使用酶和聚合物组合物的造纸方法技术

描述了制备纸张或纸板的方法。在一种方法中，几乎同时向造纸纸浆中引入至少一种纤维分解酶组合物和至少一种阳离子聚合物组合物以形成经处理的纸浆。也可以用至少一种阳离子淀粉处理纸浆。将所得的纸浆形成浆张。还描述了其它造纸方法。同时描述了用于实施该方法的造纸设备。还公开了根据所述方法制备的纸张或纸板。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及造纸方法以及由这些方法制备的产品。更具体地，本专利技术涉及用纤维分解酶(cellulylic enzyme)和一种或多种聚合物处理造纸纸浆。
技术介绍
使用酶处理造纸纸浆的具体造纸方法描述在例如下列美国专利中US4,923,565，Fuentes等人，US 5,110,412，Fuentes等人，5,169,497，Sarkar等人，以及US 5,308,449，Fuentes等人，将这些专利中每一篇的全文引入本专利技术作为参考。根据这些方法，在常规的造纸机上处理纸浆之前，将造纸纸浆与酶组合物接触相当长的时间段。根据这些方法，纸浆必须保持与酶组合物接触至少20分钟，然后纸浆才能够用常规的合成聚合物组合物进行处理。该接触时间使得在加入合成聚合物之前，酶有充分的反应时间。因此，该方法需要在酶首先接触纸浆处的下游位置单独加入合成聚合物，这是耗时间的并且是复杂的。需要简化的和/或避免过长的接触时间的造纸方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种制备纸张或纸板的方法，该方法包括几乎同时向造纸纸浆中引入至少一种纤维分解酶组合物和至少一种阳离子聚合物组合物以形成经处理的纸浆。酶组合物和聚合物组合物能够单独加入纸浆中，或者它们可以预混合然后再加入。纸浆也可以用至少一种阳离子淀粉进行进一步的处理。然后，所得的纸浆形成浆张，与常规的处理相比，所述浆张具有改进的滤水性能和/或留着性能。在滤水和干燥后，所得的纸张或纸板优选呈现出优异的不透明性和其它物理性能。本专利技术还涉及制备纸张或纸板的方法，该方法包括在共混浆池(blendchest)中用阳离子聚合物组合物处理纸浆，然后将经处理的纸浆通过纸机前的浆池(machine chest)，在纸机前的浆池中将酶组合物加入经处理的纸浆中。然后将酶处理的纸浆精磨并通过调浆箱。然后纸浆从调浆箱通过白水井，在此处向纸浆中加入第二阳离子聚合物组合物，然后将纸浆形成纸张或纸板。本专利技术还提供了用于实施上述方法的造纸体系，以及根据所述方法制备的纸张和纸板。应当理解的是，上文的一般描述和下文的详细描述仅是举例性的和解释性的，其目的仅是提供所要求保护的本专利技术的进一步的解释。引入本申请中并构成本申请的一部分的附示说明本专利技术的几个实施方案，并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。附图描述附图说明图1是示出根据本专利技术的实施方案的造纸方法的流程图。图2是示出根据本专利技术的另一实施方案的造纸方法的流程图。图3是示出根据本专利技术的另一实施方案的造纸方法的流程图。具体实施例方式本专利技术提供了制备纸张或纸板的方法。在一种方法中，几乎同时向造纸纸浆中引入至少一种纤维分解酶组合物和至少一种阳离子聚合物组合物。酶组合物和聚合物组合物能够单独加入纸浆中，或者它们可以预混合然后再加入。然后，所得的纸浆形成纸张或纸板。根据本专利技术，也可以向纸浆或经处理的纸浆中加入阳离子淀粉，该阳离子淀粉与阳离子聚合物组合物和酶组合物几乎同时加入，或随后加入。阳离子淀粉可以与先前加入的阳离子聚合物相同或不同。根据该方法制备的纸张和纸板优选呈现出优异的不透明性和/或其它物理性能。制备纸张和纸板产品的浆张优选呈现出优异的滤水性能和/或优异的留着纸浆细小纤维的性能。本专利技术的方法可以在常规的造纸机上实施，根据本专利技术可以容易进行所述的改进。所述方法能够采用许多不同类型的造纸纸浆或其组合。例如，纸浆可以包含原浆(virgin)和/或回用浆，如亚硫酸盐原浆、损纸浆、阔叶木硫酸盐浆、针叶木硫酸盐浆、这些纸浆的混合物等。如上文所讨论，几乎同时加入酶组合物和阳离子聚合物组合物。优选的是，几乎同时加入这两种组分意指彼此在10分钟之内、更优选彼此在5分钟之内、进一步优选彼此在2分钟或1分钟之内、最优选基本上同时向纸浆中加入这两种组分。