PT95615A - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF WHITE POWDER WITH A REDUCED PROPORTION OF TOTALLY ORGANICALLY CONNECTED CHLORINE AND REDUCED SHINE INVERSE - Google Patents
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Description
INTERNATIONAL PAPER COMPANY "PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE POLPA BRANQUEADA COM UMA PROPORÇÃO REDUZIDA DE CLORO TOTAL ORGANICAMENTE LIGADO E COM INVERSÃO DO BRILHO REDUZIDA"INTERNATIONAL PAPER COMPANY " PROCESS FOR THE PRODUCTION OF WHITE POWDER WITH A REDUCED PROPORTION OF TOTALLY ORGANICALLY CONNECTED CHLORINE AND REDUCED SHINE INVERSION "
CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um processo que emprega xilanases para reduzir o nível de cloro ligado organicamente e reduzir a inversão da brancura de polpa lignocelulósica quimicamente branqueada para utilização na indústria de polpa de celulose e de papel.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a process employing xylanases to reduce the level of organically bound chlorine and to reduce the reversal of whiteness of chemically bleached lignocellulosic pulp for use in the pulp and paper pulp industry.
ENQUADRAMENTO GERAL DA INVENÇÃOGENERAL BACKGROUND OF THE INVENTION
Os principais componentes dos materiais lignoceluló-sicos (por exemplo madeira) são celulose, hemicelulose e lenhina. Estes compostos compreendem, respectivamente, cerca de 35 % a 50 Z, 20 Z a 30 Z e 20 Z a 30 Z do peso seco das plantas que fornecem madeira. A celulose é tom sacárido polimérico constituído por unidades de D-glucose dispostas em arranjo linear. Nas plantas lenhosas, as moléculas lineares de celulose são arranjadas em feixes de fibrilas densamente compactadas. As hemicelu- loses são sacáridos lineares e ramificados, homopoliméricos e heteropoliméricos, compostos por vários açúcares pentagonais e hexagonais. Estes açucares incluem, por exemplo, xilose, arabi-nose, manose, galactose e glucose. As hemiceluloses que consistem num homopolímero de um desses açucares são designadas, respecti-vamente, por xilano, arabinano, manano, galactano e glucano. As hemiceluloses participam na reticulação das moléculas de celulose e feixes de fibrilas. 0 outro componente importante do material lignocelulésico é a lenhina. Tal como a celulose e as hemiceluloses, a lignina é um polímero natural. No entanto, a lignina é mais complexa do que quer a celulose quer as hemiceluloses. É constituída principalmente por unidades de fenilpropano metoxi-lado ligadas ao acaso por uma variedade de ligações carbono--carbono e de éter, resultando numa matriz tridimensional. Esta matriz encerra as fibrilas de celulose, conferindo resistência mecânica e rigidez â composição. Assim, a lignina pode ser considerada uma espécie de "cimento" natural que mantém unidas e rodeia as fibras de celulose. 0 papel é basicamente uma rede bidimensional de fibras de celulose dispostas ao acaso, ligadas por ligações por ponte de hidrogénio entre as unidades de poli-sacárido. Nas plantas lenhosas, as fibras de celulose estão "cimentadas" por lenhina formando arranjos paralelos ordenados. Por consequência, para tornar útil o material das plantas lenhosas para a fabricação de papel, ele tem de ser separado em fibras celulósicas individuais -3-The main components of the lignocellulosic materials (for example wood) are cellulose, hemicellulose and lignin. These compounds comprise, respectively, about 35% to 50 Z, 20 Z to 30 Z and 20 Z to 30 Z of the dry weight of the plants supplying wood. Cellulose is a polymeric saccharide composed of D-glucose units arranged in a linear arrangement. In woody plants, linear cellulose molecules are arranged in densely compacted bundles of fibrils. Hemicelluloses are linear and branched saccharides, homopolymeric and heteropolymeric, composed of several pentagonal and hexagonal sugars. These sugars include, for example, xylose, arabinose, mannose, galactose and glucose. Hemicelluloses consisting of a homopolymer of one of these sugars are designated, respectively, xylan, arabinane, mannan, galactan and glucan. Hemicelluloses participate in the cross-linking of cellulose molecules and fibril bundles. The other important component of the lignocellulosic material is lignin. Like cellulose and hemicelluloses, lignin is a natural polymer. However, lignin is more complex than both cellulose and hemicelluloses. It consists principally of methoxy-side phenylpropane units randomly linked by a variety of carbon-carbon and ether bonds, resulting in a three-dimensional matrix. This matrix encloses cellulose fibrils, imparting mechanical strength and stiffness to the composition. Thus, lignin can be considered a kind of " cement " that holds together and surrounds the cellulose fibers. The paper is basically a two-dimensional network of randomly arranged cellulose fibers connected by hydrogen bonding between the polysaccharide units. In woody plants, the cellulose fibers are " cemented " by lignin forming ordered parallel arrangements. Accordingly, in order to render useful the material of woody plants for the manufacture of paper, it has to be separated into individual cellulosic fibers -3-
0' % capazes de ligação por ponte de hidrogénio a outras fibras de celulose. No processamento convencional do material das plantas lenhosas, as fibras são libertadas por moagem ou refinação mecânica, por modificação química ou por eliminação da lenhina ou por combinações destes métodos. A separação das fibras tem como resultado a formação de polpa de papel - uma lama ou uma suspensão de fibras de madeira. A deposição destas fibras de maneira a formar uma esteira entrelaçada tem como resultado o papel. A formação de polpa por via mecânica é a separação física das fibras lenhosas, produzindo-se a assim chamada polpa de elevado rendimento, Obtém-se um elevado rendimento porque a lenhina não é retirada durante o processo de formação da polpa, contribuindo assim com a sua massa para a polpa.0 '% capable of bridging hydrogen bonds with other cellulose fibers. In the conventional processing of the material of the woody plants, the fibers are released by grinding or mechanical refining, by chemical modification or by removal of the lignin or by combinations of these methods. The separation of the fibers results in the formation of paper pulp - a slurry or a suspension of wood fibers. The deposition of these fibers so as to form a woven mat results in the paper. Pulp formation by mechanical means is the physical separation of the woody fibers, producing the so-called high yield pulp. A high yield is obtained because the lignin is not removed during the pulping process, thus contributing to the formation of the pulp. its mass to the pulp.
No processo de fabricação de polpa por via química, o material lignocelulõsico é tratado com agentes oxidantes químicos agressivos que degradam a lenhina. 0 processo químico de formação da polpa é mais vulgarmente conseguido com os processos Kraft (sulfato), sulfito, soda e sulfito modificado. Estes tratamentos retiram a maior parte da matriz de lenhina, libertando as fibras celulósicas e tendo como resultado a formação da polpa. Por exemplo, o processo de formação de polpa Kraft (sulfato) produz uma polpa que contém apenas 5 % a 8 % em peso de lenhina residual, uma redução de aproximadamente tris a cinco vezes do teor de lenhina original.In the chemical pulping process, the lignocellulosic material is treated with aggressive chemical oxidizing agents that degrade lignin. The chemical pulping process is most commonly achieved with the Kraft (sulfate), sulfite, soda and modified sulfite processes. These treatments remove most of the lignin matrix, releasing the cellulosic fibers and resulting in the formation of the pulp. For example, the Kraft pulping (sulfate) process produces a pulp containing only 5% to 8% by weight residual lignin, a reduction of approximately tris to five times the original lignin content.
Também têm sido utilizados processos híbridos, tais como o processo de formação de polpa termomecânico, quimicotermo-mecânico e quimicomecânico.Hybrid processes have also been used, such as the process for the formation of thermomechanical, chemical-mechanical and chemical-mechanical pulp.
Cada um dos processos de fabricação de polpa acima descritos tem como resultado a obtenção de uma polpa de cor intensa, sendo essa cor devida principalmente à lenhina residual. A intensidade de cor da polpa depende tanto da quantidade total da lenhina residual como do seu estado químico. Por exemplo, polpas químicas de que se removeu a maior parte da lenhina durante a formação da polpa são de cor especialmente escura porque a lenhina restante i estensamente oxidada e modificada. A lenhina residual que fica nas polpas químicas é particularmente refractária à remoção. Esta dificuldade tem sido atribuída â ligação covalente da lenhina residual com hemícelulose (por exemplo, xilano) e talvez à celulose. Algumas destas ligações podem estar presentes na madeira. Pensa-se, no entanto, que a maior parte se forma durante o processo químico de formação da polpa [veja-se, por exemplo, Matsumoto e col., "The Role of Sugars Remaining in Residual Lignin", Fourth International Symposium on Wood and Pulping Chemistry, Paris, França, Abril de 1987, Vol. 2, páginas 305 - 311; Iversen e col., "The Formation of Lignin-Carbohydrate Bonds During Kraft Pulping", Fourth International Symposium on Wood and Pulping Chemistry, Paris, França, Abril de 1987, Vol. 2, páginas 163- 165; Iversen e -5-Each of the pulping processes described above results in obtaining an intense color pulp, this color being due mainly to the residual lignin. The color intensity of the pulp depends on both the total amount of the residual lignin and its chemical state. For example, chemical pulps from which most of the lignin has been removed during the formation of the pulp are especially dark in color because the remaining lignin is extensively oxidized and modified. The residual lignin remaining in the chemical pulps is particularly refractory to removal. This difficulty has been attributed to the covalent attachment of residual lignin to hemi-cellulose (e.g., xylan) and perhaps to cellulose. Some of these bonds may be present in the wood. It is believed, however, that most forms during the chemical pulping process [see, for example, Matsumoto et al., &Quot; The Role of Sugars Remaining in Residual Lignin ", Fourth International Symposium on Wood and Pulping Chemistry, Paris, France, April 1987, Vol. 2, pages 305-311; Iversen et al., &Quot; The Formation of Lignin-Carbohydrate Bonds During Kraft Pulping ", Fourth International Symposium on Wood and Pulping Chemistry, Paris, France, April 1987, Vol. 2, pp. 163-165; Iversen and -5-
Wannstrom, "Lignin-Carbohydrate Bonds in a Residual Lignin Isolated from Pine Kraft Pulp", Holzforschung, 40, páginas 19 - 22 (1986)]. Há muitos tipos de papel, que vão desde papel branco de elevada qualidade até ao utilizado nos cartões ondulados. A fim de produzir um papel desejavelmente branco, a polpa tem de ser branqueada (lixiviada) antes da sua transformação em papel. A qualidade de brancura é vulgarmente medida em termos de 1 de G. E. - uma medida da reflectância. 0 teor de lenhina da polpa ou dos produtos de papel é normalmente quantificado em termos de índice kapa. Muito embora a cor escura da polpa seja devida a cromóforos da lenhina, a brancura (% de G. E.) não é directamente proporcional ao teor de lenhina (número kapa). Por exemplo, uma operação de branqueamento que reduza o número kapa da polpa de 25 para 15, sem destruir os cromóforos da lenhina, não embranquece significativamente a polpa. 0 número kapa deve descer para um valor inferior a cerca de 8 a 12 para que se observem aumentos significativos de % de G. E. em resultado da eliminação da lenhina. Assim, pode ser necessária uma extensa deslenhificação antes de se conseguir realizar um branqueamento mensurável. 0 branqueamento da polpa é geralmente um processo em vários andares. 0 abrilhantamentonão se observa necessariamente em -6 cada andar do processo de branqueamento ou mesmo depois de alguns dos primeiros andares. Ê a soma total dos andares de branqueamento que dá como resultado uma polpa branqueada e brilhante. Os processos de um único andar ou em vários andares que destroem os cromóforos da lenhina, removem a lenhina (desle-nhificam) ou realizam estas duas operações, podem ser designados por andares de branqueamento.Wannstrom, " Lignin-Carbohydrate Bonds in a Residual Lignin Isolated from Pine Kraft Pulp ", Holzforschung, 40, pp. 19-22 (1986)]. There are many types of paper, ranging from high quality white paper to that used in corrugated paper. In order to produce a desirably white paper, the pulp has to be bleached (leached) prior to its transformation into paper. The whiteness quality is commonly measured in terms of 1 of G.E. - a measure of reflectance. The lignin content of pulp or paper products is usually quantified in terms of kappa index. Although the dark color of the pulp is due to lignin chromophores, the whiteness (% of G.E.) is not directly proportional to the lignin content (kappa number). For example, a bleaching operation that reduces the pulp kappa number from 25 to 15, without destroying the lignin chromophores, does not whittle significantly the pulp. The kappa number should drop to a value less than about 8 to 12 so that significant increases of% of G.E. are observed as a result of the elimination of the lignin. Thus, extensive delignification may be necessary before a measurable bleach can be achieved. Bleaching of the pulp is generally a multi-story process. The sharpening is not necessarily observed at -6 every stage of the bleaching process or even after some of the first floors. It is the sum total of the bleaching stages which results in a bleached and shiny pulp. Single-story or multi-story processes that destroy lignin chromophores, remove lignin (dele-nhificam) or perform these two operations may be termed bleaching stages.
