PT93119B

PT93119B - Processo para reduzir o teor de resina de madeira para polpa

Info

Publication number: PT93119B
Application number: PT93119A
Authority: PT
Inventors: Roberta Lee Farrell; Yitzhak Hadar; Philip A Wendler; Robert A Blanchette; Johnnie E Ii Merritt; Robert A Snyder
Original assignee: Sandoz Sa
Priority date: 1989-02-13
Filing date: 1990-02-12
Publication date: 1996-03-29
Also published as: NO178407C; EP0387187A2; AU626423B2; NO178407B; PT93119A; ES2066182T3; CA2009622A1; DE69014937D1; JPH02277894A; CA2009622C; JP2587120B2; NO900666L; EP0387187B1; DE69014937T2; EP0387187A3; NO900666D0; FI900679A0; AU5690790A; ZA901084B; ATE115662T1

Description

MEMÓRIA DESCRITIVA

DA

PATENTE DE INVENÇÃO

NQ 93 119

NOME: SANDOZ, S.A., suíça, industrial, com sede em

Basileia, Suiça

EPÍGRAFE: PROCESSO PARA REDUZIR 0 TEOR DE RESINA DE

MADEIRA PARA POLPA

INVENTORES: ROBERT A. BLANCHETTE, ROBERTA LEE FARRELL,

YITZHAK HADAR, JOHNNIE E. MERRITT II, ROBERT A. SNYDER e PHILIP A. WENDLER

Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo 42 da Convenção da União de Paris de 20 de Março de 1883.

Prioridade nos Estados Unidos da America em 13 de Fevereiro de 1989 sob o N^s 7/310814

RESUMO

A invenção refere-se a um processo para reduzir o teor de resina de madeira na indústria de fabricação do papel. Compreende a aplicação de um inóculo de um fungo penetrante que origina manchas escaras na madeira, de uma maneira sistemática, e a manutenção das condições ambientais eficazes para a promoção do desenvolvimento do fungo*

A presente invenção refere-se à indústria de celulose e mais particularmente a um processo para reduzir o teor de resina de madeira para produzir polpa química ou mecânica.

A resina, comummente denominada pez, é um produto natural que se encontra na madeira num vasto número de espécies e não tem valor para a produção de papel. A presença da resina na polpa é geralmente considerada um factor negativo que pode afectar adversamente a qualidade da polpa e do papel preparados. Adicionalmente, no processo de produção de polpa, a resina pode formar um depósito nos oanals e na superfície internas dos aparelhos qae se podem obstruir durante o processamento normal. Tal facto, constitui um problema sério de manutenção e produtividade, pois tornao-se necessárias lavagens repetidas e longas, sendo obrigatória uma paralização de produção durante tal período de tempo.

Na indústria de celulose, a madeira dirigida para a produção de pasta, tipicamente sob a forma de aparas ou serradura, é normalmente armazenada ao ar livre durante vários dias e mesmo durante semanas, antes de se iniciar a operação de produção de polpa.

Mum aspecto, o armazenamento ao ar livre parece facilitar a diminuição gradual do componente resinoso. Tal facto tem sido atribuído en parte a algumas reacções químicas, por exemplo à hidrólise do constituinte glicérico e à oxidação doe componentes saturados que ocorre no meio húmido e, em parte, à aoção microbiana. Mo entanto, os componentes de resina, tais como ceras, são epenas parcialmente ou não são degradadas por tais mecanismos oxidativos ou hidrolíticos e geralmente persistem na polpa.

íPor outro lado, apesar do armazenamento ao ar livre ser vantajoso sob o ponto de vista económico, pode afectar contrariamente a qualidade da polpa pois, durante esse período de tempo, podem desenvolver-se Infecções provocadas por fungos ou Ibactérias que conduzem & degradação substancial dos toros de jmadeira.

Ao longo do ano, mas particularmente, no verão, os toros de imadeira são frequentemente infectados com um tipo de fungo que normalmente aparece sob a forma de uma mancha escura na madeira. Tal mancha penetra na madeira em profundidade e reflete a invasão das células do parênquima listado, e os canais de resina pelo micélio (hifa) do fungo. Ko começo, a infecção numa pilha de madeira é normalmente localizada, mas pode espalhar-se particularmente no tempo quente. Como a mancha da madeira pode persistir na polpa e no papal a partir dela produzido, a mancha escura penetrante tem sido considerada até agora como um prejuízo sério e tem sido comum praticar-se a remoção das porções infectadas de uma pilha antes do espalhamento.

Surpreendentemente, descobriu-se agora que os fungos penetrantes aqui indicados, por exemplo os fungos penetrantes que mancham de escuro (azul) é capaz de degradar substancialmente o teor de resina de madeira e tem, consequentemente, um efeito extremamente benéfico sobre a qualidade de madeira dirigida para a produção de polpa de tal forma que o manchamento parece agora uma desvantagem menor. 'íao são apenas os problemas associados à presença de resina na polpa que são reduzidas, sendo também as propriedades de resistência do papel aumentadas.

Be acordo com a invenção desenvolve um processo para reduzir o teor de resina de madeira que compreende a aplicação à madeira de um inÓculo de um fungo que penetra na madeira e que degrada a resina (a partir daqui designado por fungo penetrante) mantendo condições ambientais efectivas para promover o crescimento do fungo.

i

Por resina designa-se qualquer substância insolúvel em água, mas solúvel em diseolventee orgânicos, taie como: etanol, clojreto de metileno, éter dietílico, mistura benzeno/álcool e semelhantes. Existe uma vasta variedade de resinas e incluem por exemplo, terpenos, ácidos diterpenos, ácidos gordos, ésteres, glicéridos, ceras e álcoois.

A madeira para ser tratada de acordo com o processo da invenção pode ser madeira dura ou macia e inclui sem limitações, bétula, carvalho, álamo, nlssa, faia, e coníferas, tais como pinheiros, cedros, abetos (abetos de Bouglas), teixos, ciprestes, lariços e lariço americano e, de preferência, pinheiros de qualquer espécie.

