NO996136L

NO996136L - Modifiserte cellulosefiber og fiberbaner som inneholder slike fiber

Info

Publication number: NO996136L
Application number: NO996136A
Authority: NO
Inventors: Geoffrey Eugene Seger; Larry Neil Mackey
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 1997-06-12
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2000-02-14
Also published as: WO1998056981A1; BR9810257A; JP4160639B2; KR20010013680A; JP2002514276A; ID27463A; HUP0100332A3; HUP0100332A2; IL133340A0; CN1143023C; AU8063398A; CN1291246A; US6146494A; CA2293318A1; CA2293318C; NO996136D0; EP0988415A1

Abstract

Modifiserte cellulosefibre som har en tørr-slitindeks ved null spennvidde som er betydelig mindre enn tørr-slitindeksen ved null spennvidde til de tilsvarende umodifiserte cellulosefibre. Fibre som har redusert tørr-slitstyrke ved null spennvidde kan gi fiberstrukturer som har forbedret fø- lelse ved håndtering sammenlignet med fiberstrukturer" frem- stilt fra umodifiserte fibre. Slike modifiserte fibre tilveiebringer spesielt fiberstrukturer med forbedret fleksi- bilitet, som oppleves som forbedret mykhet. Den reduserte tørr-slitstyrke ved null spennvidde oppnås foretrukket ved å reagere fibrene med ett eller flere cellulaseenzymer og ett eller flere avbindingsmidler. Oppfinnelsen vedrører også en fiberstruktur som har en densitet på ikke mer enn omtrent 0,4 g/cm3, hvor fiberstrukturen omfatter modifiserte cellulosefibre som har en tørr-slitindeks ved null spennvidde som er minst omtrent 15% mindre enn tørr-slitindeksen ved null spennvidde til de tilsvarende umodifiserte cellulosefibre, og hvor fiberstrukturen har en bøyemodul pr. enhet tørr-slitstyrke som er minst omtrent 30% mindre enn bøyemodulen pr. enhet tørr-slitstyrke til en fiberstruktur fremstilt fra tilsvarende umodifiserte fibre.

Description

MODIFISERTE CELLULOSEFIBRE OG FIBERBANER SOM INNEHOLDER SLIKE FIBRE

KRYSSREFERANSE TIL BESLEKTET SØKNAD

Denne søknaden er basert.på U.S. Provisional Application No. 60/049,457 innlevert 12. juni 1997.

OPPFINNELSENS OMRÅDE

Den foreliggende oppfinnelse vedrører fiberstrukturer som er anvendbare i avhendbare produkter slik som papirhåndklær, ansikts-tissueprodukter, toalett-tissueprodukter og lignende. Disse fiberstrukturene tilveiebringer forbedret følelse/- mykhet ved håndtering uten å ofre våt/tørr-slitstyrke.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Cellulose-fiberstrukturer slik som papir er velkjente på området. Slike fiberstrukturer anvendes i dag i alminnelighet for papirhåndklær, toalett-tissueprodukter, ansikts-tissueprodukter etc. For å tilfredsstille forbrukerens behov må disse fiberstrukturer bringe flere konkurrerende interesser i balanse. For eksempel må fiberstrukturen ha tilstrekkelig slitstyrke for å hindre riving eller oppstrimling av fiberstrukturen under vanlig bruk eller ved tilføring av relativt små strekkrefter. Cellulose-fiberstrukturen må også være absorberende slik at væsker kan hurtig absorberes og fullt ut bibeholdes av cellulosefiberstrukturen. Cellulose-fiberstrukturen bør også utvise tilstrekkelig mykhet slik at den er tiltalende ved berøring og ikke grov under bruk. Mot denne bakgrunn av konkurrerende interesser må fiberstrukturen være økonomisk slik at den kan fremstilles og selges med fortjeneste, og slik at forbrukeren likevel har råd til den.

Slitstyrke, som er en av de ovennevnte egenskaper, er evnen til fiberstrukturen til å bibeholde sin fysiske integritet under bruk. Som diskutert av D. H. Page, "A Theory for theTensile Strenght of Paper", TAPPI Vol. 52(4), side 674-82

(1969) kontrolleres slitstyrke ved to primærfaktorer: slitstyrke for fiber ved null spennvidde og fiber-fiber-binding (påvirket av f.eks. ren fiberstyrke, relativt bundet areal, fiberlengde, tverrsnittsareal av fiber, og den gjennomsnittlige omkrets av fibertverrsnittet). Med tissue- og håndkleprodukter og lignende er slitstyrker for fiber ved null spennvidde generelt av en størrelsesorden minst 10 ganger høyere enn den totale slitstyrke til arket. Dette indikerer igjen at faktorer som påvirker fiber-til-fiber (dvs. interfiber) -binding kontrollerer slitstyrken til banen og at fiberens styrke ved null spennvidde (dvs. intrafiber-styrke) kan reduseres uten på uheldig måte å påvirke den totale produktstyrke.

Mykhet er en fiberstrukturs evne til å meddele en spesielt ønskelig fornemmelse til brukerens hud ved berøring. Generelt er mykhet omvendt proporsjonal med fiberstrukturens evne til å motstå deformasjon i en retning normalt på planet til strukturen. Mykhet påvirkes av bulk, overflatetekstur (kreppingshyppighet, størrelse av ulike områder og jevnhet), klebing-slipping overflate-friksjonskoeffisient, og bøye-stivhet eller drapering (også referert til som håndfølelse). En eller flere av disse egenskapene kan påvirkes av fiberfleksibilitet, fibermorfologi, bindingsdensitet, ikke-understøttet fiberlengde og lignende.

Ikke overraskende har det blitt gjort en vesentlig innsats for å forbedre slitstyrken (våt- og/eller tørr) til fibersubstrater, og patentlitteraturen gjenspeiler denne inn-satsen. Eksempler på midler i henhold til teknikkens stand for å øke slitstyrke er tilsetning av kjemiske våt- og tørr-styrkemidler, bindemiddelfibre, slik som to-komponentfibre, lateksbindemidler, og lignende. Tilsvarende har det blitt utført en betydelig innsats for å tilveiebringe substrater som har forbedret håndfølelse, eller mykhet. Eksempler inkluderer tilsetning av kjemiske mykningsmidler, overflate-modifiseringsmiddel, avbindingsmidler og lignende. Andre eksempler inkluderer mekanisk behandling slik som krepping, Clupak, Micrex, våt-mikronisering og lignende.

Det er generelt akseptert at styrken til et fibersubstrat (typisk målt som våt- og/eller tørr-slitstyrke) og at substratets mykhet er beslektet på en avhengig måte, i det minste i noen grad. Det vil si at innsats rettet mot forbedring av substratets mykhet typisk vil resulterer i en reduksjon i substratets styrke. Mange tidligere forsøk på å forbedre substratets mykhet har faktisk fokusert på modifisering (redusering) av fiber-til-fiber-bindinger via kjemiske og/eller mekaniske behandlinger slik som krepping. Mens mykhetsfordeler oppnås, gir en reduksjon i interfiber_-binding opphav til en reduksjon i substratets slitstyrke og en økning i produktets loingsgrad. Det er således et fortsatt behov for et middel for å utkople forholdet mellom substratets mykhet og styrke. Spesielt er det et behov for fiberprodukter som har forbedret følelse ved håndtering uten å ofre banestyrke.

Det er følgelig et formål ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fiberbane, omfattende cellulosebaserte fibre, som utviser forbedret mykhet uten på negativ måte å innvirke på styrken i vesentlig grad. Dette oppnås ved fremstilling av banene ved anvendelse av modifiserte cellulosefibre som har redusert slitstyrke ved null spennvidde (redusert intrafiber-styrke), i motsetning til redusering av graden av interfiber-binding (dvs. interfiber-styrke) til banen. Mer spesifikt er det i oppfinnelsens sammenheng funnet at en målbar reduksjon i tørr-slitstyrken til fibre ved null spennvidde, typisk tilveiebringer en fiberstruktur som utviser forbedret fleksibilitet (målt som en reduksjon i "bøyemodul pr. enhet tørr slitstyrke"). Mens en reduksjon i tørr-slitstyrke ved null spennvidde ikke alltid tilveiebringer forbedringer i strukturfleksibilitet, menes en slik reduksjon nødvendigvis å gi mer fleksible strukturer i samsvar med den foreliggende oppfinnelse.

Det er et ytterligere formål for den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe de ovenfor beskrevne modifiserte cellulosefibre, såvel som en prosess for oppnåelse av de modifiserte cellulosefibre.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

I ett aspekt vedrører den foreliggende oppfinnelse modifiserte cellulosefibre som har en tørr-slitindeks ved nullspenn-vidde som er minst omtrent 35% mindre enn tørr-slitindeksen ved null spennvidde (i det etterfølgende også betegnet som "DZST") til de tilsvarende umodifiserte cellulosefibre.

I et annet aspekt vedrører oppfinnelsen en fiberstruktur som har en densitet på ikke mer enn omtrent 0,4 g/cm<3>hvor fiberstrukturen omfatter modifiserte cellulosefibre som har en tørr-slitindeks ved null spennvidde som er minst omtrent 15% mindre enn tørr-slitindeksen ved null spennvidde til de tilsvarende umodifiserte cellulosefibre, og hvor fiberstrukturen har en bøyemodul pr. enhet tørr-slitindeks som er minst omtrent 30% mindre enn bøyemodulen pr. enhet tørr-slitindeks til en fiberstruktur som er fremstilt fra tilsvarende umodifiserte fibre. Foretrukket vil de modifiserte fibre som danner en slik fiberstruktur, ved dannelse til et håndlaget ark bestående kun av disse modifiserte fibre, vil ha en tørr-slit (i det etterfølgende også betegnet som"DT") -indeks som er minst like stor som tørr-slitindeksen til et håndlaget ark fremstilt av de tilsvarende umodifiserte fibre.

Uttrykkene tørr-slitindeks, tørr-slitindeks ved null spennvidde og bøyemodul pr. enhet tørr-slitindeks, og metoder for bestemmelse av disse parametre, er beskrevet detaljert i det etterfølgende. Tørr-slitindeksen til en fiberbane tilsvarer i korte trekk styrken til det sammensatte material. Selv om den måles på et fibersubstrat er tørr-slitindeksen ved null spennvidde i motsetning et sammenlignende mål på den indre styrken til individuelle fibre som utgjør denne tørre banen. Selv om våt-slitstyrke ved null spennvidde generelt anerkjen-nes som et mål på indre fiberstyrke, menes det i oppfinnelsens sammenheng at tørr-slitverdien ved null spennvidde er mer forutsigelig for den relative fiber- og banefleksibili-tet, og derfor mykhet, til et substrat dannet fra fibrene.Bøyemodul pr. enhet tørr-slitstyrke er et mål på stivheten pr. enhet tykkelse og slitstyrke til den aktuelle fiberstruktur .

Som diskutert ovenfor har tidligere forsøk på å forbedre mykhet av baner typisk resultert i redusert slitstyrke for baner på grunn av redusert fiber-til-fiber-binding. Fiberstrukturene i henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter i motsetning fibre som reelt sett er tilstrekkelig svak til å tilføre fleksibilitet og mykhet ved dannelse til en tørr bane, men opprettholder graden av interfiber-binding for å tilveiebringe lik eller høyere total slitstyrke for baner.

I et annet aspekt vedrører den foreliggende oppfinnelse en metode for fremstilling av modifiserte cellulosefibre, idet metoden omfatter å kombinere en eller flere cellulaseenzymer og cellulosefibre og å la kombinasjonen reagere i en periode som er tilstrekkelig til å redusere tørr-slitstyrken ved null spennvidde til fibrene med minst omtrent 15% sammenlignet med tørr-slitstyrken ved null spennvidde til de tilsvarende umodifiserte fibre. I en foretrukket utførelsesform benyttes et avbindingsmiddel eller kjemisk mykningsmiddel ved behandling av de modifiserte fibre.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

I. Definisjoner

Som anvendt heri betyr uttrykket "tørr-slitindeks" slitstyrken til en fiberstruktur, som målt i samsvar med TAPPI-standarder T220 om-88 og T494 om-88 ved anvendelse av et elektronisk strekkprøveapparat som beskrevet i Testmetoder, dividert med flatevekten til prøven (vekt av prøve pr. enhetsareal).

Som anvendt heri betyr uttrykket "tørr-slitindeks ved null

spennvidde" slitstyrken av tørre individuelle fibre som danner en fiberstruktur, som målt ved anvendelse av et kombinert elektronisk/komprimert luft-prøveapparat som beskrevet i delen Testmetoder, dividert med flatevekten til prøven (vekt av prøven pr. enhetsareal). Mens målingen av slitindeks ved null spennvidde benytter et fibersubstrat som testprøve, er det

akseptert at den resulterende slitindeks er et relativt mål

på indre fiberstyrke. Dette oppnås ved å tilveiebringe hovedsakelig null gap mellom klemmene til prøveapparatet, når sammenlignet med et gap på 4 tommer i testen av tørr-slitstyrke.

Som anvendt heri betyr uttrykket "våt-slitindeks ved null

spennvidde" den indre styrken til våte fibre som danner en fiberstruktur, som målt ved anvendelse av et kombinert elektronisk/komprimert luft-prøveapparat som beskrevet i delen Testmetoder.

Som anvendt heri refererer uttrykket "bøyemodul pr. enhet tørr-slitstyrke" til stivheten til en fiberstruktur pr. enhet slitstyrke, som beskrevet i delen testmetoder. Målingene av tørr- og våt-slitstyrke ved null spennvidde såvel som bøyemodul pr. enhet tørr-slitstyrke, utføres på strukturer av håndlaget ark med lav densitet som er fremstilt i samsvar med beskrivelsen angitt i delen Testmetoder.

Som anvendt heri betyr uttrykket "modifiserte fibre" fibre som har blitt modifisert i samsvar med den foreliggende oppfinnelse slik at tørr-slitindeksen ved null spennvidde reduseres ved den angitte prosentandel (f.eks. minst 15%, minst 35%, etc.) i forhold til utgangsfibrene. Som angitt heri refererer uttrykket "umodifiserte fibre" til fibre som kan ha blitt behandlet via en eller flere operasjoner som alminnelig praktiseres i industrien slik som massefremstilling, bleking, raffinering, froto-massefremstilling og lignende, men har ikke blitt modifisert i samsvar med læren i den foreliggende beskrivelse.

Som anvendt heri betyr uttrykket "barved" ved avledet fra nåletrær.

II. Modifiserte fibre og fiberstrukturer

I ett aspekt vedrører den foreliggende oppfinnelse modifiserte cellulosefibre som har en tørr-slitindeks ved null spennvidde som er minst omtrent 3 5% mindre enn, foretrukket minst omtrent 40% mindre enn, enda mer foretrukket minst omtrent 45% mindre enn, enda mer foretrukket minst omtrent 50% mindre enn, enda mer foretrukket minst omtrent 55% mindre enn, tørr-slitindeksen ved null spennvidde til de tilsvarende umodifiserte cellulosefibre. DZST-indeksen til de modifiserte fibre vil typisk være fra omtrent 35 til omtrent 65% eller mindre enn DZST-indeksen til de tilsvarende umodifiserte fibre. I et annet aspekt vedrører oppfinnelsen modifiserte cellulosefibre som har en våt-slitindeks ved null spennvidde (i det etterfølgende også betegnet "WZST"-indeks) som er minst omtrent 70% mindre enn, foretrukket minst omtrent 75% mindre enn, våt-slitindeksen ved null spennvidde til de tilsvarende umodifiserte cellulosefibre. I enda et annet aspekt vedrører oppfinnelsen modifiserte cellulosefibre som utviser et forhold mellom tørr-slitindeks ved null spennvidde og våt-slitindeks ved null spennvidde og fra omtrent 1,5 til omtrent 3, typisk fra omtrent 1,5 til omtrent 3, typisk fra omtrent 1,7 til omtrent 3, mer typisk fra omtrent 2 til omtrent 3. I enda et ytterligere aspekt vedrører den foreliggende oppfinnelse en fiberstruktur som har en densitet på ikke mer enn omtrent 0,4 g/cm<3>, foretrukket fra omtrent 0,04 g/cm<3>til omtrent 0,4 g/cm<3>, mer foretrukket fra omtrent 0,05 til omtrent 0,3 g/cm<3>, hvor fiberstrukturen omfatter modifiserte cellulosefibre som har en tørr-slitindeks ved null spennvidde som er minst omtrent 15% mindre enn tørr-slitindeksen ved null spennvidde til de tilsvarende umodifiserte fibre, og hvor fiberstrukturen har en bøyemodul pr. enhet tørr-slitstyrke som er minst omtrent 30%, foretrukket minst omtrent 35%, mer foretrukket minst omtrent 40%, mindre enn bøyemodulen pr. enhet tørr-slitstyrke til en fiberstruktur som er fremstilt fra tilsvarende umodifiserte fibre. For den foreliggende oppfinnelses formål måles densitet på en tørr fiberstruktur og beregnes som den lufttørkede flatevekt av strukturen dividert med tykkelsen eller "kalibre" av strukturen. Lufttørket flatevekt og tykkelse måles i et kondisjonert rom hvor temperaturen er 22,8°C + 2,2°C (73°F + 4°F) og den relative fuktighet er 50% ± 10%. Strukturens tykkelse måles i samsvar med TAPPI Test Method T 411 om-89, med den modifika-sjon at prøve-foten til prøveapparatet for måling av tykkelse utøver et trykk på 0,2 psi. Fiberstrukturen omfatter foretrukket modifiserte cellulosefibre som har en tørr-slitindeks ved null spennvidde som er minst omtrent 20% mindre enn, mer foretrukket minst omtrent 25% mindre enn, enda mer foretrukket minst omtrent 3 0% mindre enn, enda mer foretrukket minst omtrent 35% mindre enn, tørr-slitindeksen ved null spennvidde til de tilsvarende umodifiserte cellulosefibre.

