JPH05500087A - リグノセルロース パルプの処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 リグノセルロース　バルブの処理方法 紙製造のための木材チップの処理に於ける通常の工程は、化学的バルブ法、例え ば木材チップをアルカリスルフェートで蒸解する、いわゆるクラフトバルブ法で ある。天然の木材チップは、約３０％のリグニンを含有しており、化学的蒸解プ ロセスの終了時に、５％未満のリグニン成分がバルブ中に未だ存在している。残 存するリグニンの強い褐色およびＵＶ光で又は酸化によりその暗色化の傾向のた めに、これは色彩反転の傾向なく白色バルブを得るために除去されねばならない 。

褐色は、例えば塩素および／又は二酸化塩素を用い多工程漂白により除去できる 。しかし、環境的懸念が絶えず増力にしているので、塩素および／又は二酸化塩 素の容量は最小に保持しなければならず、更にこの理由のため、クラフト蒸解バ ルブの酵素的処理が導入されている。例えば、以下を参照。

バルブおよび製紙産業における生物工学に関する第３回国際会議、ストックホル ム、１６−１９．６．１９８６年、６７〜６９頁。

今日まで、酵素的処理は酸性ｐｉ（域に最適ｐｉ（を有するヘミセルラーゼを用 い酸性で行われてきている。木材およびバルブ化学、第４回国際シンポジウム； バリ、１９８７年４月２２〜３０日、第１巻、１５１〜１５４頁参照。

今日までの酵素的処理は、酸性ｐＨで行わねばならないという事実は、不利であ る。というのは、アルカリクラフトバルブは酸性化されねばならず、これは多量 の試剤を必要とし、更に又、これは塩の均衡を防げる。この塩の均衡はバルブ工 場の回収システムにおいて一つの問題である。

幾つかの化学的バルブプロセス、例えばクラフトバルブに対し、もしも酵素的処 理がアルカリ性ｐＨで行うことができれば、バルブの中和の必要性が排除され更 に酵素プロセスを存在するプロセス設備に直接適応することができ極めて好都合 である。

驚くべきことに、本発明によれば、作用を増大する秀れた漂白能を示すアルカリ 性キシラナーゼが実際に存在するということを見出された。更に、以下の内容も 見出された。

すなわち、酵素的予備処理に対して必要な時間は、このようなアルカリ性キシラ ナーゼを用いて相当に短縮でき、更に又、アルカリ性キシラナーゼの使用は、文 献に記載されている酸性処理に比較して漂白工程において必要な活性塩素量を減 少でき、更に／又は明度も改善される。

従って、リグノセルロース化学バルブの処理のためのプロセスは、リグノセルロ ースバルブが７．５を超えるｐＨでアルカリ性キシラナーゼで処理され、その後 このように処理されたリグノセルロースバルブを第１塩素化工程で２．２０以下 の活性塩素マルチプル（ｍｕｌｔｉｐｌｅ）での塩素を用いて処理されるという 事実である。

請求の範囲と共に明細書中において、アルカリ性キシラナーゼはへミセルラーゼ であり、これは以下に詳しく述べるように、高いｐＨ値で高いキシラナーゼ活性 を示す。

請求の範囲と共に明細書中において、アルカリ性キシラナーゼはｐＨ９，０で最 大キシラナーゼ活性（至適ｐＨでの活性）の少なくとも１０％を保持するヘミセ ルラーゼとして定義される。所定ｐｎでのキシラナーゼ活性は、以下に記載され る実験手順において得られたカッパ数の減少として測定される。

実験条件二基質は、１５〜２５のカッパ数および１２００〜１５００　ｄａｄ３ ／ｋｇの粘度を有する、十分に洗浄されたバーチクラフトバルブである（粘度は 、Ｓ　ＣＡＮ　標準５ＣＡＮ−ＣＮ１５：８Ｂに従ってエチレンジアミン銅溶液 中で測定される）。

緩衝溶液：５．８〜８．　ＯのｐＨ域において、０．０５　Ｍのリン酸二水素カ リウム緩衝液が用いられ、更に８．０〜１０．８のｐＨ域においては、０．０１ ２５Ｍのボレート緩衝液が用いられる。

手順：バルブ試料を５ｃａｎ標準法（ＳＣＡＮ−Ｃ１８：６５）に従って分解す る。所望のｐＨを有する緩衝液が、水の代りにバルブ製造機中で用いられる。

バルブ処理後、バルブをワイヤースクリーン上で約２５％の濃度に脱水する。次 いで、所望ｐＨの緩衝溶液を用いバルブを１０％の乾物に希釈し、これは溶液中 にキシラナーゼを含有する。乾燥パル１１ｋｇ当たり、５００　ＥχＵ単位のキ シラナーゼを添加する。ＥＸＵは、後に定義される、エンドキシラナーゼ活性単 位の略語である。