As operações de branqueamento químico mais vulgarmente utilizadas empregam cloro ou compostos que contêm cloro, tais como diõxido de cloro, hipoclorito de cálcio ou hipoclorito de sódio. Os andares de branqueamento químico que empregam peróxido de hidrogénio, oxigénio e ozono também têm sido utilizados. Nas sequências de branqueamento comerciais, um andar de extracção alcalina, seguido de um andar de lavagem com água, deve vulgarmente seguir cada uma das operações de branqueamento químico numa sequência de branqueamento particular. A maior parte das sequências de branqueamento comerciais compreendem pelo menos um andar de tratamento com cloro ou com um composto que contém cloro. Os andares de branqueamento químico branqueiam a polpa lignocelu-lósica principalmente retirando-lhe a sua lenhina, de preferência a destruírem os cromóforos da lenhina.The most commonly used chemical bleaching operations employ chlorine or chlorine-containing compounds, such as chlorine dioxide, calcium hypochlorite, or sodium hypochlorite. Chemical bleaching stages employing hydrogen peroxide, oxygen and ozone have also been used. In commercial bleaching sequences, an alkaline extraction stage, followed by a water wash stage, should commonly follow each of the chemical bleaching operations in a particular bleaching sequence. Most commercial bleaching sequences comprise at least one chlorine treatment plant or a chlorine containing compound. Chemical whitening stages whiten the lignocellulosic pulp primarily by removing their lignin, rather than destroying the lignin chromophores.
As polpas lignocelulósicas que foram submetidas a sequências de branqueamento que compreendem operações de branquea mento com cloro ou com compostos que contêm cloro contêm geral-Lignocellulosic pulps which have been subjected to bleaching sequences which comprise bleaching operations with chlorine or with chlorine-containing compounds generally contain
mente cloro ligado organicamente; e os produtos de papel produzidos a partir destas polpas contêm compostos orgânicos clorados. Há uma procura crescente de produtos de papel com níveis reduzidos de cloro ligado organicamente.organically bound chlorine; and the paper products produced from these pulps contain chlorinated organic compounds. There is a growing demand for paper products with reduced levels of organically bound chlorine.
As sequências de branqueamento que não compreendem um andar de tratamento com cloro ou com compostos que contêm cloro produzem polpas branqueadas com pouco ou nenhum cloro ligado organicamente. No entanto, essas sequências de branqueamento químico sem utilização de cloro não têm sido utilizadas em larga escala porque as operações de branqueamento que empregam (por exemplo, andares de tratamento com oxigénio, ozono ou peróxido de hidrogénio) tendem a ser mais caras do que as operações de branqueamento com cloro ou com um composto de cloro. Além disso, algumas destas operações tendem a provocar maior degradação das fibras de celulose do que os processos de branqueamento com cloro ou com compostos que contenham cloro. Essa degradação da fibra celulósica origina uma polpa de pequena viscosidade, que produz papel com fracas propriedades mecânicas.Bleaching sequences which do not comprise a chlorine treatment stage or with chlorine containing compounds produce bleached pulps with little or no organically bound chlorine. However, such chlorine-free chemical bleaching sequences have not been used on a large scale because the bleaching operations they employ (eg treatment stages with oxygen, ozone or hydrogen peroxide) tend to be more expensive than bleaching operations with chlorine or with a chlorine compound. In addition, some of these operations tend to cause greater degradation of cellulose fibers than bleaching processes with chlorine or with compounds containing chlorine. This degradation of the cellulosic fiber results in a pulp of low viscosity, which produces paper with poor mechanical properties.
Pelas razões acima mencionadas, a maior parte das sequências de branqueamento comerciais compreende pelo menos uma operação de branqueamento químico que utiliza cloro ou um composto que contém cloro. Por consequência, é necessário um processo de branqueamento que compreende pelo menos uma operação de branqueamento com cloro ou com um composto de cloro e que origine polpa lignocelulósica branqueada com reduzido teor de cloro ligado organicamente ("TOCl").For the above reasons, most commercial bleaching sequences comprise at least one chemical bleaching operation using chlorine or a chlorine-containing compound. Accordingly, a bleaching process is required which comprises at least one bleaching operation with chlorine or with a chlorine compound and which yields bleached lignocellulosic pulps with reduced content of organically bound chlorine (" TOCl ").
Todos os produtos de papel produzidos a partir de polpas lignocelulõsicas que foram branqueadas por processos de branqueamento conhecidos estão sujeitas ã inversão da brancura (isto é, ao amarelecimento) em resposta à acção do calor, da luz e do envelhecimento. Essa inversão do branqueamento é indesejável, especialmente nos produtos de papel branco de elevada qualidade. Portanto, e também necessário um processo de branqueamento comercialmente praticável que origine uma polpa lignocelulósica com inversão da brancura reduzida.All paper products produced from lignocellulosic pulps which have been bleached by known bleaching processes are subject to the reversal of whiteness (i.e., yellowing) in response to the action of heat, light and aging. This reversal of bleaching is undesirable, especially in high quality white paper products. Therefore, a commercially practicable bleaching process which yields a lignocellulosic pulp with reduced shade inversion is also necessary.
Compativelmente com os trabalhos que indicam que a lenhina residual da polpa Kraft está reticulada com a hemicelu-lose, diversas publicações referem-se ao tratamento da polpa de madeira com hemicelulases (por exemplo, xilanase), por vezes em combinação com tratamentos de branqueamento químico, com a finalidade de deslenhificar, branquear e/ou produzir polpa que produza papel com as propriedades mecânicas aperfeiçoadas.Com- patible with work indicating that residual lignin from the Kraft pulp is crosslinked with hemicellulose, several publications refer to the treatment of wood pulp with hemicellulases (eg xylanase), sometimes in combination with chemical bleaching treatments , for the purpose of delignifying, bleaching and / or producing pulp which produces paper having the improved mechanical properties.
Nenhuma destas publicações segere que o tratamento com xilanase diminua o TOCl ou reduza a reversão do branqueamento. 0 que as publicações realmente sugerem é que as hemicelulases, como a xilanase, efectuam a deslenhificação por degradação de hemice-lulose tornando por isso extractável a hemicelulose clivada e a lenhina que está reticulada com ela; veja-se, por exemplo, -9- yNone of these publications state that xylanase treatment decreases TOCl or reduces bleach reversal. What the publications actually suggest is that hemicellulases, such as xylanase, delignify by degradation of hemicellulose thereby extracting the cleaved hemicellulose and the lignin which is crosslinked therewith; see, for example, -9- and
Viikari I; Paice e col., "Bleaching Hardwood Kraft Pulp with Enzymes from Cloned Systems", Proceedings ; 74th Annual Meeting of the Canadian Pulp & Paper Association, Montreal, Canadá,Viikari I; Paice et al., &Quot; Bleaching Hardwood Kraft Pulp with Enzymes from Cloned Systems ",Proceedings; 74th Annual Meeting of the Canadian Pulp & Paper Association, Montreal, Canada,
Janeiro de 1988, páginas A133 - 136; Chauvet e col., "Assistance in the Bleaching of Nerver-Dried Pulps by the Use of Xylanases, Consequences on Pulp Properties", Fourth International Symposium on Wood and Pulping Chemistry, Paris, França, Abril de 1987, Vol. 2, páginas 325 - 327; Noé e col., "Action of Xilases on Chemical Pulp Fibers", J. Wood Chem. Technol., 6, páginas 167 - 184 (1986); Viikari e col., "Bleaching with Enzymes", Proceedings : Third International Conference on Biotechnology in the Pulp and Paper Industry, Estocolmo, Suécia, Junho de 1986, páginas 67 - 69; Patente de Invenção Francesa Número 2 557 894; e Patente de Invenção Norte-Americana Número 2 280 307.January 1988, pages A133 - 136; Chauvet et al., &Quot; Assistance in the Bleaching of Nerver-Dried Pulps by the Use of Xylanases, Consequences on Pulp Properties ", Fourth International Symposium on Wood and Pulping Chemistry, Paris, France, April 1987, Vol. 325-327; Noé et al., &Quot; Action of Xylases on Chemical Pulp Fibers ", J. Wood Chem. Technol., 6, pp. 167-184 (1986); Viikari et al., &Quot; Bleaching with Enzymes ", Proceedings: Third International Conference on Biotechnology in the Pulp and Paper Industry, Stockholm, Sweden, June 1986, pages 67-69; French Invention Patent Number 2,557,894; and U.S. Patent Number 2 280 307.
SUMÃRIO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se, de acordo com uma sua forma de realização, a um método prático para a produção de polpa lignocelulósica branqueada com teor reduzido de cloro total organicamente ligado ("T0C1") em comparação com o obtido usando as sequências de branqueamento conhecidas. De acordo com uma segunda forma de realização, a presente invenção refere-se a um processo para a produção de polpa lignocelulósica branqueada com reduzida inversão do branqueamento em comparação com a obtida usando as sequências de branqueamento conhecidas.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates in one embodiment to a practical method for the production of bleached lignocellulosic pulps with reduced organically bound total chlorine content (" T0C1 ") in comparison with that obtained using the known bleaching sequences. According to a second embodiment, the present invention relates to a process for the production of bleached lignocellulosic pulp with reduced bleaching inversion compared to that obtained using the known bleaching sequences.
Por consequência, constitui um objectivo da presente invenção proporcionar um método para a produção de polpa lignoce-lulõsica branqueada que tem uma elevada viscosidade e que produz papel com propriedades mecânicas superiores e que tem um reduzido teor de T0C1 e uma reduzida inversão de brancura.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for the production of bleached lignocellulosic pulp having a high viscosity and producing paper having superior mechanical properties and having a reduced TOC content and a reduced reversal of whiteness.
Estes e outros objectivos e vantagens adicionais da presente invenção, evidentes a partir da descrição pormenorizada e das reivindicações que se seguem, atingem-se, na primeira forma de realização, submetendo a polpa lignocelulõsica a pelo menos um andar de tratamento com xilanase, em combinação com um ou mais andares de branqueamento químico, em que o andar ou os andares de tratamento químico compreendem pelo menos um andar que utiliza cloro ou um composto que contém cloro.These and further objects and advantages of the present invention, evident from the detailed description and the claims which follow, are achieved in the first embodiment by subjecting the lignocellulosic pulp to at least one treatment plant with xylanase in combination with one or more chemical bleaching floors, wherein the chemical treatment floor or floors comprise at least one floor using chlorine or a chlorine-containing compound.
Na segunda forma de realização, os objectivos e as vantagens da presente invenção atingem-se submetendo polpa ligno celulósica a pelo menos um andar de tratamento com xilanase em combinação com pelo menos um andar de branqueamento químico.In the second embodiment, the objects and advantages of the present invention are achieved by subjecting cellulosic pulp to at least one xylanase treatment plant in combination with at least one chemical bleaching stage.
DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
POLPAS LIGNOCELULÓSICASLIGNOCELLULOSE POLYPS
As polpas lignocelulósicas apropriadas para a prática da presente invenção incluem polpas preparadas a partir de mate- riais tais como palha de azzoz, palha de trigo, bagaço, desperdícios de papel, madeira dura e madeira macia; preferem-se polpas de madeira dura e de madeira macia. A título de exemplo, essas polpas de madeira incluem as que são preparadas pelos processos bem conhecidos do sulfito, do sulfato ou Kraft, soda e sulfito modificado. São também apropriadas polpas mecânicas, polpas termomecânicas e polpas quimicotermomecânicas. A lista referida antes é uma lista parcial de polpas lignocelulósicas que podem ser utilizadas com boa vantagem no processo de acordo com a presente invenção. Por exemplo, não se exclui também o uso de polpas produzidas por processos que não são presentemente conhecidos na técnica.Suitable lignocellulosic pulps for the practice of the present invention include pulps prepared from materials such as azzoz straw, wheat straw, bagasse, paper waste, hardwood and softwood; hardwood pulps and softwood pulps are preferred. By way of example, such wood pulps include those which are prepared by the well known processes of sulfite, sulfate or Kraft, soda and modified sulphite. Also suitable are mechanical pulps, thermomechanical pulps and chemothermomechanical pulps. The list referred to above is a partial list of lignocellulosic pulps which can be used to good advantage in the process according to the present invention. For example, the use of pulps produced by processes not currently known in the art is also excluded.
