FI117390B - Menetelmä paperin ja kartongin, joiden lujuutta on lisätty, valmistamiseksi mekaanisesta massasta - Google Patents

Menetelmä paperin ja kartongin, joiden lujuutta on lisätty, valmistamiseksi mekaanisesta massasta Download PDF

Info

Publication number
FI117390B
FI117390B FI945408A FI945408A FI117390B FI 117390 B FI117390 B FI 117390B FI 945408 A FI945408 A FI 945408A FI 945408 A FI945408 A FI 945408A FI 117390 B FI117390 B FI 117390B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
pulp
enzyme
peroxidase
paper
process according
Prior art date
Application number
FI945408A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI945408A0 (fi
FI945408A (fi
Inventor
Tomas Tage Hansen
Peder Holk Nielsen
Original Assignee
Novozymes As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Novozymes As filed Critical Novozymes As
Publication of FI945408A0 publication Critical patent/FI945408A0/fi
Publication of FI945408A publication Critical patent/FI945408A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI117390B publication Critical patent/FI117390B/fi

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/16Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
    • D21H11/20Chemically or biochemically modified fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C5/00Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
    • D21C5/005Treatment of cellulose-containing material with microorganisms or enzymes

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

117390
Menetelmä paperin ja kartongin, joiden lujuutta on lisätty, valmistamiseksi mekaanisesta massasta - Förfarande för fram-ställning av papper ooh kartong med förhöjd hällfasthet fr an mekanisk massa 5 Tämä keksintö kohdistuu menetelmään paperin ja kartongin, joiden lujuutta on lisätty, valmistamiseksi mekaanisesta massasta .
10
Mekaaninen massa, kuten hioke, jauhettu mekaaninen massa, kuu-mahierre jne., valmistetaan tavallisesti hiomalla tukit ja ha-keosaset hiertimessä tai jauhimessa, jossa lämpötila nostetaan lähelle kiehumista tai sen yläpuolelle. Massan kolme aineosaa 15 ovat selluloosa, hemiselluloosa ja ligniini.
Paperi tai kartonki valmistetaan näistä massatyypeistä tavallisesti seuraavasti: 20 Massa käsitellään lajittelumenetelmässä, siihen lisätään paperinvalmistuksen tai kartonginvalmistuksen lisäaineita sulpun- • a a *·*·* käsittelyosastossa paperin tai kartongin massalietteen valmis- * a * tamiseksi. Sitten massalietteestä valmistetaan paperikoneessa 9 paperi tai kartonki.
: 25 a *:* Mekaanisten massojen etuna on korkean saannon aikaansaaminen a* aa mutta toisaalta niissä on huonommat lujuusominaisuudet verrat- a tuna kemiallisiin massoihin.
a a • 9 m «aa 30 Suuri paperin lujuus on yleensä toivottavaa. Konventionaaliset i a *Γ menetelmät paperin lujuuden lisäämiseksi käsittävät märkälu- aa a V : juuslisäaineiden ja sideaineiden käytön.