バルブおよびキシラナーゼを十分混合し、５０゛Ｃの湯浴に３時間置く。

３時間の酵素処理後、バルブをワイヤースクリーン上で水を用いて洗い、十分洗 浄したバルブのカッパ数を測定する。

上記の手順を、対照実験として、すなわちキシラナーゼを添加しないでくり返し た。

所定ｐＨで、カッパ数の減少は（対照のカッパ数−キシラナーゼ処理バルブのカ ッパ数）として計算される。

もしも、乾燥パル１１ｋｇ当たりｌ０ＥＸＵ未溝のキシラナーゼ活性を用いると 、バルブの漂白能の著しい改善は検出できない。

アルカリ性へミセルラーゼ調製品は、副活性として通常セルラーゼ活性を有する 。必要以上の程度までにセルロースが分解されるのを避けるため、セルラーゼ活 性は、キシラナーゼ活性に比較して小さいものであるべきである。従って、乾燥 パル１１ｋｇ当たり、１００ＯＥ　Ｇ　Ｕ単位超のセルラーゼ活性をもたらす酵 素用量（セルラーゼ活性に対するＥＣＵ単位は、後に定義される）は、好ましく は用いられるべきでない。キシラナーゼ活性に対するＥＸＵ活性単位は、Ａ　Ｆ 　−２９３，９／１中に定義されており、これは要求によりノボ　ノルディスク ａ／Ｓ（デンマーク国、バズグバエルト　２８８０．ノボ　アレー）から入手で きる。セルラーゼ活性に対するＥＣＵ単位は、ＡＰ−２７５／１中に定義されて おり、これは要求によりノボ　ノルディスクａ／Ｓ（デンマーク国、バズグバエ ルト２８８０、ノボ　アレー）から入手できる。

説明したように、アルカリ性キシラナーゼによる処理が塩素処理に先行する；し かじ、塩素処理はアルカリ性キシラナ−ゼによる処理後直ちに行う必要はない。

塩素マルチプルは、バルブのカッパ数を乗ぜられ、乾燥バルブに関し％（Ｗ／Ｗ ）として第一の漂白工程中の活性塩素の用量を与える因子である。

カッパ数は、リグニン含量の程度であり、５ＣＡＮ−Ｃ１ニア７（スカンジナビ アバルプ、ベーパー　アンド　ボード　テスティング　コミティ）に記載されて いる。

本発明に従って用いられる酵素調製品はへミセルラーゼ錯体であるという事実の ため、これらの調製品は通常キシラナーゼ活性に対し副作用として他のポリオー ス分解酵素、例えばガラクトアナーゼおよびアラビノシダーゼをも含有する。

キシラナーゼ活性は重要な活性であるが、他のへミセルラーゼ活性も又作用を改 善する漂白能を得るためにも望ましい。

従って、リグノセルロース　クラフト　バルブの処理プロセスは、２つの項目の 新しい組み合せである＝１）アルカリキシラナーゼの作用および２）０．２０〜 ０．２５の範囲内での通常の漂白プロセスにおいて通常用いられるマルチプルよ りもより低い、低マルチプルの使用。

要約すると、本発明に係る酵素的に処理されたリグノセルロース　バルブの漂白 方法は次のような利点を有する＝１）例えばクラフト褐色ストックの如きアルカ リバルブの中和の必要性がない。

２）酵素処理のための時間を相当に短縮できる。

３）低いマルチプルは、塩素添加の減少を意味し、これはそれ自身多くの利点を 伴う（廃水の経済的、より容易な処理、より少量の毒性物質）。

４）より明かるい明度。

本発明方法のより好ましい態様において、キシラナーゼ処理は４０〜１００°Ｃ １好ましくは４０〜８０°Ｃ１より好ましくは５０〜７０゛Ｃの温度で行なわれ る。４０〜１００°Ｃの範囲の温度は、この工程で通常のバルブ温度であり、更 に本発明で用いられるアルカリキシラナーゼの活性および安定性はこの間におい て満足できる。

本発明方法の好ましい態様において、キシラナーゼ処理は、１５分〜２４時間、 好ましくは３０分〜５時間、最も好ましくは３０分〜３時間にわたって行われる 。正常な商業的経済性と適合する合理的キシラナーゼ活性に関して以下の内容が 見出された。すなわち、キシラナーゼはこの短時間内において所望程度にその加 水分解活性を奏し、一方１２〜２４時間はキシラナーゼ処理に対する通常の従来 技術の時間である（ビカリーし０等、バルブおよび紙工業における生物工学に関 する第３回国際会議、ストックホルム、１６−１９．６゜１９８６　参照）。

本発明方法の好ましい態様において、キシラナーゼ処理は５〜３５％、好ましく は８〜２５％、最も好ましくは８〜１５％のコンシスチンシーで行なわれる。コ ンシスチンシーはバルブの乾物含量である。３５％を超えるコンシスチンシーを 有するバルブは酵素調製品と有効に混合するのが困難であり、更に５％未満のコ ンシスチンシーを存するバルブは余りに多量の水を有し、このことは経済的観点 から不利である。

