SE525872C2 - Metod att tillverka mekanisk massa med reducerad energikonsumtion - Google Patents

Description

25 30 35 , .--- o _ , m i a m co <1 to Pl 672 i 2 En arman biologisk massaframställningsprocess som involverar förbehandling av träflis, baseras på ligninoxiderande svampbehandling (US 5 055 159). Konsumtionen av raffineringsenergi kan reduceras med omkring 30 % vid samma freeness. Behandlingen kräver dock lång inkuberingstid och den fianiställda massan har en mörk färg.

Till skillnad från ovan nämnda tillämpníngsområden har pektinas använts specifikt i efterbehandling av mekaniska massor. I US 5 487 812 används pektinas för alkaliskt blekt mekanisk massa av trä. Syftet med sådan behandling är dock att avlägsna efter massafrainställningsprocessen kvarstående pektin, för att reducera källan till så kallat ”anj oniskt skräp” som är skadligt för driften av pappersmaskinen.

KORT REDOGÖRELSE AV UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning syfiar till att erbjuda en metod för mekanisk massafraniställ- ning, vilken jämfört med känd teknik erfordrar en avsevärt reducerad energikonsumtion för att nå en viss freeness eller styrka hos massan. Uppfinningen syftar också till förbättrade optiska egenskaper i massan, såsom en förbättrad lj ushet.

Detta åstadkommes medelst metoden enligt uppfinningen, såsom den definieras i patentkraven.

Enligt uppfinningen innefattar metoden förbehandling av det finfördelade cellulosafibermaterialet med pektinas, ensamt eller i kombination med ett kelateringsmedel, t.ex. DTPA och/eller sulfit, följt av mekanisk defibrering och raffinering till framställande av en mekanisk massa.

Pektin är en grupp arnorfa polysackaridärnnen i trä. Även om mängden pektin i barrved och lövved normalt är mindre än 1 %, så är den huvudsakligen avsatt i den sammansatta mittenlamellen, och tori hos omgärdade pormembran i barrträdsarter (Hafren J. och Westermark U.: Nordic Pulp and Paper l6(4), 284-290, 2001). Pektinets huvudkomponent är polygalalcturonan bestående av galalcturonsyraenheter som är förestrade i olika grad. Karboxylgruppema med negativ laddning i galakturonan i fi-i syraform kan inducera lokal svällning av fibrema i kontakt med vattenbaserade lösningar. De förestrade gruppema kan å andra sidan av-förestras genom t.ex. alkalisk behandling, och på så sätt bidra till svällning. 10 15 20 25 30 35 0 ,,. co P1672 L 3 Mot denna tekniska bakgrund syftar föreliggande uppfinning till att utnyttja pektinets specifika särdrag avseende dess specifika läge och dess potential att inducera selektiv försvagning i fiberväggen. Enzym med specifik aktivitet avseende pektin används för förbehandling av cellulosafiberrnaterial. Det har visat sig att maceration av fibermaterialet, före enzymbehandlingen, är en effektiv metod att få enzymet på plats.

Raffineringsförhållandena optimeras avseende raffineringsintensitet och förvärmningstemperatur, för att åstadkomma fibersepareringen i det område där kemisk försvagning uppkommer. Resultaten enligt föreliggande uppfinning är en avsevärt reducerad rañineringsenergi för att nå en given freeness hos massan samt förbättrad styrka och optiska egenskaper hos massan.

Enligt en aspekt av uppfinningen assisteras förbehandlingen företrädesvis av en mekanisk kompression för att förenkla upptag av vätska och för att ge en jämnare behandling av materialet. En kompressionsskruvanordning eller dubbla valspressar kan användas vid ett kompressionsförhållande av l:l till 8:1. Förbehandlingen kan förbättras ytterligare om basning med ånga utförs före kompressionen.

