FR2666597A1 - MOLECULAR CHLORINE-FREE PROCESS FOR BLEACHING PAPER PULP. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé sans chlore pour blanchir les pâtes chimiques, notamment la pâte kraft, en utilisant une première étape de traitement de la pâte par une enzyme d'un microorganisme agissant sur l'hémicellulose. Puis la pâte traitée est extraite, traitée au dioxyde de chlore, réextraite et retraitée par du dioxyde de chlore pour conduire à un degré de blancheur d'au moins 88.The invention relates to a chlorine-free process for bleaching chemical pulps, in particular kraft pulp, using a first step of treating the pulp with an enzyme of a microorganism acting on hemicellulose. Then the treated pulp is extracted, treated with chlorine dioxide, re-extracted and reprocessed with chlorine dioxide to result in a degree of whiteness of at least 88.
Description
ii
La présente invention concerne un nouveau procédé des- The present invention relates to a new process for
tiné au blanchiment de la pâte chimique Plus particulière- More specifically, the chemical pulp bleaching
ment, elle concerne un procédé n'exigeant pas l'utilisation d'une étape classique de blanchiment au chlore moléculaire au cours du blanchiment de la pâte chimique, par exemple des ment, it relates to a process which does not require the use of a conventional bleaching step with molecular chlorine during the bleaching of the chemical pulp, for example
pâtes kraft.kraft pasta.
Le bois est un matériau complexe, composé de cellulose, d'hémicellulose et de lignine, ainsi que de nombreux autres composants mineurs La lignine est associée, et peut-être même liée par liaison covalente, à une matrice de cellulose Wood is a complex material, composed of cellulose, hemicellulose and lignin, as well as many other minor components Lignin is associated, and perhaps even linked by covalent bond, to a cellulose matrix
et/ou d'hémicellulose (polymères de différents polysacchari- and / or hemicellulose (polymers of different polysacchari-
des, notamment les xylanes).(especially xylans).
Pour réduire la teneur de la pâte chimique en lignine et de ce fait réduire la couleur brunâtre conférée par la présence de la lignine, les pâtes sont soumises à une série de traitements chimiques appelée "blanchiment" L'opération To reduce the lignin content of the chemical pulp and thereby reduce the brownish color conferred by the presence of lignin, the pulps are subjected to a series of chemical treatments called "bleaching" The operation
de blanchiment met en jeu une série d'étapes, qui représen- laundering involves a series of steps, which represent
tent au moins deux ou trois types différents de traitements, try at least two or three different types of treatment,
dont quelques-uns sont souvent répétés dans l'opération glo- some of which are often repeated in the operation glo-
bale Ces traitements comprennent les suivants: bale These treatments include the following:
C Chloruration Réaction avec le chlore élé- C Chlorination Reaction with light chlorine
mentaire (moléculaire) en milieu acide E Extraction aux alcalis Dissolution des produits de la réaction à l'aide de Na OH D Dioxyde de chlore Réaction avec le C 102 en milieu acide O Oxygène Réaction avec de l'oxygène (molecular) acidic E Extraction with alkalis Dissolution of the reaction products using Na OH D Chlorine dioxide Reaction with C 102 in acidic environment O Oxygen Reaction with oxygen
élémentaire sous haute pres-elementary under high pres-
sion en milieu alcalinalkaline medium
Eo Extraction/oxygène Extraction aux alcalis en pré- Eo Extraction / oxygen Extraction with alkalis in pre-
sence d'oxygène sous pression accrue CD Chlore/C 102 Réaction avec des mélanges de chlore et de dioxyde de chlore H Hypochlorite Réaction avec un hypochlorite en solution alcaline P Peroxyde Réaction avec un peroxyde en milieu basique sence of oxygen under increased pressure CD Chlorine / C 102 Reaction with mixtures of chlorine and chlorine dioxide H Hypochlorite Reaction with hypochlorite in alkaline solution P Peroxide Reaction with peroxide in basic medium
Eop Réaction/oxygène/peroxyde Extraction aux alcalis en pré- Eop Reaction / oxygen / peroxide Alkali extraction in pre-
sence d'oxygène et de peroxyde sous pression accrue sence of oxygen and peroxide under increased pressure
Ep Extraction/peroxyde Extraction aux alcalis en pré- Ep Extraction / peroxide Pre-alkali extraction
sence d'un peroxyde Pour obtenir une pâte ayant le degré de blancheur voulu (habituellement 88 ou plus), le blanchiment était jusqu'à maintenant couramment mis en oeuvre dans le cadre sence of a peroxide To obtain a paste having the desired degree of whiteness (usually 88 or more), bleaching has hitherto been commonly used in the context of
d'une opération à cinq ou six étapes, dans laquelle le trai- of a five or six step operation, in which the processing
tement au chlore moléculaire était d'une manière représenta- molecular chlorine was in a representative way
tive réalisé dans la première étape; les séquences les plus tive performed in the first stage; the most frequent sequences
courantes sont CEHDED et CEDED (pour une description plus common are CEHDED and CEDED (for a more detailed description
poussée des procédés classiques de blanchiment, voir Hand- increase in conventional bleaching processes, see Hand-
book for Pulp and Paper Technologists, par G A Smook book for Pulp and Paper Technologists, by G A Smook
( 1982), TAPPI, Atlanta, GA, notamment les pages 153-173). (1982), TAPPI, Atlanta, GA, especially pages 153-173).
L'un des problèmes associés aux procédés classiques de blanchiment utilisant du chlore réside dans la possibilité d'obtention de sousproduits indésirables du point de vue de la pollution Les effluents des opérations classiques de One of the problems associated with conventional bleaching processes using chlorine lies in the possibility of obtaining undesirable byproducts from the point of view of pollution. The effluents of conventional operations of
blanchiment peuvent contenir des composés organiques chlo- bleaching may contain organic chlorine compounds
rés, dont quelques-uns sont connus pour présenter différents res, some of which are known to present different
effets toxiques, mutagènes et éventuellement cancérigènes. toxic, mutagenic and possibly carcinogenic effects.
Une élimination de l'étape de traitement au chlore devrait conduire à la production d'une quantité plus faible Elimination of the chlorine treatment step should lead to the production of a lower amount
d'effluents indésirables.unwanted effluents.
Récemment, l'utilisation d'enzymes, par exemple les enzymes fongiques, pour dégrader et éliminer la lignine des pâtes, a suscité un certain intérêt Les hémicellulases, par exemple les xylanases et les mannanases, représentent une Recently, the use of enzymes, for example fungal enzymes, to degrade and eliminate lignin from pasta, has aroused some interest. Hemicellulases, for example xylanases and mannanases, represent a
classe intéressante.interesting class.
