SE506440C2 - Control of softwood fiber length distribution by enzymatic and mechanical treatment - Google Patents
Control of softwood fiber length distribution by enzymatic and mechanical treatmentInfo
- Publication number
- SE506440C2 SE506440C2 SE9500846A SE9500846A SE506440C2 SE 506440 C2 SE506440 C2 SE 506440C2 SE 9500846 A SE9500846 A SE 9500846A SE 9500846 A SE9500846 A SE 9500846A SE 506440 C2 SE506440 C2 SE 506440C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- enzyme
- activity
- pulp
- treatment
- enzymatic treatment
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/001—Modification of pulp properties
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C5/00—Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
- D21C5/005—Treatment of cellulose-containing material with microorganisms or enzymes
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
15 20 25 30 506 440 2 ra, vilket förfarande gör det möjligt att reducera den specifika energiförbrukningen vid framställning av mekanisk massa och för att förbättra fibrernas tekniska egenskaper. 15 20 25 30 506 440 2 ra, which method makes it possible to reduce the specific energy consumption in the production of mechanical pulp and to improve the technical properties of the fis.
Uppfinnarna beskriver ett särskilt enzympreparat som samtidigt uppvisar både cellobio- hydrolasaktivitet och mannasaktivitet. Därmed undvikes hydrolys av olöslig cellulosa och ñbrernas hållfasthetsegenskaper försämras inte. Även här skulle fiberförkortning vara en negativ effekt. Vidare, enligt de exempel som presenteras i WO 94/20667, fordrar detta förfarande en kallare och mer utspädd pappersmassa än vad som är fallet vid industriell framställning av massa och papper. Ytterligare antyder de långa behandlingstider som ges i exemplen att mycket stora lagervolymer fordras.The inventors describe a special enzyme preparation which at the same time exhibits both cellobiohydrolase activity and mannase activity. This avoids hydrolysis of insoluble cellulose and does not impair the strength properties of the fibers. Here too, shortening would be a negative effect. Furthermore, according to the examples presented in WO 94/20667, this process requires a colder and more dilute pulp than is the case in the industrial production of pulp and paper. Furthermore, the long treatment times given in the examples indicate that very large stock volumes are required.
WO 92/ 18688 avser ett cellulaspreparat med hög halt endoglukanas och ringa eller ingen cellobiohydrolas för användning för behandling av pappersmassa, bland annat för att förbättra massans avvattningsegenskaper. Det är uppenbart att en sådan enzymbe- handling främst solubiliserar ñnes, och sålunda förbättrar avvattningen. Det noteras, också i denna beskrivning, att skadorna pâ cellulosafibrerna i massan är mindre, på grund av den låga cellobiohydrolasaktiviteten.WO 92/18688 relates to a cellulase preparation with a high content of endoglucanase and little or no cellobiohydrolase for use in the treatment of pulp, inter alia to improve the dewatering properties of the pulp. It is obvious that such an enzyme treatment mainly solubilizes ñnes, and thus improves the drainage. It is noted, also in this description, that the damage to the cellulose fibers in the pulp is less, due to the low cellobiohydrolase activity.
Det är uppenbart att de kända förfarandena för enzymatisk behandling av pappers- massa inte avser styrd fiberförkortning. Kända förfaranden angriper inte problemet som föreliggande uppfinning avser att lösa. I motsats till alla konventionella förfaranden, har föreliggande uppfinnare arbetat för att finna ett enzympreparat och utveckla ett behand- lingsförfarande som i' själva verket skall förorsaka lokala skador på cellulosafibrerna. Ändamålet var att ñnna ett sätt att styra ñberlängden i barrvedsmassa och göra den användbar för framställningen av fmpapper med bättre formering och bättre tryckbarhet.It is obvious that the known methods for the enzymatic treatment of pulp do not relate to controlled shortening. Known methods do not address the problem which the present invention seeks to solve. In contrast to all conventional methods, the present inventors have worked to devise an enzyme preparation and to develop a treatment process which, in fact, is to cause local damage to the cellulosics. The purpose was to find a way to control the length of softwood pulp and make it useful for the production of foam paper with better forming and better printability.
Föreliggande uppfinning avser främst ett förfarande för behandling av kemisk barrveds- massa, lärnpligen blekt kemisk barrvedsmassa. Förfarandet enligt föreliggande uppfinning kan naturligtvis även tillämpas på oblekt kemisk massa men då måste enzymdoseringen och/eller processbetingelser såsom behandlingstid, temperatur och pH inställas i enlighet därmed. För enkelhetens skull behandlar föreliggande beskrivning endast behandlingen av blekt barrvedsmassa.The present invention mainly relates to a method for treating chemical softwood pulp, leather bleached chemical softwood pulp. The process according to the present invention can of course also be applied to unbleached chemical pulp, but then the enzyme dosage and / or process conditions such as treatment time, temperature and pH must be adjusted accordingly. For the sake of simplicity, the present description deals only with the treatment of bleached softwood pulp.