Impregnering enligt uppfinningen följ er omedelbart efier kompressionen och/eller värmeförbehandlingen. Pektinaset satsas i för tillräcklig behandling erfordrad mängd, företrädesvis 2 000 000 till 200 000 000 polygalakttironasenheter/ton material och än mer föredraget 10 000 000 till 50 000 000 polygalakturonasenheter/ton. Behandlingens uppehållstid är 3 min till 24 h, företrädesvis 3 till 300 min, än mer föredraget 15 till 240 min och mest föredraget 30 till 120 min vid en temperatur av 20 till 100 °C, företrädesvis 35 till 70°C, och mera föredraget omkring 50 °C.

Behandlingsförhållandena kan anpassas beroende på satsen av pektinas, för att tillåta tillräcklig hydrolys av pektinema. Andra pektinasberedningar kan användas under förutsättning att pektinasaktiviteten tillgodoses.

Defibrering och raffinering av det pektinasbehandlade materialet kan utföras antingen vid konventionella TMP-förhållanden eller vid högintensitetsförhållanden. Det åstadkommes en förvånande effekt avseende energireduktion. För att nå en given freeness hos massan av 100 ml CSF, är energireduktionen 400 kWh/t vid TMP- förhållanden, från 2500 kWh/t utan pektinasbehandling till 2100 kWh/t med pektinasbehandling, eller omkring 16 %. Energiredtlktionen är 150 kWh/t vid högintensitetsförhållanden, från 2150 kWh/t utan pektinasbehandling till 2000 kWh/t med pektinasbehandling, eller omkring 7 %. Kombinationen av hög intensitet och pektinasbehandling ger en total reduktion av 500 kWh/t, från 25 00 kWh/t till 2000 10 20 25 30 35 (n P in CO \;t PO men i 4 kWh/t vid en fieeness hos massan av 100 ml CSF, vilket är en reduktion med 20 %.

Spetinnehållet minskar fortare efter pektinasbehandlingen. Styrkegenskaperna bibehålls järnfört med konventionell TMP, och förbättras med omkring 10 % jämfört med högintensitets-TMP. Massans ljushet ökas också genom den enzymatiska behandlingen.

Emedan tillsatsen av DTPA eller sulfit inte bidrar till ytterligare energireduktion, så höj er den ljusheten med 2 till 5 ljushetsenheter. Den förbättrade ljusheten bibehålls efter peroxidblekning, tillsammans med fördelen av en ökad mängd restperoxid för återföring.

De förvånande effekter som resulterar från pektinasbehandlingen skulle kunna förklaras med en selektiv försvagning av det pektinanrikade omrâdet i fiberväggen på grund av hydrolys av pektinerna, med följ den av en mera effektiv fiberseparering vid defibrering och raffineríng av materialet. Det är uppenbart för fackmannen inom området att föreliggande process kan ge en avsevärd ekonomisk fördel, i termer av förbättrade massaegenskaper och reducerad energikostnad. Det är också uppenbart för fackmän inom området att vilken som helst enzymberedning som innehåller tillräcklig pektolytisk hydrolysalctivitet, ensamt eller i kombination med andra kemikalier, kan användas för behandlingen enligt föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning beskriver en mekanisk massaframstållningsprocess innefattande: A) Mekanisk förbehandling av det finfördelade fibermaterialet med lämpliga mekaniska medel, Lex. kompression med skruvanordning eller valspressanordning, för att möjliggöra effektivt upptag av vattenbaserad lösning i fibermaterialet under en irnpregnering som följer omedelbart efter förbehandlingen. Ersättande av harts- innehållande vätska i naturligt cellulosafibermaterial med tillsatt vattenbaserad lösning är också positivt i ur process-synvinkel. Kompressionsförhållandet ligger företrädesvis i intervallet 1:1 till 8:1, företrädesvis 2:1 till 5:1, där 1:1 innebär en transportskruv som transporterar fibermaterialet in i irnpregneringsbehållaren. En initial värmning av fiberrnaterialet kan, i kombination med kompressionsbehandling, ytterligare förenkla effektivt upptag av den vattenbaserade lösningen, företrädesvis genom användning av färsk eller återvtmnen ånga vid atmosfärstryck, under 1 till 30 min, företrädesvis 10 till 20 min. Som ett altemativ kan värnming som omedelbart följs av impregnering användas istället för kompressionsbehandling, då ingen sådan anordning är tillgänglig. 10 20 25 30 35 P1672 5 Förbehandlingsprooeduren kan också upprepas i ett eller flera steg med valfriheten att utnyttja olika impregneringskeniikalier i olika steg.

