化学纸浆的木聚糖酶处理的制作方法

专利名称：化学纸浆的木聚糖酶处理的制作方法
技术领域：
本发明涉及漂白纸浆的方法。更特别地，本发明涉及使用木聚糖酶漂白纸浆的方法。
背景技术：
漂白的化学纸浆的生产是世界范围内的一项主要工业。每年要生产5千万吨以上的漂白纸浆。漂白的化学纸浆是所有类型白纸包括在影印纸、书写纸及包装纸中所用白纸的最大成分。另外，漂白的化学纸浆还用于赋予低廉纸张以强度，如新闻用纸。漂白的化学纸浆由于其白度及洁净度高、白度稳定性、高强度及其提供的方便及均匀的印刷表面而具有很大的市场。当有颜色的而且降低纤维素的纤维内结合的木质素几乎完全从纸浆中除去后可获得这些品质。
在化学制浆过程中，配料(或原料)主要由木材碎片组成，将其加入称为蒸煮器的一个反应室中，用化学物处理以溶解纸浆中的木质素。本领域已知一些化学制浆方法。两种主要的化学制浆方法是硫酸盐制浆，其中将纸浆在碱性液体中蒸煮，和亚硫酸盐制浆，其中将纸浆在酸性液体中蒸煮。硫酸盐制浆和亚硫酸盐制浆均可以批次或连续在蒸煮器中进行。
制浆过程的一个主要目的是释放原料中与纤维素纤维结合的木质素。制浆溶解原材料中85％到95％的木质素。在制浆步骤后，将纸浆用水洗涤以除去溶解的木质素。
虽然制浆除去原材料中大多数木质素，但其不能除去所有的木质素而且不破坏原料的纤维素纤维。剩余的木质素通过漂白从纸浆中除去。
纸浆漂白方法可以由许多步骤组成。例如，在制浆后，纸浆漂白方法可包括碱性氧脱木素步骤(0)、酶处理步骤(X)、一或多次二氧化氯步骤(D)及一或多次碱抽提步骤(E)。纸浆漂白方法还可以包括一或多次水洗，或者每个步骤均可包含一个作为最后步骤的水洗步骤。因此，其中纸浆使用三次二氧化氯漂白步骤及两次碱抽提步骤漂白的一个代表性的纸浆漂白顺序可以表示为D-E-D-E-D。相似地，其中纸浆进行一次碱性氧脱木素步骤、一次酶处理步骤、三次二氧化氯漂白步骤及两次碱抽提步骤的纸浆漂白顺序可以表示为O-X-D-E-D-E-D，其中每个步骤后均加以水洗。
造纸厂普遍在进行纸浆化学漂白之前进行碱性氧脱木素步骤。这个方法由将纸浆与氧和碱在高温(大约100℃)反应大约1小时组成。碱性氧脱木素使纸浆中木质素量减少35-50％，但这个方法对纸浆不利而且通常伴随纸浆中一些纤维素纤维的破坏。在碱性氧脱木素后，将纸浆如前述洗涤以除去溶解的木质素。
在碱性氧脱木素之后的漂白步骤通常是用氧化化学物进行化学漂白，最常用的是二氧化氯(ClO2)。然而，已经描述了一些方法可以在化学漂白之前促进或增强纸浆漂白。例如，用木聚糖酶的酶处理可用于在化学漂白之前增强纸浆漂白。
在制浆及造纸业中使用木聚糖酶可以增强纸浆的漂白及降低漂白步骤中使用的氯化物量(Erickson，1990；Paice等，1988；Pommier等，1989)。就木聚糖酶的漂白作用已经提出了一些机制。一个机制是木质素通过木聚糖与晶体纤维素连接，而木聚糖酶通过水解木聚糖从纸浆中释出有色的木质素而促进纸浆漂白。另一个提出的机制是木聚糖酶除去木聚糖从而改善纸浆的碱抽取能力。不论机制如何，木聚糖酶处理使得随后的漂白化学物如氯、二氧化氯、过氧化氢或这些化合物的组合与没有木聚糖酶的情况相比更有效地漂白纸浆。在化学漂白之前用木聚糖酶预处理纸浆可以增加最终纸制品的白度和质量，并降低必须用于漂白纸浆的氯化物量。这样又减少了这种方法产生的氯化物污水。
木聚糖酶已经从许多生物体包括细菌和真菌中分离。通常，真菌木聚糖酶在酸性pH，大约3.5到5.5的范围内，及大约50℃温度下呈现最佳活性。相反，细菌木聚糖酶在pH5到pH7及50℃和70℃之间的温度呈现最佳活性。然而，有在其它条件下呈现最佳活性的其它木聚糖酶。例如，Campbell等的US 5405789揭示了构建的来自环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)的低分子量木聚糖酶的热稳定突变体。Sung等的US 5759840揭示了修饰来自里氏木霉(Trichoderma reesei)的木聚糖酶11家族以与天然木聚糖酶相比改良了嗜热性、嗜碱性和热稳定性。Fukunaga等的US 5916795揭示了来自杆菌(Bacillus)的热稳定木聚糖酶。Shah等的题目为“Xylanase Treatment ofOxygen-Bleached Hardwood Kraft Pulp at High Temperature andAlkaline pH Levels Gives Substantial Savings in Bleaching Chemicals”的文章(J.of Pulp and Paper Science，vol26 No.1，2000年1月No.1，在此并入参考)揭示了用来自海栖热袍菌(Thermotoga maritime)的木聚糖酶在pH10及90℃下处理氧脱木素化的硬木纸浆，并随后漂白该纸浆。这些文献揭示了在化学漂白之前使用木聚糖酶酶促处理纸浆。然而，这些文献无一提示在化学漂白步骤之后使用木聚糖酶处理纸浆。
在典型的纸浆漂白过程中的下一步骤通常是用二氧化氯、氯或者在一些情况中使用二氧化氯及其它氧化漂白剂组合进行漂白。例如，在化学漂白过程中第一次二氧化氯漂白步骤通常称为D0或D100步骤。随后的二氧化氯漂白步骤称为D1，D2等等。在没有碱性氧脱木素步骤的漂白纸浆的工厂中，D0步骤是第一个化学漂白步骤。D0步骤通常在pH1.5到3.0进行。在少数工厂中，可以在ClO2中加入最多30％到50％的氯气以努力实现较高效地除去木质素，这样的工厂越来越少。这个步骤称为CD步骤。在D0或CD步骤后，将纸浆进行水洗及碱抽提。碱抽提是用氢氧化钠或碳酸钠将纸浆pH调节为9.0到12.0在60℃到120℃温度下进行30到90分钟。在碱抽提步骤后，将纸浆用水洗。重复二氧化氯漂白步骤、水洗及碱抽提步骤直至纸浆适当漂白。在大多数情况中，在纸浆适当漂白之前需要在二氧化氯步骤和碱抽提步骤之间交替进行两到三次的酸性和碱性漂白。
