NO180387B - Fremgangsmåte ved hydrolyse i masse - Google Patents

Fremgangsmåte ved hydrolyse i masse Download PDF

Info

Publication number
NO180387B
NO180387B NO931218A NO931218A NO180387B NO 180387 B NO180387 B NO 180387B NO 931218 A NO931218 A NO 931218A NO 931218 A NO931218 A NO 931218A NO 180387 B NO180387 B NO 180387B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
lipase
mass
bleaching
pulp
resin
Prior art date
Application number
NO931218A
Other languages
English (en)
Other versions
NO931218D0 (no
NO180387C (no
NO931218L (no
Inventor
Lars Saaby Pedersen
Original Assignee
Novo Nordisk 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 Novo Nordisk As filed Critical Novo Nordisk As
Publication of NO931218D0 publication Critical patent/NO931218D0/no
Publication of NO931218L publication Critical patent/NO931218L/no
Publication of NO180387B publication Critical patent/NO180387B/no
Publication of NO180387C publication Critical patent/NO180387C/no

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • D21C9/00After-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
    • D21C9/08Removal of fats, resins, pitch or waxes; Chemical or physical purification, i.e. refining, of crude cellulose by removing non-cellulosic contaminants, optionally combined with bleaching
    • 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
    • D21C9/00After-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
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/1084Bleaching ; Apparatus therefor with reducing compounds

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)

