JPH06116887A - 紙パルプのろ水度を向上させる方法 - Google Patents
紙パルプのろ水度を向上させる方法Info
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- JPH06116887A JPH06116887A JP4268282A JP26828292A JPH06116887A JP H06116887 A JPH06116887 A JP H06116887A JP 4268282 A JP4268282 A JP 4268282A JP 26828292 A JP26828292 A JP 26828292A JP H06116887 A JPH06116887 A JP H06116887A
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- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C5/00—Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
- D21C5/005—Treatment of cellulose-containing material with microorganisms or enzymes
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 紙パルプのろ水度を向上させるのに有効な処
理方法を提供する。 【構成】 パルプを、最初にそのパルプの乾燥重量に基
づき少なくとも０．０５％のセルロース分解酵素と少な
くとも２０℃の温度で少なくとも２０分間接触させ、そ
して次にパルプの乾燥重量に基づき少なくとも０．００
０７％の水溶性カチオンポリマーで処理する。
理方法を提供する。 【構成】 パルプを、最初にそのパルプの乾燥重量に基
づき少なくとも０．０５％のセルロース分解酵素と少な
くとも２０℃の温度で少なくとも２０分間接触させ、そ
して次にパルプの乾燥重量に基づき少なくとも０．００
０７％の水溶性カチオンポリマーで処理する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、紙パルプのろ水度を高
めるセルロース分解酵素とカチオン凝集剤との組み合わ
せに関する。
めるセルロース分解酵素とカチオン凝集剤との組み合わ
せに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】製紙産
業は再生紙をますます多く利用している。例えば、段ボ
ール紙を製造するためには、再生繊維を基礎材料とする
原料の使用がより頻繁になっており、そして同時に、再
生の数が増加している。再生するごとに、原料の品質は
低下する。申し分のない機械的特性レベルを得るため
に、水性懸濁液でのパルプのリファイニングが一般に行
われ、そしてそれは微粉の高濃度のため運転能力の難題
に至っている。
業は再生紙をますます多く利用している。例えば、段ボ
ール紙を製造するためには、再生繊維を基礎材料とする
原料の使用がより頻繁になっており、そして同時に、再
生の数が増加している。再生するごとに、原料の品質は
低下する。申し分のない機械的特性レベルを得るため
に、水性懸濁液でのパルプのリファイニングが一般に行
われ、そしてそれは微粉の高濃度のため運転能力の難題
に至っている。
【０００３】抄紙機で処理をする用意のできた水性懸濁
液中のパルプは、種々のパラメーターで特徴づけること
ができ、そのうちの一つはパルプの水切り能力を予言す
るために特に重要である。パルプの水切り性の尺度はし
ばしば「ろ水度」という用語で表される。具体的に言え
ば、ろ水度は測定されて、そしてカナダ標準ろ水度ＣＳ
Ｆで指示される。ＣＳＦは、１リットルの水に懸濁され
た３グラム（オーブン乾燥重量）のパルプの水切りを測
定する。パルプスラリーは均質でないので、３グラムに
相当するパルプの正確な必要重量を取るのは困難であ
る。従って、ろ水度を試験する時には、この後に提示す
るデータに関しては、十分にかき混ぜそして次にブフナ