在目前所有商业应用中，木聚糖酶的应用包括在第一次二氧化氯步骤之前进行木聚糖酶处理步骤。这导致纸浆与以相似方式处理但未用木聚糖酶处理的纸浆相比亮度增加。或者，当纸浆在漂白之前用木聚糖酶处理时，与在漂白之前未用木聚糖酶处理的纸浆相比，使用较少量的漂白化学品即可达到特异的亮度水平。
美国专利No.5645686揭示了通过一系列处理步骤漂白化学纸浆的一种方法，包括至少一个用过氧化氢的步骤及至少一个用过氧酸的步骤。该专利还揭示了与纸浆漂白顺序组合的一个木聚糖酶处理步骤。该专利未提示在纸浆漂白过程中的二氧化氯漂白后进行木聚糖酶处理，其仅应用一次二氧化氯漂白步骤。另外，没有关于是否在第一次二氧化氯漂白步骤之后进行的木聚糖酶处理步骤与其中木聚糖酶处理是在第一次二氧化氯漂白步骤之前进行的木聚糖酶处理的纸浆漂白顺序相比在增强纸浆漂白中是更有效的教导。
WO 91/05908揭示了一种生产漂白的木质纤维纸浆的方法，所述纸浆与氯的有机结合降低及回色降低。该方法要求在主要应用氯的化学漂白步骤之后用木聚糖酶处理纸浆。该参考文献教导在氯漂白步骤之后进行木聚糖酶处理与在氯漂白步骤之前进行木聚糖酶处理对纸浆漂白的效力不同。该参考文献未说明在目前大多数工厂应用的随后进行木聚糖酶处理步骤的二氧化氯漂白步骤是否能增强纸浆的漂白。
Wong等发表的题目为“Xylanase Pre-and Post-treatments ofBleached Pulps Decrease Absorption Coefficient”的文章(2000.J.ofPulp and Paper Sciecnce Vol.26 No.10 377-383，在此并入参考)教导对纸浆进行木聚糖酶处理作为部分或全部化学漂白过程的最后步骤。然而，该参考文献教导在化学漂白之后用木聚糖酶处理纸浆与常规在化学漂白之前用木聚糖酶处理纸浆相比，纸浆的亮度仅少量增加。
在纸浆漂白过程中用木聚糖酶处理与不包含木聚糖酶处理的相同纸浆漂白过程相比，一般导致纸浆漂白增强，本领域需要提高木聚糖酶处理的效力。制浆业面临减少含氯漂白化学品如氯及二氧化氯应用的压力，因此可以整合入纸浆漂白过程中以降低含氯漂白化学品的应用或者降低使用这些化学制剂所产生的毒性污水的任何方法对制浆业而言都是非常重要及有价值的。工业上在漂白步骤中使用的化合物如二氧化氯量及在碱抽提步骤中使用的氢氧化钠和过氧化氢量的减少还可以节约资金。改良木聚糖酶处理的效力可以进一步减少化学品的应用。
本领域需要漂白纸浆的新方法及更有效的方法。另外，本领域需要可以整合入现有纸浆漂白过程中的方法以提高漂白过程的效力并降低含氯漂白化合物的使用或者降低使用这种化学品所产生的毒性污水。本领域还需要通过减少化学品的应用而节约资金。
本发明的一个目的是克服现有技术领域中的缺点。
上述目的通过主要权利要求的特征组合来体现。副权利要求揭示了本发明实施方案的进一步的优点。
发明概述本发明涉及漂白纸浆的方法。更特别地，本发明涉及使用木聚糖酶漂白纸浆的方法。
根据本发明，提供了一种漂白化学纸浆的方法，所述方法包括如下步骤a)将化学纸浆暴露于二氧化氯漂白步骤以产生部分漂白的纸浆；b)在温和抽提步骤中将部分漂白的纸浆用木聚糖酶在pH为大约3到8，更优选大约5到8的条件下处理；c)将经酶处理的纸浆暴露于第二次二氧化氯漂白步骤，在第一次二氧化氯漂白步骤和第二次二氧化氯漂白步骤之间没有碱抽提步骤。
本发明的方法用更温和的抽提步骤代替常规的碱抽提步骤，所述碱抽提步骤典型地是在pH10.0-12.0在70℃到120℃进行。在存在木聚糖酶的情况中，所述抽提步骤在接近中性至酸性pH条件下，在低如60℃的温度下进行。通过使用温和的抽提步骤，工厂可以减少用于达到高pH所使用的氢氧化钠或其它碱的使用。工厂还可以减少使用漂白化学品如二氧化氯的使用。工厂还可以避免可导致纤维素纤维破坏或降解的不利抽提条件，因此使得生产的纸浆与常规生产的纸浆相比具有较高的强度和/或较高的产量。
在工厂中纸浆漂白方法可作为较大纸浆漂白过程的一部分进行。另外，化学纸浆可包括硫酸盐浆、碱法纸浆或亚硫酸盐浆。
根据本发明方法，在第一个漂白步骤之前可以进行碱性氧脱木素步骤。
本发明的方法中可以使用在温和抽提步骤的条件下是活性的任何木聚糖酶。例如但非限于，所述木聚糖酶可选自BioBriteTMEB木聚糖酶、野生型里氏木霉(Trichoderma reesei)木聚糖酶II，TrX-HML-AHAE，TrX-HML-GHAE，TrX-HML-ARAE，TrX-HML-GRAE，TrX-HML-GPHAE及TrX-HML-GPRAE。
根据本发明的另一方面，提供了一种漂白化学纸浆的方法，所述方法包括如下步骤a)在第一次酶处理步骤中用第一种木聚糖酶处理化学纸浆以生产酶处理的纸浆；
b)将酶处理的纸浆暴露于第一次二氧化氯漂白步骤以生产部分漂白的纸浆；及c)将部分漂白的纸浆在温和抽提步骤中用第二种木聚糖酶在pH为大约3到8，优选大约5到8的条件下处理；及d)将酶处理的纸浆暴露于第二次二氧化氯漂白步骤，在第一次二氧化氯漂白步骤和第二次二氧化氯漂白步骤之间没有碱抽提步骤。
还是根据上述本发明的方法，在第一次酶处理步骤中用第一种木聚糖酶处理化学纸浆的第一个步骤之前进行碱性氧脱木素步骤。
另外，如上根据本发明，第一种木聚糖酶与第二种木聚糖酶可以不同，或者第一种木聚糖酶可以与第二种木聚糖酶相同。第一种木聚糖酶或第二种木聚糖酶可选自如下一组可商购自Iogen公司的BioBriteTMEB木聚糖酶，野生型里氏木霉木聚糖酶II，或者其它合适的木聚糖酶。另外，第一次酶处理步骤的条件与第二次酶处理步骤的条件可以不同，或者第一次酶处理步骤的条件可以与第二次酶处理步骤的条件相同。