PREPARAÇÕES DE XILANASEPREPARATIONS OF XILANASE
As preparações de xilanase derivadas quer de fungos quer de bactérias são úteis para as finalidades da presente invenção. Preferem-se as preparações de xilanase que compreendem uma endoxilanase. 0 microrganismo particular utilizado como fonte de xilanase não faz parte da presente invenção. Pelo contrário, qualquer microrganismo que produza xilanases e, preferivelmente, endoxilanases, é útil para a finalidade da presente invenção. São conhecidos na técnica muitos desses microrganismos. [Veja-se, por exemplo, Bali e McCarthy, "Production and Properties ofXylanase preparations derived from both fungi and bacteria are useful for the purposes of the present invention. Preferred are xylanase preparations which comprise an endoxylanase. The particular microorganism used as a source of xylanase is not part of the present invention. In contrast, any microorganism which produces xylanases, and preferably endoxylanases, is useful for the purpose of the present invention. Many such microorganisms are known in the art. [See, for example, Bali and McCarthy, " Production and Properties of
Xylanases from Actinomycetes", J. Appl. Bacteriol. 66, páginas 439 - 444 (1989); Bastawde, "Studies on Xylanase from Chainia Sp.", tese de doutoramento (em Bioquímica). Universidade de Poona, Division of Biochemical Sciences, National Chemical Laboratory, Pune - 411008, índia, páginas 9-37 (Maio de 1987) ("Tese de Bastawde"); Dekker, "Biodegradation of the Hemicellu-loses", em Biosynthesis and Biodegradation of Wood Components, Academic Press, NY, páginas 505 - 533 (1985)].Xylanases from Actinomycetes ", J. Appl. Bacteriol. 66, pages 439-444 (1989); Bastawde, " Studies on Xylanase from Chainia Sp. &Quot;, PhD thesis (in Biochemistry). University of Poona, Division of Biochemical Sciences, National Chemical Laboratory, Pune-411008, India, pages 9-37 (May 1987) (" Bastawde Thesis "); Dekker, " Biodegradation of the Hemicelluloses ", in Biosynthesis and Biodegradation of Wood Components, Academic Press, NY, pages 505-533 (1985)].
As espécies de fungos úteis incluem as extraídas de, entre outros, Aspergillus, Chaetomium, Sporotrichum, Sclerotium, Schizophyllum, Trichoderma e Thermoascus. As espécies de fungos particulares que se supõe serem úteis incluem, entre outras, Aspergillus ochraceus, Aspergillus niger, Aspergillus awamori, Sporotrichum dimorphosporum, Schizophyllum radiatum, Trichoderma reesei, Trichoderma harzianum e Thermoascus aurantiacus.Useful fungi species include those extracted from, inter alia, Aspergillus, Chaetomium, Sporotrichum, Sclerotium, Schizophyllum, Trichoderma and Thermoascus. Particular species of fungi which are believed to be useful include, among others, Aspergillus ochraceus, Aspergillus niger, Aspergillus awamori, Sporotrichum dimorphosporum, Schizophyllum radiatum, Trichoderma reesei, Trichoderma harzianum and Thermoascus aurantiacus.
As espécies bacterianas úteis incluem as derivadas de *Useful bacterial species include those derived from *
Chainia -, Streptomyces, Bacillus e Clostridium. As especies bacterianas particulares que se supõe serem úteis incluem, entre outras, Streptomyces olivochcomogens, Bacillus subtilis, Bacillus stearothermophilus, Clostridium thermocellum e Clostridium acetobutylicum.Chainia -, Streptomyces, Bacillus and Clostridium. Particular bacterial species which are believed to be useful include, among others, Streptomyces olivochcomogens, Bacillus subtilis, Bacillus stearothermophilus, Clostridium thermocellum and Clostridium acetobutylicum.
Foi proposto que o género Chainia se tornasse um sinónimo júnior do gênero Streptomyces e que âs espécies que ele contém -13-It was proposed that the genus Chainia become a junior synonym of the genus Streptomyces and that the species it contains -13-
se atribuíssem novos nomes consequentemente. Goodfellow e col., em "Transfer of Chainia sp. to the Genus Streptomyces with Emended Description of Species", System. Appl. Microbiol. 8, páginas 55 - 60 (1986). Aprovando esta sugestão, a Colecção de Culturas Típicas Americana (American Type Culture Collection) reclassificou a maior parte das estirpes de Chainia para o género Streptomyces. 0 Laboratório de Investigação Regional Setentrional (Northern Regional Research Laboratory) aparentemente não concorda com esta proposta; não reclassificou as suas espécies Chainia.if they assigned new names accordingly. Goodfellow et al., &Quot; Transfer of Chainia sp. to the Genus Streptomyces with Emended Description of Species ", System. Appl. Microbiol. 8, pages 55-60 (1986). Approving this suggestion, the American Type Culture Collection reclassified most of the strains of Chainia to the genus Streptomyces. The Northern Regional Research Laboratory apparently does not agree with this proposal; did not reclassify its species Chainia.
As espécies Chainia e as espécies Streptomyces anterior mente classificadas como sendo do género Chainia são especialmente preferidas como fontes de preparações de xilanase.Chainia species and Streptomyces species previously classified as being of the genus Chainia are especially preferred as sources of xylanase preparations.
Preferem-se as estirpes que produzem xilanases mas não celulases.Strains which produce xylanases but not cellulases are preferred.
Muitas estirpes dos géneros e das espécies citados antes estão disponíveis nos depósitos de microrganismos públicos. As estirpes úteis (isto é, as que produzem xilanases) podem ser identificadas pelo simples expediente de cultivar os microrganismos, isolando o líquido sobrenadante da cultura extracelular e detectando a actividade de xilanase de acordo com maneiras de proceder conhecidas na técnica [veja-se, por exemplo, Khan e col., "Assay of Xylanase and Xylosidase Activities in Bacterial and Fungai Culturas", Enzyme Microb. Technol., 8, páginas 373 - 377 (1986)]. A requerente estudou, relativamente à actividade de xilanase, dezasseis estirpes de Streptomyces e de Chainia, obtidas a partir da American Type Culture Collection ("ATCC"). Verificou-se que todas elas excepto três produziam xilanases.Many strains of the genera and species mentioned above are available in the deposits of public microorganisms. Useful (ie, xylanase-producing) strains can be identified by the simple expedient of culturing the microorganisms by isolating the supernatant from the extracellular culture and detecting the xylanase activity according to procedures known in the art (see, for example, Khan et al., " Assay of Xylanase and Xylosidase Activities in Bacterial and Fungal Culture ", Enzyme Microb. Technol., 8, pp. 373-377 (1986)]. The applicant has studied, for xylanase activity, sixteen strains of Streptomyces and Chainia, obtained from the American Type Culture Collection (" ATCC "). All but three were found to produce xylanases.
Cultivaram-se os microrganismos liofilizados obtidos na ATCC nos meios de cultura recomendados pela ATCC (meios ATCC numero 5j daqui por diante designados como "meios de esporulação") (50 ml de meio de esporulação em balões de Erlenmeyer de 250 ml), a 26° C, num agitador rotativo regulado para 150 rotações por minuto. Depois de se ter acumulado tuna ampla biomassa (aproxima-damente duas semanas), colocou-se 10 Z de inoculo (5 ml) em 50 ml de 3 x Meios de Esporulação (contém todos os solutos dos Meios de Esporulação com uma concentração três vezes maior) em balões de Erlenmeyer de 250 ml e incubou-se durante sete dias a 28° - 30° C num agitador rotativo regulado a 150 rotações por minuto. Depois de sete dias de incubação, colocaram-se 10 % de inõculos (5 ml) de cada tuna das culturas no Meio de Fermentação de Xilano a 3 % [3 % de xilano de madeira de larlcio (Sigma Chemical Co. N2 X3875) e 1 % de extracto de levedura (Difco) em água da rede de distribuição] (conjunto A) e em 5 Z de Meio deLyophilized microorganisms obtained from ATCC in culture media recommended by ATCC (ATCC media number 5j hereinafter referred to as " sporulation media ") (50 ml sporulation medium in 250 ml Erlenmeyer flasks) were grown at 26 ° C, on a rotary shaker set at 150 revolutions per minute. After accumulating a large biomass (approximately two weeks), 10 Âμl of inoculum (5 ml) was placed in 50 ml of 3 x Spore Media (contains all soles of the Spore Media at a concentration of three times larger) in 250 ml Erlenmeyer flasks and incubated for seven days at 28 ° -30 ° C on a rotary shaker set at 150 revolutions per minute. After seven days of incubation, 10% of inoculants (5 ml) of each seed of the cultures were placed in the 3% Xylan Fermentation Medium [3% xylene (Sigma Chemical Co. N2 X3875) and 1% yeast extract (Difco) in water from the distribution network] (set A) and 5%
Farelo de Trigo [12,5 % de flocos de farelo põs-natural (40 1 de farelo de trigo) e 1 t de extracto de levedura (Difco) em água da rede] (conjunto B).Wheat bran [12.5% post-natural meal flakes (40 1 wheat bran) and 1 t yeast extract (Difco) in water from the network] (set B).
Incubaram-se as culturas em Meios de Fermentação de Xilano a 3 % (conjunto A) em balões de Erlenmeyer de 250 ml a 30° C num conjunto agitador rotativo a 220 rotações por minuto. Retiraram-se alíquotas (3 ml) de cada cultura do conjunto A em cada um dos dias 3 a 8 depois da inoculação.The cultures were incubated in 3% Xylan Fermentation Media (Set A) in 250 ml Erlenmeyer flasks at 30øC in a rotary shaker assembly at 220 revolutions per minute. Aliquots (3 ml) were removed from each culture of Set A on each of days 3 to 8 after inoculation.
Incubaram-se as culturas em Meio de Farelo de Trigo a 5 1 (conjunto B) durante quatro dias em balões de Erlenmeyer de 250 ml, a 28° C, num conjunto agitador rotativo a 150 rotações por minuto. No quarto dia de incubação, transferiu-se um inócuo de 10 % (5 ml) de cada cultura do conjunto B, assepticamente, para Meios de Fermentação de Xilano a 3 % e incubou-se em balões de Erlenmeyer de 250 ml a 30° C, num conjunto de agitador rotativo a 220 rotações por minuto. Retiraram-se alíquotas de cada cultura do conjunto B em cada um dos dias 3 a 8 depois da inoculação .Cultures were incubated in Wheat Bran Meal at 51 (set B) for four days in 250 ml Erlenmeyer flasks at 28øC in a rotating shaker assembly at 150 revolutions per minute. On the fourth day of incubation, a 10% (5 ml) inoculum from each culture of Set B was transferred aseptically into 3% Xylan Fermentation Means and incubated in 250 ml Erlenmeyer flasks at 30ø C in a rotary shaker assembly at 220 revolutions per minute. Aliquots of each culture from set B were withdrawn on each of days 3 to 8 after inoculation.
Centrifugaram-se as alíquotas a 70 x g média durante vinte minutos à temperatura ambiente e ensaiaram-se os sobrena-dantes relativamente à actividade de xilanase como se descreve mais adiante. De salientar que, como a produção de xilanase tem picos em diferentes dias de acordo com as diferentes estirpes, é importante ensaiar a actividade em pelo menos cada um dos dias 3 a 8 depois da inoculação.The aliquots were centrifuged at 70 x g for twenty minutes at room temperature and the supernatants were assayed for xylanase activity as described below. It should be noted that, since xylanase production has peaks on different days according to the different strains, it is important to test the activity on at least every 3 to 8 days after inoculation.
Incubou-se o conjunto B no Meio de Farelo de Trigo a 5 1 porque se afirmou que este meio induz a produção de xilanase [veja-se Srinivasan e col., "Studies on Xylan Degrading Enzymes from Chainia", Biotechnol. Lett., 6, páginas 715 - 718 (1984)].Set B was incubated in the Wheat Bran Medium at 51 because this medium was said to induce the production of xylanase [see Srinivasan et al., Studies on Xylan Degrading Enzymes from Chainia, Biotechnol. Lett., 6, pp. 715-718 (1984)].
No entanto, a requerente não observou diferenças significativas de actividade de xilanase entre as culturas em duplicado do Conjunto A e as do Conjunto B.However, we did not observe significant differences in xylanase activity between the duplicate cultures of Set A and Set B.