Det forstås at densitetsområdene som er beskrevet heri refererer til densiteten til fiberstrukturen i sin endelige form (dvs. inkluderende eventuelle bindemidler, styrkegivende midler, additiver, mykningsmidler, overflatemodifiserende middel, avbindingsmidler og lignende, såvel som mekaniske behandlinger slik som våt- og tørr-krepping, våt- og tørr-mikronisering, og lignende). I motsetning er målingene av slitindeks ved null spennvidde, tørr-slitindeks og bøyemodul pr. enhet tørr-slitstyrke alle utført på håndlagede ark med lav densitet som kun omfatter fibre (modifiserte eller umodifiserte), som beskrevet i delen Testmetoder i det etter-følgende .

Hva angår fiberstrukturer så vil slike strukturer foretrukket omfatte modifiserte fibre som, når disse modifiserte fibre er tildannet til et håndlaget ark som omfatter kun fibre (dvs. intet additiv etc), har en tørr-slite (i det etterfølgende også betegnet som "DT") -indeks som er like stor som tørr-slitindeksen til et håndlaget ark fremstilt av de tilsvarende umodifiserte fibre. Som anvendt heri betyr uttrykket "minst like stort" at det håndlagede ark som omfatter de modifiserte fibre har en tørr-slitindeks som er minst omtrent 90% av tørr-slitindeksen til et lignende (med hensyn til densitet, flatevekt, etc.) håndlaget ark som er fremstilt av de umodifiserte fibre. Det er enda mer foretrukket når de håndlagede ark dannet fra de modifiserte fibre har en tørr-slitindeks om er større enn for et håndlaget ark fremstilt fra de tilsvarende umodifiserte fibre, f.eks. minst omtrent 5%, mer foretrukket minst omtrent 15%, større hva angår tørr-slitindeks.

Det er i oppfinnelsens sammenheng funnet at en målbar reduksjon i tørr-slitstyrken ved null spennvidde til fibre typisk tilveiebringer en fiberstruktur som utviser forbedret fleksibilitet (som målt ved en reduksjon i "bøyemodul pr. enhet tørr-slitstyrke") og mykhet. Mens en reduksjon i tørr-slitstyrke ved null spennvidde ikke alltid tilveiebringer forbedringer i strukturens fleksibilitet, menes det at en slik reduksjon er nødvendig for å oppnå mer fleksible strukturer i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Det er i oppfinnelsens sammenheng spesielt funnet at enzymatisk behandling av fibre tilveiebringer fibermorfologier som resulterer i økt fleksibilitet. Uten ønske om å bindes av noen teori, menes det at denne økte fiberfleksibilitet er relatert til de reduserte tørr-slitstyrkeverdier ved null spennvidde. Fordi de modifiserte fibrenes evne til å binde til hverandre ikke er blitt redusert i vesentlig grad, er slitstyrken til baner som er dannet fra disse fibrene dessuten ikke på uheldig måte påvirket i forventet grad. Det er i oppfinnelsens sammenheng faktisk funnet at slitstyrken til baner faktisk kan øke i forhold til baner som er dannet av tilsvarende ubehandlede fibre. I en foretrukket utførelsesform i henhold til den foreliggende oppfinnelse vil fibersubstrater fremstilt fra disse modifiserte fibre, i tillegg til de ovenfor disku-terte egenskaper med tørr-slitstyrke ved null spennvidde og bøyemodul, dessuten ha en tørr-slitindeks som er omtrent lik eller større enn tørr-slitindeksen til en bane som er fremstilt av tilsvarende ubehandlede fibre.

A. Fibre for modifisering

Fibre av forskjellig naturlig opprinnelse er anvendbare i oppfinnelsen så lenge som de er mottakelige for enzymatisk aktivitet. Kokte cellulosefibre fra barved (avledet fra nåletrær) , løwed (avledet fra løvtrær) , bomull eller bomulls-linters kan benyttes. Fibre fra esparto-gress, bagasse, hamp, lin og andre treaktige og cellulosefiber-kilder kan også benyttes som råmaterial i oppfinnelsen. Den optimale kilde for utgangsfibrene vil avhenge av den spesielle sluttbruk som betraktes. Generelt vil tremasser benyttes. Tremasser som er anvendbare heri inkluderer både sulfittmasser og sulfat masser, såvel som mekaniske, termo-mekaniske og kjemi-termomekaniske masser avledet fra nyfiber- eller resirkulerte fiberkilder, som alle er velkjente for de fagkyndige på området papirfremstilling. Foretrukne tremasser inkluderer kjemiske masser slik som nordlige, sørlige og tropiske barved-kraftmasser (dvs. sulfatmasser), nordlige, sørlige og tropiske løwed-kraftmasser inkluderende eucalyptus (slik som Eucalyptus grandis, Eucalyptus saligna, Eucalyptus urophilia, og Eucalyptus globulus), sulfittmasser (inkluderende nordlige, sørlige og tropiske løwedmasser og barvedmasser), og lignende. Fullstendig blekede, delvis blekede og ublekede fibre er anvendbare. Det kan ofte være ønskelig å benytte bleket masse på grunn av dens overlegne lyshet og appell til forbrukeren. Også anvendbare i den foreliggende oppfinnelse er fibre som er avledet fra returpapir, som kan inneholde hvilken eller hvilke som helst eller alle de ovennevnte kate-gorier såvel som andre ikke-fibrøse materialer, slik som fyllstoffer og adhesjonsmidler benyttet for å lette den opp-rinnelige papirfremstilling.

Papirproduktene dannet fra de modifiserte fibre i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan også inneholde ikke-cellulosefibermaterial som f.eks. glassfibre og syntetiske polymere fibre. Syntetiske polymere fibre som er anvendbare heri inkludere polyolefiner, særlig polyetylener, poly-propylen og kopolymerer som har minst en olefinisk bestand-del. Andre materialer slik som polyestre, nylon, kopolymerer derav og kombinasjoner av hvilken eller hvilke som helst av de foregående kan også være passende som det fibrøse polymere material. Blandinger av hvilken eller hvilke som helst av de foregående fibre kan benyttes.

B. Enzymer

Det skal erkjennes at ved gjennomlesing av den foreliggende beskrivelse kan hvilken eller hvilke som helst av de kjente cellulaseenzymer og/eller cellulaseenzym-preparater (som kan inkludere andre enzymer slik som hemicellulaser, pektinaser, amylaser etc.) benyttes for å utføre den foreliggende oppfinnelse. Av cellulasene er flere endoglukanaser og eksoglukanaser kjent og kan anvendes, separat eller i kombinasjon, i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Enzymene bør være aktive og stabile ved de betingelser, særlig pH og temperatur, som råder under massebehandlingsprosessene. Representative eksempler på passende enzymer er slike som er avledet fra de mikroorganismer som er opplistet i tabell A og tabell B.

Tabell A: Eksempler på cellulase- produserende sopp

Agaricus bisporus

Ascoboulus furfuraceus

Apergillus aculeatus, A. fumigatus, A. niger, A. phoenicis, A. terreus og A. wentii

Botryodiploida theobromae

Chaetomium cellulolytlicum, C. globosum og C. thermophile Chrysosporium lignorum

Cladosporium cladosporioides

Coriolus versicolor

Dichomitus squalens

Eupenicillium javanicum

Fornes famentarium

Fusarium moniliforme, F. solani og Fusarium spp.

Humicola grisea og H. insolens

Hypocapra merdaria

Irpex lacteus

Lenzites trabea

Mycellophtora thermophila

Myriococcum albomyces

Myrothecium verrucarla

Neocallimastix frontalis

Neurospora crassa

Paecilomyces fusisporus og P. variotly

Papulaspora thermophilia

Pellicularia filamentosa

Penicillium chrysogenum, P. citrioviride, P. funicolosum, P. notatum, P. pinophilium, P. variabile og P. verruculosom, Pestalotiopsis versicolor

Phanerochaete chrysosporium

Phialophora malorum

Phoma hibernica

Physarum polycephalum

Pleurotus ostreatus og P. sajor-caju

Podospora deciplens

Polyporus schweinitzil og P. versicolor

Poria placenta

Poronia punctata

Pyricularia orzyzae Saccobolus trunctatus

Schizophyllum commune

Sclerotinia libertiana

Sclerotium rolfsii

Scytalidium lignicola

Sordaria fitnicola

Sporotrichum pulverulentum og S. thermophile

Stereum sanguinolentum

Talaromyces emersonii

Thermoascus aurantiacus

Thrausiotheca clavata

Torula thermophile

Thrichoderma koningii, T. pseudokoningii og T. reesei Trichurus spiralis

Verticillium albo-atrum

Volvariella volvacea

Tabell B: Eksempler på cellulase- produserende bakterier<1>Cellulomas flavigena, C. biazotea, C. cellasea, C. fimi, C.

gelida, C. curtae, C. uda og C. turbata Bacillus brevis, B. firmus, B. lichenformis, B. pumilus, B.

subtilis, B. polymyxa og B. cereus

Serrata marcescens

<1>Pseudomonas fluorescens var. cellulosa<1>

'Cellvibrio viridus, C. flavescens, C. ochraceus, C. fulvus, C. vulgaris og C. gilvus'

Cytophaga hutchinsonii, C. aurantiaca, C. rubra, C. tenulssima, C. winogradskii og C. krzemienlewskoe Herpetosiphon geysericolus

Sprorcytophaga myxococcoides

Streptomyces flavogriseus

<1>Thermoactinomyces sp.<1>

Thermomonospora curvata

<1>Bakteriene innenfor merke-tegnene er ikke gyldig klassifi-sert .

De sopp og bakterier som er opplistet ovenfor er kun gitt som eksempler. For tiden betraktes mikroorganismer som er stammer av Mumicola (f.eks. H. insolens) og Trichoderma (f.eks. T. reesei) som å være særlig egnet for produksjon av de enzymer som er anvendbare heri, men rammen for den foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til anvendelsen av de navngitte mikroorganismer. Det er svært mulig at andre enzymprodu-serende mikroorganismer som er egnet for den foreliggende oppfinnelse allerede foreligger eller vil utvikles ved anvendelse av mutasjon og seleksjon eller metoder med genmanipulering. Det er også sannsynlig at de enzym-produserende evner til en eksisterende mikroorganisme kan ytterligere forbedres gjennom genmanipulering.

Et foretrukket cellulaseenzym som er anvendbart heri er Celluclast, et enzym som selges av Enzyme Process Division, Bioindustrial Corp., Novo Nordisk A/S, Bagsvaerd, Danmark. Celluclast er avledet fra soppen Trichoderma reesei. Celluclast 1.5 L er et flytende cellulasepreparat som har en aktivitet på 1500 NCU/g. Aktiviteten er bestemt på basis av Novo Cellulase Units (eller "NCU'er"). En NCU er den mengde enzym som nedbryter karboksymetylcellulose til reduserende karbohydrater med en reduksjonsevne tilsvarende lxlO"<6>mo glukose pr. minutt ved standard betingelser på 40°C, pH 4,8, og en reaksjonstid på 20 minutter. En mer detaljert beskrivelse av aktivitetsmålingen er gitt i Novo Nordisk Analytical Method NO. AF 187.2 (tilgjengelig fra Novo Nordisk).

Et annet foretrukket cellulasepreparat som er anvendbart heri er Celluzyme, som selges av Enzyme Process Division, Bioindustrial Group, Novo Nordisk A/S, Bagsvaerd, Danmark. Celluzyme 0.7 T er et granulært cellulasepreparat som har en enzymaktivitet på omtrent 700 CEVU/g og er avledet fra Humicola insulens. Aktiviteten bestemmes på basis av Cellulase Viscosity Units (CEVU) under spesifiserte betingelser som er angitt i internasjonal søknad med publiseringsnr.WO 91/17243, publisert 14. november 1991 til Rasmussen et al.

(idet innholdet av denne er innlemmet heri ved referanse) og Novo Nordisk Analytical Method No. AF 253 (tilgjengelig fra Novo Nordisk).

Enda et annet foretrukket cellulasepreparat som.er anvendbart heri er Pergolase, som selges av Ciba, Greensboro, NC. Pergolase A40 anvendes som et flytende cellulasepreprat som har et aktivt proteininnhold på omtrent 140 g/l som målt ved hjelp av Lowrey-metoden og er avledet fra Trichoderma reesei. Pergolase A40 er en blanding av endo- og ekso-cellulaser, xylanaser og mannanaser.

En ytterligere anvendt foretrukket cellulase som er valgt av økonomiske årsaker er et produkt som selges under handelsnavnet Carezyme av Novo Nordisk A/S. Carezyme 5.0 L er et flytende cellulasepreparat som har en enzymaktivitet på omtrent 5000 CEVU/g. Aktiviteten bestemmes på basis av Cellulase Viscosity Units (CEVU) under spesifiserte betingelser som er angitt i internasjonal søknad med publiseringsnr. WO 91/17243, publisert 14. november 1991 av Rasmussen et al. og Novo Nordisk Analytical Method No. AF 253. Carezyme består primært av familien 45 endoglukanase, EG V (~ 43.000 kD molekylvekt) eller homologer derav, avledet fra Humicola insolens, som beskrevet i WO 91/17243. Varianter av familien 45 endoglukanase som finnes i Carezyme er også beskrevet i internasjonal søknad med publiseringsnr. WO 94/07998, publisert 14. april 1994 til M. Schulein et al.

(hvis innhold er innlemmet heri ved referanse) og menes å være anvendbare ved modifisering av fibre i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Som anvendt heri er et "familie 45"-enzym et enzym som beskrevet i Henrissat, B. et al.,Biochem. J. Vol. 293, side 781-788 (1993), hvis innhold er innlemmet heri ved referanse.

Det er generelt akseptert at den endoglukanase som finnes i Carezyme ikke i stor grad nedbryter krystallinsk cellulose, men nedbryter amorf cellulose hovedsakelig til cellobiose, cellotriose og cellotetraose. Celluclast, Celluzyme og Pergolase er på den annen side kombinasjoner av endo- og ekso-glukanaser og/eller hemicellulaser. Som vist i eksemple-ne i det etterfølgende er det funnet akseptable reduksjoner i tørr-slitstyrke ved null spennvidde med alle enzympreparater, hvilket antyder at brede områder av ekso-/endo-cellolytisk aktivitet kan anvendes til å redusere tørr-slitstyrken ved null spennvidde i samsvar med den foreliggende oppfinnelse.

Det vil erkjennes at enzymtilsetning til fibre kan foregå via et isolert enzympreparat. Alternativt kan mikroorganismer som inneholder eller produserer cellulase eller cellulase-nedbrytende enzymer kombineres direkte med fibrene for modifisering.

C. Fremstilling av modifiserte fibre og tilsvarende fiberstrukturer

i. Modifiserte fibre

Enzymbehandling av fibre for å oppnå de modifiserte fibre i henhold til den foreliggende oppfinnelse utføres generelt ved tilsetning av et cellulaseholdig enzymatisk preparat til en vandig slurry av fibre, og omrøring av blandingen i en periode som er tilstrekkelig til at enzymets virkning tillates å modifisere morfologien til fibrene. Etter blanding av fibrene og enzympreparatet blir blandingen foretrukket, skjønt ikke nødvendigvis, kombinert med et avbindingsmiddel eller kjemisk mykningsmiddel (referert til heri kollektivt som et"avbindingsmiddel") som menes å konservere modifikasjonene i fibermorfologien som resulterer fra en enzymatisk virkning. For å oppnå fiberstrukturer som har de passende egenskaper for ønskede sluttbruk slik som papirhåndklær, ansikts-tissueprodukter og toalett-tissueprodukter og lignende, er det foretrukket at fiberlengden ikke reduseres i vesentlig grad i løpet av modifiseringsprosessen.