Det har nu överraskande visat sig, att samtidig användning av endo- och exocellu- laser i ett behandlingssteg före uppslagningen leder till styrd fiberförkortning i barrveds- massa.It has now surprisingly been found that the simultaneous use of endo- and exocellular lasers in a treatment step before the opening leads to controlled shortening of the softwood pulp.
Fibrerna som föreligger i kemisk massa är alltid mekaniskt skadade i viss ut- sträckning, dvs fibrerna uppvisar mer eller mindre skarpa knän och vridställen (kinks and 10 15 20 25 30 506 z 3 Å bends) i sin tredimensionella struktur. Det har nu visats att en kombination av endo- och exocellulasaktivitet, t ex endo- och exoglukanasaktivitet, angriper dessa skadorj: I åstadkommer förändringar i cellulosans kristallstruktur. Sålunda åstadkommes försvagning av fibrerna. Med andra ord inför den enzymatiska behandlingen _ skador, i det följande betecknade "brottoinräden" på fibrerna. Senare, då under- kastas mekanisk behandling i form av uppslagning, med användning av konventionell utrustning för detta ändamål, bryts ñbrerna på ett styrt sätt vid dessa Denna överraskande verkan leder till kortare genomsnittlig fiberlängd och en fiberlängdfördelning i pappersmassan, vilken bättre motsvarar fiberlängdfördeljiånigcn lövvedsmassa. Detta i sin tur är gynnsamt för framställningen av tiyckbara papp p Normalt resulterar konventionell uppslagning av barrvedsmassa, utan föregåendiä tisk handling, i en ñberlängdsfördelning med en stor mängd mycket korta s.k. fmes och en väsentlig mängd onödigt långa fibrer. Denna ogynrisarnrna fördelning leder till ojäinnheter i papperet och reducerar tryckkvaliteten. Styrd iibïerförf kortning enligt föreliggande uppfinning gör det för första gången möjligt att a enbart barrvedsmassa för framställningen av tryckpapper' av hög kvalitet. V Uppñnningen illustreras vidare i följande läinpliga utföringsformer, figurer: p Figur 1 är en grafisk framställning som visar zero-span draghállfasthetšindex :(dvs vid inspänningslängden noll) som en funktion av enzymatisk behandling vid äenzym- doser och temperaturer, I i Figur 2 är en grafisk framställning som visar fiberlängdfördelningen i ebehandlad pappersmassa jämfört med ñberlängdsfördelningen i pappersmassa som ešnzy- matisk behandling enligt föreliggande uppfmning. 1 Graden av fiberförkortning kan styras på flera sätt. För det första, i utföringsforin av uppfinningen, kan förhållandet endocellulasaktivitet och tivitet varieras. Endoglukanas kan användas tillsammans med ringa mängder och vise versa, lämpligen i ett intervall om l:l00 till 10011. Mer lämpligen inängáen exocellulasaktivitet väsentligen större än mängden endocellulasaktivtet. Mest läriigšig är förhållande: exeeeiiuies :in enaeeeiiuias i intervallet från ee 4:1 1111 s=1, viiiieifge; en synergistisk effekt. Ett optimalt förhållande beror på de faktiska enzymer som och deras källor och detta optimala förhållande kan enkelt fastställas av fackrnarmen Enligt föreliggande uppfinning är endocellulaset lämpligen endoglukanafi och 10 15 20 25 30 10 506 440 4 exocellulaset lämpligen exoglukanas. Endoglukanaset och exoglukanaset kan användas i ren, isolerad form eller som en blandning av enzym från olika källor. Även kommersiellt tillgängliga enzymblandningar som uppvisar de tidigare specificerade aktiviteterna kan användas. Ett exempel på en sådan kommersiellt tillgänglig produkt är Celluclast® 1,5L från Novo Nordisk A/S. Det är uppenbart att andra kommersiella eller självständigt ut- vecklade enzymprodukter kan vara tillgängliga för fackmannen.The fibers present in chemical pulp are always mechanically damaged to a certain extent, ie the fibers have more or less sharp knees and turning points (kinks and 10 15 20 25 30 506 z 3 Å bends) in their three-dimensional structure. It has now been shown that a combination of endo- and exocellulase activity, eg endo- and exoglucanase activity, attacks these damages: I cause changes in the crystal structure of the cellulose. Thus, weakening of the fibers is achieved. In other words, before the enzymatic treatment - damage, hereinafter referred to as "gross entry" on the fibers. Later, when mechanical treatment in the form of folding is subjected to the use of conventional equipment for this purpose, the edges are broken in a controlled manner at these. This surprising effect leads to a shorter average omsnitt length and a fi length distribution in the pulp, which better corresponds to a length distribution advantage. This in turn is favorable for the production of thick cardboard. Normally, conventional storage of softwood pulp, without prior action, results in an excess length distribution with a large amount of very short so-called fmes and a significant amount of