根据上述本发明的方法，所述方法之后可以进行一或多次酶处理步骤、化学漂白步骤、水洗及抽提步骤。因此，本发明的纸浆漂白方法可以形成一更详尽或更复杂的纸浆漂白过程的一部分。
本发明的纸浆漂白方法与本领域已知的常规纸浆漂白方法相比，其增强了纸浆的漂白。另外，本发明的纸浆漂白方法易于整合入本领域目前应用的纸浆漂白方法中。
上述方法中使用的二氧化氯漂白步骤可以包含二氧化氯或者二氧化氯与至少一种其它漂白剂，所述其它漂白剂选自氯、臭氧、过氧化氢或其组合，由此二氧化氯在二氧化氯漂白步骤中是更丰富的漂白剂。二氧化氯漂白可以在pH为大约1和大约5之间，但优选在大约1.5到大约3之间进行。
并且，根据上述本发明的方法，在酶处理步骤中用木聚糖酶处理化学纸浆步骤之前可进行碱性氧脱木素步骤。
另外，根据本发明，提供了一种纸浆漂白方法，所述方法包含选自如下一组的顺序a)Do-X-D-E-D；b)Do-X-D-X-D；c)Do-X-D-D；d)O-Do-X-D-E-D；e)O-Do-X-D-D；f)Do-Xop-D-E-D；g)X-Do-Xop-D-E-D；及h)X-Do-X-D-E-D其中，Do是二氧化氯漂白步骤，X是温和抽提木聚糖酶处理步骤，D是二氧化氯漂白步骤，E是碱抽提步骤，Xop是包含木聚糖酶、氧和过氧化氢的温和抽提步骤。
这个概述不需要描述本发明的所有必需特征，本发明也可以在于所述特征的亚组合。
优选的实施方案描述本发明涉及漂白纸浆的方法。更特别地，本发明涉及使用木聚糖酶漂白纸浆的方法。
以下描述仅是例证了本发明的一个优选实施方案而无限制进行本发明产生效果的必需特征组合之意。
在本发明的一个实施方案中，提供了一种漂白化学纸浆的方法，所述方法包括如下步骤a)将化学纸浆暴露于二氧化氯漂白步骤以产生部分漂白的纸浆；b)在温和抽提步骤中将部分漂白的纸浆用木聚糖酶在pH为大约3到8，优选大约5到8的条件下处理以产生酶处理的纸浆，及；c)将经酶处理的纸浆暴露于第二次二氧化氯漂白步骤，在第一次二氧化氯漂白步骤和第二次二氧化氯漂白步骤之间没有碱抽提步骤。
优选第一次二氧化氯漂白步骤在该步骤最后包含一个水洗步骤，之后在温和抽提步骤中用木聚糖酶处理部分漂白的纸浆。更优选二氧化氯漂白步骤和温和抽提步骤在每个步骤最后均包含一个水洗步骤。另外，本发明的纸浆漂白方法可以在工厂中作为复杂的纸浆漂白过程的一部分进行。
本发明还涉及一种如上述的漂白化学纸浆的方法，其中一些漂白步骤包含过氧酸。
术语“化学纸浆”是指已经通过化学制浆处理的任何类型的原始(virgin)纤维、二级纤维、木质或非木质纤维、软木、硬木或其混合物，例如但非限于硫酸盐浆、碱法纸浆或亚硫酸盐浆，随后处于适于漂白的形式。优选地，所述化学纸浆包含原始纤维。化学纸浆还包括在进行本发明方法之前已经暴露于碱性氧脱木素步骤的硫酸盐浆、碱法纸浆或亚硫酸盐浆。所述碱性氧脱木素步骤优选随后水洗，之后再进行第一次二氧化氯步骤。与生产化学纸浆包括硫酸盐和亚硫酸盐浆相关的其它条件见“Pulp BleachingPrinciples and Practice”所述(Dence和Reeve编辑，1996，在此并入参考)。
术语“二氧化氯漂白步骤”是指用二氧化氯或者二氧化氯与氯、臭氧、过氧化氢、氯和臭氧或者氯和过氧化氢的组合物处理纸浆。优选二氧化氯在二氧化氯漂白步骤中是更丰富的漂白剂。可用于本发明方法中的二氧化氯漂白的其它方面见Dence和Reeve所述(1996，PulpBleachingPrinciples and Practice)。
在一个优选的实施方案中，第一次二氧化氯漂白步骤在pH为大约1到大约5，优选在大约1.5到大约3的范围内进行。该步骤的温度优选为50℃到70℃，反应时间为5分钟到60分钟。加入纸浆中的二氧化氯量为5到25kg/吨纸浆。这些条件与制浆厂中第一次二氧化氯漂白步骤的条件相似，本领域技术人员已知这些条件。
温和抽提步骤在pH为大约3到8下进行。在这个范围内，与在pH10到12.5，70℃到120℃温度下的常规碱抽提相比，需要明显较低量的氢氧化钠或其它碱调节纸浆的pH。优选温和抽提步骤的pH为大约5到8，最优选为pH7到8。该pH在该步骤结束时、在塔末端或在洗涤槽(washer vat)中测定。纸浆浓度优选为5％到10％。
温和抽提步骤任选包括过氧化氢、氧或者在常规碱抽提步骤中经常使用的这些化合物的组合。当使用氧时，优选以相应于3到9kg/吨纸浆的水平加入。过氧化氢优选以2到7kg/吨纸浆水平应用。在常规碱抽提步骤中通常使用的添加剂如硫酸镁也可以在温和抽提步骤中使用。
所述温和抽提步骤优选在50℃到80℃温度下进行。在温和抽提步骤的条件下能水解木聚糖并增强纸浆漂白的任何木聚糖酶均可以用于本发明的方法中。所述木聚糖酶在该步骤的pH值和温度下必须是活性的，而且必须对也许存在的氧、过氧化氢和添加剂有抗性。
所述木聚糖酶剂量优选为0.5到2.0木聚糖酶单位/g纸浆。测定木聚糖酶单位的方法在实施例2中描述。
野生型和遗传修饰的木聚糖酶均可以应用于本发明的方法中。例如但非限于，可用于本发明方法中的木聚糖酶包括真菌木聚糖酶和细菌木聚糖酶，真菌木聚糖酶在大约3.5到大约5.5的酸性pH范围内及大约50℃的温度下呈现最佳活性，细菌木聚糖酶在pH5到7及在大约50℃和70℃温度之间的范围内呈现最佳活性。而且本发明还涵盖了在其它条件下使用其它木聚糖酶如但非限于野生型、热稳定及耐碱木聚糖酶，如US 5405789和Sung的US Serial No.60/213803所教导(在此并入参考)，US 5405789揭示了来自环状芽孢杆菌的低分子量突变体，US Serial No.60/213803揭示了相对于野生型木霉木聚糖酶或者野生型嗜热酶，具有提高的嗜热性和嗜碱性的木聚糖酶。另外，可用于本发明方法中的其它木聚糖酶包括热稳定木聚糖酶如Caldocellum saccharolyticum，海栖热袍菌和栖热袍菌属(Thermotogasp.)菌株FJSS-B.1(Luthi等，1990；Winterhalter等，1995；Simpson等，1991；在此并入参考)。本发明的方法还涵盖了衍生自但非限于里氏木霉木聚糖酶I、绿色木霉(Trichoderma viride)木聚糖酶、浅青紫链霉菌(Streptomyces lividans)木聚糖酶B、浅青紫链霉菌木聚糖酶C或者其它非11家族木聚糖酶例如但非限于Caldocellumsaccharolyticum、海栖热袍菌和栖热袍菌属菌株FJSS-B.1的木聚糖酶的应用。
