Priemysel celulózy a papiera
Až do nedávna sa používanie enzýmov v priemysle celulózy a papiera nepovažovalo za technicky alebo finančne realizovatelné. Jednoducho vhodné enzýmy neboli ľahko dostupné, okrem limitovaného používania enzýmov pri modifikovaní škrobu pre papierové obaly. Každopádne nové enzýmy ponúkajú pre priemysel značné výhody , čiastočne z enviromentálneho hľadiska. Tu sú predstavené ukážky použití umožnených novými enzýmami: enzymatické zosvetľovanie použitého papiera, zlepšovanie bielenia.
Ako sa robí buničina
Predtým než ako môžu enzýmy pomáhať pri výrobe buničiny a papiera, uvedieme stručný úvod pre tých ktorý sa ešte s týmito procesmi nestretli:
Surovinový materiál je drevo, ktoré obsahuje tri hlavné prírodné polyméry - cellulózu, hemicellulózu a lignín. Obsahuje tiež malý podiel extraktívnych látok. Drevné vlákna obsahujú celulózu a hemicelulózu. Lignín si môžete predstaviť ako lepidlo držiace drevné vlákna pohromade. Extrakty, nazývané miazga, alebo živica, fungujú ako stromový obranný mechanizmus proti mikrobiologickému útoku.
Pri technologickom procese, je cieľom sformovať suspenziu drevných vlákien - buničinu.
Sú používané dva rôzne typy buničinových procesov. Mechanický proces v ktorom sa vlákna mechanicky oddeľujú je energeticky veľmi náročný. Mechanické buničiny sú často nazývané vysoko výťažné buničiny kvôli tomu že všetky drevné komponenty vrátane lignínu, sú konzervované v buničine. Sú lacnejšie produkovatelné ako chemické buničiny, ale majú nevýhodu že ak sa vystavia slnečnému svitu, stávajú sa tmavšími. Sú hlavne používané na výrobu novín a magazínov.
Pri chemickom procese, sa drevené triesky varia v chemikáliách až pokým sa lignín nerozpustí a prepustí drevené vlákna. Dominantným chemickým procesom je kraft proces, pomocou ktorého získavame tmavo hnedú buničinu, vďaka zvyškovému lignínu. Tento zvyškový lignín musí podstúpiť určitý bieliaci proces aby bolo možné získať svetlú, bielu drevenú buničinu predtým ako môže byť použitý na výrobu papiera. V jednom použití, bude konvertovaný na vynikajúcu akosť papiera.
Enzymatické zosvetľovanie použitého papiera
Zosvetľovanie použitého papiera je pre enzýmy oblasť s veľkým potenciálom. Táto technológia sa javí ako vhodná pre zmiešaný kancelársky odpad (ZKO). Terajšie zosvetľovacie metódy hlavne zahŕňajú zosvetľovanie v zásaditom prostredí. Presun k neutrálnemu zosvetľovaciemu systému v ktorom môžu pracovať neutrálne/zásadité enzýmy potrebuje isté zmeny v chemických vlastnostiach systému, ale môže mať za následok zlepšenie aj procesu aj konečného produktu. Toto zahŕňa zlepšenú čistotu buničiny, zlepšenú operovatelnosť cirkulačnej vody, nižší depozitný potenciál a svetlejšiu konečnú buničinu.
Zlepšovanie zosvetľovania kraft buničiny
Chloritany a deriváty chloritanov boli najlacnejšími a najuniverzálnejšími bielacími činidlami dostupnými pre bielenie chemických buničín. Táto trieda prísad má nevýhodu že formuje chlórové organické substancie (z ktorých niektoré sú toxické) počas bielenia. Priemysel buničiny a papiera je pod stúpajúcim tlakom autorít, spotrebiteľov a skupín za životné prostredie, aby znížili používanie chlórovozaložených bieliacich chemikálií a vysadenie chlórových organických prísad.
Spracúvaním kraft buničiny enzymaticky pred bielením, je možné získať veľmi selekčnú čiastočnú hydrolýzu hemicelulózy, ktorá sa vyzrážala na vlákna počas kraft procesu varenia. Enzým má dva nepriame účinky - po prvé, je možné vymyť z buničiny viac lignínu a po druhé buničina sa stane viac prístupnejšia k bielacím chemikáliám. Táto technika sa nazýva 'bleach boosting' a pomáha značne znížiť potrebu chemikálií v nasledujúcej bielacej fáze.