unnecessarily long fibers. This uneven distribution leads to irregularities in the paper and reduces the print quality. Controlled fiber shortening according to the present invention makes it possible for the first time to use only softwood pulp for the production of high quality printing paper. The invention is further illustrated in the following applicable embodiments, figures: p Figure 1 is a graphical representation showing the zero-span tensile strength index: (ie at the input voltage zero) as a function of enzymatic treatment at single doses and temperatures, I in Figure 2 is a A graphical representation showing the length distribution in unprocessed pulp compared to the length distribution in pulp as enzymatic treatment according to the present invention. 1 The degree of fiber shortening can be controlled in your ways. First, in the practice of the invention, the ratio of endocellulase activity and activity can be varied. Endoglucanase can be used together with small amounts and vice versa, preferably in a range of 100: 100 to 10011. More preferably, no exocellulase activity is substantially greater than the amount of endocellulase activity. Most läriigšig is ratio: exeeeiiuies: in enaeeeiiuias in the range from ee 4: 1 1111 s = 1, viiiieifge; a synergistic effect. An optimum ratio depends on the actual enzymes and their sources, and this optimum ratio can be easily determined by those skilled in the art. According to the present invention, the endocellulase is suitably endoglucan fi and the exocellulase is suitably exoglucanase. The endoglucanase and exoglucanase can be used in pure, isolated form or as a mixture of enzymes from different sources. Commercially available enzyme mixtures that exhibit the previously specified activities can also be used. An example of such a commercially available product is Celluclast® 1.5L from Novo Nordisk A / S. It is obvious that other commercial or independently developed enzyme products may be available to those skilled in the art.
Man känner till ett flertal endo- och exoglukanaser och dessa kan användas enligt föreliggande uppfinning. Enzym av mikrobiellt ursprung är att föredra på grund av ekonomiska orsaker. Enzymen skall vara aktiva och stabila vid de betingelser, särskilt pH och temperatur, som råder vid förfarandena för framställning av pappersmassa. Exempel på lämpliga enzymer är sådana som härleds ur mikroorganismerna i tabell 1 och tabell 2.A number of endo- and exoglucanases are known and these can be used in accordance with the present invention. Enzyme of microbial origin is preferred due to economic reasons. The enzyme must be active and stable under the conditions, in particular pH and temperature, prevailing in the pulp production processes. Examples of suitable enzymes are those derived from the microorganisms in Table 1 and Table 2.
Tabell 1: Exempel nå cellulasnroducerande fungi Agaricus bisporus Ascoboulus furfiiraceus Aspergillus aculeatus, A. fumigatus, A. niger, A. phoenicis, A. terreus och A. wentii Botryodiploida theobromae * Chaetomium cellulolyticum, C. globosum and C. therrnophile Chrysosporium lignorum Cladosporium cladosporioides Coriolus versicolor Dichomitus squalens Eupenicillium javanicum Fomes famentarium Fusarium moniliforme, F. solani och Fusarium spp.Table 1: Examples reach cellulase-producing fungi Agaricus bisporus Ascoboulus furfiiraceus Aspergillus aculeatus, A. fumigatus, A. niger, A. phoenicis, A. terreus and A. wentii Botryodiploida theobromae * Chaetomium cellulolyticum, C. globosum Chosporladium and C. therosporio Coriolus versicolor Dichomitus squalens Eupenicillium javanicum Fomes famentarium Fusarium moniliforme, F. solani och Fusarium spp.
Humicola grisea and H. insolens Hypocapra merdaria Irpex lacteus Lenzites trabea Mycellophtora therrnophila Myriococcum albomyces Myrothecium verrucarla Neocallirnastix frontalis Neurospora crassa Paecilomyces fusisporus och P. variotly Papulaspora therrnophilia Pellicularia ñlarnentosa Penicillium chrysogenum, P. citrioviride, P. funicolosum, P. notatum, P. pinophilium, P. variabile och P. verruculosum Pestalotiopsis versicolor Phanerochaete chrysosporium Phialophora malorum Phoma hibernica 10 15 20 25 30 35 (1 Bakterierna inom citattecken är inte fullständigt klassificerade.Humicola grisea and H. insolens Hypocapra merdaria Irpex lacteus Lenzites trabea Mycellophtora therrnophila Myriococcum albomyces Myrothecium verrucarla Neocallirnastix frontalis Neurospora crassa Paecilomyces fusisporus, P. variotly Papulaspio citria Penicophia P. P. , P. variabile and P. verruculosum Pestalotiopsis versicolor Phanerochaete chrysosporium Phialophora malorum Phoma hibernica 10 15 20 25 30 35 (1 The bacteria within quotation marks are not completely classified.
