Un lodo papelero tratado con enzimas que comprende un lodo papelero combinado con una composición enzimática,

en el que dicha composición enzimática tiene actividad celulolítica, tanto actividad celulolítica como hemicelulolítica, o actividad lipolítica.

Proceso de fabricación de papel mediante lodo tratado con enzimas y productos asociados.

Antecedentes de la invención

La invención hace referencia a procesos de fabricación de papel y a los productos resultantes de esos procesos. Más en concreto, la invención hace referencia a procesos de fabricación de papel en los que el lodo que se produce en el proceso de fabricación de papel se recicla en el propio proceso.

La fabricación de papel implica mezclar, en agua, un material pastoso (generalmente fibra de madera) con rellenos, como arcilla, y otros aditivos, para formar una mezcla de lodo pastoso a la que en adelante se denomina pasta. Después la pasta se procesa en una máquina de fabricación de papel y se transforma en una hoja. Luego se extrae el agua de la hoja, que se prensa y seca, transformándose así en el producto final, papel. El agua extraída contiene cierta cantidad de materiales fibrosos y de relleno. Este material se recoge para procesarlo posteriormente; sin embargo, normalmente la recuperación no es completa. Generalmente el material desechado y el no recogido para su reutilización se transportan a una planta de tratamiento de residuos, donde se separan los sólidos que todavía quedan, p. ej., los materiales fibrosos y de relleno. El agua así limpiada se devuelve a la naturaleza o se reintroduce en el proceso de fabricación de papel para su reutilización. Una vez separados del agua, los sólidos quedan reunidos en un concentrado de lodo papelero, que contiene aproximadamente un 40%-60% de materia sólida. Los principales elementos que componen este lodo son fibras y material arcilloso de relleno. Lo normal es que este lodo se deseche, enterrándolo en vertederos, vertiéndolo sobre el terreno o incinerándolo. Algunos procesos de fabricación de papel reciclan el lodo resultante del proceso, sin embargo, se ha comprobado que esto afecta negativamente al encolado del papel y provoca una reversión de encolado.

En la fabricación de papel, "encolado" significa la capacidad que tienen el papel o el cartón para resistir la adsorción de agua, la penetración de agua, o ambas cosas. "Encolado" también hace referencia a los materiales de encolado, las mezclas de encolado y los aditivos de encolado, como una emulsión de encolado de anhídrido alquenil-succinico (AAS). Cuando se pierde encolado en un proceso de fabricación de papel, o en el momento de almacenamiento, impresión, procesamiento o conversión, la pérdida se denomina "reversión de encolado".

Puede darse reversión de encolado sin que haya pérdida de agente encolante. En algunos procesos, los materiales extraibles del producto favorecen la pérdida de encolado. En los procesos en que se añade de nuevo lodo papelero al proceso de fabricación de papel, pueden perderse importantes proporciones de encolante y se produce entonces un aumento de la reversión de encolado.

La adición de distintos aditivos y determinadas condiciones de procesamiento pueden afectar negativamente al encolado y aumentar la reversión de encolado. La adición de lodo reciclado en el proceso de fabricación de papel suele introducir estos aditivos o condiciones.

Se necesita un proceso de fabricación de papel, en particular un proceso en el que el lodo papelero se recicle en el proceso, que minimice la pérdida de encolante en el papel resultante o producto de cartón, y minimice la reversión de encolado.

La patente US 4, 410, 573 revela información sobre la fabricación de tablas mediante material fibroso y lodo activado, pero no revela información sobre los procesos de fabricación de papel.

Resumen de la invención

La invención propone un método para fabricar papel o cartón que implica combinar por lo menos una composición enzimática con por lo menos un lodo papelero, para formar un lodo tratado con enzimas, y posteriormente, combinar un lodo tratado con enzimas con una pasta de papel. Esta composición enzimática tiene al menos actividad lipolítica y actividad celulolítica, y lo preferible es que tenga actividad celulolítica y actividad hemicelulolítica. El lodo tratado con enzimas puede añadirse en cualquiera de los diversos puntos de adición del sistema de fabricación de papel, también en la caja de entrada o antes de la caja de entrada del sistema. La pasta o pulpa resultante, que incluye el lodo tratado con enzimas, adquiere a continuación la forma de hoja de pulpa, a partir de la cual se produce el producto de papel o cartón. Preferiblemente, el producto de papel o cartón resultante tiene un mejor encolado, una mejor retención de encolado y una resistencia mejorada a la reversión de encolado.

La invención propone también un sistema de fabricación de papel para realizar los métodos descritos arriba, productos de papel y cartón realizados de acuerdo con los métodos y/o con el sistema, y aditivos de lodo tratado con enzimas para procesos de fabricación de papel.

Debe entenderse que tanto la anterior descripción general como la siguiente descripción detallada son ejemplos exclusivamente explicativos y su única finalidad es explicar mejor la invención, según lo reivindicado. Los dibujos incluidos, que quedan incorporados como parte de esta solicitud, ilustran diversas configuraciones de la invención y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un gráfico que muestra el efecto que un lodo tratado con enzimas tiene en el encolado de un producto de papel fabricado siguiendo un proceso que este de acuerdo con una configuración de la invención;

La Figura 2 es un gráfico que muestra el efecto que tiene un lodo tratado con enzimas en el encolado de un producto de papel fabricado siguiendo un proceso acorde con una configuración de la invención;

La Fig. 3 es un gráfico que muestra el porcentaje en que aumenta el encolado de un producto de papel fabricado siguiendo un proceso acorde con una configuración de la invención, en el que el lodo papelero tratado con lipasas se incorpora a una pasta de papel utilizada en la elaboración del producto; y

La Fig. 4 es un gráfico que muestra el porcentaje en que aumenta el encolado de un producto de papel fabricado siguiendo un proceso acorde con una configuración de la invención, en el que el lodo papelero tratado con lipasas se incorpora a una pasta de papel utilizada en la elaboración del producto.