B) Impregnering av fibermaterialet med pektinasinnehållande, vattenbaserad vätska. Om det tillsätts i samband med eller omedelbart efter förbehandlingssteget kan enzymet enklare nå reaktionssätena. Förutom pektinasenzymet kan andra kemikalier tillsättas i impregneringen i syfie att ytterligare förbättra processen, t.ex. kelateringsmedel såsom sulfit, företrädesvis vid en sats av 5 till 50 kg/ton, och/eller DTPA, företrädesvis vid en sats av 1 till 10 kg/ton. Den pektinasinnehållande vätskan kan innefatta en enzymatisk beredning med pektolytisk aktivitet både för icke förestrade pektiner och förestrade pektiner. Vidare kan den vattenbaserade vätskan innefatta två eller flera enzymatiska beredningar, varvid åtminstone en av beredningar-na har pektinasaktivitet; eller också kan pektinaset tillsättas som ett biologiskt medel innefattande en eller flera svampar eller bakterier, varav åtminstone en har pektolytisk aktivitet. Satsningen av enzym beror på processförhållanden och kostnadseffektivitet, och ligger i intervallet 2 000 000 till 200 000 000 polygalaktiironasenheter/ton fibermaterial, företrädesvis 10 000 000 till 50 000 000 polygalakturonasenheter/ton. pH i impregneringsvätskan justeras med alkali eller syra, företrädesvis med natriurnhydroxid eller mineralsyra, till ett värde som är optimalt för enzymatiska reaktioner, lämpligen i pH-intervallet 3 till 10, företrädesvis 4 till 7 och mera föredraget omkring 5. Uppehållstiden och temperaturen anpassas också beroende på processupplägget och reaktionsförutsättningama och är företrädesvis 3 till 300 min vid en temperatur av 20 till 100 °C. Det är uppenbart för fackmän inom omrâdet att vilket som helst enzym som irmehåller tillräcklig pektolytisk aktivitet, ensamt eller i kombination med andra kemikalier, kan användas för den beskrivna behandlingen.

C) Defibrering och raflinering av det impregnerade ñbermaterialet utförs under optimerade förhållanden. F ibermaterialet förvärms företrädesvis före det att det matas till den trycksatta primärrafiinören, i syfie att åstadkomma termisk mjukgöming av fiberväggen. Förhållandena för massafrainställning kan innefattar en rotationshastighet hos raflinören av 1000 till 3000 varv/min, företrädesvis 1500 till 2600 varv/min, med användning antigen av konventionell TMP eller hög raffineringsintensitet.

Konventionella TlvfP-förhållanden kan innefatta förvärmning vid 0 och upp till 4 eller 5 bar, med en uppehållstid av 2-10 min i förvärmaren och en rotationshastighet hos raffinören av 1200 till 1800 varv/niin. Trycket 0 bar innebär atmosfärisk raflinering.

Högintensitetsförhållanden kan innefatta förvärmning vid mer än 4 eller 5 bar och upp till 8 bar, med en uppehâllstid av 3 till 30 sektmder och en rotationshastighet hos ih 20 25 30 35 anno o: _ m cå co w fx: P1672 :_ 6 raffinören över 2000 varv/min, men vanligen inte över 3000 varv/min. Uppehållstiden bör matchas mot förvärmningstemperaturen (ångtryck), då det vid en hög förvärmningstemperatur erfordras kortare uppehållstid. Efier den primära raffineringen kan ett sekundärt rañineringssteg användas för att nå erfordrad freeness hos massan.

Det sekundära raffineringssteget kan utföras vid samma förhållanden som det primära steget. Även om det i denna studie utnyttjas skivraffinörer som defibrerings- och raffineringsunustning, så kan andra mekaniska anordningar utnyttjas i defibrerings- och raffineríngssyfie. Några exempel är koniska raffinörer och stenslipverk för slipmassa.