í

As formas de madeira adequadas para uso no processo de invenção incluem toros descascados ou não, polpas mecânicas de qual quer tipo e polpa refinada, sendo preferida a última. A polpa é mantida vantajosamente sob a forma de massa acumulada.

madeiramento cortado pode ser convenientemente inoculado por aplicação de um inÓculo de um fungo penetrante em secções transversais ou em golpes no tronco que pode ser vantajosamen-i te riscado para facilitar a infecção.

ο

por polpa mecânica designa-se uma polpa que foi submetida a am qualquer tratamento mecânico de polpa bem conhecido ou pelo menos a uma fase de tal tratamento e que, consequentemente, ainda contém ama quantidade relativamente elevada de lignina, por exemplo 60 £ ou mais do teor original de lignina. Um exemplo de tais polpas é a polpa que resulta do estádio primário de um processo de preparação de polpa termodinâmico.

Por polpa refinada designa-ee qualquer porção de madeira obtida como resultado de aplicação de forças mecânicas ou de corte a um toro para obter uma multiplicidade de áreas de superfícies, pequenos pedaços ou partículas adequadas para uso na fase primária de qualquer processo para a produção de polpa. As aparas de madeira e a serradura representam duas folhas de madeira refinadas comuns.

S preferível que a madeira a ser tratada seja madeira fresca, isto é, toros recentemente cortados ou pedaços de madeira recentemente preparados de preferência preparados a partir de toros frescos. No entanto, podem também ser usada madeira envé&ecida, se desejado.

Análises microscópicas de madeira infectada por um fungo penetrante indicam que um tal fungo invade, após o desenvolvimento, as células do parênqulma riscado, tanto da madeira dura, como da madeira macia e os canais de resina de madeira macia. Tipicamente, pelo menos 50 das células do parênquimS. e canais de um pedaço infectado são invadidos. Um fungo penetrante pode aparecer como uma mancha colorida profunda na madeira que não pode ser prontamente aplainada. Sob condiçóes de desenvolvimento apropriadas, uma tal espécie de fungo pemstrante é caracterizado por uma mancha de pelo menos 6 mm abaL— xo da superfície inooulada da madeira, em contraste com a superfície conhecida de mancha do fungo em desenvolvimento. Este tipo de fungo (não classificado como fungo mancha) corresponde a algumas espécies limitadas, tais como Ophiostoma nlgro-.

- carpum. Uma descrição posterior de classe conjunto do fungo penetrante ê desenvolvida em Boyce, Porest pathology, 3edição, 1961, HcGraw-Hill Book Company. I 'os fungos penetrantes de mancha incluem aqueles que aparecem na madeira como uma mancha escura, por exemplo negra, azul es— j cura, cinzenta escura, por vezes pintadas, ou como uma mancha esbatida com todos os tons de cinzento desde o cinzento mais claro ao cinzento intermédio. Os fungos de mancha escura são os preferidos para uso no processo da invenção.

i

Os fungos penetrantes são tipicamente encontrados no grupo dos Ascomicetos ou Deuteromicetos, mais particularmente numa vasita variedade do género dos que compreendem o género dassifii cado na sul>-classe doe Ophioetomatales, bem oomo os do género que incluem os estados imperfeitos associados aos Ophiostomatales. Exemplos de tais géneros incluem eem limitação Ceratocystls, Ceratocystlopsis, Graphium, JLeptographium, Ophiostoma, Phialoccphala e Sporotarlx como definido com referência aos conceitos genéricos estabelecidos em Uarrlngton T. c.,

New Combinations in Ophiostoma or Ceratocystls species 7?ith ι:

Leptographlum anamorphs, ííicotaxon, 1987, 28:39-43 e em Lepto-jgraphium root diseases conifers, Harrington, T. C. & Cobb P. j W. 1988, pégs. 1-39, APS press, St Paul, Líinesota, bem como Rhlnocladlella e ílyalodendron como definido com referência a ííawksvorth et al, Ainsvorth e Bisby’e dictionary of fungi, i

1983, 7^ΰ. edição, Comnonwealth myoological institute, Kew, iSurrey, Inglaterra. Outros exemplos do género (não classificado como Ophioetomatales) em que o fungo penetrante pode ser encontrado numa base de espécies limitadas Alternaria, Cadophora, Chlorldlum, Diplodla. Daotylella. Pusarlum, Eormodendron.Boanonema. Phlalophora. Sphaenopais. Trichosporlum. Codinaea, e Valsa como definidas com referência a Hawksvorth et jlal (supra). Os fungos preferidos são encontrados no género ji Chlorldlum, Dacylella. Phlalophora e Valsa, bem como no género

classificado coso Ophiostomatales ou que incluem os estados í imperfeitos associados cos Ophiostosatales, sendo este último género particularmente pi'eferido. De preferência os fungos são encontrados no género Ceratocystis e Ophiostosa, sendo este último o preferencial.

