包括将酸步骤与酶处理联用的生产差别化纤维素纤维的方法技术

本发明专利技术涉及用于生产具有不同特征的供销售桉树纤维的纤维素的方法，该方法通过将至少一个酸性处理步骤与至少一个用诸如木聚糖酶、纤维素酶或其混合物的水解酶的酶处理联用。这些处理可应用到纤维生产方法的不同步骤中，其中它们全部在干燥之前发生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及生产具有改善的柔度和強度特征的纤维素纤维的方法。
技术介绍
近年来已经研究了纤维素纤维特征的改性，原因是所述特征直接影响制造和最終纸张特性。在纤维素纤维的各种特征之中，其柔度和羧基数目对于具有改善的机械和结构强度的纸的产生具有极大重要性。 在制造纤维素纤维的方法中已经使用了酶处理，虽然在大多数情况下，使用它们的目的仅在于降低化学试剂消耗和改善在纤维素纤维生产过程期间产生的流出物的状況。另ー方面，ー些现有技术文献公开了通过在造纸方法中仅施用酶而引起的在纤维素纤维与纸特征之间的差异。文献W003/021033公开了纤维素纤维的酶处理以增加醛基的数目。这些基团在纤维转变成干燥纸张时变成纤维的羟基的结合部位，因此增加其机械强度。在所述文献中公开的方法之一在于任选在表面活性剤、其他非纤维素酶或非水解化学试剂的存在下用ー种或多种水解酶处理纤维，其中在纤维表面中或接近纤维表面形成醛基。该说明书表明酶处理在造纸机的大致线路中进行，以此方式还公开了处理含有富醛基部分的水性悬浮液、进行精制和/或在造纸中常见的其他化学添加剂的额外混合的方法。在形成纸张之后，收集含有水解酶的白水并使其再循环以増加处理功效。文献W000/68500公开了在造纸机线路之前、更具体地在净化系统之前用苯酚氧化酶处理纤维来生产具有较高湿強度的纸的方法。在该酶处理之后，将纤维精制且随后与造纸通常使用/需要的添加剂混合。文献W02007/039867公开了差别化地致密化的纤维结构、其生产方法和处理在这些纤维结构中使用的纤维的方法。纤维处理仅使用纤维素酶进行且没有与其联用的酸步骤。此外，该目的在于改变纸张的纤维结构。文献PI9505211-9公开了关注于己烯糖醛酸去除而并非关注于纤维特征的区别的酸处理。因此，根据所述エ艺水平文献研发的酸步骤与木聚糖酶的联用g在増加己烯糖醛酸的去除。文献JP2001303469公开了使用酸处理步骤且用木聚糖酶处理来降低纤维漂白步骤期间所需要的漂白化学品的使用量以及允许由所产生的滤液获得井分离低聚木糖化合物的漂白纤维素的方法。文献JP2004060117公开了漂白木浆的方法，其中在使用ニ氧化氯的纸浆漂白步骤之后使用酶处理。文献W09844189公开了通过施用pH 3. 0-7. 0的纤维素酶和pH 5. 5-9. 0的木聚糖酶处理纤维素纤维以除去顔色(生色团)的方法。施用纤维素酶的目的在于打开纤维中的细胞壁孔隙以増加木聚糖酶除去发色团的能力。制备纤维的另ー处理(増加溶胀且因此扩大孔隙)使用低分子量的胺(例如，甲胺)进行。没有发现该酶处理与酸步骤联用，且其也不呈现与強度和排液/干燥的改变有关的纤维的柔度改进和羧基数目的任何結果。文献US7144716公开了通过在5. 0-6. 9的pH范围内施用酶来使酶固定的方法。所得结果仅描述了当经受不同的剪切应カ(搅拌)时酶活性随固定与否而保持或降低。文献PI0517695公开了使纤维改性g在増加纸张的湿強度的方法。该改性通过使用纤维素衍生物(例如，CMC =羧甲基纤维素)而不使用酶进行。虽然其将基于CMC的处理与酸步骤联用，但是这与酶使用无关。Mora等(1986)描述了对于在24_88小时的停留时间下在含有HgCl2 (对环境和人体健康极度有害)的介质中进行的处理的酶作用，以便抑制纤维素酶的作用，使得能够评 价木聚糖酶的单个作用。所使用的温度等于40°C且对pH未作说明。从未提到g在使纤维有区别的酶处理与酸步骤的联用。