Raffinörema kan vara av typen med enkel skiva eller av dubbelskivtyp. Raffmeringen kan utföras i ett enda steg eller i flera steg. Defibreringen och raffineringen kan också utföras vid atmosfärstryck, varvid raffinörmassafi-amställning eller RMP är en mera korrekt beskrivning av processen, än vad TMP Även om endast barrvedsfiber används i denna studie så kan vilket som helst pektininnehållande fibermaterial behandlas enligt föreliggande metod. Fibermaterialet kan vara lövvedsfibermaterial, fibrer av icke-trä såsom bagass, bambu, vass och halm.

Den här beskrivna utföringsformen kan modifieras avseende fibermaterialkälla och processupplägg.

Den erhållna massan kan beroende på tillämpningsområdet för massan, utsättas för ytterligare behandling såsom tvättning, silning, efter-rañinering och blekning, enligt konventionella processer.

KORTFATTAD FIGURBESKRIVNING I det följande kommer det att ges några exempel på föredragna utföríngsformer enligt uppfinningen. Uppfinningen är dock inte begränsad till dessa exempel. Det hänvisas till bilagda ritningsdiagram, av vilka: Fig. 1 visar freeness mot specifik raffineringsenergi, för Exempel 1, Fig. 2 visar freeness mot specifik raffineringsenergi, för Exempel 2, Fig. 3 visar freeness mot specifik rafñneringsenergi, för Exempel 3. 20 25 30 35 .. noe: n u Q I I I O I Q I I Ü.

P1672 I 7 EXEMPEL Mekaniska massor framställs genom olika kemiska behandlingar, i en pilotraffineringsanläggning. Processförhållandena är enligt följande.

Material Träflis bestående av ungefär en tredjedel vit gran, en tredjedel röd och svart gran och en tredjedel balsamgran, alla av kanadensiskt urspnmg i Nova Scotia-regionen. Flisen bereds med en flishuggare av fabriksstorlek och blandas väl före försöken.

F örbehandling Flisen basas vid annosfärstryck under 15 min. Efter basning matas flisen in i en skruvanordning av pluggtyp, med ett kompressionsförhållande av 4:1. Vid utloppet av anordningen släpps flisen i en lösning som innehåller olika kemikalier, inkluderande pektinas i de uppfinningsenliga försöken. Lösningens pH hålls vid omkring 5 genom att justeras med natriumhydroxid eller svavelsyra.

Impregnering och rnellanlagrm' g Efter passage genom impregneringskärlet lagras flisen i välisolerade behållare.

Uppehållstiden är 120 min vid en temperatur av omkring 50 °C. Det pektinas som används i denna studie är en starkt pektolytisk enzymberedning. Detta enzym hydrolyserar även den metylförestrade galakturonsyran i pektinerna. Det pektinas som används bildas genom genomdränkt fermentering av en grupp mikroorganismer som innehåller Aspergillus aculeatus och Aspergillus oryzae. Satsningen av pektinas i denna studie är 30 800 000 polygalakturonasenheter/ton. Satsningarna av DTPA och natrinmsulfit är 4 kg/t respektive 12 kg/t, då tillämpligt.

Defibrering och raffinering Den primära raffinören är av typen Sprout-Bauer 36-1 CP skivraffmör med en enda skiva. Två massaframställningsvarianter utnyttjas; konventionell TMP och högintensitets HI-T'IVIP. Ångtrycket vid ßrvärmningen är 2,8 bar för TMP och 5,9 bar för högintensitets (Hl-TNIP). Uppehållstiden vid förvärmning är 3,4 min för TMP och 12 sekunder för Ill-TMP. Rañïnörens rotationshastighet är 1800 varv/min för TMP och 2600 varv/min för HI-TNIP. Sekimdär rañinering ufirs med en dubbelskivig atmosfärísk raffinör, för att uppnå de slutliga fieeness-nivåerna.

De erhållna massoma utvärderas avseende styrkeegenskaper och optiska egenskaper, inkluderande en blekbarhetsstudie med väteperoxidblekning. 10 15 5 Q 5 g 7 2 ' P1672 8 EXEMPEL l I detta försök tillämpas TlVlP-förhållanden för båda provema, med den skillnaden att referensen, Prov 1, endast impregneras med vatten vars pH justerats till 5.

