Enzimas pulpa industria papel

Tipos de Enzimas Utilizadas en la Industria de la Pulpa y el Papel

• Celulasas

  Las enzimas celulasa descomponen la celulosa, el componente principal de las fibras vegetales. Las celulasas ayudan en la deconstrucción de las fibras, reduciendo la rigidez de las fibras y mejorando el drenaje y la filtración de la pulpa. Al descomponer la celulosa en las fibras, este tipo de enzima mejora la accesibilidad de las fibras a otras enzimas y ayuda en la extracción de celulosa pura, lo que es crucial para la producción de papel de alta calidad. Además, la resistencia a la tracción y la durabilidad del papel se mejoran mediante la degradación eficaz de la celulosa. Por lo tanto, las celulasas pueden ser de gran importancia tanto para los procesos de fabricación de pulpa como de papel.

• Lacasas

  Las enzimas lacasa son polifenol oxidasas que oxidan los compuestos fenólicos que se encuentran en la madera. Al oxidar los contaminantes orgánicos y coloreados, las lacasas ayudan en el blanqueamiento y reducen la necesidad de productos químicos agresivos. Las lacasas desempeñan un papel importante en la delignificación, el proceso de descomposición de la lignina para liberar fibras de celulosa. Las lacasas pueden mejorar el rendimiento de las fibras oxidando y eliminando selectivamente la lignina de la pulpa. Esto da como resultado una mayor extracción de fibra de celulosa para la producción de papel. Además, las lacasas pueden ayudar a reducir el consumo de cloro y otros productos químicos de blanqueo peligrosos durante el blanqueamiento de la pulpa. Catalizan la descomposición de los compuestos clorados en las corrientes de residuos, lo que lleva a un menor impacto ambiental. Al actuar sobre los compuestos fenólicos y otros contaminantes, las lacasas también pueden contribuir al tratamiento de efluentes en la gestión de aguas residuales.

• Hemicelasas

  Las hemicelasas son enzimas que degradan la hemicelulosa, un carbohidrato complejo formado por varios componentes de azúcar. La hemicelulosa sirve como material de unión para las fibras de celulosa en las células vegetales. La descomposición de la hemicelulosa no solo libera celulosa para la producción de pulpa, sino que también mejora la suavidad, el brillo y la perfección del papel al eliminar la hemicelulosa residual. Las hemicelasas también pueden modificar la estructura de las fibras, lo que facilita el refinado de las fibras para la producción de papel. Esto da como resultado una mejor unión de las fibras y una mayor resistencia del papel. Además, en el curso de la producción de pulpa, las hemicelasas pueden ayudar a reducir la viscosidad, lo que hace que el procesamiento de la pulpa sea más eficiente.

• Amilasas

  Las enzimas amilasa descomponen la amilosa y la amilopectina, componentes del almidón. El almidón se emplea con frecuencia como componente de encolado y agente aglutinante en la industria papelera. Las amilasas ayudan en la degradación del almidón, lo que mejora el drenaje de la pulpa y reduce el coste del almidón y otros aditivos.

Especificaciones y requisitos de mantenimiento de las enzimas en la industria de la pulpa y el papel

Especificaciones

• Especificidad del sustrato

  Estas preparaciones enzimáticas están diseñadas para descomponer componentes específicos de la madera, como la celulosa, la hemicelulosa y la lignina. Su formulación tendrá una combinación diferente de enzimas para dirigirse a estos distintos constituyentes de la madera.

• Unidades de actividad

  La actividad de las enzimas que degradan la madera a menudo se mide en unidades específicas, como la actividad de la celulasa en Unidades de Papel de Filtro (FPU) o la actividad de la ligninasa en Unidades de Lacasa. Estas unidades representan la cantidad de sustrato descompuesto o el número de reacciones químicas catalizadas por minuto en condiciones estándar. La dosificación de la enzima debe ajustarse en función de las unidades de actividad para lograr el nivel deseado de degradación de la madera.

• Rango de temperatura y pH

  Las enzimas que degradan la madera funcionan eficazmente dentro de un rango de temperatura y pH particular. Más allá de esto, su actividad puede disminuir o detenerse. Para maximizar el rendimiento de las enzimas y la degradación del sustrato, es crucial mantener la temperatura y los niveles de pH dentro del rango recomendado.