Utilizando cada um dos protocolos de selecção acima descritos, a requerente identificou dez estirpes como produtoras positivas de xilanase. Uma estirpe foi classificada como produtora positiva se apenas num qualquer dos dias 4 a 8 se caracteri-zasse por uma actividade de xilanase maior do que 2 U/ml. As dez estirpes produtoras positivas (e os seus números de acesso de ATCC) são as seguintes : Streptomyces sclerotialus (ATCC 15896); Streptomyces flaviscleroticus (ATCC 19347); Streptomyces fumigatiscleroticus (ATCC 19345); Streptomyces minutiscleroticus (ATCC 17757); Streptomyces niger (ATCC 17756); Streptomyces ochraceiscleroticus (ATCC 15814); Streptomyces poonensis (ATCC 15723); Streptomyces roseiscleroticus (ATCC 17755); Streptomyces sp. (ATCC 27946); e Chainia hygroatrocyanea (ATCC 43962). -17-Using each of the selection protocols described above, we have identified ten strains as positive xylanase producers. A strain was classified as a positive producer if only on any of days 4 to 8 it was characterized by a xylanase activity greater than 2 U / ml. The ten positive producer strains (and their ATCC accession numbers) are as follows: Streptomyces sclerotialus (ATCC 15896); Streptomyces flaviscleroticus (ATCC 19347); Streptomyces fumigatiscleroticus (ATCC 19345); Streptomyces minutiscleroticus (ATCC 17757); Streptomyces niger (ATCC 17756); Streptomyces ochracilscleroticus (ATCC 15814); Streptomyces poonensis (ATCC 15723); Streptomyces roseiscleroticus (ATCC 17755); Streptomyces sp. (ATCC 27946); and Chainia hygroatrocyanea (ATCC 43962). -17-
Alem das dez estirpes produtoras positivas acima referidas, a requerente identificou tris outras estirpes como produtoras marginais de xilanase. Uma estirpe foi classificada como estirpe produtora marginal se, no seu dia de produção máximo entre os dias 4 e 8, foi caracterizada por 1-2 U/ml de actividade de xilanase. As tris estirpes produtoras marginais (e os seus números de acesso da ATCC) são : Streptomyces _ olivaceiscleroticus (ATCC 15722 e 15897) e Streptomyces purpurogeniscleroticus (ATCC 19348). Só tris das dezasseis estirpes ensaiadas se verificou serem produtoras negativas. Uma estirpe foi classificada como produtora negativa se, no seu dia de produção máxima entre os dias 4 e 8, foi caracterizada por menos do que 1 U/ml de actividade de xilanase. As estirpes produtoras negativas (e os seus números de acesso da ATCC) são as seguintes : Streptomyces ruber (ATCC 17754); Streptomyces violens (ATCC 15898); e Chainia vaxianesis (ATCC 43139). A espécie mais preferida como fonte de endoxilanase i Chainia sp. (NCL 82-5-1) (ATCC 53812). A xilanase II desta estirpe é preferida em relação à xilanase I. As hemicelulases de Chainia sp. (NCL 82-5-1) são estudadas na tese de Bastawde e em Srinivasan e col., MStrudies on Xilan Degrading Enzymes from Chainia11, Biotechnol. Lett., 6, páginas 715 - 718 (1984). Para posterior caracterização desta estirpe, veja-se Srinivasan e -18- / col., "High Activity Extracellular Glucose (Xylose) Isomerase from a Chainia Species", Biotechnol. Lett., 5, páginas 611 - 614 (1983); Vartak e col., "Characterization of Extracellular Substrate Specific Glucose and Xylose Isomerases of Chainia", Biotechnol. Lett., 6, páginas 493 - 494 (1984); e Pawar e col., "Purification and Characterization of Glucose (Xylose) Isomerase from Chainia sp. (NCL 82-5-1)", Biochem. Biophys. Res. Commun., 155, páginas 411 - 417 (1988). Uma característica vantajosa desta estirpe de Chainia é que ela não produz também celulases.In addition to the above ten positive producing strains, the applicant identified three other strains as the marginal producers of xylanase. A strain was classified as a marginal producing strain if, on its maximum production day between days 4 and 8, it was characterized by 1-2 U / ml xylanase activity. The three marginal producer strains (and their ATCC accession numbers) are: Streptomyces olivaceiscleroticus (ATCC 15722 and 15897) and Streptomyces purpurogeniscleroticus (ATCC 19348). Only three of the sixteen strains tested were found to be negative producers. A strain was classified as a negative producer if, on its maximum production day between days 4 and 8, it was characterized by less than 1 U / ml xylanase activity. The negative producer strains (and their ATCC accession numbers) are as follows: Streptomyces ruber (ATCC 17754); Streptomyces violens (ATCC 15898); and Chainia vaxianesis (ATCC 43139). The most preferred species as endoxylanase source is Chainia sp. (NCL 82-5-1) (ATCC 53812). The xylanase II of this strain is preferred over xylanase I. The hemicellulases of Chainia sp. (NCL 82-5-1) are studied in the Bastawde thesis and in Srinivasan et al., MStrudies on Xylan Degrading Enzymes from Chainia, Biotechnol. Lett., 6, pp. 715-718 (1984). For further characterization of this strain, see Srinivasan et al., &Quot; High Activity Extracellular Glucose (Xylose) Isomerase from a Chainia Species ", Biotechnol. Lett., 5, pages 611-614 (1983); Vartak et al., &Quot; Characterization of Extracellular Substrate Specific Glucose and Xylose Isomerases of Chainia ", Biotechnol. Lett., 6, pp. 493-494 (1984); and Pawar et al., " Purification and Characterization of Glucose (Xylose) Isomerase from Chainia sp. (NCL 82-5-1) ", Biochem. Biophys. Res. Commun., 155, pp. 411-417 (1988). An advantageous feature of this strain of Chainia is that it does not also produce cellulases.
Portanto, os meios de cultura extracelular não fraccionados ou os seus concentrados podem ser utilizados sem o aparecimento de efeitos prejudiciais das celulases (isto e, reduzida viscosidade da polpa e reduzido rendimento da polpa).Therefore, unfractionated extracellular culture media or their concentrates can be used without the appearance of deleterious effects of cellulases (i.e., reduced pulp viscosity and reduced yield of pulp).
Geralmente, as xilanases pretendidas são segregadas pelo microrganismo para o meio de cultura extracelular. 0 meio de cultura extracelular é então colhido e processado para se atingir o grau de concentração pretendido e a pureza de enzima pretendida. As condições da cultura e o tempo da colheita influenciam a quantidade total de actividade enzimática recuperada, assim como as proporções relativas de cada uma das várias xilanases, se mais do que uma estiver presente. Além disso, as várias estirpes diferem na sua produção total de xilanases e, se for produzida mais do que uma xilanase na proporção entre as várias xilanases. Por consequência, qualquer especialista na matéria pode optimizar a produção de xilanase em relação ã utilização final pretendida da preparação de enzima. Os processos para a iniciação e para o desenvolvimento das culturas de fungos e de micróbios e para a colheita do meio de desenvolvimento extracelular para a produção óptima de xilanase não fazem parte da presente invenção e podem ser convenientemente realizados pelos métodos conhecidos na técnica.Generally, the desired xylanases are secreted by the microorganism into the extracellular culture medium. The extracellular culture medium is then harvested and processed to achieve the desired degree of concentration and the desired enzyme purity. The culture conditions and the time of harvesting influence the total amount of enzyme activity recovered, as well as the relative proportions of each of the various xylanases, if more than one is present. In addition, the various strains differ in their total production of xylanases and, if more than one xylanase is produced in proportion to the various xylanases. Accordingly, one skilled in the art can optimize the production of xylanase over the intended end use of the enzyme preparation. Processes for the initiation and development of fungal and microbial cultures and for harvesting the extracellular development medium for optimum xylanase production do not form part of the present invention and may conveniently be carried out by methods known in the art.
Os meios de cultura colhidos podem ser utilizados directamente. Preferivelmente, no entanto, o meio de cultura é concentrado para 'originar um concentrado de xilanase não fraccio-nado com utilização do processo de acordo com a presente invenção. 0 desejo de se utilizar meios de desenvolvimento extra celular ou um seu concentrado não fraccionado diminui quando estas preparações compreendem quantidades significativas de celulases ou de proteases activas. Quantidades significativas de celulases activas provocam, devido ao seu ataque da celulose, diminuições, indesejáveis da viscosidade da polpa e, se estiverem presentes em quantidade suficiente, uma diminuição mensurável do rendimento de polpa. Quantidades significativas de proteases activas podem, devido ao seu ataque às outras proteínas, provocar diminuições indesejáveis da actividade de xilanase na mistura reaccional. Os efeitos indesejáveis das celulases ou das proteases contaminantes podem ser diminuídos ou evitados por adiçao de inibidores destas enzimas à mistura reaccional. Como variante, a preparação de enzimas pode ser fraccionada para separar algumas -20 λ- ’ / -»—.5 ν · ou todas as celulases ou proteases contaminantes. É apropriado qualquer método de concentração que preserve a actividade enzimática. Os métodos de concentração apropriados incluem a liofilização e a evaporação sob vazio, assim como a precipitação com um elevado teor de sal, polietileno glicol, acetona e álcool. Se se utilizar qualquer destes processos de concentração, a xilanase pode ser reconstituída em água ou num tampão apropriado ou numa solução de pH ajustado a 5 a 7, produzindo um concentrado de xilanase não fraccionado.The culture media harvested may be used directly. Preferably, however, the culture medium is concentrated to yield an unfractionated xylanase concentrate using the process of the present invention. The desire to use extra-cellular development media or an unfractionated concentrate thereof decreases when these preparations comprise significant amounts of cellulases or active proteases. Significant amounts of active cellulases cause, due to their cellulose attack, undesirable decreases in pulp viscosity and, if present in sufficient quantity, a measurable decrease in pulp yield. Significant amounts of active proteases may, on account of their attack on other proteins, cause undesirable decreases in xylanase activity in the reaction mixture. The undesirable effects of cellulases or contaminating proteases can be reduced or prevented by the addition of inhibitors of these enzymes to the reaction mixture. Alternatively, the enzyme preparation can be fractionated to separate some -20 λ-5 - ν 5 ν or all contaminating cellulases or proteases. Any concentration method which preserves the enzymatic activity is suitable. Suitable concentration methods include freeze-drying and evaporation under vacuum, as well as precipitation with a high content of salt, polyethylene glycol, acetone and alcohol. If any of these concentration procedures are used, the xylanase can be reconstituted in water or an appropriate buffer or in a pH solution adjusted to 5 to 7, yielding an unfractionated xylanase concentrate.
Como variante, o produto liofilizado ou precipitado pode ser adicionado directamente à suspensão de polpa.Alternatively, the lyophilized or precipitated product may be added directly to the slurry.
Em certas circunstâncias, pode ser desejável utilizar subfracções parcialmente purificadas dos meios de cultura colhidos. Por exemplo, o uso de uma subfracção contendo xilanase que não contém também quantidades significativas de celulases ou de proteases é o preferido. Como variante, pode ser desejável separar as várias xilanases de modo que estas actividades enzimã-ticas podem ser usadas independentemente nos tratamentos com enzimas. Finalmente, prevê-se a utilização de xilanases que tenham sido purificadas até quase à homogeneidade, assim como a utilização de misturas de xilanases purificadas.In certain circumstances, it may be desirable to use partially purified subfractions of the culture media harvested. For example, the use of a xylanase-containing subfraction which does not also contain significant amounts of cellulases or proteases is preferred. Alternatively, it may be desirable to separate the various xylanases so that these enzymatic activities may be used independently in the enzyme treatments. Finally, the use of xylanases which have been purified to near homogeneity, as well as the use of mixtures of purified xylanases is envisaged.
Os métodos usados para subfraccionar os meios de cultura extracelulares colhidos para se atingir o grau pretendido -21 de purificação de xilanase não fazem parte da presente invenção e podem ser realizados por qualquer combinação eficaz de processos conhecidos na técnica. Por exemplo, podem ser empregadas as operações de separação por cromatografia baseadas em diferenças de carga, PI, hidrofobicidade ou tamanho. Também são apropriados vários métodos de precipitação selectiva, por exemplo com sulfato de amónio. Além disso, prevê-se a utilização da cromatografia por afinidade usando, por exemplo, anticorpos mono-clonais para purificar xilanases seleccionadas. Veja-se, por exemplo, a patente de invenção norte-americana número 4 725 544 de Tan e col., que descreve um processo para separar as xilanases das suas misturas com outras hemicelulases e celulases produzidas por cultura de microrganismos hemicelulíticos.The methods used to subfraction extracellular culture media harvested to achieve the desired xylanase purification degree -21 are not part of the present invention and may be carried out by any effective combination of methods known in the art. For example, chromatographic separation operations based on differences in charge, PI, hydrophobicity or size may be employed. Also various methods of selective precipitation, for example with ammonium sulfate, are suitable. In addition, use is made of affinity chromatography using, for example, monoclonal antibodies to purify selected xylanases. See, for example, U.S. Patent No. 4,725,544 to Tan et al., Which describes a process for separating the xylanases from their mixtures with other hemicellulases and cellulases produced by culturing hemicellulitic microorganisms.