ー漏斗で水切りしてパルプ原料のコンシステンシーを測
定した。パルプパッドを１０５℃で乾燥させてパッドの
正確な重量を測定した。この明細書で後に報告されるＣ
ＳＦデータは、カナダのパルプ及び紙研究協会（ｔｈｅ
ｐｕｌｐ ａｎｄ ｐａｐｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＣａｎａｄａ）により用意さ
れそしてＴＡＰＰＩマニュアル（Ｔ２２７）に記載され
ているろ水度の補正表を使って０．３％コンシステンシ
ーに補正された。ＣＳＦの値は２０℃で測定した。
液中のパルプは、種々のパラメーターで特徴づけること
ができ、そのうちの一つはパルプの水切り能力を予言す
るために特に重要である。パルプの水切り性の尺度はし
ばしば「ろ水度」という用語で表される。具体的に言え
ば、ろ水度は測定されて、そしてカナダ標準ろ水度ＣＳ
Ｆで指示される。ＣＳＦは、１リットルの水に懸濁され
た３グラム（オーブン乾燥重量）のパルプの水切りを測
定する。パルプスラリーは均質でないので、３グラムに
相当するパルプの正確な必要重量を取るのは困難であ
る。従って、ろ水度を試験する時には、この後に提示す
るデータに関しては、十分にかき混ぜそして次にブフナ
ー漏斗で水切りしてパルプ原料のコンシステンシーを測
定した。パルプパッドを１０５℃で乾燥させてパッドの
正確な重量を測定した。この明細書で後に報告されるＣ
ＳＦデータは、カナダのパルプ及び紙研究協会（ｔｈｅ
ｐｕｌｐ ａｎｄ ｐａｐｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＣａｎａｄａ）により用意さ
れそしてＴＡＰＰＩマニュアル（Ｔ２２７）に記載され
ているろ水度の補正表を使って０．３％コンシステンシ
ーに補正された。ＣＳＦの値は２０℃で測定した。
【０００４】本発明は相当量の再生繊維を含有するパル
プを処理するために使用する場合に特に良好な結果を生
じるとは言え、それはまた、再生繊維をほとんど又は少
しも含まないパルプを処理するのにも応用可能である。
プを処理するために使用する場合に特に良好な結果を生
じるとは言え、それはまた、再生繊維をほとんど又は少
しも含まないパルプを処理するのにも応用可能である。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用効果】本発明は、
次に掲げる逐次工程ａ）〜ｄ）を含む、紙パルプのろ水
度を向上させるための方法に関する。 ａ）パルプにそのパルプの乾燥重量に基づいて少なくと
も０．０５％のセルロース分解酵素を加える工程。 ｂ）このパルプを当該セルロース分解酵素と少なくとも
２０℃の温度で少なくとも２０分間接触させる工程。 ｃ）当該パルプの乾燥重量を基準にして少なくとも０．
０００７％の水溶性カチオンポリマーを加える工程。 ｄ）こうして処理したパルプを紙にする工程。
次に掲げる逐次工程ａ）〜ｄ）を含む、紙パルプのろ水
度を向上させるための方法に関する。 ａ）パルプにそのパルプの乾燥重量に基づいて少なくと
も０．０５％のセルロース分解酵素を加える工程。 ｂ）このパルプを当該セルロース分解酵素と少なくとも
２０℃の温度で少なくとも２０分間接触させる工程。 ｃ）当該パルプの乾燥重量を基準にして少なくとも０．
０００７％の水溶性カチオンポリマーを加える工程。 ｄ）こうして処理したパルプを紙にする工程。
【０００６】セルロース分解酵素 再生紙パルプを処理するためにセルロース分解酵素、例
えばセルラーゼ及び／又はヘミセルラーゼを使用して水
切り特性のためにろ水度を向上させることが、米国特許
第４９２３５６５号明細書の主題である。この米国特許
明細書に記載されたセルラーゼ酵素を、本発明を実施す
るのに使用することができる。
えばセルラーゼ及び／又はヘミセルラーゼを使用して水
切り特性のためにろ水度を向上させることが、米国特許
第４９２３５６５号明細書の主題である。この米国特許
明細書に記載されたセルラーゼ酵素を、本発明を実施す
るのに使用することができる。
【０００７】特定の工業用セルロース分解酵素が入手可
能であり、本発明を実施するのに使用することができ
る。