本発明方法の好ましい態様において、キシラナーゼは微生物マルプランシア　シ ンナモミア（Ｍａｌｂｒａｎｃｈｅａ　ｃｉｎｎａｍｏｍｅａ）、フミコラ　イ ンソレンス（Ｈｕｍｉｃｏｌａ　１ｎｓｏｌｅｎｓ）　、ハシラスブルミラス（ Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｐｕｌｍｉｌｕｓ）　、バシラス　ステアロサーモフィラス （Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）　、サーモンモ ノスポラ　フス力（Ｔｈｅｒｍｏｎｍｏｎｏｓｐｏｒａ　ｆｕｓｃａ）又はスト レプトマイセス　オリポクロモゲネス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ　ｏｌｉｖｏ ｃｈｒｏｍｏｇｅｎｅｓ）によって産生される。これらの微生物は、アルカリキ シラナーゼを産生ずることができ、これは本発明方法で用いることができる。ア ルカリ性キシラナーゼを産生できる他の微生物は、本明細書中で先に記載した試 験方法により選定できる。

本発明方法の好ましい態様において、（ＥＯＰ）処理は、キシラナーゼ処理と塩 素処理との間で導入される。（ＥＯＰ）工程は、例えばヘルミング、００等、Ｔ ａｐｐｉ　Ｊｏｕｒｎａｌ、７２巻、Ｎｏ、７　（１９８９）、５５〜６１頁に 記載される如（、過酸化水素によって強化された（ＥＯ）抽出工程である。この 補完的プロセスにより、酵素処理されるバルブのカッパ数は、（ＥＯＰ）工程後 通常の場合よりも相当に低下する。

本発明方法の好ましい態様において、塩素マルチプルは０゜１０〜０．２０の範 囲である。塩素マルチプルのわずかな減少は、著るしい改善である。何故なら、 使用される塩素の量のわずかな減少は例えば塩素化ジオキシンの如き塩素化有機 化合物の形成を減らすからである（クリングスタート、Ｋ、　Ｓｖ。

Ｐａｐｐｅｒｓｔｉｎｄｉｎｇ＋　９２巻、ｎｏ、６．１９８９年、４２〜４４ 頁）。

本発明方法を説明するために次に実施例を揚げる。

漂白工程はＣ，Ｄ、およびＥプロセスとして省略され、Ｄプロセスは塩素ジオキ シド漂白工程であり、Ｅプロセスはアルカリ抽出工程である（Ｔｈｅ　Ｂｌｅａ ｃｈｉｎｇ　ｏｆ　Ｐｕ１ｐ、ルドラＰ。

シング、タビ−プレス、１９７９年参照）。

ｌ５Ｏ−明度は国際標準、Ｉ　Ｓ　Ｏ，２４７０／１９７７　（Ｅ　）　ヘ−バ ーアンドボード−Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｄｉｆｆｕｓｅｄ　ｂｌｕｅ 　ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｆａｃｔｏｒ　（Ｉ　Ｓ　Ｏ明度）中に定義される。

〈実施例〉 例１ （ｓｙｎ、　Ｍ、　５ｕｌｆｕｒｅａ、　Ｍ、　ｐｕｌｃｈｅｌｌａ　ｖａｒ、 　５ｕｌｆｕｒｅａ）培養株ＵＡＭＨ２４８５（ＵＡＭＨはユニバスティーーオ プアルベルタ　モールドヘルバリウム　力ルチュアコレクション、アルベルタ、 カナダを意味する）をＹＰＣ，寒天斜面上４５°Ｃで保持した。

ＹＰＧ−寒天の組成 グルコース　１５ｇ／ｌ 酵母エキス（ディフコ社より）　４ｇ／ＩＫｚＨＰＯａ　ｌ　ｇ　／　ｌ ＭｇＳＯ４・　７　ｌ２Ｏ０，５ｇ　／　１寒天　２０ｇ／１ １２１°Ｃで２０分間オートクレーブ処理する。

ＹＰＧ−斜面寒天から接種した１５０ｍ１のＸＹＨ−４培地を有する１２０個の 振とうフラスコの各々を４５°Ｃで６日間、（２５０ｒｐｍで、約２ｃｍの幅で ）培養シタ。

ＸＹＨ−４の組成： 酵母エキス（ディフコ社より）　５ｇ／ｌＫＨ２ＰＯ４５ｇ　／　１ キシロース　Ｌｏｇ／ｌ プルロニック６１０．１ｍｌ／１ ｐＨを６に調整（ＮａＯＨ／Ｈ２ＳＯ４により）１２１°Ｃで４０分間オートク レーブ処理１００−ナイロンフィルターおよび１０ｍナイロンフィルターを通し て濾過によりブロスから菌糸を除去した。１０．　ＯＯＯＭＷカット−オフ　フ ィルターシートを有するミリポアー社のペリコン限界濾過装置を用い濾液（合計 ９．２１）を、限界濾過し次いで１容量の水で３回洗浄し５００ｍ１に濃縮した 。得られたコンセントレートを凍結乾燥し、これにより６．２５ｇの粉末を得た 。

例２ バシラス　ブミラス　キシラナーゼ９堪袈バシラス　ブミラス　Ｂａｃｉｌｌｕ ｓ　ｕｓ旦、ｕｓ）培養株ＤＳＭ６１２４（ブダペスト条約に基づきドイツチェ 　ザンムルク　フォンマイクロオーガニスメンに１９９０年７月２３日に寄託） をＡ３−培地上、３７℃で保培した。

Ａ３−培地： ｇ／ｌ ペプトン、ディフコ　６．０ 酵母エキス　３．０ ベブチカーゼ　４．０ 寒天、メルク　２０．０ Ｈｚ０　１０１００Ｏ オートクレーブ処理前に７．３にｐＨ調整。

