[发明专利]使用酶和阳离子型促凝剂组合物的造纸方法和系统

说明书

本发明背景

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求在先美国临时专利申请No.61/324,499(于2010年4月15日提交)的优先权，其全部内容引用在此作为参考。

本发明涉及用于加工的造纸方法和系统。更具体地，本发明涉及使用酶和阳离子型促凝剂组合物的造纸方法和系统以改进纤维素纸浆的排水和/或留着。

常规的造纸方法通常包括下列步骤：(1)形成纤维素类纤维的含水悬浮液，通常称为浆；(2)加入不同的加工材料和增强纸的材料，例如增强材料、助留剂、助滤剂和/或施胶材料，或其他功能添加剂；(3)压片(sheeting)和干燥纤维从而形成所需的纤维素纸幅(cellulosic web)；(4)对该纤维素纸幅进行后处理从而向得到的纸提供多种所需的性能，其中后处理包括在表面涂覆施胶材料等。一些纤维素酶可以用于处理纤维素类纤维以及改进纤维悬浮液浆状物的排水性。然而，使用酶需要额外地在添加酶之前加热纤维素纸浆的预处理过程，例如将纸浆预加热至约50°C约30-120分钟。这样的针对使用酶的预加热操作需要额外的能量消耗以及设备装置。此外，酶成本较高，使用酶造纸将使得产品成本显著增加。

本发明研究人员看到了对可用于造纸过程的添加剂的需求，所述添加剂可以减小成本的方式制造具有改进的纤维素纸浆排水性和留着性的纸。

发明内容

本发明的一特征在于提供具有改进的纤维素纸浆排水性和/或留着性的造纸方法。

本发明的另一特征在于提供使用酶而无需预加热处理纸浆以得到改进的纤维素纸浆排水性和留着性的造纸方法。

本发明的一额外特征在于提供造纸系统，其可操作以利用酶而无需纸浆预加热设备以得到改进的纤维素纸浆排水性和/或留着性。

本发明的额外特征和优势部分地将在下文中说明，部分地由说明书可显而易见或可通过实践本发明而获知。本发明的目标以及其他优势通过要素和组合可以被认识和获得，特别是所述的说明和所附的权利要求中所指出的要素和组合。

为了实现这些和其他优势以及根据本发明的目的，如示例性说明的以及本文中所宽泛阐述的，本发明涉及纸或纸板的制造方法。该方法包括将包含至少一种酶和至少一种阳离子型促凝剂的组合物使用至造纸纸浆以形成经处理纸浆。酶和阳离子型促凝剂可以在同一时间作为预-混合物或可以作为单独添加的成分施用至造纸纸浆。作为另一选项，酶和阳离子型促凝剂可以在允许成分以组合与纸浆相互作用的足够短的时间内依次添加。经处理纸浆也可以利用至少一种絮凝剂进一步处理。所得的经处理纸浆然后形成纸浆片，其可以具有相对不使用含酶和阳离子型促凝剂的组合物的常规的处理而言改进的排水性和/或留着性。

本发明也涉及实施如上所述方法的造纸系统。所述系统至少可以包括：

造纸纸浆的供应设备，

用于将纸浆形成为纸或纸板的加工单元，该加工单元包括用于收集纸浆的筛以及从所述筛接收纸浆的纸页形成加工单元，

包含至少一种酶和至少一种阳离子型促凝剂的至少一种水性分散体的组合物的供应设备以及组合物进料设备，用于在纸形成之前用于将所述组合物进料至所述纸浆用于在其上的施用，以及

至少一种絮凝剂的供应设备以及絮凝剂进料设备，用于在将酶和阳离子型促凝剂的组合物施用至纸浆处的下游将所述絮凝剂进料至经处理纸浆，以及

用于白水再循环的白水槽。

虽然说明造纸加工，酶和阳离子型促凝剂的组合的用途也可以涉及它针对其他含纤维素类纤维材料在多种其他工业中用于增强的脱水作用的应用，例如废水处理。本发明可以涉及例如处理纤维素纸浆的方法，其包括将包含酶和阳离子型促凝剂的组合物施用至分散或包含在液体媒介中的纤维素纸浆以形成经处理纸浆，以及任选脱水经处理纸浆。

要理解的是前述的概括性说明以及以下的详细说明两者仅是示例性的以及解释性的以及仅意在进一步解释本发明，如所要求保护的。

在本文中，“促凝剂”涉及可以通过中和在溶液中围绕小颗粒的电荷形成更大颗粒的材料，例如中和围绕颗粒的排斥电荷(例如负电荷)，使得它们“粘在一起”形成块状物或絮状物。

“絮凝剂”涉及可以促进经促凝颗粒的团聚或聚集形成更大的絮凝粒的材料。

“酶”涉及包括用作生化催化剂的蛋白质或结合蛋白质的材料。

本文中所结合的以及组成本申请的一部分的附图说明了本发明的多个方面，以及与说明书一起用于解释本发明的原理。

附图说明

图1是示出根据本发明的造纸方法的流程图。

图2是示出根据本发明的造纸方法的流程图。