retensjonsmidler, anvendt til å forbedre retensjon av findelt materiale og fyllstoff i papirarket. Disse kationiske papirfremstillingspolymerer er kjent for å bli forbrukt av slike anioniske polymerer, hvilket gjør de kationiske polymerer mindre effektive til å tilbakeholde findelt materiale og fyllstoff i papiret. Anioniske polymerer, såsom pektiner, er vanligvis blitt betegnet som anionisk avfall.
Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er således å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for papirtilvirkning ved avvanning av masse som inneholder alkalisk behandlede vegetabilske fibre. I henhold til den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes denne forbedring ved å inkorporere pektinase i den alkalisk behandlede masse for å dekomponere alle pektiner i massens vandige fase. Den foreliggende oppfinnelse er nyttig ved fremstilling av papir fra en hvilken som helst masse, inkludert kjemiske, halvkjemiske, kjemisk-mekaniske og mekaniske masser som inneholder hvilke som helst typer av vegetabilske fibre, inkludert tre og ikke-tre fibre, og behandlet under alkaliske betingelser, eller bleket av en hvilken som helst blekingsfremgangsmåte, under anvendelse av slike blekende midler som alkalisk hydrogenperoksid, oksygen eller sulfitt.
Betegnelsen "masse" refererer seg til en vandig blanding av vegetabilske fibre, i hvilken vanninnholdet kan variere innenfor et meget stort område og som i tillegg til fibrene også kan inneholde tilsetninger, såsom fyllstoff og tilbakeholdingshjelpemidler.
Betegnelsen "inkorporere pektinase" betyr i denne sammenheng ganske enkelt at pektinase skal være tilstede i massens vandige fase etter den alkaliske behandling, såsom bleking, og før avvanning av den blekede masse.
Skjønt den foreliggende oppfinnelse essentielt forbedrer avvanningsegenskapene til hvilken som helst masse, som inneholder blekede vegetabilske fibre, er den spesielt nyttig for behandling av masser, som i tillegg til blekede vegetabilske fibre, også inneholder kationiske tilbakeholdingshjelpemidler, anvendt til å forbedre tilbakeholdelsen av finfordelt materiale og fyllstoff i arket, siden anionisk avfall, såsom pektiner, er kjent for å gjøre disse mindre effektive til retensjon av fyllstoff i papiret.
Pektinasen er fortrinnsvis tilsatt den alkalisk behandlede masse på et så tidlig trinn at pektinasen tillates i betydelig grad å degradere pektinene i den vandige fase av den alkalisk behandlende masse, før tilsetting av nevnte retensjonsmidler.
Skjønt den effektive mengde av pektinase, som må tilsettes de blekede masser, for å oppnå hensiktene til den foreliggende oppfinnelse, kan variere innenfor et stort område, avhengig av den spesifikke pektinase anvendt og den blekede massen som skal behandles. En dyktig fagmann vil i hvert tilfelle ikke ha vanskeligheter med å bestemme den optimale mengde av pektinase, utregnet med hensyn på tørr masse, ved å anvende standard fremgangsmåte, vel kjent innenfor området, og således uten unødvendig eksperimentering. F.eks. ved å anvende en pektinaseblanding som inneholder polygalakturonase (EC 3.2.1.15) og pektin metylesterase (EC 3.1.1.11) i behandling av en termomekanisk masse av gran fra alkalisk peroksidbleking, ble en mengde på 0,4% til 4% pektinaser, regnet på tørr masse, funnet tilstrekkelig.
I behandlingen i henhold til den foreliggende oppfinnelse er det tilstrekkelig å sette pektinasen til den vandige fase av den alkalisk behandlede masse. Det bør bemerkes at behandlingen i henhold til den foreliggende oppfinnelse ikke vil signifikant påvirke masseutbyttet fordi behandlingen konsentreres om pektiner som allerede er blitt oppløst fra massefibrene. Følgelig er det også mulig å tilsette pektinase, enten til vaskevannet som oppnås fra å vaske den alkalisk behandlede masse, eller til vannet oppnådd ved avvanning av den alkalisk behandlede masse i papirfremstilling.