能であり、本発明を実施するのに使用することができ
る。
【０００８】カチオン水溶性ポリマー 本発明を実施するのに種々の水溶性カチオン凝集剤を使
用することができる。縮合ポリマー及びビニル付加ポリ
マーの両方を使用することができる。水溶性カチオンポ
リマーの比較的広範囲に及ぶリストについては、カナダ
国特許第７３１２１２号明細書の開示を参照することが
でき、この特許明細書の開示はここに組み入れられる。
用することができる。縮合ポリマー及びビニル付加ポリ
マーの両方を使用することができる。水溶性カチオンポ
リマーの比較的広範囲に及ぶリストについては、カナダ
国特許第７３１２１２号明細書の開示を参照することが
でき、この特許明細書の開示はここに組み入れられる。
【０００９】カチオンポリマーの好ましい群は、アクリ
ルアミドのカチオンポリマーであり、そしてそれらは、
本発明のより好ましい態様において、４０〜６０重量％
のアクリルアミドを含有する。これよりも多量又は少量
の、例えば３０〜８０％のアクリルアミドを使用しても
よい。アクリルアミドと共に重合させられるカチオンモ
ノマーの典型的なものは、ジアリルジメチルアンモニウ
ムクロリド（ＤＡＤＭＡＣ）モノマー、ジメチルアミノ
エチル／アクリレートメチルクロリド第四アンモニウム
塩（ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ）モノマーである。これらのカ
チオンアクリルアミドポリマーを使用する場合には、そ
れらは少なくとも３のＲＳＶ（換算比粘度（ｒｅｄｕｃ
ｅｄ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ））を有
するべきであり、好ましくはＲＳＶは５〜２０以上の範
囲内にあるべきである。ＲＳＶは１モル濃度の硝酸ナト
リウムを使って３０℃で測定した。この溶液中のアクリ
ルアミドポリマーの濃度は０．０４５％である。
ルアミドのカチオンポリマーであり、そしてそれらは、
本発明のより好ましい態様において、４０〜６０重量％
のアクリルアミドを含有する。これよりも多量又は少量
の、例えば３０〜８０％のアクリルアミドを使用しても
よい。アクリルアミドと共に重合させられるカチオンモ
ノマーの典型的なものは、ジアリルジメチルアンモニウ
ムクロリド（ＤＡＤＭＡＣ）モノマー、ジメチルアミノ
エチル／アクリレートメチルクロリド第四アンモニウム
塩（ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ）モノマーである。これらのカ
チオンアクリルアミドポリマーを使用する場合には、そ
れらは少なくとも３のＲＳＶ（換算比粘度（ｒｅｄｕｃ
ｅｄ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ））を有
するべきであり、好ましくはＲＳＶは５〜２０以上の範
囲内にあるべきである。ＲＳＶは１モル濃度の硝酸ナト
リウムを使って３０℃で測定した。この溶液中のアクリ
ルアミドポリマーの濃度は０．０４５％である。
【００１０】処理される紙パルプ 先に示したように、本発明は、クラフト及び他のタイプ
のパルプを含めて、広範囲の紙パルプの水切り又はろ水
度を向上させるのに有効である。本発明は、再生繊維を
含有するパルプを処理するのに特に有効である。本発明
が水切りを向上させるのに効果的であることは、パルプ
が少なくとも１０重量％の再生繊維を含有する場合に最
も顕著であり、再生繊維含有量又は処理されるパルプが
少なくとも５０％以上である場合に最大の向上が明らか
となる。
のパルプを含めて、広範囲の紙パルプの水切り又はろ水
度を向上させるのに有効である。本発明は、再生繊維を
含有するパルプを処理するのに特に有効である。本発明
が水切りを向上させるのに効果的であることは、パルプ
が少なくとも１０重量％の再生繊維を含有する場合に最
も顕著であり、再生繊維含有量又は処理されるパルプが
少なくとも５０％以上である場合に最大の向上が明らか
となる。
【００１１】酵素及びカチオンポリマーでのパルプの処
理 先に示したように、本発明は、パルプを最初に酵素で処
理しそして次にカチオンポリマーで処理することを必要
