NO336951B1 - Enzymatisk pressfiltehandling - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåter for å redusere eller inhibere avsetninger på eller i pressfilt for å øke den effektive brukstiden til pressfilt og redusere eller eliminere behov for batch-rensing er beskrevet. Fremgangsmåtene beskrevet behandler pressfilt mens papiret fremstilles med sammensetninger som inneholder minst et enzym.I tillegg kan enzymene tilføres i kombinasjon med andre ikke- enzymatiske filtkondisjoneringsprodukter enten ved blanding og tilføring ved samme tilføringspunkt eller ved å tilføre enzymet og det ikke-enzymatiske filtkondisjoneringsproduktet på to forskjellige steder på filten. Behandlingene tilføres kontinuerlig eller periodevis.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår fremgangsmåter for behandling av papirfremstillings-pressfilt og redusere eller eliminere behovet for batch-rensing. Mer spesifikt angår foreliggende oppfinnelse kontinuerlig eller periodevis behandling av pressfilt med enzymer, alene eller i kombinasjon med filtkondisjoneringskjemi for å inhibere avsetning eller fylling på eller i filtstrukturen.

Papir fremstilles på en kontinuerlig måte fra en fibersuspensjon (masseblanding) generelt fremstilt av vann og cellulosefibrer. En typisk papirfremstillingsprosess består av tre trinn: forming, pressing og tørking. I formetrinnet blir fortynnet masseblanding tilsatt en vire eller mellom to virer. Hoveddelen av vannet dreneres fra masseblandingen, gjennom viren og danner en våt papirhane. I pressetrinnet bringes papirhanen i kontakt med en eller generelt flere porøse pressfilter som anvendes for å ekstrahere det meste av det gjenværende vannet fra banen. Ofte er avtagningsfilten den første filten som den våte papirhanen bringes i kontakt med som anvendes for å fjerne papirhanen fra viren, via en suropptagningsvalse posisjonert bak filten, og deretter å transportere papirhanen til resten av presseksjonen. Papirhanen passerer generelt gjennom en eller flere presser som hver består av roterende pressvalser og/eller stasjonære elementer slik som pressko som er posisjonert nær hverandre og danner det som ofte refereres til som et pressnipp. I hvert pressnipp bringes papirhanen i kontakt med enten en eller to pressfilter hvor vann tvinges fra papirhanen og inn i pressfilten via trykk og/eller vakuum. I enkelt-filtpressnipp blir papirhanen brakt i kontakt med pressvalsen på en side og filten på den andre. I dobbelt-filtpressnipp passerer papirhanen mellom de to filtene. Etter presseksjonen blir papirhanen tørket for å fjerne gjenværende vann, vanligvis ved rotering gjennom en serie av dampvarmede tørkekanner.

Pressfilt består ofte av nylonbasert tekstil generelt fremstilt av fra 1 til 4 individuelle lag av filamenter arrangert i et vevd mønster. En ekstrudert polymermembran eller duk kan også inkluderes som et eller flere av basistekstillagene. Battfibrer, med mindre diameter enn basistekstilfilamentene, blir ved hjelp av nåler brakt inn i basisen på begge sider som gir filten et tykt teppelignende utseende. Pressfilter er designet for raskt å ta unna vann fra papirhanen i nippet og holde vannet slik at det ikke reabsorberes tilbake til arket, idet papiret og filten eksisterer i pressnippet. Pressfilt er normalt en uendelig loop som sirkulerer kontinuerlig på en beltelignende måte mellom arkkontakttrinn og returtrinn. Vann som trekkes inn i filten fra papirhanen ved nippet blir generelt fjernet fra filten ved hjelp av vakuum i løpet av filtreturtrinnet ved hva som ofte refereres til som uhle-boksen.

Et antall materialer kan løses opp eller suspenderes i væsken som er innbefattet i papirhanen når den når pressfilten og disse materialene kan derfor overføres til pressfilten sammen med vann ekstrahert fra papirhanen. Dessverre tenderer noen av disse materialene til å bli værende med pressfilten og akkumuleres der i stedet for å bli fjernet med vannet ved uhle-boksen. Noen av de oppløste eller suspenderte materialene som er tilstede i papirhanen og kan avsettes i filten inkluderer komponenter som stammer fra fibermassen slik som cellulosefinstoff, hemicellulose og klebrige komponenter slike som tre-pitch fra ny tremasse og limstoffer, harpikser og vokser fra resirkulert masse. Biprodukter av mikrobiologisk vekst slik som polysakkarider, proteiner og annet biologisk materiale, kan også være tilstede i råvaren og derfor i pressfilten. Forskjellige funksjonelle additiver som tilsettes til papirråvaren for å gi visse egenskaper til det ferdige papiret kan også havne i pressfilten. Disse additivene inkluderer lim slik som kolofonium, alkylenketendimer (AKD) og alkylenravsyre-anhydrid (ASA), våtstyrkeharpikser slik som tørrstyrkemidler for eksempel stivelse; og uorganiske fyllstoffer som inkluderer leire, talkum, presipitert eller malt kalsiumkarbonat (PCC, GCC) og titandioksid. Prosessadditiver anvendt for å forbedre eller begrense problemene i løpet av papirfremstilling som også kan ende opp i pressfilten inkluderer retensjons- og dreneringshjelpemidler som inkluderer alum, organiske polymerer og forskjellige mikropartikulære materialer, og skumdempere, særlig de basert på en olje.

Det er viktig for effektiv papirfremstilling at pressfilten holder seg avsetningsfri. Avsetninger som dannes på pressfilten slik som oljeaktige eller klebrige materialer kan overføres tilbake til banen som resulterer i flekker eller hull i det ferdige papiret. De kan også forårsake papirbanebrudd eller oppriving som fører til tapt produksjon. Det er også viktig for effektiv papirfremstilling at pressfilten holder seg porøs med høyt hulromsvolum. Det er svært kostbart og energiintensivt å fordampe vann fra papir i tørkeseksjonen, som gjør det kritisk at pressfilten fjerner så mye vann som mulig fra papirhanen i presseksjonen. Filt kan fylles med kontaminanter som begrenser vannbevegelse gjennom filten som i sin tur vil begrense mengden vann som kan fjernes fra banen. Dette vil tvinge maskinhastigheten ned for å muliggjøre for banen å tørke i tørkeseksjonen. Filt som er ulikt fylt kan også føre til ujevn vannfjerning fra arket som kan resultere i fuktighetsstreker, rynker og banebrudd.

Noen hydrofobe materialer slik som vokser kan danne et barrierelag ved filtoverflaten

som hindrer vann fra å komme inn i filten. Andre hydrofobe materialer, som er klebrige, slik som pitch og skumdemperoljer, kan øke filtsammenpressing som forårsaker et tap i hulromsvolum og således begrenser mengden av vann som kan komme inn i pressfilten. Avsetninger som inneholder partikulære materialer på eller nedsenket i pressfilt-strukturen kan resultere i signifikante slitasjeproblemer som begrenser livslengden til pressfilten. PCC er særlig problematisk på grunn av dets skarpe kanter og harde overflate som kan skade, kutte eller prematurt slipe ned filtfibrene. Noen hydrofile materialer slik som stivelser, proteiner og hemicelluloser tenderer til å eksistere i filten i form av geler som kan i virkeligheten tappe vann, så vel som andre avsetnings-materialer, i filten og begrenser således mengden vann som kan fjernes ved uhle-boksen. Disse hydrofile gelene er særlig problematiske i filt siden vanlig anvendt filt-kondisjoneringsbehandlinger er ineffektive til å inhibere dem.

Det er godt kjent i litteraturen at filtkondisjonerere forbedrer ytelsen og forlenger den effektive brukstiden til filt ved å minimalisere dannelsen av visse avsetninger. Filtkondisjonerere er vanligvis væskeblandinger av surfaktanter, dispergeringsmidler og/eller polymerer oftest i vann, men andre løsemidler blir også anvendt. Oksidasjons-midler, syrer og alkaliske forbindelser kan også innbefattes i filtkondisjonerere, generelt i relativt lave konsentrasjoner. Filtkondisjonerere blir påført kontinuerlig eller periodevis til papirfremstillingsfilten mens papiret fremstilles gjennom dusjer i løpet av tekstilreturneringstrinnet, mens filten ikke er i kontakt med papirhanen. Disse behandlingene blir oftest utført på innsiden, eller maskinsiden, av filten gjennom lavtrykksdusjer, ofte like før en filtbærervalse slik at den hydrauliske kraften vil hjelpe med å bevege kjemikaliet inn i filten for å hjelpe til med å hindre og fjerne kontaminanter som vil fylle filten. Slike behandlinger blir også til tider utført, med tilsvarende dusjer på arksiden til filten eller uhle-boksen og før nippet slik at behandlingen er tilstede på overflaten når kontaminantene først når filten. Ytterligere vanndusjer som vanligvis anvendes på pressfilt og hvor kjemikalier kan anvendes, inkluderer høytrykksdusjer som vanligvis anvendes periodevis, slik at filten ikke skades, og blir ofte anvendt på arksiden for å fjerne overflatekontaminanter. Smøredusjer blir også ofte anvendt for å påføre vann ved inngangen til uhle-boksen for å hindre slitasje og tilveiebringe en forsegling slik at vakuum kan fjerne fluid fra inne i filten; hvis ønskelig kan en kjemisk behandling inkluderes i denne dusjen.