Des exemples de ces enzymes comprennent celles des Examples of these enzymes include those of
champignons Aureobasidium pullulans, Streptomyces sp, Schi- mushrooms Aureobasidium pullulans, Streptomyces sp, Schi-
zophyllum commune, Sporotrichum sp et Trichoderma spp, common zophyllum, Sporotrichum sp and Trichoderma spp,
ainsi que Bacillus sp Ces hémicellulases se sont en parti- as well as Bacillus sp These hemicellulases are partly
culier révélées réduire la quantité de chlore nécessaire au blanchiment des pâtes chimiques Cependant, ces traitements enzymatiques n'ont pas réussi à éliminer l'utilisation du shown to reduce the amount of chlorine needed to whiten chemical pulps However, these enzyme treatments have not succeeded in eliminating the use of
chlore moléculaire dans les procédés représentatifs de blan- molecular chlorine in representative blanch processes
chiment. On a trouvé, selon l'invention, qu'une enzyme agissant sur l'hémicellulose (en anglais: hemicellulose-acting enzyme, HAE), ou un système enzymatique comprenant une ou plusieurs enzymes de ce genre, peut remplacer en totalité le chlore élémentaire dans la première étape d'une opération classique de blanchiment de la pâte chimique, à cinq ou six chastise. It has been found, according to the invention, that an enzyme acting on hemicellulose (in English: hemicellulose-acting enzyme, HAE), or an enzymatic system comprising one or more enzymes of this kind, can completely replace elemental chlorine. in the first step of a conventional chemical pulp bleaching operation, five or six
étapes; il est ainsi possible d'avoir un procédé de blan- steps; it is thus possible to have a whitening process
chiment sans chlore élémentaire, qui permet d'obtenir une pâte blanchie ayant le degré de blancheur et la qualité voulus Ainsi, la présente invention concerne un procédé in vitro de blanchiment de la pâte chimique, caractérisé en ce qu'il consiste: chili without elemental chlorine, which makes it possible to obtain a bleached pulp having the desired whiteness and quality. Thus, the present invention relates to an in vitro process for bleaching chemical pulp, characterized in that it consists:
a) à traiter la pâte avec un système enzymatique agis- a) treating the dough with an enzymatic system
sant sur l'hémicellulose in vitro pendant un temps suffisant pour rendre solubilisable le composant lignine; b) à extraire la pâte obtenue dans l'étape a); c) à traiter la pâte obtenue à l'aide d'une première solution ne contenant que du dioxyde de chlore; d) à extraire la pâte obtenue dans l'étape c); et e) à traiter la pâte obtenue à l'aide d'une deuxième health on hemicellulose in vitro for a time sufficient to make the lignin component soluble; b) extracting the paste obtained in step a); c) treating the paste obtained with a first solution containing only chlorine dioxide; d) extracting the paste obtained in step c); and e) treating the dough obtained with a second
solution ne comprenant que du dioxyde de chlore. solution comprising only chlorine dioxide.
Un procédé de blanchiment à cinq étapes comprenant essentiellement les étapes a) à e) ci-dessus est une forme A five-step bleaching process essentially comprising steps a) to e) above is one form
de réalisation préférée.preferred embodiment.
L'invention concerne aussi un procédé en six étapes, dans lequel un traitement classique à l'hypochlorite est The invention also relates to a six-step process in which conventional treatment with hypochlorite is
intercalé entre les étapes b) et c). sandwiched between steps b) and c).
Dans le procédé de blanchiment classique à cinq ou six In the conventional five or six bleaching process
étapes, les étapes b) à e), ainsi que le traitement faculta- steps, steps b) to e), as well as optional processing
tif à l'hypochlorite, peuvent être mis en oeuvre dans diffé- hypochlorite, can be used in different
rentes conditions, parmi lesquelles la présence ou l'absence de certains agents permettant d'atteindre les objectifs ultimes au niveau du degré de blancheur et de la qualité annuity conditions, among which the presence or absence of certain agents making it possible to achieve the ultimate objectives in terms of whiteness and quality
de la pâte Lors de la mise en oeuvre pratique de la pré- of the paste During the practical implementation of the pre-
sente invention, et même si le traitement aux enzymes peut ne pas suggérer un quelconque avantage ou effet proche de invention, and even if the enzyme treatment may not suggest any benefit or effect close to
celui obtenu à partir du traitement au chlore (qu'il rem- that obtained from the chlorine treatment (which it removes
place), notamment quand cet avantage ou cet effet sont mesu- place), especially when this benefit or effect is measured
rés par des paramètres classiques, comme l'indice kappa, il s'est avéré que l'on pouvait faire varier ou réguler entre certaines limites pratiques et acceptables les conditions de traitement des étapes b) à e) et du traitement facultatif à Res by conventional parameters, like the kappa index, it turned out that it was possible to vary or regulate between certain practical and acceptable limits the treatment conditions of steps b) to e) and of the optional treatment to
l'hypochlorite, ce qui permet d'obtenir aussi une pâte blan- hypochlorite, which also makes it possible to obtain a white paste
chie ayant les propriétés souhaitées de blancheur et de qualité Parmi ces variations des conditions, on peut citer par exemple une augmentation de la quantité de dioxyde de chlore utilisée dans l'une des étapes c) et e) ou dans les chie having the desired properties of whiteness and quality Among these variations in conditions, there may be mentioned for example an increase in the amount of chlorine dioxide used in one of steps c) and e) or in the
deux; et/ou la mise en oeuvre de l'une des étapes d'extrac- of them; and / or the implementation of one of the extraction steps
tion b) et d), ou des deux, avec addition d'un peroxyde et/ ou d'oxygène moléculaire, cet oxygène étant présent sous b) and d), or both, with the addition of a peroxide and / or molecular oxygen, this oxygen being present under
pression pendant au moins une partie de l'étape d'extrac- pressure during at least part of the extraction step
tion De préférence, l'une des étapes d'extraction b) et d), ou les deux, sont mises en oeuvre en présence de peroxyde Preferably, one or both of the extraction steps b) and d) are carried out in the presence of peroxide
et/ou d'oxygène moléculaire ajouté; par exemple, de l'oxy- and / or added molecular oxygen; for example, oxy-
gène peut être ajouté à l'une des étapes ou aux deux, ou encore on peut ajouter simultanément un peroxyde et de l'oxygène à l'une des étapes, ou aux deux De préférence, l'oxygène est utilisé dans au moins l'une des étapes gene can be added to one or both of the steps, or alternatively a peroxide and oxygen can be added to either or both of the steps Preferably, oxygen is used in at least the one of the steps
d'extraction Quand l'oxygène doit être utilisé dans seule- When oxygen is to be used in only-
ment l'une des étapes d'extraction, on préfère habituelle- one of the extraction steps, we usually prefer-
ment l'utiliser dans l'étape b) Dans une forme de réalisa- use it in step b) In a form of realization
tion particulièrement préférée, on ajoute du peroxyde et de Particularly preferred, peroxide and
l'oxygène moléculaire aux deux étapes b) et d). molecular oxygen in the two stages b) and d).
Les enzymes agissant sur l'hémicellulose (HAE) ont pour but d'agir sur la matrice d'hémicellulose à laquelle est liée la lignine, de telle sorte que, après traitement de la The enzymes acting on hemicellulose (HAE) are intended to act on the hemicellulose matrix to which lignin is linked, so that, after treatment of the
pâte avec les enzymes HAE, la lignine (ou la lignine chimi- paste with HAE enzymes, lignin (or chemically lignin
quement modifiée) se libère et/ou puisse être rendue libéra- modified) becomes available and / or can be released
ble, et puisse se séparer à l'aide d'un agent d'extraction approprié et enlevée de la pâte Les enzymes HAE préférée ble, and can be separated using a suitable extracting agent and removed from the paste Preferred HAE enzymes
dans le cadre de l'invention comprennent les xylanases. in the context of the invention include xylanases.
D'autres enzymes HAE comprennent les mannanases On peut aussi avoir des celluloses, du moment que les celluloses susceptibles d'être présentes ne dégradent pas d'une manière trop importante la fraction cellulosique de la pâte, Other HAE enzymes include mannanases. Celluloses can also be present, as long as the celluloses liable to be present do not degrade the cellulose fraction of the pulp too much,
réduisant de ce fait la qualité du papier. thereby reducing the quality of the paper.