Physarum polycephalum Pleurotus ostreatus och P. sajor-caju Podospora deciplens Polyporus schweinitzil och P. versicolor Poria placenta Poronia punctata Pyricularia orzyzae Saccobolus trunctatus Schizophyllum commune Sclerotinia libertiana Sclerotium rolfsii Scytalidium lignicola Sordaria ñmicola Sporotrichum pulverulentum och S. thermophile Stereum sanguinolentum Talaromyces emersonii Thermoascus aurantiacus Thrausiotheca clavata Torula thermophile Trichoderma koningii, T. pseudokoningii och T. reesei Trichurus spiralis Verticillium albo-atrum Volvariella volvacea T 1 2- x 1 1 ri rÜ Cellulomonas flavigena, C. biazotea, C. cellasea, C. fimi, C. gelida, C.Physarum polycephalum Pleurotus ostreatus and P. sajor-caju Podospora deciplens Polyporus schweinitzil and P. versicolor, Poria placenta poronia punctata Pyricularia orzyzae saccobolus trunctatus Schizophyllum commune Sclerotinia libertiana Sclerotium rolfsii Scytalidium lignicola Sordaria ñmicola Sporotrichum pulverulentum and S. thermophile Stereum sanguinolentum Talaromyces emersonii Thermoascus aurantiacus Thrausiotheca clavata Torula thermophile Trichoderma koningii, T. pseudokoningii and T. reesei Trichurus spiralis Verticillium albo-atrum Volvariella volvacea T 1 2- x 1 1 ri rÜ Cellulomonas fl avigena, C. biazotea, C. cellasea, C. fi mi, C. gelida, C.
C. uda och C. turbata t; Bacillus brevis, B. firmus, B. lichenformis, B. pumilus, B. subtilis, B.f och B. cereus “ Serrata marcescens 5oe 44o Cllftaß, 'Pseudomonas fluorescens var. cellulosa' V...C. uda and C. turbata t; Bacillus brevis, B. fi rmus, B. lichenformis, B. pumilus, B. subtilis, B.f och B. cereus “Serrata marcescens 5oe 44o Cllftaß, 'Pseudomonas fl uorescens var. cellulose 'V ...
'Cellvibrio viridus, C. flavescens, C. ochraceus, C. fulvus, C. vulgaris C. gilvus' Cytophaga hutchinsonii, C. aurantiaca, C. rubra, C. tenulssima, C. och C. lcrzemienlewskoe Herpetosiphon geysericolus Sporocytophaga myxoooccoides Streptomyces flavogriseus 'Thermoactinomyces sp. ' Thermomonospora curvata De fungi och bakterier som uppräknats i de föregående anges endast . exempel. Omfattningen av föreliggande uppfinning begränsar sig inte till av 10 15 20 25 30 506 440 6 någon av de namngivna mikroorganismerna. Det är mycket möjligt att andra enzymfram- ställande mikroorganismer som lämpar sig för föreliggande uppfinning redan föreligger eller kommer att utvecklas med användning av mutation och urval eller gentekniska för- faranden. Det är också möjligt att de enzymproducerande egenskaperna hos en existerande mikroorganism kan förstärkas genom gentekniska förfaranden.'Cellvibrio viridus, C. fl avescens, C. ochraceus, C. fulvus, C. vulgaris C. gilvus' Cytophaga hutchinsonii, C. aurantiaca, C. rubra, C. tenulssima, C. och C. lcrzemienlewskoe Herpetosiphon geysericolus Sporocytccous or 'Thermoactinomyces sp. 'Thermomonospora curvata The fungi and bacteria listed above are listed only. example. The scope of the present invention is not limited to any of the named microorganisms. It is very possible that other enzyme-producing microorganisms suitable for the present invention already exist or will be developed using mutation and selection or genetic engineering methods. It is also possible that the enzyme-producing properties of an existing microorganism can be enhanced by genetic engineering methods.
Miljöbetingelserna under den enzymatiska behandlingen är inte kritiska för upp- finningens omfattning, men kan naturligtvis användas för att styra den enzymatiska reak- tionen. Betingelsema för den enzymatiska behandlingen styrs i viss utsträckning av de normala processparametrarna för förfaranden för massa- och pappersfrarnställning. Sam- tidigt måste enzymets eller enzymblandningens fordringar beaktas. Ett pH i intervallet 2 - 13 är möjligt medan ett intervall från 4 - 10 är lämpligt, beroende på de använda enzy- men. Reaktionsblandningens temperatur har avsevärd betydelse eftersom den påverkar enzymemas reaktionshastighet. Reaktionshastigheten påverkar direkt den tid som fordras för den önskade reaktionen och sålunda de nödvändiga lagringsvolymema. Beroende på de använda enzymen, deras värrnetolerans och temperaturoptimum, kan temperaturen vara i ett intervall från ca 5 - 95°C, teoretiskt även högre, t ex kring 100°C men lämpligen ca 30 - 60°C och mest lämpligen ca 45 - 50°C. Man kan förvänta sig en framtida utveckling med hög värmetolerans, vilket skulle göra det möjligt att utföra den enzymatiska behand- lingen vid avsevärt högre temperaturer. Det är möjligt att det ger upphov till ovänta-de synergistiska effekter.The environmental conditions during the enzymatic treatment are not critical to the extent of the invention, but can of course be used to control the enzymatic reaction. The conditions of the enzymatic treatment are governed to some extent by the normal process parameters of pulp and paper production processes. At the same time, the requirements of the enzyme or mixture of enzymes must be taken into account. A pH in the range 2 - 13 is possible while a range from 4 - 10 is suitable, depending on the enzymes used. The temperature of the reaction mixture is of considerable importance because it affects the reaction rate of the enzymes. The reaction rate directly affects the time required for the desired reaction and thus the necessary storage volumes. Depending on the enzymes used, their heat tolerance and temperature optimum, the temperature can be in a range from about 5 - 95 ° C, theoretically also higher, eg around 100 ° C but preferably about 30 - 60 ° C and most preferably about 45 - 50 ° C. One can expect a future development with high heat tolerance, which would make it possible to carry out the enzymatic treatment at considerably higher temperatures. It is possible that it gives rise to unexpected synergistic effects.