Descripción detallada de la invención

La invención propone métodos de fabricación de papel o cartón. De acuerdo con la invención, por lo menos una composición enzimática se combina con por lo menos un lodo papelero para formar un lodo papelero tratado con enzimas. En este documento, el lodo tratado se denomina un "lodo tratado con enzimas". Posteriormente el lodo tratado con enzimas se añade a la pasta de papel en un sistema de fabricación de papel. En este documento, la expresión "pasta de papel" hace referencia a pastas de fabricación de papel, pulpas de fabricación de papel y componentes fibrosos de fabricación de papel. Preferiblemente el lodo tratado con enzimas se vuelve a añadir a un sistema o se recicla en un sistema de fabricación de papel a partir del cual se produjo el lodo. La pasta resultante con lodo tratado con enzimas, independientemente de que el lodo papelero que se va a tratar haya sido generado en el mismo proceso en que se añade el lodo tratado con enzimas, o en un proceso diferente, se transforma en un producto de papel o cartón conforme con la invención. Los productos de papel y cartón conformes con la invención se caracterizan preferiblemente por un encolado, una retención de encolado y una resistencia a la reversión de encolado excelentes. El método de la presente invención puede ponerse en práctica en máquinas convencionales de fabricación de papel, con modificaciones que pueden realizarse teniendo presente esta descripción.

La invención también hace referencia a un lodo tratado con enzimas que se utiliza como aditivo en un proceso de fabricación de papel y que, preferiblemente, mejora el encolado, la retención de encolado y la resistencia a la reversión de encolado en un producto de papel o cartón fabricado de acuerdo con un proceso de la invención que utiliza lodo tratado con enzimas. La invención hace también referencia a métodos para elaborar dicho lodo tratado con enzimas.

Los métodos de la presente invención pueden utilizar, y los productos de la presente invención pueden contener, muchos tipos diferentes de pasta de papel o combinaciones... [Seguir leyendo]

1. Un lodo papelero tratado con enzimas que comprende un lodo papelero combinado con una composición enzimática, en el que dicha composición enzimática tiene actividad celulolítica, tanto actividad celulolítica como hemicelulolítica, o actividad lipolítica.

2. El lodo papelero tratado con enzimas de la reivindicación 1, en el que dicha composición enzimática se añade a dicho lodo papelero en una proporción de 1,00% en peso a 0,001% en peso de enzima activa según el peso seco del material sólido tanto de la enzima activa como del lodo.

3. El lodo papelero tratado con enzimas de la reivindicación 1, que contiene de un 50% a un 99% en peso de lodo papelero, y de aproximadamente un 1% en peso a aproximadamente un 50% en peso de composición enzimática, según el peso seco del material sólido del lodo papelero y la composición enzimática.

4. El lodo papelero tratado con enzimas de la reivindicación 2 o 3, en el que dicha composición enzimática consta de un 5% en peso a un 20% en peso de enzima activa según el peso seco del material sólido tanto de la enzima activa como de la composición enzimática.

5. Un método de fabricación de papel o cartón que implica:

a) combinar al menos una composición enzimática y al menos un lodo papelero para formar un lodo tratado con enzimas, en el que dicha composición enzimática tiene actividad celulolítica, tanto actividad celulolítica como hemicelulolítica, o actividad lipolítica;

b) combinar el lodo tratado con enzimas con lodo papelero para formar pasta tratada, en la que al menos se introduce un encolante en la pasta de papel; y

c) transformar la pasta tratada en un producto de papel o cartón.

6. El método de la reivindicación 5, en el que dicho producto tiene un encolado mejorado en comparación con el encolado de un producto de papel o cartón idéntico pero que no tiene lodo tratado con composición enzimática.

7. El método de la reivindicación 6, en el que dicho encolado mejorado incluye una mejora de la retención de encolante.

8. El método de la reivindicación 6, en el que dicho encolado mejorado incluye una resistencia mejorada a la reversión de encolado.

9. El método de cualquiera de las reivindicaciones 5-8, en el que dicho encolante incluye una emulsión de encolado ASA.

10. El método de las reivindicaciones 5-9, en el que dicha composición enzimática contiene de 5% a 2% en peso de enzima activa según el peso seco del material sólido de tanto la enzima activa como la composición enzimática.

11. El método de cualquiera de las reivindicaciones 5-10, en el dicha composición enzimática se añade a dicho lodo papelero en una proporción de 1,00% en peso a 0,001% en peso de enzima activa, según el peso seco del material sólido tanto de la enzima activa como del lodo.

12. El método de cualquiera de las reivindicaciones 5-11, en el que dicho lodo tratado con enzimas se añade en una proporción dentro del intervalo de 1 libra por tonelada (0,05%) de pasta de papel a 50 libras por tonelada (2,5%) de pasta de papel según el peso seco del material sólido tanto del lodo tratado con enzimas como de la pasta de papel.

13. Un producto de papel o cartón hecho a partir de pasta de papel tratada, en el que dicha pasta de papel tratada contiene pasta de papel, el lodo papelero tratado con enzimas de la reivindicación 1 y al menos un agente encolante.

14. El producto de papel o cartón de la reivindicación 13, en el que dicho lodo papelero tratado con enzimas está presente en dicho producto de papel o cartón en una proporción que va de 5 libras por tonelada (0,25%) de pasta de papel a 200 libras por tonelada (10%) de pasta de papel, según el peso seco del material sólido tanto del lodo tratado con enzimas como de la pasta de papel.