Description

HYDROLYSE AV HARPIKS I MASSE
TEKNISK OMRÅDE
Denne oppfinnnelse vedrører en fremgangsmåte ved hydrolyse av harpiks i masse, som angitt i krav l's ingress.
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
Mekanisk massebehandling, alene eller i kombinasjon med en mild kjemisk behandling, er vidt utbredt ved massefremstilling. Disse prosesser foregår ved pH-verdier i området 4-9, og komponentene i treet undergår relativt små kjemiske forandringer. Massen har derfor et temmelig stort innhold av triglycerider, estere og vokser fra harpiks.
Gjenværende harpiks kan forårsake problemer under den påfølgende anvendelse av massen. Således kan agglomerert harpiks forårsake papirbrudd under papirfremstillingen eller under trykningen samt redusere papirkvaliteten. Det er kjent at den hydrofobe del av harpiksen inneholder betraktelige mengder av triglycerider og andre estere. Det ville være ønskelig å hydrolysere disse, idet hydrolyse-produkter er lettere å fjerne i vandige systemer.
GB 1.189.604 beskriver en fremgangsmåte for å fjerne har-piksbestanddeler fra treflis under lagring. Imidlertig er nedbrytning av harpiksen ved vekst av mikroorganismer meget vanskelig å kontrollere; temperatur, oppholdstid, mikro-biologisk flora etc. kan variere, og mikroorganismene kan utskille cellulase og hemicellulase som reduserer fiber-styrken og utbyttet.
Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en kontrol-lerbar prosess for å redusere harpiksinnholdet i massen med minimale forandringer av eksisterende utstyr og prosessbetingelser.
OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN
Det er nå overraskende funnet at harpiks kan hydrolyseres enzymatisk under reduktiv bleking (f.eks. med natriumditionitt) som normalt anvendes i massefremstilling. Enzymbehandlingen krever liten eller ingen forandringer av vanlig anvendte blekebetingelser.
Følgelig tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte ved hydrolyse av harpiks i masse, kjennetegnet ved å utføre enzymatisk hydrolyse av harpiks samtidig med reduktiv bleking av massen. Fremgangsmåten er særpreget ved det som er ngitt i krav l's karakteriserende del, ytterligere trekk fremgår av kravene 2-7.
DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN
Masse
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes på enhver harpiksholdig masse, spesielt masser med et temmelig stort innhold av triglycerider, estere og vokser fra harpikser. Eksempler er masser produsert ved mekanisk massefremstilling, alene eller i kombinasjon med en mild kjemisk behandling, såsom GW ("Ground Wood"), TMP ("Thermo Mechanical Pulp") og CTMP ("Chemical Thermo Mechanical Pulp").
Enzym
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvender et enzym for å hydrolysere triglyceridene og/eller andre estere i harpiksen, dvs. et enzym med lipase- og/eller esterase-aktivitet. Av åpenbare grunner bør det anvendte enzym være aktivt og rimelig stabilt ved de anvendte prosessbetingelser; spesielt temperaturen, pH-verdien og nærvær av reduktive bleke-midler påvirker enzymstabiliteten. Nærmere bestemt velges enzymet og prosessbetingelsene fortrinnsvis således at minst 10% av enzymaktiviteten gjenstår etter reaksjonen, og fortrinnsvis således at mer enn 50% av aktiviteten gjenstår etter 40 minutter.
Eksempler på egnede enzymer er lipaser avledet fra stammer av Pseudomonas (spesielt Ps. cepacia, Ps. fluorescence, Ps. fragi og Ps. stutzeri), Humicola (spesielt H. brevispora), Candida ( spesielt C. antarctica), H. lanuginosa, H. brevis var. thermoidea og H. insolens), Chromobacter (spesielt C. viscosum) og Aspergillus (spesielt A. niger). Et eksempel på et kommersielt lipasepreparat er Resinase<TS>A, et produkt av Novo Nordisk A/S.
Enzymdoseringen som er nødvendig for signifikant harpiks-hydrolyse, avhenger av prosessbetingelsene, men ligger generelt over 0.1 KLU/kg massetørrstoff (KLU = 1000 lipase-enheter, definert i WO 89/04361), fortrinnsvis 0,5-150 KLU/kg.
For å forhindre nedbrytning av fiberstrukturen i massen, bør bi-aktiviteter av cellulase ialt vesentlig ikke fore-komme, fortrinnsvis være under 1000 EGU/kg massetørrstoff (EGU-enheten for cellulaseaktivitet er definert i WO 91/07-542) .
Reduktiv bleking
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen innbefatter å bleke med et reduktivt blekemiddel som kan være hydrosulfitter; f.eks. natrium- eller sink-ditionitt, natriumborhydrid eller natriumbisulfitt.
For natriumditionitt f.eks. er den anvendte konsentrasjon i en normal reduktiv bleking vanligvis i området 0,05 til 5,0 vekt% basert på tørrstoffet.
ProsessbetingeIser
Konvensjonelle betingelser for reduktiv massebleking kan anvendes. Normalt vil pH-verdien være i området 3-7 under hele reaksjonen. Andre tilsetningsstoffer som normalt anvendes i reduktiv bleking, kan være nærværende, såsom natriumpolyfosfat, natriumbikarbonat og kompleksmidler (f.eks. EDTA, DTPA, STPP).
Bleketemperaturen er i området 4 0-90°C, vanligvis 50-70°C, og reaksjonstiden er i området 0,5-5,0 timer, vanligvis ca 3 timer.
Massens konsistens er i området 2-30%, normalt 3-8%.
Valgfrie, ytterligere prosesstrinn
Konvensjonell reduktiv bleking etterfølges normalt av å slippe ut blekevæsken og vaske den blekede masse. Et bleketrinn kan etterfølges av andre trinn. Dette kan f.eks. være et eller flere reduktive bleketrinn eller et eller flere oksydative bleketrinn under anvendelse av peroksybleke-midler eller kombinasjoner av oksydative og reduktive bleketrinn.