En fackman kan, med kännedom om de använda enzymens fordringar, mer exakt bestämma de optimala betingelserna för tillämpning av enzymen eller enzymblandningen.A person skilled in the art can, with knowledge of the requirements of the enzymes used, determine more precisely the optimal conditions for application of the enzyme or enzyme mixture.
Närvaron av tungmetaller kan också påverka enzymaktivitetema och bör därför undvikas.The presence of heavy metals can also affect the enzyme activities and should therefore be avoided.
En fackman inom både framställning av papper och användning av enzym kan modiñera processerna för att möjliggöra den enzymatiska behandlilngen enligt föreliggande upp- finning.One skilled in the art of both paper making and enzyme use can modify the processes to enable the enzymatic treatment of the present invention.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning avbryts den enzymatiska behandlingen innan pappersmassan underkastas uppslagning. Den enzymatiska behand- lingen avbryts lämpligen genom inställning av reaktionsblandningens pH till ett intervall utanför, lämpligen högre än enzymblandningens funktionella intervall. Detta funktionella intervall beror på enzymets pH-stabilitet, temperaturen och andra miljöfaktorer. Då den kommersiellt tillgängliga enzymprodukten Celluclast® används inställes pH till ca pH 8 10 15 20 25 30 5 0 6 4.4.0 för att avsluta reaktionen. p Enligt en annan utföringsform av uppfinningen modifieras uppslagningen relation till den enzymatiska behandlingen. I allmänhet fordrar enzymatiskt behandlad pappersmassa en lägre energiåtgáng vid uppslagningsstadiet. Det är naturligtvis önskvärt att både minimera energiförbrukningen och bildningen av fines under uppslagniíiÉlg-eti. En fackman kan enkelt optimera uppslagningen i relation till den enzymatiska Enligt en utföringsform av uppfinningen underkastas endast en del av» av kemisk massa den enzymatiska behandlingen och äterförs sedan till huvudflödetiš I Enligt en annan utföringsform av uppfmningen är enzymet eller enzymblaund- ningen som används bundet/bunden till en bärare för att underlätta dess avlägsnande och möjliga återanvändning. Lämpliga bärare nen förfaranden för ininrnbiiisering kan hittas i litteraturen. _ Uppñnningen beskrivs vidare i följande exempel vilka inte är avseddaïëtt något sätt begränsa uppfxnningens omfattning såsom den framgår ur bifogade patentkrav.According to one embodiment of the present invention, the enzymatic treatment is interrupted before the pulp is subjected to folding. The enzymatic treatment is suitably interrupted by adjusting the pH of the reaction mixture to a range outside, preferably higher than the functional range of the enzyme mixture. This functional range depends on the pH stability of the enzyme, the temperature and other environmental factors. When the commercially available enzyme product Celluclast® is used, the pH is adjusted to about pH 8 10 15 20 25 30 5 0 6 4.4.0 to terminate the reaction. According to another embodiment of the invention, the look-up is modified in relation to the enzymatic treatment. In general, enzymatically treated pulp requires a lower energy consumption at the storage stage. It is, of course, desirable to minimize both energy consumption and the formation of fi nes during storage. According to one embodiment of the invention only a part of the chemical mass is subjected to the enzymatic treatment and then returned to the main huvud ödetiš I According to another embodiment of the invention, the enzyme or enzyme mixture used is bound / bound to a carrier to facilitate its removal and possible reuse. Suitable carriers and methods of incorporation can be found in the literature. The invention is further described in the following examples which are not intended to limit in any way the scope of the invention as set forth in the appended claims.