• Estabilidad

  La estabilidad de las enzimas que degradan la madera se refiere a su capacidad para retener la actividad con el tiempo cuando se almacenan en condiciones apropiadas. La estabilidad es fundamental para conservar la eficacia de la preparación enzimática durante el almacenamiento y el uso posterior. Además, las proteasas juegan un papel crucial en la industria de la pulpa y el papel al hidrolizar las proteínas.

Requisitos de mantenimiento

• Almacenamiento

  Las enzimas deben almacenarse a temperaturas frías para mantener la actividad, comúnmente en el rango de 2-8 °C. Evite congelarlas, ya que puede dañar las enzimas. Mantenga las enzimas selladas de forma segura para evitar la contaminación o la desecación. Si deben estar expuestas al aire, hágalo brevemente y solo durante la mezcla o el bombeo. Evite las temperaturas superiores a 10 °C durante el transporte.

• Manejo

  Al manipular las enzimas, use guantes y una máscara para evitar exponer su piel y sus pulmones. Asegúrese de que se utiliza equipo de protección para evitar el contacto con la piel o la inhalación. Las enzimas son proteínas activas que pueden dañar la salud humana. Limpie cualquier derrame rápidamente para evitar superficies resbaladizas o la contaminación de los alimentos. Utilice los métodos de limpieza, los contenedores y la eliminación de residuos adecuados. Siga siempre las fichas de datos de seguridad (SDS) del fabricante.

• Mantenimiento del equipo

  Es esencial mantener limpio cualquier equipo por el que la enzima pasará antes y después de su uso. Elimine todos los residuos que puedan degradarse o dañarse por la enzima. La limpieza adecuada evitará la contaminación cruzada de diferentes productos. Asegúrese de que todos los residuos se eliminen por completo para que no queden productos químicos ni residuos, lo que podría dificultar la actividad y el rendimiento de la enzima.

• Control y pruebas periódicas

  Es esencial comprobar periódicamente la actividad de la enzima y otros parámetros críticos, como la temperatura y el pH. El equipo debe mantenerse y calibrarse para garantizar que los sistemas enzimáticos funcionen a niveles óptimos.

• Gestión de residuos

  La eliminación adecuada de las enzimas usadas y cualquier limpieza es fundamental para evitar la contaminación ambiental. Siga cuidadosamente las normas y directrices locales para la eliminación y el tratamiento de residuos.

Usos de las Enzimas en la Industria de la Pulpa y el Papel

Las enzimas se utilizan en todo el proceso de fabricación de pulpa y papel. Aquí hay algunas formas en que se usan.

• Biocombustible de madera: Las enzimas celulasa ayudan a descomponer las fibras de madera, lo que facilita la extracción de celulosa para la producción de papel. Este proceso de extracción crea un biocombustible a base de madera que se puede utilizar en la fábrica de papel para satisfacer algunas de sus necesidades energéticas.
• Desentintado de papel de desecho: Las enzimas lipasa y celulasa desempeñan un papel importante en el desentintado del papel. La lipasa descompone los residuos de ácidos grasos que quedan en el papel después de la impresión. Mientras tanto, la celulasa trabaja en las fibras de celulosa y, en el proceso, elimina otras impurezas. Mediante el uso de estas dos enzimas, los fabricantes pueden reducir el desperdicio de papel y obtener más papel reciclado.
• Modificación de fibras: Las enzimas xilanasas trabajan sobre la xilana, un compuesto de hemicelulosa que se encuentra entre las moléculas de celulosa. La eliminación de la xilana con xilanasas abre las fibras de celulosa, lo que les da un acabado más suave. Esto ayuda a que el papel no utilice tantos aditivos químicos en el proceso de fabricación del papel.
• Tratamiento de aguas: Las preparaciones enzimáticas que contienen proteasa, lipasa y celulasa pueden degradar la materia orgánica. La aplicación de estas enzimas a las aguas residuales puede reducir la cantidad de residuos sólidos que necesitan ser tratados, reduciendo así los costes de tratamiento.
• Bioblanqueo: Las enzimas como la lacasa, la peroxidasa y la ligninasa se utilizan en el bioblanqueo. Estas enzimas ayudan a reducir la cantidad de cloro utilizado en el proceso de blanqueo. Menos cloro significa que el papel producido no tendrá productos químicos nocivos en él y que los efluentes de la fábrica serán más seguros para el medio ambiente.

