[发明专利]加工纸张原料

说明书

本发明提供了加工纸张原料的方法，以及使用此类方法制备的中间物和产物。某些类型的纸张原料，尤其是高度染色纸，和/或高度饱和纸，例如彩色印刷纸张，如杂志，以及高基重涂布纸，如杂志原纸被用于制备可用中间物和产物，例如能量、燃料、食物或材料。

本申请为国际申请号为PCT/US2012/024970，国际申请日为2012年2月14日，发明名称为“加工纸张原料”的PCT申请于2013年7月19日进入中国国家阶段后申请号为201280005756.4的中国国家阶段专利申请的分案申请。

相关申请案

本专利申请要求提交于2011年2月14日的美国临时申请序列No.61/442,710的优先权。该临时申请的完整公开内容据此以引用的方式并入本文。

发明背景

杂志、产品目录以及包含高水平涂料、颜料和油墨的其他纸制品是广泛使用的废料。虽然对回收所述废纸作出了多种努力，通常使其再浆化以用于再生纸制品，但如果所述废纸可经济地用作原料，制造其他类型的产物可为有利的。

发明概要

一般来讲，本发明涉及加工纸张原料的方法，以及由其制成的中间物和产物。具体地讲，本发明整体涉及某类相对较重的纸张原料，例如高度染色纸，和/或饱和纸，如彩色印刷(用不是黑色或除黑色之外的颜色印刷)纸张，如杂志和其他纸张的加工。

本文所公开的多种方法利用微生物或由微生物产生的产物如酶对原料进行生物加工，制备可用中间物和产物，如能量、燃料、食物和其他材料。例如，在一些情况下，酶用于糖化原料，将原料转化为糖。糖可用作最终产物或中间物，或进一步加工，如通过发酵加工。例如木糖可氢化为木糖醇，葡萄糖可氢化为山梨糖醇。

在一个方面，本发明的特征是制备糖，如溶液或悬浮液形式的糖的方法，该方法包括提供纸张原料，所述纸张原料包括胶版印刷纸如橡皮版印刷纸、彩色纸和/或涂布纸如聚涂布纸，以及任选地将原料与流体和/或糖化剂混合。

一些具体实施包括下列一个或多个特征。纸张原料具有的基重可大于35lb，如约35lb至330lb和/或纸张可具有高填料含量，如大于约10重量％，如大于20重量％。例如，填料或任何涂料可以是无机物质。纸张也可具有高克重，如大于约500g/m²。纸张可包含颜料或印刷油墨，如水平大于约0.025重量％。纸张可具有大于约8重量％的灰分含量。

该方法还可包括将微生物，例如酵母和/或细菌(如，来自梭菌属(Clostridium))添加到纸张原料或糖化纸张，并且制备产物或中间物。

产物可以是燃料，包括例如醇(如，甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、赤藓醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇和/或甘油)、糖醇(如，赤藓醇、二醇、甘油、山梨糖醇、苏丁醇、阿拉伯糖醇、核糖醇、甘露糖醇、己六醇、岩藻糖醇、艾杜糖醇、异麦芽、麦芽糖醇乳糖醇、木糖醇和其他多元醇)、有机酸(如，甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、棕榈酸、硬脂酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、油酸、亚油酸、乙醇酸、乳酸和/或γ-羟基丁酸)、烃(甲烷、乙烷、丙烷、异丁烯、戊烷、正己烷、生物柴油和/或生物汽油)、氢以及这些的混合物。

该方法还可包括将以食物为基础的营养源，如选自如下的营养源：谷物、蔬菜、谷物残留物、蔬菜残留物以及它们的混合物，例如小麦、燕麦、大麦、大豆、豌豆、荚果、马铃薯、玉米、米糠、玉米粉、小麦糠以及它们的混合物添加到混合物。在此类情况下，混合物还可包括酶体系，所述酶体系被选为从以食物为基础的营养源释放营养物质，如包含蛋白酶和淀粉酶的体系。

该方法可包括使糖溶液或悬浮液解毒。该方法还可包括加工糖，例如从糖分离木糖和/或葡萄糖。在一些情况下，糖化可在约3.8至4.2的pH下进行。混合物还可包括氮源。