这些木聚糖酶的遗传修饰的变体也可以组合或单独用于本发明的酶处理步骤中，只要其在温和抽提步骤的条件下能增强纸浆的漂白，即增强从纸浆中除去木质素。遗传修饰的变体与相应的野生型木聚糖酶相比在更广泛的pH、温度或者氧或过氧化氢浓度的范围内可具有较好的能力。
本领域技术人员显然了解一些天然木聚糖酶呈现木聚糖酶和纤维素酶的双重活性。额外的纤维分解活性由于其对纸浆纤维中的主要原料，纤维素的不利作用而对纸浆漂白而言是非所需的。优选本发明的方法使用没有纤维分解活性或者纤维分解活性降低的一或多种木聚糖酶。优选地，本发明的方法使用降低或削弱的纤维分解活性的一或多种木聚糖酶。
在温和抽提步骤之后，与纸浆相关的木质素量可以通过确定纸浆的κ数(kappa number)而评估，如实施例1所述进行。与其它方法、过程或步骤相比较大程度降低纸浆κ数的方法、过程或步骤认为更有效地除去与纸浆相关的木质素，因此在增强纸浆漂白中更有效。
第二次二氧化氯步骤使用本领域技术人员熟知的那些方法进行，如Dence和Reeve所述。优选地，这个步骤在pH3到6，60℃到90℃温度进行1到4小时。温和抽提步骤的应用可以减少在第二次二氧化氯步骤中如果需要调节pH的酸量。
在实践本发明中，在第一次和第二次二氧化氯步骤之间无碱抽提步骤。本领域熟知碱抽提步骤在pH8.5到13，通常在pH9到11，温度为60℃到90℃或者最高120℃的“热”碱抽提条件下进行。本发明的温和抽提在与常规碱抽提相比较低pH范围内进行。
在第二次二氧化氯步骤之后，纸浆的亮度可以如实施例7所示确定。与其它方法、过程或步骤相比生产更高ISO亮度数的纸浆的方法、过程或步骤在增强纸浆漂白中更有效。
根据本发明，提供了一种用木聚糖酶漂白化学纸浆的方法。在本发明的实施方案的一个方面中，提供了一种漂白化学纸浆的方法，所述方法包括如下步骤a)在第一次酶处理步骤中用第一种木聚糖酶处理化学纸浆以生产酶处理的纸浆，b)将酶处理的纸浆暴露于二氧化氯漂白步骤以生产部分漂白的纸浆，及；c)在第二次酶处理步骤中用第二种木聚糖酶在pH为大约3到8，优选大约5到8下处理部分漂白的纸浆；d)将酶处理的纸浆暴露于第二次二氧化氯漂白步骤，在第一次二氧化氯漂白步骤和第二次二氧化氯漂白步骤之间没有没有碱抽提步骤。
在第一次木聚糖酶处理步骤之前可以进行碱性氧脱木素步骤。
在第一次酶处理步骤中应用的第一种木聚糖酶与在第二次酶处理步骤中应用的第二种木聚糖酶可以相同，或者第一种木聚糖酶与第二种木聚糖酶可以不同。另外，第一次酶处理步骤的条件与第二次酶处理步骤的条件可以相同或不同。酶处理步骤的条件包括但非限于温度、pH、孵育时间、木聚糖酶使用量、孵温育培养基的成分及纸浆浓度。本领域技术人员显然了解优选酶处理步骤的条件应与酶处理步骤中使用的木聚糖酶或者酶相适应。特别地，每次酶处理步骤的条件应使得酶处理步骤中使用的木聚糖酶在酶处理步骤条件下呈现其最大活性的10％以上，优选大于其最大活性的30％。因此，在第一次酶处理步骤中使用的极端嗜碱性的木聚糖酶在第二次酶处理步骤的条件即在pH3和8之间的条件下呈现其最大活性的10％以下是可能的。优选在第二次酶处理步骤中不使用这种嗜碱性木聚糖酶。木聚糖酶的活性可以通过本领域已知的任何方法例如但非限于如实施例2所述方法确定。
非限制性地，第一种木聚糖酶、第二种木聚糖酶或者这两种木聚糖酶可以包含野生型里氏木霉木聚糖酶或者其遗传修饰的变体，例如但非限于BioBrite EB木聚糖酶(可商购自加拿大Iogen公司)TrX-HML-AHAE*，TrX-HML-GHAE*，TrX-HML-ARAE*，TrX-HML-GRAE*，TrX-HML-GPHAE*，或者TrX-HML-GPRAE*，(*在WO 01/92487中揭示，在此并入参考)，或者WO 01/92487所揭示的呈现上述木聚糖酶性质的其它修饰的木聚糖酶。所述木聚糖酶还可以包含US 5935836(在此并入参考)所述的柔曲马杜拉放线菌(Actinomadura flexuosa)木聚糖酶A，这是一个35kDa的木聚糖酶。
本发明的纸浆漂白方法与本领域已知的常规纸浆漂白方法相比增强了纸浆漂白。另外，本发明的纸浆漂白方法易于整合入现有技术领域中的纸浆漂白过程中。
本发明涵盖的代表性纸浆漂白顺序在

图1中描述。所述纸浆漂白顺序只是例证本发明而无以任何方式限制本发明之意。本发明的方法涵盖了纸浆漂白顺序，包括二氧化氯步骤，然后是用木聚糖酶处理的温和抽提步骤，然后是二氧化氯漂白步骤(Do-X-D)，两次二氧化氯漂白步骤之间没有碱抽提步骤。这个漂白顺序可以如下但非限于如下所示Do-X-D-E-D，Do-X-D-X-D，O-Do-X-D-E-D，O-Do-X-D-X-D，Do-X-D-D，O-Do-X-D-D，Do-Xop-D-E-D，X-Do-Xop-D-E-D，及X-Do-X-D-E-D，其中，Do是二氧化氯漂白步骤，X是温和抽提木聚糖酶处理步骤，D是二氧化氯漂白步骤，E是碱抽提步骤，Xop是包含木聚糖酶、氧和过氧化氢的温和抽提步骤。