A partir daqui é desenvolvida uma lista de espécies para ilus trar a diversidade do grupo do fungo penetrante. Sesta lista 0. indica Qphloatoma» Ç. indica Ceratocystis e L. indica Leptographium. As mesmas espécies podem eer representadas por jvárias sub-espéoles indicando diferentes fontes ou locais em que as mesmas espécies foram identificadas, apesar de diferen-i ças várias que dependem da localização poderem ser encontradas· Dsta lista indica também que as espécies fúngicas podem infectar naturalmente uma vasta variedade de espécies de ma'delra ou vários géneros de madeira· Ambos os termoe espécie e género, quando aplicados a madeira ou fungos, são aqui

I j usados de aoordo com o seu significado como definido pelas regras taxonéaicas gerais.

i madeira a partir da

Classe Espécie qual a espécie foi _ _ inoculada_ Local

pinheiro pinheiro pinheiro pinheiro pinheiro pinheiro

Poderosa

Ponderosa

Auetrian marítimo

Fonterei branco

Nova Zelândia

L. procerum

L. truncatum pinheiro branco

Cntario

Nova Zelândia

L. sp.

pinheiro ioblolly

Classe Espécie Hadeira a partir da qual _ _ ^a espécie foi inoculada Local

25	L. procerum	pinheiro branco	Yugoslava
25	L. procerum
27	L. procerum	pinheiro Jack	Minesota
28	L. trancai un	pinheiro Loblolly
32	L« abietinam	Abeto Engelman	Victoria
			Canada
34	L» procerum		Minnesota
37	L. serpena	pinheiro Loblolly
39	L. penlcillatum	pinheiro Ponderosa
41	L. aerpens	pinheiro branco
45	L« terebrantis	pinheiro escocês	Minneaota
47	L« terebrantis		Califórnia
48	L. Lunâbergii
	ATCC 2235
54	L. wageneri	abeto Douglas	Califórnia
55	L. procerum	pinheiro branco	Illinois
57	L. procerum	pinheiro branco	Pennsylvania
58	L. procerum	pinheiro vermelho	Minnesota
59	L. procerum	abeto Grand	Washington
60	L. serpena		África do Sul
61	C. subanulata	pinheiro Ponderosa
62	0« microsporam
64	0. piliferum

ladeira a partir da qual a espécie foi

Classe	Espécie	isolada	Local
65	0. abiocarpum
68	C. fraxinopen-
	nsvlvanlca
69	0· piceae
70	C. coerulencens
71	C. adiposa
72	0. tremulo—aure um		Minnesota
73	0. huntii
74	0. gosaypium
76	0. plllferum pinheiro	Ponderosa
77	0. populinum
79	C< virescens
83	0. minas pinheiro	vermelho	Minnesota
84	0. i£S pinheiro	vermelho	Minnesota
89	C. enoastaneae
91	C. california
93	0. minatum
96	0. galeiformis
97	C. tene11a
101	0. stenoceras
106	0. brevicollis
107	C. ponderosae
108	0. plnriannulatum

Madeira a partir da

Classe	Espécie	qual a espécie foi isolada
110	0· distortum
113	0. olivaceom
114	0. robostum
115	0« dryocoetidis
116	C. olivaceapini
116	C. ambrósia
120	0. popolinom
123	L. penicillatum
124	Graphium sp.	pinheiro vermelho
125	0. lps	pinheiro esoocês
126	0· claviserum	pinheiro Lodgepole
132	C. eacastaneae
133	0· olivaceum
135	0« adjuncti
139	0· aureum
141	0, euroohiodes
144	C. tene11a
146	C. dentienlata
150	C. allantospora	pinhclrn vermelho
153	0. piceae	pinheiro vermelho

Vermont

Minnesota

Wioming

Local

154	Chloridium vireseens	pinheiro	Jack
155	var. chlsaydosporum C. sp.	pinheiro	Jack
157	Chloridium sp.	pinheiro	Jack

Lisconsin

Minnesota

Visconsin tíieconsin

Visconsin

Ladeira a partir da qual a espécie foi

P¹?·⁸^ E2EÉÇ12 local

158	Bactylella sp.	pinheiro Jack	Wisconsin
159	0. minus	pinheiro vermelho	Wisconsin
160	0. tetropi	pinheiro vermelho	VJisconsin
162	Ceratocystiopsis sp. pinheiro Jack	Wisconsin
165	Lactylella sp.	pinheiro branco broca”	Uisconsin
166	Phialocephala

bactroepora

ATCC 44606

167 L. sp. ATCC 12867 ! 168 Phialocephala dlmorphospora

ATCC 24087 jl59 Leptorraphruci pyrinum

171 173	ATCC 34943 Phialocephala 0. minue	auráceas
11. scuttellatue	^isconein
175	Codinaea sp.	Monochamus carolinensis
178	Bactylella sp.	i.· carolinensis
181	0. penicillatum		NSW, Australia
186	0. ulmi	ulmeiro americana	St. Paul, Minnesota
189	Biplodia pinea	pinheiro Jack	3RP, Wieconsin
190	Biplodia pinea	pinheiro vermelho

I

' Cl&sse Espécie

131 0. lps

192 0. ninas hadeira a partir da qual a espécie foi isolada pinheiro austríaco pinheiro austríaco

Looal

Minnesota ilinnesota

Entre as espécies citadas na lista anterior são de particular interesse aquelas cujas números são 61, 62, 64» 65« 68 a 74» :76, 77, 79, 83, 84, 69, 91, 93, 94, 96 a 120, 124 a 150, 153, ί154, 157, 158, 162, 165, 166, 171, 175, 181, 189 e 190.

Um fungo de mancha esbatida pode ser encontrado na natureza ou isolado como uma variante ou mutante a partir de uma espécie parental que aparece como uaa mancha escura. Numa cultura envelhecida, por exemplo de 5 a 9 dias, de um fungo de mancha escura, desenvolvem-se variantes espontâneas esbatidas ou auj tantes e aparecem com manchas de uma cor cinzenta clara até um cinzento médio, após se fazer uma cultura, por exemplo por diI I luição em série. Podem ser removidas e desenvolvidos em meios i individuais isolados. Alternatlvamente, podem também ser produzidos por experiências de mutações. Os fungos de mancha es;batida preferidos exibem uma boa vitalidade de crescimento, ίpor exemplo similar à dos fungos de mancha escura.

jNa natureza, os fungos penetrantes por exemplo os fungos de mancha azul são normalmente heterocarióticos. Na realidade, no decorrer de uma cultura, os núcleos segregam nas células várias combinações que alteram as características da espécie. No entanto, as espécie homocarióticae podem ser selecclonadas e podem ser usadas de preferência no processo da invenção, pois as características de tais espécies são estáveis. A seleo il

I ção pode ser alcançada como se segue; os ascoforos de uma es— ij pécie heterocariética, são, por definição, homocariéticos, con

sequentemente, οε esporos podem ser recuperados e separados individualmente, por exemplo colocados num melo de crescimento sólido a uma diluição que permite o crescimento em separado. Então, as espécies resultantes são testadas en relação à sua natureza homocariótica. Em alternativa, duas espécies heterocarióticas podem ser cruzadas em conjunto e a linhagem é analisada como abaixo se descreve.