Den fagkyndige på området vil erkjenne at betingelser for fiberbehandling kan variere avhengig av f.eks. naturen til fiberen som behandles, enzymet eller enzymene som anvendes, og lignende. Som sådan kan den følgende beskrivelse modi-fiseres tilsvarende, avhengig av de spesifikke materialer som benyttes.

Generelt fortynnes desintegrert masse av de ønskede fibre med vann for å danne en fiberslurry før kombinering med enzymet. Slurryen har foretrukket en fiberkonsistens på minst omtrent 0,5%, mer foretrukket minst omtrent 1%, enda mer foretrukket minst omtrent 2%. Som anvendt heri er "massekonsistens"-mas-sen av de tørre fibre dividert med den totale masse av slurryen. Massekonsistensen til slurryen vil foretrukket være ikke mer enn omtrent 4 0% for å lette blanding av enzymet og slurryen. Masser med høyere konsistens kan naturligvis benyttes ved utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Generelt fremstilles også en separat enzymoppløsning før kombinering med fibrene. Konsentrasjonen av enzymoppløsningen kan variere bredt og vil bestemmes av den relative aktivitet til enzymene som benyttes, fibrene som behandles, graden av ønsket reduksjon i tørr-slitstyrke ved null spennvidde, tiden og temperaturen for reaksjonen, og andre beslektede betingelser.

pH i fiberslurry/enzymblandingen innstilles om nødvendig til det passende nivå for det enzym som benyttes. Om nødvendig kan pH-innstillingen foregå forut for, under eller etter kombinering av enzymet og fiberslurryen. pH i den resulterende blandingen kan kontrolleres ved anvendelse av ulike buffere og ulike syrer eller baser. I en særlig foretrukket ut-førelsesform under anvendelse av Carezyme og/eller Celluzyme er en pH på fra omtrent 5 til omtrent 9 foretrukket. For andre enzymer slik som Celluplast og Pergolase er en pH på omtrent 4 til omtrent 6 blitt funnet å være mer foretrukket. Etter kombinering av fiberslurryen, enzymet og eventuell valgfri pH-innstilling reageres blandingen, foretrukket med omrøring, i en periode som er tilstrekkelig til å redusere den indre fiberstyrken i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Temperaturen i blandingen kontrolleres foretrukket

mellom omtrent 80 og 160°F, mer foretrukket mellom omtrent 100 og 140°F, enda mer foretrukket mellom omtrent 120 og 140°F. Blandingen vil typisk reageres i en periode på minst 0,25 timer, mer typisk minst omtrent 0,50 time, enda mer typisk minst omtrent 1 time. Typisk vil blandingen reageres i en periode på ikke mer enn omtrent 4 timer, mer typisk ikke mer enn omtrent 3 timer.

Igjen vil den fagkyndige på området erkjenne at forskjellige reaksjonsbetingelser, konsentrasjoner etc. kan være nødvendig for å oppnå den ønskede fibermodifikasjon, avhengig av fibrene som behandles, enzymet eller enzymene som anvendes, reaksjonstemperaturen, reaksjonstiden, graden av ønsket reduksjon av tørr-slitstyrke ved null spennvidde, den type om-røring som benyttes, og lignende. Bestemmelsen av hvordan disse variabler kan innstilles ligger godt innenfor kunnska-pene til den fagkyndige på området.

Det er i oppfinnelsens sammenheng funnet at mens fordelaktig intrafiber-svekkelse kan måles på de våte fibre etter enzymatisk reaksjon (dvs. redusert våt-slitstyrke ved null spennvidde) , tapes en viss mengde av den reduserte fiberstyrke ved tørking av fibrene (dvs. tørr-slitstyrke ved null spennvidde) . (Se tabeller 1 til og med 9 i det etterfølgende). Ved tilsetning av et avbindingsmiddel til de våte enzymmodifiserte fibre kan imidlertid en ytterligere reduksjon i tørr-slitstyrke ved null spennvidde oppnås i forhold til fibre som er behandlet med enzym alene. Det er i oppfinnelsens sammenheng også funnet at mens visse avbindingsmidler ikke tilveiebringer en betydelig reduksjon i DZST av fibrene, tilveiebringer de fiberstrukturer med forbedret fleksibilitet uten på uheldig måte å innvirke på strukturenes tørr-slitstyrke. Etter den nødvendige reaksjon av masseslurryen og enzymoppløsningen tilsettes som sådan, i en særlig foretrukket utførelsesform, et avbindingsmiddel til blandingen og tillates å reagere, typisk i minst omtrent 30 sekunder og foretrukket omtrent minst 5 minutter og mer foretrukket i minst omtrent 30 minutter til omtrent 60 minutter, under kon stant blanding. Det vil erkjennes at avbindingsmidlet kan tilsettes til fibrene før eller under kombinering med enzymet, så lenge som avbindingsmidlet ikke forstyrrer aktiviteten til enzymet som benyttes.

Ethvert avbindingsmiddel (eller mykningsmiddel) som er kjent på området kan benyttes i denne foretrukne utførelsesformen. Eksempler på anvendbare midler er tertiære aminer og.derivater derav, aminoksider, kvaternære aminer, silikonbaserte forbindelser, mettede og umettede fettsyrer og fettsyresalter, alkenylravsyreanhydrider, alkenylravsyrer og tilsvarende alkenylsuksinatsalter, sorbitan mono-, di- og tri-estre inkluderende, men ikke begrenset til, stearat, palmitat, oleat, myristat, og behenat sorbitanestre, og partikkelformede avbindingsmidler slik som leire og silikatfyllstoffer. Anvendbare avbindingsmidler er beskrevet i f.eks. US-patent nr. 3.395.708 (utstedt 6. august 1968 til Hervey et al.), US-patent nr. 3.554.862 (utstedt 12. januar 1971 til Hervey et al.), US-patent nr. 3.554.863 (utstedt 12. januar 1971 til Hervey et al.), US-patent nr. 3.775.220 (utstedt 28. august 1963 til Freimark et al.), US-patent nr. 3.844.880 (utstedt 29. oktober 1974 til Meisel et al.), US-patent nr. 3.916.058 (utstedt 28. oktober 1975 til Vossos et al.), US-patent nr. 4.028.172 (utstedt 7. juni 1977 til Mazzarella et al.), US-patent nr. 4.069.159 (utstedt 17. januar 1978 til Hayek), US-patent nr. 4.144.122 (utstedt 13. mars 1979 til Emanuelsson et al.), US-patent nr. 4.158.594(utstedt 19. juni 1979 til Becker et al.), US-patent nr.4.255.294 (utstedt 10. mars 1981 til Rudy et al.), US-patent nr. 4.314.001 (utstedt 2. februar 1982), US-patent nr.4.377.543 (utstedt 22. mars 1983 til Strohbeen et al.), US-patent nr. 4.432.833 (utstedt 21. februar 1984 til Breese et al.), US-patent nr. 4.776.965 (utstedt 11. oktober 1988 tilNuesslein et al.), US-patent nr. 4.795.530 (utstedt 3. januar1989 til Soerens et al.), US-patent nr. 4.937.008 (utstedt26. juni 1990 til Yamamura et al.), US-patent nr. 4.950.545 (utstedt 21. august 1990 til Walter et al.), US-patent nr. 5.026.489 (utstedt 25. juni 1991 til Snow et al.), US-patent nr. 5.051.196 (utstedt 24. september 1991 til Blumenkopf et al.), US-patent nr. 5.529.665 (utstedt 25. juni 1996 til Kaun et al.), US-patent nr. 5.552.020 (utstedt 3. september 1996 til Smith et al.), US-patent nr. 5.558.873 (utstedt 24. september 1996 til Funk et al.), US-patent nr. 5.580.566 (utstedt 3. desember 1996 til Syverson et al.), PCT-søknader med publiseringsnr. WO 97/01470 (publisert av Kryzysik 6. februar 1997), WO 97/04171 (publisert av W. Schroeder et al. 6. februar 1997), og.WO 96/04424 (publisert av Vinson 15. februar 1996), idet innholdet i hver av disse er innlemmet heri ved referanse. Foretrukne avbindingsmidler for anvendelse heri er kationiske materialer slik som kvaternære ammoniumforbindel-ser, imidazolinforbindelser, og andre slike forbindelser med alifatiske, mettede eller umettede karbonkjeder. Karbon-kjedene kan være usubstituerte eller en eller flere av kjedene kan være substituerte, f.eks. med hydroksylgrupper. Ikke-begrensende eksempler på kvaternære ammonium-avbindingsmidler som er anvendbare heri inkluderer heksametoniumbromid, tetraetylammoniumbromid, lauryltrimetylammoniumklorid og dihydrogenert talg-dimetylammoniummetylsulfat. Andre foretrukne avbindingsmidler for anvendelse heri for å forbedre fleksibilitet av fiberstrukturer er alkenylravsyrer og deres tilsvarende alkenylsuksinatsalter. Ikke-begrensende eksempler på alkenylravssyreforbindelser er n-oktadekenyl-ravsyre og n-dodekenylravsyre og deres tilsvarende suksinatsalter. Ione-paring av alkenylsuksinatene med flerverdige metallsalter eller kationiske avbindingsmidler er særlig nyttig ved ytterligere redusering av bøyemodulen pr. enhet tørr-slitstyrke til fiberstrukturen. Uten ønske om å bindes av noen teori, menes det at avbindingsmidlet opprettholder "fiberskaden" forårsaket av det enzymatiske angrepet på fiberen. Det vil si at etter at enzymet endrer morfologien til fiberen, hindrer avbindingsmidlet "reparasjon" av fiberen, i det minste i noen grad, enn det som ellers kan finne sted ved tørking. Dette øker igjen fleksibiliteten til den resulterende fiberbane under opprettholdelse eller forbedring av fiber-til-fiber-bindingen. I dette henseendet kan andre materialer som utfø-rer den samme funksjon anvendes til å forbedre reduksjon av tørr-slitstyrke ved null spennvidde og fleksibilitet. Avbindingsmidlet vil foretrukket tilsettes i en mengde på minst omtrent 0,1%, foretrukket minst omtrent 0,2%, mer foretrukket minst omtrent 0,3%, på tørrfiber-basis. Avbindingsmidler vil typisk tilsettes i en mengde på fra 0,1 til omtrent 6%, mer typisk fra omtrent 0,2 til 3%, aktivt stoff på tørrfiberbasis. Prosentandelene som er gitt for mengden av avbindingsmiddel er gitt som en mengde tilsatt til fibrene, ikke som en mengde som faktisk er tilbakeholdt av fibrene.

Det er i oppfinnelsens sammenheng funnet at omrøringsgraden under behandlingen av fibrene i samsvar med den foreliggende oppfinnelse også er en viktig variabel som påvirker graden av reduksjon av tørr-slitstyrke ved null spennvidde. Mens omrø-ring ikke nødvendigvis er påkrevet i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, øker omrøring generelt reduksjonen i tørr-slitstyrke ved null spennvidde, idet andre betingelser er de samme. Som vist i eksempel 1, og særlig prøve 10 og 1P, hvor behandling av en slurry med 10 til 13,3% konsistens utført under anvendelse av en høyintensitets-laboratorieblander tilveiebringer faktisk fibre med lavere tørr-slitstyrke ved null spennvidde enn dem som oppnås under anvendelse av lavintensitets-akselblanding (prøve 1E) av en slurry med lavere konsistens, idet alle andre variabler er de samme. Høyintensitets-laboratorieblanderen anvendt i eksempel 1 er generelt anerkjent for å representere blandingsintensiteten som finnes i middels konsistens-pumper og høyskjærkrafts-blandere som benyttes i praksis i industrien. Den fagkyndige vil erkjenne at parametre som påvirker graden av omrøring inkluderer, men er ikke begrenset til, konsistensen til blandingen, blandehastigheten, og størrelsen og geometrien til reaksjonsbeholderen og blandeinnretningen.

ii. Fiberstrukturer

Etter behandling med enzym og foretrukket avbindingsmiddel blir de modifiserte fibre tildannet til en fiberstruktur under anvendelse av hvilket som helst av de kjente metoder for banefremstilling. Disse fiberstrukturer kan omfatte ethvert alminnelig formet ark eller bane som har passende flatevekt, tykkelse, absorpsjonsevne og styrkeegenskaper som er egnet for den tiltenkte sluttbruk. En fiberstruktur i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan generelt defineres som et bundet fiberprodukt hvor de enzymmodifiserte fibre er fordelt tilfeldig som i "luftleggings"- eller visse "våtleggings"-prosesser, eller mer en grad av orientering som i visse "våtleggings"- eller "kardings"-prosesser. Fibrene kan eventuelt være bundet sammen med en polymer bindemiddelharpiks.

Vanligvis fremstilles fiberstrukturer i henhold til den foreliggende oppfinnelse ved hjelp av våtleggingsprosedyrer. I slike prosedyrer fremstilles en bane ved tildanning av en vandig papirfremstillingsmassesammensetning omfattende delvis eller bare enzymmodifiserte fibre i henhold til den foreliggende oppfinnelse, avsetning av denne massesammensetningen på en perforert overflate, slik som en Fourdrinier-vire og ved deretter å fjerne vann fra massesammensetningen, f.eks. ved hjelp av tyngdekraft, ved vakuumassistert tørking og/eller ved fordampning, med eller uten pressing, for derved å danne en fiberstruktur med ønsket fiberkonsistens. I mange tilfel-ler er papirfremstillingsapparatet anordnet til å omordne fibrene i slurryen av papirfremstillingsmassesammensetningen ettersom awanningen forløper for å danne baner av spesielt ønsket styrke, håndfølelse, bulk, fremtreden, absorpsjonsevne, etc.

Papirfremstillingsmassesammensetningen som benyttes til å danne foretrukne fiberstrukturer omfatter hovedsakelig en vandig slurry av de modifiserte fibre i henhold til den foreliggende oppfinnelse og kan eventuelt inneholde en rekke forskjellige kjemikalier slik som våtstyrke-harpikser, surfaktanter, pH-reguleringsmidler, mykhetsadditiver, avbindingsmidler og lignende.

Det har blitt utviklet et antall papirfremstillingsprosesser som benytter en papirfremstillingsapparatur som danner baner som har særlig nyttige eller ønskede fiberkonfigurasjoner. Slike konfigurasjoner kan tjene til å meddele slike egenskaper til papirhanen som forbedret bulk, absorpsjonsevne og styrke. En slik prosess benytter en pregingstekstil i papirfremstillingsprosessen som tjener til å meddele et knokemønster av høydensitets- og lavdensitets-soner i den resulterende papirbanen. En prosess av denne type, og papirfremstillingsapparatur for utføring av denne prosessen, er beskrevet mer detaljert i US-patent 3.301.746 (Sanford et al.),utstedt 31. januar 1967, som er innlemmet ved referanse.

En annen papirfremstillingsprosess som utføres med en spesi-ell papirfremstillingsapparatur er en som tilveiebringer en papirbane som har et distinkt kontinuerlig nettverksområde dannet av et flertall av "kupler" som er fordelt gjennom hele nettverksområdet på substratet. Slike kupler dannes ved kom-primering av en embryonisk bane som dannes under papirfremstillingsprosessen inn i et perforert nedbøyningselement som har en mønstret nettverksoverflate dannet av et flertall av adskilte isolerte nedbøyningskanaler i overflaten av nedbøyningselementet. En prosess av denne type, og apparatur for utførelse av en slik prosess, er beskrevet mer detaljert i US-patent 4.529.480 (Trokhan), utstedt 16. juli 1985, US-patent 4.637.859 (Trokhan), utstedt 20. januar 1987 og US-patent 5.073.235 (Trokhan), utstedt 17. desember 1991, som alle er innlemmet ved referanse. En annen type papirfremstillingsprosess og apparatur for utførelse av denne, som er egnet for fremstilling av lagdelte sammensatte papirsubstra-ter, er beskrevet i US-patent 3.994.771 (Morgan et al.), utstedt 30. november 1976, som er innlemmet ved referanse.