Noe等(1986)描述了对于在2_54小时的停留时间下在含有HgCl2的介质中在40°C的温度下进行的处理的酶作用。其包括酸洗步骤以使酶变性以便不促进纤维中的改变。该文献指出，虽然酶处理引起精制方法改善，且因此引起纤维性质(例如，柔度)改善，但是表明，在非精制纸浆中，酶作用本身不足以激发纤维的细胞壁中的改变，而对于增加纤维的溶胀性且因此增加纤维的柔度来讲需要该改变。然而，该文献没有包含关于额外处理能够与酶处理联用以获得所需纤维性质的任何描述乃至建议。Bajpai等(2006)描述了漆酶-介体酶、漆酶-介体与木聚糖酶和漆酶-介体与木聚糖酶和酸步骤的组合g在改善ECF漂白的作用，但其没有描述对纸浆品质的影响，也没有描述使用这些组合使纤维性质有区别的可能性。鉴于此，需要研发引起纤维素纤维特征的显著区别的方法。在所述方法之中，使用酶处理的方法表现出满足该需要的高潜力。因此，本专利技术的目的在于满足在获得纤维素纤维的目前エ艺水平中存在的所述要求。专利技术概述 本专利技术涉及生产具有不同特征的纤维素纤维的方法，所述方法包括将至少ー个酸步骤与至少ー个酶处理联用。此外，本专利技术还涉及由所述方法生产的纤维素纤维。专利技术详述 本专利技术涉及制造具有不同特征的纤维素纤维的方法。更具体地讲，本专利技术公开了包括将至少ー个酸步骤与至少ー个酶处理联用以获得具有诸如柔度、羧基数量、拉伸强度和排液的不同特征和性质的纤维素纤维的方法。这些处理可包括或可不包括在上述处理之间的中间洗涤步骤。在纤维素纤维的各种性质之中，羧基的存在量和纤维的柔度是产生改善的特征以便进ー步在造纸中使用的基本性质。具有更高柔度和较多羧基数目的纤维具有赋予比由其获得、但没有酶和/或酸处理的纸张高的机械强度(拉伸)的倾向。发生了強度的増加，这是因为呈现这类特征的纤维允许在其之间的接触表面积增カロ，引起纤维间结合键的数目和强度增加，同样因为在纤维表面中的结合基团(羧基)的数目增加，因此允许形成较多数目的氢键。在纤维与水接触时形成的氢键存在于含羟基的纤维部分中。在脱水和干燥过程中除去水之后，氢键的所述部分变成结合部分，因此增加所形成结构的机械强度。已经证实，将至少ー个酸步骤与至少ー个酶处理联用促进了纤维素纤维特征、主要是其柔度和其羧基数目之中的区别，引起诸如拉伸強度的机械强度特征和纤维悬浮液的排液的显著改变。这类改变允许将纤维素纤维用于不同应用以及允许增加造纸性能，因为产率的增加和加工成本的降低是可以预期的，这是因为所述纤维改变使得能够较好地排液/干燥。因此，纤维素纤维性质和特征方面的这类差异将允许在造纸中用于新用途。例如，更柔软的纤维和/或具有较高羧基数目的纤维可在降低成本方面呈现优势，所述成本主要是与在造纸方法中用于精制的能源供应和原料有关的那些成本(例如，增强剂和软木纤维的加入，软木纤维通常比硬木纤维更贵)。作为缺点，如果没有适当地设定精制与增强剂添加之间的平衡，则会面临干燥能量的増加。 另ー方面，柔度较差的纤维和/或具有较低羧基数目的纤维在排液和干燥及纸生产量增加方面可具有优势。作为缺点，在造纸期间会需要増加精制和增强剂添加。这些实例表明，在为客户提供针对其需要而开发更合适且平衡的应用的选择时在纤维素纤维之中的区别的极大潜カ和重要性。因此，使用具有较差柔度和较低羧基数目的纤维预期在所述方法中具有软、松散、液体吸收、多孔和更好性能的产物。另ー方面，在使用较柔软的纤维和/或具有较高羧基数目的纤维吋，则预期强度较大和/或较便宜的纸。在本专利技术的一个优选的实施方案中，酶处理通过例如纤维素酶、木聚糖酶或其混合物的水解酶作用来进行，用量为0. 10-2. 0千克酶/吨纤维素。所使用的水解酶为市售酶且它们的供应商有Novozymes、V本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：BJ德穆纳，O马布里姆菲尔霍，
申请(专利权)人：菲布里亚塞鲁洛斯有限公司，
类型：发明
国别省市：