とする。本発明をうまく実施するためには、酵素での処
理を行う条件が酵素とパルプとの反応時間を最適にする
ようなものであることも重要である。
理 先に示したように、本発明は、パルプを最初に酵素で処
理しそして次にカチオンポリマーで処理することを必要
とする。本発明をうまく実施するためには、酵素での処
理を行う条件が酵素とパルプとの反応時間を最適にする
ようなものであることも重要である。
【００１２】パルプの酵素での処理は、好ましくは、６
０分以下の時間行われる。最小限の処理時間は約２０分
である。典型的な処理時間は約４０分であろう。最適な
結果を達成するためのパルプのpHは、４〜８の範囲の間
であるべきである。処理の温度は２０℃未満であるべき
でなく、また通常は６０℃を超えるべきでない。有利に
実施される典型的な平均の反応温度は４０℃である。
０分以下の時間行われる。最小限の処理時間は約２０分
である。典型的な処理時間は約４０分であろう。最適な
結果を達成するためのパルプのpHは、４〜８の範囲の間
であるべきである。処理の温度は２０℃未満であるべき
でなく、また通常は６０℃を超えるべきでない。有利に
実施される典型的な平均の反応温度は４０℃である。
【００１３】活性成分としてのポリマーの好ましい投入
量は、パルプの乾燥重量を基準にして０．００２６〜
０．０１９６％である。パルプをポリマーで処理するた
めに使用することができる一般的な投入量は０．０００
７〜０．０６５３重量％である。
量は、パルプの乾燥重量を基準にして０．００２６〜
０．０１９６％である。パルプをポリマーで処理するた
めに使用することができる一般的な投入量は０．０００
７〜０．０６５３重量％である。
【００１４】好ましい態様におけるパルプの乾燥重量に
基づく酵素投入量は、約０．１〜約１０重量％の範囲で
ある。使用することができる酵素の一般的な処理範囲は
０．０１〜１０重量％である。
基づく酵素投入量は、約０．１〜約１０重量％の範囲で
ある。使用することができる酵素の一般的な処理範囲は
０．０１〜１０重量％である。
【００１５】酵素が先に説明した十分な反応時間と混合
を受けるためには、製紙系においてそれらを上記の条件
のために十分な時間があるのを可能にする箇所でパルプ
に加えることが必要である、ということは明らかであ
る。例えば、製紙系における典型的な添加箇所は抄紙機
容器（ｍａｃｈｉｎｅ ｃｈｅｓｔ）であろう。適当な
接触時間が起こるであろう他の場所を添加箇所として使
用してもよい。
を受けるためには、製紙系においてそれらを上記の条件
のために十分な時間があるのを可能にする箇所でパルプ
に加えることが必要である、ということは明らかであ
る。例えば、製紙系における典型的な添加箇所は抄紙機
容器（ｍａｃｈｉｎｅ ｃｈｅｓｔ）であろう。適当な
接触時間が起こるであろう他の場所を添加箇所として使
用してもよい。
【００１６】
【実施例】下記の例におけるポリマーは次の成分を含有
する。
する。
【００１７】・ポリマー１： ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱを１
０モル％含有するアクリルアミドポリマー。このポリマ
ーのＲＳＶは１７である。これはポリマー成分をおよそ
２６重量％含有しているエマルションの形をしている。
０モル％含有するアクリルアミドポリマー。このポリマ
ーのＲＳＶは１７である。これはポリマー成分をおよそ
２６重量％含有しているエマルションの形をしている。
【００１８】・ポリマー２： このポリマーは活性成分
３４．８重量％の油中水エマルションの形をしている。
それはアクリルアミドと共重合させたＤＡＤＭＡＣを５
０重量％含有する。このポリマーのＲＳＶは５である。
３４．８重量％の油中水エマルションの形をしている。
それはアクリルアミドと共重合させたＤＡＤＭＡＣを５
０重量％含有する。このポリマーのＲＳＶは５である。
【００１９】・ポリマー３： ポリマー３はＤＭＡＥ
Ａ．ＭＣＱを３０モル％含有しているアクリルアミドポ
リマーである。そのＲＳＶは１９であり、このポリマー
は２９．６重量％の油中水エマルションの形をしてい
る。