另外，包含相同特性的两或多个步骤的一个纸浆漂白顺序可以在相同或不同条件下进行。例如但非限于，包含三个D步骤的一个纸浆漂白顺序在每个步骤可以包含相同或不同的处理条件。在纸浆漂白序列例如但非限于Do-X-D-E-D和Do-X-D-X-D纸浆漂白顺序中的二氧化氯漂白步骤之后进行的木聚糖酶处理步骤的情况中，木聚糖酶处理步骤可以取代碱抽提步骤。在这个实施方案中，用木聚糖酶处理步骤取代碱抽提步骤可以降低碱例如但非限于氢氧化钠调节纸浆pH的使用量。
本发明的方法还涵盖了在二氧化氯漂白步骤之后进行的包含木聚糖酶的酶处理步骤可以取代碱抽提步骤。例如但非以任何方式限于，本发明的纸浆漂白顺序例如但非限于Do-X-E-D-E-D可以修改为Do-X-D-E-D或者Do-X-D-X-D。本发明的方法涵盖了这些纸浆漂白顺序及描述相似漂白顺序的其它顺序。在上述所有纸浆漂白顺序中，在二氧化氯漂白步骤后进行的温和抽提步骤在pH为大约3到8的条件下进行。
如表2(实施例8)，示出了用温和抽提步骤处理纸浆的效果，所述温和抽提步骤包含二氧化氯漂白步骤后的木聚糖酶，如本发明方法的纸浆漂白顺序所涵盖的那样。实施例8描述了纸浆漂白顺序的详细内容。
表2的结果示出了在二氧化氯漂白步骤后的碱抽提步骤中，木聚糖酶未处理的对照纸浆漂白顺序(Do-E)需要应用大约纸浆质量的1.2％(w/w)的氢氧化钠调节纸浆的pH到大约11.2。纸浆漂白顺序(Do-E)生产了具有大约6.3的κ数的纸浆。用木聚糖酶处理纸浆，例如但非限于，i)二氧化氯漂白步骤后，在大约6.8的pH的Biobrite木聚糖酶(Do-X)需要应用大约纸浆质量0.2％(w/w)的氢氧化钠。纸浆漂白顺序生产了具有大约5.4的κ数的纸浆；
ii)二氧化氯漂白步骤后，在大约7.2的pH的HTX-18木聚糖酶(也是Do-X)需要应用大约纸浆质量0.2％(w/w)的氢氧化钠。纸浆漂白顺序生产了具有大约6.1的κ数的纸浆；iii)二氧化氯漂白步骤后，在大约6.8的pH的EcopulpTX-1200C木聚糖酶(也是Do-X)需要应用大约纸浆质量0.2％(w/w)的氢氧化钠。纸浆漂白顺序生产了具有大约5.7的κ数的纸浆；iv)二氧化氯漂白步骤后，在大约7.2的pH的EcopulpTX-1200C木聚糖酶(也是Do-X)需要应用大约纸浆质量0.3％(w/w)的氢氧化钠。纸浆漂白顺序生产了具有大约5.5的κ数的纸浆表2所示的结果提示按照本发明的方法在二氧化氯漂白步骤后的用木聚糖酶处理纸浆减少了需要调节纸浆pH到大约9和12之间的碱如但非限于NaOH的量，这是大多数碱抽提步骤的典型特征。而且，表2提示用木聚糖酶处理的温和抽提步骤可以替代碱抽提步骤并且产生的纸浆比在没有木聚糖酶的碱抽提步骤中处理的纸浆更亮。这样没有碱抽提步骤漂白的酶处理的、温和抽提的纸浆可以产生比常规漂白的纸浆更高的纸浆强度、产量或二者。
本发明的方法在表1中也加以了阐明(实施例6)，其示出在存在木聚糖酶、氧和过氧化氢的情况下的温和抽提步骤。这些“Xop”步骤可以优于常规的Eop步骤，同时减少了氢氧化钠的使用。例如在表1所示的情况中，氢氧化钠的使用量减少大约50％，同时达到相同的漂白亮度值。在Xop步骤中还观测到节约ClO2的使用量。
本发明的方法在表3中也得以阐明(实施例9)，其示出了与常规木聚糖酶步骤相比，在存在木聚糖酶、氧和过氧化氢的情况下的温和抽提步骤。包含木聚糖酶的温和抽提步骤(Xop)如常规抽提步骤同样进行，然而达到同样漂白亮度所需的氢氧化钠的量明显减少。另外，在使用Xop步骤中达到相似漂白亮度水平所需的ClO2的量也减少了。
本发明的方法包含在温和抽提步骤在pH大约3到8下用木聚糖酶处理部分漂白的纸浆。本领域技术人员显然了解温和抽提步骤的pH在该步骤期间可以变化。因此，本发明的方法还涵盖了在初始pH为大约3到大约8之外开始而在pH在大约3到大约8之内结束的温和抽提步骤。
以上描述内容无以任何方式限制本发明之意。另外，这里讨论的特征组合也许不是本发明技术方案所绝对必需的。
本发明在如下实施例中得以进一步阐明。然而，应理解这些实施例只是为阐明本发明，而非以任何方式限制本发明范围。
κ数的确定在25℃±0.2℃恒温持续搅动下进行。然而，可以如下所述校正温度变化。
纸浆的水分含量根据TAPPI T 210“Sampling and Testing WoodPulp Shipments for Moisture”所述确定，所述文献在此并入参考。简而言之，将纸浆样品分散于大约800mL的蒸馏水中并搅动。向该纸浆中加入100mL的0.1N高锰酸钾和100mL的4N硫酸(至总体积为大约1L)，使其反应10分钟。在10分钟结束时，加入20mL的1.0N的碘化钾终止反应并将该溶液用0.2N硫代硫酸钠滴定。纸浆的κ数可以使用如下公式计算K＝(p×f)/w其中p＝(b-a)N/0.1，及其中；
K是κ数；f是根据p值校正为50％高锰酸盐消耗量的因子(f＝10(0.00093×(p-50)))；w是样品中无水纸浆的重量(g)；p是测试样品消耗的0.1N高锰酸钾溶液的量(mL)；b是空白测试中消耗的硫代硫酸盐溶液的量(mL)a是测试样品消耗的硫代硫酸盐溶液的量(mL)；及N＝硫代硫酸盐溶液的当量浓度可使用如下公式校正在20℃和30℃之间的温度下确定的纸浆κ数K＝p×f(1+0.013(25-t))/w其中t是实际反应温度(℃)，p、f和w如上所述。
实施例2测定木聚糖酶活性的标准分析木聚糖酶分析#1所述内切木聚糖酶分析特异于内切-1，4-β-D-木聚糖酶活性。在偶氮木聚糖(azo-xylan)(燕麦)与木聚糖酶孵育时，底物解聚产生低分子量的染色片段，所述片段通过向反应混合物中加入乙醇而保留在溶液中。高分子量的物质通过离心除去，测定上清的颜色。该分析溶液中的木聚糖酶活性通过参考标准曲线确定。
底物所述底物是纯化的(以除去淀粉和β-葡聚糖)。将多糖用Remazolbrilliant Blue R染色至大约1个染料分子/30个糖基的程度。将粉末状的底物溶解于水和乙酸钠缓冲液中，将pH调节为4.5。