Vantajosamente um fungo penetrante para uso no processo da invenção é caracterizado por pelo menos uma das seguintes proi pr iedades:

&) não degrada substancialmente o teor celulósico de madeira,

b) não é patogénico para a matéria viva,

c) é capaz de se desenvolver em espécies de madeira diferentes,

d) é capaz de se desenvolver em diferentes géneros de madeira, í

e) e capaz de se desenvolver rapidamente ou fortemente num meio não-estéril competitivo (isto é, o seu desenvolvimento não é substancialmente inibido em presença de outros microrganismos), i

f) inibe o crescimento de outros microrganismos.

Também vantajosamente, a espécie fúngica escolhida para uso no processo da invenção é aquela que infecta naturalmente as íèspécies de madeira a serem tratadas.

I

O inóculo é ama composição qac compreende uma substância fúnjgica de um fungo penetrante, por exemplo uma cultura ou uma 'preparação de um fungo obtido a partir da cultura do fungo. Le i

preferência, o inóculo é biologicamente puro, isto é, enconI tra-se substancialmente livre de microrganismos, que não são

os fungos penetrantes ou derivados de uma cultura ‘biologicamente pura. Podem ser obtidas culturas biologicamente puras de um fungo desejado sob a forma líquida ou sólida a partir ’ de métodos bem conhecidos na técnica. As culturas levadas a cabo num substrato sólido podem apresentar algum interesse particular, pois as células resultantes são resistentes à dissecação, Tipicamente, uma cultura de fungos é uma mistura de pelo menos duas formas de fungos diferentes, isto é, bifas e esporos, sendo cada forma capaz de predominar sucesBivamente enquanto a cultura se desenvolve. Um certo tipo de esporos aparece como células semelhantes às leveduras, mais particularmente em culturas líquidas. Uma preparação de fungos, por exemplo uma suspensão de esporos, pode ser preparada a partir de uma cultura de fungos mediante técnica-padrão. Para uso no processo da invenção, o inóculo compreende uma cultura fúngica ou uma preparação fúngica que compreende pelo menos 50 mais preferivelmente pelo menos 80 e preferencialmente pelo menos 90 f de esporos, sendo estes de preferência células semelhantes às das leveduras.

inóculo pode encontrar-se sob a forma líquida liofilizada i

ou sob a forma seca liofilizada. Quando o inóculo é armazenado sob a forma seca antes de se usar, deve ser então aplicado ícomo tal ou diluído, .uando é aplicado um inóculo eob a forma seca à madeira, é então vantajoso humidificar separadamente a madeira. Mo processo da invenção, é particularmente interessante manter-se o inóculo gelado, pelo menos a -10°C, de preferência a pelo menos -15°C, e adequadamente a cerca de -20°C antes do uso.

inóculo pode também compreender aditivos, tais como conservantes ou agentes estabilizadores. Exemplos de conservantes ou agentes estabilizadores incluem o dióxido de silício, leite magro, polietileno de glicol, polipropileno de glicol e açúcares, tais como frutose, glucose e sacarose.

inóculo pode conter uma ou mais ecpécies de fungos. Em alternativa, vários inóculos que compreendem uma única espécie podem ser aplicados à madeira concomitantemente ou subsequentemente.

inóculo pode ser intencionalmente aplicado à madeira de variadas maneiras. Tipicamente o inóoulo é aplicado de uma maneira metódica ou sistemática. Por exemplo, o inóculo é distribuído a intervalos na massa de madeira por exemplo, uma

I pilha de polpa refinada, ou na superfície exterior de um toro cortado, de preferência a intervalos regulares. Mais preferivelmente, o inóoulo é difundido de uma forma homogénea, ieto é, substancialmente através da massa da madeira· No entanto, não é necessário que cada toro de madeira individual, particular de serradura e semelhantes sejam inoculadas. Devem ser

I inoculadas cerca de 10 % ou mesmo menos, mas de preferência ¹ cerca de 20 £ e preferencialmente cerca de 50 sendo de preferência cerca de 85 % dos pedaços individuais pois os pedaços não inoculados são acumulados em contacto com os pedaços inoculados. Com o desenvolvimento, a infecção espalhar-se-à muito facilmente.

j Uma inoculação completa e uniforme de uma massa de madeira é geralmente reflectida pelo facto de que os fungos desenvol¹ vem mente através da massa. No entanto, por razões desconhecidas, pode acontecer que parte da massa, particularmente a camada exterior do toro da polpa refinada, apresenta pequeno desenvolvimento comparado com o resto da massa, ou neii nhum desenvolvimento, apesar de ter sido inoculada.

Numa realização, o inóculo é espalhado nas aparas de madeira ou na serradura quando estas são descarregadas da operação de refinação, mas antes de serem acumuladas em pilhas. Por exemplo, um dispositivo de carregamento de madeira é geralnente equipado com meios de transporte que recebem as aparas recentemente preparadas e transportam-nas para as pilhas que se acumulam· Um aplicador de pulverização que contém a preparação de inóculo pode ser convenientemente adaptado ao transportador, de preferência na junção com o cortador quando as aparas são arejadas, por exemplo quando caem livremente ou quando rolam, ou no extremo do transportador de forma a que as aparas sejam pulverizadas aquando da queda do transportador ί

para o solo.