Cómo elegir las enzimas para la industria de la pulpa y el papel

Es importante elegir las enzimas de papel adecuadas para el proceso de pulpa, ya que pueden apoyar una producción eficiente y generar productos de alta calidad. Aquí hay algunos factores que los fabricantes de papel deben considerar al seleccionar enzimas para la fabricación de papel.

• Materia prima:

  Los usuarios deben examinar el tipo de materia prima que están utilizando para fabricar papel, ya que diferentes materiales requerirán diferentes enzimas para descomponerlos. Por ejemplo, si se está utilizando madera o fibras agrícolas, es posible que se necesite una endo-glucanasa o una xilanasas para descomponer la xilana presente.

• Propiedades del papel deseado:

  Los fabricantes de papel deberán considerar las cualidades y características específicas que desean que tenga su producto final de papel. Por ejemplo, si desean que su papel sea más suave y resistente, es posible que necesiten utilizar celulasa para aumentar el contenido de celulosa de la fibra.

• Proceso de producción:

  Considere los pasos específicos en el proceso de producción de papel donde las enzimas podrían ser beneficiosas. Por ejemplo, si se busca mejorar el paso de desentintado en la producción de papel, es posible que se quieran buscar lipasas, que pueden eliminar de forma eficaz una amplia gama de constituyentes de la tinta.

• Eficiencia:

  Las enzimas de envasado generalmente se venden en unidades específicas, es decir, miles de unidades de actividad por gramo (AU/g), y la estabilidad es un factor importante a considerar al elegir la enzima adecuada. Elija aquellas con mayor AU/g y actividad para obtener el máximo uso de ellas.

• Compatibilidad:

  Al elegir las enzimas de papel, es importante seleccionar aquellas que sean compatibles con otros aditivos y productos químicos utilizados en el proceso de producción de papel. Las enzimas incompatibles pueden reaccionar negativamente con otros productos químicos, disminuyendo la eficiencia.

Enzimas en la industria de la pulpa y el papel: Preguntas frecuentes

P1. ¿Cuál es el papel de las enzimas en la producción de papel?

R: Las enzimas juegan un papel crucial en la producción de papel al mejorar la eficiencia de la utilización de la materia prima, mejorando el procesamiento de la pulpa y optimizando otros pasos de la fabricación del papel. Su uso puede llevar a una mayor calidad del producto final de papel y a un proceso de producción más sostenible desde el punto de vista ambiental.

P2. ¿Cómo mejoran las enzimas la producción de pulpa?

R: Las enzimas mejoran la producción de pulpa al descomponer la lignina que une las fibras de celulosa de la madera. Al degradar este componente, las enzimas aumentan el rendimiento de la celulosa en la pulpa, produciendo un papel de mayor calidad. Además, el uso de enzimas puede reducir la necesidad de productos químicos agresivos en la producción de pulpa, lo que da como resultado un procedimiento más ecológico.

P3. ¿Qué tipos de enzimas se utilizan en la industria papelera y de la pulpa?

R: Se utilizan diversas enzimas en la industria papelera y de la pulpa, entre ellas lacasas, peroxidasas de lignina, xilanasas, celulasas y pectinases. Estas enzimas se seleccionan en función de los requisitos específicos del proceso de fabricación del papel y la calidad deseada del producto final.

P4. ¿Pueden las enzimas sustituir a los productos químicos en la producción de pulpa y papel?

R: Las enzimas pueden sustituir parcialmente a los productos químicos en la producción de pulpa y papel. Su uso puede reducir la cantidad de productos químicos necesarios, lo que lleva a un proceso de producción más sostenible. Sin embargo, el potencial de sustitución específico debe evaluarse en cada contexto de producción.

P5. ¿Cuáles son los beneficios de utilizar enzimas en las empresas de pulpa y papel?

R: El uso de enzimas en las empresas de pulpa y papel ofrece varios beneficios, entre ellos: una mejor degradación y extracción de las fibras, un blanqueamiento de la pulpa mejorado con un menor uso de productos químicos, una mejor biodegradación de los productos de papel para su reciclaje y una mejor calidad final del papel. Las enzimas también contribuyen a métodos de producción de papel más sostenibles y ecológicos.