分析将木聚糖酶在0.5M乙酸盐缓冲液pH4.5中稀释。将2ml该溶液在40℃加热5分钟。向该酶溶液中加入0.25mL预热的偶氮木聚糖。将混合物孵育10分钟。终止反应并将高分子量底物通过加入1.0mL乙醇(95％v/v)在涡旋混合仪上搅动10秒钟而沉淀。将反应试管在室温平衡10分钟，然后在2000rpm离心6-10分钟。将上清溶液移至一个分光光度计比色杯中，在590nm测定空白和反应溶液的吸光度。通过参考标准曲线确定活性。空白是在加入酶之前将乙醇加入底物中而制备的。
如下分析可用于量化木聚糖酶活性木聚糖酶分析#2所述量化分析确定了从可溶木聚糖中产生的还原糖末端数。这个分析的底物是桦木木聚糖部分，其是桦木木聚糖的5％悬浮液(SigmaChemical Co.)溶解于水中形成的。在除去不溶部分后，将上清冻干并贮存在干燥器中。如下进行特异性活性测定在40℃(或者在被测试木聚糖酶的最佳温度)孵育反应混合物，所述反应混合物含有预先在分析缓冲液(50mM柠檬酸钠，pH5.5或者被测试木聚糖酶的最佳pH)中稀释的100μL的30mg/mL的木聚糖、150μL分析缓冲液及在分析缓冲液中稀释的50μL的酶。在不同的时间间隔取出50μL的部分，并将反应通过在1mL的5mM NaOH中稀释而终止。还原糖的量使用羟基苯甲酸肼试剂(HBAH)确定(Lever，1972，AnalyticalBiochem 47273-279)。一单位的酶活性定义为在40℃(或者在酶的最佳pH和温度下)在1分钟内产生1μmol还原糖的酶量。
实施例3制备二氧化氯二氧化氯在实验室中通过标准方法生产，即将氯气和氮气的混合物经过含有氯化钠的一系列柱子并收集冷却水中的离析气体。将二氧化氯在水中以10.4g/L的浓度冷藏贮存。关于制备二氧化氯的进一步详细描述可参见Paprican，Pointe Claire，Quebec所出版的《ChlorineDioxide Generation》(在此并入参考)。
实施例4纸浆的常规木聚糖酶处理这是在Do步骤中漂白纸浆之前进行常规木聚糖酶处理的方法。将具有预定κ数的15g纸浆样品用去离子水调节至10％(wt/vol)浓度，并将该纸浆的pH用10％的Na2CO3溶液调节为6.8和7之间。在加入购自Iogen公司的Biobrite EB木聚糖酶之前将该纸浆样品加热至57℃。将酶加入样品中并将该纸浆样品在57℃孵育60分钟。孵育之后，通过加入盐酸将pH降低至2.5和3之间及将样品在冰水浴中冷却而终止反应。
酶的剂量为0.5到2单位木聚糖酶活性/g纸浆(如实施例2所述的第一次木聚糖酶分析测定)。为进行对比，纸浆样品可以在没有木聚糖酶的条件下模拟处理以便于对比不同的漂白顺序。
实施例5二氧化氯漂白硬木纸浆样品与在此并入参考的Glossary of Bleaching Terms CPPA TechnicalSection所述相似地将纸浆样品进行二氧化氯漂白步骤，该文献描述了1.0％-2.3％的ClO2漂白纸浆的最佳条件40-60℃、3-10％纸浆浓度、30-60分钟孵育时间、pH2.5到3.0。
二氧化氯漂白(Do)步骤第一次二氧化氯漂白步骤是Do步骤。在加入二氧化氯之前，将纸浆混合物冷却至4℃以使蒸发最小化。将ClO2加入纸浆中并将该系统保持在可热密封的塑料袋中。0.15、0.17、0.19和0.21的纸浆κ因数用于计算在漂白步骤中所需要的二氧化氯量。所述二氧化氯量可以使用如下公式确定二氧化氯量(kg/吨纸浆)＝10×κ因数×κ数/2.63基于κ因数为0.17及纸浆κ数为13.9，相应的二氧化氯使用量为9kg/吨纸浆。在加入ClO2之后，纸浆浓度为4％，pH为2.5到3.0。将该塑料袋置于50℃水浴中60分钟。在孵育后，将纸浆样品用2L自来水洗涤。随后将Do纸浆样品进行使用木聚糖酶的温和抽提(X)，或者进行常规碱抽提步骤(Eop)。
温和抽提(Xop)如实施例4所述在温和抽提Xop步骤中进行木聚糖酶处理，其中有如下变化。在第一次二氧化氯漂白步骤(Do)之后将纸浆样品进行温和抽提步骤(Xop)。该Xop步骤包括将纸浆样品在60℃、10％(wt/vol)浓度与0.2-0.4％的氢氧化钠、0.3％(wt/wt)的过氧化氢及5psig的氧压孵育60分钟，每吨纸浆消耗6kg氧。在孵育结束时抽提介质的pH为大约7.5。孵育后，将每个纸浆样品均用2L自来水洗涤。
抽提步骤(Eop)在第一次二氧化氯漂白步骤(Do)之后，将对照纸浆样品进行碱抽提步骤(Eop)。Eop步骤包括将纸浆样品在75℃、10％(wt/vol)浓度与1.2％的氢氧化钠、0.3％(wt/wt)的过氧化氢及5psig的氧压孵育60分钟，每吨纸浆消耗6kg氧。在孵育结束时抽提介质的pH为大约11.5。孵育后，将每个纸浆样品均用2L自来水洗涤。
二氧化氯漂白(D1)步骤不管抽提步骤是温和的或是常规的，所有纸浆均进行相似的D1步骤。所述D1步骤以与Do步骤相似的方式进行。简而言之，将纸浆样品调节为10％(wt/vol)浓度并在pH3.6到大约4、75℃孵育180分钟。选择相应于κ因数为0.11、0.13、0.15和0.17的D1二氧化氯量。孵育后，将每个纸浆样品均用2L自来水洗涤。抽提后，纸浆的亮度可以根据实施例7所述测定。这是纸浆的D1亮度。纸浆还可以通过进行第二次抽提步骤和第三次二氧化氯漂白步骤进一步漂白。
第二次抽提步骤(E2)D1步骤之后，将纸浆进行第二次抽提步骤。该抽提步骤包括将纸浆在75℃与1％NaOH孵育90分钟。纸浆浓度为10％(wt/vol)，孵育后纸浆的pH为大约11.3。在抽提步骤之后，将每个纸浆样品均用2L自来水洗涤。
二氧化氯漂白(D2)步骤D2步骤以与其它二氧化氯漂白步骤相似的方式进行。将纸浆样品调节为10％(wt/vol)浓度。每个样品的二氧化氯使用量为0.29％(w/w)。将样品在75℃孵育180分钟。二氧化氧漂白步骤最终的pH为大约pH4。