Em alternativa, o inóculo pode ser aplicado à pilha de apares

I de madeira no decorrei· da sua acumulação por pulverização mais ou menos contínua da pilha acumuladaNuma outra forna de realização, as aparas que forem previamenI te inoculadas e incubadas de acordo com a invenção podem ser idispersae em aparas frescas para efectuar ou aumentar a inoculação. Há a probabilidade de um tal inóculo não ser biologicamente puro. No entanto, isso reflecte a inoculação prévia, íÍvisto que pelo menos 40 de preferência pelo menos 50 do inóculo é de um fungo de mancha penetrante.

I í !;Após a inoculação, a massa acumulada é mantida sob condições !que promovem o desenvolvimento do fungo substancialmente atrají jivés da massa. Dado o facto de que a invenção será, na maiaia jídoe casos, praticada ao ar livre e a massa consequentemente jsubmetida a uma vasta variedade de condições temporais, a maNnutençSo de us qualquer lote dado de condições ideais ao lonI;

íígo de todo o período de tratamento é normalmente muito difíjjcil de alcançar e é frequentemente desnecessária na prática. íT2 geralmente suficiente que a massa seja substancialmente manjtida a uma temperatura, à qual os fungos se desenvolvem, enquanto se evitam temperaturas mais elevadas, às quais os fungos morrem.

!2e acordo,.uma espécie penetrante será seleccionada vantajoIsamente de entre aquelas adaptadas às condições de teraperatu17

- ras locais, Enquanto muitos fungos podem exibir algum desenvolvimento razoável a 0°C ou abaixo desta temperatura, será geralmente adequado atingir uma temperatura de 10°C, tal como uma temperatura compreendida no intervalo entre 10°C a 40°C, preferencialmente de cerca de 15°C a 3 3°C» sendo de preferêni cia compreendido no intervalo de entre 22°C a 28°C. No decor! rer do ano, o uso de fungos diferentes, cada um deles adaptado à temperatura sazonal encontra-se evidentemente no âmbito da invenção.

Em condições de tempo quente, não é necessário influenciar a temperatura do ambiente e a massa inoculada pode ser deixada para descanso ao ar livre sem manatenção especial. Em condições de tempo frio é desejável desenvolver a massa inoculada com meios para manterem uma temperatura adequada, tal pode ser um espaço coberto que retém o calor ou sobre a massa inoculada uma folha de plástico larga ou um igloo” concreto ou uma í

qualquer estrutura similar, que possa ser internamente aquecida e que emita calor radiante. Em alternativa, o solo base no qual é colocada a massa inoculada pode ser Incrementado com tubagem aquecidas ou com uma pluralidade de aberturas para libertação de ar quente ou vapor. Enquanto se desenvolvem meios de aquecimento, será também desejável controlar as conií dições de humidade para evitar uma secura excessiva. Com vista neste facto, serão adequados meios para ventilação de calor

J ou vapor.

período de tempo durante o qual a infecção é deixada em de!

ii senvolvimento numa polpa refinada pode variar consideraveli mente em função de numerosos factores, incluindo a extensão ; desejada de remoção de resina, as condições de temperatura e !] humidade, as condições microbianas originais da madeira, a extensão da inoculação e o fungo particular que é usado. No | entanto resultados satisfatórios podem ser geralmente obtidos ί após um período de tempo que se extende entre 4 a 45 dias, de ./ - ? . .3^ preferência entre 7 a 35 dias. Sob condiçães preferidas, re!soltados muito eficazes, por exemplo uma redução de resina de cerca de 20 % ou mais pode ser obtida 5 a 25 dias após a inoculação.

i tratamento de toros cortados será normalmente algo mais moroso do que o da polpa refinada e pode extender-se a 2 meses ou mesmo mais.

A madeira, por exemplo cilhas de aparas de madeira tratadas de acordo com o processo da invenção e que foi incubabas durante menos de 6 semanas, difere substancialmente de uma jdLha não tratada em cue a quantidade de aparas da pilha tratada ' que apresenta um crescimento visível de uma mancha profunda

I do fungo penetrante, é de pelo menos 25 ?, de preferência 35% ie preferencialmente 50 % da quantidade total das aparas.

A madeira tratada de acordo com o processo da invenção é adequada para uso num qualquer processo convencional de preparação de polpa tal como tratamento de polpa mecánicoB, termane!cêmicos, quimiomecânicos, quimiotermomecânicos e químicos.

i

Estes tratamentos são normalmente seguidos por um tratamento de efeito branqueador ou clarificante da polpa e se necessário, podem realizar-se pequenos ajustamentos à fase ie branqueamento para eliminar manchas residuais do produto final.

Nos exemplos que se seguem, a não ser que de outra forma se jindique, a resina é quantificada de acordo com a técnica TAP? j padrão T 204 om-88, que é ligeiramento modificada tal oomo se segue.

iAs aparas de madeira são partidas usando para tal uma tesoura de podar para obter aparas com uma espessura de cerca de 1 cm Os pedaços resultantes são secos durante a noite a cerca de 60°C c transformados então em serradura, usando para tal um moinho intermédio de Thomas-Wiley, com um crivo de malha 20.

Quatro gramas de serradura seca são misturados com aproximarI .

dmaente 20 ml de cloreto de metileno (dicloreto de metano: -002) e a mistura resultante e agitada durante a noite à temperatura ambiente, para remover os componentes extraíveis a partir da serradura. 0 líquido é então pipetado a partir da mistura e filtrado através de um filtro orgânico de 0,45 ^u. 0 ilíquido recuperado é então evaporado durante a noite, à temperatura ambiente. Os resíduos são colocados numa estufa a cerca de oO°C, durante 30 minutos, para remover mais cloreto de metileno. 0 teor de resina é obtido pesando o resíduo' após a remoção do cloreto de metileno, e expressando o resultado em miligramas de teor em resina por grama de substrato que foi extraído com cloreto de metileno.

ii

Nos exemplos seguintes, a não ser que seja especificado em contrário, as acaras de cadeira empregadas são produzidas de pinheiros amarelos do Sul, cortados no Estado de Virgínia, E. ÍU. A. usando-se uma mistura de dois terços de madeira cortada !recentemente o um terço de madeira cortada que foi envelhecida em campo durante cerca de três meses.