Ａ．ＭＣＱを３０モル％含有しているアクリルアミドポ
リマーである。そのＲＳＶは１９であり、このポリマー
は２９．６重量％の油中水エマルションの形をしてい
る。
【００２０】例１ Ａ．応答表面要因計画１ 表１の３０の応答表面要因計画（ｖｅｓｐｏｎｃｅ ｓ
ｕｒｆａｃｅ ｆａｃｔｏｒｉａｌ ｄｅｓｉｇｎ）を
設定し、古い段ボール容器と新聞紙を混ぜたものを使っ
て調製したパルプのろ水度について酵素とポリマーの投
入量、pH、時間及び温度の影響を同時に調べた（古い段
ボール容器と新聞紙との比 ７５：２５、ポリマー
１）。これらの規定された条件下のパルプスラリーを、
最初にＣｅｌｌｕｃｌａｓｔ １．５Ｌの酵素溶液（Ｎ
ＯＶＯ社、パルプの乾燥重量に基づき０〜２０％）で連
続攪拌下（２５０rpm ）に処理し、そして次に２０℃
で、ポリマー１を用いてパルプの乾燥重量に基づき０．
０１３１〜０．０３９２％の投入量で処理した。
ｕｒｆａｃｅ ｆａｃｔｏｒｉａｌ ｄｅｓｉｇｎ）を
設定し、古い段ボール容器と新聞紙を混ぜたものを使っ
て調製したパルプのろ水度について酵素とポリマーの投
入量、pH、時間及び温度の影響を同時に調べた（古い段
ボール容器と新聞紙との比 ７５：２５、ポリマー
１）。これらの規定された条件下のパルプスラリーを、
最初にＣｅｌｌｕｃｌａｓｔ １．５Ｌの酵素溶液（Ｎ
ＯＶＯ社、パルプの乾燥重量に基づき０〜２０％）で連
続攪拌下（２５０rpm ）に処理し、そして次に２０℃
で、ポリマー１を用いてパルプの乾燥重量に基づき０．
０１３１〜０．０３９２％の投入量で処理した。
【００２１】
【表１】
【００２２】＊注： ポリマー（ポンド／トン）を有効
百分率に換算するためには、次の式を使用する（２６％
の有効ポリマー成分を基準にする）。 ポリマー（ポンド／トン）＊（１トン／２０００ポン
ド）＊２６％
百分率に換算するためには、次の式を使用する（２６％
の有効ポリマー成分を基準にする）。 ポリマー（ポンド／トン）＊（１トン／２０００ポン
ド）＊２６％
【００２３】全部の実験データを使って予測式を作っ
た。表２と表３のデータの統計分析の結果、Ｒ二乗値
（Ｒ−Ｓｑｕａｒｅ ｖａｌｕｅ）０．９６６２、Ｒ二
乗調整値（Ｒ−Ｓｑｕａｒｅ Ａｄｊ．ｖａｌｕｅ）
０．９５１０のモデルが得られた。これらの値はこの研
究で使用したモデルの正確さを証明した。表４，５，６
に示したデータは、実験の初期設定値と、得られた理論
上の最適値である。ＣＳＦの値は、Ｃｅｌｌｕｃｌａｓ
ｔ １．５Ｌ（１０ｗ／ｗ％）又はポリマー０．０３９
２％（パルプの乾燥重量に基づく）を独立して使用する
と増加した。セルラーゼとポリマーの両方を使用する
と、ＣＳＦは２４０から７１７mlまで増加した。対照的
に、酵素だけ及びポリマーだけでは、ＣＳＦは２４０か
らそれぞれ４６２及び５５０mlまで増加した。図１〜６
は酵素とポリマーの投入量が増加するにつれて勾配が急
な曲線を示し、pHが４．６のときにpHが６及び７のとき
に比べてろ水度の値の増加がより多かった。
た。表２と表３のデータの統計分析の結果、Ｒ二乗値
（Ｒ−Ｓｑｕａｒｅ ｖａｌｕｅ）０．９６６２、Ｒ二
乗調整値（Ｒ−Ｓｑｕａｒｅ Ａｄｊ．ｖａｌｕｅ）
０．９５１０のモデルが得られた。これらの値はこの研
究で使用したモデルの正確さを証明した。表４，５，６
に示したデータは、実験の初期設定値と、得られた理論
上の最適値である。ＣＳＦの値は、Ｃｅｌｌｕｃｌａｓ
ｔ １．５Ｌ（１０ｗ／ｗ％）又はポリマー０．０３９
２％（パルプの乾燥重量に基づく）を独立して使用する
と増加した。セルラーゼとポリマーの両方を使用する
と、ＣＳＦは２４０から７１７mlまで増加した。対照的
に、酵素だけ及びポリマーだけでは、ＣＳＦは２４０か
らそれぞれ４６２及び５５０mlまで増加した。図１〜６
は酵素とポリマーの投入量が増加するにつれて勾配が急
な曲線を示し、pHが４．６のときにpHが６及び７のとき
に比べてろ水度の値の増加がより多かった。
【００２４】
【表２】
【００２５】
【表３】
【００２６】
【表４】
【００２７】
【表５】
【００２８】
【表６】
【００２９】Ｂ．応答表面要因計画２ 表７の３６の応答表面要因計画を設定し、Ｃｅｌｌｕｃ