而且，一般可以在造纸过程的任何位置处加入酶组合物和阳离子聚合物组合物，但是优选在造纸过程中的白水井之前、更优选在纸机前的浆池之前、进一步优选在共混浆池之前加入所述酶组合物和阳离子聚合物组合物。最优选的是，在通常位于共混浆池前面的造纸过程中的第一精磨机之前加入酶组合物和阳离子聚合物组合物。用于处理纸浆的酶组合物可以包含任何常规的具有纤维分解活性的处理造纸纸浆的酶。可以存在其它组分，只要这些组分不会不利地影响酶组合物的纤维分解活性。优选的是，酶组合物还具有分解半纤维素的活性。合适的酶和含酶的组合物包括在下列文献中描述的那些US 5,356,800，Jaquess，1998年2月27日提交的美国专利申请09/031,830，和公开号为WO99/43780的国际申请中，将这些文献的全文引入本专利技术作为参考。其它举例性的处理造纸纸浆的酶是BUZYMETM2523和BUZYMETM2524，这两种酶均可得自Buckman Laboratories International，Inc.，Memphis，Tennessee。纤维分解酶组合物优选包含约5％至约20％重量的酶。优选的酶组合物可进一步包含聚乙二醇、己二醇、聚乙烯吡咯烷酮、四氢糠醇(tetra hydrofurylalcohol)甘油、水和其它常规的酶组合物添加剂，正如US 5,356,800中所述。向纸浆中加入的酶的量为基于纸浆干重的约0.001-0.100％重量的酶，例如约0.005-0.05％重量。在本专利技术的优选实施方案中，酶组合物包含至少一种聚酰胺低聚物和至少一种酶。聚酰胺以有效量存在以稳定酶。包含聚酰胺低聚物和酶的举例性的酶组合物描述在公开号为WO 99/43780国际申请中，将该文件全文引入本专利技术作为参考。根据本专利技术，酶组合物可以包括两种或多种不同酶的组合。酶组合物可以包括如脂肪酶和纤维素酶的组合，并可任选包括稳定剂。稳定剂可以是上述的聚酰胺低聚物。与酶组合物几乎同时加入到纸浆中的阳离子聚合物组合物以有效量加入，相比于不存在阳离子聚合物，优选改进纸浆的滤水性或留着性。通常，阳离子聚合物的加入量为至少约0.5磅阳离子聚合物/每吨纸浆，基于纸浆的干燥固体，且优选的加入量为至少约1磅阳离子聚合物/每吨纸浆。优选的是，阳离子聚合物的加入量为约2-6磅/每吨纸浆，基于干燥固体。阳离子聚合物可以优选以基于纸浆的干燥固体重量的约0.0001％至约0.0100％重量的量加入。可以使用任何阳离子聚合物或其混合物，且优选可以将通常与造纸相关的常规的阳离子聚合物用作阳离子聚合物组合物中。阳离子聚合物的实例包括但不限于阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺聚合物，例如，丙烯酰胺与阳离子单体的共聚物，其中阳离子单体可以呈中和或季化的形式。优选含氮的阳离子聚合物。可以与丙烯酰胺共聚形成优选的本专利技术优选的阳离子聚合物的举例性的阳离子单体包括丙烯酸或异丁烯酸的氨基烷基酯、呈中和或季化的形式的二烯丙基胺。举例性的阳离子单体和阳离子聚丙烯酰胺聚合物描述在Baron，Jr.等人的US 4,894,119中，将该文献全文引入本专利技术作为参考。阳离子聚合物也可以是由包括如1-三甲基铵-2-羟丙基异丁烯酸酯甲酯硫酸盐的单体形成的聚丙烯酰胺。阳离子聚合物的其它实例包括但不限于二烯丙基胺单体的均聚物、丙烯酸的氨基烷基酯的均聚物和聚胺，如US4,894,119中所述。也可以使用共聚物、三元聚合物或更高形式的聚合物。而且，对本专利技术来说，可以使用两种或多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备纸张或纸板的方法，包括：ａ）几乎同时向造纸纸浆中引入至少一种纤维分解酶组合物和至少一种阳离子聚合物组合物以形成经处理的纸浆；和ｂ）将经处理的纸浆制成纸张或纸板。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小沃尔特B希尔，理查德L巴克利，詹姆斯A奥马利，兰德尔W康罗德，约翰德斯贾丁斯，罗杰M普劳德，
申请(专利权)人：巴科曼实验室国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]