ί l;íos exemplos que seguem, Pl é a espécie Ophlostoma piceae,

G1 é a espécie Ceratocystls adiposa, II é a espécie Cphlostoima plllferum, (primeira isolada), Cl é também Ophlostoma pilliferum (segunda isolada) e EI é uma espécie C-raphlum, sendo içada uma delas usada a partir de amostras seleccionadas a paritir de aparas de madeira de pinheiro amarelo do sul, que forram encontradas numa companhia de papel e pasta na Virgínia, :'e assim produzidas e usadas nos exemplos que se seguem, como i

culturas biologicamente puras.

;Nos exemplos que se seguem, as aparas inoculadas e as aparas de controlo estão contidas em sacos de plástico selados, durante o período de tratamento. Em tais experiências, as apa- I ras são congeladas a -20°C até se?em usadas.

Soe exemplos que se seguem» são indicados dois tipos de amostras controlo, em experiências realizadas con aparas não-esterilisaúas, nomeadamente am controlo gelado e uc controlo verdadeiro· 0 controle gelado representa as a/aras de madeira à contagem do início de tempo (t=o) da experiência, 0 controlo verdadeiro representa aparas de madeira en que se permitia que a massa xicrobial natural ee desenvolvesse durante o decorrer da experiência, A diriinoição do teor ec resina do controlo verdadeiro reíelecte a degradação que ocorre naturalmente devido aos microrganismos originalmente presentes nas aparas.

Consequenteaente, a invenção é posteriormente ilustrada como jjse segue.

Exemplo 1 i

Amostras de 200 g de aparas de cadeira de inverno não-estéril li são inoculadas con. uma cultura ?1, Cl ou Ii preparada e colhi— I da em placas de agar de malte sólido. As pastas inoculadas jí eão então incubadas à temperatura ambiente durante 3 semanas, s0 teor em resina comparado com o do controlo gelado é o abaixo apresentado

I í Amostra leqr em resina ag de reeina/g substrato

Controlo gelado ?1

Gl

II

Exemplo 2

Amostras de 30C g de aparas de madeira de verão (pilha de Outubro) são esterilizadas com uca suspensão de esporos de ?1 (1,5 x 10’ esporos), Cl (1 x 10' esporos), II (1,2 x 10' esporos) ou Cl e II. As aparas são molhadas com 10 ml/água/100 g

de aparas de madeira, para facilitar o crescimento do fungo. Incubam-se as amostras de aparas sob estas condições, durante 11 ou 27 dias à temperatura ambiente e mede-se o teor de resina. Cs resultados são comparados com os controlos gelados e não gelados e são abaixo apresentados.
	Teor em	resina	I \|
	mg resina/g	substrato
Amostra	(11 dias)	(27 dias)
Controlo gelado	28,2	32,3
Controlo	29,4	24,7
F1	23,8	23,6
G1	24,9	16,4
11	20,9	19,8
C-l e 11	21,8	20.1

Exemplo 3

Desenvolve-se II num frasco de 2 litros rotativo (200 RFC') que contém 500 ml de extracto de malte básico líquido a 25°C. 0 Inóculo consiste em 5 mm de agar arrolhado que contém o fungo esporulante. No decorrer da incubação, a taxa de produção de esporos II é determinada como abaixo se regista.

Incubação horas horas

9ó horas

cntagem de esporos (esporos/

ZsJJ

8,7 x 10⁷ χ 10⁸5 x 10⁸

Quarenta e oito horas depois da incubação, a viabilidade dos esporos foi determinada usando-se um ensaio de diluição em

[Uma cultura líquida de 48 horas á centrlf ugada e peletizada. A pelete é ressuspensa numa pequena quantidade de água usada ,para se obter uma supensão concentrada, à qual se adiciona leite em pó desnatado a 10 £ como agente de estabilização. Una. tal suspensão constitui um inóculo adequado a ser usado no processo da invenção.

[Exemplo 4 [

Uma experiência exterior usando pilhas de aparas de madeira [de 12 toneladas cada é conduzida numa zona da Virgínia Sul, E.U.A, no princípio de Dezembro.

A madeira a ser inooulada ó preparada a partir de aproximadamente ó0 / das aparas obtidas de um corte de madeira recente e 40 7 das aparas são de troncos armazenados ao ar livre durante pelo menos 3 meses. As aparas de madeira possuem um teor médio de resina de 34 mg/g.

Um inóculo concentrado de II foi diluído com água para conter aproximadamente 3 x 10 esporos em 10 Ide água destilada, in·· crementando portanto aproximadamente 2 x 10 esporos por Kg do

aparas. São pulverizados intervítentemente 10 1 de inóculo na carga de aparas usada para formar a pilha II e na pilha II deipois desta ter sido fornada. A pilha I (não inoculada) e II iforam tapadas con um plástico claro. A pilha I foi mantida sem aquecimento e o sensor ds temperatura indicava temperaturas nesta pilha no intervalo compreendido entre -5°C a 10°C.

A pilha II é aquecida por um fornecimento de ar quente sob a pilha para se obter uma temperatura de 2C-25°C na maior parte das secçães da pilha.

!θ aquecedor de ar quente forçado está dentro de uma estrutura cota lados bloqueadores de cidra e com um crivo superior de malha de arame que separa as aparas do aquecedor.

i!

Quinze dias depois de incubação, as amostras de aparas sâo tomadas ao acaso de cada pilha para se obter 2 amostras de aproximadamente 135 kg cada, que são subsequentemente tratadas por meio de ura processo de formação de polpa termodinâmi|co. 0 teor em resina de polpa resultante é então medido. 0 teor de resina médic de polpa obtido da pilha I e pilha II é de 27 e 21 mg/g, respectivamente.