Lipasen kan naturligvis tilsettes i ett eller flere av disse valgfrie trinn, både de reduktive og oksydative trinn.
EKSEMPEL
Stabiliteten i det kommersielle lipaseprodukt ved reduktive blekebetingelser ble undersøkt som følger: Til to vandige fosfatbufferløsninger (0,02 molar) med en pH-verdi på 6,0 ble 1 g/l hhv. 2 g/l natriumditionitt tilsatt. Til disse løsninger ble det tilsatt en kommersiell flytende lipaseformulering (Resinase™A, et produkt fra Novo Nordisk A/S).
Lipaseaktiviteten i løsningen ble målt under ca de neste 2,5 timer. Relative aktiviteter er oppført i tabell 1 og 2 og fremstilt som funksjon av tiden i Fig. 1. Den relative aktivitet er definert som aktiviteten ved en gitt tid i prosent av den opprinnelige lipaseaktivitet. Den absolutte aktivitet er blitt målt i KLU-enheter i henhold til den analytiske fremgangsmåte AF 95/5 som kan fås ved henvendel-se til Novo Nordisk A/S.
Resultatene viser at lipasen er forholdsvis stabil overfor natriumditionitt. Lipasens ytelse under 133 minutter, som er målt som arealet under kurven fremstilt i Fig. 1, reduseres bare med 28,5% og 35,4% ved tilsetning av 1,0 g/l hhv. 2,0 g/l natriumditionitt, sammenlignet med ingen tilsetning av natriumditionitt.
Det fremgår at enzymet er forholdvis stabilt ved disse blekebetingelser, med en halveringstid på 90 minutter, og har mer enn 40% rest-aktivitet etter 2 timers reaksjonstid.
EKSEMPEL 2
Dette eksperiment er det samme som i eksempel 1 med unn-tagelse av den anvendte lipase. I dette eksperiment ble det brukt en kommersiell termostabil lipaseformulering (Novozym 429, et produkt fra Novo Nordisk A/S, lipase A fra C. antarctica, beskrevet i WO 88/02775).
Dette enzym er meget stabilt overfor ditionitt. Enzymets aktivitet ble ikke redusert i det hele tatt ved tilsetning av 1,0 g/l og 2,0 g/l natriumditionitt sammenlignet med ingen tilsetning av natriumditionitt.
EKSEMPEL 3
Lipasen som ble anvendt i eksempel 1, ble tilsatt til GW-masse. Mengden av tilsatt lipase tilsvarte en dosering av 100 KLU/kg tørr masse. Lipasen ble tilsatt under en natriumditionitt-bleking. Blekebetingelsene var 60°C, ved en konsistens på 4,5%, en bleketid på 2 timer og en opprinne-lig pH-verdi på 6,0.
Følgende mengder av blekende kjemikalier ble tilsatt, 1,54 % (w/w) natriumditionitt og 0,5% (w/w) EDTA basert på tørr masse.
Tre kontrolleksperimenter ble gjort, en uten tilsetning av blekende kjemikalier og enzym, en uten tilsetning av blekende kjemikalier og den siste uten tilsetning av enzym.
Tabellen nedenfor viser økningen av massens lyshet (målt som % lyshet (ISO)), samt reduksjonen av triglyceridinn-holdet i massen.
Det fremgår at både blekesystemet og lipasen virker utmer-ket samtidig. Ditionittblekingen virker like bra med eller uten nærvær av lipase. Det samme var tilfelle med lipasen. Den hydrolyserer tilnærmelsesvis den samme mengde triglycerider både med og uten nærvær av blekende kjemikalier.
EKSEMPEL 4
En masse ble fremstilt i henhold til oppfinnelsen som følger: Lipasen som var anvendt i eksempel 1, ble tilsatt til en TMP-masse. Mengden av lipase som ble tilsatt, tilsvarer en dosering på 25 KLU pr. kg masse. Lipasen ble tilsatt under en tradisjonell natriumditionitt-bleking til en sluttlig lyshet på 60% ISO-lyshet.
Lipasebehandlingen resulterer i en reduksjon av mengden av triglycerider i den blekede masse sammenlignet med en masse som ikke er behandlet med enzym. Mengden av triglycerider i massen reduseres med mer enn 80%. Den lipasekatalyserte hydrolyse av triglycerider i massen gir en økning i mengden av de mer hydrofile monoglycerider og fettsyrer, hvilke lettere kan fjernes i vasketrinnene etter blekingen.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte ved hydrolyse av harpiks i masse, karakterisert ved å utføre enzymatisk hydrolyse av harpiksen med enzymer som utviser lipase-og/eller esterase-aktivitet av harpiksen samtidig med reduktiv bleking av massen.
2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at massens konsistens er 2-30 vekt%, fortrinnsvis 3-10 vekt%.
3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at den utføres i nærvær av mikrobisk lipase, avledet fortrinnsvis av stammer av Candida, Pseudomonas, Humicola, Chromobacter eller Asper - gillus, og fortrinnsvis ved en lipaseaktivitet på 0,5-150 KLU/kg massetørrstoff, mer foretrukket 20-75 KLU/kg.
4. Fremgangsmåte i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at cellulaseaktiviteten er under 1000 EGU/kg massetørrstoff.
5. Fremgangsmåte i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at konsentrasjonen av hydrosulfitt-blekemiddel er 0,05-5 vekt% av massetørr-stof f et beregnet som natriumditionitt.
6. Fremgangsmåte i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at den utføres ved en pH-verdi på 3-7, fortrinnsvis 4-7, en temperatur på 40-90°C, fortrinnsvis 50-70°C, en reaksjonstid på 0,5-5,0 timer, fortrinnsvis 2,5-4 timer, og en massekonsistens på 2-30%, fortrinnsvis 3-8%
7. Fremgangsmåte i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at det reduktive blekemiddel er natriumditionitt, og blekingen etterfølges av utslipp av væsken og vasking av massen.
NO931218A 1990-10-17 1993-03-31 Fremgangsmåte ved hydrolyse i masse NO180387C (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK249990A DK249990D0 (da) 1990-10-17 1990-10-17 Fremgangsmaade til enzymatisk pulpbehandling
PCT/DK1991/000315 WO1992007138A1 (en) 1990-10-17 1991-10-17 Hydrolysis of resin in pulp