ｌａｓｔ １．５Ｌ（パルプの乾燥重量に基づき０〜
０．４％）の効果を測定した。ポリマー１（パルプの乾
燥重量に基づき０〜０．０３９２％）と酵素反応時間
（３０，４５及び６０分）を、Ａで言及したのと同じパ
ルプのろ水度について同時に調べた。先の一連の実験で
は全て特定pHの緩衝液を使用したけれども、この一連の
実験では緩衝液を使用しなかった。パルプ懸濁液のpHは
約７であることが分り、そしてパルプに約０．３mlの６
Ｎ硫酸を加えてpHをほぼ４．８に調整した。データの統
計分析を示す表８，９，１０の結果から、酵素とポリマ
ーとの間の直接の明確な相互作用を示すことなしに、Ｒ
二乗調整値０．９９２８のモデルが得られた。表１１に
は、実験の初期設定値のデータと得られた理論値が含ま
れている。パルプ懸濁液をＣｅｌｌｕｃｌａｓｔ １．
５Ｌ（パルプの乾燥重量に基づき０．４％）で予め処理
し、次いでポリマー（パルプの乾燥重量に基づき０．０
３９２％）で処理すると、ろ水度が２４２mlから５７０
mlまで増加し、その一方パルプ懸濁液をＣｅｌｌｕｃｌ
ａｓｔ １．５Ｌ及びポリマーの投入量を減らして（パ
ルプの乾燥重量に基づきそれぞれ０．２％及び０．０１
９６％）前処理すると、ろ水度は２４２mlから４５０ml
まで増加した。対照的に、０．０１９６％及び０．０３
９２％のポリマー投入量で処理するだけでは、ろ水度は
それぞれ４０７ml及び５５０mlまで増加した（図７，
８，９）。
ｌａｓｔ １．５Ｌ（パルプの乾燥重量に基づき０〜
０．４％）の効果を測定した。ポリマー１（パルプの乾
燥重量に基づき０〜０．０３９２％）と酵素反応時間
（３０，４５及び６０分）を、Ａで言及したのと同じパ
ルプのろ水度について同時に調べた。先の一連の実験で
は全て特定pHの緩衝液を使用したけれども、この一連の
実験では緩衝液を使用しなかった。パルプ懸濁液のpHは
約７であることが分り、そしてパルプに約０．３mlの６
Ｎ硫酸を加えてpHをほぼ４．８に調整した。データの統
計分析を示す表８，９，１０の結果から、酵素とポリマ
ーとの間の直接の明確な相互作用を示すことなしに、Ｒ
二乗調整値０．９９２８のモデルが得られた。表１１に
は、実験の初期設定値のデータと得られた理論値が含ま
れている。パルプ懸濁液をＣｅｌｌｕｃｌａｓｔ １．
５Ｌ（パルプの乾燥重量に基づき０．４％）で予め処理
し、次いでポリマー（パルプの乾燥重量に基づき０．０
３９２％）で処理すると、ろ水度が２４２mlから５７０
mlまで増加し、その一方パルプ懸濁液をＣｅｌｌｕｃｌ
ａｓｔ １．５Ｌ及びポリマーの投入量を減らして（パ
ルプの乾燥重量に基づきそれぞれ０．２％及び０．０１
９６％）前処理すると、ろ水度は２４２mlから４５０ml
まで増加した。対照的に、０．０１９６％及び０．０３
９２％のポリマー投入量で処理するだけでは、ろ水度は
それぞれ４０７ml及び５５０mlまで増加した（図７，
８，９）。
【００３０】
【表７】
【００３１】
【表８】
【００３２】
【表９】
【００３３】
【表１０】
【００３４】
【表１１】
【００３５】例２ パルプ及び紙産業での酵素ポリマーの応用 Ａ．再生繊維源 主として古い段ボール容器からなるパルプスラリーを米
国中西部の再生工場から得た。このパルプ原料を水道水
で希釈し、ろ水度（カナダ標準ろ水度）を測定した。こ
のパルプのろ水度は３５０mlであった。酵素とポリマー
がパルプのろ水度に及ぼす効果を調べるために、バレー
（Ｖａｌｌｅｙ）ビーターを使ってパルプを叩解してパ
ルプのろ水度を３５０mlから２５０mlまで低下させた。
国中西部の再生工場から得た。このパルプ原料を水道水
で希釈し、ろ水度（カナダ標準ろ水度）を測定した。こ
のパルプのろ水度は３５０mlであった。酵素とポリマー
がパルプのろ水度に及ぼす効果を調べるために、バレー
（Ｖａｌｌｅｙ）ビーターを使ってパルプを叩解してパ
ルプのろ水度を３５０mlから２５０mlまで低下させた。
【００３６】Ｂ．Ｃｅｌｌｕｃｌａｓｔ（ＮＯＶＯ社）
及びポリマー２でのパルプの処理表１２の応答表面計画
を設定して、酵素とポリマーの投入量がパルプのろ水度
に及ぼす影響を調べた。pHが５．０５であるパルプスラ