As propriedades físicas da polpa e do papel obtidos incluem ir !ccnsequentemente o factor de ruptora, factor corte, quebra em ίcomprimento e resistência e eão investigados de acordo com as itécnicas padrão. Cs resultados indicam que o material (papel ou polpa) derivados a partir da pilha II 3ão de melhor qualii dade do que o material obtido a partir da pilha I ou de apaí; ras de madeira frescas não tratadas.

'1

Exemplo 5

Aparas de Outubro são armazenadas durante 1 semana a 4°C,anij [i tes da inoculação com um fungo. Amostras de 400 g são inocui| ladas oom o fungo abaixo indicado com um total de cerca de

*7

10' esporos envolvidos em cada inoculação. A água ê adicionada a 15 ml/100 g de toros a algumas amostras para determinar a influência das condições de humidade sobre a degradação da Íresina. Os resultados são os que se apresentam abaixo

Teor de resina

1 (Amostra	mg resina/g (17 dias)	substrato (25 dias)
Controlo gelado	—	35,4
controlo gelado + água	33,8	29,8
FI	23,0	19,4
FI + água	22,7	21,4
Gl	20,7	15,8
Gl + água	34,2	27,6
11	23,2	20,4
11 + água	25,7	17,8
11 -i- Gl	16,7	15,7
I Σ1 + Gl + água	30,4	18,9
1 i íOs pesos das aparas antes	e depois dos 25	dias de inc

são também determinados. Há uma pequena perda de água durante a incubação.

A maior redução de resina no menor período de tempo nestas amostras é observado quando Tl e Gl são co-inoculados.

Exemplo 6 ^Amostras de aparas de madeira de Outubro são inoculadas com iinóculos diferentes, tal como se regista mais abaixo. Vinte

e um dias após a incubação o teor de resina é medido.

isporos/ml Teor de resina (mg/g subs trato

Controlo gelado				24,4
11	6	X	IO⁴	17,8
11	6	x	10⁵	24,7
11	6	X	10°	15,1
11	6	X	10’	16,7
11	6	X	IO⁸	21,8
11	1	X	10⁹	19,3

Estes resultados indicam que a concentração do lnóculo pode influenoiar o processo de degradação da resina.

Exemplo 7

Àmoetras de 65 g de aparas cortadas (pilha de Outubro, arm&ze· nada congelada) misturadas com 5 ml de água são esterilizadas arrefecidas à temperatura ambiente e inoculadas com o fungo abaixo indicado. As amostras eão mantidas durante 21 dias à temperatura ambiente. Os resultados comparativos com o ensaio controlo são apresentados abaixo.

Espécie Esporos/ml Teor de resina (mg/g substrato

Controlo gelado 34,4

Controlo da tempe-
ratura ambiente
11	9,6
G1	1
Pl	5
Cl	1,5
EI	8,6

x 10?	32,7 20,9
x 10?	26,7
x 10?	23,9
x 10?	21,9
x 10'	24,9

Exemplo

Uma cultura II é desenvolvida durante 6 dias num meio de exjtrato de malte líquido padrão. Depois a cultura é centrifugajda, e a pelete reesuspensa em extracto de malte fresco resultando numa concentração de 25 x. A viabilidade dos esporos é imediatamente ensaiada e também testada após armazenamento durante 2 semanas, a várias temperaturas, por meio de análises de diluição em placa em ágar de extracto de malte. Os resultados são abaixo indicados.

CondiçSes de armazenamento

Sem armazenamento - 20°C —20°C

4°C

25°C

37°c unidades que formam a colónia./ /ml x 10 x 10' x 10ó x 10^£menos do que 10 menos do que 10 íi-ma segunda experiência, uma cultura de 5 dias de II é centrifugada, congelada a —20°C, e liofilizada. A viabilidade dos esporos foi ensaiada após um armaz:.na_ento de 1 semana a várias temperaturas por meio de análises de diluição em placas em agar de extracto de malte. Os resultados são abaixo apresentados.

Condições de armazenamento

Unidades que formam coiónia/ml

Sem armazenamento

-2C°C sob a forna de pelete gelada —20°C, liofilizado

4°C, liofilizado 25°C, liofilizado

c: s	X	10
3	X	10'
7	X	10
8	X	Ι-
6	X	ίο

As culturas líquidas 11 sSo centrifugadas e ressuspensas num volume mínimo de leite desnatado. Os esporos são armazenados durante duas semanas e os resultados estão abaixo representados.

Condições de armazenamento Unidades que formam a colónla/ml

iem armazenamento	3		IC
-2C°C em extrato de malte	2	X	10¹
-20°C sob a forma de peide gelada	3	X	10'
-20°C de leite desnatado	7	X	10
—20°C de leite desnatado e
liofilizado	2	X	10'

Logo, os esporos podem ser armazenados tanto congelados a -20°C ou liofllizados sem perda de viabilidade.

íUxemplo 9 - Ensaio de Fermentação de Fungos II !l í

μ lí Ura fermentação de IC 1 de 11 é conduzida num fermentador í Chemap 201. 0 meio consiste em 2C g de extracto de malte (Difco) e 2 g de extracto de levedura por litro. 0 pH do meio, após autoquebra, á de 5»9- 0 inóculo consiste em 100 ml de meio de cresciacnto que compreende 3 x 10° esporos/ml. A fer*j mentação é conduzida a uma temperatura de 25,1°C, com uma agi5 tação de 600 rpm, e uma taxa de arejamento de 9,41/mn. A es! puma é controlada com uaa emulsão B anti-espuma (Sigma, diluída a uma concentração de 20 f) a 20 /. 0 píi, ο O2 dissolvido e temperatura foram medidas durante a operação. As amostras | foram removidas periodicamente para subsequente análise do número de células.

