Control de enzimas en la producción de pasta.

Un método para inactivar enzimas que descomponen el peróxido de hidrógeno en la producción de pasta de fibrareciclada y/o pasta mecánica,

caracterizado porque el método comprende proporcionar peroxígeno sólido o soluciónno acuosa de peroxígeno sólido a un proceso acuoso para la producción de fibra.

Control de enzimas en la producción de pasta

Campo de la invención La presente invención se refiere a un método para inactivar enzimas que descomponen el peróxido de hidrógeno en la producción de pasta de fibra reciclada y/o pasta mecánica que comprende proporcionar peroxígeno sólido o solución no acuosa de peroxígeno sólido a un proceso acuoso para la producción de fibra. La invención también se refiere al uso de peroxígeno sólido o solución no acuosa de peroxígeno sólido en la producción de pasta de fibra reciclada y/o pasta mecánica.

Antecedentes de la invención En los procesos de fabricación de papel y pasta es frecuente la presencia de bacterias. Especialmente este es el caso cuando se usa papel reciclado. Las bacterias producen enzimas tales como catalasas. La catalasa es una enzima común que se encuentra en prácticamente todos los organismos vivos que están expuestos al oxígeno. Su función es catalizar la descomposición del peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno. La catalasa tiene uno de los números de recambio más altos de todas las enzimas; una molécula de catalasa puede convertir millones de moléculas de peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno por segundo.

La catalasa está presente en la pasta y las aguas de procesamiento de plantas de fibra reciclada, donde supone un problema importante en el procesamiento de la fibra reciclada. La catalasa destruye el peróxido y esto da lugar a un gran consumo de peróxido. Las bacterias producen catalasa para protegerse contra el peróxido. Es necesario añadir

cada vez más peróxido, a menos que se mantenga a niveles bajos la cantidad de catalasa en un proceso de fibra reciclada.

Un compuesto oxidante común es el percarbonato de sodio (SPC) , que es un compuesto de peroxígeno cristalino soluble en agua con la fórmula molecular 2Na2CO3·3H2O2. El percarbonato de sodio se disuelve relativamente rápido en agua, liberando carbonato de sodio y peróxido de hidrógeno en la solución.

La patente de EE. UU. 3.951.838 divulga un método para preparar percarbonato de sodio. Los documentos US 2006/0063693, EP 0789748, EP 1149800 B1 y EP 0623553 B1 divulgan partículas de percarbonato de sodio recubiertas.

La publicaciones internacionales de patente WO 2009/052142 y WO 2009/050191 divulgan la producción de una formulación de percarbonato de sodio de liberación retardada y su uso en composición líquida de tratamiento de pozos. El percarbonato de sodio de liberación retardada está formado de gránulos de percarbonato de sodio, que tienen un núcleo de percarbonato de sodio y un recubrimiento de liberación retardada. Las partículas de percarbonato de sodio se pueden recubrir con un material inorgánico o un material polimérico.

Se ha demostrado que el percarbonato de sodio es eficaz en el blanqueo de pastas mecánicas (Leduc et al., Appita Journal 60 (3) :241-244, 2007) . Se han evaluado el perborato de sodio y el percarbonato de sodio para el blanqueo de pasta destintada (Leduc et al., Progress in papel Recycling 15 (3) :6-11, 2006) . No obstante, Leduc et al. no usan 45 percarbonato de sodio sólido.

La solicitud internacional de patente WO 95/17546 divulga hidroxilamina para inhibir enzimas que descomponen el peróxido de hidrógeno, tales como las catalasas. Sin embargo, la hidroxilamina no ha funcionado correctamente. Se ha usado glutaraldehído para inhibir la catalasa (documento US 5.728.263) . Sin embargo, el glutaraldehído es un compuesto tóxico y, por tanto, su uso es desagradable.

También se ha usado ozono para inactivar la catalasa (en el documento EP 0661403 A1) . El documento EP 0562835 A1 divulga dióxido de cloro como inactivador de enzimas para destruir la catalasa producida por bacterias. El documento GB 2269191 divulga un método para reducir la velocidad de descomposición del peróxido de 55 hidrógeno provocada por microorganismos productores de catalasa en líquidos de procesamiento acuosos mediante el uso de tratamiento con perácido orgánico. La solicitud internacional de patente WO 2006/032450 divulga el uso de productos químicos que liberan HCHO para la inactivación de la catalasa.

Además, se observa que incluso si se destruyen las bacterias, no se detiene la actividad de la enzima. Incluso las bacterias deterioradas pueden dejar enzimas activas.

En consecuencia, existe la necesidad de proporcionar métodos alternativos para inhibir enzimas que descomponen el peróxido de hidrógeno.

Breve descripción de la invención Por tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un enfoque novedoso para superar al menos parcialmente los problemas asociados con la técnica anterior.

La presente invención se refiere a un método para inhibir enzimas que descomponen el peróxido de hidrógeno en la 5 producción de pasta de fibra reciclada y/o pasta mecánica. El método comprende proporcionar peroxígeno sólido o solución no acuosa de peroxígeno sólido a un proceso acuoso para la producción de fibra.

Un proceso acuoso para la producción de fibra comprende al menos sistema (s) de recirculación de agua de procesamiento de fibra y/o pasta, opcionalmente de procesamiento de agua, y/o proceso (s) de blanqueo. El/los sistema (s) de procesamiento de agua y recirculación de agua pueden contener, por ejemplo, tuberías y depósitos de almacenamiento de agua. Se pueden añadir peroxígeno sólido o solución no acuosa de peroxígeno sólido durante cualquier etapa del proceso acuoso para la producción de fibra, en uno o varios puntos de adición.