Enzymatická kontrola živice
V papierenských závodoch sú bežné problémy zo živicovými usadeninami. V niektorých prípadoch, môžu byť príčinou problému extrakty, ktoré sa vyskytujú v mechanických buničinách. Živicové aglomeráty sa tvoria na technologickom zariadení ako napríklad na valcoch. Tieto aglomeráty môžu spôsobiť diery v papieri, takže musí byť recyklovaný alebo ohodnotený ako nekvalitný. V najhorších prípadoch sa môže papierová sieť roztrhnúť, spôsobujúc drahé odstavenie stroja na papier .
Na účel používania v papierňach bola vyvinutá komerčná lipáza. Tento enzým ukázal svoju schopnosť značne zmenšiť počet živicových usadenín na valcoch a inom vybavení. Odbúrava triglyceridy v živici dreva v buničine takým spôsobom ako fungálny a bacteriálny rast zmenšuje živicový objem dreva počas konvenčného klimatizovania papiera. Ale narozdiel od klimatizovania papiera, kde sa drevo drží na dlhí čas, funguje enzým okamžite a neznižuje svetlosť alebo výťažok .
Modifikácia škrobu pre použitie na baliaci papier
Pri výrobe krytých papierov, je na pokrývanie povrchu papieru používaná pokrývacia zmes zo škrobovým základom. Pokrývka poskytuje zlepšený lesk, pravidelnosť a lepšie možnosti vytlačenia v porovnaní z nekrytým produktom. Surový škrob je na toto nevhodný , pretože tekúce vlastnosti by boli nevhodné. Niekedy je používaný chemicky modifikovaný škrob s oveľa menšou viskozitou. Ako ekonomická alternatíva k modifikovaniu škrobu z agresívnymi oxidujúcimi činidlami, môže byť škrob opracovaný s enzýmami (alfa-amylázy), a získame to isté zmenšenie viskozity resp. vyhovujúce reologické vlastnosti.
Modifkovaný škrob je dostupný od výrobcov škrobu alebo môže byť vyrobený v papierni použitím vsádkového alebo kontinuálneho procesu.
Budúce použitia
Pre budúce použitie enzýmov v priemysle celulózy a papiera sú zaujímavé možnosti. Jedna možnosť je selektívna akcia endo-celuláz ktoré môžu zlepšiť jadnotlivé vlastnosti vlákien, napríklad pri výrobe produktu z mäkšieho tkaniva. Ďalej, iné typy karbohydrátov sú schopné znížiť množstvo potrebnej energie na rafinovanie buničiny, alebo pri zmenšovaní počtu komponentov ako segmenty z nádob, ktoré môžu spôsobovať problémy pri tlačení konečného papiera.
Pri "bleach boosting" enzýmoch sa očakávajú ďalšie zlepšenia, ktoré sú dnes schopné iba nahradením časti práve používaného biliaceho činidla za chemické buničiny z peroxidu vodíka. Výskumníci vo svete hľadajú viac efektívnejšie enzýmové systémy. Výskumníci firmy Novo Nordisk odhadujú že budúcim kandidátom na viac enviromentálne-prijeteľný proces bielenia buničiny bude nová skupina enzýmov oxidoreduktáz.
Škála produktov
Štandartná ponuka produktov pre priemysel celulózy a papiera vypadá nasledovne. Väčšina produktov je dostupná v kvapalnej aj pevnej forme, a v rôznych koncentráciach. Prosím kontaktujte nás pre získanie podrobnejších detailov ako aj keď sa chete spýtať na produkt ktorý tu nie je zahrnutý.
Prosím uvedomte si že nie všetky produkty sú dostupné vo všetkých krajinách. Kontaktujte nás preto pre podrobnejšie informácie.
Aquazym®, BAN (Bacterial Amylase Novo), Fungamyl®
Amyláza pre nízko-teplotnú modifikáciu škrobu.
Novozym® 342
Celulázový preparát používaný na zosvetľovanie zmiešaného kancelárskeho odpadu.
Pulpzyme™ HC
Xylanázový preparát na zníženie potreby bieliacich chemikálií pri kraft procese bielenia buničiny.
Resinase® A 2X
Preparát používaný na odstránenie problémov spojených so živicou .
[Hlavná stránka] / [Enzýmy NOVO]
© 2009 Biotech s.r.o.