Les hémicellulases pouvant être utilisées dans le cadre de l'invention peuvent provenir d'une quelconque source microbiologique Les microorganismes dont on sait qu'ils produisent des enzymes HAE utilisables pour extraire la lignine comprennent Aureobasidium pullulans, Streptomyces sp., Schizophyllum commune, Sporotrichum sp, Trichoderma The hemicellulases which can be used in the context of the invention can come from any microbiological source The microorganisms which are known to produce HAE enzymes which can be used to extract lignin include Aureobasidium pullulans, Streptomyces sp., Schizophyllum commune, Sporotrichum sp , Trichoderma
spp, (y compris T Reesei) et Bacillus sp Certains micro- spp, (including T Reesei) and Bacillus sp Some micro-
organismes peuvent être des sources préférées Par exemple, le champignon A pullulons est une source particulièrement préférée, qui est riche en xylanases actives, et on dispose organisms may be preferred sources For example, the swarm fungus is a particularly preferred source, which is rich in active xylanases, and there are
aussi de souches qui ne produisent pas une quantité appré- also strains that do not produce an appreciable amount
ciable d'une cellulose indésirable susceptible d'avoir des répercussions négatives sur le produit final Bien que, of an undesirable cellulose which could have negative repercussions on the final product Although,
selon l'invention, on puisse utiliser n'importe quel A pul- according to the invention, any A pulp can be used
lulans, les sources préférées comprennent celles qui produi- lulans, preferred sources include those that produce
sent de grandes quantités d'enzyme HAE, notamment les sou- feels large amounts of HAE enzyme, especially
ches pouvant être caractérisées comme des "surproducteurs d'enzymes" Les souches préférées sont A pullulans Y-2311 which can be characterized as "enzyme overproducers" The preferred strains are A pullulans Y-2311
et Y-2311-1 A pullulans Y-2311 et Y-2311-1 sont disponi- and Y-2311-1 A pullulans Y-2311 and Y-2311-1 are available
bles auprès de l'ARS Culture Collection (NRRL), comme from the ARS Culture Collection (NRRL), such as
l'indiquent Leathers et coll, 1984 Biotechnology and Bio- Leathers et al, 1984 Biotechnology and Bio-
engineering Symp N O 14, pp 225-240, article incorporé ici engineering Symp N O 14, pp 225-240, article incorporated here
à titre de référence D'autres xylanases pouvant être préfé- for reference Other xylanases which may be preferred
rées selon la présente invention sont les xylanases de Tri- according to the present invention are the xylanases of Tri-
choderma spp, notamment T reesei.choderma spp, especially T reesei.
L'étape de traitement enzymatique de l'invention est mise en oeuvre in vitro, c'est-à-dire en l'absence de l'organisme vivant à partir duquel peut être obtenue l'enzyme, pendant un temps suffisant pour dégrader la lignine contenue dans la pâte, et la libérer Le procédé in The enzymatic treatment step of the invention is carried out in vitro, that is to say in the absence of the living organism from which the enzyme can be obtained, for a time sufficient to degrade the lignin contained in the dough, and release it The process in
vitro consiste à mettre en contact la pâte avec une quan- in vitro consists in bringing the dough into contact with a quantity
tité, suffisante pour libérer la lignine, d'un "système enzymatique" comprenant une enzyme HAE, de préférence une endoxylanase Pour les pâtes de bois résineux, on préfère sufficient to release lignin from an "enzymatic system" comprising an HAE enzyme, preferably an endoxylanase. For softwood pulps, it is preferred
les mélanges comprenant des xylanases, notamment des endoxy- mixtures comprising xylanases, in particular endoxy-
lanases, avec des mannanases Dans le cadre de la descrip- lanases, with mannanases Within the framework of the description
tion et des revendications, l'expression "système enzymati- tion and claims, the expression "enzymatic system
que" comprend: a) une enzyme HAE présente sous forme purifiée; ou bien b) un mélange d'enzymes HAE purifiées; ou bien that "includes: a) an HAE enzyme present in purified form; or b) a mixture of purified HAE enzymes; or
c) une ou plusieurs enzymes HAE sous forme non puri- c) one or more HAE enzymes in non-purified form
fiée, mais séparées du microorganisme qui les a produites; par exemple, une préparation partiellement purifiée ou un surnageant de culture; ou bien d) une ou plusieurs enzymes HAE en association avec les microorganismes qui les ont produites, du moment que le trusted, but separate from the microorganism that produced them; for example, a partially purified preparation or a culture supernatant; or d) one or more HAE enzymes in association with the microorganisms which produced them, as long as the
microorganisme qui a produit les enzymes HAE n'est plus via- microorganism that produced the HAE enzymes is no longer via-
ble; ou biencorn; or
e) au moins deux enzymes HAE provenant de microorganis- e) at least two HAE enzymes from microorganisms
mes différents, sous forme purifiée ou non purifiée. my different, in purified or unpurified form.
Les enzymes HAE pouvant être utilisées comme indiqué ci-dessus peuvent être obtenues à partir du microorganisme qui les a produites d'une manière naturelle, ou par des HAE enzymes which can be used as indicated above can be obtained from the microorganism which produced them naturally, or by
moyens de recombinaison.means of recombination.
Quand plusieurs enzymes HAE sont présentes dans le sys- When several HAE enzymes are present in the system
tème enzymatique, chaque enzyme HAE peut être présente en différentes quantités Quand le système enzymatique HAE se enzyme enzyme, each HAE enzyme can be present in different amounts When the HAE enzyme system
présente sous la forme d'un surnageant de culture, le surna- present in the form of a culture supernatant, the supernatant
geant peut être utilisé en l'état, mais il peut être concen- giant can be used as is, but it can be concentrated
tré avant utilisation Un procédé de concentration particu- very before use A special concentration process
lièrement commode met en jeu une simple ultracentrifugation destinée à concentrer le surnageant 5-25 fois et, dans tous les cas, à récupérer pour utilisation un concentré contenant Lely convenient involves a simple ultracentrifugation intended to concentrate the supernatant 5-25 times and, in all cases, to recover for use a concentrate containing
essentiellement toutes les enzymes qui affectent les compo- basically all the enzymes that affect the compounds
sants fondamentaux du bois, c'est-à-dire les éventuelles fundamental health of wood, that is to say the possible
celluloses, les hémicellulases et toutes enzymes qui affec- celluloses, hemicellulases and all enzymes which affect
tent d'une manière réactive la lignine (appelées ici des reactively try lignin (here called
"enzymes lignolytiques")."lignolytic enzymes").