'loras de fermentação	Zsporos/ml	-Lí	p * ^L'2	Temperatura
0	1,7 x 106	5,8	54	25,1
4,5 9	4,4 x 105	5,9	54 50	25,1

5,8

5,2 38

19,0	9,5	X	106	4,6	34	25,1
23,5	V	X	107	4,4	34	25,1
28,5	7,2	X	107	4,8	34	25,1
32				5,5
43,5 i	2,3	X	108	4,5	34	25,1
51	2,5	X	108	4,3	34	25,1
i 70	3,5	X	108	4,2	35	25,1

Níveis de oxigénio registado sob a forma de / de saturação exame das amostras por meio de um microscópio revelou uma elavada percentagem de hifas que foram então observadas em balões de agitação, especialmente durante o início da contagem dos tempos. Não predominavam formas semelhantes a levedudas antes de 44 horas. 0 arejamento aumentado durante a fermentação pode ter causado a alteração de morfologia do crescimento. Também uma baixa taxa de arejamento ou um inóculo grande pode forçar o fungo no aparecimento precoce de formas semelhantes e leveduras na incubação. C desenvolvimento de formas semelhantes a leveduras e o subsequente estado de es— porolação podem ser preferidos devido à sua viabilidade mais elevada nos estudos de conservação.

Exemplo 10

Uma experiência exterior envolvendo duas pilhas de aparas de

2,5 toneladas cada, foi realizada na Carolina do Sul, EUA nos princípios de Agosto. As aparas de madeira foram obtidas a partir de pinheiro amarelo do sul recentemente cortado e as pilhas foram construídas sobre folhas de plástico.

inóculo de fungos compreendia células semelhantes a leveduras de Qpfaiostoma ciliferum ?A3 2S (espécie azul escura) e desenvolveu-se durante 5 dias numa cultura líquida (2 / malte,, 0,2 / bolor e 75C ml de volume num balão de 2 1) a 25°C e foi eubsequentemente armazenado em leite desnatado a 10 X a —20°C„ 0 inóculo foi pulverizado sobre os toros das pilhas e acumula·* dos de forma que s kg de toros de madeira fosse inoculado com

P células de fungos viáveis. Apenas 1 pilha foi tratada, a outra serviu de controlo.

Quatro sesanas depois as amostras de aparas foram recolhidae ao acaso, a partir de cada pilha. C teor de resina de cada amostra foi medido 'e foi calculado a quantidade média para ji cada pilha. Cs resultados são apresentados na Tabela que se ί segue.

! filha teor de resina médio ! Pilha controlo

Pilha inoculada li

A população microbiana de cada pilha é também analisada. Os toros são recolhidos ocasionalmente a partir das pilhas e são colocados individualmente num meio de cultura sólido (mal· te e ágar de extracto de levedura) e a população microbiana que aí se desenvolveu foi analisada. Cs resultados são abaixo apresentados.

rilha mancha azul *

ilha controlo 20 ?ilha inoculada 90 \

ro /' 35 7' . 30 ;

percentagem das aparas infectadas.

Exemplo 11

Um halSo hrlenmeyer de 2 1 que oocpreende 750 ml de malte a 2 e extracto de levedura a 0,2 ?' foi esterilisado, arrefecido e inoculado com tampão de C;phlostoaa plllferum 7AB 28 que se desenvolveram em agar de levedura de malte. D pH do melo, após a esterilização, era de 5,9. A cultura foi agitada a ISO rpm, 25°C, durante 35 horas e depois colhida. 0 exame sob luz microscópia revelou primeiramente um micélio com uma hifa longa na 18^. hora e 36 horas depois predominavam célulau semelhantes a leveduras. (95 £ da cultura).

Exemplo 12

100 g de aparas de madeira foram inocn.l?.¹ ’ s com 10 esporos de una variante fraca do II. As aparas foram incubadas durante 2 semanas à temperatura ambiente. Após incubação, o teor de resina do controlo e de amostra tratada é de 2,3 Q 1,9 fi, respectivamente.

..xemo

Aparas de madeira de pinheiro amaraleo do Sul de 1 a 2 semanas e que apresentavam manchas azuis foram individuulmente coBAD ORIGINAL

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para reduzir o teor de resina de madeira que compreende aplicar-se à madeira um inôculo dum fungo que degrada a resina da madeira e manter condições ambientais eficazes para promover o desenvolvimento do fungo, caracterizado pelo facto de o inôculo ser biologicamente puro e o fungo que degrada a resina ser um fungo que origina manchas de cor escura ou desmaiada que penetra na madeira (em seguida, designado fungo penetrante).
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a madeira estar sob a forma de madeira para polpa refinada.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo facto de o fungo que penetra a madeira ser um fungo de manchas escuras que penetra através da madeira.
4. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de o fungo penetrante ser de um género escolhido do grupo que compreende os géneros classificados na subclasse de Ophiostomatales, os géneros que incluem os estados imperfeitos associados com Ophiostomatales e os géneros Alternaria. Cadophora. Choridium. Diplodia, Dactylella. Hormodendron. Hormonema, Phialophora. Sphaeropsis. Trichosporium, Codinasa e Valsa.
5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de o fungo penetrante ser de um género escolhido do grupo que consiste nos géneros Ophiostoma e Ceratocvsíis.
6. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de compreender a aplicação dum inôculo que é uma composição que compreende um material fúngico de um fungo penetrante, escolhido duma cultura de fungos e duma composição fúngica que deriva de uma cultura.

... ' ' '--4
7. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o material fúngico compreender pelo menos 50 % de esporos.
8. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de compreender a pulverização do inoculo sobre a madeira.
9. Composição compreendendo um material fúngico conjuntamente com um agente estabilizante, caracterizada pelo facto de o material fúngico ser biologicamente puro e derivar de uma estirpe de um fungo que origina uma cor escura ou desmaiada penetrante da madeira e que degrada a madeira.
10. Composição de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo facto de o material fúngico compreender pelo menos 5% de esporos.

Lisboa,

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