As xilanases recombinantes ou sintéticas também podem ser úteis no processo de acordo com a presente invenção. Estas enzimas podem ser produzidas por processos conhecidos na técnica.Recombinant or synthetic xylanases may also be useful in the process according to the present invention. These enzymes can be produced by methods known in the art.
Normalmente, adiciona-se a preparação de xilanase pretendida directamente à suspensão de polpa. No entanto, pode ser vantajoso imobilizar as enzimas num suporte sólido e, em seguida, adicionar este suporte sólido derivatizado. A maneira de proceder utilizada para imobilizar as enzimas depende do suporte usado e pode realizar-se por qualquer método apropriado que não destrua a actividade enzimática. Uma vantagem de se utilizarem xilanases acopladas a suportes sólidos é que as -22- enzimas podem, em certas circunstâncias, ser recuperadas mais convenientemente da mistura reaccional de deslignificação depois da incubação com a suspensão de polpa. A enzima recuperada pode então ser novamente utilizada.Typically, the desired xylanase preparation is added directly to the pulp suspension. However, it may be advantageous to immobilize the enzymes on a solid support, and then add this derivatized solid support. The manner of proceeding used to immobilize the enzymes depends on the carrier used and may be carried out by any suitable method which does not destroy the enzymatic activity. An advantage of using xylanases coupled to solid carriers is that the enzymes may, under certain circumstances, be more conveniently recovered from the delignification reaction mixture after incubation with the pulp suspension. The recovered enzyme can then be reused.
FASE DE TRATAMENTO COM XILANASE A fase de tratamento com xilanase ("fase X") pode ser realizada em qualquer recipiente com o tamanho pretendido para o qual, preferivelmente, se tenha previsto a regulação da mistura e da temperatura do conteúdo. A ordem de adição dos componentes reaccionais não é crítica. A mistura reaccional bãsica compreende polpa lignocelulõsica e uma preparação de xilanase activa, em água ou solução aquosa a pH apropriado.Xylanase Treatment Phase The xylanase treatment step (" phase X ") may be performed in any container of the desired size for which preferably the setting of the mixture and the temperature of the contents have been provided. The order of addition of the reaction components is not critical. The basic reaction mixture comprises lignocellulosic pulp and an active xylanase preparation, in water or aqueous solution at appropriate pH.
Se a polpa lignocelulósica for uma polpa de madeira, deve encontrar-se presente na mistura reaccional com uma consistência compreendida entre cerca de 0,1 % e 15 % e, preferivelmente, entre cerca de 2 % e 10 %. Qualquer especialista na matéria i evidentemente capaz de rotineiramente determinar a consistência óptima da polpa para outras polpas lignocelulósicas. A preparação de xilanase encontra-se presente na mistura reaccional numa proporção compreendida entre cerca de 0,1 e 200 unidades de actividade de xilanase por grama de peso seco de polpa. Preferivelmente, a preparação de xilanase encon- tra-se presente entre cerca de 0,1 e 50 e, mais preferivelmente, entre cerca de 1 e 25 unidades de actividade de xilanase por grama de peso seco de polpa.If the lignocellulosic pulp is a wood pulp, it should be present in the reaction mixture with a consistency of from about 0.1% to 15%, and preferably from about 2% to 10%. One skilled in the art is of course able to routinely determine the optimum consistency of the pulp for other lignocellulosic pulps. The xylanase preparation is present in the reaction mixture in a ratio of about 0.1 to 200 units of xylanase activity per gram of dry weight of pulp. Preferably, the xylanase preparation is present between about 0.1 and 50 and more preferably between about 1 and 25 units of xylanase activity per gram of dry weight of pulp.
Uma unidade de actividade de xilanase é definida como a quantidade de enzima que provoca a produção, a partir de xilano, de 1 micromole de xilose por minuto, sob condições reac-cionais padrão. A clivagem do xilano pela xilanase origina agrupamentos de açúcar redutores, que reagem então com ácido dinitro-salicílico ("DNSA") na solução de ensaio para produzir uma modificação de cor que é detectada a 540 nm.A unit of xylanase activity is defined as the amount of enzyme which causes the production, from xylan, of 1 micromole of xylose per minute under standard reaction conditions. Cleavage of xylan by xylanase results in reducing sugar pools, which then react with dinitro-salicylic acid (" DNSA ") in the test solution to produce a color change which is detected at 540 nm.
Preparou-se uma curva padrão de concentração de xilose (micromoles/mililitro) em função da absorvância a 540 nm usando várias diluições de xilose 100 mM (Pfaltz and Bauer, Inc.) em acetato de sódio 50 mM, pH 5,0. A partir da curva padrão, determinou- se que 1 micromole de xilose tem uma absorvância a 540 nm aproximadamente igual a 0,0128 sob condições normais de reacção. Utilizou-se esta constante para calcular a actividade de xilanase das soluções de amostra (por exemplo, sobrenadantes de cultura) que foram ensaiadas. 0 ensaio foi linear para soluções de amostra com uma absorvância a 540 nm até cerca de 0,2. As soluções de amostra com absorvância acima deste valor foram diluídas de modo que as suas absorvancias estivessem dentro da zona linear. -24-A standard curve of xylose concentration (micromoles / milliliter) as a function of absorbance at 540 nm was prepared using various dilutions of 100 mM xylose (Pfaltz and Bauer, Inc.) in 50 mM sodium acetate, pH 5.0. From the standard curve, 1 micromole of xylose was determined to have an absorbance at 540 nm approximately equal to 0.0128 under normal reaction conditions. This constant was used to calculate the xylanase activity of the sample solutions (for example culture supernatants) which were assayed. The assay was linear for sample solutions with an absorbance at 540 nm to about 0.2. Sample solutions with absorbance above this value were diluted so that their absorbances were within the linear zone. -24-
Para cada solução de amostra (por exemplo, sobrena-dante de cultura) ensaiada, preparou-se uma "solução de referência" que continha a mesma quantidade de solução de amostra (por exemplo, sobrenadante da cultura) e a quantidade suficiente de acetato de sodio 50 mM, pH 5,0, para se obter o volume final de ensaio igual a 1 ml. A cada tubo de amostra adicionou-se uma solução de 1 % de xilano de madeira da laricio (Sigma Chemical Co. N° X3875) em acetato de sódio 50 mM, pH 5,0 (0,5 ml). Em seguida, adicio-nou-se aos tubos que contêm as amostras o volume suficiente de acetato de sódio 50 mM, pH 5,0 para se obter um volume de ensaio final igual a 1 ml, depois da adição da solução da amostra (por exemplo, sobrenadante da cultura) e da solução de xilano. De maneira análoga, adicionou-se um volume suficiente de acetato de sódio 50 mM aos tubos de referência para se obter um volume de ensaio final de 1 ml depois da adição da solução de amostra (por exemplo, sobrenadante de cultura). Em seguida, adicionou-se o volume pretendido de solução de amostra (volume máximo 0,5 ml) a cada tubo da amostra e tubo de referência. Misturaram-se cuidadosamente os conteúdos dos tubos e incubaram-se a 50° C durante trinta minutos. Depois da incubação, adicionou-se DNSA a 1 % em água destilada (1 ml) a cada tubo e incubaram-se os tubos durante cinco minutos à temperatura ambiente. Depois, adicionou-se NaOH 5 N (0,2 ml) a cada tubo (para promover o desenvolvimento de cor) e incubaram-se os tubos durante trinta minutos -25- à temperatura ambiente. Mediu-se então a absorvância a 540 nm de cada solução de amostra com o espectrofotómetro calibrado para 0 no caso da solução de referência que corresponde â amostra. 0 pH da mistura reaccional é mantido dentro do intervalo de cerca de 4 a 8 durante toda a incubação da preparação de xilanase com a polpa lignocelulósica. Preferivelmente, mantém-se o pH dentro do intervalo de cerca de 5 a 7,5. Geralmente, o pH da mistura reaccional fica compreendido dentro do pH pretendido. No entanto, se for necessária uma acção afirmativa para manter o pH pretendido (por exemplo, quando a polpa a utilizar tem um valor de pH particularmente alto ou baixo) pode empregar-se a regulação do pH por meios químicos. A manutenção do pH por meios químicos ê o método preferido para manter o pH em incubações em larga escala. Como variante, pode manter-se o pH (se isso for necessário) empregando um tampão na mistura reaccional. Pode utilizar-se qualquer tampão conveniente que seja efectivo ao pH pretendido, por exemplo, fosfato. Quando se adiciona um tampão, este encontra-se geralmente a uma concentração compreendida entre 0,1 e 100 mM na mistura reaccional. A mistura reaccional que compreende a preparação de xilanase e a polpa lignocelulósica é incubada a cerca de 20° C até 70° C e, preferivelmente, a cerca de 40° C a 65° C. 0 tempo de incubação está compreendido entre cerca de 0,25 e 18 horas, preferivelmente entre cerca de 0,5 e 6 horas e, mais preferível- -26- mente, entre cerca de 1 e 4 horas.For each sample solution (for example, culture supernatant) assayed, a " reference solution " which contained the same amount of sample solution (for example, culture supernatant) and sufficient amount of 50 mM sodium acetate, pH 5.0, to give the final assay volume equal to 1 ml. To each sample tube was added a 1% solution of larch wood xylan (Sigma Chemical Co. No. X3875) in 50 mM sodium acetate, pH 5.0 (0.5 ml). Subsequently, the sufficient volume of 50 mM sodium acetate, pH 5.0 was added to the tubes containing the samples to give a final test volume of 1 ml, after addition of the sample solution culture supernatant) and the xylan solution. Analogously, a sufficient volume of 50 mM sodium acetate was added to the reference tubes to give a final test volume of 1 ml after the addition of the sample solution (for example, culture supernatant). Thereafter, the desired volume of sample solution (maximum volume 0.5 ml) was added to each sample tube and reference tube. The contents of the tubes were thoroughly mixed and incubated at 50 ° C for thirty minutes. After incubation, 1% DNSA in distilled water (1 ml) was added to each tube and the tubes incubated for five minutes at room temperature. Then, 5 N NaOH (0.2 ml) was added to each tube (to promote color development) and the tubes were incubated for thirty minutes at room temperature. The absorbance at 540 nm of each sample solution was then measured with the spectrophotometer calibrated to 0 in the case of the reference solution corresponding to the sample. The pH of the reaction mixture is maintained within the range of about 4 to 8 throughout the incubation of the xylanase preparation with the lignocellulosic pulp. Preferably, the pH is maintained within the range of about 5 to 7.5. Generally, the pH of the reaction mixture is within the desired pH. However, if affirmative action is required to maintain the desired pH (for example, where the pulp to be used has a particularly high or low pH value) the pH regulation may be employed by chemical means. Maintenance of pH by chemical means is the preferred method for maintaining the pH in large scale incubations. Alternatively, the pH can be maintained (if necessary) by employing a buffer in the reaction mixture. Any suitable buffer that is effective at the desired pH, e.g., phosphate, may be used. When a buffer is added, it is generally at a concentration of 0.1 to 100 mM in the reaction mixture. The reaction mixture comprising the xylanase preparation and the lignocellulosic pulp is incubated at about 20 ° C to 70 ° C and preferably at about 40 ° C to 65 ° C. The incubation time is comprised between about 0 , 25 and 18 hours, preferably between about 0.5 and 6 hours, and most preferably between about 1 and 4 hours.
Preferivelmente, os componentes da reacção são misturados no início da incubação; não é necessária a mistura posterior.Preferably, the reaction components are mixed at the beginning of the incubation; no further mixing is required.
Os especialistas na matéria facilmente serão capazes de optimizar as condições de realização da reacção para a preparação particular de xilanase utilizada, sem necessidade de grande experimentação.Those skilled in the art will readily be able to optimize the reaction conditions for the particular preparation of xylanase used, without the need for much experimentation.