Le système enzymatique HAE peut varier pour ce qui est de son activité, selon certains facteurs tels que le type d'organisme produisant les enzymes, les milieux de culture et d'autres conditions ambiantes de la culture En général, le système enzymatique HAE devrait avoir une activité The HAE enzyme system can vary in activity, depending on factors such as the type of enzyme producing organism, culture media and other environmental conditions of the culture. In general, the HAE enzyme system should have an activity
d'endoxylanase de 0,05 à 100 U/g (unités d'activité d'endo- endoxylanase from 0.05 to 100 U / g (endo activity units
xylanase par gramme de pâte séchée jusqu'au sec absolu), et de préférence de 0,5 à environ 10 U/g Des doses d'enzyme très supérieures à environ 10 U/g n'apportent habituellement pas d'importants avantages supplémentaires à l'opération de blanchiment Une unité d'activité d'endoxylanase est définie par la production d'une micromole de sucre réducteur par minute, à partir d'un substrat de xylane d'avoine-épeautre à C, au cours d'un essai de dix minutes Le poids de la pâte séchée au sec absolu est déterminé par séchage de la pâte au four pendant deux heures à 100 C. De préférence, le traitement enzymatique est mis en oeuvre à une température qui améliore l'activité enzymatique in vitro Les températures peuvent être comprises entre environ 10-80 'C, et de préférence 30-750 C Le p H de l'étape de traitement enzymatique est avantageusement d'environ 2,5 à 11, selon la source des enzymes HAE utilisées Pour les enzymes HAE provenant de A pullulons, le p H devrait être xylanase per gram of pulp dried to absolute dryness), and preferably from 0.5 to about 10 U / g Doses of enzyme much higher than about 10 U / g usually do not provide significant additional benefits to the bleaching operation One unit of endoxylanase activity is defined by the production of one micromole of reducing sugar per minute, from an oat-spelled xylan substrate at C, during a test of ten minutes The weight of the dough dried in absolute dryness is determined by drying the dough in the oven for two hours at 100 C. Preferably, the enzymatic treatment is carried out at a temperature which improves the enzymatic activity in vitro. temperatures can be between approximately 10-80 ° C, and preferably 30-750 ° C. The p H of the enzymatic treatment step is advantageously approximately 2.5 to 11, depending on the source of the enzymes HAE used for the enzymes. HAE from A swarm, p H should be
compris entre 3,0 et 6,5, de préférence entre 3,5 et 5,0. between 3.0 and 6.5, preferably between 3.5 and 5.0.
La durée du traitement in vitro varie avec certains facteurs, comme les résultats souhaités, la quantité de substrat utilisée, la quantité d'enzymes HAE dans le système enzymatique, l'activité spécifique du système enzymatique, The duration of the in vitro treatment varies with certain factors, such as the desired results, the amount of substrate used, the amount of HAE enzymes in the enzyme system, the specific activity of the enzyme system,
le type de substrat utilisé, la température, et analogues. the type of substrate used, the temperature, and the like.
En général, on peut obtenir des résultats satisfaisants In general, satisfactory results can be obtained
après au moins 0,5 heure de traitement, et la durée du trai- after at least 0.5 hour of treatment, and the duration of the treatment
tement peut être d'l à 8 heures, plus habi- can be from 1 to 8 hours, more usually
tuellement de 2 à 4 heures, selon la pâte utilisée. 2 to 4 hours, depending on the dough used.
L'effet principal du traitement enzymatique est une réduc- The main effect of enzyme treatment is a reduction
tion de la lignine, et les résultats montrent que les effets souhaités du traitement enzymatique sont habituellement obtenus en un temps relativement bref, par exemple 4 heures, ou même en un laps de temps plus faible, les avantages que l'on peut réaliser avec un temps de traitement plus long tion of lignin, and the results show that the desired effects of the enzyme treatment are usually obtained in a relatively short time, for example 4 hours, or even in a shorter period of time, the advantages which can be achieved with a longer processing time
étant faibles, voire nuls.being weak, even zero.
Le système enzymatique est de préférence obtenu à par- The enzymatic system is preferably obtained from
tir de cultures sélectionnées de microorganismes, que l'on cultive en présence d'une source de carbone Les sources préférées de carbone pouvant être utilisées comprennent le xylane, le xylose, la paille de maïs, les rafles de maïs, les feuilles de maïs, la pâte kraft de feuillus, la paille de blé et la paille d'orge, d'autres sources contenant de l'hémicellulose, ou d'autres sources de carbone produisant from selected cultures of microorganisms, which are grown in the presence of a carbon source Preferred sources of carbon that can be used include xylan, xylose, corn straw, corn cobs, corn husks, kraft hardwood pulp, wheat straw and barley straw, other sources containing hemicellulose, or other sources of carbon producing
les activités enzymatiques souhaitées Les sources de car- the desired enzymatic activities The sources of car-
bone particulièrement préférées du point de vue de la quan- bone particularly preferred from the point of view of the quan-
tité de xylanase produite comprennent le xylane, notamment le xylane du hêtre, le xylose et les rafles de maïs Pour le xylanase produced include xylan, including beech xylan, xylose and corn cobs.
traitement des pâtes de bois résineux, les systèmes enzyma- processing of softwood pulp, enzyme systems
tiques contenant des quantités plus importantes de mannanase ticks containing larger amounts of mannanase
sont préférés et peuvent être obtenus par exemple par crois- are preferred and can be obtained for example by crossing
sance de A pullulans en présence d'un inducteur de produc- s of A pullulans in the presence of a production inducer
tion fongique de mannanase, comme le mannane, le mannose, un bois résineux ou une pâte de bois résineux Le microorganisme est cultivé sur la source de carbone voulue pendant au moins mannanase fungal tion, such as mannan, mannose, softwood or softwood pulp The microorganism is grown on the desired carbon source for at least
1-10 jours avant prélèvement du système enzymatique La pro- 1-10 days before sampling of the enzyme system The
duction optimale d'enzyme est d'une manière représentative optimal enzyme duction is representative
réalisée en 1-6 jours.completed in 1-6 days.
La présente invention peut être utilisée pour réduire ou faciliter la réduction de la teneur en lignine (et/ou de The present invention can be used to reduce or facilitate the reduction of the lignin content (and / or
la teneur en lignine chimiquement modifiée) de l'une quel- the chemically modified lignin content) of any
conque d'une large variété de pâtes chimiques, c'est-à-dire des pâtes ayant déjà subi un traitement préalable par l'une quelconque des nombreuses techniques permettant de réduire conch of a wide variety of chemical pulps, i.e. pulps which have already undergone a preliminary treatment by any of the numerous techniques making it possible to reduce
leur teneur en lignine L'invention est avantageusement uti- their lignin content The invention is advantageously used.
lisée avec une quelconque pâte chimique à laquelle on pour- edged with any chemical paste which can be
rait appliquer le procédé indiqué de la technique anté- should apply the indicated procedure of the prior art
rieure, à cinq ou six étapes, de blanchiment au chlore, pour five or six-step chlorine bleaching
réaliser le degré de blancheur minimal souhaité de 88. achieve the desired minimum whiteness of 88.
L'invention s'applique tout particulièrement à des pâtes The invention is particularly applicable to pasta
traitées par le procédé au sulfite ou par le procédé au sul- treated by the sulfite process or by the sulfite process
fate (kraft) et s'applique tout particulièrement aux pâtes kraft Les pâtes pouvant être particulièrement utilisées ont fate (kraft) and is particularly applicable to kraft pasta The pasta which can be particularly used has
déjà généralement été débarrassées de 80 à 97 %, plus sou- already generally 80% to 97% cleared, more often
vent de 85 à 95 % de leur lignine Ces traitements des pâtes chimiques sont habituellement appelés des opérations de "blanchiment" et sont mis en évidence par un éclaircissement wind of 85 to 95% of their lignin These chemical pulp treatments are usually called "bleaching" operations and are highlighted by a lightening
de la couleur de la pâte L'invention est utilisée tout spé- of the color of the dough The invention is used quite spe
cialement avec des pâtes de feuillus ou leurs mélanges con- especially with hardwood pasta or their mixtures
tenant jusqu'à 25 % en poids de résineux. holding up to 25% by weight of softwood.
