DD271078A1 - PROCESS FOR ENZYMATIC TREATMENT OF WOOD - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur enzymatischen Holzbehandlung vor dem Zerfaserungsprozess. Die erfindungsgemaesse Aufgabe wird dadurch geloest, dass Holzhackschnitzel mit Reinkulturen des Braunfaeulepilzes Fomitopsis pinicola (Sw) Karst. fermentiert werden. Durch die enzymatische Vorbehandlung des Holzes werden 37% der zum Zerfasern notwendigen Energie eingespart. Ausserdem bewirken die niedrigen Scherkraefte eine schonende Behandlung der Holzfasern (weniger Faserkuerzungen, mehr Fibrillierungen). Dadurch koennen qualitativ hochwertigere Faserplatten bei gleichzeitig reduziertem Bindemittelzusatz hergestellt werden.The invention relates to a process for the enzymatic treatment of wood prior to the pulping process. The object of the invention is achieved by wood chips with pure cultures of the brown fungal fungus Fomitopsis pinicola (Sw) Karst. be fermented. The enzymatic pretreatment of the wood saves 37% of the energy required for fiberization. In addition, the low shear forces cause gentle treatment of the wood fibers (less fiber shortening, more fibrillations). As a result, higher quality fiberboard can be produced with reduced binder addition.

Description

Ziel der ErfindungObject of the invention Ziel der Erfindung ist es, ein ökonomisch günstigeres Verfanren für die Zerfaserung von Holz zu finden.The aim of the invention is to find an economically favorable Verfanren for the defibration of wood. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Aufgabe der Erfindung ist es, einen Pilz für die enzymatische strukturauflockernde Vorbehandlung des Holzes als Vorstufe derThe object of the invention is to provide a fungus for the enzymatic structure-loosening pre-treatment of the wood as a precursor of Zerfaserung zu finden, der dabei das Lignin nicht oder nur gering abbaut.Fibers find that does not or only slightly degrades the lignin. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Holzhackschnitzel mit Reinkulturen des Braunfäulepilzes FomitopsisAccording to the invention the object is achieved in that wood chips with pure cultures of the brown rot fungus Fomitopsis

pinicola (Sw) Karst, beimpft und in einem Feststoffreaktor bis zu 7 Tage fermentiert werden, wobei auf eine homogenePinicola (Sw) karst, inoculated and fermented in a solid reactor for up to 7 days, taking on a homogeneous

Durchmischung zu achten ist.Mixing is to be respected. Durch die enzymatische Vorbehandlung des Holzes werden 37 % der zum Zerfasern notwendigen Energie eingespart. AußerdemThe enzymatic pretreatment of the wood saves 37% of the energy required for fiberization. also

bewirken die niedrigeren Scherkräfte eine schonende Behandlung der Holzfasern (weniger Faserkürzungen, hochwertigereThe lower shearing forces cause a gentle treatment of the wood fibers (less fiber shortening, higher quality

Faserplatten bei gleichzeitig reduziertem Bindemitteleinsatz durch verbesserte Fibrillierung).Fiberboard with simultaneously reduced binder usage through improved fibrillation). Ausführungsbeispielembodiment Fichten-Holzhackschnitzel werden mit Mycel des Braunfäulepilzes Fomitopsis pinieol (Sw) Karst, beimpft und dann bei einerSpruce wood chips are inoculated with mycelium of the brown rot fungus Fomitopsis pinieol (Sw) karst, and then at a Temperatur von 25⁰C ± 1 K mit einer relativen Luftfeuchte von 65 ± 5%7 Tage bis zu einem Masseverlust von 4% unter sterilenTemperature of 25 ⁰ C ± 1 K with a relative humidity of 65 ± 5% 7 days to a mass loss of 4% under sterile conditions Bedingungen im Dunkeln fermentiert.Conditions fermented in the dark. Dabei ist auf eine homogene Durchmischung zu achten.It is important to ensure a homogeneous mixing. Die Weiterverarbeitung der so behandelten Hackschnitzel erfolgt nach bekannten Zerfaserungsverfahren.The further processing of the wood chips thus treated is carried out by known Zerfaserungsverfahren. Nachfolgende Tabelle 1 zeigt anhand der Scherfestigkeitsdaten, daß die enzymatisch behandelten Hackschnitzel einen um etwaTable 1 below shows, on the basis of the shear strength data, that the enzymatically treated woodchips undergo an approx Vs geringeren Zerfaserungsaufwand erfordern als die unbehandelten Hackschnitzel.Vs require less Zerfaserungsaufwand than the untreated wood chips. Die Verbesserung des FaserrFaser-Bindevermögens, ausgedrückt durch die Längszugfestigkeiten, ermöglicht eineThe improvement in fiber fiber bonding capacity, expressed by the longitudinal tensile strengths, enables one Bindemitteleinsparung von etwa 35% (Tabelle 2).Binder savings of about 35% (Table 2).