Når filten blir fylt opp for mye slik at den ikke lenger muliggjør effektiv papirfremstilling, blir det nødvendig å rengjøre filten ved en fremgangsmåte som ofte refereres til som en batch-rengjøring. Når filten blir batch-rengj ort, blir papirproduksjonen stoppet, filthastigheten blir generelt satt ned, vakuum ved uhle-boksen blir stoppet eller signifikant redusert og dusjene blir skrudd av med unntak av den kjemiske dusjen. En rengjøringsløsning, som generelt består av høye konsentrasjoner av kaustisk materiale, syre, løsemiddel slik som kerosen, og/eller oksidasjonsmiddel slik som hypokloritt, tilføres gjennom den kjemiske dusjen. Etter tilstrekkelig tid for rengjøringsløsningene til å penetrere filtmaterialet blir vanndusjene anvendt slik at kontaminantene og batch-rengj øringskjemikaliene fjernes fra filten ved vakuum ved uhle-boksen. Det er generelt nødvendig å fjerne batch-rengj øringskjemikaliene fra pressfilten på grunn av at disse materialene, ved de høye konsentrasjoner som anvendes, kan skade pressfilten hvis de blir værende på filten eller kan overføres tilbake til papiret som forandrer dets karakteristikker. I noen tilfeller kan det være nødvendig å batch-rengj øre filten flere ganger i løpet av en 24 timers produksj onsdag. Batch-rengj øring er ofte nødvendig, men ikke en ønsket løsning siden kjemikaliene som anvendes ofte er skadelige, miljøskadelige, og kan skade filten ved gjentatt anvendelse. Verdifull produksjonstid tapes i løpet av stopp av papirmaskinen for batch-rengj øring. Hvis slik rengjøring er mislykket, er det ofte nødvendig å fjerne filten, til tider prematurt, fra papirmaskinen som er kostbart både når det gjelder tid og materiale.

Kontinuerlige og periodevise filtkondisjonerere har vært vellykket når det gjelder å redusere filtfylling og øke tiden mellom batch-rengj øringer. Imidlertid er det fremdeles materialer som fyller filten som ikke effektivt inhiberes ved filtkondisjonerings-behandlinger. Spesielt har eksisterende filtkondisjonerere begrenset virkning på hydrofile kontaminanter slik som stivelse, hemicellulose og proteininnholdige materialer som tenderer til å danne hydrogeler med pressfilt som begrenser vannbevegelse gjennom filten og oppfanging av andre kontaminanter. Ved å tilveiebringe forbedrede filtkondisjoneringsfremgangsmåter vil frekvensen av batch-rengj øring bli redusert. Filtkondisjoneringspraksis pr. i dag dikterer at et relativt høyt nivå av surfaktant og/eller dispergeringsmiddel må kastes siden filtkondisjonerere anvendes kontinuerlig. Hvis disse slippes i kloakksystemet, kan materialene føre til miljøproblemer med akvatisk toksisitet og/eller bionedbrytbarhet. Hvis vann fra uhle-boksen som inneholder kondisjonererne resirkuleres tilbake til bakvanns systemet, er surfaktanter og dispergeringsmidler kjent for å føre til problemer ved papirfremstilling slik som tap av papirlimeliming.

Det har lenge blitt antatt at anvendelse av enzymer for filtkondisjonering var upraktisk og umulig på grunn av de lange reaksjonstidene som det ble antatt var nødvendig. Generelt konsensus av spesialkjemikaliefremstillere anga i Tappi Journal Survival Techniques: Extending the Life of Press Fabrics (juli 1997, bind 80, nr. 7, s. 58) var at oppholdstiden i tekstilen ikke var lenge nok for at enzymene kunne reagere med substratet for å oppnå signifikant nedbryting av de problematiske materialene. Den eneste potentielle praktiske anvendelsen angitt var for anvendelse som batch-rengj ørere for å vaske filt hvis enzymene kunne anvendes for å erstatte kaustisk materiale eller syre.

Anvendelsen av enzymer på batch-vaskepapirfremstillingsfilt i løpet av stopp av papirmaskinen når papiret ikke fremstilles har blitt beskrevet i WO 97/01669 (Mulder) og US 5.961.735 (Heitmann). Mulder beskriver anvendelsen av cellulase, xylanase, ersinase, amylase og/eller Levan hydrolyse sprayet på pressfilt for å fjerne vannbinde-midler og bundet vann. I løpet av stopp av papirmaskinen ble filten først vasket med syre og/eller base for å fjerne oppløst materiale og deretter renset. Deretter ble enzymer påført og fikk reagere på filten i flere minutter fulgt av en andre vannrensing. Heitmann beskriver en tilsvarende fremgangsmåte hvor en enzymløsning av cellulase og/eller hemicellulase påføres filten og blir værende der i en periode på 1 time, fulgt av rensing med destillert vann ved 70°C. En løsning av natriumhydroksid blir deretter tilført filten for å deaktivere enzymet og filten blir deretter gjort til gjenstand for en springvann-rensing som varer 1 time. Begge fremgangsmåtene har ulempen ved at tiden nødvendig for å rengjøre filten økes, hvorved verdifull produksjon blir tapt. De reduserer eller eliminerer ikke de kraftige kjemikaliene som er nødvendig for batch-vasking siden begge fremgangsmåtene krever anvendelse av kaustisk materiale og/eller syrer. Papirmaskinen kan ikke anvendes for fremstilling av papir mens filten behandles ved begge disse fremgangsmåtene.

Heitmann angir at rengjøringsfremgangsmåten beskrevet i US 5.961.735 kan anvendes kontinuerlig på pressfilt mens papir fremstilles. Imidlertid vil de forskjellige kontakt-tidene, separat tilsetning av enzym og deretter kaustisk materiale for deaktivering av enzymet, og rensetrinnene som anvender forskjellige typer vann, være svært upraktisk, hvis ikke umulig, å anvende kontinuerlig på en papirmaskin mens papir produseres.

WO 97/11225 Påmånen) beskriver anvendelsen av enzymer tilført ikke-filtpressvalser for å forbedre papirbanefrigivelse fra pressvalsen, idet papiret eksisterer på pressen.

Enzymene tilføres pressvalsen gjennom dusjer som vanligvis anvendes for smøring før skraperkniven og/eller påføring av frigivelsesmidler på valsen. Enzymene angis å

forbedre papirfrigivelse ved å fjerne et filmlignende sjikt av avsetning dannet på valsen på grunn av substanser som stammer fra papirbanen. Påmånen beskriver at oppfinnelsen kan anvendes for å fjerne andre bevegelige elementer som inkluderer papirfremstillings-virer og filt, imidlertid er ingen beskrivelse når det gjelder hvordan dette skal utføres, ingen beskrivelse eller forslag til om eller ikke behandlingen vil anvendes kontinuerlig eller anvendes som en batch-rengj øring. I det eneste eksempelet som angis for å beskrive fremgangsmåten for rengjøring av andre bevegelige elementer, er lipase vist å forbedre fjerning av avsetninger fra dannelse av virer ved først å nedsenke viren i en enzymløsning og deretter anvende en høytrykksvanndusj for å fjerne avsetningen. I samme eksempel blir en blanding av cellulase og hemicellulase funnet å være ineffektiv. En 24 timers nedsenking i enzym ble anvendt. Til forskjell fra dette krever labeksempler anvendt for å korrelere til kontinuerlig behandling av senterpressvalsen kun en nedsenkingstid på 1 time i mer fortynnede enzymløsninger. Dette viser at Påmånens fremgangsmåte vil kreve en batch-rengj øring i løpet av en stopp for de andre bevegelige delene.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er å forbedre utbyttet av eksisterende filtkondisjonerere med enzymer slik at disse kontaminantene blir bedre kontrollert for å forlenge den effektive varigheten på pressfilt. Et ytterligere formål er å tilveiebringe en alternativ tilnærming til tradisjonelle filtkondisjonerere slik at anvendelsen av disse kjemikaliene kan reduseres eller til og med elimineres ved anvendelse av enzymer, som kan deaktiveres og er fullstendig nedbrytbare.