Prov 1: TMP-förhâllande med impregnering med endast vatten vars pH justerats till 5.

Prov 2: 'IW-förhållande med 30 800 000 polygalaktmonasenheter/t pektinas, pH 5.

Det visas i Tabell 1 att den specifika energikonsumtion som erfordras för att nå en given freeness reduceras avsevärt av den enzymatiska behandlingen. Storleksordningen för reduktionen är ungefär 400 kWh/t vid en given freeness, vilket också kan ses i Fig. 1.

Massaegenskapema hos dessa prover är jämförbara med varandra i det freeness- intervall som är tillämpligt ßr pappersframställriíng. Genom pektinasbehandlingen minskar spetinnehållet fortare. Vid en fi-eeness av 57 ml CSF, är spetinnehållet 0,12 % jämfört med referensen, 0,34 %.

Tabell l.

Prov 1 Prov 2 Fneness, m1 csF 665 230 148 129 57 656 115 57 36 SEK (kWh/x) 902 1889 2028 2237 3078 824 1993 2386 3000 Damm m1) 309,6 344,83 371,75 440,53 205,76 384,62 446,43 462,96 Bulucmß/g) 3,23 2,9 2,69 2,27 4,86 2,6 2,24 2,16 Bmafindax (kra-ml/g) 1,65 1,98 2,29 3,04 0,34 2,46 g 3,35 Rivindex (mNmz/g) 10,9 9,6 9,5 7,9 4,8 8,7 8 7,4 Dfaginm (N-m/g) 33,9 39,9 42,7 535 10,1 423 55,5 57,4 'n-Tojnmg 2,03 2 2,08 2,57 1,1 2,2 2,5 2,67 T.1~:.A. (Jmf) 28,48 32,7 36,95 57,6 4,6 39,7 28,6 64,3 % Opacitet 97 97 97,4 98,4 88,2 96,1 97,5 97,5 uusspfidnkwff. (mI/kg) 50,1 52,1 52,8 61,4 35,3 53,9 59,2 65,1 1so % 44,5 48,8 48,6 49,8 52,3 46,6 50 52,6 52,2 % spa (Puma-ml mm) 15 1,3 0,98 33 0,34 13,9 0,6 0,12 0,05 10 15 20 (fl RJ (Il CD \'l PO P1672 9 EXEMPEL 2 I detta försök tillämpas högintensitetsfiårhållanden för båda provema, med den skillnaden att referensen, Prov 3, endast impregneras med vatten vars pH justerats till 5.

Prov äl-II-TIVIP-törhållande med impregnering med endast vatten vars pH justerats till 5.

Prov 4:Hl-TlvfP-iörhållande med 30 800 000 polygalakturonasenheter/t pektinas, pH 5.

Tabell 2.

Prov 3 Prov 4 Freeneinl cs1= 714 293 197 126 54 725 254 236 121 72 SEK (kWh/t) 531 1482 1652 1897 2655 412 1362 1462 1793 2344 Densitet (kg/mä 311,53 362,32 389,11 454,55 317,46 321,54 387,6 423,73 Bulk (cma/g) 3,21 2,76 2,57 2,2 3,15 3,11 2,58 2,36 Brottindex (kPa-mz/g) 1,47 1,78 2,07 2,96 1,82 1,85 2,6 3,2 Rivindex (mNnf/g) 10,1 8,3 8,5 7,7 11,1 1 1,1 9,4 9,2 Dragjndex (N -rn/g) 30,2 34,9 40,8 51,6 34,7 35,4 47,3 53,3 % Tójning 1,97 lg! 2,03 2,63 2 2,1 2,5 2,54 TEA (J/nß) 24,73 29,74 35,27 58,53 30,1 32¿ 49,3 57,3 'Vsopwirer 94,6 95,4 96,7 97,2 95,3 94,8 96,6 97,1 Ljusspridnkoeíï. (ml/kg) 41,2 49,3 61,6 62,6 49,4 48,9 59,3 60,8 ISO % 45,3 50,3 50,1 52 53,9 44,8 50,6 50,8 51,6 54,4 % sper (Puma-dl mL 8,42 0,62 0,5 0,38 0,04 8,76 0,52 0,4 0,14 0,06 Det visas i Tabell 2 och F ig. 2 att den enzymatiska behandlingen har en förvånande effekt på energiredulction även vid högintensitetstörhållanden. Den specifika energikonsumtionen reduceras med omkring 150 kWh/t för att nå en given freeness av ned till omkring 100 ml CSF. Reduktionen är inte lika uttalad vid lägre freeness. På samma gång förbättras massaegenskapema med omkring 10 %, både avseende dragstyrka och rivstyrka, medan de optiska egenskapema bibehålls på samma nivå.