Après traitement de la pâte par un système enzymatique HAE, elle peut subir un blanchiment supplémentaire jusqu'au niveau voulu, grâce à des étapes connues de traitement, du type habituellement combiné aux traitements au chlore de la première étape, du moment que l'on prévoit deux étapes d'extraction, et qu'au moins l'une de ces étapes comprend un After treatment of the pulp with an HAE enzymatic system, it can undergo additional bleaching up to the desired level, thanks to known processing steps, of the type usually combined with chlorine treatments of the first step, as long as one provides for two extraction steps, and at least one of these steps includes a
traitement au peroxyde et à l'oxygène moléculaire La pre- peroxide and molecular oxygen treatment The pre-
mière étape d'extraction a de préférence lieu immédiatement the first extraction step preferably takes place immediately
après l'étape de traitement aux enzymes et avant tout trai- after the enzyme treatment step and before any treatment
tement au dioxyde de chlore La deuxième étape d'extraction chlorine dioxide The second stage of extraction
a de préférence lieu après une étape de traitement intermé- preferably takes place after an intermediate processing step
diaire, telle qu'un traitement au dioxyde de chlore et avant l'étape finale, qui peut aussi être un traitement au dioxyde de chlore Par exemple, les séquences pouvant être utilisées comprennent les séquences suivantes, sans y être limitées (X indique un traitement enzymatique, et Eop indique une extraction en présence d'un peroxyde et d'oxygène, l'oxygène étant présent sous une pression accrue pendant au moins une partie de l'opération d'extraction) X-Eop-D 1-Eop-D 2 X-EO-Dj-Eop-D 2 XEop-D 1-Eo-D 2 diary, such as a chlorine dioxide treatment and before the final step, which can also be a chlorine dioxide treatment For example, the sequences which can be used include the following sequences, without being limited thereto (X indicates a treatment enzymatic, and Eop indicates an extraction in the presence of a peroxide and oxygen, the oxygen being present under increased pressure during at least part of the extraction operation) X-Eop-D 1-Eop-D 2 X-EO-Dj-Eop-D 2 XEop-D 1-Eo-D 2
Ou bien encore, dans le procédé classique de blanchi- Or again, in the conventional process of bleaching
ment à six étapes (CEHDED), on peut envisager la séquence sans chlore suivante: X-Eop-H-DI-Eop-D 2 X-EO-H-D 1-Eop-D 2 X-Eop-H-D 1-Eo-D 2 Parmi les séquences de blanchiment ci-dessus, la Six steps (CEHDED), we can consider the following chlorine-free sequence: X-Eop-H-DI-Eop-D 2 X-EO-HD 1-Eop-D 2 X-Eop-HD 1-Eo-D 2 Among the above bleaching sequences, the
séquence X-Eop-Dj-Eop-D 2 est celle qui est le plus préférée. sequence X-Eop-Dj-Eop-D 2 is the most preferred.
Les équipements qui sont actuellement utilisés pour les opé- The equipment that is currently used for operations
rations de blanchiment classiques à cinq ou six étapes peu- conventional five- or six-step bleaching rations may
vent être facilement adaptés par l'homme de l'art pour être utilisés dans le procédé sans chlore selon l'invention Ce can easily be adapted by a person skilled in the art to be used in the chlorine-free process according to the invention.
procédé présente l'avantage de réduire la quantité de compo- has the advantage of reducing the amount of compound
sants effluents susceptibles d'être dangereux, ce qui con- effluents which may be dangerous, which
duit à une diminution des coûts de traitement des effluents results in lower effluent treatment costs
et des problèmes de pollution.and pollution problems.
Les étapes d'extraction utilisées dans la mise en oeuvre pratique de l'invention peuvent être des opérations d'extraction quelconques, utilisées d'une manière classique et mises en oeuvre d'une manière essentiellement compatible avec celles pouvant l'être dans les séquences classiques de blanchiment, l'objectif de base de ces extractions étant d'éliminer la lignine dégradée et solubilisée, ainsi que The extraction steps used in the practical implementation of the invention can be any extraction operations, used in a conventional manner and implemented in a manner essentially compatible with those which can be used in the sequences conventional bleaching, the basic objective of these extractions being to eliminate the degraded and solubilized lignin, as well as
d'autres matières, provenant d'une étape de traitement chi- other materials, coming from a chemical processing step
mique préalable Les extractions simples, c'est-à-dire celles effectuées sans addition d'agents de blanchiment ou de substances affectant la lignine liée, comme les peroxydes prior mique Simple extractions, that is to say those carried out without the addition of bleaching agents or substances affecting bound lignin, such as peroxides
et l'oxygène, sont d'une manière représentative les extrac- and oxygen, are typically the extrac-
tions aux alcalis Cependant, quand on extrait des pâtes ayant subi un traitement enzymatique comme dans l'étape b), la simple eau chaude (par exemple 65-1000 C) s'est aussi révélée utilisable Une extractions aux alcalis, qui utilise However, when extracting pasta that has undergone an enzymatic treatment as in step b), simple hot water (for example 65-1000 ° C.) has also proved to be usable. An alkali extraction, which uses
une solution aqueuse diluée d'hydroxyde de sodium, est géné- a dilute aqueous solution of sodium hydroxide is generated
ralement souhaitable quand elle comprend un traitement aux peroxydes et/ou à l'oxygène La concentration de l'hydroxyde de sodium va dépendre de facteurs connus, comme le type et l'état de la pâte Généralement, sa quantité va conduire à Generally desirable when it includes a treatment with peroxides and / or oxygen The concentration of sodium hydroxide will depend on known factors, such as the type and condition of the dough Generally, its quantity will lead to
un p H de 10,5 à 12,5, de préférence de 11 à 12. a p H from 10.5 to 12.5, preferably from 11 to 12.
La température des étapes d'extraction ne dépasse de il préférence pas 900 C et est par exemple de 55 à 900 C Plus particulièrement, la température est comprise entre 60-80 'C, The temperature of the extraction steps preferably does not exceed 900 ° C. and is for example from 55 to 900 ° C. More particularly, the temperature is between 60-80 ° C.,
notamment en présence de peroxydes. especially in the presence of peroxides.
Quand on utilise une extraction à l'oxygène, au moins une partie de l'étape d'extraction est réalisée en présence d'oxygène sous une pression supérieure à la pression ambiante Les pressions d'oxygène pouvant être utilisées When using an oxygen extraction, at least part of the extraction step is carried out in the presence of oxygen under a pressure higher than the ambient pressure. The oxygen pressures which can be used
peuvent aller de 70 000 à 700 000 Pa, de préfé- can range from 70,000 to 700,000 Pa, preferably
rence de 240 000 à 410 000 Pa La pression accrue d'oxy- from 240,000 to 410,000 Pa The increased oxygen pressure
gène ne doit être présente que pendant une partie de la période d'extraction, c'est-à-dire pendant moins de la gene should only be present for part of the extraction period, i.e. for less than
moitié de la période d'extraction, et elle peut être pré- half of the extraction period, and it can be pre-
sente pendant moins d'un quart de la période d'extraction. smells for less than a quarter of the extraction period.
On a obtenu des résultats convenables par exemple avec une pression accrue pendant les dix premières minutes d'une Adequate results have been obtained for example with increased pressure during the first ten minutes of a
extraction de soixante minutes.sixty minutes extraction.
