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Soluções Enzimáticas para Tissue Soluções Enzimáticas para TissueBuckman
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Introdução
• Erika Barbosa Neves
- Especialista em Biotecnologia na Buckman desde 2010.
- Doutora em Microbiologia com especialização em Biotecnologia.
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Onde são asenzimas utilizadas?
Uma questão mais fácil de ser respondida poderia ser,
“Onde as enzimas não são usadas?”
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Introdução
• Enzimas
- específicas- acelera a velocidade de reação- não tóxicas/perigosas- biodegradáveis
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Enzimas
Enzimas são catalisadores biológicos
Substrato ComplexoEnzima-Substrato
Enzima+
Produto
+
Enzima
+
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Enzimas
• São efetivas em pequenas quantidades– Apenas um pouco de moléculas de uma enzima
catalizará a conversão de milhares de moléculas de substrato em produtos por segundo.
• Elas não são modificadas pela reação
• Elas não afetam as concentrações de equilíbrio final, mas reduzem a energia de ativação requerida e desse modo, a velocidade das reações
• Elas são altamente específicas em relação ao substrato e a reação
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active site
“Substrate” bound to active site
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• A especificidade das enzimas permite modificar seletivamente compostos individuais sem afetar outros.
• Enzimas que degradam a celulose não atuam sobre proteínas.
• Preparações enzimáticas podem conter mais que um tipo de enzima.
• As preparações enzimáticas contendo somente uma enzima são chamadas de “puras”.
Especificidade
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Especificidade amido
sem enzima protease
amilase
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Especificidade proteína
protease
Sem enzima amilase
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Variáveis que afetam a atividade enzimática
• Tempo de contato
• Condições de pH
• Temperatura
• Concentração de enzima
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pH e Temperatura
A efetividade do produto reduz:
• em pH<4 e pH>9;
• em temperatura >71°C.
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Atividade Enzimática
0
20
40
60
80
100
0 20 40 60
TEMPERATURE °C
Rela
tive
Act
ivit
y %
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Atividade Enzimática - Temperatura
0
20
40
60
80
100
30 40 50 60 70 80 90 100
Temperature (°C)
% R
elat
ive
Activ
ity
amylase A amylase B
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Atividade Enzimática - Temperatura
Celulases, hemicelulases e ligninases:• Modificação de fibra – aumento de resistência no
papel
Amilases e proteases:• Limpeza química
Esterase e Lipase• Controle de depósitos
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Vantagens de usar Enzimas
Acreditamos que os produtos que contem enzimas serão um segmento significante na indústria de P&P no futuro.
Química verde, amigo do ambienteSaúde do trabalhador e segurançaFontes renováveisRetorno de investimento pode ser grandeDiferenciação, único!Sistema de aplicação simplesEspecificidade, não interage com químicos
existentes, sem risco para testes na MP.
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Aplicações Enzimáticas
Modificação de fibras (Auxiliar de refino)
Controle de stickies
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Aplicações Enzimáticas
Modificação de fibras (Auxiliar de refino)
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Efeito do Refino
Em grande parte, estas condições alteram a fibra, permitindo que o refino mecânico possa ter um melhor efeito nessa fibra.
Menos energia é, portanto, necessária para alcançar características similares da fibra.
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A teoria das fibras em um refinador
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Modelo de refino
Enzyme
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Efeito após 6 horas
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Modificação de fibra
Principais benefícios para papéis tissue:
• Aumento da resistência• Aumento maciez/handfeel/bulk• Redução consumo energia• Redução geração de pó• Redução/eliminação agentes DSR• Menor contaminação do sistema• Uso de fibras de menor custo• Redução custo – redução gramatura
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Caso histórico
• Papel– Higiênico FD
– 14,5 g/m2– Velocidade: 1860 m/min
• Receita– 83% Fibra curta– 17% Fibra longa
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Caso histórico
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Aplicações Enzimáticas
Controle de stickies
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Stickies
• Constituídos de material orgânico:
– aderente
– hidrofóbico
– ampla faixa de ponto de fusão
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Tipos de stickies
• Adesivos• Hot melts• Coating• Ink binders• Cola• Resinas de resistência à umido
Isolados ou combinados
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Problemas
• Depósitos causam: • quebras• defeitos nas folhas• furos• sujeiras elevadas
• Depositam: • na superfície das máquinas• telas• feltros • rolos
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Controle Químico
Dispersantes
Solventes
Polímeros
Combinação
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Controle Enzimático
Enzima
Ligação éster presente em vários stickies:
PVAcVinilacrilatosInk binders
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Impacto das Enzimas sobre stickies
Quebra ligações éster para reduzir tamanho dos stickies;
Superfície dos stickies pequenos são convertidos a grupos álcool;
Grupos álcool são menos viscosos;
Grupos álcool são polares permitindo que polímeros se liguem a eles para remoção.
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Stickies – controle enzimático
Quebra de PVAc por enzima
Enzima Sem tratamento Enzima Sem tratamento
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Caso histórico
– Fábrica A: 350 TPD – MOW (Mixed Office Waste) tissue/towel
• Produto aplicado na bomba de massa em uma dosagem de 0.1kg/ton.
• Obtido uma redução de stickies acima de 90%.
• Redução de stickies perceptível mesmo com o aumento da quantidade de pós consumo utilizada.
• Efeitos não negativos na runnability e qualidade.
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Caso histórico
0
500
1000
1500
2000
2500
Primary CoarseScreen Tank
Primary FineScreen Feed
Primary FineScreen Accepts
#1 Feed #4 Accepts Thickener Feed ThickenerAccepts
Finish Stock
Stic
kies
PPM
Optimyze 525 Evaluation
Total Stickies PPM by Sample Point - MOW Furnish
Pre-Trial Trial Post-Trial
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Meio ambiente
Obrigada!!