リー（乾燥重量約３ｇ）を、初めに連続攪拌（２５０rp
m ）下にＣｅｌｌｕｃｌａｓｔ １．５Ｌ（パルプの乾
燥重量を基準にして０〜０．５％）の酵素溶液を用いて
４５℃で６０分間処理し、次いで０．０２６１％及び
０．０５２２％のポリマー２を用いて２０℃で処理し
た。適合（ｆｉｔ）のＲ二乗調整値は０．９７０６であ
った（表１３）。この値はこの調査で使用したモデルの
正確さを証明した。Ｃｅｌｌｕｃｌａｓｔ（０．４６ｗ
／ｗ％基準）かあるいはポリマー１（０．０５２２％）
のどちらかを別々に使用すると、ろ水度の値は２４１か
らそれぞれ３６５及び３５０まで上昇した。しかしなが
ら、酵素で処理したパルプをポリマーで更に処理する
と、ろ水度は２４１からから４９７mlまで上昇した（表
１４）。
及びポリマー２でのパルプの処理表１２の応答表面計画
を設定して、酵素とポリマーの投入量がパルプのろ水度
に及ぼす影響を調べた。pHが５．０５であるパルプスラ
リー（乾燥重量約３ｇ）を、初めに連続攪拌（２５０rp
m ）下にＣｅｌｌｕｃｌａｓｔ １．５Ｌ（パルプの乾
燥重量を基準にして０〜０．５％）の酵素溶液を用いて
４５℃で６０分間処理し、次いで０．０２６１％及び
０．０５２２％のポリマー２を用いて２０℃で処理し
た。適合（ｆｉｔ）のＲ二乗調整値は０．９７０６であ
った（表１３）。この値はこの調査で使用したモデルの
正確さを証明した。Ｃｅｌｌｕｃｌａｓｔ（０．４６ｗ
／ｗ％基準）かあるいはポリマー１（０．０５２２％）
のどちらかを別々に使用すると、ろ水度の値は２４１か
らそれぞれ３６５及び３５０まで上昇した。しかしなが
ら、酵素で処理したパルプをポリマーで更に処理する
と、ろ水度は２４１からから４９７mlまで上昇した（表
１４）。
【００３７】
【表１２】
【００３８】
【表１３】
【００３９】
【表１４】
【００４０】Ｃ．Ｃｅｌｌｕｃｌａｓｔ及びポリマー３
でのパルプの処理 表１５の２４の応答表面計画を設定し、酵素とポリマー
の投入量、酵素反応時間がパルプのろ水度に及ぼす影響
を調べた。パルプスラリーを、上で説明したように初め
に酵素で、そして次にポリマーで処理した。Ｒ二乗調整
値は０．９９７８であった（表１６）。パルプ懸濁液を
Ｃｅｌｌｕｃｌａｓｔ（パルプの乾燥重量に基づいて
０．４８５％）で処理し（反応時間１００分）、続いて
ポリマー３（パルプの乾燥重量を基準にして０．０４４
４％）で処理したところ、ろ水度は２５０mlから６７５
mlまで上昇した。パルプ懸濁液をＣｅｌｌｕｃｌａｓｔ
及びポリマーの投入量を減らして（それぞれ０．２８％
及び０．０２２２％）前処理すると、ろ水度は２５０か
ら５２８mlまで増加した。パルプを酵素で６０分間又は
１００分間前処理した場合には、ろ水度の値に差異は見
られなかった。
でのパルプの処理 表１５の２４の応答表面計画を設定し、酵素とポリマー
の投入量、酵素反応時間がパルプのろ水度に及ぼす影響
を調べた。パルプスラリーを、上で説明したように初め
に酵素で、そして次にポリマーで処理した。Ｒ二乗調整
値は０．９９７８であった（表１６）。パルプ懸濁液を
Ｃｅｌｌｕｃｌａｓｔ（パルプの乾燥重量に基づいて
０．４８５％）で処理し（反応時間１００分）、続いて
ポリマー３（パルプの乾燥重量を基準にして０．０４４
４％）で処理したところ、ろ水度は２５０mlから６７５
mlまで上昇した。パルプ懸濁液をＣｅｌｌｕｃｌａｓｔ
及びポリマーの投入量を減らして（それぞれ０．２８％
及び０．０２２２％）前処理すると、ろ水度は２５０か
ら５２８mlまで増加した。パルプを酵素で６０分間又は
１００分間前処理した場合には、ろ水度の値に差異は見
られなかった。
【００４１】
【表１５】
【００４２】
【表１６】 Ｄ．Ｃｅｌｌｕｃｌａｓｔ及びポリマー１でのパルプの
処理 例１はＣｅｌｌｕｃｌａｓｔ １．５Ｌとポリマー１が
実験室で調製された種々の再生繊維に及ぼす効果を示し
ている。これらの研究を工場で再生された繊維に拡張し
たところ、同様の結果が得られた。１２の応答表面計画
（表１７）を設定して、酵素とポリマーの投入量の効果
を先に説明したとおりに調べた。データの統計分析（表
１８及び１９）の結果から、Ｒ二乗調整値が０．９９９