Massevasking øker i popularitet i møller som benytter peroksidbleking av mekanisk masse på grunn av de observerte, negative virkninger peroksidbleking har på papirfremstilling, som nå, uventet er blitt funnet å skyldes pektinene som frigjøres ved peroksidbleking. Massevasking utføres for å fjerne vannet som inneholder oppløste og kolloidale stoffer fra den blekede masse. Møller, som benytter massevasking, må finne måter å behandle det skitne vannet på før det kan brukes om igjen i deres massemøllesystem. Det bør også bemerkes at andre stoffer enn pektiner er funnet, som oppløste og kolloidale stoffer i mekaniske massesuspensjoner. En type intern behandlings-fremgangsmåte kan omfatte flokkulering med et kationisk polymer, etterfulgt av mekanisk fjerning av det flokkede materiale. Enzymbehandlingen i henhold til den foreliggende oppfinnelse vil således resultere i mer effektiv anvendelse av det kationiske flokkingsmiddel ved å forhindre dets forbruk av de anioniske pektiner.
Bakvann er vannet som blir igjen etter fremstilling av papirark. Dette vann blir alltid benyttet om igjen for fortynning av ny masse matet til papirmaskinen for å oppnå den rette konsistens før arket fremstilles. Ferskvann settes til papirmaskinen når det er nødvendig, for å kompensere for vanntap forårsaket av kloakkutslipp av noe av det skitne hvite papir. Pektiner har virkning på awanningsegenskapene til massesuspensjoner, spesielt når store mengder bygges opp i tett lukkede papirfremstillingssystemer, det vil si systemer som benytter små mengder av ferskvannstilskudd i papirfrem-stillingsfremgangsmåten. I høye konsentrasjoner er pektiner kjent for å ha en gel-dannende evne, noe som i stor grad øker viskositeten til den vandige oppløsning. Behandling av bakvannet fra en papirmaskin vil hindre pektinene i å bygge seg opp i tett lukkede massesystemer og vil resultere i bedre avvanningsegenskaper i massen matet til maskinen. Dette vil resultere i at større mengder vann fjernes i den våte del av papirmaskinen og derfor vil mindre damp være nødvendig for den videre tørking av arket. Dette er en viktig fordel fordi dampomkostninger er en av de mest betydelige driftsomkostninger for en papirmaskin.
Den foreliggende oppfinnelse er spesielt nyttig til behandling av mekaniske masser bleket under alkaliske betingelser, siden høy pH-verdi er blitt funnet å effektivt frigjøre pektiner i massens vandige fase. Den foreliggende oppfinnelse er også spesielt nyttig til å behandle bleket masse fra ikke-tre råmaterialer, såsom knuste, pressede sukkerrør, hamp, bastardjute, bambus, etc, siden slike ikke-trematerialer inneholder mye mer pektiner enn trematerialer, og vil således forårsake en betydelig større frigjøring av pektiner i den vandige fase til den blekede således fremstilte masse.
I denne sammenheng refererer betegnelsen "pektinaser" seg til ethvert enzym som er istand til å degradere pektiner. Spesielt egnede pektinaser er blandinger av polygalakturonaser og pektin metylesteraser. På den annen side inneholder alle viktige tresorter noen pektiner og noen ikke-tresorter er meget rike på pektiner, som kjemisk er kjent som polygalakturonsyrer eller galakturonanser.
Således ble det, i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse, uventet funnet at betydelige mengder pektin (polygalakturonsyre) ble frigjort fra en fiberfase i mekaniske masser ved alkalisk peroksidbleking. Det ble spekulert på om dette karbohydrats anioniske natur kunne forårsake at det signifikant forbrukte kationiske polymerer, anvendt som retensjonsmidler i papirfremstillingsfremgangsmåter. Under-søkelser ble utført, for å konfirmere nærværet av pektiner, ved å behandle en bleket massesuspensjon med pektinase og analysere monosakkaridene og de fullstendig oppløste og kolloidale karbohydrater, som resulterte fra behandlingen. I tillegg ble det utført undersøkelser for å bestemme om disse pektinstoffer, før og etter enzymbehandling, kunne påvirke en kationisk polymer, anvendt av papirindustrien. Avslutningsvis ble det utført undersøkelser for å bestemme om behandling av ubleket masse med pektinase kunne hindre frigjøring av pektiner etter påfølgende peroksidbleking.
Oppfinnelsen beskrives i større detalj i de følgende eksempler, med henvisning til de vedlagte tegninger, av hvilke fig. 1 viser mengden av pektin og galakturonsyre i blekede massesuspensjoner, behandlet med forskjellige mengder av pektinase; fig. 2 viser mengden av pektin som er flokkbar av en kationisk polymer, tilsatt massen i 0,5% av tørr masse; fig. 3 illustrerer virkningen av å behandle ubleket masse med 4% pektinase, beregnet på tørr masse, før peroksidbleking; fig. 4 viser kationbehovet i blekede massesuspensjoner, behandlet med forskjellige mengder av pektinase; fig. 5 viser forandringen i kationbehov for blekede massesuspensjoner behandlet med forskjellige mengder av forskjellige pektinaser; fig. 6 viser forandring i kationisk behov hos blekede massesuspensjoner, behandlet med forskjellige mengder av pektinase ved forskjellige temperaturer, og fig. 7 viser det kationiske behov hos blekede og ublekede massesuspensjoner før og etter behandling med pektinase.
Eksempel 1
I dette eksempel ble det kationiske behov til pektin og galakturonsyre bestemt.
Oppløsninger som inneholdt 100 mg/l Na-polypektat og 100 mg/l D(+) galakturonsyre ble fremstilt. Deretter ble det kationiske behov evaluert med konvensjonelle fremgangsmåter, ved å sette et kationisk polymer, også kjent som polybren, til disse opp-løsninger. De oppnådde resultater er vist i tabell I.
De ovenstående resultater konfirmerer at pektin i vann danner komplekser med kationiske polymerer, det vil si forbruker kationiske polymerer, og at en vandig oppløsning av galakturonsyre ikke forbruker kationiske polymerer.
Det kan således konkluderes med at dersom pektin kan degraderes til monomerer, det vil si galakturonsyre, kan det kationiske behov til systemet elimineres.
Eksempel 2
I dette eksempel ble det anvendt en mekanisk masse, mer spesifikt norsk gran TMP (termomekanisk masse). Peroksidbleking ble utført med ti tørre gram av TMP-prøven. Etter bleking og surgjøring ble den resulterende masse fortynnet til 1% med destillert vann og ristet i 3 h. TMP-suspensjonen ble deretter oppdelt i fire 250 ml porsjoner. Til de fire porsjoner ble en pektinaseblanding, som inneholder polygalakturonase (EC 3.2.1.15) og pektin-metylesterase (EC 3.1.1.11) med en aktivitet på 0,007 U/mg, satt i følgende mengder: 0, 0,04,
0,4, 4,0% av tørr masse (U er definert som antall /imol galakturonsyre som kan frigjøres fra polygalakturonsyre per minutt ved pH-verdi 4-5 og 50°C). De fire suspensjoner ble deretter omrørt i 1 h ved 50°C, 500 ganger per minutt med en magnetisk rører. pH-verdien tilsvarte normalverdien på tilnærmet 5. Halvparten av hver suspensjon ble deretter fjernet og sentrifugert for å oppnå prøver av oppløste og kolloidale substanser (DCS).
Mengden av pektin og galakturonsyre i hver prøve ble evaluert. De oppnådde resultater er vist i fig. 1.
Fig. 1 viser at den totale mengde pektin og galakturonsyre forble rimelig konstant ved øket pektinasetilsetting. Galakturonsyre ble imidlertid klart dannet i økende mengder med økende pektinasetilsetting. Disse resultater viser at pektin, som er tilstede i den blekede massesuspensjon, ble degradert helt til galakturonsyre ved behandling med pektinase.
Eksempel 3
Til 100 ml av hver av de gjenværende fire suspensjoner i eksempel 2, ble det satt 5 mg av et kationisk polymer, kjent som poly-DMDAAC eller polydimetylallylammoniumklorid per gram tørr masse, som ble tillatt å reagere i 15 min. under forsiktig omrøring (250 min"<1>). Suspensjonene ble deretter sentrifugert under normale betingelser for å oppnå DCS-prøver (oppløste og kolloidale prøver). Alle DCS-prøver ble frosset umiddelbart etter prøvetaking for å hindre residual enzym i videre reaksjon med ethvert gjenværende pektinmateriale. Karbohydrat- og monosakkaridanalyser ble utført på hver av de fire DCS-prøver. Totalt organisk karbon (TOC) ble anvendt for å måle mengden av organisk DCS i DCS-prøvene.
Mengden av flokkbart pektin i hver prøve ble evaluert. De oppnådde resultater er vist i fig. 2.
Det kan sees at mesteparten av det opprinnelige pektinet i den vandige fase av den blekede masse ble flokket og sentrifugert vekk etter tilsetting av den kationiske polymer. Denne virkning ble imidlertid reversert etter behandling med pektinase. Dette skyldes muligens depolymerisasjon av pektiner ved pektinasen. Siden pektinene ble depolymerisert (eksempel 2, fig. 1), ble de i mindre istand til å danne polyelektrolytkomplekser med den kationiske polymer. Etter degradering av pektinene til monomer galakturonsyre ble flokking av pektiner med den kationiske polymer redusert betydelig. Det ble observert at monomer galakturonsyre ikke dannet observerbare komplekser med den kationiske polymer, anvendt i dette eksempel.
Eksempel 4
Ubleket TMP ble fortynnet til 1% med destillert vann og ristet i 3 h. Den samme pektinase (4% på tørr masse) som anvendt i eksempel 2 ble tilsatt og latt reagere med massen under de samme betingelser som anvendt for den blekede masse i eksempel 2. Den resulterende slurry ble deretter oppdelt i to porsjoner. Den første porsjon ble sentrifugert for å oppnå en DCS-prøve. Den andre porsjon ble bleket med en standard peroksidblekende oppløsning ved 1% konsistens og sentrifugert for å oppnå en DCS-prøve. Karbohydrat- og monosakkaridanalyser ble utført på begge DCS-prøver. Som en sammenligning til disse verdier ble en DCS-prøve tatt fra ubleket masse og analysert med hensyn på karbohydrater og monosakkarider. De mulige kilder til oppløst og kolloidal galakturonsyre omfatter mono- og polymere galakturonsyre (også kjent som polygalakturonsyre eller pektin), såvel som galakturonsyreenheter lokalisert på andre poly-sakkaridkjeder. For norsk gran er mesteparten av karbohydratene tilstede som oppløste stoffer. Monosakkarider (og noen disakkarider) kan analyseres for å differensiere mellom monomer galakturonsyre (eller enkelt galakturonsyre) og galakturonsyre bundet til andre karboydratenheter (inkludert polygalakturonsyre).
Mengden av pektin og galakturonsyre i hver av de tre prøver ble evaluert. Resultatene er vist i fig. 3.
Det ses at behandling av ubleket masse med 4% pektinase ikke øket vesentlig mengden av oppløst pektin og galakturonsyre. Dette viser at skjønt pektin er tilstede i ubleket masse, er det ikke i form av tilgjengelig pektin. Således var ikke enzymet istand til signifikant degradering av pektinene, tilstede på eller i de ublekede mekaniske massefibre. På-følgende bleking av den pektinase-behandlede ublekede masse ga hovedsakelig pektin, som også kan ses i 0% pektinasebehandling av den blekede masse (fig. 2). Dette viser at pektinasen tilsatt før bleking ikke hadde noen effekt på degradering av pektiner frigjort under alkalisk peroksidbleking. Derfor må enhver pektinasebehandling, hvis hensikt er å degradere pektiner frigjort fra bleket eller alkalisk behandlet masse, foretas etter nevnte bleking eller alkalisk behandling.
Eksempel 5
Slipmasse, bleket (peroksid/alkalisk) i industriell skala, ble fortynnet til en konsistens på tilnærmet 5%. Massesuspensjonen ble oppdelt i fire porsjoner. Til tre av disse porsjoner ble det tilsatt en pektinase (markedsført under varemerket Pectinex 3X-L) i følgende mengder: 0,001%, 0,01% og 0,1% av tørr masse. Den fjerde porsjon ble ikke enzymbehandlet. De fire suspensjoner ble omrørt i 30 min. ved 55°C.
Deretter ble det kationiske behov bestemt for hver suspensjon, som beskrevet i eksempel 1. De oppnådde resultater er vist i fig. 4.
Det ses at det kationiske behov i den vandige fase i suspensjonen kan reduseres til tilnærmet en tredjedel dersom den blekede masse behandles med 0,1% pektinase.
Eksempel 6
Etter fremgangsmåten beskrevet i eksempel 5 ble forandringen i kationisk behov bestemt for suspensjoner av laboratoriebleket TMP (konsistens 1% eller 9%) behandlet med forskjellige mengder (0,01%, 0,1% og 1% av tørr masse) Pectinex 3X-L eller Pectinex USP-L ved 55°C i 30 min. ved pH-verdi 5,3. De oppnådde resultater er vist i fig. 5.
Det kan ses at graden av pektindegradering blir påvirket av massens konsistens og mengde av påfylt pektinase. Det er også forskjeller i evnen til å degradere pektin mellom forskjellige pektinasepreparater. De beste resultater ble oppnådd med Pectinex USP-L ved høy massekonsistens og mere tilsatt pektinase.
Eksempel 7
Etter fremgangsmåten beskrevet i eksempel 5 ble forandringen i kationisk behov bestemt for suspensjoner av laboratorieblekede TMP (konsistens 9%) behandlet med forskjellige mengder av Pectinex USP-L (0,0001, 0,001, 0,01, 0,1 og 1 mg/mg oppløste og kolloidale substanser) ved temperaturer på 50°C, 55°C og 60°C i 3 0 min. ved pH-verdi 5,0. Resultatene er vist i fig. 6.
Den maksimale reduksjon i det kationiske behov på tilnærmet 60% ble oppnådd ved 50°C med en Pectinex USP-L-tilsetting på 0,9. Resultatene viser også at mindre enzymtilførsler er nødvendig ved lavere temperaturer.
Eksempel 8
Etter fremgangsmåten beskrevet i eksempel 5 ble det kationiske behov for forskjellige TMP-suspensjoner (9% konsistens) bestemt.
Den første suspensjon omfattet ubleket TMP.
Den andre suspensjon omfattet ubleket TMP behandlet med Pectinex USP-L (1 kg/tonn tørr masse) ved 55°C, pH-verdi 5,0 i 3 0 min. etterfulgt av 3 h omrøring ved 60°C.
Den tredje suspensjon omfattet peroksidbleket TMP.
Den fjerde suspensjon omfattet peroksidbleket TMP behandlet med Pectinex USP-L på samme måte som i den andre suspensjon.
De oppnådde resultater er vist i fig. 7.
Resultatene bekrefter at det kationiske behov til den vandige fase i suspensjoner av ubleket TMP er lav sammenlignet med en tilsvarende prøve av peroksidbleket (dvs. alkalisk behandlet) TMP. Det kationiske behov for ubleket TMP er ikke signifikant påvirket av pektinasebehandling. Tvert imot en pektinasebehandling av peroksidbleket TMP reduserer det kationiske behov med tilnærmet 50%.
Anionisk avfall eller skadelige stoffer har lenge blitt beskyldt for den nedsatte effektivitet til retensjonshjelpe-midler på grunn av deres gjensidige påvirkning med, eller forbruk av, kationiske retensjonsmidler. Polygalakturonsyrer (pektin), frigjort i alkalisk peroksidbleking av norsk gran, kan derfor betraktes som anionisk avfall. Ved degradering av polygalakturonsyrene med pektinase, som gjør dem inerte ovenfor den kationiske polymer, øker effektiviteten av polymer som et retensj onshj elpemiddel.
Både bartrær og løvtrær inneholder pektiner. Barken til forskjellige tresorter er også kjent for å inneholde pektiner. Alkaliske betingelser ved peroksidbleking ble funnet å være den viktigste årsak til frigjøring av polygalakturonsyre fra norsk gran - TMP. Derfor følger det at en slik frigjøring av polygalakturonsyre fra mekanisk masse av andre tresorter også vil forekomme ved alkalisk peroksidbleking. Den foreslåtte enzymbehandling bør vise seg å være nyttig til å forbedre effektiviteten av kationiske retensjonsmidler i systemer for papirfremstilling, som utnytter alkalisk peroksidbleking av mekanisk masse av mange forskjellige tre- og ikke-tresorter.
Claims (10)
1. Fremgangsmåte for papirtilvirkning ved avvanning av masse som inneholder alkalisk behandlede vegetabilske fibre, kar akterisert ved at den omfatter innføring av pektinase i den alkalisk behandlede masse for å dekomponere alle pektiner i massens vandige fase.
2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved avvanning av en masse som inneholder blekede vegetabilske fibre.
3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at massen i tillegg til alkalisk behandlede vegetabilske fibre, inneholder minst en av de følgende komponenter; et fyllstoff og et retensjonsmiddel.