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO931218D0 NO931218D0 (no) 1993-03-31
NO931218L NO931218L (no) 1993-04-13
NO180387B true NO180387B (no) 1996-12-30
NO180387C NO180387C (no) 1997-04-09

Family

ID=8112825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO931218A NO180387C (no) 1990-10-17 1993-03-31 Fremgangsmåte ved hydrolyse i masse

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5338403A (no)
EP (1) EP0553196B1 (no)
JP (1) JPH06501062A (no)
AT (1) ATE111540T1 (no)
BR (1) BR9107002A (no)
CA (1) CA2094296A1 (no)
DE (1) DE69104056T2 (no)
DK (1) DK249990D0 (no)
FI (1) FI931748A (no)
NO (1) NO180387C (no)
NZ (1) NZ240241A (no)
WO (1) WO1992007138A1 (no)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5709943A (en) * 1995-05-04 1998-01-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Biological adsorption supports
FI990501A (fi) * 1999-03-08 2000-09-09 Valtion Teknillinen Uusi entsymaattinen prosessi paperinvalmistuksen pihkaongelmien kontro lloimiseksi
ATE471377T1 (de) 2000-04-28 2010-07-15 Novozymes As Variante eines lipolytischen enzyms
ATE426668T1 (de) 2001-01-10 2009-04-15 Novozymes As Variante eines lipolytischen enzyms
US20030124710A1 (en) * 2001-10-23 2003-07-03 Novozymes A/S Oxidizing enzymes in the manufacture of paper materials
FI20065121L (fi) * 2006-02-17 2007-08-18 Valtion Teknillinen Menetelmä selluloosapohjaisten tekstiilimateriaalien esikäsittelemiseksi
BRPI0810278B1 (pt) * 2007-05-16 2017-10-24 Buckman Laboratories International, Inc. Method for one of the size reductions of contaminants, number or quantity of measurable particles and / or the treatment of organic fiber contaminants in paper manufacturing systems
US20100269989A1 (en) * 2009-04-28 2010-10-28 Enzymatic Deinking Technologies, L.L.C. Use of 1,3-selective lipases for pitch control in pulp and paper processes
US9663899B2 (en) 2015-08-26 2017-05-30 Solenis Technologies, L.P. Method for making lignocellulosic paper and paper product