a aa a a • a aa# X ; EP-A-0 433258:ssa selostetaan menetelmä mekaanisen massan vai- a #« l./ 35 mistamiseksi kuituisesta tuotteesta, jolloin kuituinen tuote a » alistetaan entsyymikäsittelyyn, jossa sideaine kytketään kuituisessa tuotteessa olevaan ligniiniin. Sideaine voi olla hyd-rofiilinen substanssi, erityisesti proteiini tai hiilihydraat 117390 2 ti, esim. hapetettu keskikationinen tärkkelys. Entsyymikäsit-tely voidaan tehdä lakkaasilla.
US-A-4 687 745:ssä selostetaan menetelmä mekaanisten massojen 5 lujuusominaisuuksien lisäämiseksi. Menetelmässä käytetään ligniiniä hajottavia entsyymejä, joita on läsnä Phanerochaete chrystososporiumin fermentoinnin solunulkoisessa viljelyväli-aineessa.
10 Olemme havainneet yllättäen, että paperin tai pahvin lujuutta voidaan lisätä käsittelemällä massa fenolia hapettavalla entsyymijärjestelmällä (esim. lakkaasi ja happi) mekaanisen hier-ron jälkeen. Uskotaan, että tämä lujittuminen johtuu kuitujen pinnalla olevan ligniinin polymerisoitumisesta tai ristisil-15 loittumisesta.
Näin ollen esillä oleva keksintö saa aikaan menetelmän paperin tai kartongin valmistamiseen tarkoitetun mekaanisen massan lujuuden lisäämiseksi, joka menetelmä käsittää massan käsittele-20 inisen fenolia hapettavalla entsyymijärjestelmällä, joka on valittu ryhmästä: • * *.V a) peroksidaasi yhdessä vetyperoksidin kanssa, « « « b) lakkaasi tai katekolioksidaasi yhdessä hapen kanssa, „*·’ edellyttäen että tämän käsittelyn aikana ei tapahdu mitään : 25 hiomista tai hiertämistä.
• •I · *·· ♦ ···♦ EP-429 422:ssa selostetaan energiankulutuksen vähentäminen hiertovaiheissa käyttämällä lakkaasia massan valmistuksen • β·β aikana ensimmäisen ja toisen hiertovaiheen välissä; asiakirja • # ♦ *11/ 30 osoittaa, että saadaan myös hieman paperinlujuuden 1isäänty- ·“* mistä. Kuitenkin entsyymikäsittely tehdään 20 °C:ssa, joten • ·♦ */ * tämä tekniikan tason mukainen menetelmä edellyttää ylimääräis- tä jäähdytysvaihetta ennen ensimmäistä hiertovaihetta. Tämän : keksinnön mukainen menetelmä voittaa EP-429 422:n kohteen, « m m *../ 35 sillä entsyymikäsittely tapahtuu viimeisen hiertovaiheen jäi- J * ···’ keen ja siten sillä ei ole mitään vaikutusta energiankulutuk seen hiertämisen aikana.
117390 3
Fenolia hapettava entsyymijärjestelmä Tässä keksinnössä käytettävä entsyymijärjestelmä koostuu sopivasta oksidaasista yhdessä Oa:n kanssa tai sopivasta peroksi-daasista yhdessä H202 :n kanssa. Sopivia entsyymejä ovat ne, 5 jotka hapettavat ja polymeroivat aromaattiset yhdisteet, kuten fenolit ja ligniinin.
Esimerkkejä sopivista entsyymeistä ovat kateko1ioksidaasi (EC 1.10.3.1), lakkaasi (EC 1.10.3.2) ja peroksidaasi (EC 10 1.11.1.7). Joitakin edullisia entsyymejä ovat peroksidaasi, joka on johdettu Coprinus-kannasta, esim. C. cinerius tai C. macrorhizus, peroksidaasi, joka on johdettu Bacilluksesta, esim. B. pumilus, ja lakkaasi, joka on johdettu Trametesista, esim. T. versicolor (nimitettiin aiemmin Polyporusiksi). Voi 15 olla edullista käyttää kahta erilaista fenolia hapettavaa entsyymiä yhdessä.
Peroksidaasin määrän tulee olla yleensä alueella 10-10000 PODU kuivasubstanssigrammaa kohti (peroksidaasin PODU-yksikkö on 20 määritelty jäljempänä). Lakkaasin määrän tulee olla yleensä alueella 10-10000 yksikköä kuivasubstanssigrammaa kohti (lak- • * V.: kaasiaktiivisuuden yksikkö on määritelty jäljempänä).