在二氧化氯漂白(D2)步骤后，纸浆的亮度可以根据实施例7所述测定。这是纸浆的D2亮度。
实施例6用木聚糖酶温和抽提以减少氢氧化钠和二氧化氯的使用将得自Quebec工厂的未漂白的硬木硫酸盐浆(κ数为15.6)如实施例5所述进行D步骤。在此之后，将纸浆如实施例5所述进行温和X抽提步骤，使用得自Iogen公司的1 Iu/g的BioBrite EB木聚糖酶或者如美国专利No.5935836所述生产的1 IU/g柔曲马杜拉放线菌木聚糖酶A。对照纸浆如实施例5所述进行常规Eop步骤。在温和或常规抽提后，使用如实施例5所述的DED顺序充分漂白纸浆。
结果示于表1。含有木聚糖酶的温和抽提步骤的应用可以在大范围的漂白化学品使用下提高纸浆的漂白亮度，通过总κ因数反映。温和抽提步骤还减少了氢氧化钠和二氧化氯的使用，从而使工厂可以减少漂白化学品的成本费用。
表1具有温和抽提步骤的漂白
实施例7测定纸浆亮度纸浆亮度根据PAPTAC-标准测试方法，1997年7月(Standard E1Brightness of Pulp，Paper and Paperboard，在此并入参考)揭示的方法测定。
简而言之，将3.75g纸浆样品用于形成亮度衬垫纸(brightnesspad)。将纸浆样品置于一500mL容器中，加入大约200mL水。在每个广口瓶中加入大约2mL硫酸溶液并充分混合。通过将纸浆倒入一真空漏斗中形成一个衬垫纸，随后用活塞压挤该衬垫纸。将每个衬垫纸使用液压机在吸水纸之间加压。将该纸浆衬垫纸在室温干燥过夜。
ISO亮度测定使用白度计(Elrephometer)测定亮度。将样品使用高反射集成球(integrated sphere)广泛照亮。在样品的右侧角测定反射光。将反射系数与基于完全反射、完全散射表面的认为其亮度为100％的绝对反射系数对比。氧化镁是一个标准，其用于对比纸浆亮度。波长457nm的蓝光用于亮度读数。
实施例8用木聚糖酶温和抽提以减少氢氧化钠的使用κ数为14.9的未漂白的硬木纸浆得自Quebec的工厂。将该纸浆用水洗涤并使用HCl将pH调节至2.5到3.0之间。将几个10g纸浆样品根据在此并入参考的Glossary of Bleaching Terms of the CPPATechnical Section所述进行二氧化氯(Do)漂白步骤，，其描述了1.0-2.3％的ClO2进行纸浆漂白的最佳条件为3-10％的纸浆浓度，30-60分钟孵育时间，pH2.5-3.0。简而言之，将ClO2加入纸浆中并将此系统保持在可加热密封的塑料袋中。在加入ClO2之前将纸浆混合物冷却至4℃以使蒸发最小化。推荐κ因数为大约0.17以避免呋喃和二氧芑的形成(Glossary of Bleaching Terms of CPPA TechnicalSection，在此并入参考)。二氧化氯量可以使用实施例5中的公式估算。
基于0.17的κ因数，相应的二氧化氯量为9.6kg/吨纸浆。在加入ClO2后，纸浆浓度为4％。将该塑料袋置于50℃水浴中60分钟。
在D步骤后，将纸浆通过真空漏斗用自来水洗涤。将纸浆用去离子水将浓度调节为10％。对酶处理的纸浆如实施例5所述进行温和抽提，有如下的不同之处。
对第一次酶处理的纸浆，用氢氧化钠将纸浆的初始pH调节为6.7。将纸浆加热至60℃，并向纸浆中加入购自Iogen公司的木聚糖酶BioBrite EB。酶剂量为0.7单位/g纸浆。将该纸浆袋置于60℃水浴中1小时。
对第二次酶处理的纸浆，用氢氧化钠将纸浆的初始pH调节为7.4。将纸浆加热至60℃，并向纸浆中加入购自Iogen公司的木聚糖酶HTX18。酶剂量为0.8单位/g纸浆。将该纸浆袋置于60℃水浴中1小时。
对第三次酶处理的纸浆，用氢氧化钠将纸浆的初始pH调节为7.4。将纸浆加热至60℃，并向纸浆中加入如美国专利No.5935836所述生产的柔曲马杜拉放线菌木聚糖酶A。酶剂量为0.7单位/g纸浆。将该纸浆袋置于60℃水浴中1小时。
对第四次酶处理的纸浆，用氢氧化钠将纸浆的初始pH调节为6.7。将纸浆加热至60℃，并向纸浆中加入如美国专利No.5935836所述生产的柔曲马杜拉放线菌木聚糖酶A。酶剂量为0.7单位/g纸浆。将该纸浆袋置于60℃水浴中1小时。
对未处理的对照纸浆，如实施例5所述进行常规抽提，有如下不同之处。用氢氧化钠将纸浆的初始pH调节为11.4。将纸浆加热至60℃，并将该纸浆袋置于60℃水浴中1小时。
在孵育后，将所有纸浆随后用自来水洗涤，确定纸浆的κ数。结果示于表2。
表2使用常规抽提步骤(E)或者使用木聚糖酶的温和抽提步骤(X)的漂白
这些结果示出可以使用木聚糖酶温和抽提步骤并减少氢氧化钠的使用。在用木聚糖酶的温和抽提步骤后的纸浆κ数低于常规抽提步骤后的κ数。这表明进一步节约二氧化氯是可能的。
实施例9用木聚糖酶的温和抽提与常规及双木聚糖酶步骤的对比如实施例4所述将得自Quebec工厂的未漂白的硬木硫酸盐浆(κ数15.6)使用0、0.5或1iu/g的BioBrite EB在pH6.5、55℃进行1小时常规酶处理(X)步骤。然后将该纸浆进行如实施例5所述的Do步骤。在此之后，将纸浆如实施例5所述使用得自Iogen公司的0、0.5或1Iu/g的BioBrite EB木聚糖酶进行温和Xop抽提步骤。对照纸浆如实施例5所述进行常规D和E步骤，不用木聚糖酶处理。在温和或常规抽提之后，将纸浆如实施例5所述使用DED顺序充分漂白。
结果示于表3。含有木聚糖酶的温和抽提步骤的应用可以在大范围漂白化学量下提高纸浆的漂白亮度，如通过总κ因数所反映的。温和抽提步骤还减少了氢氧化钠和二氧化氯的使用，从而使工厂可以减少漂白化学品的成本。
表3用温和抽提步骤的漂白