Exempel 1 Försök i laboratorieskala utfördes för att fastställa inverkan av enzymatisk be- handling pâ zero-span draghållfasthetsindex (dvs vid inspänningslängden noll). 'ÉVå för- söksserier med stigande enzymkoncentrationer utfördes, den ena vid en tempel-ann om 40°C och den andra vid en temperatur om 50°C. Behandlingstiden vid båda temperaturer- na var 2 timmar. Enzymblandningen som användes var Celluclast® från Novo Nordisk A/S, Danmark, med en enzymaktivitet om 1500 NCU/g enzym. 1 NCU [Novo víCellulas Unit] ) är mängden enzym som under standardbetingelser bryter CMC till redueflerande: kolhydrater med en reduktionskraft motsvarande en umol glukos per minut.) Resultaten presenteras i tabell 3 och visas grafiskt i fig. 1. i 10 15 20 25 506 440 8 Tabell 3: Zero-spam draghållfasthetsindex (Nm/g) Dosering (NCU/10 g massa) 2 h / 40 °C 2 h l 50 °C 0 118 118 25 87 45 50 75 26 * 70 51 23 * 100 46 19 * * Avläsningsnoggrannheten var låg för dessa värden.Example 1 Laboratory scale experiments were performed to determine the effect of enzymatic treatment on the zero-span tensile strength index (ie at the input voltage length zero). Two series of experiments with increasing enzyme concentrations were performed, one at a temple temperature of 40 ° C and the other at a temperature of 50 ° C. The treatment time at both temperatures was 2 hours. The enzyme mixture used was Celluclast® from Novo Nordisk A / S, Denmark, with an enzyme activity of 1500 NCU / g enzyme. 1 NCU [Novo víCellulas Unit]) is the amount of enzyme which, under standard conditions, breaks down CMC to reduce: carbohydrates with a reduction force corresponding to one molar glucose per minute.) The results are presented in Table 3 and shown graphically in fi g. 1. i 10 15 20 25 506 440 8 Table 3: Zero-spam tensile strength index (Nm / g) Dosage (NCU / 10 g mass) 2 h / 40 ° C 2 hl 50 ° C 0 118 118 25 87 45 50 75 26 * 70 51 23 * 100 46 19 * * The reading accuracy was low for these values.
Det framgår tydligt att verkan är beroende av både dosering och behandlingstemperatur.It is clear that the effect depends on both dosage and treatment temperature.
Med en temperaturökning kan samma verkan uppnås med en väsentligen lägre enzymdos.With a temperature increase, the same effect can be achieved with a significantly lower enzyme dose.
En höjning från 40°C till 50°C möjliggör en reduktion av den nödvändig enzymdosen från 100 till 25 NCU/ 10 g pappersmassa under upprätthållande av sarnrna resultat.An increase from 40 ° C to 50 ° C allows a reduction of the required enzyme dose from 100 to 25 NCU / 10 g pulp while maintaining the same results.
Exempel 2 Förmågan hos den enzymatiska behandlingen att åstadkomma den önskade begränsningen av fiberlängdsfördelningen undersöktes i försök i pilotskala. Enzymatisk behandling utfördes i satser om 400 kg pappersmassa över natten. pH i pappersmassan instâlldes till 5,0 - 5,5 genom tillsats av H2SO4 under uppslagning, varefter enzym- blandningen (Celluclast® från Novo Nordisk A/S, Danmark, enzymaktivitet 1500 NCU/ g enzym) sattes till pappersmassan. Två olika enzymkoncentrationer användes. Enzymdoser- na bestämdes på basen av de föregående laboratorieförsöken och var 7,5 NCU/g massa respektive 18,75 NCU/ 10 g massa. Efter 13 timrnar avslutades reaktionen genom att pH install-des till 8,0 - 8,2 genom tillsats av NaOH-tabletter till blandningen. Därefter behandlades pappersmassan i en industriell skivkvarn vid en koncentration om 3,5 %. För en översikt av försöksbetingelserna, se tabell 4. 10 15 20 25 506 446 9 Tabell 4: Försöksbetingelserna Jämförande försök Sats 1 Sats 2 Begynnelse-pn 5,0 - 5,5 5,0 - 5,5 5,5 Enzymtillsats - 7,5 U/ 10 g 18,75 Ill/ID g pappersmassa pappetfinaiassa Bßhandlingstid 13 h 13 h 155115 _ Temperatur ss - 40 °c ss - 40 °c ss - ï i Fiberkoncentration 3,5 % 3,5 % i i Avslumings pH 8,0 - 8,2 8,0 - 8,2 saiy-fsšz Förändringar i ñberstyrka efter den enzymatiska behandlingen mätning av zero-span draghållfasthetsindex på torra och återfuktade ark. Dessuttíbilíti i bestämdes massaviskositet och forrnfaktor (kallas även "curl index"). Massavi _ kan ses som ett mått, som är beroende av den genomsnittliga kedjelängden för cellulosan.Example 2 The ability of the enzymatic treatment to achieve the desired limitation of the l length distribution was tested in pilot scale experiments. Enzymatic treatment was performed in batches of 400 kg of pulp overnight. The pH of the pulp was adjusted to 5.0 - 5.5 by adding H2SO4 while beating, after which the enzyme mixture (Celluclast® from Novo Nordisk A / S, Denmark, enzyme activity 1500 NCU / g enzyme) was added to the pulp. Two different enzyme concentrations were used. The enzyme doses were determined on the basis of the previous laboratory experiments and were 7.5 NCU / g pulp and 18.75 NCU / 10 g pulp, respectively. After 13 hours, the reaction was terminated by adjusting the pH to 8.0 - 8.2 by adding NaOH tablets to the mixture. Thereafter, the pulp was processed in an industrial disc mill at a concentration of 3.5%. For an overview of the experimental conditions, see Table 4. 10 15 20 25 506 446 9 Table 4: The experimental conditions Comparative experiments Batch 1 Batch 2 Initial-pn 5.0 - 5.5 5.0 - 5.5 5.5 Enzyme addition - 7 .5 U / 10 g 18.75 Ill / ID g pulp cardboard fi naiassa Processing time 13 h 13 h 155115 _ Temperature ss - 40 ° c ss - 40 ° c ss - ï i Fiber concentration 3.5% 3.5% ii Sludge pH 8 , 0 - 8.2 8.0 - 8.2 saiy-fsšz Changes in ñbear strength after the enzymatic treatment measurement of zero-span tensile strength index on dry and moistened sheets. In addition, the mass viscosity and form factor (also called the "curl index") were determined. Massavi _ can be seen as a measure, which depends on the average chain length of the cellulose.