Enda en ytterligere papirfremstillingsprosess som kan benytte fibrene i henhold til den foreliggende oppfinnelse er en som tilveiebringer en papirbane som har et kontinuerlig nettverksområde med høy flatevekt og som omgir adskilte områder med lav flatevekt. Banene dannes ved anvendelse av et formingsbelte som har soner med forskjellige strømnings-motstander anordnet i et spesielt forhold av strømnings-motstander. Generelt er flatevekten av et gitt område omvendt proporsjonalt med strømningsmotstanden til den tilsvarende sone av formingsbeltet. En prosess av denne type, og apparatur for utførelse av en slik prosess, er beskrevet mer detaljert i US-patent 5.245.025 (Trokhan et al.), utstedt 14. september 1993, US-patent nr. 5.503.715 (Trokhan et al.), utstedt 2. april 1996 og US-patent nr. 5.534.326 (Trokhan et al.), utstedt 9. juli 1996, idet innholdet av hver av disse er innlemmet heri ved referanse.

Enda en ytterligere papirfremstillingsprosess som kan benytte fibrene i henhold til den foreliggende oppfinnelse er en som tilveiebringer en lagdelt papirbane som har en jevn fcløyels-aktig overflate. Banen dannes ved anvendelse av relativt korte fibre hvor oversiden av banen er behandlet slik at interfiber-bindinger brytes for å tilveiebringe frie fiberender som forbedrer følelsen ved berøring. En prosess av denne type er beskrevet detaljert i US-patent nr. 4.300.981 (Carstens), utstedt 17. november 1981, hvis innhold er innlemmet ved referanse heri.

En annen papirfremstillingsprosess benytter en gjennom-blåsingstekstil som har inntrykningsknoker hevet over planet til tekstilen. Disse inntrykningene danner utspring i det gjennomblåsningstørkede ark, og gir arket strekk i retningen på tvers av maskinretningen. En prosess av denne type er beskrevet i europeisk patentpublikasjon nr. 677.612A2, publisert 18. oktober 1995 av G. Wendt et al., hvis innhold er innlemmet heri ved referanse.

De foretrukne fiberstrukturer kan danne ett av to eller flere lag som kan være laminert sammen. Laminering, og laminering utført i kombinasjon med en pregingsprosedyre for å danne et flertall av utspring i det laminerte produkt, er beskrevet mer detaljert i US-patent 3.414.459 (Wells), utstedt 3. desember 1968, som er innlemmet ved referanse. Disse papirsubstratene har foretrukket en flatevekt på mellom omtrent 10 g/m<2>og omtrent 65 g/m<2>, og en densitet på omtrent 0,6 g/cm<3>eller mindre. Mer foretrukket vil flatevekten være omtrent 40 g/m2 eller mindre og densiteten vil være omtrent0,3g/cm<3>eller mindre. Mest foretrukket vil densiteten være mellom omtrent 0,04 g/cm<3>og omtrent 0,2 g/cm<3>. Med mindre annet er angitt, er alle mengder og vektangivelser i forhold til papirbanesubstratene på tørr basis).

I tillegg til de modifiserte fibre i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan papirfremstillingsmassesammensetningen som benyttes for fremstilling av fiberstrukturene ha andre komponenter eller materialer tilsatt dertil, som kan være eller senere bli kjent på området. De ønskede typer additiver vil avhenge av den spesielle sluttbruk som er vurdert for tissuearket. I f.eks. produkter slik som f.eks. toalettpapir, papirhåndklær, ansiktstissueprodukter, tørkekluter far små-barn og andre lignende produkter er høy våtstyrke en ønsket egenskap. Det er således ofte ønskelig å tilsette til papirfremstillingsmassesammensetningen kjemiske substanser som er kjent på området som "våtstyrke"-harpikser.

En generell redegjørelse om de typer våtstyrke-harpikser som benyttes på papirområdet kan finnes i TAPPI monografiserie nr. 29, West Strength in Paper and Paperboard, Technical As-sociation of the Pulp and Paper Industry (New York, 1965). De mest anvendbare våtstyrke-harpikser har generelt vært kationiske av karakter. Polyamid-epiklorhydrinharpikser er kationisk våtstyrke-harpikser som er blitt funnet å ha spesi-ell anvendelighet for frembringelse av permanent våtstyrke. Egnede typer av slike harpikser er beskrevet i US-patent nr. 3.700.623 (Keim), utstedt 24. oktober 1972 og US-patent nr. 3.772.076 (Keim), utstedt 3. november 1973, som begge er innlemmet ved referanse. En kommersiell kilde for en anvendbar polyamid-epiklorhydrinharpiks er Hercules, Inc. i Wilmington, Delaware, som markedsfører slike harpikser under handelsnavnet Kymene 557H.

Polyakrylamidharpikser er også blitt funnet å være anvendeli-ge som våtstyrke-harpikser. Disse harpiksene er beskrevet i US-patenter nr. 3.556.932 (Coscia et al.), utstedt 19. januar 1971 og 3.556.933 (Williams et al.), utstedt 19. januar 1971, som begge er innlemmet ved referanse. En kommersiell kilde for polyakrylamidharpikser er American Cyanamid Co. i Stamford, Connecticut, som markedsfører en slik harpiks under handelsnavnet Parez 631 NC.

Ytterligere andre vannoppløselige kationiske harpikser som finner anvendelighet som våtstyrke-harpikser er ureaformaldehyd- og melaminformaldehyd-harpikser. De mer vanlige funksjonelle grupper av disse polyfunksjonelle harpikser er nitrogenholdige grupper slik som aminosyrer og metylolgrupper bundet til nitrogen. Harpikser av polyetylenimin-type kan også ha anvendelighet i den foreliggende oppfinnelse. I tillegg kan temporær våtstyrke-harpikser slik som Caldas 10 (produsert av Japan Carlit), CoBond 1000 (produsert av National Starch and Chemical Company), og Parez 750 (produsert av American Cyanamid Co.), anvendes i den foreliggende oppfinnelse. Det skal forstås at tilsetningen av kjemiske forbindelser slik som våtstyrke- og temporær våtstyrke-harpiksene diskutert ovenfor til massesammensetningen er valgfri og ikke er nødvendig for utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

I tillegg til våtstyrke-additiver kan det også være ønskelig å inkludere i papirfremstillingsfibrene visse tørrstyrke- og støvingskontroll-additiver som er kjent på området. I dette henseendet har stivelsesbindemidler funnet å være spesielt anvendbare. I tillegg til å redusere støving av fiberstrukturen bibringer små mengder av stivelsesbindemidler også en beskjeden forbedring i tørr-slitstyrken uten å meddele stivhet som kan resultere fra tilsetningen av store mengder stivelse. Typisk inkluderes stivelsesbindemidlet i en slik mengde at det beholdes i en mengde på fra omtrent 0,1 til omtrent 2 vekt%, foretrukket fra omtrent 0,1 til omtrent 1 vekt%, av papirsubstratet.

Generelt er egnede stivelsesbindemidler for disse fiberstrukturene kjennetegnet ved vannoppløselignet og hydrofilisitet. Selv om det ikke er ment å begrense rammen av egnede stivelsesbindemidler, inkluderer representative stivelses-materialer maisstivelse og potetstivelse, idet voksaktig maisstivelse som industrielt er kjent som amioca-stivelse, er spesielt foretrukket. Amioca-stivelse skiller seg fra vanlig maisstivelse ved at den i sin helhet er amylopektin, mens vanlig maisstivelse inneholder både amylopektin og amylose. Ulike unike egenskaper ved amioca-stivelse er ytterligere beskrevet i "Amioca - The Starch From Waxy Corn", H. H. Schopmeyer, Food Industries, desember 1945, side 106-108(vol. side 1476-1478).

Stivelsesbindemidlet kan være i granulær eller dispergert form, idet den granulære formen er spesielt foretrukket. Stivelsesbindemidlet er foretrukket tilstrekkelig kokt til å indusere svelling av granulene. Mer foretrukket svelles stivelsesgranulene f.eks. ved koking, til et punkt rett før dispergering av stivelsesgranulen. Slike svært svellede stivelsesgranuler skal refereres til som å være "fullstendig kokt". Betingelsene for dispergering kan generelt variere avhengig av størrelsen av stivelsesgranulene, krystallini-tetsgraden av granulene, og mengden amylose som er tilstede. Fullstendig kokt amiocastivelse kan f.eks. fremstilles ved oppvarming av en vandig slurry med omtrent 4% konsistens av stivelsesgranuler ved omtrent 88°C (190°F) imellom omtrent 30 og omtrent 40 minutter. Andre eksempler på stivelsesbindemidler som kan anvendes inkluderer modifiserte kationiske stivelser slik som dem som er modifisert til å ha nitrogenholdige grupper, inkluderende aminogrupper og metylolgrupper bundet til nitrogen, som kan anskaffes fra National Starch and Chemical Company (Bridgewater, New Jer-sey) , som tidligere er blitt anvendt som massesammensetnings-additiver for å øke våtstyrke og/eller tørrstyrke.

Anvendelse av andre bindemidler slik som lateks, polyvinyl-alkohol, termoplastiske bindemiddelfibre og lignende kan også benyttes ved tildanning av fiberstrukturer i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

III. Papirprodukter

Fibersubstratene i henhold til den foreliggende oppfinnelse er spesielt tilpasset for papirprodukter, eller komponenter av papirprodukter, som skal avhendes etter bruk. Det skal

følgelig forstås at den foreliggende oppfinnelse er anvendbar for en rekke papirprodukter inkluderende, men ikke begrenset til, avhendbare absorberende papirprodukter slik som dem som

benyttes i husholdningen, for kroppen eller andre ren-gjøringsformål. Eksempler på papirprodukter inkluderer således tissuepapir inkluderende toalett-tissueprodukter og ansiktstissueprodukter, papirhåndklær, og kjernemateriale for absorberende gjenstander slik som hygieniske gjenstander for kvinner, inkluderende sanitetsbind, truseinnlegg og tampon-ger, bleier, inkontinensgjenstander for voksne og lignende.

IV. Testmetode- delen - fremstilling av prøver

Det etterfølgende er en beskrivelse av hvordan fiberstrukturer fremstilles fra både modifiserte (dvs. behandlet i samsvar med den foreliggende oppfinnelse) og umodifiserte (dvs. ubehandlede eller kontroll-) fibre. Disse strukturene underkastes deretter de fysiske tester (dvs. slitstyrke ved null spennvidde, tørr-slitstyrke og bøyemodul pr. enhet tørr-slitstyrke) som er beskrevet i den etterfølgende del.

Håndlagede ark med lav densitet

Håndlagede ark med lav densitet fremstilles hovedsakelig i samsvar med TAPPI standard T205, med de følgende modifika-sjoner som menes å reflektere mer nøyaktig tissuefrem-stillingsprosesser. (1) det benyttes vannledningsvann uten noen pH-justering, (2) den embryoniske banen dannes i en 12 tommer x 12 tommer apparatur for fremstilling av håndlagede ark på en monofilament-polyestervire som leveres av Appelton Wire Co., Appelton, WI, med de følgende spesifikasjoner: (3) Den embryoniske banen overføres ved hjelp av vakuum fra monofilament-polyesterviren til en monofilament-polyesterpapirfremstillingstekstil som leveres av Appelton Wire Co.(Appelton, WI, og avvannes ved hjelp av vakuumsug i stedet for pressing,

Detaljer ved overføring og awanning: Den embryoniske banen og papirfremstillingsviren anbringes oppå tekstilen slik at den embryoniske banen er i kontakt med tekstilen. Trippellaget (vire, bane, tekstil med tekstilsiden ned) føres deretter lengdevis over en 13 tommer x 1/6 tomme bred spalte-sugekasse med en 90° utvidelse som er innstilt ved en topp-måleverdi på omtrent 4,0 tommer kvikksølwakuum. Hastigheten som trippellaget føres over sugespalten med, bør være jevn ved hastighet på 16±5 tommer/sekund.

Vakuumet økes deretter for å oppnå en topp-måleverdi på omtrent 9 tommer kvikksølwakuum og trippellaget føres lengdevis over den samme sugespalten ved den samme hastigheten på 16±5 tommer/sekund to ganger til. Det anføres at topp-måleverdien er den grad av vakuum som måles når trippellaget passerer over spalten. Banen fjernes forsiktig fra viren for å sikre at ingen fibre fester til viren.

(4) Arket tørkes deretter på en roterende trommeltørke-sylinder med en tørkefilt med føring av banen og tekstilen mellom filten og trommelen med tekstilen mot trommel overflaten og igjen med en andre passering med banen mot trommeloverflaten.

Spesifikasjoner for tørkesylinder: Sylinder av rustfritt

stål med polert finish med indre damp-

oppvarming, horisontalt montert.

Ytre dimensjoner: 17 tommer lengde x 13 tommer diameter Temperatur: 230±5°F Rotasjonshastighet: 0,90+0,05 omdreininger/minutt Tørkefilt: Endeløs, 80 tommer omkrets x 16 tommer bred, No. 11614, type X225, hel ull. Noble and Wood Lab Machine Company,

Hoosick Falls, NY.

Strekk i filt: Så lav og jevn som mulig uten at det inntreffer noen glidning mellom filten

og tørkesylinderen og jevn sporing.

(5) Det resulterende håndlagede ark er 12 tommer x 12 tommer med en resulterende tilsiktet flatevekt på 16,5±1 pund pr. 3000 fot<3>og en tilsiktet densitet på 0,15±0,06 g/cm<3>, med mindre annet er angitt.

Det tørre 12 tommer x 12 tommer håndlagede ark av fibre kon-disjoneres deretter før testing i minimum 2 timer i et kondisjonert rom hvor temperaturen er 22,8°C ± 2,2°C (73°F ± 4°F) og den relative fuktighet er 50% ± 10%.

V. Testmetode-del - fysisk tester

Det vil erkjennes at testmetodene som beskrives i denne delen krever at håndlagede ark fremstilles ved å følge den spesifikke prosedyre som er beskrevet i det foregående. Hvor et gitt produkt er i en form som inkluderer kjemiske additiver eller hvor fiberstrukturen underkastes mekanisk manipulering ved frembringelse av produktet, skal det erkjennes at bestemmelsen av hvorvidt dette produktet er innenfor rammen av den foreliggende oppfinnelse utføres ved fremstilling av håndlagede ark i samsvar med den foreliggende beskrivelse og måling av de fysiske egenskaper av disse håndlagede ark, ikke måling av de fysiske egenskaper til selve produktet. Det vil si at fibrene som benyttes til å utforme produktet anvendes til å fremstille de håndlagede ark som beskrevet. Ingen anvendelse av additiver eller mekanisk manipulering, bortsett fra det som er diskutert ovenfor, bør forekomme. Som diskutert ovenfor utføres imidlertid densitetsmålinger på sluttprodukter som har blitt mekanisk behandlet, inkluderer ønskede kjemiske additiver, etc.

A. Tørr- slitstyrkeindeks

Denne testen utføres på omtrent 2,5 cm x 15,2 cm (1 tomme x 6 tommer) papirstrimler i samsvar med TAPPI standarder T220 om-88 og T494 om-88 i et kondisjonert rom hvor temperaturen er omtrent 28°C ± 2,2°C (73°F ± 4°F) og den relative fuktighet er 50% ± 10%. Et elektronisk strekkprøveapparat (Intellect II-STD, Thwing Albert Corp, Philadelphia, PA) anvendes og opereres ved en krysshodehastighet på omtrent 10 cm pr. minutt (4 tommer pr. minutt) og en utgangs-målelengde på omtrent 10 cm (4 tommer). Det utføres minimum n = 8 tester på hver papirprøve. De resulterende slitstyrkeverdier registrert i g/tomme divideres med den gjennomsnittlige flatevekt til prøven og omdannes for å oppnå de tilsvarende verdier av slitindeks i N<*>m/g.

B. Tørr slitindeks ved null spennvidde

Denne testen utføres på omtrent 2,5 cm x 10,2 cm (1 tomme x 4 tommer) papirstrimler (inkluderende håndlagede ark som beskrevet ovenfor, såvel som andre papirark) i et kondisjonert rom hvor temperaturen er omtrent 28°C ± 2,2°C (73°F + 4°F) og den relative fuktighet er 50% ± 10%. Et kombinert elektronisk/trykkluft -prøveapparat (Troubleshooter, Pulmac Instruments International, Montpelier, VT) anvendes og opereres ved et lufttilførselstrykk på 100 psi. Klemmene til prøveapparatet er 15 mm brede og belastet til et klemmetrykk på 80 psi. Trykket som kreves for å bryte strimmelbredden på15 mm med en begynnende klemmeseparasjon på null, registreres i psi enheter. (Hvis trykkavlesningen er under 9 psi, kombineres to lag av det håndlagede arkmaterial og testes for å oppnå målinger innenfor instrumentets kapasitet. Trykket til brudd minus nullstillingstrykket til instrumentet divideres med den gjennomsnittlige flatevekt til prøven og omdannes for å oppnå verdien for tørr-slitindeks ved null spennvidde i N<*>m/g enheter. Det utføres minimum n = 8 tester på hver masseprøve.

