[发明专利]在纸浆生产中酶的控制

说明书

技术领域

本发明涉及一种在回收纤维浆和/或机械浆的生产中使过氧化氢分解酶失活的方法，所述方法包括向纤维生产用的水相加工中提供固体过氧化物。本发明还涉及固体过氧化物在回收纤维浆和/或机械浆的生产中的用途。

背景技术

在纸浆和造纸工艺中经常会有细菌存在。特别地，在使用回收纸时就是这种情况。细菌会产生诸如过氧化氢酶等酶类。过氧化氢酶是一种在暴露于氧气的几乎所有活有机体中都存在的常见酶。它的作用是催化过氧化氢分解成水和氧气。过氧化氢酶是所有酶中转换数最高的酶之一；一分子的过氧化氢酶每秒钟能够将数百万分子的过氧化氢转化成水和氧气。

过氧化氢酶存在于回收纤维厂的纸浆和加工用水中，这是回收纤维加工中的主要问题。过氧化氢酶会破坏过氧化氢，这导致过氧化氢的大量消耗。细菌产生过氧化氢酶，以针对过氧化氢保护自己。需要添加越来越多的过氧化氢，除非在回收纤维加工中过氧化氢酶的量保持在较低的水平。

一种常见的氧化型化合物是过碳酸钠(SPC)，它是一种水溶性结晶过氧化物，分子式为2Na₂CO₃·3H₂O₂。过碳酸钠在水中溶解相对较快，从而在溶液中释放碳酸钠和过氧化氢。

美国专利3,951,838公开了一种制备过碳酸钠的方法。US2006/0063693、EP0789748、EP1149800B1和EP0623553B1公开了包衣的过碳酸钠颗粒。

国际专利公布WO2009/052142和WO2009/050191公开了一种延迟释放的过碳酸钠制剂的生产以及在良好处理的流体组合物中的用途。延迟释放的过碳酸钠由过碳酸钠颗粒形成，其具有过碳酸钠的核以及延迟释放的包衣。过碳酸钠颗粒可以用无机材料或聚合物材料包衣。

过碳酸钠在机械浆的漂白中显示出有效性(Leduc等人,Appita Journal60(3):241-244,2007)。已经对过硼酸钠和过碳酸钠用于脱墨纸浆的漂白进行了评价(Leduc等人,Progress in Paper Recycling15(3):6-11,2006)。然而，Leduc等人没有使用过碳酸钠。

国际专利申请WO95/17546公开了用于抑制诸如过氧化氢酶等过氧化氢分解酶的羟胺。然而，羟胺效果并不好。戊二醛已被用来抑制过氧化氢酶(US5,728,263)。然而，戊二醛是一种有毒化合物，因此使用起来使人不愉快。

此外，观察发现，即使细菌被杀死，酶的活性也不会停止。甚至腐烂的细菌也会留下活性酶类。

因此，需要一种抑制过氧化氢分解酶的可选方法。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种新方法，至少部分地克服了与现有技术相关的问题。

本发明涉及一种在回收纤维浆和/或机械浆的生产中抑制过氧化氢分解酶的方法。所述方法包括向纤维生产用的水相加工中提供固体过氧化物。所述固体过氧化物可以用非水液体或溶液提供。

纤维生产的水相加工至少包括纤维和/或纸浆加工，任选的水加工、水循环系统和/或漂白加工。水加工和水循环系统可以包括例如储水槽和管道。固体过氧化物或用非水液体提供的固体过氧化物可以在纤维生产的水相加工的任何阶段期间在一个或几个添加点添加。

本发明的基本构思是发现了过碳酸钠(SPC)可以用在回收纤维浆和/或机械浆的生产中以防止由于细菌产生的过氧化氢酶导致的过氧化氢分解。SPC可以直接添加在回收纸的再浆化槽中或者添加到加工中使用的稀释水中。SPC使过氧化氢酶失活，并且使回收纤维厂中的过氧化氢水平稳定。已经在纯水-过氧化氢-过氧化氢酶体系中对SPC进行了测试，也在来自回收纸厂的纸浆和加工用水中进行了测试。

在本发明中，过碳酸钠(SPC)作为固体化合物来添加，或者用诸如液体等非水溶液添加固体过氧化物。换句话说，固体过氧化物或含有固体过氧化物的非水液体用在本发明中。可以使用包衣或未包衣的SPC颗粒。SPC颗粒可以用Na₂SO₄包衣。固体SPC颗粒的替代品例如是形成分散体的非水液体，其中SPC仍然作为过碳酸盐存在。

诸如与次氯酸钠混合的溴化铵等氧化型杀菌剂已被多次成功地用于过氧化氢酶的控制。活性含卤杀菌剂的广泛应用也造成了腐蚀危险。在非氧化型杀菌剂中，戊二醛已经被广泛地用于在回收纤维厂中抑制过氧化氢酶。然而，它是一种有毒化合物并且难以使用。此外，使用戊二醛的成本也相对较高。