Se se pretender utilizar de novo as xilanases na mistura reaccional, estas tem de ser separadas da polpa lignoce-lulósica depois da incubação. Os métodos apropriados para separar as xilanases da polpa incluem a filtração sob vazio, a precipitação e a sedimentação; prefere-se a filtração. opebaçOes de branqueamento químico A escolha e o número de operações de branqueamento químico utilizadas em combinação com as operações X não constituem parte da presente invenção. Pelo contrário, qualquer sequência de operações de branqueamento químico pode combinar-se com uma ou mais operações X de acordo com a presente invenção, com o resultado de que a polpa branqueada assim produzida tem um T0C1 reduzido e uma inversão de brancura reduzida em comparação -27- com as polpas submetidas a sequências de branqueamento comparáveis, mas sem quaisquer operações X. Qualquer tipo de operações de branqueamento químico - muitas das quais são bem conhecidas -- são úteis na prática da presente invenção. São também úteis as operações de branqueamento químico não conhecidas na técnica.If the xylanases are to be used again in the reaction mixture, they must be separated from the lignocellulosic pulp after incubation. Appropriate methods for separating the xylanases from the pulp include vacuum filtration, precipitation and sedimentation; filtration is preferred. Chemical bleaching operations The choice and number of chemical bleaching operations used in combination with the X operations are not part of the present invention. In contrast, any sequence of chemical bleaching operations can be combined with one or more X operations according to the present invention, with the result that the bleached pulp thus produced has reduced T0C1 and a reduced reversal of brightness in comparison - With the pulps subjected to comparable bleaching sequences, but without any X operations. Any kind of chemical bleaching operations - many of which are well known - are useful in the practice of the present invention. Also useful are chemical bleaching operations not known in the art.
Além disso, o processo de acordo com a presente invenção não precisa de ter como resultado uma polpa completamente branqueada. Por exemplo, uma sequência de acordo com a presente invenção que produza uma polpa com uma brancura de apenas cerca de 60 % de G. E. pode ter ainda um índice de T0C1 menor do que a polpa submetida à mesma sequência de branqueamento sem as operações X. Tal como é utilizada na presente memória descritiva, a expressão "polpa branqueada" refere-se a uma polpa lignocelulósica que foi submetida a pelo menos uma operação de branqueamento químico e a pelo menos uma operação X e, por consequência, está mensuravelmente deslignifiçada. Não é necessário nem o branqueamento "completo" nem o abrilhantamento.Further, the process according to the present invention need not result in a fully bleached pulp. For example, a sequence according to the present invention producing a pulp with a whiteness of only about 60% GE may still have a lower T0C1 index than the pulp subjected to the same bleaching sequence without the X operations. as used herein, the term " bleached pulp " refers to a lignocellulosic pulp which has undergone at least one chemical bleaching operation and at least one X operation and is therefore measurably de-signified. No bleaching is required " complete " nor the brightening.
Os processos de branqueamento comerciais compreendem geralmente uma sequência de diversos tipos de operações de branqueamento químico. Os exemplos úteis de branqueamento químico bem conhecidos incluem, entre outras, as operações de tratamento com cloro e dióxido de cloro (C^), dióxido de cloro (D) e ozoni-zação (Z). Geralmente, realiza-se uma extracção alcalina (E) a seguir a cada uma das operações C^, D e Z. Estas operações de -28- / ^ extracção podem ser incrementadas com oxigénio (EQ), peróxido de hidrogénio (E^) ou oxigénio e peróxido de hidrogénio (EQ+p)· Muitas vezes, a polpa é lavada com água entre muitas das operações acima referidas.Commercial bleaching processes generally comprise a sequence of various types of chemical bleaching operations. Useful examples of well-known chemical bleaching include, but are not limited to, treatment operations with chlorine and chlorine dioxide (C)), chlorine dioxide (D) and ozonation (Z). Generally, an alkaline extraction (E) is carried out following each of the C 1, D 2 and Z operations. These extraction operations may be increased with oxygen (EQ), hydrogen peroxide (E 2) or oxygen and hydrogen peroxide (EQ + p). The pulp is often washed with water between many of the above operations.
Deve ter-se presente que a indicação acima feita de operações de branqueamento químico é apresentada apenas a título de exemplo; não é exaustiva. Os objectivos da presente invenção são atingidos combinando um ou mais de quaisquer tipos de operações de branqueamento químico com uma ou mais operações de tratamento com xilanase de acordo com a presente invenção. sequSncias de tratamento A sequência particular de operações de branqueamento químico e de operações X não faz parte da presente invenção. Pelo contrário, na primeira forma de realização da presente invenção, qualquer sequência que compreenda pelo menos uma operação X e pelo menos uma operação de branqueamento químico que utilize cloro ou um composto contendo cloro origina uma polpa branqueada com um reduzido valor de T0C1 quando comparada com uma polpa submetida às mesmas operações de branqueamento químico mas não a quaisquer operações X. Semelhantemente, na segunda forma de realização da presente invenção, qualquer sequência que compreende pelo menos uma operação X e pelo menos uma operação de branqueamento químico produz uma polpa branqueada com inversão de brancura reduzida quando comparada com uma polpa submetida às mesmas operações de branqueamento químico, mas não a quaisquer operações X.It should be noted that the above indication of chemical bleaching operations is given by way of example only; is not exhaustive. The objects of the present invention are achieved by combining one or more of any type of chemical bleaching operations with one or more xylanase treatment operations in accordance with the present invention. The particular sequence of chemical bleaching operations and operations X is not part of the present invention. In contrast, in the first embodiment of the present invention, any sequence comprising at least one X operation and at least one chemical bleaching operation using chlorine or a chlorine containing compound gives a bleached pulp with a reduced TOC value when compared to a pulp subjected to the same chemical bleaching operations but not to any X operations. Similarly, in the second embodiment of the present invention, any sequence comprising at least one X operation and at least one chemical bleaching operation produces a reversed bleached pulp reduced brightness when compared to a pulp subjected to the same chemical bleaching operations, but not to any X operations.
Preferem-se os processos de acordo com a presente invenção que compreendem uma operação X.Preferred are the processes according to the present invention which comprise an X operation.
As operações X ou a operação X podem ser realizadas vantajosamente em qualquer momento da sequência do processo. Por exemplo, as operações X podem ser as ultimas operações da sequência de branqueamento. De maneira semelhante, as operações de branqueamento químico podem ser escolhidas e combinadas em qualquer ordem pretendida. Os exemplos dos muitos factores que os especialistas na matéria consideram rotineiramente quando escolhem tuna sequência particular de operações de acordo com a presente invenção incluem, entre outros, o grau de branqueamento desejado, o custo e a compatibilidade com o equipamento da instalação de branqueamento existente e os processos nela realizados. Preferivelmente, no entanto, a polpa é lavada com água imediatamente antes de qualquer operação X. A fim de que se possa compreender melhor a presente invenção, descrevem-se os seguintes Exemplos do processo de acordo com a presente invenção. Estes Exemplos destinam-se apenas a ilustração e a presente invenção não deve ser considerada como limitada por qualquer dos Exemplos descritos na presente memória descritiva.Operations X or operation X may advantageously be performed at any point in the process sequence. For example, operations X may be the last operations of the bleaching sequence. Similarly, the chemical bleaching operations can be chosen and combined in any desired order. Examples of the many factors that those of ordinary skill in the art routinely consider when choosing a particular sequence of operations in accordance with the present invention include, but are not limited to, the desired degree of bleaching, cost and compatibility with existing bleach plant equipment and the processes carried out. Preferably, however, the pulp is washed with water immediately prior to any operation X. In order to better understand the present invention, the following Examples of the process according to the present invention are described. These Examples are for illustration only and the present invention is not to be construed as limited by any of the Examples described herein.
EXEMPLOS EXEMPLO 1EXAMPLES EXAMPLE 1
Preparação de xilanase a partir de Chainia sp. (NCL 82-5-1)Preparation of xylanase from Chainia sp. (NCL 82-5-1)
Manteve-se o microrganismo Chainia sp. (NCL 82-5-1) (ATCC 53812) em tubos de agar com dextrose de batata a 4o C. Transferiram-se os microrganismos para um meio de cultura esteri lizado contendo uma fonte de xilano (por exemplo, 5 % de farelo de trigo ou 1 % de xilano) e os nutrientes convencionais (por exemplo, extracto de levedura a 1 %). Incubaram-se as culturas a 30° C em balões de agitação vigorosamente sacudidos até ter aparecido um pico da actividade de xilanase (medido pelo ensaio descrito antes, supra) (geralmente depois de três a cinco dias). Depois de atingido o pico de actividade, separaram-se as células dos micróbios e outros sólidos por meios convencionais (por exemplo, filtração ou centrifugação) a fim de se obter -um filtrado límpido ou um sobrenadante límpido. 0 filtrado ou o sobrenadante tipicamente foram concentrados, antes de serem utilizados, por ultrafiltração ou por evaporação sob vazio. 0 rendimento da xilanase obtida a partir das culturas foi aproxima damente igual a 10 U/ml se se tiver utilizado meio contendo 5 7, de farelo de trigo, e aproximadamente igual a 25 U/ml, se se tiver usado 1 7o de xilano. -31 -31The microorganism Chainia sp. (NCL 82-5-1) (ATCC 53812) in potato dextrose agar tubes at 4 ° C. The microorganisms were transferred to a sterilized culture medium containing a xylan source (e.g., 5% bran wheat or 1% xylan) and the conventional nutrients (e.g., 1% yeast extract). Cultures were incubated at 30 ° C in shaken flasks vigorously shaken until a peak of xylanase activity (as measured by the assay described above, above) (generally after three to five days) appeared. After reaching the peak of activity, the cells were separated from the microbes and other solids by conventional means (e.g., filtration or centrifugation) to provide a clear filtrate or a clear supernatant. The filtrate or supernatant was typically concentrated, prior to use, by ultrafiltration or by evaporation under vacuum. The yield of the xylanase obtained from the cultures was approximately 10 U / ml if a medium containing 5 7 wheat bran and approximately 25 U / ml was used if 1 7 of xylan was used. -31 -31
i EXEMPLOS 2 a 7EXAMPLES 2 TO 7
Submeteu-se polpa kraft de pinheiro meridional (madeira macia) a seis sequências de branqueamento diferentes, cada tuna delas consistindo em uma operação X em combinação com diversas operações de branqueamento químico.Southern pine kraft pulp (softwood) was subjected to six different bleaching sequences, each consisting of one X operation in combination with various chemical bleaching operations.
Lavou-se extensivamente a polpa kraft de madeira macia utilizada nos Exemplos 2 a 7 com água destilada num funil de Buchner e guardou-se com a consistência de 28 % a 4o C antes da utilização. A polpa lavada com água tinha um índice kapa igual a 34 e uma viscosidade igual a 0,033 Pa.s (33 cP).The softwood kraft pulp used in Examples 2 to 7 was extensively washed with distilled water in a Buchner funnel and stored at 28% consistency at 4øC prior to use. The water-washed pulp had a kappa number equal to 34 and a viscosity equal to 0.033 Pa.s (33 cP).
Nos Exemplos 2 a 4, sequências de tratamento com operações de X "mock" ("X^OCk"^ servíram como controlos. As operações X^Ock realizaram-se como as correspondentes operações X, com a diferença de não se ter usado xilanase. Nos Exemplos 5 a 7, as sequências de tratamento sem uma operação X ou uma operação Xj^Ock serviram como controlos. As outras operações de cada sequência de tratamento de controlo foram realizadas como na correspondente sequência de não controlo.In Examples 2 to 4, treatment sequences with X " mock " ("X ^ OCk") served as controls The X ^ Ock operations were performed as the corresponding X operations, with the difference that no xylanase was used. In Examples 5 to 7, the treatment sequences without an X or an Xk-Ock operation served as controls The other operations of each control treatment sequence were performed as in the corresponding non-control sequence.
Depois de cada operação de tratamento em cada Exemplo, isolou-se a polpa por filtração sob vazio num funil de Buchner e depois lavou-se no funil com água destilada (6 litros). -32- .cri»After each treatment operation in each Example, the pulp was isolated by vacuum filtration on a Buchner funnel and then washed in the funnel with distilled water (6 liters). -32- .cri »
Depois de cada sequência de branqueamento, mediram-se a brancura e o cloro total ligado organicamente (T0C1) da polpa branqueada. Estes resultados estão indicados no Quadro I. 0 Quadro I também apresenta a carga total de cloro disponível aplicada durante a realização de cada sequência de branqueamento.After each bleaching sequence, the whiteness and the organically bound total chlorine (T0C1) of the bleached pulp were measured. These results are shown in Table I. Table I also shows the total available chlorine load applied during the completion of each bleaching sequence.
Para determinar o valor de T0C1 de uma amostra de polpa, lavou-se extensivamente a polpa (5 gramas, base de peso seco) com água desionizada a fim de eliminar qualquer cloreto inorgânico residual ou orgânico solúvel. Realizou-se então a combustão da polpa lavada num balão fechado de acordo com o método de Schoniger [veja-se Kolthoff e col·., Quantitativa Chemical Analysis, página 586 (4§ Edição, 1969)]. 0 teor de cloreto da amostra que foi submetida a combustão foi quantificado por cromatografia iónica [veja-se Franklin e Fitchett, "Fast Chemical Characterization of Pulping and Bleaching Process Liquors by Ion Chromatography", Pulp & Paper Canada, 83, páginas J 40-44 (1982)].To determine the T0C1 value of a pulp sample, the pulp (5 grams, dry weight basis) was extensively washed with deionized water to remove any residual organic or inorganic chloride. The washed pulp was then flushed in a closed flask according to the method of Schoniger [see Kolthoff et al., Quantitative Chemical Analysis, page 586 (4th Edition, 1969)]. The chloride content of the sample which was subjected to combustion was quantified by ion chromatography [see Franklin and Fitchett, " Fast Chemical Characterization of Pulping and Bleaching Process Liquors by Ion Chromatography ", Pulp & Paper Canada, 83, pages J40-44 (1982)].