La idea en la que se basa la presente invención es el descubrimiento de que se puede usar percarbonato de sodio (SPC) en la producción de pasta de fibra reciclada y/o pasta mecánica para evitar la descomposición de peróxido debida a la enzima catalasa producida por bacterias. Se puede añadir el SPC directamente en la máquina en la que se vuelve a batir la pasta de papel recuperado o al agua de dilución usada en el proceso. El SPC inactiva la enzima catalasa y estabiliza el nivel de peróxido en la planta de fibra reciclada. Se ha probado el SPC en un sistema de agua pura-peróxido-catalasa y también en pasta y agua de procesamiento de una planta de papel reciclado.

En la presente invención se añade percarbonato de sodio (SPC) como compuesto sólido o como solución no acuosa. En otras palabras, en la invención se usa peroxígeno sólido o solución no acuosa de peroxígeno sólido. Se pueden usar partículas de SPC recubiertas o no recubiertas. Una partícula de SPC puede estar recubierta con Na2SO4. Una alternativa a las partículas de SPC sólidas es, por ejemplo, un líquido no acuoso que forma una dispersión, en el que el SPC sigue estando presente como percarbonato.

Se han usado con éxito variable biocidas oxidantes, tales como bromuro de amonio mezclado con hipoclorito de sodio, para el control de la catalasa. El uso extensivo de biocidas activos con contenido en halógenos crea también un riesgo de corrosión. De los biocidas no oxidantes, se ha usado ampliamente el glutaraldehído para inhibir la catalasa en plantas de fibra reciclada. Sin embargo, es un compuesto tóxico y su uso conlleva complicaciones. Además, el coste del uso de glutaraldehído es relativamente alto.

Una ventaja de la presente invención es que el percarbonato de sodio no sólo añade peróxido para reemplazar el peróxido destruido, sino que también inhibe la propia enzima catalasa. Por tanto, se proporciona un método novedoso y económico para inhibir la actividad enzimática de descomposición del peróxido de hidrógeno. El método de la presente invención es una alternativa novedosa y económica a los biocidas usados actualmente, por ejemplo, glutaraldehído.

Una ventaja de la invención es que el SPC también podría reemplazar parte del NaOH y/o peróxido de hidrógeno líquido necesarios en el proceso, por ejemplo en la máquina de obtención de pasta.

El SPC suministrado al sistema con peróxido y catalasa aporta más peróxido al sistema pero también parece inactivar la enzima catalasa, estabilizando por tanto el nivel de peróxido. La actividad catalasa disminuye, de modo que se deja el peróxido residual para el blanqueo. Se puede usar SPC en combinación con uno o más biocidas.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 representa que se obtuvo un nivel mayor de peróxido residual con SPC (triángulos, línea continua) que sin aditivos de control de la catalasa (cuadrados) con un sistema agua-catalasa-peróxido a pH 9, 7. La catalasa destruye los 210 mg/l de peróxido muy rápidamente (cuadrados) . La adición de 100 mg/l de SPC permitió mantener la concentración de peróxido residual a un nivel notablemente alto (triángulos) . De hecho, después... [Seguir leyendo]

1. Un método para inactivar enzimas que descomponen el peróxido de hidrógeno en la producción de pasta de fibra reciclada y/o pasta mecánica, caracterizado porque el método comprende proporcionar peroxígeno sólido o solución 5 no acuosa de peroxígeno sólido a un proceso acuoso para la producción de fibra.

2. El método de la reivindicación 1, en el que el peroxígeno sólido o la solución no acuosa de peroxígeno sólido comprende percarbonato de sodio y/o perborato de sodio.

3. El método de la reivindicación 1 o 2, en el que la pasta comprende papel recuperado.

4. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las enzimas que descomponen el peróxido de hidrógeno comprenden catalasas.

5. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cantidad de peroxígeno sólido o solución no acuosa de peroxígeno sólido es de 0, 1-10 kg/t de papel seco o de 0, 001-100 g/l en agua de procesamiento, preferentemente de 1-6 kg/t de papel seco, o de 0, 01-30 g/l en agua de procesamiento.

6. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tiempo de contacto del peroxígeno sólido o solución no acuosa de peroxígeno sólido con el agua con contenido en catalasa es de al menos 2 minutos, preferentemente 10 minutos, más preferentemente al menos 20 minutos, más preferentemente al menos 30 minutos, más preferentemente al menos 45 minutos.

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las partículas de percarbonato de sodio 25 tienen un recubrimiento.

8. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las partículas de percarbonato de sodio recubiertas tienen un recubrimiento de liberación retardada.

9. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el recubrimiento de liberación retardada comprende material inorgánico.

10. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material inorgánico comprende un silicato de metal alcalino. 35

11. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las partículas de percarbonato de sodio comprenden recubrimiento de sulfato de sodio.

12. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la adición de al menos un biocida al 40 proceso.

13. Uso de peroxígeno sólido o solución no acuosa de peroxígeno sólido para inactivar enzimas que descomponen el peróxido de hidrógeno en un proceso acuoso para la producción de pasta de fibra reciclada y/o pasta mecánica.

14. Uso de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el peroxígeno sólido o la solución no acuosa de peróxido sólido comprende partículas de percarbonato de sodio recubiertas, opcionalmente con un recubrimiento de liberación retardada.