C. Våt- slitindeks ved null spennvidde

Denne testen utføres på samme måte som prosedyren for tørr-slitstyrke ved null spennvidde, med de følgende modifikasjo-ner : Den tørre 1 tomme x 4 tommer papirstrimmel innføres mellom to Wet Sample Insertor'er levert med instrumentet og som inneholder tre innsnitt. Papirstrimmelen fuktes ved det midtre innsnitt med en spruteflaske fylt med omtrent 28°C + 2,2°C (73°F ± 4°F) destillert vann via spruting av en liten mengde vann ved siden av innsnittet og la dette drenere inn i det midtre innsnitt (under unngåelse av høyt sprutetrykk eller berøring av prøven med tuppen av flasken). Prøven og innsettingsdelene plasseres deretter i hodet av enheten med innsnittene på linje med klemmens tenner og testen kjøres som beskrevet ovenfor. Trykket til brudd minus nullstillingstrykket til instrumentet divideres med den gjennomsnittlige flatevekt til prøven og omdannes for å oppnå verdien for våt-slitindeks ved null spennvidde i N<*>m/g enheter. Det utføres minimum n = 8 tester på hver masseprøve.

D. Bøyestivhet ( Cantilever- bøyemetode)

Denne testen utføres på omtrent 2,5 cm x 15,2 cm (1 tomme x 6 tommer) papirstrimler i samsvar med den etterfølgende beskrivelse i et kondisjonert rom hvor temperaturen er omtrent 28°C ± 2,2°C (73°F ± 4°F) og den relative fuktighet er 50% ± 10% i minimum 2 timer før testing. En Cantilever Bending Tester slik som beskrevet i ASTM standard D 1388 (modell 5010, In-strument Marketing Services, Fairfield, NJ) kan anvendes og opereres ved en stigningsvinkel på 41,5 + 0,5° og en skyvehastighet for prøven på omtrent 1,3 ± 0,5 cm pr. sekund (0,5 ± 0,2 tomme pr. sekund). Det utføres minimum n = 16 tester på hver papirprøve fra n = 8 prøvestrimler.

i. Fremstilling av prøve

Fra et håndlaget ark tilskjæres forsiktig fire 1 tomme brede prøvestrimler med lengde 6,0 ± 0,1 tommer i "MD"-retningen. Fra et andre håndlaget ark av det samme prøvesett tilskjæres forsiktig fire 1 tomme brede prøvestrimler med lengde 6,0±0,1 tommer i "CD"-retningen. Det er viktig at tilskjæringen er nøyaktig vinkelrett på den lange dimensjonen til strimmelen. Strimmelen bør også være fri for rynker eller overdreven mekanisk manipulering som kan påvirke fleksibiliteten. Retningen markeres svært lett på en ende, idet den samme overflaten av prøven holdes oppe for alle strimlene. Senere vil strimlene snus for testing. Det er således viktig at en overflate av strimmelen er klart identifisert, men det gjør imidlertid ingen forskjell hvilken overflate av prøven som er betegnet som den øvre overflaten.

ii. Arbeidsmåte

Prøveapparatet bør plasseres på en benk eller et bord som er relativt fritt for vibrasjon, overdreven varme og trekk. Plattformen innstilles horisontalt som angitt ved vaterboblen og det bekreftes at bøyevinkelen er ved 41,5 ± 0,5°.

Prøve-glidestangen fjernes fra toppen av plattformen av bøyeprøvetesteren. En av testprøvestrimlene plasseres på den horisontale plattformen idet det påses at strimmelen innret-tes parallelt med det bevegelige glidestykket. Prøven innret-tes nøyaktig jevn med den vertikale kanten av prøveapparatet hvor den vinklede rampen er festet eller hvor null-markeringslinjen er innrisset på prøveapparatet. Prøve-glidestykket anbringes forsiktig tilbake oppå prøvestrimmelen i prøveapparatet. Prøve-glidestykket må anbringes forsiktig slik at strimmelen ikke rynkes eller beveges fra sin initiale stilling.

Prøven og prøve-glidestykket beveges ved en hastighet på omtrent 1,3 ± 0,5 cm pr. sekund (0,5 ± 0,2 tommer pr. sekund) mot enden av prøveapparatet som rampen er festet til. Dette kan utføres med enten et manuelt eller automatisk prøve-apparat. Det påses at det ikke inntreffer noen glidning mellom prøven og det bevegelige glidestykket. Når prøve-glidestangen og prøvestrimmelen rager ut over kanten av prøveapparatet, vil prøvestrimmelen begynne å bøyes, eller draperes nedover. Bevegelse av prøve-glidestangen stanses umiddelbart når forkanten av prøvestrimmelen faller i plan med kanten av rampen. Lengden av overhenget fra den lineære skalaen avleses og registreres til nærmeste 0,5 mm. Avstanden som prøve-glidestangen har beveget seg i centimetre som lengde av overheng, registreres.

Testrekkefølgen utføres på forsiden og baksiden av hver prøvestrimmel for totalt to avlesninger pr. specimen. Dette gir igjen totalt seksten avlesninger for hver papirprøve omfattende 8 MD- og 8 CD-avlesninger.

iii. Beregninger

Den gjennomsnittlige lengde av overheng bestemmes ved bereg-ning av gjennomsnittet av de seksten resultater som er oppnådd på papirprøven.

Gjennomsnittlig lengde av overheng = sum av 16 resultater

16

Bøyelengde beregnes ved å dividere gjennomsnittlig lengde av overheng med to.

Bøyelengde = total lengde av overheng

2

Bøyestivhet

Bøyestivheten (G) beregnes ved:

G = 0,1629 x W x C<3>

hvor W er prøvens flatevekt i pund/3000 ft<2>og C er bøye-lengden i cm. Resultatene uttrykkes i milligram kraft<*>cm. Konstanten 0,1629 anvendes for å omdanne flatevekten fra en-gelske til metriske enheter.

Bøyemodul

Generelt er bøyestivheten (stivhet) svært avhengig av prøvetykkelse. For å sammenligne prøver av ulik tykkelse benyttes bøyemodul som middel for sammenligning.

hvor G er bøyestivheten til prøven (ovenfor) og I er tregnetsmomentet.

Under anvendelse av standard teknikker for plateteori, kan den ovennevnte ligning manipuleres til å gi det mer anvendbare forhold:

hvor Q er bøyemodulen i kg-kraft/cm<2>, G er bøyestivheten (ovenfor i mg-kraft<*>cm), t er tykkelsen av prøven i mil (1/1000 tomme), og 732 er en omregningskonstant.

Forhold bøyemodul/ tørr- slitstyrke

Stivheten av ark er også på avhengig måte relatert til tørr-slitstyrken til fiberstrukturen. Siden det er ønskelig å fremstille prøven med lavere stivhet uten tilsvarende reduksjoner i arkstyrke, rapporteres forholdet av bøyemodul pr. enhet tørr-slitstyrke. Dette muliggjør at prøver av ulik slitstyrke og tykkelse kan sammenlignes med et større mykhetspotensial realisert ved et lavere forhold. Forholdet er vist nedenfor:

hvor M er forholdet bøyemodul/tørr-slitstyrke i enheter l/cm<2>, Q er bøyemodulen i kg-kraft/cm<2>og tørr-slitstyrke er i enheter g/kraft.

VI. Eksempler

A. Utgangsfibre

Northern Softwood Kraft (NSK) -masse: Standard Reference Material 8495 Northern Softwood Bleached Kraft Pulp (U.S. Dept. of Commerce, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD20899), i "drylap"-form.

Eucalyptus (Euc) -masse: Standard Reference Material 8496Eucalyptus Hardwood Bleached Kraft Pulp (U.S. Dept. of

Commerce, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD 20899), i "drylap"-form.

Northern Hardwood Sulfite (NHS) -masse: Aldri tørket, bleket, blandet sur bisulfittmasse av løvtreved (The Procter and Gamble Paper Products Company, Mehoopany, PA). Totally Chlorine Free bleket med EOP-bleking til en 93,7, minst 0,5, 6,4 Hunter L, a, b, farge.

Southern Softwood Kraft (SSK) -masse: Buckeye Cellulose Cor-poration Memphis, TN type FF (Foley Fluff) fullstendig bleket masse omfattende kvist og Loblolly-furu i "drylap"-form.

B. Oppslåing av masse

Etter bestemmelse av massekonsistensen oppdeles de ovennevnte masser i flere porsjoner på omtrent 30 g knusktørr fiber hver og fortynnes til 2000 ml med destillert vann med romtemperatur. Fibrene og vannet oppslås deretter med 50.000 omdreininger i en TAPPI Standard Pulp Desintegrator (Model D-111, Testing Machines Incorporated, Islandia, New York). Etter oppslåing blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende massekake skaves av filterpapiret og filterpapiret skylles over kaken for å bibeholde resterende fiber. Massekaken nedkjøles deretter inntil ytterligere testing som angitt nedenfor i maksimalt en uke.

C. Fremstilling av enzym

Nedkjølt konsentrert flytende enzym fortynnes til en konsentrasjon (vol/vol) på 1 eller 2% i en 80/20-blanding av destillert vann og 1,2-propandiol og nedkjøles inntil bruk:

Carezyme 5.0 L eller Celluclast 1.5 L eller Celluzyme 0.7 T - som alle kan anskaffes fra Novo Nordisk, Bagsvaerd, Danmark - eller Pergolase A40, som kan anskaffes fra Ciba, Greensboro, N.C., benyttes.

EKSEMPEL 1

Behandling av NSK- fibre med Carezyme

Northern Softwood Kraft (NSK) massekaker fra del B i det foregående behandles og tildannes til 18 håndlagede arkprøver med lav densitet (6 ark pr. prøve) under anvendelse av prosedyren som er angitt ovenfor. NSK-kontrollmassen hensettes umodifisert og fortynnes til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPi Standard Desintegrator før fremstilling av håndlagede ark.

Prøve IA er en NSK-masse behandlet uten enzymer:

Fibrene behandles ved omtrent 3% konsistens. Destillert vann som er forvarmet til 120°F blandes først med 30 ml av en 1% heksametoniumbromidoppløsning (1 vekt% aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i et 120°F vannbad. Den umodifiserte massekaken forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til avbindingsmidlet/vannblandingen. Blandehastigheten tilLightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen overføres masseslurryen kvantitativt og skylles med omtrent 500 ml destillert vann og avvannes i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende massekaken fortynnes deretter til 2 0 00 ml med vannledningsvann og oppslås med 3 000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve IB er en NSK-masse behandlet uten enzymer:

Fibrene behandles ved omtrent 3% konsistens. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 90 ml av en 3% tetra-etylammoniumbromidoppløsning (1 vekt% aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin', Rochester, NY) i et 120°F vannbad. Den umodifiserte massekaken forvarmes til omtrent120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til avbøyningsmidlet/vannblandingen. Blandingshastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time.

Ved slutten av denne timen overføres masseslurryen kvantitativt og skylles med omtrent 500 ml destillert vann og avvannes i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3 000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 1C er en NSK-masse behandlet uten enzymer: Fibrene behandles ved omtrent 3% konsistens. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 30 ml av en 1% lauryltrimetylammoniumkloridoppløsning (Sherex Chemical Co., Witco Corp., Greenwich, CT) (1 vekt% aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i et 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til avbindingsmidlet/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen overføres masseslurryen kvantitativt og skylles med omtrent 500 ml destillert vann og avvannes i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve ID er en NSK-masse behandlet uten enzymer:

Fibrene behandles ved omtrent 3% konsistens. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 10 ml 3% N-dekyl-N,N-dimetylaminoksidoppløsning (Barlox 10S, Lonza, Inc., Farlawn, N.J.) (1 vekt% N-dekyl-N,N-dimetylaminoksid/vekt tørrfiberbasis) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til avbindingsmidlet/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen overføres masseslurryen kvantitativt og skylles med omtrent 50 0 ml destillert vann og avvannes i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3 000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 1E fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess:Fibrene behandles ved omtrent 3% konsistens. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 30 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5,0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/- vannblåndingen. Blandehastigheten til Ligthnin<1->blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen overføres masseslurryen kvantitativt og avvannes i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekaken tilsettes deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NaOCl- (4 ml Clorox, som kan anskaffes fra The Clorox Co., Oakland, CA) i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter undertrykkingen blir den modifiserte masseslurryen kvantitativt overført og skylt med omtrent1500 ml destillert vann og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte filterkake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 1F fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess:Fibrene behandles ved omtrent 3% konsistens. Destillert vann forvarmet til 12 0°F blandes først med 60 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (2 volum%/vekt tilsetning av Carezyme5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'- laboratorieblander (Ligthnin', Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 12 0°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vann-blandingen. Blandehastigheten til Lightnin<1->blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen overføres masseslurryen kvantitativt og avvannes i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekake tilsettes deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NaOCl-(4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter undertrykkingen overføres den modifiserte masseslurry kvantitativt og skylles med omtrent 1500 ml destillert vann og avvannes i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2 00 0 ml med vannledningsvann og oppslås med 300 0 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 1G fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved føl-gende prosess: Fibrene behandles ved omtrent 3% utgangskonsistens. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 30 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i et 12 0°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vannblandingen. Blandingshastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden for enzymet tilsettes 30 ml av en 1%

(vekt/volum) oppløsning av heksametoniumbromid (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI, katalog nr. 21.967-3) i destillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde.(vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i en andre time ved 120°F. Ved slutten av denne andre timen tildannes slurryen av modifiserte

fibre direkte til håndlagede ark ved lav densitet uten filtrering, behandling eller oppslåing.

Prøve 1H fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved omtrent 3% utgangskonsistens. Destillert vann forvarmet til 12 0°F blandes først med 60 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (2 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden for enzymet tilsettes 30 ml av en 1%

(vekt/volum) oppløsning av heksametoniumbromid (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI, katalog nr. 21.967-3) i destillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i en andre time ved 120°F. Ved slutten av denne andre timen tildannes slurryen av modifiserte fibre direkte til håndlagede ark med lav densitet uten filtrering, behandling eller oppslåing.

Prøve II fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved omtrent 3% utgangskonsistens. Destillert vann forvarmet til 12 0°F blandes først med 3 0 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via enLightnin1-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i et 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym tilsettes 30 ml av en 1%

(vekt/volum) oppløsning av tetraetylammoniumbromid (Aldrich

Chemical Co., Milwaukee, WI, katalog nr. 14002-3) i destillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i en andre time ved 120°F. Ved slutten av denne andre timen overføres masseslurryen kvantitativt og avvannes i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekake tilsettes deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NaOCl- (4 ml Clorox i 2000 ml destillert vannj opp-løsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandling blir den modifiserte masseslurry kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500 ml destillert vann og avvannes i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 1J fremstilles fra masse som er modifisert ved den føl-gende prosess: Massekaken behandles ved omtrent 3% utgangskonsistens. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 30 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin', Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til masse/enzym-slurryen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring og får reagere i omtrent 1 time. På slutten av reaksjonsperioden med enzym tilsettes 30 ml av en 1% (vekt/volum) oppløsning av lauryltrimetylammoniumklorid (Sherex Chemical Co., Witco Corp., Greenwich, CT) i destillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i en andre time ved 12 0°F. Ved slutten av denne andre timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekaken tilsettes deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NaOCl-

(4ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulose. Etter behandlingen blir den modifiserte masseslurry kvantitativt overført og skylt med omtrent1500ml destillert vann og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås _med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve IK fremstilles fra masse som er modifisert ved den føl-gende prosess: Massekaken behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 30 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 12 0°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til masse/enzym-slurryen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym tilsettes 3 0 ml av en 1% (vekt/volum) oppløsning av trietanolamin (Dow Chemical Co., Midland, MI) i destillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i en andre time ved 12 0°F. Ved slutten av denne andre timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekaken tilsettes deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NaOCl- (4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandling blir den modifiserte masseslurry kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500 ml destillert vann og awannes i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og opp slås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve IL fremstilles fra masse som er modifisert ved den føl-gende prosess: Massekaken behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 30 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 12 0°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til masse/enzym-slurryen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym innstilles pH i enzym/masseslurryen deretter til pH 7,5 med tilsetning av 0,01 N NaOH. 10 ml av en 3% (vekt/volum) oppløsning av N-dekyl-N,N-dimetylaminoksid (Barlox 10S - Lonza, Inc. Fairlawn, N.J.) i destillert vann tilsettes til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i en andre time ved 12 0°F. Ved slutten av denne andre timen surgjøres slurryen av modifiserte fibre til pH 3,8 med HCl. Den modifiserte masseslurry blir kvantitativt overført og renset med omtrent 500 ml destillert vann og avvannes i "en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve IM fremstilles fra masse som er modifisert ved den føl-gende prosess: Massekaken behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 30 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 12 0°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til om trent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til masse/enzym-slurryen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym tilsettes 30 ml av en 1% (vekt/volum) oppløsning av lauryltrimetylammoniumklorid (Sherex Chemical Co., Witco Corp., Greenwich, CT) i destillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde "(vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i 55 minutter ved 120°F. Etter blanding av lauryltrimetylammoniumkloridet og den modifiserte masseslurry tilsettes 15 ml av en 2% oppløsning av karboksymetylcellulose (Aqualon Company, Wilmington, DE) (1 vekt% aktiv kjemikalie/- vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i 5 minutter. Slurryen av modifiserte fibre tildannes deretter direkte til håndlagede ark med lav densitet uten filtrering, behandling eller oppslåing.