Para determinar a brancura de uma amostra de polpa, preparou-se uma almofada de polpa de acordo com a maneira de proceder ΤΑΡΡΙ T218. 0 grau de brancura (% G. E.) da almofada de polpa foi em seguida medida de acordo com as maneiras de proceder ΤΑΡΡΙ T452 e T217 [TAPPI West Methods, Vol. 1, TAPPI Press, Atlanta (1989)]. EXEMPLO 2To determine the whiteness of a pulp sample, a pulp cushion was prepared according to the procedure of T218. The degree of whiteness (% G.E.) of the pulp pad was then measured according to the methods of proceeding ΤΑΡΡΙT452 and T217 [TAPPI West Methods, Vol. 1, TAPPI Press, Atlanta (1989)]. EXAMPLE 2
Sequências de Branqueamento e XCpEgDBleaching Sequences and XCpEgD
Realizou-se a operação X procedendo de acordo com a seguinte maneira de proceder.Operation X was carried out according to the following procedure.
Preparou-se xilanase de Chainia e secou-se por evaporação sob vazio como se descreveu no Exemplo 1. Adicionou-se uma preparação daquela xilanase (30.000 unidades dissolvidas em 1 litro de solução 50 mM de acetato de sódio, pH 5,0) a uma suspensão de 200 gramas (com base no peso seco) de polpa lavada com água e 9 litros de acetato de sódio, pH 5,0. Incubou-se a suspensão de polpa resultante, que tinha uma consistência de 2 % de polpa, durante três horas a 50° C, com agitação contínua com agitador magnético. A operação X^QCK efectuou-se essencialmente como se descreveu para a operação X, com a diferença de se não ter aplicado xilanase.Chainia xylanase was prepared and dried by evaporation under vacuum as described in Example 1. A preparation of that xylanase (30,000 units dissolved in 1 liter of 50 mM sodium acetate solution, pH 5.0) was added to a slurry of 200 grams (based on dry weight) washed with water and 9 liters of sodium acetate, pH 5.0. The resulting slurry pulp, having a consistency of 2% pulp, was incubated for three hours at 50 ° C with continuous stirring with magnetic stirrer. The X ^ QCK operation was performed essentially as described for step X, except that no xylanase was applied.
Depois da operação X, submeteu-se uma parte da polpa tratada, lavada com água (60 gramas, peso seco) a cloração numa operação Cp. Colocou-se a polpa num saco de película de poliéster (Scotch Pak NQ 5, 3M Company). Em seguida, adicionou-se cloro e diõxido de cloro para se obter uma consistência de polpa igual a 3 7o, 8,35 7, de cloro e 0,1 % de dióxido de cloro, sendo as percen -34- / tagens de cloro e de dióxido de cloro baseadas no peso da polpa seca. Em seguida vedou-se o saco, amassou-se durante um curto intervalo de tempo até a mistura reaccional ficar homogénea, colocou-se em banho-maria a 45° C e incubou-se durante uma hora. Retirou-se ocasionalmente o saco do banho-maria durante a incubação e amassou-se durante curtos intervalos de tempo para garantir a mistura adequada.After step X, a portion of the treated pulp, washed with water (60 grams, dry weight) was subjected to chlorination in a Cp operation. The pulp was placed in a polyester film bag (Scotch Pak NQ 5, 3M Company). Chlorine and chloro dioxide were then added to give a pulp consistency of 37%, 8.35% chlorine and 0.1% chlorine dioxide, with chlorine percents and chlorine dioxide based on the weight of the dried pulp. The bag was then sealed, kneaded for a short time until the reaction mixture became homogeneous, placed in a water bath at 45 ° C and incubated for one hour. The bag was occasionally removed from the water bath during incubation and kneaded for short time intervals to ensure proper mixing.
Depois da operação CD, submeteu-se parte da polpa tratada e lavada com água (30 gramas, peso seco) a extracçio alcalina na presença de oxigénio (operação Eq). A operação EQ realizou-se num reactor de Parr, com mistura a 320 rotações por minuto, a 70° C, durante cinquenta minutos, usando uma consistência de polpa igual a 4 % e uma solução de hidróxido de sódio a 4 % (com base no peso seco). Manteve-se a pressão de oxigénio o igual a 2,8 kg/cm relativos (40 psig) durante os primeiros vinte o minutos e depois igual a 2,1, 1,4 e 0,7 kg/cm absolutos (30, 20 e 10 psig) para os períodos seguintes de dez minutos consecutivos .After the CD operation, part of the treated pulp was washed with water (30 grams, dry weight) under alkaline extraction in the presence of oxygen (Eq). The EQ operation was run in a Parr reactor, mixing at 320 revolutions per minute, at 70øC, for fifty minutes, using a pulp consistency of 4% and a 4% sodium hydroxide solution (based in dry weight). The oxygen pressure was equal to 2.8 kg / cm (40 psig) for the first twenty minutes and then equal to 2.1, 1.4 and 0.7 kg / cm2 (30, 20 and 10 psig) for the subsequent periods of ten consecutive minutes.
Depois da operação Eq, branqueou-se a polpa tratada, lavada com água (30 gramas, peso seco) com dióxido de cloro, numa operação D. A operação D de branqueamento realizou-se num saco de poliéster, com a mistura proporcionada por amassamento â mão, como se descreveu antes no caso da operação Cq. A composição reaccional antes da incubação foi à seguinte : 10 % de consis- -35- ί/ ^ tencia da polpa; diõxido de cloro : 1 % de hidróxido de sódio : 0,4 1 (com base em polpa seca). Incubou-se o saco em banho-maria a 70° C durante tris horas. O pH da suspensão de polpa no fim da operação D era igual a 3,0. EXEMPLO 3After operation Eq, the treated pulp, washed with water (30 grams, dry weight) with chlorine dioxide, was bleached in step D. The bleaching operation D was carried out in a polyester bag, with the mixture provided by kneading as described above in the case of operation Cq. The reaction composition before incubation was as follows: 10% consistency of the pulp; chloro dioxide: 1% sodium hydroxide: 0.4 l (based on dry pulp). The bag was incubated in a water bath at 70 ° C for three hours. The pH of the slurry at the end of step D was 3.0. EXAMPLE 3
Sequências de branqueamento xmoCKCDED e xcdEDBleaching sequences xmoCKCDED and xcdED
Neste Exemplo, realizaram-se as operações X, XM0CK, CD e D essencialmente como se descreveu no Exemplo 1. A operação E a seguir â operação efectuou-se num saco de poliester, como se descreveu antes relativamente à operação C^, a 70° C durante uma hora, com a consistência da polpa igual a 10 % e 4 % de hidrc> xido de sódio (com base na polpa seca). EXEMPLO 4In this Example, operations X, XM0CK, CD and D were performed essentially as described in Example 1. Operation E following the operation was carried out in a polyester bag, as described above with respect to step C, at 70 ° C for one hour, with the pulp consistency equal to 10% and 4% (based on the dried pulp). EXAMPLE 4
Sequências de branqueamento xm0CKCDE0D e xcuEoDBleaching sequences xm0CKCDE0D and xcuEoD
Neste Exemplo, realizaram-se as operações X, X^QCK’ E0 e D essencialmente da mesma maneira que se descreveu no Exemplo 2. A operação realizou-se essencialmente como se descreveu no Exemplo 2, com a diferença de se ter utilizado uma menor quanti- -36-In this Example, the operations X, XI, QCK 'E0 and D were carried out essentially in the same manner as described in Example 2. The operation was carried out essentially as described in Example 2, except that a lower quanti-
dade de cloro (6,8 % de cloro e 0,1 % de diõxido de cloro com base no peso da polpa seca) aplicado à polpa (60 gramas, peso seco). EXEMPLO 5(6.8% chlorine and 0.1% chlorine dioxide based on the weight of the dry pulp) applied to the pulp (60 grams, dry weight). EXAMPLE 5
Sequências de branqueamento ZEqD e XZEqDBleaching sequences ZEqD and XZEqD
Neste Exemplo, realizaram-se as operações Eq e D essencialmente como se descreveu no Exemplo 2. A operação X também se efectuou como se descreveu no Exemplo 2, com a diferença de se ter utilizado menos xilanase (10.000 unidades por 200 gramas de peso seco de polpa).In this Example, operations Eq and D were performed essentially as described in Example 2. Operation X was also carried out as described in Example 2, except that less xylanase (10,000 units per 200 grams dry weight of pulp).
Depois da operação X, filtrou-se a suspensão de polpa e ressuspendeu-se uma parte da polpa tratada (100 gramas de peso seco) com a consistência de polpa igual a 2 % com ácido dieti-leno-triamino-pentacético a 0,1 % (com base no peso seco da polpa) e adicionou-se ácido sulfúrico diluído para baixar o pH da suspensão para 2,5. Agitou-se a suspensão de polpa com o pH ajustado usando um misturador Lightning (1 000 rotações por minuto) durante uma hora a 50° C e depois recuperou-se a polpa por filtração sob vazio. Tratou-se a polpa com ácido diluído para remover os iões metálicos que se pensa terem um efeito adverso sobre o branqueamento com ozono. -37-After step X, the pulp slurry was filtered and a portion of the treated pulp (100 grams dry weight) was resuspended with pulp consistency of 2% with 0.1% diethylene triamine pentaacetic acid (based on the dry weight of the pulp) and diluted sulfuric acid was added to lower the pH of the suspension to 2.5. The slurry was adjusted to pH adjusted using a Lightning mixer (1000 revolutions per minute) for one hour at 50 ° C and then the pulp was recovered by vacuum filtration. The pulp was treated with dilute acid to remove metal ions that are thought to have an adverse effect on ozone bleaching. -37-
Para realizar a operação Z, suspendeu-se em água a polpa lavada com água (consistência da polpa igual a 1 %) a pH 2,5 e colocou-se num reactor fechado equipado com um misturador mecânico. Fez-se passar oxigénio (a 100 %) através de um gerador de ozono Welsbach (modelo N° T408), que transformou aproximada-mente 1,5 1 a 3 % do oxigénio em ozono. Fez-se depois borbulhar esta mistura de oxigénio/ozono no fundo do reactor através de uma entrada com o caudal de 2 litros/minuto e à pressão de 0,42 kg/cm relativos (6 psig). A saída no topo do reactor permitiu a saída da mistura de oxigénio/ozono depois da sua passagem através da suspensão de polpa. Mediu-se a concentração de ozono na mistura de ozono/oxigénio à entrada e à saída com um monitor de ozono Dasibi (modelo N9 1003HC). Com base nestas medições, determinou-se que 2 % de ozono (com base no peso seco da polpa) foi consumido durante a reacção. A ozonização realizou-se â temperatura ambiente durante cerca de 0,5 hora, com agitação contínua.To perform step Z, water washed pulp (pulp consistency equal to 1%) was suspended in water at pH 2.5 and placed in a closed reactor equipped with a mechanical mixer. Oxygen (100%) was passed through a Welsbach ozone generator (model No. T408), which converted about 1.5 to 3% of the oxygen into ozone. This oxygen / ozone mixture was then bubbled to the bottom of the reactor through an inlet at the rate of 2 liters / minute and at a pressure of 6 psig. The outlet at the top of the reactor allowed the oxygen / ozone mixture to exit after passing through the slurry of pulp. The concentration of ozone in the ozone / oxygen mixture was measured at the inlet and outlet with a Dasibi ozone monitor (model N9 1003HC). Based on these measurements, 2% ozone (based on the dry weight of the pulp) was determined to be consumed during the reaction. The ozonation was carried out at room temperature for about 0.5 hour with continuous stirring.
Depois da operaçao Z, parte da polpa tratada com ozono (30 gramas de peso seco) foi submetida âs operações EqD como se descreveu no Exemplo 2.After operation Z, part of the ozone treated pulp (30 grams dry weight) was subjected to EqD operations as described in Example 2.