La quantité de peroxyde d'hydrogène utilisée dépend généralement des caractéristiques des pâtes, ainsi que de The amount of hydrogen peroxide used generally depends on the characteristics of the pasta, as well as
son mode d'utilisation (dans l'une des deux étapes d'extrac- how it is used (in one of the two extraction steps
tion, ou dans les deux) En général, la quantité totale, pour les deux étapes, ne va pas dépasser environ 0,8 % par rapport au poids de pâte sèche, et la quantité totale est habituellement de 0,2 à 0,8 % Ainsi, une quantité de 0,8 % ou moins, par exemple 0,6 %, peut être utilisée dans une étape d'extraction et omise dans l'autre, elle est de préférence utilisée dans la première étape tion, or in both) In general, the total amount, for the two stages, will not exceed about 0.8% relative to the weight of dry pulp, and the total amount is usually 0.2 to 0.8 % Thus, an amount of 0.8% or less, for example 0.6%, can be used in one extraction step and omitted in the other, it is preferably used in the first step
d'extraction, ou encore elle peut être utilisée en différen- extraction, or it can be used differently
tes quantités, le total faisant 0,8 %, dans les deux étapes d'extraction De préférence, le peroxyde est utilisé dans les deux étapes d'extraction et tout particulièrement en une quantité ne dépassant pas environ 0,3 % dans chaque étape, et plus particulièrement de 0,1 à 0,25 % dans your quantities, the total making 0.8%, in the two extraction stages Preferably, the peroxide is used in the two extraction stages and very particularly in an amount not exceeding approximately 0.3% in each stage, and more particularly from 0.1 to 0.25% in
chaque étape.each step.
Après la première étape d'extraction, la pâte obtenue est traitée avec du dioxyde de chlore ou de l'hypochlorite After the first extraction step, the paste obtained is treated with chlorine dioxide or hypochlorite
selon que l'on doit travailler avec cinq ou six étapes. depending on whether you have to work with five or six steps.
Après la deuxième étape d'extraction, la pâte est traitée avec du dioxyde de chlore La quantité de dioxyde de chlore After the second extraction step, the pulp is treated with chlorine dioxide The amount of chlorine dioxide
utilisée dans l'étape D 1 peut varier en fonction des carac- used in step D 1 may vary depending on the characteristics
téristiques de la pâte utilisée et est d'une manière repré- of the dough used and is represented in a
sentative de 1,2 % ou moins, plus particulièrement de 1,0 % ou moins par rapport au poids de pâte sèche Le deuxième traitement au dioxyde de chlore est utilisé pour porter le degré de blancheur à un niveau acceptable (d'une manière représentative 88 ou plus) Dans le deuxième traitement au sentative of 1.2% or less, more particularly 1.0% or less relative to the weight of dry pulp The second treatment with chlorine dioxide is used to bring the degree of whiteness to an acceptable level (in a representative manner 88 or more) In the second treatment at
dioxyde de chlore, la quantité de dioxyde de chlore généra- chlorine dioxide, the amount of chlorine dioxide generally
lement utilisée est inférieure à celle que l'on avait dans used is less than what we had in
le premier traitement au dioxyde de chlore On préfère uti- the first treatment with chlorine dioxide We prefer to use
liser dans le deuxième traitement moins de la moitié de la read in the second treatment less than half the
quantité de dioxyde de chlore utilisée dans le premier trai- amount of chlorine dioxide used in the first treatment
tement, de sorte qu'en général la quantité de dioxyde de so that in general the amount of dioxide
chlore dans le deuxième traitement est d'une manière repré- chlorine in the second treatment is in a way
sentative de 0,6 % ou moins, plus particulièrement de 0,5 % ou moins En général, la quantité totale de dioxyde de chlore dans D 1 et D 2 ne dépasse pas environ 2 %, et elle est Sentative of 0.6% or less, more specifically 0.5% or less In general, the total amount of chlorine dioxide in D 1 and D 2 does not exceed about 2%, and it is
de 1,8 t ou moins quand on utilise dans une étape d'extrac- 1.8 t or less when using in an extraction stage
tion de l'oxygène ou du peroxyde De préférence, la quantité est de 1,6 % ou moins, par exemple quand on utilise de l'oxygène dans les deux extractions Plus particulièrement, elle est de 1,3 % ou moins Par exemple, on a obtenu de bons résultats avec 1 % de dioxyde de chlore dans le premier traitement et seulement 0,2 % de dioxyde de chlore dans le deuxième traitement, et 0,85 % de dioxyde de chlore dans le premier traitement et 0,2 % dans le deuxième traitement quand on utilise dans les deux extractions de l'oxygène et du peroxyde Les traitements au dioxyde de chlore sont mis tion of oxygen or peroxide Preferably, the amount is 1.6% or less, for example when using oxygen in the two extractions More particularly, it is 1.3% or less For example, good results have been obtained with 1% chlorine dioxide in the first treatment and only 0.2% chlorine dioxide in the second treatment, and 0.85% chlorine dioxide in the first treatment and 0.2% in the second treatment when using both oxygen and peroxide extractions Chlorine dioxide treatments are used
en oeuvre d'une manière classique, par exemple à des tempé- implemented in a conventional manner, for example at temperatures
ratures de 60 à 80 'C, plus particulièrement de 65 à 750 C, pendant 2 à 4 heures, plus particulièrement pendant 2,5 à erasures from 60 to 80 ° C, more particularly from 65 to 750 C, for 2 to 4 hours, more particularly for 2.5 to
3,5 heures.3.5 hours.
Dans le procédé à cinq étapes, chacune des étapes b) à e) est commodément mise en oeuvre dans le même intervalle de In the five-step process, each of steps b) to e) is conveniently carried out in the same interval of
températures, de 60 à 80 'C.temperatures, from 60 to 80 'C.
Un traitement à l'hypochlorite (H), quand il est uti- Treatment with hypochlorite (H), when used
lisé dans un procédé de blanchiment à six étapes sans chlore, est mis en oeuvre d'une manière classique pour ce traitement On peut utiliser de l'hypochlorite de sodium ou carried out in a chlorine-free six-step bleaching process, is used in a conventional manner for this treatment. Sodium hypochlorite or
de calcium, de préférence l'hypochlorite de sodium La quan- calcium, preferably sodium hypochlorite The quan-
tité d'hypochlorite utilisée peut elle aussi varier essen- The amount of hypochlorite used can also vary widely.
tiellement avec les caractéristiques de la pâte, et elle est d'une manière représentative de 2 % de chlore disponible ou moins par rapport au poids de pâte sèche Les durées du traitement sont d'une manière représentative de 0,75 à 2,5 partly with the characteristics of the pulp, and it is representative of 2% available chlorine or less relative to the weight of dry pulp The durations of the treatment are representative of 0.75 to 2.5
heures, plus particulièrement de 1 à 2 heures, à des tempé- hours, more particularly 1 to 2 hours, at temperatures
ratures de 30 à 450 C, plus particulièrement de 35 à 40 'C. erasures from 30 to 450 C, more particularly from 35 to 40 'C.