Potentialen för den enzymatiska behandlingen gör det uppenbart för fackmän inom området att ännu bättre styrka kan erhållas om samma energimängd appliceras på de enzymatiskt behandlade massorna, eller så erfordras till och med mindre energi om samma styrkeegenskaper skall uppnås. 20 .. un: n I: I O Q 0 0 O O O' 91672 I 1o EXEMPEL 3 I detta försök tillämpas HI-Th/íP-förhållande på alla prover, med Prov 3 och Prov 4 från Exempel 2 som referens.

Prov 3: HI-TlVIP-förhållande med impregnering med endast vatten vars pH justerats till 5.

Prov 4: HI-TMP-förhållande med 30 800 000 polygalakturonasenheter/t pektinas, pH 5.

Prov 5: HI-TMP-förhållande med 30 800 000 polygalaktrrronasenheter/t pektinas, 4 kg/t DTPA, pH 5.

Prov 6: HI-'IMP-förhållande med 30 800 000 polygalakturonasenheter/t pektinas, 4 kg/t DTPA och 12 kg/t natríumstrlfit, pH 5.

Rafiïneringsenergikonsurntionen, SEK, påverkas inte av ytterligare satsning av DTPA eller DTPA/sulfit. SEK ligger på samma nivå för alla prov med pektinasbehandling, omkring 150 kWh/t lägre järnfört med Prov 3, dvs. högintensitetsförhållanden utan pektinasbehandling, se också Fig. 3. Det uppkommer dock en förvånande eiïekt avseende ljusheten hos oblekt massa. Med DTPA tillsammans med pektinas ökar ljusheten med omkring 2 ISO-enheter. Vid en kombination av pektinas, DTPA och sulfit är ljushetsförbåttringen ärmu större, 4-5 ISO-enheter. Ljushetsförbättringen är ganska konstant i hela freeness-området. nl... f!! OU n... .b S... .v... ..... . S... n... v... ..... ...... I... v... N... v..... ...o w... N... .Es .....8ë...... ä.. x. a.. n.. .... v... .. v. ..N. ...à v.v. .... ..... ...x m... N. ...z w... ...ca ..... .ä .... ...v N... N... ...x ..N. ..... å. ...v væv ..N. .... ...v N«.v ...äs H§..â.....â.... n.. N... Na... N... ...ä 2. v... ...å S.. ä... ...ä n.. N... ...å v... ..v. .ëääofi Q.. NNv ....v N... R ...v ...ä 2 n... ...v WN. ..... ...ä ä... v...N ...vN rs... ...me ...N ..N ..N ..N ..N ...N ..N N.N v..N ..N ..N N ...N ...N ...N S.. äinrfix.

