Brevet FR2652595A1 — publié le 19910405

La présente invention concerne l'industrie papetière et notamment l'industrie du papier recyclé et elle a plus précisément pour objet un nouveau procédé de traitement de pâtes papetières au moyen d'une préparation enzymatique, permettant notamment une bonne machinabilité de ladite pâte lors de la fabrication du papier. L'industrie papetière utilise de plus en plus de pa- piers recyclés. Dans la fabrication du carton ondulé par exemple, on fait de plus en plus appel à des matières pre- mières à base de fibres recyclées, et on augmente parallè- lement le nombre des recyclages. Or, à chaque recyclage, la qualité des matières premières se dégrade davantage. Pour retrouver un niveau satisfaisant des caractéristiques mé- caniques, on procède alors généralement à un raffinage des pâtes en suspension aqueuse, ce qui entraîne des difficul- tés de machinabilité, en particulier d'égouttabilité de la composition papetière. Les pâtes en suspension aqueuse prêtes à être mises en oeuvre sur une machine à papier peuvent être caractérisées par divers paramètres, et l'un d'entre eux est particuliè- rement significatif pour la prévision de l'aptitude de la pâte à l'égouttage. On définit ainsi le degré Schopper- Riegler (SR) d'une pâte comme étant un élément d'apprécia- tion de la qualité d'une pâte pour la fabrication du pa- pier. Il exprime l'aptitude de l'eau à se séparer de la suspension dans les conditions définies par la norme NFQ 50 003. Sur une échelle allant de 0 à 100, une valeur élevée du SR traduit une faible vitesse d'égouttage de la suspen- sion tandis qu'une valeur faible traduit une vitesse d'égouttage plus rapide. On a observé par exemple qu'une pâte qui a subi une opération de raffinage voit son SR plus ou moins augmenté selon le degré de raffinage subi, par rapport à une pâte qui n'a pas ou peu subi une telle opé- ration. Ce paramètre joue un rôle particulièrement important dans la productivité de la machine à papier. En effet, pour augmenter la productivité, il faut que la phase d'égouttage prenne le moins de temps possible. Pour des suspensions avec un degré SR élevé, on est obligé d'augmenter la con- centration des pâtes pour conserver une même cadence de fabrication. Cela entraine une moins bonne formation des feuilles car les fibres se répartissent plus difficilement. Il est donc particulièrement avantageux de disposer de suspensions présentant un degré SR assez faible. Dès que des suspensions présentent un degré SR supé- rieur à 25, il devient souhaitable d'essayer de le faire baisser pour améliorer les conditions de fabrication du papier. Un tel abaissement est souhaitable suivant deux aspects: d'une part, on peut améliorer la productivité de la machine à papier grâce à l'accélération de l'égouttage; d'autre part, on peut conserver les cadences de fabrication sans avoir à compenser la lenteur de l'égouttage par une moindre dilution de la suspension, avec les risques que cela entrainerait d'une mauvaise formation des feuilles. Dans la publication de brevet européen 0 262 040, on a décrit un procédé de traitement de pâtes papetières en suspension aqueuse, notamment des pâtes à base de fibres recyclées, possédant un degré SR au moins égal à 25 qui, par utilisation de préparations enzymatiques à base de cellulases et/ou d'hémicellulases, permet d'abaisser le SR et donc d'améliorer l'égouttage de la suspension et la productivité de la machine à papier. Les préparations enzymatiques contenant des cellulases et/ou des hémicellulases décrites sont de préférence celles qui possèdent une activité C_, une activité Cx, et une ac- tivité xylanasique. Ces trois activités sont définies par la nomenclature internationale des enzymes et elles peuvent être qualifiées et exprimées en unités du système interna- tional par milligramme de poudre de la préparation enzyma- tique considérée. L'activité C_ est l'action de la cellob- iohydrolase pouvant être dosée sur de la cellulose pure très organisée. Cette activité se manifeste par la produc- tion de cellobiose et le système international a retenu le substrat AVICEL comme substrat de référence. L'activité Cx, est dosée sur de la cellulose modifiée, la carboxy- méthylcellulose et elle est quantifiée par une chute de la viscosité de la carboxyméthylcellulose ou une augmentation des extrémités réductrices. L'activité xylanasique permet une hydrolyse des xylanes de liaison. Comme décrit dans le document cité, le milieu réactionnel peut être plus ou moins approprié à l'action des enzymes. Des conditions de température et de pH con- viennent plus particulièrement pour éviter tout risque de dénaturation des enzymes par le milieu. Le pH est ainsi avantageusement compris entre 3 et 7, et la température entre 20 C et 60 C. Au delà de 60 C, le milieu tend à dé- naturer l'enzyme, et en dessous de 20 C, l'action des en- zymes se manifeste particulièrement lentement. Avec les préparations enzymatiques décrites dans ce document, il est recommandé de se placer à un pH compris entre 3 et 7 environ. Certaines compositions papetières de fibres recyclées peuvent présenter un pH élevé et supérieur à 7. Dans ce cas, on peut être amené à diminuer le pH pour se situer dans les conditions optimales d'action des préparations enzymatiques. La diminution du pH s'effectue généralement par addi- tion d'acide tel l'acide sulfurique. Outre l'inconvénient d'être une opération supplémentaire, l'addition d'un acide peut provoquer des perturbations au niveau de la formation de la feuille sur la machine à papier, par exemple diminuer l'efficacité de certains agents tels les agents de réten- tion. De plus, dans le cas des papiers impression-écriture par exemple, il est nécessaire d'ajouter une quantité im- portante d'acide ce qui diminue l'intérêt économique du procédé de traitement par les enzymes. L'invention obvie aux inconvénients cités. On a maintenant trouvé selon l'invention des prépara- tions enzymatiques à base de cellulases et/ou d'hémicel- lulases qui ne nécessitent pas de modifications du procédé de formage de la feuille et qui peuvent être utilisées à des pH supérieurs aux pH utilisés jusqu'a présent. Le procédé selon l'invention consiste à utiliser en vue d'abaisser le SR des compositions papetières, notamment à base de fibres recyclées, présentant un SR supérieur à , des préparations enzymatiques contenant des cellulases dites alcalines, choisies parmi celles produites par la fermentation du champignon Humicola insolens et celles produites par la bactérie Cellulomonas. Les cellulases alcalines utilisées de préférence sont celles obtenues à partir des souches déposées à une auto- rité de dépôt international de micro-organismes et réfé- rencées CBS 39 269, CBS 14 764, ATCC 16 454, ATCC 26 908, ATCC 34 627 pour le champignon Humicola insolens et UDA 8 200, FIMI 11 341, UDA 11 494 pour la bactérie Cellulomonas. Toutes ces cellulases présentent une activité CMC (Cs) et une activité papier filtre plus élevées à pH 7 ou 9 qu'à pH 5. L'activité papier filtre correspond à la mesure des sucres réducteurs libérés par l'action de la préparation enzymatique à partir du papier filtre (papier filtre WHATMAN). Sous un des aspects de l'invention, on traite une pâte papetière notamment une pâte papetière à base de fibres recyclées, par une préparation enzymatique présentant une activité maximale exprimée par rapport à l'abaissement du degré SR pour des valeurs de pH supérieures à 6. Les préparations enzymatiques selon l'invention peu- vent être utilisées à des concentrations comprises entre 0,01 % à 2 % en poids de la pâte papetière exprimés à sec. On peut aussi utiliser dans le cadre de l'invention, des