En général, les traitements par des produits chimiques, comme le peroxyde, l'oxygène et l'hypochlorite, tendent à In general, treatments with chemicals, such as peroxide, oxygen, and hypochlorite, tend to
être partiellement non sélectifs, en ce sens que la cellu- be partially non-selective, in the sense that the cellu-
lose peut être attaquée et la qualité est affectée d'une lose can be attacked and quality is affected
manière indésirable En général, la qualité d'une pâte chi- In general, the quality of a dough
mique blanchie peut être indiquée par sa viscosité, détermi- bleached mique can be indicated by its viscosity, determin
née par le mode opératoire TAP Pl T 230-OM-82 après la fin de l'opération de blanchiment Une viscosité de pâte d'au moins 8, de préférence d'au moins 12, est habituellement le signe born by the TAP Pl T 230-OM-82 procedure after the end of the bleaching operation A paste viscosity of at least 8, preferably at least 12, is usually the sign
d'une pâte ayant une qualité acceptable Ces niveaux de vis- of a paste having an acceptable quality These levels of
cosité peuvent être facilement réalisés par le procédé selon cosiness can be easily achieved by the process according to
l'invention, qui donne généralement une pâte ayant une qua- the invention, which generally gives a dough having a qua-
* lité au moins égale à celle du procédé de blanchiment au* lity at least equal to that of the bleaching process
chlore, qu'il remplace pour la pâte considérée Dans le pro- chlorine, which it replaces for the pulp considered In the pro-
cédé selon l'invention, les enzymes HAE peuvent être utili- assigned according to the invention, the HAE enzymes can be used
sées à la place du traitement au chlore pour donner un pro- instead of chlorine treatment to give a
cédé de blanchiment sans chlore permettant d'obtenir pour la pâte un degré de blancheur d'au moins 88, en même temps qu'une viscosité d'au moins 8, et habituellement de 10 ou plus, et en général on peut facilement réguler la quantité et les conditions du traitement, notamment pour ce qui est chlorine-free bleaching process which makes it possible to obtain a whiteness degree of at least 88 for the pulp, at the same time as a viscosity of at least 8, and usually 10 or more, and in general the quantity and conditions of treatment, particularly with regard to
du peroxyde et de l'oxygène et éventuellement de l'hypochlo- peroxide and oxygen and possibly hypochlo-
rite, de façon à réaliser ces objectifs après le traitement par les enzymes HAE de la première étape La quantité de dioxyde de chlore est elle aussi maintenue aux faibles niveaux indiqués, qui sont efficaces, et ellen'affecte pas d'une manière indésirable la viscosité ou la qualité En général, la résistance mécanique du papier, par exemple sa résistance à la déchirure ou sa résistance à la rupture par traction, est approximativement la même ou un peu supérieure quand on utilise les enzymes HAE à la place du chlore dans rite, in order to achieve these objectives after treatment with the enzymes HAE of the first stage The amount of chlorine dioxide is also kept at the indicated low levels, which are effective, and it does not adversely affect viscosity or quality In general, the mechanical strength of paper, for example its tear strength or its tensile strength, is approximately the same or slightly higher when HAE enzymes are used instead of chlorine in
le procédé selon l'invention.the method according to the invention.
Un procédé préféré selon la présente invention est un procédé de blanchiment de pâte kraft de feuillus, comprenant essentiellement les étapes consistant: A preferred process according to the present invention is a process for bleaching kraft hardwood pulp, essentially comprising the steps consisting in:
a) à traiter la pâte avec un système enzymatique agis- a) treating the dough with an enzymatic system
sant sur l'hémicellulose, provenant d'un microorganisme pro- hemicellulose, from a microorganism
duisant de la xylanase, pendant un temps suffisant pour ren- of xylanase, for a time sufficient to restore
dre solubilisable le composant lignine; b) à extraire la pâte obtenue en présence de peroxyde d'hydrogène et d'oxygène, ledit oxygène étant présent sous une pression supérieure à la pression ambiante pendant au moins une partie de l'étape d'extraction; c) à traiter la pâte obtenue dans l'étape b) avec une première solution contenant du dioxyde de chlore; to dissolve the lignin component; b) extracting the paste obtained in the presence of hydrogen peroxide and oxygen, said oxygen being present at a pressure greater than ambient pressure during at least part of the extraction step; c) treating the paste obtained in step b) with a first solution containing chlorine dioxide;
d) à extraire la pâte obtenue dans l'étape c) en pré- d) extracting the dough obtained in step c) by pre-
sence de peroxyde d'hydrogène et d'oxygène, l'oxygène étant présent sous une pression supérieure à la pression ambiante pendant au moins une partie de l'étape d'extraction; et sence of hydrogen peroxide and oxygen, the oxygen being present at a pressure higher than ambient pressure during at least part of the extraction step; and
e) à traiter la pâte avec une deuxième solution compre- e) treating the dough with a second compres-
nant du dioxyde de chlore, la deuxième solution contenant chlorine dioxide, the second solution containing
moins de la moitié de la quantité de dioxyde de chlore pré- less than half the amount of pre-chlorine dioxide
sente dans la première solution.feel in the first solution.
Un autre avantage du procédé de la présente invention réside dans le fait que le rendement en pâte blanchie est Another advantage of the process of the present invention lies in the fact that the yield of bleached pulp is
équivalent à celui de la pâte soumise à un traitement clas- equivalent to that of the dough subjected to a standard treatment
sique au chlore.chlorine sic.
L'invention sera mieux comprise en regard des exemples The invention will be better understood with reference to the examples
non limitatifs suivants.following nonlimiting.
Exemple 1Example 1
Mode opératoire de blanchiment sans chlore On met en oeuvre sur une pâte kraft de feuillus un mode Chlorine-free bleaching procedure A mode is implemented on a hardwood kraft pulp
opératoire de blanchiment qui ne met pas en jeu l'utilisa- bleaching operation which does not involve the use of
tion du chlore La séquence utilisée est X-Eop-D 1-Eop-D 2 pour la pâte traitée aux enzymes et B-Eop-D 1-Eop-D 2 pour le témoin Les conditions utilisées pendant cette séquence sont chlorine The sequence used is X-Eop-D 1-Eop-D 2 for the enzyme-treated paste and B-Eop-D 1-Eop-D 2 for the control The conditions used during this sequence are
récapitulées ci-dessous.summarized below.
Traitement enzymatique: 40 unités/g de xylanase de A. pullulans pendant 3 heures à 45 C dans un tampon citrate 50 Enzymatic treatment: 40 units / g of xylanase from A. pullulans for 3 hours at 45 ° C. in citrate buffer 50
m M, p H 4,8 Consistance 5 %.m M, w H 4.8 Consistency 5%.
Eop: Na OH à 0,5 %, H 202 à 0,2 %, pression d'oxygène Eop: Na OH at 0.5%, H 202 at 0.2%, oxygen pressure
345 000 Pa, l'oxygène étant libéré au bout de 10 minutes. 345,000 Pa, the oxygen being released after 10 minutes.
Durée totale 60 minutes à 70 C, et consistance 10 %. Total duration 60 minutes at 70 C, and consistency 10%.
D 1: dioxyde de chlore utilisé aux quantités indiquées, D 1: chlorine dioxide used in the quantities indicated,
C, consistance 10 % et 180 minutes. C, consistency 10% and 180 minutes.
D 2: dioxyde de chlore utilisé aux quantités indiquées, D 2: chlorine dioxide used in the quantities indicated,
C, consistance 10 % et 180 minutes. C, consistency 10% and 180 minutes.
B: tampon (pour témoin) La pâte est incubée pendant 3 B: buffer (for control) The dough is incubated for 3
heures dans un tampon citrate 50 m M, p H 4,8 à 45 C. hours in citrate buffer 50 m M, w H 4.8 to 45 C.
Consistance 5 %.Consistency 5%.
Indice kappa de départ: 13,5.Starting kappa index: 13.5.