E. ...v ...v ...v ..N. ...v ...v .ä n.. ...v v... av. ... . ....v av. N... ...Få ...än v... ...z n. _... .... n. ... ... N... v.. .... ..._ 5. n. n. ..... ....=.zs.ä.._..>.m . ...N vN.N ..N ... ...N N S.. N.. ..N .... N... ...N ...N ..._ S.. 35.... ...saem .NN ...N ...N ..N vN.N Nv.N ...N v..N ...N ...N :A 2.. N.N ...N ...N .N.. .....5.._.=.. ...âv 3.... Nv.... N..v.. .vavv NN...v NaN.. v._..v. ...Rv S... v...N. .v..... ...vä ........ NaN.. 3... ......w...s.äë av... ...N N...N v... ...N NN..N _... ..._ vv.N ä... N.v. N... ...N ä.. N... N.v. .E36 u... 2 ä .... v.. N. n. .v. ...N N.. .N. ...N v.N v. .N. E. ...N ...u ..._ .æäßæ . 2.... w ä... v å... . å... .m :øsmh S NÉÉ P1672 in t* J L» 1 Co *Q I\D EXEMPEL 4 Massor som behandlats på olika sätt bleks med alkalisk peroxid, under följande blektörhållanden: - Förbehandling med 7 kg DTPA/t vid 7 % konsistens, 90 °C, pH 5 under 45 min innan avvattriing till 30 %.

- Blekning vid 25 % konsistens med 30 kg/t satsning av peroxid, 80 °C under 90 min. Tre olika satsningar av natriurnhydroxid, 10, 20 och 30 kyt, används för att finna optimal ljushet. Den optimala ljusheten och motsvarande restperoxid ges som blekresultat.

Prov 7: TMP-förhållande med impregnering med endast vatten vars pH justerats till 5.

Prov 8: 'HIP-förhållande med 30 800 000 polygalakturonasenheter/t pektinas, pH 5.

Prov 9: HI-TMP-fiirhållande med impregnering med endast vatten vars pH justerats till 5.

Prov 10: IiII-TNIP-törhållande med 30 800 000 polygalakturonasenheter/t pektinas, pH 5.

Prov 1 1: HI-TMP-fiårhållande med 30 800 000 polygalaktlironasenheter/t pektinas, 4 kg/t DTPA, pH 5.

Prov 12: HI-TMP-iörhållande med 30 800 000 polygalalcturonasenheter/t pektinas, 4 kg/t DTPA och 12 kg/t natriumsulfit, pH 5.

Tabell 4.

Oblekf Blekt RCSI H2O2 % ISO % ISO % Prov 7 52,3 68,1 7,5 Prov 8 54,7 70,6 16,8 Prov 9 53,9 68,3 5,6 Prov 10 54,4 71,9 19,9 Prov ll 56,0 71,4 12,9 Prov 12 59,5 74,3 25,3 Det visas i Tabell 4 att ljushetstörbättringen bibehålls efter den enzymatiska behandlingen. Förbättringen är ungefär 2,5 ljushetsenheter vid TMP-törhållanden och 3.6 enheter vid HI-TMP-fórhållanden. Kombinationen av DTPA och sulfit i impregneringen ger ytterligare förbättring, till en ljushet av 74,3 % ISO, jämfört med TMP-referensen av 68,1 % ISO.

P1672 o oooo O' Påfallande är att restperoxid är mycket högre för de enzymatiskt behandlade proven.

Detta är fördelaktigt eftersom restkemikalierna återförs tillbaka till processen efter blekning. Därmed reduceras behovet av täckningsperoxid.

Uppfinningen är inte begränsad av de utíöringsformer som beskrivs ovan, utan kan varieras inom ramen för patentkraven.

Claims (21)

10 15 20 25 30 35 P1672 14 PATENTKRAV

1. l. Metod att framställa mekanisk massa, innefattande impregnering av fibermaterial med en enzyminnehållande, vattenbaserad vätska före defibrering och raffinering av fiberrnaterialet till framställning av en mekanisk massa, k ä n n et e c k n a d a v att sagda enzyminnehållande, vattenbaserade vätska är en pektinasinnehållande, vattenbaserad vätska, samt av initial kompression av fibermaterialet.

2. Metod enligt krav l, k änn e t e c kn ad a v sagda initiala kompression av fibermaterialet utgöres av mekanisk kompression, företrädesvis kombinerat med värmeförbehandling, företrädesvis basning, före impregneiingen.

3. Metod enligt krav 2, känneteckn ad av att basning utförs, företrädesvis vid atmosfarstryck, under l till 30 minuter, företrädesvis 10 till 20 minuter.