Na sequência de branqueamento de controlo (ZEqD), não se efectuou a operação X. As outras operações realizaram-se como se descreveu imediatamente antes. EXEMPLO 6Following control bleaching (ZEqD), operation X was not performed. Other operations were performed as described immediately above. EXAMPLE 6
Sequências de branqueamento ODED e OXDED A deslignificaçio com oxigénio (operação 0) realizou-se como se descreve seguidamente. Incubou-se polpa lavada com água (290 gramas, peso seco) com uma consistência de polpa igual a 10 Jo, com hidróxido de sódio a 3 % e sulfato de magnésio a 0,5 % (com base no peso seco da polpa), num reactor Quantum, com mistura a 600 rotações por minuto (5 segundos cada três minutos),Bleaching sequences ODED and OXDED Oxygen assignment with oxygen (step 0) was carried out as described below. Washed pulp was incubated with water (290 grams, dry weight) having a pulp consistency of 10æg, with 3% sodium hydroxide and 0.5% magnesium sulphate (based on the dry weight of the pulp), in a Quantum reactor, with mixing at 600 revolutions per minute (5 seconds every three minutes),
^ O sob uma pressão de oxigénio igual a 5,6 kg/cin relativos (80psig) durante uma hora a 95° C. 0 valor do índice kapa da polpa resultante foi igual a 18,72 depois de ela ter sido lavada com água como se descreveu antes.(80 psig) for one hour at 95øC. The kappa number value of the resulting pulp was 18.72 after it was washed with water as was described above.
Submeteu-se parte da polpa lavada com água e deslenhi-ficada com oxigénio (200 gramas, peso seco) a uma operação X realizada essencialmente como no Exemplo 5. Em seguida, submeteu-se parte da polpa (30 gramas, peso seco) a uma primeira operação D, que se efectuou essencialmente como se descreveu no Exemplo 2, mas com 1,78 % de dióxido de cloro (com base no peso seco da polpa). A seguir à primeira operação D, realizou-se uma operação E essencialmente como se descreveu no Exemplo 3, mas com 2,8 % de hidróxido de sódio. Finalmente, realizou-se uma segunda operação D essencialmente como se descreveu no Exemplo 2, -39 / '.....·Λ^ mas com 1 % de dióxido de cloro (com base no peso seco de polpa). Tanto a operação D como a operação E foram realizadas em sacos de poliêster, como se descreveu no Exemplo 2.Part of the washed washed and oxygen-delaminated pulp (200 grams, dry weight) was subjected to an X operation performed essentially as in Example 5. Thereafter, part of the pulp (30 grams, dry weight) was subjected to a first step D, which was carried out essentially as described in Example 2, but with 1.78% chlorine dioxide (based on the dry weight of the pulp). Following the first step D, operation E was performed essentially as described in Example 3, but with 2.8% sodium hydroxide. Finally, a second run D was performed essentially as described in Example 2, but with 1% chlorine dioxide (based on the dry weight of pulp). Both operation D and operation E were carried out in polyester bags as described in Example 2.
Na sequência de branqueamento de controlo (ODED), não se efectuou qualquer operação X. As outras operações fizeram-se como se descreveu imediatamente antes. EXEMPLO 7Following control bleaching (ODED), no X operation was performed. Other operations were done as described immediately above. EXAMPLE 7
Sequências de branqueamento C^E^DO e C^XE^DDBleaching sequences C ^ E ^ DO and C ^ XE ^ DD
Submeteu-se polpa lavada com água (100 gramas, peso seco) primeiramente a cloraçio numa operação C^, que se realizou essencialmente como se descreveu no Exemplo 2, com a diferença de se terem usado 7,5 % de cloro e 0,1 % de dióxido de cloro (com base no peso seco da polpa).Water-washed pulp (100 grams, dry weight) was first washed in a C18 operation, which was carried out essentially as described in Example 2, except that 7.5% of chlorine and 0.1 % of chlorine dioxide (based on the dry weight of the pulp).
Submeteu-se polpa clorada e lavada com água a uma operação X essencialmente como se descreveu no Exemplo 5, com a diferença de se ter usado metade da xilanase (5 000 unidades) a fim de conservar constante a proporção de xilanase para peso seco de polpa. Em seguida, submeteu-se parte da polpa (30 gramas, peso seco) a uma operação Eq, realizada essencialmente como se descreveu no Exemplo 2. Finalmente, submeteu-se a polpa a duas -40- ^ · . , operações sucessivas D, com a lavagem com água entre as operações, usando 1,5 % e 0,5 % de diõxido de cloro (com base no peso seco da polpa), respectivamente.Chlorinated pulp was washed with water in step X essentially as described in Example 5, except that half of the xylanase (5000 units) was used in order to maintain constant the ratio of xylanase to pulp dry weight . Subsequently, part of the pulp (30 grams, dry weight) was subjected to an Eq run, performed essentially as described in Example 2. Finally, the pulp was subjected to two -40-40. , successive operations D, with washing with water between the operations, using 1.5% and 0.5% of chlorine dioxide (based on the dry weight of the pulp), respectively.
Na sequência de branqueamento de controlo (CjjEqDD) , não se realizou a operação X. As outras operações efectuaram-se como se descreveu imediatamente acima.In the control bleaching sequence (CjjEqDD), operation X was not performed. Other operations were carried out as described immediately above.
41 J § i41 J § i
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Submeteram-se polpas kraft de madeira dura e de madeira macia, branqueadas e comercialmente disponíveis a diversas operações X diferentes.Hardwood kraft pulps and softwood, bleached and commercially available were subjected to a number of different X operations.
As polpas usadas nos Exemplos 8 a 10 foram lavadas extensamente com água destilada num funil de Buchner antes de serem utilizadas. Foram guardadas a 4o C, com uma consistência, respectivamente, 'igual a 19,9 % (madeira macia) e 12 % (madeira dura).The pulps used in Examples 8 to 10 were washed extensively with distilled water in a Buchner funnel before use. They were stored at 4 ° C, with a consistency, respectively, equal to 19.9% (softwood) and 12% (hardwood).
Submeteram-se amostras de controlo da polpa kraft de madeira dura e de madeira macia, branqueadas, a operações de Xj^Ock» realizadas sob as mesmas condições de realização da reacção que as correspondentes operações X, mas sem xilanase.Control samples of the bleached hardwood and softwood kraft pulp were subjected to the X-ray operations performed under the same reaction conditions as the corresponding X operations, but without xylanase.
Nos Exemplos 8 e 9, determinou-se o valor de TOC1 de cada polpa depois da operação X ou de acordo com a maneira de proceder descrita nos Exemplos 2 a 7.In Examples 8 and 9, the TOCl value of each pulp was determined after step X or according to the procedure described in Examples 2 to 7.
Nos Exemplos 8 a 10, a brancura das polpas de partida lavadas com água (isto é, pré-tratamento) e as polpas depois de tratamento com xilanase ou com xilanase mock foram determinadas como se descreveu acima nos Exemplos 2 a 7. Depois da determinação inicial da brancura, submeteram-se as almofadas de polpa -43- * a dois tratamentos de envelhecimento destinados a acelerar a inversão da brancura : 1) aquecimento em estufa a 105° C durante uma hora [Rapson e Spinner, "Bringhtness Reversion in Bleached Pulp", em Singh, The Bleaching of Pulp, páginas 359 - 360 (TAPPI Press, 1979)]; e 2) exposição a vapor de água durante uma hora de acordo com a maneira de proceder TAPPI T260. As brancuras das polpas foram determinadas depois deste tratamento de envelhecimento .In Examples 8 to 10, the whiteness of the water-washed (i.e. pre-treatment) starting pulps and the pulps after treatment with xylanase or with xylanase mock were determined as described above in Examples 2 to 7. After determination the pulp pads were subjected to two aging treatments intended to accelerate the reversal of whiteness: 1) heating in an oven at 105 ° C for one hour [Rapson and Spinner, " Bringhtness Reversion in Bleached Pulp ", in Singh, The Bleaching of Pulp, pages 359-360 (TAPPI Press, 1979); and 2) exposure to water vapor for one hour according to the TAPPI T260 procedure. The whiteness of the pulps were determined after this aging treatment.
J 0 Quadro II contém os resultados das respectivas análises. EXEMPLO 8Table II contains the results of the respective analyzes. EXAMPLE 8
Tratamento com xilanase de polpa de madeira macia branqueadaTreatment with bleached softwood pulp xylanase
Suspendeu-se uma primeira amostra de polpa kraft de madeira macia branqueada (50 gramas, base de peso seco) de maneira a obter-se uma polpa com a consistência de 2 % em solução 0,5 mM de acetato de sódio, pH 5,0. Preparou-se xilanase de Chainia e secou-se mediante evaporação sob vazio, como se descreveu no Exemplo 1. Adicionou-se uma preparação dessa xilanase (2 500 unidades dissolvidas em 250 ml de acetato de sódio 50 mM, pH 5) à suspensão de polpa. -44-A first sample of bleached softwood kraft pulp (50 grams, dry weight basis) was suspended so as to obtain a pulp having the consistency of 2% in 0.5 mM sodium acetate solution, pH 5, 0. Chainia xylanase was prepared and dried by evaporation under vacuum as described in Example 1. A preparation of this xylanase (2500 units dissolved in 250 ml of 50 mM sodium acetate, pH 5) was added to the suspension of pulp. -44-
Fez-se uma suspensão de uma segunda amostra de polpa kraft de madeira macia branqueada (50 gramas, peso seco) como da primeira amostra. Adicionou-se uma preparação de xilanase de Chainia mais concentrada (7 500 unidades dissolvidas (em 250 ml de acetato de sódio 50 mM, pH 5,0) a esta segunda amostra de polpa.A second sample of bleached softwood kraft pulp (50 grams, dry weight) was suspended as the first sample. More concentrated Chainia xylanase preparation (7,500 units dissolved (in 250 ml of 50 mM sodium acetate, pH 5.0) was added to this second pulp sample.
Suspendeu-se também uma terceira amostra de polpa kraft de madeira macia branqueada (50 gramas, peso seco), tal como a primeira amostra, mas não se adicionou xilanase. Esta amostra serviu de controlo de Xj^oCK'A third sample of bleached softwood kraft pulp (50 grams, dry weight), such as the first sample, was also suspended but no xylanase was added. This sample served as a control for XÎ ± Î ± CK '
Incubaram-se as três suspensões de polpa acima mencionadas durante duas horas a 50° C, com agitação magnética utilizando um misturador Lightning. Em seguida, isolaram-se as polpas mediante filtração sob vazio em funis de Buchner e lavaram-se com água destilada (6 litros por cada carga). EXEMPLO 9The above three pulp suspensions were incubated for two hours at 50øC with magnetic stirring using a Lightning mixer. The pulps were then isolated by vacuum filtration in Buchner funnels and washed with distilled water (6 liters per charge). EXAMPLE 9
Tratamento com xilanase de polpa de madeira dura branqueadaTreatment with bleached hardwood pulp xylanase
Realizaram-se tratamentos com xilanase de polpa kraft de madeira dura branqueada essencialmente como se descreveu no Exemplo 8. -45- 4'"' EXEMPLO 10Treatments were carried out with bleached hardwood kraft pulp xylanase essentially as described in Example 8. â € ƒâ € ƒâ € ƒâ € ƒâ € ƒâ € ƒâ € ƒâ € ƒ EXAMPLE 10
Tratamento com xilanase de polpa de madeira macia branqueadaTreatment with bleached softwood pulp xylanase
Suspendeu-se polpa kraft de madeira macia branqueada (50 gramas, peso seco) em água destilada de maneira a obter-se uma consistência de polpa igual a 10 num saco de poliéster. Dissolveu-se a xilanase (250 unidades) em 10 ml de água destilada, adicionou-se à suspensão de polpa e vedou-se o saco. A suspensão de polpa resultante tinha um valor de pH igual a 6,8. Amassou-se a suspensão no saco vedado para misturar e, em seguida, incubou-se durante quatro horas em banho-maria a 60° C. Retirou-se ocasionalmente o saco do banho-maria e amassou-se durante um curto intervalo de tempo para misturar. Incubou-se uma amostra de polpa de controlo sem xilanase.Bleached softwood kraft pulp (50 grams, dry weight) was suspended in distilled water so as to obtain a pulp consistency of 10 in a polyester bag. The xylanase (250 units) was dissolved in 10 ml of distilled water, added to the pulp slurry, and the bag was sealed. The resulting pulp slurry had a pH value of 6.8. The suspension was kneaded in the sealed bag for mixing and then incubated for four hours in a water bath at 60 ° C. The bag was occasionally removed from the water bath and kneaded for a short time to mix. A control pulp sample was incubated without xylanase.
Depois da incubação, lavaram-se as polpas com água destilada (6 litros), como se descreveu anteriormente. -46- -/After incubation, the pulps were washed with distilled water (6 liters) as described above. -46- -
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