« « · • «
Ilmakehästä peräisin olevaa molekyylistä happea on tavalli-: 25 sesti läsnä riittävä määrä. Sopiva H,0,-määrä on tavallisesti *·· alueella 0,01-10 mM, erityisesti 1-10 mM.
* * i « « « * ·
Menetelxnäolosuhteet . ^ Entsyymikäsittely voidaan tehdä konventionaalisessa koostumuk- 30 sessa, esim. 0,5-10 % kuivaa substanssia lämpötiloissa 20- ’*··' 90 °C.
* · I i · « :***; Peroksidaasiaktiivisuuden (PODU) määrittäminen *·«
Peroksidaasiaktiivisuus määritetään 2,21-azinobis(3-ethylbent- *„· 35 sotiatsoliini-6-sulfonaatin) (ABTS) hapettamisesta vetyperok- • » *··" sidilla. Tuotettu vihertävän sininen väri valomitataan 418:nm:ssä. Analyyttiset olosuhteet ovat 0,88 mM vetyperoksi- 4 117390 dia, 1,67 mM ABTS, 0,1 M fosfaattipuskuria, pH 7,0, 30 °C, 3 minuutin reaktio.
1 peroksidaasiyksikkö (PODU) on entsyymimäärä, joka katalysoi 5 näissä olosuhteissa 1 μπιοοίΐη vetyperoksidia konversion minuutissa.
Lakkaasiaktiivisuuden määrittäminen
Lakkaasiaktiivisuus määritetään samanlaisella menetelmällä li-10 säämättä vetyperoksidia. Lakkaasiaktiivisuuden 1 yksikkö määritettiin entsyymimääränä, joka katalysoi 1 μπιοοίΐη ABTS:ää hapet tumi s en minuu t i s sa.
Esimerkki 1 15 6,96 g hioketta (GWP) liuotettiin 72 mlraan 0,1 M puskuria (Britton-Robinson-puskuri, joka koostuu boorihaposta, fosfori-haposta ja etikkahaposta) pH:ssa 5,5, joka vastaa kuiva-ainepitoisuutta 1,8 g (2,5 %) . Polyporus pinsituksesta peräisin olevaa lakkaasia lisättiin konsentraatioon 528 lakkaasiyksik-20 köä/g kuivamassaa. Seosta ravistettiin vesikylvyssä 50 °C:ssa 2 tuntia. Sen jälkeen paperiraina tehtiin massa laboratoriokä- • * :.V sirainamuodostimella. Raina puristettiin sitten ja kuivattiin • e» nopeassa rainankuivaajassa.
ψ ··· • Ml • 25 Paperin repäisyindeksi määritettiin ja vertailun vuoksi teh-· ·;. tiin samanlainen koe ilman, että lisättiin entsyymiä. Tulokset •Ml olivat seuraavat:
I · I
. . Keksintö Verrokki • · e - 1 — - - \\Y Repäisyindeksi (mN*m3 /kg) 4,18__3,50_ « · ♦ «e V : 30 Esimerkki 2 249 g hioketta, jonka kuivakiinto-ainepitoisuus on 15 %, liuo-Λ*\ · tettiin 2500 ml:aan 0,1 M puskuria, joka on samanlaista kuin
• M
I..* esimerkissä 1 kuvattu, pH:ssa 5,5, joka vastaa kuiva-ainepi- • * *·' toisuutta 1,5 %. Seos kuidutettiin laboratoriopulpperissa. Yh- 35 teen osaan lisättiin Polyporus pinsituksesta peräisin olevaa lakkaasia samassa konsentraatiossa kuin esimerkissä 1, toiseen i 117390 osaan lisättiin inaktivoitua lakkaasia ja viimeiseen osaan lisättiin vettä. Seosta käsiteltiin 24 tuntia 50 °C:ssa. Sen jälkeen paperirainat tehtiin kuten esimerkissä 1 ja repäisyindeksi ja vetoindeksi määritettiin. Tulokset olivat seuraavat: 5_____i__ ___Verrokki Keksintö Verrokki
Vetoindeksi (kNm/kg) 29,62 29,52 33,43
Repä isy indeksi (iriN*m2/kg) 3,29 3,35 3,57 i ♦ • · « • · « • « M· t « < t ·*» 9 99* 9 9999 • * 9 9 9 9 9 9 • 99 9 9 999 9 •999 999 •99 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 999 9 999 9 9 f » 999 9 99 9 •99 9 9 9 9 999 • · • 9 • 99 9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 999 • 9 • 9 9 99

Claims (7)

117390 Patent t ivaat imukset 1* Menetelmä paperin- tai kartonginvalmistukseen tarkoitetun mekaanisen massan lujuuden lisäämiseksi, tunnettu siitä, 5 että se käsittää massan käsittelemisen fenolia hapettavalla entsyymijärjestelmällä, joka on valittu ryhmästä, joka koostuu : a) Coprinuksesta tai Bacilluksesta johdetusta peroksidaasista yhdessä vetyperoksidin kanssa, ja 10 b) lakkaasista tai katekolioksidaasista yhdessä hapen kanssa, edellyttäen että tämän käsittelyn aikana ei tapahdu mitään hiomista tai hiertämistä ja että tämän käsittelyn aikana ei ole läsnä mitään sideainetta.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että fenolia hapettava järjestelmä koostuu peroksidaasista yhdessä vetyperoksidin kanssa.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu 20 siitä, että peroksidaasin määrä on alueella 10-10000 PODU kuiva -a inegrammaa kohti ja vetyperoksidin määrä on 0,01-10 mM. • · I · · • e · e · «««
4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu ee*·· siitä, että fenolia hapettava järjestelmä koostuu lakkaasista • 25 tai katekolioksidaasista yhdessä hapen kanssa. • •e e e ··· e l«««
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu • e e r e siitä, että entsyymi on Trametesista johdettu lakkaasi. • « » « 4 • « * **;/ 3 0
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu j « siitä, että entsyymin määrä on alueella 10-5000 PODU kuiva-ai-negrammaa kohti. ··« < « • e • «e
· 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, l,/ 35 tunnettu siitä, että entsyymikäsittely on 0,5-10 % koostumuk- • e *···’ sessa, pH:Ssa 4-10 ja 20-90 °C:ssa. 117390
FI945408A 1992-05-18 1994-11-17 Menetelmä paperin ja kartongin, joiden lujuutta on lisätty, valmistamiseksi mekaanisesta massasta FI117390B (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK92640A DK64092D0 (fi) 1992-05-18 1992-05-18
DK64092 1992-05-18
PCT/DK1993/000168 WO1993023606A1 (en) 1992-05-18 1993-05-18 Process for producing paper or paperboard with increased strength from mechanical pulp
DK9300168 1993-05-18

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI945408A0 FI945408A0 (fi) 1994-11-17
FI945408A FI945408A (fi) 1994-11-17
FI117390B true FI117390B (fi) 2006-09-29

Family

ID=8095879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI945408A FI117390B (fi) 1992-05-18 1994-11-17 Menetelmä paperin ja kartongin, joiden lujuutta on lisätty, valmistamiseksi mekaanisesta massasta

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6207009B1 (fi)
EP (1) EP0641403B1 (fi)
JP (1) JP3240003B2 (fi)
AT (1) ATE142722T1 (fi)
AU (1) AU665436B2 (fi)
BR (1) BR9306376A (fi)
CA (1) CA2136068C (fi)
DE (1) DE69304696T2 (fi)
DK (1) DK64092D0 (fi)
FI (1) FI117390B (fi)
WO (1) WO1993023606A1 (fi)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995009946A1 (en) * 1993-10-04 1995-04-13 Novo Nordisk A/S A process for production of linerboard and corrugated medium
ATE201463T1 (de) * 1994-07-26 2001-06-15 Novozymes As Verfahren zur herstellung eines aus lignocellulose hergestellten produktes, und nach diesem verfahren herstellbares produkt
EP0870088A1 (en) * 1995-11-08 1998-10-14 Novo Nordisk A/S Process for preparing a lignocellulose-based product, and product obtainable by the process
JP3320307B2 (ja) * 1996-06-06 2002-09-03 株式会社エス・ディー・エス バイオテック フェノール性化合物等の高分子化方法及びその利用
NL1007158C2 (nl) * 1997-09-29 1999-03-30 Inst Voor Agrotech Onderzoek Enzymatische modificatie.
US6610172B1 (en) 1999-05-06 2003-08-26 Novozymes A/S Process for treating pulp with laccase and a mediator to increase paper wet strength
CA2372499C (en) * 1999-05-06 2009-10-13 Novozymes A/S A process for production of paper materials with improved wet strength
US20020160179A1 (en) * 2000-05-20 2002-10-31 Westvaco Corporation Paperboard
US9663899B2 (en) 2015-08-26 2017-05-30 Solenis Technologies, L.P. Method for making lignocellulosic paper and paper product
SE543573C2 (en) * 2019-02-12 2021-03-30 Stora Enso Oyj Method of producing a molded fiber product and molded fiber product

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4687745A (en) * 1985-07-15 1987-08-18 Repligen Corporation Use of rLDM™ 1-6 and other ligninolytic enzymes in the treatment of mechanical pulps
ZA894239B (en) * 1988-06-08 1990-03-28 Int Paper Co Enzymatic delignification of lignocellulosic material
US5273896A (en) * 1989-10-13 1993-12-28 Novo Nordisk A/S Hemopeptide having peroxidase activity for bleaching dyes
FI895501A (fi) * 1989-11-17 1991-05-18 Enso Gutzeit Oy Foerfarande foer tillverkning av massa.
FI85389C (fi) * 1989-12-12 1992-04-10 Enso Gutzeit Oy Foerfarande foer tillverkning av massa.
DE4137761A1 (de) * 1991-05-17 1992-11-19 Call Hans Peter Verfahren zur delignifizierung von lignocellulosehaltigem material, bleiche und behandlung von abwaessern mittels laccasen mit erweiteter wirksamkeit
CA2093581C (en) 1992-04-09 2004-06-22 Alireza Kharazipour Process for conglutinating wood particles into formed bodies

Also Published As

Publication number Publication date
FI945408A0 (fi) 1994-11-17
DE69304696D1 (de) 1996-10-17
JP3240003B2 (ja) 2001-12-17
EP0641403B1 (en) 1996-09-11
AU665436B2 (en) 1996-01-04
BR9306376A (pt) 1998-09-01
DK64092D0 (fi) 1992-05-18
ATE142722T1 (de) 1996-09-15
DE69304696T2 (de) 1997-02-13
FI945408A (fi) 1994-11-17
WO1993023606A1 (en) 1993-11-25
US6207009B1 (en) 2001-03-27
EP0641403A1 (en) 1995-03-08
CA2136068C (en) 2003-03-11
AU4308993A (en) 1993-12-13
CA2136068A1 (en) 1993-11-25
JPH07506632A (ja) 1995-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Singh et al. Utility of laccase in pulp and paper industry: A progressive step towards the green technology
Lund et al. Wet strength improvement of unbleached kraft pulp through laccase catalyzed oxidation
Felby et al. Identification and quantification of radical reaction intermediates by electron spin resonance spectrometry of laccase-catalyzed oxidation of wood fibers from beech (Fagus sylvatica)
Singh et al. Critical factors affecting laccase-mediated biobleaching of pulp in paper industry
Andreu et al. Effects of laccase-natural mediator systems on kenaf pulp
Witayakran et al. Modification of high-lignin softwood kraft pulp with laccase and amino acids
Mussatto et al. Hydrogen peroxide bleaching of cellulose pulps obtained from brewer’s spent grain
Garcia-Ubasart et al. Enzymatic treatments of pulp using laccase and hydrophobic compounds
Aracri et al. Application of laccase-natural mediator systems to sisal pulp: an effective approach to biobleaching or functionalizing pulp fibres?
US5603804A (en) Process for production of linerboard and corrugated medium
CN108138439B (zh) 制造木质纤维素纸和纸产品的方法
Maijala et al. Biomechanical pulping of softwood with enzymes and white-rot fungus Physisporinus rivulosus
EP3488045B1 (en) Method for lignin depolymerisation
FI117390B (fi) Menetelmä paperin ja kartongin, joiden lujuutta on lisätty, valmistamiseksi mekaanisesta massasta
Grönqvist et al. Activity of laccase on unbleached and bleached thermomechanical pulp
Ozer et al. Use of feruloyl esterase as laccase-mediator system in paper bleaching
Euring et al. Studies of enzymatic oxidation of TMP-fibers and lignin model compounds by a Laccase–Mediator-System using different 14 C and 13 C techniques
Buchert et al. Modification of spruce lignans with Trametes hirsuta laccase
Elegir et al. Laccase-initiated cross-linking of lignocellulose fibres using a ultra-filtered lignin isolated from kraft black liquor
JPH03260188A (ja) パルプ製造方法
Masarin et al. Manganese peroxidase and biomimetic systems applied to in vitro lignin degradation in Eucalyptus grandis milled wood and kraft pulps
Wingate et al. Colour remediation of pulp mill effluent using purified fungal cellobiose dehydrogenase: reaction optimisation and mechanism of degradation
Sigoillot et al. Enzymatic treatment with manganese peroxidase from Phanerochaete chrysosporium for enhancing wheat straw pulp characteristics
Chandra et al. Elucidating the effects of laccase on the physical properties of high-kappa kraft pulps
Sigoillot et al. Energy saving with fungal enzymatic treatment of industrial poplar alkaline peroxide pulps

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 117390

Country of ref document: FI

MA Patent expired