Fonnfaktorn ä andra sidan är förhållandet mellan ñbems projicerade längd verkliga längd, vilket sålunda ger en indikation av fibenis kurvatur eller grad Det framgår ur resultaten att en kraftigare enzymatisk behandling kraftigare nedbrytning av cellulosan. Detta framgick tydligt ur viskositet och iilufspan draghållfasthetsindex. Den kraftigaste effekten iakttogs för áterfuktade zero-spatt? rflag-i hållfasthetsindex . Det faktum att skillnaden mellan zero-span resultat för torra tacll åter- fuktade ark ökade med ökande enzyrndosering, indikerar att nedbrytningen som en lokal försvagning av fibem, i fonn av lokala brottornråden såsom tidigare Formfaktorn förblev oförändrad i sats 1. I sats 2 som underkastades en relativ-»itïögf I enzymkoncentration ökade också fiberdeformeringen. Den genomsnittliga ñberlångdeii påverkades inte enbart av den enzymatiska behandlingen. Resultaten sammanfatias i tabell 5. ' 10 15 20 506 440 Tabell 5: Förändringar i fiberegenskapgr 10 Jämförande försök Sats 1 Sats 2 Massans viskositet 818 739 677 Zero-span draghâll- 131 116 101 fasthetsindex, torr (Nm/g) Zero-span draghåll- 116 77 47 fasthetsindex, åter- fuktad (Nm/g) Fiberlängd (mm) 2,24 2,09 2,22 Formfaktor (%) 86,7 86,4 85,2 Fiberlängdsfördelningen efter enzymatisk behandling och därpå följande uppslag- ning visas grafiskt i ñg. 2. Kurvorna visar tydligt den gynnsamma verkan på ñberlängds- fördelningen som förfarandet enligt föreliggande uppfinning har.The form factor on the other hand is the ratio of ñbem's projected length to actual length, thus giving an indication of fibenis curvature or degree. It appears from the results that a stronger enzymatic treatment more strongly degrades the cellulose. This was evident from the viscosity and the tensile strength index. The strongest effect was observed for re-moistened zero-spat? r fl ag-i strength index. The fact that the difference between zero-span results for dry tacll moisturized sheets increased with increasing enzyme dosing, indicates that the degradation as a local weakening of fi bem, in the form of local fracture threads as before The form factor remained unchanged in batch 1. In batch 2 which was subjected a relative- »itïögf I enzyme concentration also increased fi berdeformation. The average ñberlångdeii was not only affected by the enzymatic treatment. The results are summarized in Table 5. - 116 77 47 strength index, moistened (Nm / g) Fiber length (mm) 2.24 2.09 2.22 Form factor (%) 86.7 86.4 85.2 Fiber length distribution after enzymatic treatment and subsequent look-up is displayed graphically in ñg. 2. The curves clearly show the beneficial effect on the excess length distribution of the process of the present invention.
Fastän uppfinningen har beskrivits med avseende på lämpliga utföringsforrner, vilka utgör de bästa utföringsformerna som för närvarande är kända för uppfrnnarna, skall det förstås att olika förändringar och modifikationer som är uppenbara för fackmarmen kan utföras utan att man avviker från uppfmningens omfattning såsom den framgår ur bifogade patentkrav.Although the invention has been described with respect to suitable embodiments, which constitute the best embodiments currently known to the inventors, it is to be understood that various changes and modifications apparent to those skilled in the art may be made without departing from the scope of the invention as set forth in the accompanying patent claims.