Prøve IN fremstilles fra masse som er modifisert ved den føl-gende prosess: Tre umodifiserte massekaker fremstilt fra del B i det foregående behandles ved en konsistens på omtrent 5% i en Quantum Mark III høyintensitets-laboratorieblander. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 45 ml av en 2% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 10 sekunder og overføres til blandebeholderen som har blitt programmert til å opprettholde en temperatur på 12 0°F. De umodifiserte massekaker forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vannblandingen. Etter at dekslet er fastgjort til toppen av beholderen, tilkoples blandeakselen deretter for blanding ved en hastighet på omtrent 1200 opm (høy-intensitets-blanding) i 10 sekunder og stanses deretter. I den gjenværende del av timen foregår blanding ved 1200 opm i 10 sekunder hvert tiende minutt. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med et osteklede for å holde tilbake så mye material som mulig. Den resulterende massekake trekkes av ostekledet og tilsettes deretter til omtrent 3000 ml av en 100 ppm NaOCl- (4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med et osteklede for å holde tilbake så mye material som mulig. Kaken skylles deretter med omtrent 1500 ml destillert vann og awannes. Den resulterende masseka"ke trekkes av ostekledet og en prøve tilsvarende 30 knusktørre gram fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3 000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 10 fremstilles fra masse som er modifisert ved den føl-gende prosess: Seks umodifiserte massekaker fremstilt fra del B i det foregående behandles ved en konsistens på omtrent 10% i en Quantum Mark III høyintensitets-laboratorieblander. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 90 ml av en 2% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 10 sekunder og overføres til en blandebeholder som er blitt programmert til å opprettholde en temperatur på 120°F. De umodifiserte massekaker forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vannblandingen. Etter at dekslet er fastgjort til toppen av beholderen, tilkoples blandeakselen deretter for blanding ved en hastighet på omtrent 12 00 opm (høy-intensitets-blanding) i 10 sekunder og stanses deretter. I det gjenværende av timen foregår blanding ved 1200 opm i 10 sekunder hvert tiende minutt i totalt 70 sekunder. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med et osteklede for å holde tilbake så mye material som mulig. Den resulterende massekake trekkes av ostekledet og tilsettes deretter til omtrent 6000 ml av en 100 ppm NaOCl- (4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandling blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med et osteklede for å holde tilbake så mye material som mulig. Kaken skylles deretter med omtrent 3 000 ml destillert vann og awannes. Den resulterende massekake trekkes av ostekledet og en prøve tilsvarende 3 0 knusktørre gram fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3 000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 1P fremstilles fra masse som er modifisert ved den føl-gende prosess: Åtte umodifiserte massekaker fremstilt fra del B i det foregående behandles ved konsistens på 13,3% i en Quantum Mark III høyintensitets-laboratorieblander. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 135 ml av en 2% Carezyme-oppløsning (1,12 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 10 sekunder og overføres til en blandebeholder som er blitt programmert til å opprettholde en temperatur på 12 0°F. De umodifiserte massekaker forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vannblandingen. Etter at dekslet er fastgjort til toppen av beholderen, tilkoples blandeakselen for blanding ved en hastighet på omtrent 12 0 0 opm (høyintensi-tets-blanding) i 10 sekunder og stanses deretter. I det gjenværende av timen foregår blanding ved 12 00 i opm 10 sekunder hvert tiende minutt. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med et osteklede for å holde tilbake så mye material som mulig. Den resulterende massekake trekkes av ostekledet og tilsettes deretter til omtrent 6000 ml av en 100 ppm NaOCl- (4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med et osteklede for å holde tilbake så mye material som mulig. Deretter skylles kaken ved omtrent 5000 ml destillert vann og awannes. Den resulterende massekake trekkes av ostekledet og en prøve tilsvarende 30 knusktørre gram fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve IQ fremstilles fra masse som er modifisert ved den føl-gende prosess: Seks umodifiserte massekaker fremstilt fra del B i det foregående behandles ved en konsistens på omtrent 10% i en Quantum Mark III høyintensitets-laboratorieblander. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 90 ml av en 2% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 10 sekunder og overføres til en blandebeholder som er blitt programmert til å opprettholde en temperatur på 120°F. De umodifiserte massekaker forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vannblandingen. Etter at dekslet er fastgjort til toppen av beholderen tilkoples blandeakselen deretter for om-røring ved en hastighet på omtrent 1200 opm (høyintensitets-blanding) i 10 sekunder. Etter det initiale høyintensitets-blandetrinn utføres lavintensitets-blanding ved 1200 opm i 10 sekunders varighet hvert annet minutt i det gjenværende av timen unntatt ved tidspunktene 25, 40 og 50 minutter, hvor høyintensitets-blanding ved 1200 opm utføres ved 20 sekunders varigheter. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym tilsettes en kombinasjon av 40 ml av en 4% (vekt/volum) emulsjon (0,9% tillegg til tørre fibre) av dehydrogenert talg-dimetylammoniummetylsulfat (Sherex Chemical Co., Witco Corp., Greenwich, CT) i destillert vann og 50 ml av en 4%

(vekt/volum) oppløsning (1,1% tillegg til tørre fibre) av lauryltrimetylammoniumklorid (Sherex Chemical Co., Witco Corp., Greenwich, CT) i destillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 2% total tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis). Etter at dekslet igjen er fastgjort til toppen av beholderen tilkoples blandeakselen deretter for blanding ved en hastighet på omtrent 1200 opm (høyintensitets-blanding) i 10 sekunder og stanses deretter. I de neste 30 minutter foregår blanding ved en hastighet på omtrent 1200 opm i 10 sekunder hvert tredje minutt. Ved slutten av behandlingsperioden blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med et

osteklede for å holde tilbake så mye material som mulig. Kaken skylles deretter med omtrent 3000 ml destillert vann og awannes. Den resulterende massekake trekkes av ostekledet og en prøve tilsvarende 3 0 knusktørre gram fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Tabell 1 gir resultatene for densitet, tørr-slitindeks, tørr-og våt-slitindekser ved null spennvidde og DT/DZST-forhold for de håndlagede arkprøver med lav densitet som er fremstilt. Det kan sees fra tabellen at enzymmodifisering av fibrene med Carezyme resulterer i en vesentlig reduksjon av tørr-slitindeksen ved null spennvidde (DZST) til NSK-fibrene under opprettholdelse eller forbedring av den totale tørr-slitindeks (DT) til arket sammenlignet med den håndlagede arkprøve fremstilt fra umodifiserte kontrollfibre. Tilsetningen av kjemiske avbindingsmidler til de enzymmodifiserte fibre reduserer ytterligere DZST. Høyintensitets-blanding kombinert med enzymbehandlingen, såvel som både behandlings-trinn med enzym og avbindingsmiddel, resulterer dessuten i enda større reduksjoner i DZST uten på negativ måte å innvirke på arkets slitstyrke.

k = konsistens

DTDMAMS = dehydrogenert talg-dimetylammoniummetyl-sulfat

** Ikke et eksempel i henhold til foreliggende oppfinnelse.

EKSEMPEL 2

Behandling av NSK- fibre med Celluclast

Northern Softwood Kraft (NSK) -massekaker fra del B i det foregående behandles og tildannes til 4 håndlagede prøveark med lav densitet (6 ark pr. prøve) under anvendelse av prosedyren angitt ovenfor. NSK-kontrollmassen er den samme som i tabell 1.

Prøve 2A fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3% i en 50 millimolar bufferoppløsning av natriumacetat og eddiksyre med pH 4,7. Bufferoppløsningen, forvarmet til 120°F, blandes først med 30 ml av en 1% Celluclast-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Celluclast 1.5 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin', Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 12 0°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/bufferblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekaken tilsettes deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NaOCl- (4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir den modifiserte masseslurryen kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500 ml destillert vann og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3 000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 2B fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en konsistens på omtrent 3% i en50millimolar bufferoppløsning av natriumacetat og eddiksyre med pH 4,7. Bufferoppløsningen, forvarmet til 120°F, blandes først med 60 ml av en 1% Celluclast-oppløsning (2 volum%/vekt tilsetning av Celluclast 1.5 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin<1->laboratorieblander (Lightnin', Rochester, NY) i et 120°F vannbad. Den umodifiserte massekaken forvarmes til omtrent 12 0°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/bufferblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekaken tilsettes deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NaOCl- (4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir den modifiserte masseslurryen kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500 ml destillert vann og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3 00 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 2C fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved føl-gende prosess: Fibrene behandles ved en konsistens på omtrent 3% i en50 millimolar bufferoppløsning av natriumacetat og eddiksyre ved pH 4,7. Bufferoppløsingen, forvarmet til 120°F, blandes først med 30 ml av en 1% Celluclast-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Celluclast 1.5 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/bufferblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym tilsettes 30 ml av en1% (vekt/volum) oppløsning av heksametoniumbromid (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI, katalog nr. 21.967-3) i destillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i en andre time ved 120°F. Ved slutten av denne andre timen tildannes slurryen av modifiserte fibre direkte til håndlagede ark ved lav densitet uten filtrering, behandling eller oppslåing.

Prøve 2D fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en konsistens på omtrent 3% i en 50 millimolar bufferoppløsning av natriumacetat og eddiksyre med pH 4,7. Bufferoppløsningen, forvarmet til 120°F, blandes først med 60 ml av en 1% Celluclast-oppløsning (2 volum%/vekt tilsetning av Celluclast 1.5 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Ligtnin<1>, Rochester, NY) i 12 0°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/bufferblanding. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym tilsettes 3 0 ml av en 1% (vekt/volum) oppløsning av heksametoniumbromid (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI, katalog nr. 21-967-3) i destillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i en andre time ved 120°F. Ved slutten av denne andre timen tildannes slurryen av modifiserte fibre direkte til håndlagede ark med lav densitet uten filtrering, behandling eller oppslåing.

Tabell 2 gir resultatene for densiteten, tørr-slitindeksen, tørr- og våt-slitindeksene ved null spennvidde, og DT/DZST-forholdene til de fremstilte håndlagede arkprøver med lav densitet. Det kan sees fra tabellen at enzymmodifisering av fibrene med Celluclast resulterer i betydelig reduksjon av tørr-slitindeksen ved null spennvidde (DZST) til NSK-fibrene under opprettholdelse eller forbedring av den totale tørr-slitindeks (DT) til arket sammenlignet med den håndlagede arkprøve fremstilt fra umodifiserte kontrollfibre. Tilsetningen av kjemiske avbindingsmidler til de enzymmodifiserte fibre reduserer DZST ytterligere.

EKSEMPEL 3

Behandling av NSK- fibre med Celluzyme eller Pergolase Northern Softwood Kraft (NSK) -massekaker fra del B i det

foregående behandles og tildannes til to håndlagede arkprøver med lav densitet (6 ark pr. prøve) under anvendelse av prosedyren angitt i det foregående. NSK-kontrollmassen er den samme som i tabell 1.

Prøve 3A fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles med en massekonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 1,89g Celluzyme 0.7 T (6,3% vekt/vekt tilsetning av Celluzyme 0.7 T på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Ligthnin1-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekaken forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vann-blandingen. Blandehastigheten til Lightnin<1->blanderen* økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekake tilsettes deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NaOCl-(4ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir den modifiserte masseslurryen kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500 ml destillert vann og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 3B fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en konsistens på omtrent 3% i en 50 millimolar bufferoppløsning av natriumacetat og eddiksyre ved pH 4,7. Bufferoppløsningen, forvarmet til 120°F, blandes først med 30 ml av en 1% Pergolase-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Pergolase A40 på knusktørr masse) i omtrent 15sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/bufferblandingen. Blandehastigheten tilLightnin<1->blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagerene i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekaken tilsettes deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NaOCl- (4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir den modifiserte masseslurryen kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500 ml destillert vann og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Tabell 3 gir resultatene for densiteten, tørr-slitindeksen, tørr- og våt-slitindeksene ved null spennvidde og DT/DZST-forholdene til de fremstilte håndlagede arkprøver ved lav densitet. Det kan sees fra tabellen at enzymmodifisering av fibrene med Celluzyme og Pergolase resulterer i betydelig reduksjon av tørr-slitstyrken ved null spennvidde (DSZT) til NSK-fibrene under opprettholdelse eller forbedring av den totale tørr-slitindeks (DT) til arket sammenlignet med den håndlagede arkprøve som er fremstilt fra umodifiserte kontrollfibre.

EKSEMPEL 4

Behandling av eucalyptusfibre med Carezyme

Eucalyptus (Euc) -massekake fra del B i det foregående behandles og tildannes til 5 håndlagede arkprøver med lav den sitet (6 ark pr. prøve) under anvendelse av prosedyren angitt 1 det foregående. Kontroll-eucalyptusmassen får være umodifisert og fortynnes til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 4A fremstilles fra eucalyptusmasse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en konsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 30 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin', Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vann-blandingen. Blandehastigheten til Lightnin<1->blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekake tilsettes deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NaOCl-(4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir den modifiserte masseslurryen kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500 ml destillert vann og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2 0 00 ml med vannledningsvann og oppslås med 3 0 00 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 4B fremstilles fra eucalyptusmasse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en konsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 60 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (2 volum%/vekt tilsetning av Carezyme5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Light nin', Rochester, NY) i 120°F vann bad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vann-blandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekake tilsettes deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm"NaOCl-(4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir den modifiserte masseslurryen kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500 ml destillert vann og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter med 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 4C fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 30 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym tilsettes 30 ml av en 1%

(vekt/volum) oppløsning av heksametoniumbromid (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI, katalog nr. 21.967-3) i destillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i en andre time ved 120°F. Ved slutten av denne andre timen tildannes slurryen av modifiserte

Prøve 4D fremstilles fra eucalyptusmasse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 60 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (2 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin', Rochester,NY) i 12 0°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym tilsettes 30 ml av en 1%

(vekt/volum) oppløsning av heksametoniumbromid (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI, katalog nr. 21.967-3) i destillert vann til enzym/masseslurryen for"å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i en andre time ved 120°F. Ved slutten av denne andre timen tildannes slurryen av modifiserte fibre direkte til håndlagede ark med lav densitet uten filtrering, behandling eller oppslåing.

Prøve 4E fremstilles fra eucalyptusmasse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 30 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring til masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym tilsettes 30 ml av en 1%

(vekt/volum) oppløsning av tetraetylammoniumbromid (Aldrich

Chemical Company, Milwaukee, WI, katalog nr. 14.002-3) i destillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i en andre time ved 120°F. Ved slutten av denne andre timen tildannes slurryen av modifiserte fibre direkte til håndlagede ark med lav densitet uten filtrering, behandling eller oppslåing.

Tabell 4 gir resultatene for densiteten, tørr-slitindeksen, tørr- og våt-slitindeksene ved null spennvidde og DT/DZST-forholdene til de fremstilte håndlagede arkprøver med lav densitet. Det kan sees fra tabellen at enzymmodifisering av fibrene med Carezyme resulterer i betydelig reduksjon av tørr-slitindeksen ved null spennvidde (DZST) til eucalyptus-løwedfibrene under opprettholdelse eller forbedring av den totale tørr-slitindeks (DT) til arket sammenlignet med den håndlagede arkprøve fremstilt fra umodifiserte kontrollfibre. Tilsetningen av kjemiske avbindingsmidler til de enzymmodifiserte fibre reduserer DZST ytterligere.

EKSEMPEL 5

Behandling av eucalyptusfibre med Celluclast

Eucalyptus (Euc)-massekaker fra del B i det foregående behandles og tildannes til fire håndlagede arkprøver med lav densitet (6 ark pr. prøve) under anvendelse av prosedyren angitt ovenfor. Kontroll-eucalyptusmassen er den samme som i tabell 4.