オートクレーブ処理２５分／１２１°ＣＡ３−斜面寒天から接種した１５０１の ＸＹＬ−８培地を有する１２０個の振とうフラスコの各々を４日間、３７゛Ｃ１ ２５０ｒｐＩＩ、約２ｃｍの幅で培養した。

ＸＹＬ−８培地： ｇ／ｌ バタトーペプトンディフコ　１０．０ 酵母エキス　１０．０ ＫＪＰＯ４１５，０ ＭｇＳＯ４・７ＨｚＯＯ，５ ＫＣＩ　Ｏ，ｌ Ｆｅ５Ｏａ　・７Ｈｚ０　０．０１ ピーチキシランレンツイング　６．０ オートクレーブ処理前に７．０のｐＨに調整オートクレーブ処理２５分／Ｉ２１ ℃ ブロスを４．０００ｒｐａ＋で３０分間遠心分離した（６０００Ａローターを有 すル５ＯＲＶＡＬＬ　Ｒｃ−３Ｂ遠心機）、上澄み液、７．３１を１０趨のナイ ロンフィルターを通して濾過し次いで１０，０００Ｍ−カット−オフ膜を備えた ミリポア社製のペリコン装置を用い限外濾過により遠心分離し次いで１容量の水 で２回洗浄した。この製作により５４０ｍ１のコンセントレートを得た。次いで 、コンセントレートを凍結乾燥した。これにより８．８ｇの粉末を得た。

例３ バシース　ステアロサーモフィラス　キシー−ゼのｉ。１バシラス　ステアロサ ーモフィラス（Ｂａｃｉｌｕｓ　５ｔｅｄｒｏｔｈｅｒｎ＋ｏ−ｐｈｉｌｕｓ） 培地株、ＮＲ，Ｂ−１８６５９（アグリカルチュラル　リサーチ、カルチュア　 コレクション、ベオリア、イリノイス。

ＵＳＡ）を用いた。

上記バシラス　ステアロサーモフィラス培養株を用いたフェトバッチ発酵を、５ ０％（Ｗ　／　Ｗ％）キシロース供給を伴いながらキシラシ含有バッチ培地を用 いて行った。４ＮＮ）１．ＯＨを用い、ｐＨが６．５未満にならないようにｐＨ を制御した。

次の成分を用いた： ぶな材のキシラン　ライジング　５．０ｇ／ｌコーン　ステイープ　リカー　１ ０．０　ｇ　／　１酵母エキス　２．０ｇ／ｌ ［ＮＨ４１ｚｓＯ４２，Ｏｇ　／　Ｉ ＫｚＨＰＯ４２，Ｏｇ／　Ｉ ＫＨｇＰＯａ　Ｏ，ｂ　ｇ　／　ｌ ＣａＣ１ｚ　２Ｈ２Ｏ０，５ｇ　／　ｌＭｇＳＯ４７ＨｚＯｏ、　５　ｇ　／　 １微量金属　０．１５慣ｌ／ｌ 供給は、３．３　ｍｌ　／　１　／　ｈｒの一定速度で２２時間めに出発した。

供給は、９０時間めに停止し次いで発酵は９５時間めに停止した。酵素調製は、 １０，０００分子量カットーオフ（ＭＷＣＯ）フィルターを用いた限外濾過およ び２０％ソルビトールを用いた安定化の後に得られた液体調製品である。

例４ フミコラ　インソレンス　先ｚ因二丸■１１゜フミコラ　インソレンス（Ｈｕｏ ＋１ｃｏｌａ　１ｎｓｏｌｅｎｓ）培養株ＡＴＣＣ２２０８２（ＡＴＣＣはアメ リカン　タイプ　力ルチュア　コレクション、ロッキビル、ＭＤ、ＵＳＡを示す ）は、３７°ＣでＹＰＧ寒天斜面上で維持した。

ＹＰＧ−寒天の組成 グルコース　１５ｇ／１ （ｆｒｏｓ＋　Ｄｉｆｃｏ）　４　ｇ　／　ｌＫ２ＨＰＯ４１ｇ　／　ｌ Ｍｇ５Ｏ，・７８ｚ０　０．５　ｇ　／　１寒天　２０ｇ／１ １２１℃で２０分間オートクレーブ処理した。

ＹＰＧ−寒天斜面から接種した１５０ｍ１のＸＹＨ−９培地を有する１００個の 振とうフラスコの各々を３７℃で５日間２５０ｒｐｍ　、約２ｃｍ幅、で培養し た。

Ｘ　Ｐ　Ｈ−９の組成： 小麦ぬか　５０ｇ／ｌ コーンステイープリカー　３０　ｇ　／　ＩＮａＨｚＰ０４５　ｇ　／　１ ｐＨを６に調製する（ＮａＯＨ／ｌ１ｔＳＯ＜による）１２１°Ｃで４０分間オ ートクレーブ処理する。

６０００Ａローターを有する５ＯＲＶＡＬＬ　Ｒｅ−３Ｂ遠心機を用いブロスを ４．００Ｏｒｐｍで３５分間遠心分離した。上澄み液（合計５．４１）を１０μ のナイロンフィルターを通して濾過し次いでｔｏ、　ｏｏｏＭＷカット−オフ膜 を備えたミリボア社製のペリコン装置を用い限外濾過により遠心分離し次いで１ 容量の水で３回洗浄した。この装作により、コンセントレートを凍結乾燥した、 これにより１９．１　ｇの粉末を得た。

例５ サーモンモノスポー　フスカ　キシー−ゼのｉ１サーセンモノスボラ　フスカ（ Ｔｈｅｒｍｏｎｗｏｎｏｓｐｏｒａ　ｆｕｓｃａ）ＡＴＣＣ２７７３０（アメリ カン　タイプ　アルチュア　コレクション）を、３７°ＣでＡ３−培地上で保持 した。

Ａ３培地： ｇ／ｌ ペプトン、ディフコ　６．０ 酵母エキス　３．０ 寒天、メルク　２０．０ Ｈ２０１００抛１ オートクレーブ府中にｐＨを７．３に調整オートクレーブ処理　２５分／１２１ °Ｃサーモンモノスボラ（Ｔｈｅｒｍｏｎｍｏｎｏｓｐｏｒａ　ｆｕｓｃａ）を 、Ａ３−斜面上で５日間、３７°Ｃで増殖せしめた。培養物を殺菌水に再懸濁さ せ次いで培地ＸＹＬ−１０ａを有する振とうフラスコ中に接種した。１００ｎ＋ １の振とうフラスコを２日間、４５°Ｃ１２５０ｒｐａ＋、幅約２ｃｎ＋で増殖 させた。

ＸＹＬ、−１０ａ培地： ｇ／ｌ 大豆粗粒　２０．０ Ｎａ−カゼイナー）　１０．０ ＮａｚＨＰＯａ　９．０ ビーチ　キシラン　レンジング　３．０プルロニツク６１　Ｌ　０．１ｍ１ ＨｚＯ１０１００Ｏ オートクレーブ処理前にｐＨを７．５に調整オートクレーブ処理　３０分／１２ １℃その後、ＸＹＬ−１０ａ基質で２．５１に充てんされた３１のアプリコン発 酵槽を、５％の発酵容量でインキュベートした。

発酵槽を４日間、４５°ＣＣ１７００ｒｐ、　２　Ｎ　Ｌ　／分で運転した。

培養ブロスを、６０００　Ａロータを有するツルウオール（Ｓｏｒｗａｌ　１） ＲＣ−３Ｂを用い４０００ｒｐｍで３０分遠心分離し、次いで１０遍フィルター を通して濾過した。次いで、得られた２４７０ｍ１の容量をミリポア社のペリコ ン限外濾過装置を用い１０．ＯＯＯＭＷカットオフ膜を通して限外濾過した。２ ７５ｇの液体を得た。

例６ スレブトマイセス　オリボクロモゲネス　キシラナーゼの調整 ストレプトマイセス　オリポクロモゲネス（Ｓ　ｔｒｅｐ　ｔｏｍｙｃｅｓｏｌ ｉｖｏｃｈｒｏｍｏｇｅｎｅｓ）ＤＳＭ　６１２６（ブダプスト条約に基づきト イ、ンチェ　ザンムルク　フォノ　マイクロオルガニズメンに１９９０年、７月 ２３日寄託）を、Ａ３−培地上３０°Ｃで保持した。

Ａ３培地： 酵母エキス　３．０ ペブチカーゼ　４．０ 寒天、メルク　２０．０ ＨｚＯ１０１００Ｏ オートクレーブ処理前に７．３にｐＨｔＦｉ整オートクレーブ処理　２５分／１ ２１°Ｃストレプト　マイセス　オリボクロモゲネス（Ｓｔｒｅｐｔｍｏｃｅｓ ｏｌｉｖｏｃｈｒｏｍｏｇｅｎｅｓ）を、Ａ３−斜面上で５日間、３０°Ｃで増 殖せしめた。培養物を殺菌水中で再懸濁させ次いで培地ＸＹＬ−１０を有する振 とうフラスコ中に接種した。１００ｍ１の振とうフラスコを２日間、３０°ＣＣ １２５０ｒｐ、約２Ｃｌ１幅で増殖せしめた。

ＸＹＬ−１０培地： ｇ／ｌ 大豆粗粒　２０．０ Ｎａ−カゼイナート　１０．０ ＮａｚＨＰＯ４９，０ ビーチ　キシラン　レンズング　３．０プルロニツク６１　Ｌ　Ｏ，１ｎ＋１ Ｈｚ０　１０１００Ｏ オートクレーブ処理前に７．０にｐＨ１！整オートクレーブ処理　３０分／１２ １°Ｃ次いで、 その後、ＸＹＬ−１０ａ基質で７１に充てんされた１０１のケマブＡ発酵槽を、 ５％の発酵容量でインキュベートした。

発酵槽を５日間、３０℃、６００ｒｐｍ、ＩＮＬ／分で運転した。

培養ブロスを、６０００　Ａロータを有するツルウオール（Ｓｏｒｗａｌｌ）Ｒ Ｃ−３Ｂを用い４０００ｒｐｍで３０分遠心分離し、次いで１０趨フイルターを 通して濾過した。次いで、得られた７０００ｍ１の容量をミリポア社のペリコン 限外濾過装置を用い１０．ＯＯＯＭＷカットオフ膜を通して限外濾過した。結果 ：　３９８ｇの液体。

例７ 酵素で脱リグニンした堅木材を、ツルプランチア　シンナモメア（Ｍａｌｂｒａ ｎｃｈｅｄ　ｃｉｎｎａｍｏｍｅａ）由来のへミセルターゼ調製品（例１の手順 に従って調製）を用い、ｐｕｓ、ｏ、５０°Ｃおよび１０％のコンシスチンシー で３時間処理した。３０．０ＫＥＸＵ／ｋｇの酵素用量を用いる。酵素処理後、 バルブを洗浄し次いでカッパ数を測定する。対照バルブサンプルを酵素処理サン プルと同様に処理するが、但し、酵素の添加はない。

酵素処理後、Ｃ／Ｄ工程において種々の量の活性塩素を用いｅ　／　Ｄ　−Ｅ漂 白順序でバルブを漂白する：旦Ｚ旦二工程　時間：　ｔ＝４５分 温度　Ｔ＝４０”Ｃ コンシスチンシー：　ＤＳ＝１０％ 置換：０１０□を用い３０％ （活性塩素として） ｌ：工程　時間：　ｔ−１時間 温度：　Ｔ＝６０°Ｃ コンシスチンシー：　ＤＳ＝１０％ ＮａＯＨ用量：　乾燥パルプに関し ２．０％（Ｗ／Ｗ） Ｃ７０−Ｅ工程後、パルプのカッパー数を測定する。

酵素処理後、カッパー数を以下の表１に揚げる。Ｃ７０−−Ｅ工程後、カッパー 数を活性塩素マルチプルと共に漂白に対して用いた活性塩素量と共に揚げる。

表２ 以下の内容が明らかである。すなわち、活性塩素に対するマルチプルは、酵素処 理後、権利要求された値０．２未満に減少でき、同時に０．２２のマルチプルに 相当する量の活性塩素で漂白された対照に対するよりもＣ７０−Ｅ後はより少な いカッパー数を与える。

例８ 未漂白の堅木材の褐色素材をバシース　プミース　Ｂａｃｉｌｌｕｓ７由来のへ ミセルラーゼ（例２の手順に従って調製）を用い以下の条件で処理する。

時間：　ｔ−３時間 温度エ　Ｔ＝５０°Ｃ ｐＨ：　ｐ）ｌ＝８．０ コンシスチンシー：　ＤＳ＝１０％ 用量：　乾燥パル１１ｋｇ当たり７１５　ＥＸＵ酵素処理後、バルブを水で洗い 次いで３工程の漂白手順、Ｃ７０−Ｅ−Ｄで漂白する。

対照を同様の方法で処理するが、酵素の添加はない。

以下の表３は酵素処理後のパルプのカッパー数を示す。

表３ Ｃ７０−Ｅ　−Ｄ漂白工程は、次の条件下で行う。

旦Ｚ旦二工程　時間、　ｔ＝２０分 温度エ　Ｔ−５０°Ｃ コンシスチンシー：　ＤＳ＝５％ 置換二０１０□を用いて５０％ （活性塩素として） 一旦二二り桐　時間：　ｔ＝１時間 温度：　Ｔ＝６０°Ｃ コンシスチンシー：　ＤＳ＝１０％ ＮａＯＨ用量：　乾燥バルブに関し ２．０％（Ｗ／Ｗ） ｌ：工程　時間：　ｔ＝３時間 温度エ　Ｔ＝７０°Ｃ コンシスチンシー：　ＤＳ＝１０％ 両バルブをＣ７０−Ｅ工程後、力・ンバー数３．５に漂白する。

対照に対し、２．８％（Ｗ／Ｗ）の活性塩素がＣ／Ｄ工程においてこのカッパー 数に達するのに必要とされる。酵素処理ノイルブに対し、わずか２．３８％（Ｗ ／Ｗ）の活性塩素が力・ジノぐ一数３．５に達するのに必要とされる。これは、 所望の力・ジノ＜−数を達するため対照に比較して酵素処理ノｉ）レプに対し１ ４．５％の活性塩素の減少に相当する。

最終り一工程において、Ｃ７０−Ｅ後カンバー数３．５を有する両パルプを、そ れらの各々の明度限度にまで漂白する。

酵素処理バルブに対し、０．９９％（Ｗ／Ｗ）の二酸化塩素用量が、パルプを明 度８７．２％（ＩＳＯ）の明度に導くために必要とされる。対照に対しては、１ ．２％（Ｗ／Ｗ）の二酸化塩素用量が、８５％（ＩＳＯ）の最終明度に達するの に必要とされる。、：れは、次のことを意味する。すなわち、酵素処理は、最終 り一工程において二酸化塩素の用量を１７．５％だけ減少させ更に同時にバルブ の明度限度を２．２％ＩＳＯ明度だけ上昇させることを可能とする。

一狡二≦匡程−時間：　ｔ−１時間 温度：　Ｔ＝７０℃ コンシスチンシー：　ＤＳ＝１０％ ＮａＯＨ用量：　塩素装入量の０．５倍第４表中のＣ−Ｅ工程後のカッパー数は 、第一工程における４種の異なる塩素用量で酵素処理パルプおよび対照の両方に 対して掲げられている。

実験結果は以下の内容を示している。すなわち、アルカリ性ｐＨ（８，５）での 酵素処理は、対照と比較してＣ，−Ｅ漂白後カッパー数の著るしい降下をもたら す。

表４ 上記表から以下の内容が明らかである。すなわち、７．１２のカッパー数（（Ｌ ２２のマルチプルで対照のカッパー数）が約０゜１５８（実験値間の一次補間に より見出される）のマルチプルを用い酵素処理後に得られる。これは、対照に比 較し酵素処理後約３０％の塩素用量の減少である。

例１０ 未漂白かばの木クラフトバルブを、フミコラ　インソレンス（例４の手順に従っ て調製）由来のギシラナーゼ　リ・ノチへミセルラーゼを用いて処理する。酵素 工程後、パルプを三工程漂白順序、Ｃ／Ｄ　−Ｅ　−Ｄにおいて最終明度８８％ ＩＳＯまで漂白した。

バルブを次の条件で処理した： ■−索　時間：　ｔ−３時間 塩度：　Ｔ＝５０”Ｃ コンシスチンシー：　ｏｓ＝ｉｏ％ ｐＨ：　ｐＨ＝９．０ 用量：　１ｋｇの乾燥パルプ 当たり１９００ＥＸＵ 旦／旦二工程　時間：　ｔ＝４５分 温度：　Ｔ＝４０°Ｃ コンシスチンシー：　ＤＳ＝５％ 置換＝３０％ 旦ユニ程　時間：　ｔ＝１時間 温度：　Ｔ＝６０℃ コンシスチンシー：　ｌｌ５＝１０％ ＮａＯＨ用量：　乾燥バルブに関し ２％（ｗ／ｗ） 旦二工■　時間：　ｔ＝３時間 温度：　Ｔ＝７０℃ コンシスチンシー：　ＤＳ＝１０％ 酵素処理バルブおよび対照の双方を、Ｃ／Ｄ−Ｅ工程後カッパー数３．０に漂白 した。このカッパー数を得るために、酵素処理パルプに対し活性塩素用量を、対 照に比較して１９％だけ減少して２．２４％（Ｗ／Ｗ）までに低下させることが できる。酵素処理バルブに対する活性塩素のマルチプルは０．１６である。

最終のＤ一工程において、対照試料は乾燥バルブに間し１．３３％ｗ　／　ｗの ｃｉｏ□の用量により８８％（Ｉｓｏ）の明度限度に達する。酵素処理バルブの みが、この明度に達するため乾燥バルブに関し０．８６％（ｗ／ｗ）ＣｌＯ２を 必要とする。

２種の漂白工程（活性塩素として）において漂白剤の減少量を添加することによ り、以下の内容が判明する。すなわち、Ｈ，インソレンス由来のへミセルラーゼ 調製品によるバルブの処理は、パルプを最終明度８８％（ＩＳＯ）に漂白した場 合酵素処理後対照と比較して２８％だけ必要な活性塩素量を減少せしめることが できる。

例１１ 例１０で記載した実験に対して用いたＨ、インソレンス（Ｈ，１ｎｓｏｌｅｎｓ ）由来の酵素調製品も酸素脱リグニン針葉樹材に対して試験した。

針葉樹材を酵素で処理し、その後Ｃ／Ｄ−Ｅシーケーンスで漂白した。酵素処理 並びに漂白のための条件は、上記例１０におけると同様であるが、但し、二酸化 塩素の置換が異なる。

置換は、この例では５０％に上昇せしめた。酵素処理後、全量のパルプを活性塩 素の３．３６％（Ｗ／Ｗ）の用量に相当するＣ／Ｄ一工程において０．２のマル チプルに相当する量の活性塩素を用いて漂白した。以下の５表にＣ／Ｄ−Ｅ漂白 後のカッパー数を、種々の用量の酵素を用いた４種の酵素処理に対して掲げる。

以下の内容が明らかにされる。すなわち、全ての４種の試験した用量は、対照と 比較してＣ／Ｄ−Ｅ漂白後にバルブのカッパー数を相当に著るしく減少させる。

これらの結果を、例７に示した結果と比較すると、ヘミセルロース調製品は針葉 樹材および堅木材の双方に対しほぼ同様の漂白増大効果を示す。

例１２ 未漂白の堅木材褐色ストンクバルプをサーモモノスボラフスカ（Ｔｈｅｒｍｏｍ ｏｎｏｓｐｏｒａ　ｆｕｓｃａ）由来のキシラーゼ含有酵素調製品（例５の手順 に従って調製）を用いて処理し、次いでＣ／Ｄ−Ｅ漂白順序で漂白した。酵素処 理および漂白の条件は次の通りであった： 鼠−粟　時間：　ｔ＝３時間 温度：　Ｔ＝５０°Ｃ コンシスチンシー：　ＤＳ＝１０％ ｐＨ：　ｐｕ＝ｓ−ｏおよび９．０ 用量：　１ｋｇの乾燥バルブ当 り２００．４００および ００ＥＸＵ Ｕ囚　時間：　ｔ＝４５分 温度：　Ｔ＝４０℃ コンシスチンシー：　ＤＳ＝５％ 置換：５０％ 旦二工互　時間：　ｔ＝１時間 温度：　Ｔ＝６０℃ コンシスチンシー：　ＤＳ＝１０％ Ｎａ０）ｌ用量暑Ｚ（ｓ／ｈ）ＮａＯＨ＝０．５（χ（ｗ／ｗ）ＣＩｚ＋ χ（−／−Ｃ］、　Ｏ□）＋０．３ Ｃ／Ｄ一工程において、活性塩素バルブ０．１８を用いバルブを漂白した。Ｅ工 程後、バルブのカッパー数を測定した。酵素処理に対する２種のｐＨレベルでの ３種の酵素用量に対する結果を以下の表６に掲げる。

表６には、対照処理に比較し酵素処理後のカッパー数の減少をも掲げる。

この酵素錯体に対し、ｐＨ８およびｐＨ９の双方で良好な漂白増大効果が観察さ れる。結果は次の内容を示している。すなわち、ｐＨ９で得られた効果は、ｐＨ ８で得られた効果よりもより優れている。

例】３ 未漂白堅木材バルブを、ストレプトマイセス　オリボ赳モゲネス（Ｓ　ｔ□１匹 照」ｌ　ｉ　ｖ　ｏ　ｃ　ｈ　ｒ　ｏ　ｍ　ｏ５３　ｎ　ｅ　ｓ　）由来のキシ ラナーゼ含有酵素調製品（例６の手順に従って調製）を用いて処理し次いでＣ／ Ｄ−Ｅ処理順序で漂白した。酵素処理および漂白の双方に対した用いた条件は、 例１２で掲げた条件と同じである。

Ｃ／Ｄ−Ｅ漂白後、バルブのカッパー数を測定する。結果を下記の表７に掲げる 。対照と比較した酵素処理後のカンバー数の％減少をも掲げる。

バルブをｐＨ８およびｐＨ９で酵素を用いて処理した場合、良好な漂白増大効果 が得られることが認められる。

例１４ 堅木材クラフトバルブを、例１２で記載したと同じ条件のもと、例１３で用いた と同じストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐ−ｔｏｍ。

ｃｅｓ）由来の酵素調製品を用いて処理した。バルブを、酵素（１ｋｇの乾燥バ ルブ当たり１６０ＥＸＵ）を用い、ｐＨ８およびｐＨ９で処理した。酵素処理後 、サンプルをＣ／Ｄ−Ｅ工程後、同じカッパー数に漂白した。

カッパー数３．８に漂白した場合、Ｃ／Ｄ工程における活性塩素の用量はｐＨ８ およびｐＨ９で酵素をそれぞれ処理した場合、対照と比較して２３％および１６ ％だけ減少できる。

次に、Ｄ一工程においてバルブを最終明度８９％ＩＳＯに漂白した。

完全に漂白したバルブの強度特性を試験した。バルブの強度および収率は、酵素 処理により減少しなかった。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成４年２月２９日

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．リグノセルロース化学パルプの処理方法であって、リグノセルロースパルプ を７．５を超えるｐＨでアルカリ性キシラナーゼを用いて処理し、しかる後この ように処理されたセルロースパルプを第１の塩素化工程において０．２０または それ以下の活性塩素マルチプルで塩素を用いて処理する、前記方法。
2. ２．キシラナーゼ処理を、４０〜１００℃の温度、好ましくは４０〜８０℃の温 度、更に好ましくは５０〜７０℃の温度で行う、請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．キシラナーゼ処理を、１５分〜２４時間、好ましくは３０分〜５時間、最も 好ましくは３０分〜３時間にわたって行う、請求の範囲第１項又は第２項記載の 方法。
4. ４．キシラナーゼ処理が、５〜３５％、好ましくは８〜２５％、最も好ましくは ８〜１５％のコンシステンシーで起こる、請求の範囲第１〜３項のいずれかに記 載の方法。
5. ５．キシラナーゼが、微生物マルプランシアシンナモミア（Ｍａｌｂｒａｎｃｈ ｅａ　ｃｉｎｎａｍｏｍｅａ）、フミコラ　インソレンス（Ｈｕｍｉｃｏｌａ　 ｉｎｓｏｌｅｎｓ）、バシラスプルミラス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｐｕｌｍｉｌｕｓ ）、バシラスステアロサーモフィラス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｔｅａｒｏｔｈｅｒ ｍｏｐｉｌｕｓ）、サーモンモノスポラフスカ（Ｔｈｅｒｍｏｎｍｏｎｏｓｐｏ ｒａｆｕｓｃａ）又はストレプトマイセスオリボクロモゲネス（Ｓｔｒｅｐｔｏ ｍｙｃｅｓｏｌｉｖｏｃｈｒｏｍｏｇｅｎｅｓ）によって産生されるものである 、請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の方法。
6. ６．（ＥＯＰ）処理が、キシラナーゼ処理および塩素処理の間で導入される、請 求の範囲第１〜５項のいずれかに記載の方法。
7. ７．塩素マルチプルが、０．１０〜０．２０である、請求の範囲第１〜６項のい ずれかに記載の方法。