*总κ因数(TKf)包括由过氧化氢所带来的一小部分值表3结果表明在温和抽提步骤中的单一(Xop)和多个(X和Xop)木聚糖酶处理比不包括Xop步骤的漂白顺序处理更有效。另外，上述结果证实当整个漂白过程中使用固定量的木聚糖酶时，多个木聚糖酶处理比单一木聚糖酶处理更有效，而同时使用较少的NaOH和ClO2就获得了类似程度的漂白亮度。
温和抽提步骤提供了超出常规木聚糖酶处理步骤之外的优点。使用木聚糖酶的温和抽提步骤与常规木聚糖酶步骤具有相似的漂白亮度。然而，温和木聚糖酶抽提步骤还节约了调节pH所需的大量氢氧化钠。
常规木聚糖酶处理和温和抽提步骤的组合特别有利于工厂。其优点包括在所用木聚糖酶剂量与常规或温和抽提处理本身所用剂量相同情况下，更大程度地节约了二氧化氯，并节约了氢氧化钠。
本文所引用的参考文献均并入本文做参考。
本发明已参照优选实施方案进行了描述。然而，本领域技术人员显而易见的是在不偏离本发明所述范围的前提下可以作出若干变化和改变。
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权利要求
1.一种漂白化学纸浆的方法，包括a)将所述化学纸浆暴露于第一次二氧化氯漂白步骤以产生部分漂白的纸浆；b)在温和抽提步骤中在pH为大约3到8下用木聚糖酶处理所述部分漂白的纸浆以产生酶处理的纸浆；及c)将所述酶处理的纸浆暴露于第二次二氧化氯漂白步骤，在所述第一次二氧化氯漂白和所述第二次二氧化氯漂白步骤之间没有碱抽提步骤。
2.权利要求1的方法，其中所述化学纸浆包含硫酸盐浆、碱法纸浆或亚硫酸盐浆。
3.权利要求1的方法，其中所述方法在制浆厂中进行。
4.权利要求1的方法，其中在所述暴露步骤(步骤a)中，所述第一次二氧化氯漂白步骤包含二氧化氯和至少一种其它漂白剂，所述漂白剂选自氯、臭氧、过氧化氢或其组合。
5.权利要求1的方法，其中在所述暴露步骤(步骤a)中，所述第一次二氧化氯漂白步骤是在pH为大约1和大约5之间进行的。
6.权利要求5的方法，其中所述pH在大约1.5到大约3之间。
7.权利要求1的方法，其中在所述暴露步骤(步骤a)中，在所述第一次二氧化氯漂白步骤之前进行一或多次碱性氧脱木素步骤。
8.权利要求1的方法，其中在所述处理步骤(步骤b)中，所述木聚糖酶选自BioBriteTMEB木聚糖酶、野生型里氏木霉(Trichoderma reesei)木聚糖酶II，TrX-HML-AHAE，TrX-HML-GHAE，TrX-HML-ARAE，TrX-HML-GRAE，TrX-HML-GPHAE，TrX-HML-GPRAE及柔曲马杜拉放线菌(Actinomadura flexinosa)木聚糖酶I。
9.权利要求1的方法，其中在所述暴露步骤(步骤a)之前进行一或多次木聚糖酶处理步骤。
10.权利要求9的方法，其中在所述方法之前进行一或多次碱性氧脱木素步骤。
11.权利要求1的方法，其中在所述处理步骤(步骤b)中，所述pH在大约5和8之间。
12.一种漂白化学纸浆的方法，包括a)在第一次酶处理步骤中用第一种木聚糖酶处理化学纸浆以产生一种酶处理过的纸浆；b)将所述酶处理过的纸浆暴露于第一次二氧化氯漂白步骤以产生部分漂白的纸浆；c)在温和抽提步骤中在pH为大约3到8将所述部分漂白的纸浆用第二种木聚糖酶再次处理以产生第二种酶处理过的纸浆；及d)将所述第二种酶处理过的纸浆进行第二次二氧化氯漂白步骤，在所述第一次二氧化氯漂白步骤和第二次二氧化氯漂白步骤之间没有碱抽提步骤。
13.权利要求12的方法，其中所述化学纸浆包含硫酸盐浆、碱法纸浆或亚硫酸盐浆。
14.权利要求12的方法，其中在所述暴露步骤(步骤b)中，所述第一次二氧化氯漂白步骤包含二氧化氯及至少一种其它漂白剂，所述漂白剂选自氯、臭氧、过氧化氢或其组合。
15.权利要求12的方法，其中在所述暴露步骤(步骤b)中，所述第一次二氧化氯漂白步骤在pH为大约1和大约5之间进行。
16.权利要求15的方法，其中所述pH在大约1.5到大约3之间。
17.权利要求12的方法，其中在所述处理步骤(步骤a)及所述再次处理步骤(步骤c)中，所述木聚糖酶及所述第二种木聚糖酶是相同或不同的，并选自BioBriteTMEB木聚糖酶、野生型里氏木霉木聚糖酶II，TrX-HML-AHAE，TrX-HML-GHAE，TrX-HML-ARAE，TrX-HML-GRAE，TrX-HML-GPHAE，TrX-HML-GPRAE及柔曲马杜拉放线菌木聚糖酶A。
18.权利要求15的方法，其中在所述再次处理步骤(步骤c)中，所述pH在大约5和8之间。
19.权利要求12的方法，其中在所述处理步骤(步骤a)中，所述化学纸浆先进行碱性氧脱木素。
20.一种纸浆漂白方法，其中所述方法包含选自如下一组的一个顺序a)Do-X-D-E-D；b)Do-X-D-X-D；c)Do-X-D-D；d)O-Do-X-D-E-D；e)O-Do-X-D-D；f)Do-Xop-D-E-D；g)X-Do-Xop-D-E-D；及h)X-Do-X-D-E-D其中，Do是二氧化氯漂白步骤，X是温和抽提木聚糖酶处理步骤，D是二氧化氯漂白步骤，E是碱抽提步骤，及Xop是包含木聚糖酶、氧和过氧化氢的温和抽提步骤。
全文摘要
本发明揭示了在化学漂白后使用木聚糖酶漂白化学纸浆的方法。所述方法包括以下步骤进行二氧化氯漂白步骤以产生部分漂白的纸浆、在温和抽提步骤中任选在氧和过氧化氢的存在下用木聚糖酶处理该部分漂白的纸浆、然后再次用二氧化氯漂白该纸浆。这个方法使得工厂可以减少氢氧化钠或其它碱的应用，同时减少二氧化氯的应用，并可以改良纸浆的产量和强度，同时保持相似水平的纸浆漂白亮度。本发明的纸浆漂白方法可以在制浆厂中作为复合纸浆漂白方法的一部分。
文档编号D21C9/10GK1639417SQ03805278
公开日2005年7月13日 申请日期2003年3月5日 优先权日2002年3月6日
发明者杰弗里·S·托兰, 科丽娜·波波维奇 申请人:埃欧金生物制品公司