Prøve 5A fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3% i en 50 millimolar bufferoppløsning av natriumacetat og eddiksyre ved pH 4,7. Bufferoppløsningen, forvarmet til 120°F, blandes først med 30 ml av en 1% Celluclast-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Celluclast 1.5 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin', Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/bufferblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekake tilsettes deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NaOCl- (4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir den modifiserte masseslurryen kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500 ml destillert vann og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 5B fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en konsistens på omtrent 3% i en50millimolar bufferoppløsning av natriumacetat og eddiksyre ved pH 4,7. Bufferoppløsningen, forvarmet til 120°F, blandes først med 60 ml av en 1% Celluclast-oppløsning (2 volum%/vekt tilsetning av Celluclast 1.5 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin<1->laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/bufferblandingen. Blandehastigheten til Lightnin<1->blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og blanding av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekake tilføres deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NaOCl- (4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir den modifiserte masseslurryen kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500 ml destillert vann og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 5C fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en konsistens på omtrent 3% i en 50 millimolar bufferoppløsning av natriumacetat og eddiksyre med pH 4,7. Bufferoppløsningen, forvarmet til 120°F, blandes først med 30 ml av en 1% Celluclast-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Celluclast 1.5 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin', Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/bufferblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym tilsettes 30 ml av en 1% (vekt/volum) oppløsning av heksametoniumbromid (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI, katalog nr. 21.967-3) i de stillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i en andre time ved 120°F. Ved slutten av denne andre timen tildannes slurryen av modifiserte fibre direkte til håndlagede ark med lav densitet uten filtrering, behandling eller oppslåing.

Prøve 5D fremstilles fra NSK-masse som er modifisert -ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en konsistens på omtrent 3% i en 50 millimolar bufferoppløsning av natriumacetat og eddiksyre ved pH 4,7. Bufferoppløsningen, forvarmet til 120°F, blandes først med 60 ml av en 1% Celluclast-oppløsning (2 volum%/vekt tilsetning av Celluclast 1.5 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 12 0°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/bufferblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym tilsettes 30 ml av en 1% (vekt/volum) oppløsning av heksametoniumbromid (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI, katalog nr. 21.967-3) i destillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i en andre time ved 120°F. Ved slutten av denne andre timen tildannes slurryen av modifiserte fibre direkte til håndlagede ark med lav densitet uten filtrering, behandling eller oppslåing.

Tabell 5 gir resultatene for densiteten, tørr-slitindeksen, tørr- og våt-slitindeksene ved null spennvidde og DT/DZST-forholdene til de fremstilte håndlagede arkprøver med lav densitet. Det kan sees fra tabellen at enzymmodifisering av eucalyptus-løwedfibrene med Celluclast resulterer i betydelig reduksjon i tørr-slitindeksen ved null spennvidde (DZST) til NSK-fibrene under opprettholdelse eller forbedring av den totale tørr-slitindeks (DT) til arket sammenlignet med den håndlagede arkprøve fremstilt fra umodifiserte kontrollfibre. Tilsetningen av kjemiske avbindingsmidler til de enzym-modif iserte fibre reduserer DZST ytterligere.

EKSEMPEL 6

Behandling av eucalyptusfibre med Celluzyme

Eucalyptus (euc) massekaker fra del B i det foregående behandles og tildannes til en håndlaget arkprøve med lav densitet (6 ark pr. prøve) under anvendelse av prosedyren angitt i det foregående. Kontroll-eucalyptusmassen er den samme som i tabell 4.

Prøve 6A fremstilles fra eucalyptusmasse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en konsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 1,89 g Celluzyme 0.7 T (6,3 vekt%/vekt tilsetning av Celluzyme 0.7 T på knusk-tørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vann-blandingen. Blandehastigheten til Lightnin<1->blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omdreining av masse slurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekaken tilføres deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NA0C1- (4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløs-ning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir den modifiserte masseslurryen kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500 ml destillert vann og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

EKSEMPEL 7

Behandling av Northern Hardwood Sulfite ( NHS) med Carezyme Northern Hardwood Sulfite (NHS) -massekaker fra del B i det foregående behandles og tildannes til tre håndlagede arkprøver med lav densitet (6 ark pr. prøve) under anvendelse av prosedyren angitt i det foregående. NHS-kontrollmassen får være umodifisert og fortynnes til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 7A fremstilles fra NHS-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en konsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmes til 120°F, blandes først med 30 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 12 0°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vann-blandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekake tilføres deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NA0C1- (4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir den modifiserte masseslurry kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500 ml destillert vann og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 7B fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 30 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 12 0°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym tilsettes 3 0 ml av en 1%

(vekt/volum) oppløsning av heksametoniumbromid (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI, katalog nr. 21.967-3) i

destillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i en andre time ved 120°F. Ved slutten av denne andre timen tildannes slurryen av modifiserte fibre direkte til håndlagede ark med lav densitet uten filtrering, behandling eller oppslåing.

Tabell 7 gir resultatene for densiteten, tørr-slitindeksen, tørr- og våt-slitindeksene ved null spennvidde og DT/DZST-forholdene til de fremstilte håndlagede arkprøver med lav densitet. Det kan sees fra tabellen at enzymmodifisering av fibrene med Carezyme resulterer i betydelig reduksjon i tørr-slitindeksen ved null spennvidde (DZST) til NHS-fibrene under opprettholdelse eller forbedring av den totale tørr-slitindeks (DT) til arket sammenlignet med den håndlagede ark-prøve fremstilt fra umodifiserte kontrollfibre. Tilsetningen av kjemiske avbindingsmidler til de enzymmodifiserte fibre reduserer DZST ytterligere.

EKSEMPEL 8

Behandling av Northern Hardwood Sulfite med Celluclast Northern Hardwood Sulfite (NHS) -massekaker fra del B i det foregående behandles og tildannes til fire håndlagede ark-prøver med lav densitet (6 ark pr. prøve) under anvendelse av prosedyren anvendt i det foregående. NHS-kontrollmassen er den samme som i tabell 7.

Prøve 8A fremstilles fra NHS-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3% i en 50 millimolar bufferoppløsning av natriumacetat og eddiksyre ved pH 4,7. Bufferoppløsningen, forvarmet til 120°F, blandes først med 30 ml av en 1% Celluclast-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Celluclast 1.5 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/bufferblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekaken tilføres deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NAOCl- (4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir den modifiserte masseslurryen kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500 ml destillert vann og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 8B fremstilles fra NHS-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en konsistens på omtrent 3% i en 50 millimolar bufferoppløsning av natriumacetat og eddiksyre ved pH 4,7. Bufferoppløsningen, forvarmet til 120°F, blandes først med 60 ml av en 1% Celluclast-oppløsning (2 volum%/vekt tilsetning av Celluclast 1.5 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin', Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/bufferblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekake tilføres deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NaOCl- (4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir den modifiserte masseslurryen kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500ml destillert vann og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 8C fremstilles fra en NHS-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en konsistens på omtrent 3% i en50 millimolar bufferoppløsning av natriumacetat og eddiksyre ved pH4,7. Bufferoppløsningen, forvarmet til 120°F, blandes først med 30 ml av en 1% Celluclast-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Celluclast 1.5 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin<1->laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 12 0°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/buffer-blandingen. Blandehastigheten til Lightnin<1->blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym tilsettes 30 ml av en1% (vekt/volum) oppløsning av heksametoniumbromid (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI, katalog nr. 21.967-3) i destillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen for fortsette i en andre time ved 120°F. Ved slutten av denne andre timen tildannes slurryen av modifiserte fibre direkte til håndlagede ark med lav densitet uten filtrering, behandling eller oppslåing.

Prøve 8D fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en konsistens på omtrent 3% i en50millimolar bufferoppløsning av natriumacetat og eddiksyre med pH 4,7. Bufferoppløsningen, forvarmet til 120°F, blandes først med 60 ml av en 1% Celluclast-oppløsning (2 volum%/vekt tilsetning av Celluclast 1.5 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin1, Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/bufferblandingen. Blandehastigheten til Lightnin<1->blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym tilsettes 30 ml av en 1% (vekt/volum) -oppløsning av heksametoniumbromid (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI, katalog nr. 21.967-3) i destillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i en andre time ved 120°F. Ved slutten av denne andre timen tildannes slurryen av modifiserte fibre direkte til håndlagede ark med lav densitet uten filtrering, behandling eller oppslåing.

Tabell 8 gir resultatene for densiteten, tørr-slitindeksen, tørr- og våt-slitindeksene ved null spennvidde og DT/DZST-forholdene til de fremstilte håndlagede arkprøver med lav densitet. Det kan sees fra tabellen at enzymmodifisering av fibrene med Celluclast resulterer i betydelig reduksjon i tørr-slitindeksen ved null spennvidde (DZST) til NHS-fibrene under opprettholdelse eller forbedring av den totale tørr-slitindeks (DT) til arket sammenlignet med den håndlagede arkprøve fremstilt fra umodifiserte kontrollfibre. Tilsetning av kjemiske avbindingsmidler til de enzymmodifiserte fibre reduserer DZST ytterligere.

EKSEMPEL 9

Behandling av Southern Softwood Kraft- fibre med Carezyme Southern Softwood Kraft (SSK) -massekaker fra del B i det foregående behandles og tildannes til tre håndlagede ark-prøver med lav densitet (6 ark pr. prøve) under anvendelse av prosedyren angitt i det foregående. SSK-kontrollmassen får være umodifisert og fortynnes til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 9A fremstilles fra SSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 30 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin', Rochester, NY) i 12 0°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonperioden med enzym tilsettes 30 ml av en 1% vekt/volum oppløsning av heksametoniumbromid (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI, katalog nr. 21.967-3) i destillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i en andre time ved 120°F. Ved slutten av den andre timen tildannes slurryen av modifiserte fibre direkte til håndlagede ark ved lav densitet uten filtrering, behandling eller oppslåing.

Prøve 9B fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 60 ml av en 1% Carezyme-oppløsning (2 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin<1->laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 12 0°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym tilsettes 30 ml av en 1%

(vekt/volum) oppløsning av heksametoniumbromid (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI, katalog nr. 21.967-3) i destillert vann til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrf iberbasis). og blandingen får fortsette i en andre time ved 120°F. Ved slutten av denne andre timen tildannes slurryen av modifiserte fibre direkte til håndlagede ark med lav densitet uten filtrering, behandling eller oppslåing.

Tabell 9 gir resultatene for densiteten, tørr-slitindeksen, tørr- og våt-slitindeksene ved null spennvidde og DT/DZST-forholdene til de fremstilte håndlagede arkprøver med lav densitet. Det kan sees fra tabellen at enzymmodifisering av fibrene med Carezyme etterfulgt av behandling med avbindingsmiddel resulterer i betydelig reduksjon i tørr-slitindeksen ved null spennvidde (DZST) til SSK-fibrene under opprett holdelse eller forbedring av den totale tørr-slitindeks (DT) til arket sammenlignet med den håndlagede arkprøve fremstilt fra umodifiserte fibre.

EKSEMPEL 10

Behandling av NSK- fibre og fiberstrukturer som har forbedret fleksibilitet

Northern Softwood Kraft (NSK)-massekaker fra del B i det foregående behandles og tildannes til 15 håndlagede arkprøver med lav densitet (6 ark pr. prøve) under anvendelse av prosedyren angitt i det foregående. NSK-kontrollmassen får være umodifisert, fortynnes til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 10A fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en konsistens ved omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 7,5 ml av en 2% Carezyme-oppløsning (0,5 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i et 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 12 0°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin<1->blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekake tilføres deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NaOCl- (4 ml Clorox, som kan anskaffes fra The Clorox Co., Oakland, CA) i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir den modifiserte masseslurryen kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500 ml destillert vann og awannes i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 10B fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en konsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 22,5 ml av en 2% Carezyme-oppløsning (1,5 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin<1->laboratorieblander (Lightnin', Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin<1->blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte filterkake tilføres deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NaOCl- (4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløs-ning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir den modifiserte masseslurry kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500 ml destillert vann og awannes i en Buchner- trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 10C fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3% i en50 millimolar bufferoppløsning av natriumacetat og eddiksyre ved pH 4,7. Bufferoppløsningen, forvarmet til 120°F, blandes først med 7,5 ml av en 2% Celluclast-oppløsning (0,5 volum%/- vekt tilsetning av Celluclast 1.5 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 12 0°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/bufferblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den modifiserte massekake tilføres deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NaOCl- (4 ml Clorox i 2000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir den modifiserte masseslurry kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500 ml destillert vann og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 10D fremstilles fra NSK-masse som er behandlet ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en konsistens på omtrent 3% i en 50 millimolar bufferoppløsning av natriumacetat og eddiksyre ved pH 4,7. Bufferoppløsningen, forvarmet til 120°F, blandes først med 22,5 ml av en 2% Celluclast-oppløsning (1,5 vo-lum-/vekt tilsetning av Celluclast 1.5 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/bufferblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av denne timen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt "med filterpapir. Den modifiserte massekake tilføres deretter til omtrent 1000 ml av en 100 ppm NaOCl- (4 ml Clorox i 2 000 ml destillert vann) oppløsning, blandes og får reagere i minimum 5 minutter ved romtemperatur for å undertrykke eventuelle ytterligere enzymreaksjoner med cellulosen. Etter behandlingen blir den modifiserte masseslurry kvantitativt overført og skylt med omtrent 1500 ml destillert vann og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Fremstilling av n-dodekenylsuksinat-dinatriumsalt:

500 g destillert vann ble blandet med 3000 g n-dodekenyl-ravsyreanhydrid (98% konsentrasjon, Milliken Chemical Company, Inman, SC) ved 70°C i omtrent 16 timer. Etter den 16 timers reaksjonsperioden ble 3070 g av en 1% natriumsulfat-oppløsning tilsatt og blandet i ytterligere 1 time og fjernet fra varmen. 1000 g av en 50% natriumhydroksydoppløsning ble deretter sakte tilsatt til emulsjonen med konstant blanding for å danne en 4 9% konsentrasjon av et dodekenylravsyre-mononatriumsalt. Fra dette ble det oppnådd en representativ prøve som ble fortynnet til 6% konsentrasjon med destillert vann og pH ble innstilt til 9 med natriumhydroksydoppløsning til å danne dodekenylsuksinat-dinatriumsaltet.

Fremstilling av n-oktadekenylsuksinat-dinatriumsalt:

500 g n-oktadekenylravsyreanhydrid (100% konsentrasjon,

Milliken Chemical Company, Inman, SC) ble smeltet ved 70°C og deretter blandet med 50 g destillert vann i omtrent 16 timer. Etter den 16 timers reaksjonsperioden ble emulsjonen fjernet fra varmen og 218 g av en 50% natriumhydroksydoppløsning ble blandet inn sammen med 2000 g destillert vann for å danne oktadekenylsuksinat-dinatriumsaltet. Emulsjonen ble deretter blandet ved romtemperatur i ytterligere 20 timer og deretter blandet med 100 g natriumsulfatkrystaller og 400 g destillert vann. Fra dette ble det oppnådd en representativ prøve som ble fortynnet til 6% konsentrasjon med destillert vann.