Claims (10)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9500846A SE506440C2 (en) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | Control of softwood fiber length distribution by enzymatic and mechanical treatment |
PCT/SE1996/000284 WO1996028606A1 (en) | 1995-03-09 | 1996-03-04 | Process for producing short-fibered softwood pulps |
EP96906140A EP0813629A1 (en) | 1995-03-09 | 1996-03-04 | Process for producing short-fibered softwood pulps |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9500846A SE506440C2 (en) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | Control of softwood fiber length distribution by enzymatic and mechanical treatment |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9500846D0 SE9500846D0 (en) | 1995-03-09 |
SE9500846L SE9500846L (en) | 1996-10-31 |
SE506440C2 true SE506440C2 (en) | 1997-12-15 |
Family
ID=20397492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9500846A SE506440C2 (en) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | Control of softwood fiber length distribution by enzymatic and mechanical treatment |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0813629A1 (en) |
SE (1) | SE506440C2 (en) |
WO (1) | WO1996028606A1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6146494A (en) * | 1997-06-12 | 2000-11-14 | The Procter & Gamble Company | Modified cellulosic fibers and fibrous webs containing these fibers |
FR2965570B1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-11-02 | Arjo Wiggins Fine Papers Ltd | METHOD FOR THE ENZYMATIC REFINING OF A PAPER PULP COMPRISING CELLULOSIC FIBERS TO REDUCE THEIR LENGTH |
US9127401B2 (en) | 2013-01-31 | 2015-09-08 | University Of New Brunswick | Wood pulp treatment |
US9145640B2 (en) | 2013-01-31 | 2015-09-29 | University Of New Brunswick | Enzymatic treatment of wood chips |
FI126698B (en) * | 2013-12-18 | 2017-04-13 | Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy | A process for making fibrillated cellulosic material |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA758488A (en) * | 1967-05-09 | C. Jenness Lyle | Process for treating paper pulp | |
DK73891D0 (en) * | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Novo Nordisk As | ENZYME TREATMENT |
-
1995
- 1995-03-09 SE SE9500846A patent/SE506440C2/en not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-03-04 WO PCT/SE1996/000284 patent/WO1996028606A1/en not_active Application Discontinuation
- 1996-03-04 EP EP96906140A patent/EP0813629A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9500846D0 (en) | 1995-03-09 |
WO1996028606A1 (en) | 1996-09-19 |
SE9500846L (en) | 1996-10-31 |
EP0813629A1 (en) | 1997-12-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Vyas et al. | Biodeinking of mixed office waste paper by alkaline active cellulases from alkalotolerant Fusarium sp. | |
Mansfield et al. | Characterization of endoglucanases from the brown rot fungi Gloeophyllum sepiarium and Gloeophyllum trabeum | |
EP2906750B1 (en) | Cellulase composition containing cellulase and papermaking polymers for paper dry strength application | |
RU2728098C2 (en) | Method of producing lignocellulose paper and paper products | |
EP0926234B1 (en) | Thermostable xylanases | |
Desai et al. | Biodeinking of old newspaper pulp using a cellulase-free xylanase preparation of Aspergillus niger DX-23 | |
Oksanen et al. | The effect of Trichoderma reesei cellulases and hemicellulases on the paper technical properties of never-dried bleached kraft pulp | |
Lin et al. | Bleach boosting effect of xylanase A from Bacillus halodurans C-125 in ECF bleaching of wheat straw pulp | |
Marques et al. | Characterisation and application of glycanases secreted by Aspergillus terreus CCMI 498 and Trichoderma viride CCMI 84 for enzymatic deinking of mixed office wastepaper | |
CN104342424B (en) | For changing and improving fiber oxidation enzymatic compositions and papermaking process and the application of fibre property | |
FI81394B (en) | FOERFARANDE FOER BEHANDLING AV MASSA MED ENZYMER. | |
Singh et al. | Cellulase in pulp and paper industry | |
US6635146B2 (en) | Enzymatic treatment of pulp to increase strength using truncated hydrolytic enzymes | |
JP3289832B2 (en) | Use of xyloglucan endotransglycosylase (XET) | |
Singh et al. | An efficient eco-friendly approach for recycling of newspaper waste | |
Sango et al. | Partial purification of bacterial cellulo-xylanolytic enzymes and their application in deinking of photocopier waste paper | |
AU2002259075A1 (en) | Enzymatic treatment of pulp to increase strength | |
Liu et al. | The Enzymatic Deinking of Waste Papers by Engineered Bifunctional Chimeric Neutral Lipase--Endoglucanase. | |
JPH06506732A (en) | Use of cellulase for pulp processing | |
EP0524220B1 (en) | A pulping process using cellulase | |
SE506440C2 (en) | Control of softwood fiber length distribution by enzymatic and mechanical treatment | |
Christov et al. | Effects of purified endo-β-1, 4-xylanases of family 10 and 11 and acetyl xylan esterases on eucalypt sulfite dissolving pulp | |
EP2280117A1 (en) | Method of deinking waste paper using cellulase without lowering paper strength and evaluation method thereof | |
Sunna et al. | Characterization of the xylanolytic enzyme system of the extreme thermophilic anaerobic bacteria Thermotoga maritima, T. neapolitana, and T. thermarum | |
Ozer et al. | Improved pulp bleaching potential of Bacillus subtilis WB800 through overexpression of three lignolytic enzymes from various bacteria |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |