[发明专利]在用于制备机械纸浆的方法中的木材的酶促预处理

说明书

本发明涉及用于制备机械纸浆的方法，其至少包括：浸渍未加工木材的步骤，包括使未加工木材与包含至少一种漆酶和式(I)介体的浸渍用组合物接触以提供经浸渍木材：其中R₁和R₂是相同的或者不同的基团，其选自氢原子、饱和或者不饱和的、线性或支化的包含1至14个碳原子的烃链，其中每个烃链可以用一个或多个选自以下的官能团取代：‑OH、‑SO3、苄基、氨基、巯基、酮基或羧基，其中R₁和R₂可以一起形成环状结构；和对该经浸渍木材进行机械磨浆的步骤，以便获得机械纸浆。本发明还涉及用于这种方法中的浸渍用组合物和其在用于制备机械纸浆的方法中用途，以及用于制备纸的方法。

本申请是以下申请的分案申请：申请日2012年9月6日，申请号201280047210.5，发明名称“在用于制备机械纸浆的方法中的木材的酶促预处理”。

发明领域

本发明涉及用于制备机械纸浆的方法。它还涉及在这种方法中使用的组合物，并且涉及这种组合物在用于制备机械纸浆的方法中的用途。它最后涉及造纸方法。

技术背景

被称为“机械纸浆”或者“高产率纸浆”或者“木浆”的纸浆直接由木材通过一系列机械处理获得，该机械处理通常归类为名称机械“磨浆”，并借助于磨石和/或磨浆机进行实施。该机械纸浆随后经受漂白阶段，其根据所要求的白度可以包括一个或多个步骤。

与“化学”纸浆制备方法相比，机械纸浆生产方法的优点是它的高材料产率。这是因为，与化学纸浆的制备方法(在其中在未加工木材中存在的木质素几乎完全地在化学产品存在时通过蒸煮被除去)不同，在机械纸浆的制备方法结束时在获得的纸浆中约90%未加工木材得到保留。

在机械纸浆的制备方法中的机械磨浆典型地包括多个磨浆步骤，如通常被称为“纤维分离”的初次磨浆，二次磨浆，三次磨浆，分级废弃物磨浆等等。这些磨浆步骤提供具有不同磨浆程度的浆料，以逐渐地使木材转化为个体化纤维，并因此允许制备纸浆。

机械磨浆具有是高度耗能的缺点，典型地每吨制备的机械纸浆消耗1500至3000kWh。这种能量一方面表示大的成本，另一方面可以损害该木材纤维。因此已经设想了不同的途径以降低所要求的能量。

因此，文件EP1728917提出在低稠度，即在低的纸浆干物质含量实施磨浆操作。然而这种处理要求大量装置，并且其效能仍然是受限制的。

文件WO08081078随后提出包括在磨浆期间臭氧处理步骤的机械纸浆的制备方法。然而这种处理具有在在该木材中包含的多糖分子上产生发色团的缺点，这些基团经证明在随后进行该纸浆的传统漂白时难以被氧化。

而且，在机械纸浆的制备方法中的木材酶促处理中已经显示出特别好处，由于它们的低的环境影响。

因此已知文件US6267841，其描述了包括酶促处理步骤的制备机械纸浆的方法，该酶促处理步骤在两个磨浆步骤之间或者在磨浆步骤之前进行实施。该酶选自果胶酶(pectinases)、木聚糖酶(xylanases)、漆酶(laccases)、纤维素酶(cellulases)、锰过氧化物酶(manganèse-peroxidases)，和它们的混合物。然而这些处理具有使木材纤维退化的缺点，和/或要求在高温实施磨浆，这限制了可实现的能源节约。

文件EP429422并且WO91/11552也描述了制备机械纸浆的方法，其包括纤维质材料的酶促预处理步骤以便促进它的随后磨浆。在文件EP429422中，描述的酶的氧化还原电位使用调节剂(如气态氧或者氮、抗氧化剂、糖、有机酸或者无机盐)进行调节。在文件WO91/11552中，建议在超过一定氧化还原电位时实施该酶促预处理。然而，所述酶的氧化还原电位的调节是棘手操作，并且证明是昂贵的。