TABLEAU 1TABLE 1
Echan Indice Kappa Dioxyde de chlore Degré de tillon après le pre blancheur mier Eop D 1 D 2 D 1-Eop D 2 Témoin 11,9 0,7 % 0,3 % 69,3 79,1 Témoin 11,9 1,0 % 0,2 % 74,2 83,8 Enzyme 5,2 0,7 % 0,3 % 77,9 85,8 Enzyle 5,2 1,0 % 0,2 % 82,3 89,6 Echan Kappa index Chlorine dioxide Level of tillon after the pre-whiteness mier Eop D 1 D 2 D 1-Eop D 2 Control 11.9 0.7% 0.3% 69.3 79.1 Control 11.9 1.0 % 0.2% 74.2 83.8 Enzyme 5.2 0.7% 0.3% 77.9 85.8 Enzyle 5.2 1.0% 0.2% 82.3 89.6
Exemple 2Example 2
Blanchiment enzymatique/chimique sans chlore de pâte kraft de feuillus Une pâte kraft de feuillus est prélavée à l'eau jusqu'à p H neutre puis filtrée pour éliminer l'eau et amener la pâte à une consistance d'environ 20 % Puis on ajoute à la pâte Enzymatic / chemical bleaching without chlorine of hardwood kraft pulp A hardwood kraft pulp is prewashed with water until neutral p H then filtered to remove water and bring the pulp to a consistency of about 20% Then we add dough
pour obtenir une consistance finale de 5 % des enzymes pro- to obtain a final consistency of 5% of the enzymes pro-
venant de différentes sources ( 10 unités xylanase/g de pâte sèche absolue) dans un tampon citrate de sodium 50 m M, p H 4,8 à 450 C Les échantillons, dans des flacons en verre de 4,5 1, sont mélangés par secousses Les flacons sont incubés from different sources (10 xylanase units / g of absolute dry paste) in a sodium citrate buffer 50 m M, p H 4.8 to 450 C The samples, in 4.5 l glass vials, are mixed by shaking The vials are incubated
dans un bain-marie de 450 C pendant 3 heures et périodique- in a water bath of 450 C for 3 hours and periodically-
ment secoués à la main.shaken by hand.
Après les trois heures d'incubation avec l'enzyme, les After three hours of incubation with the enzyme, the
échantillons sont filtrés et lavés à l'eau Puis les échan- samples are filtered and washed with water Then the samples
tillons subissent un blanchiment chimique selon la séquence tillons undergo chemical whitening according to the sequence
Eop-D 1-Eop-D 2-Eop-D 1-Eop-D 2-
Eop: hydroxyde de sodium 0,5 %, peroxyde d'hydrogène 0,2 %, oxygène sous 345 000 Pa, qui se dégage au bout de 20 Eop: 0.5% sodium hydroxide, 0.2% hydrogen peroxide, oxygen under 345,000 Pa, which is released after 20
minutes Temps total 60 minutes à 700 C, consistance 10 t. minutes Total time 60 minutes at 700 C, consistency 10 t.
Dl: dioxyde de chlore utilisé aux quantités indiquées, Dl: chlorine dioxide used in the quantities indicated,
700 C, consistance 10 %, 180 minutes. 700 C, consistency 10%, 180 minutes.
D 2: dioxyde de chlore à 0,2 %, 70 C, consistance 10 %, D 2: 0.2% chlorine dioxide, 70 C, 10% consistency,
minutes.minutes.
Indice kappa de départ: 13,5.Starting kappa index: 13.5.
Après le blanchiment, on mesure le degré de blancheur des échantillons, qui est indiqué ci-après sur le Tableau 2 Comme on peut le voir, on obtient un bon degré de blancheur pour les deux préparations enzymatiques Le degré de blancheur de la pâte ayant subi le traitement enzymatique est significativement plus élevé que celui de l'échantillon témoin n'ayant subi aucun traitement par des enzymes. After bleaching, the degree of whiteness of the samples is measured, which is indicated below in Table 2. As can be seen, a good degree of whiteness is obtained for the two enzymatic preparations. The degree of whiteness of the dough which has undergone the enzymatic treatment is significantly higher than that of the control sample which has not undergone any treatment with enzymes.
TABLEAU 2TABLE 2
Enzyme Dioxyde de chlore Degré de dans Dl blancheur Témoin pas d'enzyme l O 84,9 Enzyme Chlorine dioxide Degree of in Dl whiteness Control no enzyme l O 84.9
0,85 85,30.85 85.3
A Pullulans brut l O 89,8A Pullulans brut l O 89.8
0,85 89,60.85 89.6
Xylanase de l O 89,7 Trichoderma reesei 0,85 90,0 On mesure aussi la résistance mécanique du papier des échantillons Les propriétés du papier obtenu à partir des pâtes traitées par les enzymes sont pratiquement les mêmes que celles de la pâte témoin, pour les propriétés suivantes: indice d'éclatement, résistance à la déchirure, longueur de Xylanase from O 89.7 Trichoderma reesei 0.85 90.0 The mechanical strength of the sample paper is also measured. The properties of the paper obtained from the pulp treated with enzymes are practically the same as those of the control pulp. the following properties: burst index, tear resistance, length of
rupture et endurance à l'essai de pliage. breaking and endurance in the bending test.
Exemple 3Example 3
Rendement en pâteDough yield
Le rendement en pâte blanchie, quand on utilise le pro- The yield of bleached pulp, when using the pro-
cédé de blanchiment de la présente invention, est comparé au of the present invention, is compared to the
rendement que l'on obtient avec un procédé classique. yield obtained with a conventional process.
On compare les séquences suivantes: The following sequences are compared:
A CDEODED une séquence classique de blanchiment uti- A CDEODED a classic whitening sequence used
lisant 2,6 % de chlore élémentaire. reading 2.6% elemental chlorine.
B XE Op DE Op D un traitement de trois heures aux enzy- B XE Op DE Op D a three hour treatment with enzy-
mes à p H 4,8, 500 C et consistance 5 t; on utilise 1,1 % de dioxyde de chlore dans les étapes D. mes at p H 4.8, 500 C and consistency 5 t; 1.1% chlorine dioxide is used in steps D.
Sur le tableau ci-après, "Total Chlore Actif Y" repré- In the table below, "Total Active Chlorine Y" represents
sente la réactivité totale du chlore élémentaire et la réac- feels the total reactivity of elemental chlorine and reacts
tivité du dioxyde de chlore.chlorine dioxide activity.
TABLEAU 3TABLE 3
Séquence CDEODED XE Op DE Op D Chlore % 2,6 0,0 Dioxyde de chlore % 0,5 1,1 Total chlore actif % 3,9 2,9 Degré de blancheur final 88,8 89 Rendement % 91,9 + 0,7 92,2 + 1,2 Comme il ressort du Tableau 3, la pâte kraft traitée par des enzymes et qui a subi un blanchiment sans chlore CDEODED XE sequence Op DE Op D Chlorine% 2.6 0.0 Chlorine dioxide% 0.5 1.1 Total active chlorine% 3.9 2.9 Final whiteness 88.8 89 Yield% 91.9 + 0 , 7 92.2 + 1.2 As can be seen from Table 3, the enzyme-treated kraft pulp which has been bleached without chlorine
donne aussi au moins un degré de blancheur final équiva- also gives at least a degree of final whiteness equivalent to
lent et un rendement au moins approximativement équivalent à slow and a performance at least approximately equivalent to
la pâte ayant subi un blanchiment classique Un papier réa- the pulp having undergone conventional bleaching A paper
lisé à partir de la pâte traitée par les enzymes a une read from the enzyme treated dough has a
résistance à la déchirure, pour une longueur de rupture don- resistance to tearing, for a given breaking length
née, équivalente à celle d'un papier obtenu à partir de born, equivalent to that of a paper obtained from
pâtes ayant subi un traitement classique. pasta that has undergone conventional processing.
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