4. Metod enligt krav 2 eller 3, k ä n n et e c kn a d a v att kompression utförs medelst en kompressionsslcruv eller en dubbelvalspress, vid ett kompressionsförhållande av 1:1 till 8:1, företrädesvis 2:1 till 5:1.

5. Metod enligt något av ovanstående krav, k än n e t e c k n a d av att den pektinasinnehållande vätskan innefattar en enzymatisk beredning som har pektolytisk aktivitet både för pektiner och för förestrade pektiner.

6. Metod enligt något av ovanstående krav, k än n et e c kn a d a v att den vattenbaserade vätskan innefattar två eller flera enzymatiska beredningar, varav åtminstone en av beredningama har pektinas-aktivitet.

7. Metod enligt något av kraven l-5, k änn e t e c knad av att sagda pektinas tillsätts som ett biologiskt medel innefattande en eller flera svampar eller bakterier, varav åtminstone en har pektolytisk aktivitet.

8. Metod enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda pektinas har sitt ursprung i en grupp av mikroorganismer som innehåller Aspergillus aculeatus och Aspergillus oryzae.

9. Metod enligt något av ovanstående krav, k ä n n et e c k n a d a v att satsningen av pektinas är 2 000 000 till^20O 000 000 polygalaktiironaseriheter/ton fibermaterial, 10 15 20 25 30 35 5125 P1672 15 företrädesvis 10 000 000 till 50 000 000 polygalakturonasenheter/ton.

10. Metod enligt något av ovanstående krav, kännet ecknad av att den vattenbaserade vätskan innefattar åtminstone ett chelaterande medel, företrädesvis dietylentetrarninpentaättiksyra vid en satsning av 1 till 10 kg/ton och/eller sulfit vid en satsning av 5 till 50 kg/ton.

11. ll. Metod enligt något av ovanstående krav, kännet ecknad av att en uppehållstid efter upptag av impregneringsvätskan är 3 minuter till 24 timmar, företrädesvis 15 till 240 minuter, och mera föredraget 30 till 120 minuter.

12. Metod enligt krav ll, kännetecknad av att en temperatur under uppehållstiden efter upptag av impregneringsmedlet är 20 till 100 °C, företrädesvis 35 till 70 °C och mera föredraget omkring 50 °C.

13. Metod enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att ett pH i impregneringsvätskan är 3 till 10, företrädesvis 4 till 7, och mera föredraget omkring 5.

14. Metod enligt något av ovanstående krav, k än n et e c kn a d av att defibrerin gen och raffineringen av fiberrnaterialet utförs med användning av enkel eller dubbel skivraffinör eller konraffinör i ett eller flera steg.

15. Metod enligt krav 14, k ännete c kna d av att en rotationshastighet hos rafiinören är 1000 till 3000 varv per minut, företrädesvis 1500 till 2600 varv per minut.

16. Metod enligt krav 14, k änn et e c kn a d av att fibermaterialet förvärms under 2 till 10 minuter före raffineriiig, att ett raffineringstryck är från atmosfäriskt och upp till 5 bar, företrädesvis upp till 4 bar, och att en rotationshastighet hos raffinören företrädesvis är 1200 till 1800 varv per minut.

17. Metod enligt krav 14, kännetecknad av att fibermaterialet törvänns under i 3 till 30 sekunder före raffinering, att ett raffineringstzryck är från 4 till 8 bar, företrädesvis 5 till 8 bar, och att en rotationshastighet hos raffinören företrädesvis är över 2000 varv per minut. 10 512 5 8 7 2 P1672 16

18. Metod enligt något av ovanstående krav, k än n et e c kn a d a v att sagda fibermaterial är flis av barrved eller flis av lövved.

19. Metod enligt något av kraven 1-17, kännete cknad av att fibemrateiialet är ett ñbermateríal av icke-ved, inkluderande bagass, bambu, vass och halm.

20. Metod enligt något av ovanstående krav, k än n et e c kn a d av att massan som erhålls efier defibrering och raffinering, bleks, företrädesvis med alkalisk peroxid, till erhållande av blekt massa med hög ljushet.

21. Mekanisk massa, kän n et e ckn ad av att den har fiarnställts enligt något av kraven 1-20.