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3486969A (en) * 1965-07-20 1969-12-30 Mo Och Domsjoe Ab Process for the treating of wood chips with fungi to enhance enzymatic hydrolysis of the resinous components
SE8405128L (sv) * 1984-10-15 1986-04-16 Kamyr Ab Behandling av hogutbytesmassa
DE3636208A1 (de) * 1986-10-24 1988-05-05 Call Hans Peter Verfahren zur delignifizierung und bleichung von lignicellulosehaltigem bzw. ligninhaltigem material bzw. lignin durch enzymatische behandlung
JPH02160997A (ja) * 1988-12-13 1990-06-20 Jujo Paper Co Ltd ピッチトラブル防止法
NZ235983A (en) * 1989-11-08 1993-01-27 Novo Nordisk As Process for hydrolysis of resins in lignocellulosic pulp using enzymes simultaneously with peroxy bleaching; ctmp fluff-pulp and absorbent articles produced therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
EP0553196A1 (en) 1993-08-04
BR9107002A (pt) 1993-09-08
CA2094296A1 (en) 1992-04-18
JPH06501062A (ja) 1994-01-27
FI931748A0 (fi) 1993-04-16
DK249990D0 (da) 1990-10-17
NO931218D0 (no) 1993-03-31
NO180387C (no) 1997-04-09
US5338403A (en) 1994-08-16
FI931748A (fi) 1993-04-16
ATE111540T1 (de) 1994-09-15
NO931218L (no) 1993-04-13
WO1992007138A1 (en) 1992-04-30
DE69104056T2 (de) 1995-02-02
NZ240241A (en) 1994-04-27
DE69104056D1 (de) 1994-10-20
EP0553196B1 (en) 1994-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Beg et al. Microbial xylanases and their industrial applications: a review
RU2728098C2 (ru) Способ изготовления лигноцеллюлозной бумаги и бумажных продуктов
Bajpai et al. Biobleaching of kraft pulp
EP1029972B1 (en) Removal of hydrophobic esters from textiles
NO180387B (no) Fremgangsmåte ved hydrolyse i masse
CA2099019C (en) Method for avoiding pitch troubles by use of the thermostable lipase
JPH02160997A (ja) ピッチトラブル防止法
EP0499618B1 (en) Hydrolysis of resin in pulp
JP3261661B2 (ja) 紙パルプの処理・漂白における酵素の使用方法及びそれを用いた装置
JPH02160984A (ja) 古紙の脱インキ方法
EP2280117A1 (en) Method of deinking waste paper using cellulase without lowering paper strength and evaluation method thereof
Tenkanen et al. Hydrolysis of steryl esters by a lipase (Lip 3) from Candida rugosa
García-Rivero et al. Enzymatic pretreatment to enhance chemical bleaching of a kraft pulp
Sapre et al. Purification and characterization of a thermostable-cellulase free xylanase from Syncephalastrum racemosum Cohn.
Moriya et al. Enzymatic bleaching of organosolv sugarcane bagasse pulps with recombinant xylanase of the fungus Humicola grisea and with commercial Cartazyme HS xylanase
Akbari et al. Effects of pH variation on efficiency of old newspaper deinking by pectinase derived from Aspergillus Niger
Nedwin Green chemistry: Using enzymes as benign substitutes for synthetic chemicals and harsh conditions in industrial processes
US20060010615A1 (en) Method for treating cellulosic grey fabric, products obtained by this process and their use
Cil et al. Impact of xylanase pretreatment on peroxide bleaching stage of hemp pulp
Dhiman et al. Pectinases of Thermophilic Microbes
Cil et al. Impact of xylanase pretreatment on peroxide bleaching stage of hemp pulp
JP2001271266A (ja) 繊維の精練法
Garcıa-Rivero et al. ENZYMATIC PRETREATMENT TO ENHANCE CHEMICAL BLEACHING OF A KRAFT PULP PRETRATAMIENTO ENZIM ATICO PARA MEJORAR EL BLANQUEAMIENTO QUÍMICO DE UNA PULPA KRAFT
Oliveira et al. Reuse of the xylanase enzyme in the biobleaching process of the sugarcane bagasse acetosolv pulp
Bissoon Evaluation of the Bleach-enhancing Effects of Xylanases on Bagasse-soda Pulp