Foreliggende oppfinnelse er rettet mot fremgangsmåter for å redusere eller inhibere avsetninger på eller i pressfilt for å øke den effektive varigheten til pressfilten og redusere eller eliminere behov for batch-rengj øring. Mer spesifikt angår foreliggende oppfinnelse tilføring av løsninger som inneholder minst en enzym, kontinuerlig eller periodevis, til pressfilt, mens papiret fremstilles for i det vesentlige å inhibere substanser fra å fylle eller danne avsetninger på eller i pressfilten.

Enzymene kan i tillegg tilføres i kombinasjon med andre ikke-enzymatiske filtkondisjoneringsprodukter enten ved blanding og påføring på samme sted eller ved å bruke to forskjellige steder på filten. I et aspekt ifølge oppfinnelsen blir enzymene påført filten som del av en filtkondisjoneringssammensetning som innbefatter en eller flere enzymer og et eller flere enzymatiske filtkondisjoneringskjemikalier.

Enzymene ifølge oppfinnelsen er valgt fra de som enten vil bryte ned materialer som avsettes i eller på filten til mindre materialer som er mindre problematiske, eller vil hindre avsatte materialer fra å gelere eller tverrbinde, eller fra å kompleksere eller feste seg til andre materialer i filten eller til filten i seg selv. Spesifikke typer av foretrukne enzymer inkluderer amylaser, hemicellulaser, cellulaser, proteaser og/eller lipaser.

Med mindre annet er angitt, er alle prosentangivelser i forhold til vekt. Med mindre annet er angitt, når en mengde eller konsentrasjone er gitt som en liste på øvre og nedre foretrukne verdier, er dette å forstå som spesifikt å beskrive alle områder dannet fra et hvilket som helst par av en øvre foretrukket verdi og en lavere foretrukket verdi, uansett om området er beskrevet separat.

Med mindre annet er angitt, er referanse til prosentandeler av enzymer i forhold til vekt av væske eller granulert form av enzymet og er ikke basert på den spesifikke aktiviteten til det enzymet. Enzymer er tilgjengelige i væske eller granulert form som varierer i aktivitet og aktiviteten i slike enzymer kan forandres over tid. Enzymaktivitet måles ved anvendelse av fremgangsmåter spesifikke for typen enzym og rapporteres i enheter spesifikke for fremgangsmåten som anvendes. Det er å forstå at aktiviteten til enzymene anvendt i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil være tilstrekkelig til å gi ønsket effekt.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for å inhibere substanser fra å fylle eller danne avsetninger på eller i pressfilt ved å tilføres til nevnte filt en effektiv inhiberende mengde av en sammensetning som inneholder et eller flere enzymer mens papiret fremstilles. Enzymene kan være i fast og/eller flytende form og blandes for å danne en væske før tilføring til filten. Foreliggende fremgangsmåte er fordelaktig i forhold til andre fremgangsmåter i at den kan anvendes mens papiret fremstilles, stopping av utstyret er ikke nødvendig, og ytterligere rensinger og/eller inaktiveringstrinn er ikke nødvendig.

I et annet aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å inhibere substanser fra fylling eller danning av avsetninger på eller i pressfilten ved å tilføre til filten, mens papiret fremstilles, en effektiv inhiberende mengde av (a) en sammensetning som inneholder et eller flere enzymer og (b) en ikke-enzymatisk flytende filtkondisjonerer. Enzymene kan være i fast og/eller flytende form og blandes for å danne en væske før tilføring til filten. Sammensetningen som inneholder et eller flere enzymer kan kombineres med filtkondisjonereren før anvendelse og påføring til filten gjennom samme påføringssystem eller kombinasjonen som inneholder et eller flere enzymer kan tilføres forskjellige steder langs filten i forhold til filtkondisjonereren.

I et tredje aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å inhibere substanser fra fylling eller fra å danne avsetninger på eller i pressfilten ved å tilføre til filten, mens papiret fremstilles, en effektiv inhiberende mengde av en sammensetning som innbefatter (a) et eller flere enzymer og (b) et eller flere ikke-enzymatiske filtkondisjoneringsadditiver. Foretrukket er sammensetningen en væske som inneholder ca. 0,001 til 99% i forhold til vekten av enzymer og ca. 1 til 99,9% i forhold til vekten av filtkondisjoneringsadditiver. Mer foretrukket er sammensetningen en væske som inneholder ca. 0,1 til 30% i forhold til vekten av enzymer og ca. 10 til 60% i forhold til vekten av filtkondisjoneringsadditiver. Mest foretrukker er nevnte filtkondisjoneringssammensetning en væske som inneholder fra ca. 1 til 20% enzym og fra ca. 15 til 50% filtkondisjoneringsadditiver.

I et foretrukke aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å inhibere substanser fra å fylle eller å danne avsetninger på eller i pressfilt ved å tilføres til nevnte filt, mens papiret fremstilles, en effektiv inhiberende mengde av en vandig sammensetning. Den vandige sammensetningen består av 1 til 20% amylase, 1 til 45% av en eller flere surfaktanter, 1 til 30% av en eller flere anioniske eller kationiske dispergeringsmidler eller polymerer, med, hvis ønskelig, ytterligere enzymer, formuleringshjelpemidler, stabilisatorer og/eller konserveringsmidler. Filtkondisjoner-ingssammensetningen blir tilført til filten ved anvendelse av en vanndusj på et hvilket som helst sted av filten som ikke er i direkte simultan kontakt med papirarket. Amylasekonsentrasjonen i dusjen er fra ca. 1 ppm til ca. 200 ppm i forhold til vekten av den vandige sammensetningen.

I en utførelsesform eller et aspekt av foreliggende oppfinnelse kan sammensetningen innbefattet i et eller flere enzymer ytterligere inneholde forskjellige formuleringshjelpemidler, stabilisatorer og/eller konserveringsmidler.

Et hvilket som helst enzym som kan tilføres som en væske til en pressfilt på en papirmaskin, mens papirmaskinen fremstiller papir, slik at enzymet vil virke på et substrat for å fjerne og/eller inhibere det fra å avsette seg på eller i filten, faller innenfor omfanget av foreliggende oppfinnelse. Generelt foretrukne enzymer er de som vil virke på substanser som reduserer fluidstrøm gjennom filten og som vil virke på materialer som danner problematiske klebrige eller partikulære avsetninger på eller i filten for å redusere eller eliminere slike problemer. Enzymene anvendelige ifølge oppfinnelsen kan velges fra enzymer som enten vil bryte ned materialer som avsettes i eller på filten til mindre materialer som er mindre problematiske, eller som vil hindre de avsatte materialene fra gelering eller tverrbinding, eller fra kompleksering eller festing til andre materialer i filten eller med filten i seg selv. Uten ønske om å være bundet til noen bestemt teori antas det at slike enzymer kan bli nedbrutt eller bryte ned problematiske bestanddeler i mindre materialer som er mindre problematiske, ved å tjene som bindinger, for eksempel glukosidiske, ester, eter, amid eller karbon-karbon-dobbeltbindinger, i molekylene slik som med nedbryting av pitch-triglycerider til fettsyrer eller stivelse til maltose. Det er i tillegg antatt at enzymer kan virke med å hindre dannelsen av problemer i filten, for eksempel ved å hindre materialer fra å danne geler eller å danne komplekser med andre avsatte materialer, eller fra tverrbinding i filten slik som med våtstyrkeharpiks, eller som vil hindre materialer fra å feste seg til filtoverflater slik som stivelse. Enzymer er kommersielt tilgjengelige fra selskaper i væske eller granulert form. Enzymene ifølge oppfinnelsen er generelt avledet fra eller modifisert fra bakteriell eller fungal opprinnelse, men kan avledes fra en hvilken som helst annen biologisk opprinnelse. Et eksempel på et enzym anvendelig ifølge oppfinnelsen er lipase. Uten ønske om å være bundet til noen bestemt teori antas det at lipaser inhiberer hydrofobe materialer fra å avsette seg slik som fra pitch eller olje. I tillegg inkluderer eksempler på enzymer anvendelige ifølge oppfinnelsen, men er ikke begrenset til, amylaser, hemicellulaser, cellulaser og/eller proteaser. Uten ønske om å være bundet til noen bestemt teori antas det at amylaser, hemicellulaser, cellulaser og proteaser inhiberer hydrofile gelatinøse typer av fylling. I et foretrukket aspekt ifølge oppfinnelsen er enzymet en amylase.