Prøve 10E fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 15 ml av en 2% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder med en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin', Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 12 0°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i ytterligere 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym innstilles pH i enzym/masseslurryen til omtrent 10 ved 0,1 N natriumhydroksyd. Etter innstilling av pH tilsettes 25 ml av en 6% (vekt/volum) oppløsning av en 6% (vekt/volum) oppløsning av n-dodekenylsuksinat-natriumsalt (fremstillingen beskrevet i det foregående) til enzym/masseslurryen for å oppnå en 5% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i ytterligere 30 minutter ved 120°F. Etter blanding i 30 minutter innstilles pH i enzym/masse/n-dodekenylsuksinat-slurryen til pH 7 med 1 N svovelsyre. Etter innstilling av pH tilsettes 1,75 g kalsiumklorid (J. T. Baker, Phillipsburg, NJ) oppløst i 20 ml destillert vann til enzym/masse/n-dodekenylsuksinat-slurryen og blandes i ytterligere 5 minutter ved 120°F. Ved slutten av behandlingen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 10F fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 15 ml av en 2% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin', Rochester, NY) i 12 0°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym innstilles pH i enzym/masseslurryen til omtrent 10 med 0,1 N natriumhydroksyd. Etter innstilling av pH tilsettes 5 ml av en 6% (vekt/volum) opp-løsning av n-dodekenylsuksinat-natriumsalt (fremstillingen beskrevet i det foregående) til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i ytterligere 30 minutter ved 120°F. Etter blanding i 30 minutter innstilles pH i enzym/masse/n-dodekenylsuksinat-slurryen til pH 7 med 1 N svovelsyre. Etter innstilling av pH tilsettes 0,43 g sinkklorid (J. T. Baker, Phillipsburg, NJ) oppløst i 20 ml destillert vann til enzym/masse/n-dodekenylsuksinat-slurryen og blandes i ytterligere 5 minutter ved 120°F. Ved slutten av behandlingen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 10G fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 15 ml av en 2% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i et 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin<1->blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym innstilles pH i enzym/masseslurryen til omtrent 10 med 0,1 N natriumhydroksyd. Etter innstilling av pH tilsettes 25 ml av en 6% (vekt/volum) oppløsning av n-dodékenylsuksinat-dinatriumsalt (fremstillingen beskrevet i det foregående) til enzym/masseslurryen for å oppnå en 5% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørr-fiberbasis) og blandingen får fortsette i ytterligere 30 minutter ved 120°F. Etter blanding i 30 minutter innstilles pH i enzym/masse/n-dodekenylsuksinat-slurryen til pH 7 med 1 N svovelsyre. Etter innstilling av pH tilsettes 2,15 g sinkklorid (J. T. Baker, Phillipsburg, NJ) oppløst i 20 ml destillert vann til enzym/masse/n-dodekenylsuksinat-slurryen og blandes i ytterligere 5 minutter ved 120°F. Ved slutten av behandlingen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3 000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 10H fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 15 ml med en 2% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin<1->laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 12 0°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilsettes deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym innstilles pH i enzym/masseslurryen til omtrent 10 med 0,1 N natriumhydroksyd. Etter innstilling av pH tilsettes 5 ml av en 6% (vekt/volum) oppløsning av n-oktadekenylsuksinat-natriumsalt (fremstillin gen beskrevet i det foregående) til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørr-fiberbasis) og blandingen får fortsette i ytterligere 30 minutter ved 120°F. Etter blanding i 30 minutter innstilles pH i enzym/masse/n-oktadekenylsuksinat-slurryen til pH 7 med 1 N svovelsyre. Etter innstilling av pH tilsettes 0,27 g kalsiumklorid (J. T. Baker, Phillipsburg, NJ) oppløst i 20 ml destillert vann til enzym/masse/n-oktadekenylsuksinatr-slurryen og blandes i ytterligere 5 minutter ved 120°F. Ved slutten av behandlingen blir masseslurryen kvantitativt over-ført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 101 fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 15 ml av en 2% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin', Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym innstilles pH i enzym/masseslurryen til omtrent 10 med 0,1 N natriumhydroksyd. Etter innstilling av pH tilsettes 25 ml av en 6% (vekt/volum) oppløsning av n-oktadekenylsuksinat-dinatriumsalt (fremstillingen beskrevet i det foregående) til enzym/masseslurryen for å oppnå en 5% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i ytterligere 30 minutter ved 120°F. Etter blanding i 30 minutter innstilles pH i enzym/masse/n-oktadekenylsuksinat-slurryen til pH 7 med1N svovelsyre. Etter innstilling av pH tilsettes 1,36 g kalsiumklorid (J. T. Baker, Phillipsburg, NJ) oppløst i 20 ml destillert vann til enzym/masse/n-oktadekenylsuksinat-slurryen og blandes i ytterligere 5 minutter ved 120°F. Ved slutten av behandlingen blir masseslurryen kvantitativt over-ført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000ml med vannledningsvann og oppslås med 3 000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 10J fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 15 ml av en 2% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin<1->laboratorieblander (Lightnin<*>( Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym innstilles pH i enzym/masseslurryen til omtrent 10 med 0,1 N natriumhydroksyd. Etter innstilling av pH tilsettes 5 ml av en 6% (vekt/volum) opp-løsning av n-dodekenylsuksinat-dinatriumsalt (fremstilling beskrevet i det foregående) til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i ytterligere 30 minutter ved 120°F. Etter blanding i 30 minutter innstilles pH i enzym/masse/n-dodekenylsuksinat-slurryen til pH 7 med1N svovelsyre. Etter innstilling av pH tilsettes 0,35 g kalsiumklorid (J. T. Baker, Phillipsburg, NJ) oppløst i 20 ml destillert vann til enzym/masse/n-dodekenylsuksinat-slurryen og blandes i ytterligere 5 minutter ved 120°F. Ved slutten av behandlingen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i enTAPPIStandard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark. Prøve 10K fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 15 ml av en 2% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin', Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym innstilles pH i enzym/masseslurryen til omtrent 10 med 0,1 N natriumhydroksyd. Etter innstilling av pH tilsettes 5 ml av en 6% (vekt/volum) oppløsning av n-oktadekenylsuksinat-dinatriumsalt (fremstillingen beskrevet i det foregående) til enzym/masseslurryen for å oppnå en 1% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i ytterligere 30 minutter ved 120°F. Etter blanding i 30 minutter innstilles pH i enzym/masse/n-oktadekenylsuksinat-slurryen til pH 7 med 1 N svovelsyre. Etter innstilling av pH tilsettes 0,33 g sinkklorid (J. T. Baker, Phillipsburg, NJ) oppløst i 20 ml destillert vann til enzym/masse/n-oktadekenylsuksinat-slurryen og blandes i ytterligere 5 minutter ved 120°F. Ved slutten av behandlingen blir masseslurryen kvantitativt over-ført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 10L fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 15 ml av en 2% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-blander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 120°F vann bad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/vann-blandingen. Blandehastigheten til Lightnin<1->blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym innstilles pH i enzym/masseslurryen til omtrent 10 med 0,1 N natriumhydroksyd. Etter innstilling av pH tilsettes 25 ml av en 6% (vekt/volum) oppløsning aV n-oktadekenylsuksinat-dinatriumsalt (fremstillingen beskrevet i det foregående) til enzym/masseslurryen for å oppnå en5% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørrfiberbasis) og blandingen får fortsette i ytterligere 30 minutter ved 120°F. Etter blanding i 30 minutter innstilles pH i enzym/masse/n-oktadekenylsuksinat-slurryen til pH 7 med 1 N svovelsyre. Etter innstilling av pH tilsettes 1,66 g sinkklorid (J. T. Baker, Phillipsburg, NJ) oppløst i 20 ml destillert vann til enzym/masse/n-oktadekenylsuksinat-slurryen og blandes i ytterligere 5 minutter ved 120°F. Ved slutten av behandlingen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 10M fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 120°F blandes først med 15 ml av en 2% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin<1->laboratorieblander (Lightnin<1>, Rochester, NY) i 120°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin<1->blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym innstilles pH i enzym/masseslurryen til omtrent 10 med 0,1 N natriumhydroksyd. Etter innstilling av pH tilsettes 25 ml av en 6% (vekt/volum) oppløsning av n-dodekenylsuksinat-dinatriumsalt (fremstillingen beskrevet i det foregående) til enzym/masseslurryen for å oppnå en 5% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørr-fiberbasis) og blandingen får fortsette i ytterligere 30 minutter ved 120°F. Etter blanding i 30 minutter innstilles pH i enzym/masse/n-dodekenylsuksinat-slurryen til pH 7 med 1 N svovelsyre. Etter innstilling av pH tilsettes 2,15 g sinkklorid (J. T. Baker, Phillipsburg, NJ) oppløst i 20 nrl destillert vann til enzym/masse/n-dodekenylsuksinat-slurryen og blandes i ytterligere 5 minutter ved 120°F. Ved slutten av behandlingen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPI Standard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Prøve 10N fremstilles fra NSK-masse som er modifisert ved den følgende prosess: Fibrene behandles ved en utgangskonsistens på omtrent 3%. Destillert vann forvarmet til 12 0°F blandes først med 15 ml av en 2% Carezyme-oppløsning (1 volum%/vekt tilsetning av Carezyme 5.0 L på knusktørr masse) i omtrent 15 sekunder via en Lightnin'-laboratorieblander (Lightnin', Rochester, NY) i 12 0°F vannbad. Den umodifiserte massekake forvarmes til omtrent 120°F via en mikrobølgeovn og tilføres deretter til enzym/vannblandingen. Blandehastigheten til Lightnin'-blanderen økes for å oppnå kontinuerlig vending og omrøring av masseslurryen og får reagere i omtrent 1 time. Ved slutten av reaksjonsperioden med enzym innstilles pH i enzym/masseslurryen til omtrent 10 med 0,1 N natriumhydroksyd. Etter innstilling av pH tilsettes 25 ml av en 6% (vekt/volum) oppløsning av n-dodekenylsuksinat-dinatriumsalt (fremstillingen beskrevet i det foregående) til enzym/masseslurryen for å oppnå en 5% tilleggsmengde (vekt aktiv kjemikalie/vekt tørr-fiberbasis) og blandingen får fortsette i ytterligere 30 minutter ved 120°F. Etter blanding i 30 minutter innstilles pH i enzym/masse/n-dodekenylsuksinat-slurryen til pH 7 med 1 N svovelsyre. Etter innstilling av pH tilsettes 1,75 g kalsiumklorid (J. T. Baker, Phillipsburg, NJ) oppløst i 20ml destillert vann til enzym/masse/n-dodekenylsuksinat-slurryen og blandes i ytterligere 5 minutter ved 120°F. Ved slutten av behandlingen blir masseslurryen kvantitativt overført og awannet i en Buchner-trakt med filterpapir. Den resulterende modifiserte massekake fortynnes deretter til 2000 ml med vannledningsvann og oppslås med 3000 omdreininger i en TAPPIStandard Desintegrator før fremstilling av håndlaget ark.

Tabell 10 gir resultatene for tørr-slitindeksen ved null spennvidde, forholdet bøyemodul/tørr-slitstyrke, tørr-slitstyrke og slitindeks, tykkelse og flatevekter for de fremstilte håndlagede arkprøver med lav densitet. Det kan sees fra tabellen at enzymmodifisering av fibrene med Carezyme etterfulgt av tilsetning av avbindingsmiddel og salt resulterer i betydelig reduksjon av tørr-slitindeksen ved null spennvidde (DZST) til NSK-fibrene under opprettholdelse eller forbedring av den totale tørr-slitindeks (DT) til arket sammenlignet med de håndlagede arkprøver fremstilt fra umodifiserte kontrollfibre. I tillegg utviser arkene fremstilt fra de modifiserte fibre betydelig reduserte forhold bøyemodul/tørr-slitstyrke sammenlignet med kontroilprøven. Det gjennomsnittlige forhold bøyemodul/tørr-slitstyrke for de håndlagede ark fremstilt fra fibre modifisert med Carezyme og avbindingsmiddel og kun enzym er henholdsvis 564 cm"<2>og 673 cm"<2>, hvilket tilsvarer en gjennomsnittlig reduksjon på 30,5% og 17,1%. Disse reduksjonene indikerer forbedringsfleksibilitet og mykhet ved lik tykkelse og tørr-slitstyrke, idet kombinasjonen av Carezyme og avbindingsmiddel er foretrukket.

Claims

1. Modifiserte cellulosefibre, karakterisert ved at de har en tørr-slitindeks ved null spennvidde som er minst 35% mindre enn tørr-slitindeksen ved null spennvidde til de tilsvarende umodifiserte cellulosefibre.

2. Modifiserte cellulosefibre, karakterisert ved at de utviser et forhold mellom tørr-slitindeks ved null spennvidde og våt-slitindeks ved null spennvidde på fra 1,5 til 3.

3. Modifiserte cellulosefibre som angitt i krav 1 eller2 , karakterisert ved at de har en tørr-slitindeks ved null spennvidde som er minst 40% mindre, foretrukket minst 45% mindre, enn tørr-slitindeksen ved null spennvidde til de tilsvarende umodifiserte cellulosefibre.

4. Modifiserte cellulosefibre som angitt i krav 1, karakterisert ved at fibrene er valgt fra gruppen bestående av modifiserte nordlige, sørlige og tropiske barved-kraftmasser, foretrukket gruppen bestående av modifiserte Northern Softwood Kraft-fibre, modifiserte Southern Softwood Kraft-fibre og blandinger derav, modifiserte nordlige masser, sørlige og tropiske løwed-kraftmasser, modifiserte nordlige, sørlige og tropiske løwed-sulfittmasser og modifiserte nordlige, sørlige og tropiske barved-sulfittmasser og blandinger derav.

5. Modifiserte cellulosefibre som angitt i et eller flere av kravene 1-4, karakterisert ved at de modifiserte fibre er fremstilt ved å kombinere ett eller flere cellulaseenzymer og cellulosefibre, og å la kombinasjonen reagere i en periode som er tilstrekkelig til å redusere tørr-slitindeksen ved null spennvidde til fibrene med minst 35%.

6. Fiberstruktur som har en densitet på ikke mer enn 0,4 g/cm <3> , karakterisert ved at fiberstrukturen omfatter modifiserte cellulosefibre som har en tørr-slitindeks ved null spennvidde som er minst 15% mindre enn tørr-slitindeksen ved null spennvidde til de tilsvarende umodifiserte cellulosefibre, og videre at fiberstrukturen har en bøyemodul pr. enhet tørr-slitstyrke som er minst 3" 0% mindre enn bøyemodulen pr. enhet tørr-slitstyrke til en fiberstruktur som er fremstilt fra tilsvarende umodifiserte fibre.

7. Fiberstruktur som angitt i krav 6, karakterisert ved at fiberstrukturen omfatter modifiserte cellulosefibre som har en tørr-slitindeks ved null spennvidde som er minst 2 0% mindre, foretrukket minst 25 % mindre, enn tørr-slitindeksen ved null spennvidde til de tilsvarende umodifiserte cellulosefibre, og videre at fiberstrukturen har en bøyemodul pr. enhet tørr-slitstyrke som er minst 35% mindre, foretrukket minst 40% mindre, enn bøye-modulen pr. enhet tørr-slitstyrke til en fiberstruktur som er fremstilt fra tilsvarende umodifiserte fibre.

8. Fiberstruktur som angitt i krav 6 eller 7, karakterisert ved at de modifiserte fibre er valgt fra gruppen bestående av modifiserte nordlige, sør-lige og tropiske barved-kraftmasser, modifiserte nordlige, sørlige og tropiske løwed-kraftmasser, modifiserte nordlige, sørlige og tropiske løwed-sulfittmasser, modifiserte nordlige, sørlige og tropiske barved-sulfittmasser, og blandinger derav.

9. Fiberstruktur som angitt i ett eller flere av kravene 6-8, karakterisert ved at et håndlaget ark bestående hovedsakelig av de modifiserte cellulosefibre har en tørr-slitindeks som er minst 90% av tørr-slitindeksen til et tilsvarende håndlaget ark bestående hovedsakelig av de tilsvarende umodifiserte cellulosefibre, foretrukket en tørr-slitindeks som er minst 5% større enn tørr-slitindeksen til et tilsvarende håndlaget ark bestående hovedsakelig av de tilsvarende umodifiserte cellulosefibre.

10. Fremgangsmåte for fremstilling av modifiserte cellulosefibre, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter å kombinere en eller flere cellulaseenzymer og cellulosef ibre, og å la kombinasjonen reagere i en pe" riode som er tilstrekkelig til å redusere tørr-slitindeksen ved null spennvidde til fibrene med minst 35% sammenlignet med tørr-slitindeksen ved null spennvidde til de tilsvarende umodifiserte fibre.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at også et avbindingsmiddel reageres med fibrene.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 10 eller 11, karakterisert ved at ett eller flere enzymer som tilhører familie 45-klassen av cellulaser kombineres med cellulosefibrene, idet det ene eller flere enzymer foretrukket er valgt fra gruppen bestående av endoglukanase EG V, Celluclast, Celluzyme, Pergolase, og blandinger derav.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 11, karakterisert ved at det ene eller flere avbindingsmidler blandes med cellulosefibrene etter at fibrene er reagert med det ene eller flere enzymer.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 11 eller 13, karakterisert ved at det ene eller flere avbindingsmidler kombineres med fibrene i en mengde på minst 1%, basert på tørrvekten til de modifiserte fibre.

15 . Fremgangsmåte som angitt i krav 11, 13 eller 14, karakterisert ved at det ene eller flere avbindingsmidler valgt fra gruppen bestående av mettede og umettede fettsyrer og fettsyresalter, alkenylravsyreanhydrider, alkenylravsyrer, alkenylravsyresalter, sorbitanmono-, di- og tri-estre, tertiære aminer og derivater derav, aminoksyder, kvaternære aminer, silikonbaserte forbindelser, partikkelformede leirer, partikkelformede silikater, og blandinger derav.