Tabelle 1: Zerfaserungsaufwand (Scherfestigkeit) bei Fichtenholz-HackschnitzelnTable 1: Shredding effort (shear strength) in spruce wood chips

Vorbehandlung ScherfestigkeitPretreatment Shear strength

absolut (MPa) relativ (%)absolute (MPa) relative (%)

1.1. ohneVorbehandiung 10,8 1001.1. without pretreatment 10.8 100

1.2; enzymatischeVorbehand- 6,8 631.2; enzymatic pre-treatment 6.8 63

lung mit Braunfäulepilzwith brown rot fungus

Fomitopsis pinicola (Sw)Fomitopsis pinicola (Sw)

Karst.Karst.

Anmerkung: Zielmahlgrad 19 ⁰SRNote: Target grade 19 ⁰ SR

Tabelle 2: Bindevermögen von Hartfaserplatten, hergestellt aus den Faserstoffen nach TabelleTable 2: Binding capacity of hardboard made from the pulps according to table

Vorbehandlung LängszugfestigkeitPretreatment longitudinal tensile strength

Bindemittelzugabe absolut (MPa) relativ (%)Binder addition absolute (MPa) relative (%)

2.1. OhneVorbehandiung2.1. OhneVorbehandiung 12,912.9 100100 ohne Zusatzbindemittelwithout additional binder 2.2. enzymatisch vorbehandelt2.2. enzymatically pretreated 17.417.4 135135 ohne Zusatzbindemittelwithout additional binder 2.3. ohneVorbehandiung2.3. ohneVorbehandiung 22,022.0 170170 mitZusatzbindemittelmitZusatzbindemittel (2,5% Phenolharz)(2.5% phenolic resin)

Anmerkungen:Remarks: Plattenherstellung im NaßverfahrenPlate production by wet process 190 "C190 "C PreßiemperaturPreßiemperatur 4MPa4 MPa Preßdruckpressing pressure 8,5 Minuten8,5 minutes Preßzeitpress time 850 kg/m³ 850 kg / m ³ PlattenrohdichtePlattenrohdichte

Claims (2)

1. Verfahren zur enzymatischen Behandlung von Holzhackschnitzeln in Vorbereitung auf deren Zerfaserung, gekennzeichnet d idurch, daß Reinkulturen des Braunfäulepilzes Fomitopsis pinicola (Sw) Karst, zur enzymatischen Behandlung verwendet werden.1. A process for the enzymatic treatment of wood chips in preparation for their defibration, characterized d idurch that pure cultures of the brown rot fungus Fomitopsis pinicola (Sw) karst, be used for enzymatic treatment. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Hackschnitzel mit dem Braunfäulepilz F. pinicola beimpft und in einem Feststoff reaktor etwa 7 Tage fermentiert werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the wood chips are inoculated with the brown rot fungus F. pinicola and fermented in a solid reactor for about 7 days. Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur enzymatischem Holzbehandlung vor dem Zerfaserungsprozeß.The invention relates to a process for enzymatic wood treatment prior to the defibration process. Charakterisierung des bekannten Standes der TechnikCharacterization of the known prior art Die Zerfaserung von Holz gehört zu den energieintensivsten Prozessen im Bereich der Faserplattenherstellung (bis 45% desThe defibration of wood is one of the most energy intensive processes in the field of fiber board production (up to 45% of the total) Gesamtaufwandes).Total expenditure). Es ist bereits bekannt, durch den Einsatz von holzzerstörenden Pilzen (Basidiomyceten) auf enzymatischem Wege denIt is already known, through the use of wood-destroying fungi (Basidiomycetes) on the enzymatic way the Faserverbund aufzulockern und dadurch Energie beim mechanischen Zerfasern der Hackschnitzel in den DefibratorenTo loosen fiber composite and thereby energy during mechanical defibration of wood chips in the defibrators einzusparen. So wird z. B. beim Myko-Holz-Verfahren die Struktur des Holzes durch eine mehrwöchige enzymatische Behandlungdes Holzes mit Weißfäule.pilzen aufgelockert (Luthardt 1962).save. So z. For example, in the myko-wood method, the structure of the wood is loosened by a few weeks of enzymatic treatment of the wood with white rot fungi (Luthardt 1962). Nachteile dieses Verfahrens sind die langen Fermentationszeiten und die inhomogene Strukturauflockerung des Holzes.Disadvantages of this process are the long fermentation times and the inhomogeneous structure loosening of the wood. Es ist auch bekannt, daß Weißfäulepilze die Eigenschaft haben, das Lignin abzubauen. Dieser Effekt wird beispielsweise beimIt is also known that white rot fungi have the property of degrading the lignin. This effect is for example when Biopulping-Verfahnn zur Zellstoffgewinnung genutzt (Erikson 1982).Biopulping-Verfahnn used for pulp production (Erikson 1982). Ein hoher Ligninabbau ist aber für die Holzwerkstoffherstellung unerwünscht, da dann der Bindemitteleinsatz beträchtlichHowever, a high lignin degradation is undesirable for the wood-based material production, since then the binder use considerably ansteigen würde.would rise.