Kommersielle flytende enzymprodukter inneholder ofte, i tillegg til enzymkonsentratet, forskjellige fortynningsmidler og/eller konserveringsmidler designet for å stabilisere enzymaktiviteten og å hindre separasjon og felling i væsken. Slike materialer inkluderer, men er ikke begrenset til, propylenglykol, sorbitol, glycerol, sukrose, maltodekstrin, kalsiumsalter, natriumklorid, borsyre, kaliumsorbat, metionin og benzisotiazolinon. Disse materialene, så vel som andre kjente formuleringshjelpemidler, slik som skumdempere og viskositetsmodifiserere, kan i tillegg være tilstede i filtkondisjoneringssammensetningene ifølge oppfinnelsen. Andre formuleringsadditiver er alkanolaminer, slik som trietanolamin.

Enzymene og/eller filtkondisjoneringssammensetninger ifølge oppfinnelsen kan tilføres filten på en hvilken som helst måte slik at mengden på eller i filten er tilstrekkelig til å gi ønsket effekt. Sammensetningene kan tilføres på et hvilket som helst tidspunkt til filten, idet den roterer på en beltelignende måte mellom arkkontakttrinn og returtrinn. For eksempel kan sammensetningene sprayes, børstes, valses eller sprøytes direkte på filtoverflaten. En annen mulig fremgangsmåte vil være å tilføre sammensetningene, ved tilsvarende midler, til forskjellige utstyrsoverflater som kommer i kontakt med filten, slik som filtbærervalser; hvor sammensetningene da vil overføres til filtoverflaten når det er kontakt mellom filten og overflaten til det behandlede utstyret. En del av filten kan nedsenkes i en løsning av sammensetningen, slik som å passere den gjennom et hollenderkar som inneholder sammensetningen i løpet av filtreturtrinnet, slik at sammensetningen absorberes på eller inn i filten, idet den passerer gjennom hollender-karet. Sammensetningene kan også tilsettes til papirråvaresystemet enten før papirhanen fremstilles eller tilføres banen like før den bringes i kontakt med filten. På denne måten kommer enzymsammensetningene inn i filten med arkvannet. I en annen av disse fremgangsmåtene kan enzymer og/eller filtkondisjoneringssammensetninger ifølge oppfinnelsen påføres rene (ufortynnede) eller fortynnet i et løsemiddel/bærersystem. For eksempel kan enzymsammensetningene tilføres til filten ufortynnet ved anvendelse av et atomisert tåkespraysystem. Den foretrukne fremgangsmåten vil være å tilføre enzymene og/eller filtkondisjoneringssammensetningene ifølge oppfinnelsen til filten ved anvendelse av en hvilken som helst av de forskjellige vandige lav og/eller høytrykksrengjørings- eller smøremiddeldusjene som ofte anvendes på maskinsiden og/eller arksiden av filten. Den vandige dusjen kan tilføres til filten i en hastighet på ca. 0,038 til 0,568 liter (0,01 til ca. 0,15 gallon) pr. minutt pr. 2,54 cm (tomme) bredde av filten. Foretrukket er enzym-konsentrasjonen i den vandige dusjen fra ca. 0,1 ppm til ca. 1000 ppm i forhold til vekt, mer foretrukket er enzymkonsentrasjonen fra ca. 1 ppm til ca. 200 ppm i forhold til vekt.

Sammensetningen tilføres periodevis eller kontinuerlig til filten mens papiret fremstilles. Sammensetningen kan tilføres enten til maskinsiden av filten eller til arksiden av filten eller begge. Sammensetningen kan tilføres til filten mens papiret fremstilles, som betyr at filten er i kontinuerlig bevegelse og en del av filten er i indirekte simultan kontakt med en del av papiret hele tiden. Det er foretrukket at sammensetningen ikke tilføres til delen av filten enten på maskinsiden eller arksiden hvor papiret og filten er i simultan kontakt. Væsken som inneholder enzymene kan tilføres et hvilket som helst sted på filten i et område hvor den ikke er i simultan kontakt med arket på maskinsiden eller på arksiden.

Filtkondisjonererne anvendelige ifølge oppfinnelsen inneholder en eller flere surfaktanter og/eller et eller flere anioniske eller kationiske dispergeringsmidler eller polymerer.

Når filtkondisjonerere anvendes ifølge oppfinnelsen, blir sammensetningen som inneholder enzymet tilført filten i en vektandel i forhold til den til filtkondisjonereren på ca. 1000:1 til ca. 1:1000. Mest foretrukket blir sammensetningen som inneholder enzymet tilført filten i et vektforhold i forhold til filtkondisjonereren på ca. fra ca. 1:1 til ca. 1:100.

De ikke-enzymatiske filtkondisjoneringsadditivene ifølge oppfinnelsen er utvalgt fra surfaktanter og/eller kationiske eller anioniske dispergeringsmidler eller polymerer. Surfaktanter anvendelige ifølge oppfinnelsen inkluderer, men er ikke begrenset til

alkoholetoksylater, alkylfenoletoksylater, blokkopolymerer som inneholder etylenoksid og propylenoksid, alkylpolyglykosider, polyetylenglykolestere av langkjedede fettsyrer, etoksylerte fettaminer, betainer, amfoacetater, fettalkylimidazoliner, alkylaminopropyl-dimetylaminer, dialkyldimetylammoniumklorid, alkyldimetylbenzylammoniumklorid, alkylsulfat, alkyletosulfat, alkylbenzylsulfonat, alkyldifenyloksiddisulfonat, alkoholetosulfater og fosfatestere. De foretrukne surfaktantene er alkoholetoksylater, alkylfenoletoksylater, etoksylerte fettaminer, alkylpolyglykosider, amfoacetater, fosfatestere og alkoholetosulfater. Mest foretrukket inneholder sammensetningen som inneholder et eller flere enzymer minst et alkoholetoksylat.

De kationiske eller anioniske dispergeringsmidlene eller polymerer anvendelige ifølge oppfinnelsen inkluderer, men er ikke begrenset til, naftalensulfonatformaldehydkondensat, akrylsyrepolymerer eller kopolymerer, lignosulfonater, polyvinylamin, polydiallyldimetylammoniumklorid eller polymerer oppnådd ved å omsette epiklorhydrin med minst et amin utvalgt fra dimetylamin, etylendiamin, dimetylaminpropylamin og polyalkylenpolyamin. Mest foretrukket inneholder filtkondisjoneringsproduktet et naftalensulfonatformaldehydkondensat. Mest foretrukket inneholder filtkondisjoneringsproduktet minst en polymer oppnådd ved å omsette epiklorhydrin med minst et amin.

En hvilken som helst filtkondisjonerer eller filtkondisjonerende aktiv substans som kan tilføres som en væske til pressfilten på en papirmaskin, mens papirmaskinen fremstiller papir, slik at kondisjonereren vil virke på et substrat for å fjerne og/eller inhibere det fra å avsette seg på eller i filten, faller innenfor omfanget av foreliggende oppfinnelse. Generelt består foretrukne filtkondisjonerere av surfaktanter og/eller kationiske eller anioniske dispergeringsmidler eller polymerer. Eksempler på egnede filtkondisjoner-ingsmidler og filtkondisjonerende aktive ingredienser som faller innenfor omfanget av foreliggende oppfinnelse er beskrevet i US 4.715.931 (Schellhamer), WO 95/29292 (Duffy), US 4.895.622 (Barnett), US 4.861.429 (Barnett), US 5.167.767 (Owiti),

CA 2.083.404 (Owiti), US 5.520.781 (Curham), US 6.051.108 (0'Neal), US 5.575.893 (Khan), US 5.863.385 (Siebott), US 5.368.694 (Rohlf), US 4.995.994 (Aston), and US 6.171.445 (Hendriks), hvor innholdet av disse er innbefattet heri med referanse.

Egnede ikke-ioniske surfaktanter inkluderer, men er ikke begrenset til, forskjellige kondensasjonsprodukter av alkylenoksider, foretrukket etylenoksid (EO), med et hydrofobt molekyl. Eksempler på egnede hydrofobe molekyler inkluderer fettalkoholer, fettsyrer, fettsyreestere, triglycerider, fettaminer, fettamider, alkylfenoler, poly-hydroksyalkoholer og deres delvis fettsyreestere. Andre eksempler på egnede ikke-ioniske surfaktanter inkluderer polyalkylenoksidblokkopolymerer, etylendiamintetra-blokkopolymerer av polyalkylenoksid og alkylpolyglykosider. Foretrukne ikke-ioniske surfaktanter er fettalkoholetoksylater hvor alkoholen er ca. Ciotil Ci8forgrenet eller lineær, slik som Surfonic L (Huntsman Corporation, Houston, TX) eller TDA-seriene, Neodol<®>(Shell Chemical Company, Houston, TX)-seriene og Tergitol<®->seriene (Union Carbide Corporation, Danbury Connecticut). Andre foretrukne ikke-ioniske surfaktanter inkluder alkylfenoletoksylater, polyetylenglykolestere av langkjedede fettsyrer, etoksylerte fettaminer, polymerer som inneholder etylenoksid og propylenoksid-blokker og alkylpolyglykosider.

Andre egnede filtkondisjoneringssurfaktanter inkluderer amfotære, kationiske og anioniske surfaktanter. Egnede amfotære surfaktanter inkluderer betainer, sultainer, aminopropionater og karboksylerte imidazolinderivater. Foretrukne amfotære forbindeler har fettalkylkjkeder på fra ca. Ciotil Cig og inkluderer alkylbetain, alkyl- amidopropylbetain, natriumalkylamfoacetat og dinatriumalkylamfodiacetat. Egnede kationiske surfaktanter inkluderer fattalkylaminer, fettalkylimidazoliner, aminoksider, aminetoksylater og kvaternære ammoniumforbindelser som har fra 1 til 4 fettalkyl-grupper på det kvarternære nitrogenet eller dialkylimidazolinkvaternær. Foretrukne kationiske surfaktanter har fettalkylkjeder fra ca. Ciotil Ci8og inkluderer fettalkyl-imadazolin, alkylamidopropyldimetylaminer, dialkyldimetylammoniumklorid og alkyldimetylbenzylammoniumklorid. Egnede anioniske surfaktanter er sulfater, sulfonater, fosfatestere og karboksylater av de hydrofobe molekylne beskrevet tidligere for ikke-ioniske surfaktanter og deres kondensasjonsprodukter med etylenoksid foretrukne anioniske surfaktanter inkluderer natrium, ammonium eller kaliumsalter av alkylsulfat, alkyletosulfat, alkylbenzylsulfonat, alkyldifenyloksiddisulfonat og syren eller saltversjoner av fosfatestere av alkoholetoksylater eller alkylfenoletoksylater.

Egnede anioniske polymerer inkluderer, men er ikke begrenset til, polymerer basert på akrylsyre, metakrylsyre eller andre umertede karbonylforbindelser slik som fumarsyre, maleinsyre eller maleinsyreanhydrid og deres nøytraliserte versjoner. Disse forbindelsene kan også kopolymeriseres med slike forbindelser som polyetylenglykol-allyleter, allyloksyhydroksypropansulfonsyre, alkener slik som isobutlen og vinyl-forbindelser slik som styren. Slike polymerer kan i tillegg være sulfonerte. Andre egnede anioniske polymerer inkluderer polynaftalensulfonatformaldehydkondensat og sulfonerte ligniner. Foretrukne anioniske polymerer er lignosulfonater; polynaftalen-sulfonatformaldehydkondensater som har molekylvekter på fra ca. 400 til 4000, slik som Tamol<®>SN (Rohm og Haas, Philadelphia, Pennsylvania); og polyakryl- eller metakrylsyrepolymerer eller kopolymerer som har molekylvekter på fra ca. 1000 til 100.000, slik som Aquatreat<®->seriene (Alco Chemical, A National Starch Company, Bridgewater, New Jersey).

Egnede kationiske polymerer inkluderer, men er ikke begrenset til, vannløselige kationiske polymerer som inneholder aminer (primære, sekundære eller tertiære) og/eller kvaternære ammoniumgrupper. Eksempler på egnede kationiske polymerer er de som oppnås ved reaksjon mellom et epihalohydrin og et eller flere aminer, polymerer avledet fra etylenisk umettede monomerer som inneholder et amin eller kvaternær ammoniumgruppe, dicyandiamid-formaldehydkondensater og postkationiserte polymerer. Postkationiserte polymerer inkluderer mannich-polymerer som er polyakrylamider kationisert med dimetylamin og formaldehyd som deretter kan kvaterniseres med metylklorid eller dimetylsulfat. Foretrukne typer av kationiske polymerer avledet fra umettede monomerer inkluderer polyvinylamin og polydiallyldimetylammoniumklorid. Særlig foretrukne kationiske polymerer inkluderer de som oppnås ved reaksjon mellom epiklorhydrin (EPI) og minst et amin utvalgt fra gruppen bestående av dimetylamin (DMA), etylendiamin (EDA), dimetylaminpropylamin og polyalkylenpolyamin. Trietanolamin og/eller adipinsyre kan også inkluderes i reaksjonen. Slike polymerer kan være lineære eller forgrenede og delvis tverrbundede og varierer foretrukket i molekylvekt fra ca. 1.000 til ca. 1.000.000. Eksempler på slike kationiske polymerer er tilgjengelig fra Cytec som Superfloc® (Cytec Industries, Inc., West Paterson, New Jersey) C-seriene.

EKSEMPLER

Foreliggende oppfinnelse vil bli illustrert i følgende eksempler, som er tilveiebrakt som en representasjon, og er ikke konstruert som en begrensning av omfanget av oppfinnelsen.

Filtkondisjoneringsytelsen ble malt ved anvendelse av 2 forskjellige fremgangsmåter. Den første fremgangsmåten ble anvendt for å kvantifisere vektøkning og luftsporøsi-tetstap til ny filt eksponert for forskjellige kontaminantsystemer ved anvendelse av Test Apparatur A. Den andre fremgangsmåten undersøker fluidstrøm gjennom pressfilt ved anvendelse av Test Apparatur B. Visse kontaminanter tenderer til å okkupere mer rom når de er våte og kan derfor ha en større ødeleggende effekt på fluidstrøm gjennom filt enn det som kan kvantifiseres ved vektøkningsmålinger.

TEST APPARATUR A består av et pneumatisk drevet stempel og alternerende sentrifugalpumper som mater kontaminant og produkt inn i stempelkammeret som presses gjennom nye filtprøver holdt i kammeret. Hvert opp/nedslag til stempelet fullstendiggjør en cykel og et fastsatt antall cykler fullstendiggjør en testkjøring. Etter tørking blir målinger gjort for å bestemme vektøkning og porøsitet tapt (målt ved anvendelse av et Frazier Air porøsimeter) av filtprøvene og anvendt for å indikere mulighet for behandling for å opprettholde tekstilen i sin opprinnelige tilstand. Lave verdier for prosent vektøkning og prosent luftporøsitstap er indikasjoner på renere filt.

TEST APPARATUR B består av et testkammer hvor rene tekstilprøver holdes. Fluid pumpes ved en konstant hastighet i en ende av kammeret slik at fluidet passerer gjennom filten og ut den andre siden til et oppsamlingskar. Idet tekstilen blir plugget, forårsaker baktrykk i kammeret at en porsjon av fluidstrømmen blir avledet ut en frigjøringsledning, og passerer rundt filten. En høy strømning rundt filten er en indikasjon på en større grad av plugging i filten.

Enzymløsningene, kommersielt tilgjengelige filtkondisjonerere og filtkondisjonerings-formuleringer reflektert i eksemplene er beskrevet i tabell 1 til og med 3.

Eksempel 1

Apparatur B ble anvendt for å undersøke hvor raskt enzymene kunne fjerne kontaminant som akkurat hadde plugget en pressfilt, en viktig karakteristikk for en effektiv kontinuerlig filtkondisjoneringsbehandling. For denne studien ble en løsning av kationisk potetstivelse (0,1% STA-LOK<®>400, A.E. Staley Manufacturing Company, Decatur, Illinois), typisk av en type anvendt til fremstilling av papir, passert gjennom prøvene av ren pressfilt ved en strømningshastighet på 1000 ml/min. Forbipasserings-strømmen og strømmen gjennom filten ble kombinert og resirkulert gjennom innretningen til pluggenivået hadde stabilisert seg, og enzymene ble på dette tidspunktet tilsatt til resirkuleringstanken og strømningshastighetene ble overvåket. Enzymene som forårsaket en nedgang i forbipasseringsstrømningshastigheten og en økning i strømningshastigheten gjennom filten som var i det vesentlige lineær med tid. Helningen til strømningshastigheten (ml/min) gjennom filten versus tid (min) etter enzymtuilsetning er tabulert i tabell 4. Testene ble utført ved romtemperatur med mindre annet er angitt.

Dataene i tabell 4 demonstrerer at enzymene er i stand til raskt å fjerne en kontaminant, slik som stivelse fra en pressfilt hvorved fluidstrøm gjennom filten gjenopprettes. Høyere helning indikerer at behandlingen var i stand til raskere å fjerne stivelsen som plugget strømmen gjennom filten. Dataene viser også at pullulanase (E-4), et stivelses-avforgreningsenzym, ikke var effektivt sammenlignet med de forskjellige testede amylasene.

Eksempel 2

Samme fremgangsmåte som i eksempel 1 ble anvendt for å undersøke påvirkning ved typiske filtkondisjoneringsadditiver på filt plugget med stivelse. Effekten av disse additivene i kombinasjon med amylase, Enzym E-I, ble også undersøkt. I tillegg ble effekt av produktformuleringer som inneholder Enzym E-I testet ved doseringer som korresponderer til 3 ppm av amylasen. Resultatene er vist i tabeller 5a og 5b, respektivt. Dataene i tabellene 5a og 5b viser at typiske filtkondisjoneringsadditiver har liten til ingen påvirkning på stivelsesfylling, imidlertid hadde blandinger av filtkondisjoneringsadditiver med enzym lik eller til tider overlegen ytelse i forhold til enzymet alene.

Eksempel 3

Fremgangsmåten i eksempel 1 ble anvendt for å undersøke påvirkning av en protease (Enzym E-9) på filt plugget med proteininnholdig materiale som kan være tilstede i filt på grunn av biologisk aktivitet i papirfremstillingsråvaresystemene. En løsning som inneholdt 100 ppm av soyaproteinkonsentrat ble anvendt som et representativt protein i stedet for den kationiske stivelsen tidligere anvendt. Resultatene er vist i tabell 6. Dataene viser at protease også er i stand til raskt å fjerne plugging forårsaket av protein og gjenoppretter dermed fluidstrøm gjennom filten.

Eksempel 4

For å undersøke om enzymer kan minimalisere eller hindre kontaminering fra å plugge en filt, ble same innretning og kationisk stivelsestype som anvendt i eksempel 1 anvendt, unntatt at i dette tilfellet ble prøvene ikke sirkulert gjennom innretningen. I stedet ble to testkamre anvendt i samme beholder med stivelse tilført begge kamrene. T-forbindelser i bakenden av hver enhet muliggjorde at behandlingsinnmatingen kunne blande seg med kontaminanten like før den kom inn i cellen. Vann ble anvendt som behandlings innmatning for det ubehandlede testkammeret og en enzymløsning ble anvendt for å mate behandlingskammeret. Med dette testarrangementet hadde enzym og stivelse mindre enn 1 sekunds reaksjonstid før de nådde filten. Prosent av total strøm som gikk ut av forbipasseringsledningen er avlest i tabell 7 for tidsperioder på 1, 3 og 9 minutter etter starten av testen.

Data i tabell 7 viser at testkammer behandlet med enzym ble oftest mindre plugget enn blindtestkammer behandlet med vann. I noen tilfeller med enzymbehandling var 100% av strømmen i stand til å passere gjennom filten. Dette demonstrerer at enzymene slik som amylase er i stand til å hindre eller signifikant redusere filtfylling når de tilføres på en kontinuerlig basis til papirfremstillingsfilt.

Eksempel 5

Apparatur B ble anvendt for å undersøke innvirkningen til enzymene og filtkondisjonererne, når de tilsettes som separate produktinnmatinger, på komponenter som kan plugge filten i papirmaskiner som fremstiller alkalisk trykk- og skrivepapir. Et vandig system av komponenter som typisk anvendes for denne papirkvaliteten ble kombinert som har et aktivitetsforhold på 1 del kationis retensjonsmiddel, 2 deler hver av alum og alkylketendimer (AKD lim), 20 deler kationisk potetstivelse og 400 deler presipitert kalsiumkarbonat (PCC) fyllstoff. Tretti gram av systemet av komponentene ble tilsatt til vann som resirkulerer gjennom rent filt. Kommersielt anvendt filtkondisjoneringsprodukter ble tilsatt etter strømningshastighetene gjennom filt og forbipassering hadde blitt stabilisert. Etter 30 minutter ble Enzym E-I tilsatt. Data for prosent av strømning som passerte rundt filten ved slutten av hver fase av eksperimentet er angitt i tabell 8.

Data i tabell 8 viser at enzymet var i stand til å forbedre ytelsen til alle de forskjellige filtkondisjonererne testet ved å redusere strømmen som passerte forbi filten og derfor øke strømningen gjennom filten. I noen tilfeller, særlig ved produktene P-l og P-2, ga den separate innmatningen av enzym og filt-kondisjonerer en høyere økning i fluidstrøm gjennom filten enn for enzymet alene.

Eksempel 6

Alkalisk trykk- og skrivekvalitetetkontaminantsystem beskrevet i eksempel 5 ble anvendt for å male påvirkningen av å blande enzyme med filtkondisjoneringsprodukter før tilsetning til filten. Vektøkning og luftporøsitetstapmålinger ble utført ved anvendelse av 250 testcykler gjennom Test Apparatur A. Fluidstrømstudier ble utført ved anvendelse av Test Apparatur B ved behandlingen og kontaminant kombinert ved starten av testen. Resultatene er innbefattet i tabell 9. Data i tabell 9 viser at enzymet blandet med filtkondisjonererne forbedret ytelsen til alle filtkondisjonerere som ble testet ved å øke fluidstrøm gjennom filten. I noen tilfeller forbedret enzymet også ytelsen til filtkondisjonereren ved å redusere tørrvektøkning og luftporøsitetstap forbi det som filtkondisjoneren kunne tilveiebringe.

Eksempel 7

For å undersøke påvirkningen av lipaser på pitch-avsetning i filten ble Apparatur A anvendt med et kontaminantsystem som inneholder en syntetisk pitch med høy andel fettestere og harpikssyrer som typisk er det som finnes i avispapirmasse fremstilt fra slipt eller termisk mekanisk masse. Resultatene er innbefattet i tabell 10.

Data i tabell 10 viser at lipaser er i stand til å redusere pitch-avsetning i press- filt, og i noen tilfeller er i stand til å forbedre ytelsen til filtkondisjonerere.

Eksempel 8

For å undersøke påvirkningen av hemicellulase, cellulase og amylase på filtfylling på grunn av karbohydrater som kan være tilstede i filten, ble fremgangsmåten anvendt i eksempler 5 og 6 anvendt ved anvendelse av forskjellige bakvannsprøver og en xylan-løsning (300 ppm). Xylan ble anvendt for å representere en typisk hemicellulose som kan finnes i papirfremstillingsmasse. Bakvannet er fluidet som dreneres fra råvaren i formeseksjonen. Som sådan vil det være typisk for fluidet som er igjen med papirhanen, idet den kommer inn i presseksjonen. Bakvannet 1 ble tatt som prøve fra en pilotpapirmaskin som kjørte med kartong med høy gramvekt med basisvekt på 72,6 kg/279 m1 9 (160 lbs/3000 fr<9>). Fiberen var en blanding av langfibret og kortfibret masse. Additivene hadde våtstyrke på 2,72 kg/907 kg (6 Ibs/tonn), AKD-lim på 2,27 til 4,54 kg/907 kg (5 til 10 Ibs/tonn) og alum ved 0,45 kg/907 kg (1 lb/tonn), alle på aktivitetsbasis. Bakvannet 2 ble tatt som prøve fra en pilotpapirmaskin som kjørte med hvit toppbestrykning for hvit bestryknings-linerboard. Basisvekten var 19,1 kg/92,9 m (42 lbs/1000 ft<2>). Fiberen var også en kortfibret/langfibret blanding som inneholdt 20% PCC. Additiver, på en aktivitetsbasis, var 18,1 kg/907 kg (40 Ibs/tonn) kationisk stivelse, 1,36 kg/907 kg (3 Ibs/tonn) syntetisk tørrstyrkemiddel, 0,45 til 1,59 kg/907 kg (1 til 3,5 Ibs/tonn) ASA-limemiddel, 0,45 kg/907 kg (1 lb/tonn) lavmolekylvekt kationisk polymer, 0,18 kg/907 kg (0,4 lb/tonn) anionisk retensjonsmiddel og 0,23 kg/907 kg (0,5 lb/tonn) kolloidalt silika. Resultatene er innbefattet i tabell 11.

Data i tabell 11 viser at hemicellulasen var i stand til å fjerne og redusere eller hindre filt fra å bli plugget på grunn av en typisk hemicellulose. Hemicellulase og cellulase var også i stand til å øke fluidstrøm gjennom filten plugget med de to prøvene av bakvann. Enzymene, og særlig, enzymblandingen var også effektiv når det gjelder å redusere vektøkning av filten utsatt for bakvannet.

Eksempel 9

Produkter formulert med amylase ble testet med kontaminantsystemer typisk for de som finnes ved fremstilling av trykk- og skrivekvalitetspapir ved anvendelse av fremgangsmåtene i eksempel 6. Kontaminantsystem A inneholdt 500 ppm av komponentene og andelene beskrevet i eksempel 5 unntatt at stivelse ble kombinert med de andre komponentene etter fortynning og enten tilsatt ved tid 0 eller ved tid 2 minutter før starten av testen. Kontaminantsystem B inneholdt 600 ppm av komponentene beskrevet i eksempel 6, imidlertid ble stivelsen tilsatt ved en andel på 1 del pr. hver 24 del av de andre komponentene. Resultatene er innbefattet i tabell 12.

Resultatene i tabell 12 viser at filtkondisjoneringsproduktene formulert med amylase var effektive både når det gjelder å redusere kontaminantakkumulering på pressfilten og når det gjelder å øke fluidstrøm gjennom filten.

Eksempel 10

Filten ble behandlet mens papiret ble fremstilt, med et flytende amylaseprodukt og følgende filtkondisj oneringsformulering:

15-30% naftalensulfonat

5-20% fosfatester

0,01% skumdemper

vann

De to komponentene kombineres sammen og deretter tilføres filten via en vanndusj hvor mengden amylase i dusjen er mellom 1 til 500 ppm. Forholdet mellom amylase og filtkondisj oneringsformulering er 1 til 100 vekt-%.

Eksempel 11

Filten ble behandlet mens papiret ble fremstilt, med et to-komponentsystem hvor det første er et flytende amylaseprodukt og den andre komponenten er filtkondisj oner-ingsformuleringen:

15-30% polyakrylsyre, molekylvekt -5000

15-30% ikke-ioniske surfaktanter, enten nonylfenoletoksylat eller alkoholetoksylater med 9-12 mol EO

0- 1% lignosulfonat

1- 2% natriumhydroksid

0,025-0,1% biocid

vann

De to komponentene tilføres til filtenseparat ved forskjellige lokaliteter på filten. Hver tilføres via en vanndusj. Mengden amylase i dusjen er mellom 1 til 500 ppm. Forholdet mellom amylase og filtkondisj oneringsformulering er 1 til 100 vekt-%.

Eksempel 12

Filten behandlet mens papiret fremstilles, med et to-komponentsystem hvor det første produktet inneholder flytende amylase og det andre produktet inneholder følgende formulering: 5-15% aktiv lavmolekylvekt kationisk lineær eller forgrenet polyamin, MW -13.000 til

-600.000

5-15% alkoholetoksylat, lineær eller forgrenet C12-14, 8-9 EO

0-5% fosfatester

0,025-0,1% biocid

vann

De to komponentene kombineres sammen og tilføres deretter filten via en vanndusj hvor mengden amylase i dusjen er mellom 1 til 200 ppm. Forholdetl mellom amylase og filtkondisj oneringsformulering er 1 til 50 vekt-%.

Eksempel 13

Filten behandles mens papir fremstilles, med:

5-20% (aktiv) lineær eller forgrenet polyamin, MW -10.000-50.000 (oppnådd ved å omsette epiklorhydrin med dimetylamin og muligens etylendiamin hvis forgrenet) 5-20% lineær primær eller sekundær alkoholetoksylat, Cll-15, 9-12 mol EO

0-5% (aktiv) dinatriumlauroamfodiacetat

0-10% propylenglykol

0,01-0,10% (aktiv) l,2-benzisotiazolin-3-on

3-10% flytende alfa-amylase

vann

Formuleringen tilføres filten via en vanndusj hvor mengden amylase i dusjen er mellom 1 til 200 ppm.

Eksempel 14

Filten behandles mens papir fremstilles, med:

5-10% naftalensulfonatformaldehydkondensat

10-20% alkoholetoksylat(er) Cl 1-15 lineær primær, sekundær, eller foregrenet, med 8 til 12 mol EO

0-10% (aktiv) dinatriumlauroamfodiacetat

0-15% etoksylert kokoamin

0-10% propylenglykol

0,01-0,05% (aktiv) l,2-benzisotiazolin-3-on

3-10% flytende alfa-amylase

vann

Formuleringen tilføres til filten via en vanndusj hvor mengden amylase i dusjen er mellom 1 til 200 ppm.

Eksempel 15

Filten behandles mens papir fremstilles, med:

5-20% (aktiv) lineær eller forgrenet polyamin, MW -10.000-50.000 (oppnådd ved å omsette epiklorhydrin med dimetylamin og muligens etylendiamin hvis forgrenet) 5-20% lineær primær eller sekundær alkoholetoksylat, Cll-15, 9-12 mol EO

0-5% (aktiv) natriumlaurylsulfat

0-10% propylenglykol

0,01-0,10% (aktiv) l,2-benzisotiazolin-3-on

3-10% flytende alfa-amylase

vann

Formuleringen tilføres til filten via en vanndusj hvor mengden amylase i dusjen er mellom 1 til 200 ppm.

Eksempel 16

Filten behandles mens papir fremstilles, med:

3-8% (aktiv) polyakrylsyre, MW -1000-5000

5-10% trietanolamin

5-15% lineær eller sekundær alkoholetoksylat, Cl 1-15, 9-12 mol EO

5-10% propylenglykol

0-5% fosfatester

0,01-0,10% (akiv) l,2-benzisotiazolin-3-on

3-10% flytende alfa-amylase

vann

Formuleringen tilføres filten via en vanndusj hvor mengden amylase i dusjen er mellom 1 til 200 ppm.

Eksempel 17

Filtkondisj oneringsprodukter formulert med amylase ble sammenlignet med vanligvis anvendte filtkondisjonerere som ikke inneholdt et enzym ved anvendelse av forskjellige typer kontaminantsystemer og pressfilt. To forskjellige typer av filt ble anvendt. Filttype A hadde et relativt åpent vevd monster og var en type som typisk ble anvendt ved fremstilling av emballasjekvaliteter. Filttype B var av typen som ble anvendt ved finpapirfremstilling og inneholdt en polymermembran som et av sjiktene. Kontaminant- systemene ble fremstilt som beskrevet i eksempel 9 for system A, imidlertid ble typen retensjonsmiddel og lim modifisert som følger:

System 1 er AKD-lim og kationisk retensjonspolymer,

System 2 er AKD-lim og anionisk retensjonspolymer,

System 3 er ASA-lim og anionisk retensjonspolymer, og

System 4 er ASA-lim og kationisk retensjonspolymer

Resultatene er gitt i tabell 13.

Data i tabell 13 viser at filtkondisj oneringsproduktene formulert med enzym er mer effektive i forhold til filtkondisjonerere som ikke inneholder enzym ved at de muliggjør mer fluid å passere gjennom filten i stedet for å gå rundt filten og/eller ved å redusere mengden vektøkning i filten.

Claims (41)

1. Fremgangsmåte for å inhibere substanser fra å fylle eller danne avsetninger på eller i pressfilt,karakterisert vedat til nevnte filt blir det tilført kontinuerlig eller periodevis en effektiv inhiberende mengde av en sammensetning som inneholder et eller flere enzymer, mens papiret simultant fremstilles.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat nevnte et eller flere enzymer er valgt fra de som enten vil bryte ned materialer som avsettes i eller på filten til materialer som er mindre problematiske, eller som vil hindre avsatte materialer fra gelering eller tverrbinding, eller fra å kompleksere eller feste seg til andre materialer i filten eller med filten i seg selv.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat minst et enzym av det ene eller flere enzymer er utvalgt fra gruppen som består av lipaser, amylaser, hemicellulaser, cellulaser og proteaser.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat nevnte sammensetning som inneholder et eller enzymer tilføres filten kontinuerlig eller periodevis som en vanndusj.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert vedat enzymkonsentrasjonen i den vandige dusjen er fra ca. 0,1 ppm til ca. 1000 ppm.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert vedat vanndusjen tilføres til filten i en hastighet på fra ca. 0,038 til 0,568 liter (0,01 til 0,15 gallon) pr. minutt pr 2,54 cm (tomme) bredde av filt.

7. Fremgangsmåte for å inhibere substanser fra fylling eller danne avsetninger på eller i pressfilten,karakterisert vedat det tilføres kontinuerlig eller periodevis til nevnte filt, mens papiret simultant blir fremstilt, en effektiv inhiberende mengde av (a) en sammensetning som inneholder et eller flere enzymer og (b) en ikke-enzymatisk flytende filtkondisj onerer.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat sammensetningen som inneholder et eller flere enzymer er i væske- og/eller fast form og blandes for å danne en væske før tilføring til filten.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat sammensetningen som inneholder et eller flere enzymer kombineres med nevnte filtkondisj onerer før tilføring og tilføres til filten gjennom samme applikasjonssystem.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat sammensetningen som inneholder et eller flere enzymer tilføres på et forskjellig sted langs filten i forhold til nevnte filtkondisj onerer.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat de en eller flere enzymene er valgt fra de som enten vil bryte ned materialer som er avsatt i eller på filten til mindre materialer som er mindre problematiske, eller som vil hindre avsatte materialer fra å gelere, eller tverrbinde, eller fra å kompleksere eller feste seg til andre materialer i filten eller til filten i seg selv.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat minst et enzym er en lipase.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat

14. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat minst et enzym er en amylase.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat sammensetningen som inneholder et eller flere enzymer tilføres filten kontinuerlig eller periodevis i en vanndusj.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15,karakterisert vedat enzymkonsentrasjonen i vanndusj en er fra ca. 0,1 ppm til ca. 1000 ppm.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 15,karakterisert vedat enzymkonsentrasjonen i vanndusj en er fra ca. 1 ppm til ca. 200 ppm.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 15,karakterisert vedat vanndusjen tilføres filten i en hastighet på ca. 0,038 til 0,568 liter (0,1 til 0,15 gallon) pr. minutt pr. 2,54 cm (tomme) bredde av filten.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat sammensetningen som inneholder et eller flere enzymer tilføres filten i et vektforhold i forhold til filtkondisjonereren på fra ca. 1000:1 til ca. 1:1000.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat sammensetningen som inneholder et eller flere enzymer tilføres filten i et vektforhold i forhold til filtkondisjonereren på fra ca. 1:1 til ca. 1:100.

21. Fremgangsmåte for å inhibere substanser fra fylling eller å danne avsetninger på eller i pressfilt,karakterisert vedat det tilføres kontinuerlig inhiberende mengde av en sammensetning som innbefatter (a) et eller flere enzymer og (b) et eller flere ikke-enzymatiske filtkondisjoneringsadditiver.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 21,karakterisert vedat sammensetningen inneholder ca. 0,001 til 99 vekt-% enzymer og 1 til 99,9 vekt-% filtkondisj oneringsadditiver.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 21,karakterisert vedat sammensetningen inneholder ca. 0,1 til 30 vekt-% enzymer og 10 til 60 vekt-% filtkondisj oneringsadditiver.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 21,karakterisert vedat sammensetningen inneholder fra 1 til 20% enzym og fra 15 til 50% filtkondisjoneringsadditiver.

25. Fremgangsmåte ifølge krav 21,karakterisert vedat de et eller flere enzymer er utvalgt fra de som vil bryte ned materialene som er avsatt i eller på filten til mindre materialer som er mindre problematiske, eller som vil hindre avsatte materialer fra å gelere, eller tverrbinde, eller fra å kompleksere eller feste til andre materialer i filten eller til filten i seg selv.

26. Fremgangsmåte ifølge krav 21,karakterisert vedat minst et enzym av de et eller flere enzymene er en lipase.

27. Fremgangsmåte ifølge krav 21,karakterisert vedat minst et enzym av de et eller flere enzymene er utvalgt fra amylaser, hemicellulaser, cellulaser og/eller protaser.

28. Fremgangsmåte ifølge krav 21,karakterisert vedat minst et enzym av de et eller flere enzymene er en amylase.

29. Fremgangsmåte ifølge krav 21,karakterisert vedat minst et enzym av de ikke-enzymatiske filtkondisj oneringsadditivene er utvalgt fra surfaktanter, anioniske polymerer eller kationiske polymerer.

30. Fremgangsmåte ifølge krav 21,karakterisert vedat de et eller flere enzymene innbefatter 1-20% amylase; hvori de et eller flere ikke-enzymatiske filtkonditioneringsadditivene innbefatter 1-45% av en eller flere surfaktanter og 1-30% av en eller flere anioniske eller kationiske polymerer.

31. Fremgangsmåte ifølge krav 29,karakterisert vedat minst en av nevnte surfaktanter er utvalgt fra alkoholetoksylater, alkylfenoletoksylater, blokkopolymerer som inneholder etylenoksid og propylenoksid, alkylpolyglykosider, polyetylenglykolestere av langkjedede fettsyrer, etoksylerte fettaminer, betainer, amfoacetater, fettalkylimidazoliner, alkylamidopropyldimetylaminer, dialkyldimetylammoniumklorid, alkyldimetylbenzylammoniumklorid, alkylsulfat, alkyletosulfat, alkylbenzylsulfonat, alkyldifenyloksiddisulfonat og/eller fosfatestere.

32. Fremgangsmåte ifølge krav 29,karakterisert vedat minst en av nevnte anioniske eller kationiske polymerer er utvalgt fra naftalensulfo-natformaldehydkondensater, akrylsyrepolymerer eller kopolymerer, lignosulfonater, polyvinylamin, polydiallyldimetylammoniumklorid eller polymerer oppnådd ved å omsette epiklorhydrin med minst et amin utvalgt fra dimetylamin, etylendiamin, dimetylaminproplyamin og polyalkylenpolyamin.

33. Fremgangsmåte ifølge krav 21,karakterisert vedat nevnte sammensetning inneholder minst en surfaktant utvalgt fra alkoholetoksylater, alkylfenoletoksylater, etoksylerte fettaminer, alkylpolyglykosider, amfoacetater, fosfatestere og/eller alkoholetosulfater.

34. Fremgangsmåte ifølge krav 21,karakterisert vedat de et eller flere ikke-enzymatiske filtkondisjoneringsadditivene innbefatter et alkoholetoksylat.

35. Fremgangsmåte ifølge krav 21,karakterisert vedat de et eller flere ikke-enzymatiske filtkondisj oneringsadditivene innbefatter et naftalensulfonat.

36. Fremgangsmåte ifølge krav 21,karakterisert vedat de et eller flere ikke-enzymatiske filtkondisj oneringsadditivene innbefatter en polymer oppnådd ved å omsette epiklorhydrin med minst et amin utvalgt fra dimetylamin, etylendiamin, dimetylaminproplyamin og polyalkylenpolyamin.

37. Fremgangsmåte ifølge krav 21,karakterisert vedat nevnte sammensetning tilføres filten kontinuerlig eller periodevis som en vanndusj.

38. Fremgangsmåte ifølge krav 37,karakterisert vedat enzymkonsentrasjonen i vanndusj en er fra ca. 0,1 ppm til ca. 1000 ppm.

39. Fremgangsmåte ifølge krav 37,karakterisert vedat enzymkonsentrasjonen i vanndusj en er fra ca. 1 ppm til ca. 200 ppm.

40. Fremgangsmåte ifølge krav 37,karakterisert vedat vanndusjen tilføres filten i en hastighet på ca. 0,038 til 0,568 liter (0,01 til 0,15 gallon) pr. minutt pr. 2,54 cm (tomme) filtbredde.

41. Fremgangsmåte ifølge krav 21,karakterisert vedat det tilføres til filten, mens papiret fremstilles, en effektiv inhiberende mengde av en vannsammensetning, nevnte sammensetning innbefatter 1-20% amylase, 1-45% av en eller flere surfaktanter, 1-30% av en eller flere anioniske eller kationiske polymerer, nevnte sammensetning tilføres filten ved anvendelse av en vanndusj slik at amylsekonsentrasjonen i dusjen er fra ca. 1 ppm til ca. 200 ppm i forhold til vekt.