4. Fremgangsmåte i henhold til krav 3, karakterisert ved at den omfatter at pektinasen tillates å degradere pektinene betydelig i den vandige fase av den alkalisk behandlede masse før retensjons-middelet tilsettes.
5. Fremgangsmåte i henhold til krav 1-4, karakterisert ved at den omfatter å inkorporere fra 0,4% til 4% pektinase, beregnet på tørr masse, i den alkalisk behandlede masse.
6. Fremgangsmåte i henhold til krav 1-5, karakterisert ved at den omfatter å sette pektinase til vann, oppnådd fra nevnte alkalisk behandlede masse, før resirkulasjon av vannet.
7. Fremgangsmåte i henhold til krav 6, karakterisert ved at den omfatter tilsetting av pektinase til vaskevann, som skal resirkuleres og som er oppnådd fra vasking av nevnte alkalisk behandlede masse.
8. Fremgangsmåte i henhold til krav 6, karakterisert ved at den omfatter å sette pektinase til vann, som skal resirkuleres og som er oppnådd ved avvanning av den alkalisk behandlede masse.
9. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 1-8, karakterisert ved at den omfatter å inkorporere pektinase i mekanisk masse som er bleket under alkaliske betingelser.
10. Fremgangsmåte i henhold til krav 9, karakterisert ved at den omfatter å inkorporere pektinase i mekanisk masse, som er bleket av et kjemikalie valgt fra peroksid, oksygen og sulfitt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI912136A FI90670C (sv) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | Behandling av alkalibehandlad massa för användning i pappersframställning |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO921737D0 NO921737D0 (no) | 1992-04-30 |
NO921737L NO921737L (no) | 1992-11-03 |
NO179842B true NO179842B (no) | 1996-09-16 |
NO179842C NO179842C (no) | 1996-12-27 |
Family
ID=8532435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO921737A NO179842C (no) | 1991-05-02 | 1992-04-30 | Fremgangsmåte for papirtilvirkning ved avvanning av masse |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5487812A (no) |
EP (1) | EP0512790B1 (no) |
AT (1) | ATE140985T1 (no) |
DE (1) | DE69212529T2 (no) |
ES (1) | ES2092636T3 (no) |
FI (1) | FI90670C (no) |
NO (1) | NO179842C (no) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998006892A1 (en) * | 1996-08-16 | 1998-02-19 | International Paper Company | Enzymatic freeness enhancement |
PL186424B1 (pl) | 1996-12-04 | 2004-01-30 | Novozymes North America | Sposób czyszczenia materiału celulozowego |
US20050003516A1 (en) * | 2003-04-16 | 2005-01-06 | Novozymes A/S | Enzymatic treatment of paper making |
US20110108222A1 (en) * | 2009-11-11 | 2011-05-12 | International Paper Company | Effect of low dose xylanase on pulp in prebleach treatment process |
US9856606B2 (en) | 2011-12-12 | 2018-01-02 | Enzymatic Deinking Technologies, L.L.C. | Enzymatic pre-treatment of market pulp to improve fiber drainage and physical properties |
CN104233893B (zh) * | 2014-09-03 | 2016-07-06 | 稼禾生物股份有限公司 | 一种清洁化高效纸浆清洗工艺 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4617383A (en) * | 1983-11-22 | 1986-10-14 | Helmic, Inc. | Method for degumming and bleaching decorticated plant bast fiber |
US4687745A (en) * | 1985-07-15 | 1987-08-18 | Repligen Corporation | Use of rLDM™ 1-6 and other ligninolytic enzymes in the treatment of mechanical pulps |
FR2588886B1 (fr) * | 1985-10-18 | 1988-06-24 | Comite Eco Agric Prod Chanvre | Procede de traitement biochimique de plantes fibreuses liberiennes ou cellulosiques et assimilees |
FR2604198B1 (fr) * | 1986-09-22 | 1989-07-07 | Du Pin Cellulose | Procede de traitement d'une pate papetiere par une solution enzymatique. |
US4964955A (en) * | 1988-12-21 | 1990-10-23 | Cyprus Mines Corporation | Method of reducing pitch in pulping and papermaking operations |
JPH02118191A (ja) * | 1988-10-26 | 1990-05-02 | Jujo Paper Co Ltd | 製紙用機械パルプの製造方法及び紙の製造方法 |
FI85041C (fi) * | 1989-01-16 | 1992-02-25 | Enso Gutzeit Oy | Foerfarande foer att bringa pappersmassa pao en pappersmaskins vira. |
FI86896B (fi) * | 1989-05-04 | 1992-07-15 | Enso Gutzeit Oy | Foerfarande foer blekning av cellulosamassa. |
NZ235679A (en) * | 1989-10-18 | 1993-01-27 | Int Paper Co | Bleaching lignocellulosic pulp using (a) treatment with xylanase and (b) one or more chemical bleaching stages |
FI89814C (fi) * | 1990-02-02 | 1993-11-25 | Enso Gutzeit Oy | Foerfarande foer blekning av cellulosamassa |
-
1991
- 1991-05-02 FI FI912136A patent/FI90670C/sv active
-
1992
- 1992-04-30 NO NO921737A patent/NO179842C/no not_active IP Right Cessation
- 1992-05-05 ES ES92304028T patent/ES2092636T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-05-05 DE DE69212529T patent/DE69212529T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-05 AT AT92304028T patent/ATE140985T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-05-05 EP EP92304028A patent/EP0512790B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-08-23 US US08/294,876 patent/US5487812A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO921737L (no) | 1992-11-03 |
FI90670B (sv) | 1993-11-30 |
US5487812A (en) | 1996-01-30 |
FI912136A (fi) | 1992-11-03 |
DE69212529T2 (de) | 1996-11-28 |
ES2092636T3 (es) | 1996-12-01 |
EP0512790B1 (en) | 1996-07-31 |
EP0512790A1 (en) | 1992-11-11 |
ATE140985T1 (de) | 1996-08-15 |
NO921737D0 (no) | 1992-04-30 |
FI90670C (sv) | 1994-03-10 |
NO179842C (no) | 1996-12-27 |
DE69212529D1 (de) | 1996-09-05 |
FI912136A0 (fi) | 1991-05-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101715428B1 (ko) | 마이크로피브릴화 셀룰로오스 생산 공정 | |
US20100006245A1 (en) | Pulp and process for pulping | |
Oksanen et al. | The effect of Trichoderma reesei cellulases and hemicellulases on the paper technical properties of never-dried bleached kraft pulp | |
Nagar et al. | Biobleaching application of cellulase poor and alkali stable xylanase from Bacillus pumilus SV-85S | |
RU2126862C1 (ru) | Способ удаления групп гексенуроновых кислот из целлюлозы путем термообработки | |
RU2322540C2 (ru) | Способ производства древесной волокнистой массы и древесная волокнистая масса, полученная данным способом | |
US4260452A (en) | Production of paper pulp from sugar mill bagasse | |
CA2318027A1 (en) | Treating pulp with yield or strength-enhancing additive | |
JPH04503695A (ja) | 有機塩化物の減少した漂白方法 | |
CA2521638A1 (en) | Enzymatic treatment of paper making pulps | |
NO179842B (no) | Fremgangsmåte for papirtilvirkning ved avvanning av masse | |
Thornton et al. | Effects of alkaline treatment on dissolved carbohydrates in suspensions of Norway spruce thermomechanical pulp | |
US5004523A (en) | Delignification of lignocellulosic materials with monoperoxysulfuric acid | |
SE511229C2 (sv) | Förfarande för användning av enzymer vid framställning och blekning av pappersmassa | |
US20100269994A1 (en) | Method for treating ligno-cellulosic materials | |
WO1992021813A1 (en) | Biobleaching process | |
AU660966B2 (en) | A method for reducing pitch trouble in mechanical pulp | |
Kundu et al. | Enhanced bleaching and softening of jute pretreated with polysaccharide degrading enzymes | |
US3650887A (en) | Wood pulp bleaching process utilizing peroxide-silicate bleaching solution | |
FI97733C (fi) | Mekaanisten massojen uusi käsittelytapa | |
Bajpai et al. | Production of dissolving-grade pulp | |
US2465327A (en) | Treatment of ground wood pulp | |
Zhang et al. | H2O2 bleaching of brown pulp with adsorbed xylan and its modifying effects on the mechanical properties of paper | |
Mocchiutti et al. | Effects of the drying conditions and of the existing cationic starch in liner paper recycling | |
WO2012136878A2 (en) | Method for bleaching fibrous material made from atypical raw material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MK1K | Patent expired |