４のモデルが得られた。パルプ懸濁液をＣｅｌｌｕｃｌ
ａｓｔ（パルプの乾燥重量に基づき０．３％）で前処理
し（反応時間６０分間）、続いてポリマー１（０．０３
９２％）で処理すると、ろ水度は２３５mlから５７４ml
まで上昇し、その一方パルプ懸濁液をＣｅｌｌｕｃｌａ
ｓｔ及びポリマーの投入量を減らして（それぞれ０．１
４％及び０．０１９６％）前処理すると、ろ水度は２３
５mlから４２８mlまで上昇した（図１１）。
処理 例１はＣｅｌｌｕｃｌａｓｔ １．５Ｌとポリマー１が
実験室で調製された種々の再生繊維に及ぼす効果を示し
ている。これらの研究を工場で再生された繊維に拡張し
たところ、同様の結果が得られた。１２の応答表面計画
（表１７）を設定して、酵素とポリマーの投入量の効果
を先に説明したとおりに調べた。データの統計分析（表
１８及び１９）の結果から、Ｒ二乗調整値が０．９９９
４のモデルが得られた。パルプ懸濁液をＣｅｌｌｕｃｌ
ａｓｔ（パルプの乾燥重量に基づき０．３％）で前処理
し（反応時間６０分間）、続いてポリマー１（０．０３
９２％）で処理すると、ろ水度は２３５mlから５７４ml
まで上昇し、その一方パルプ懸濁液をＣｅｌｌｕｃｌａ
ｓｔ及びポリマーの投入量を減らして（それぞれ０．１
４％及び０．０１９６％）前処理すると、ろ水度は２３
５mlから４２８mlまで上昇した（図１１）。
【００４３】
【表１７】
【００４４】
【表１８】
【００４５】
【表１９】
【００４６】Ｅ．Ｍｕｌｔｉｆｅｃｔ ＣＬ（ＧＥＮＥ
ＮＣＯＲ社）及びポリマー１（１０モル％ＤＭＡＥＡ−
ＭＣＱ／ＡｃＡＭｍ，ＲＳＶ＝１７）でのパルプの処理 Ｎｏｖｏ社及びＧｅｎｅｎｃｏｒ社のセルロース分解酵
素は同等の国際エンドグルカナーゼ単位（Ｉｎｔｅｒｎ
ａｔｉｏｎａｌ ＥｎｄｏｇｌｕｃａｎａｓｅＵｎｉｔ
ｓ，ＩＥＵ）を有するとは言え、それらの起源とそれら
に存在している他の成分は全く異なる。上述のＣｅｌｌ
ｕｃｌａｓｔと同様の１２の応答表面計画（表２０）を
設定した。Ｃｅｌｌｕｃｌａｓｔ １．５Ｌと比べてＭ
ｕｌｔｉｆｅｃｔ ＣＬではわずかに高いろ水度の値が
得られた。これは単純に、Ｍｕｌｔｉｆｅｃｔの投入量
（０．２１８５〜０．４６５１２％）がＣｅｌｌｕｃｌ
ａｓｔ（０．１４１２〜０．２７７８％）に比べて多い
ためである。データの統計分析の結果（表２１）、Ｒ二
乗調整値が０．９９５６のモデルが得られた。Ｍｕｌｔ
ｉｆｅｃｔ（０．４６ｗ／ｗ％基準）かあるいはポリマ
ー（０．０３９２％）のどちらかを別々に使用すると、
ろ水度の値は２４５mlからそれぞれ３７１ml及び５０８
mlまで増加した。しかしながら、酵素で処理したパルプ
をポリマーで更に処理すると、ろ水度は２４５mlから６
３４mlまで増加した（表２２）。
ＮＣＯＲ社）及びポリマー１（１０モル％ＤＭＡＥＡ−
ＭＣＱ／ＡｃＡＭｍ，ＲＳＶ＝１７）でのパルプの処理 Ｎｏｖｏ社及びＧｅｎｅｎｃｏｒ社のセルロース分解酵
素は同等の国際エンドグルカナーゼ単位（Ｉｎｔｅｒｎ
ａｔｉｏｎａｌ ＥｎｄｏｇｌｕｃａｎａｓｅＵｎｉｔ
ｓ，ＩＥＵ）を有するとは言え、それらの起源とそれら
に存在している他の成分は全く異なる。上述のＣｅｌｌ
ｕｃｌａｓｔと同様の１２の応答表面計画（表２０）を
設定した。Ｃｅｌｌｕｃｌａｓｔ １．５Ｌと比べてＭ
ｕｌｔｉｆｅｃｔ ＣＬではわずかに高いろ水度の値が
得られた。これは単純に、Ｍｕｌｔｉｆｅｃｔの投入量
（０．２１８５〜０．４６５１２％）がＣｅｌｌｕｃｌ
ａｓｔ（０．１４１２〜０．２７７８％）に比べて多い
ためである。データの統計分析の結果（表２１）、Ｒ二
乗調整値が０．９９５６のモデルが得られた。Ｍｕｌｔ
ｉｆｅｃｔ（０．４６ｗ／ｗ％基準）かあるいはポリマ
ー（０．０３９２％）のどちらかを別々に使用すると、
ろ水度の値は２４５mlからそれぞれ３７１ml及び５０８
mlまで増加した。しかしながら、酵素で処理したパルプ
をポリマーで更に処理すると、ろ水度は２４５mlから６
３４mlまで増加した（表２２）。
【００４７】
【表２０】
【００４８】
【表２１】
【００４９】
【表２２】
【図１】pH＝４．６、酵素接触時間１０分及び４０℃の
温度で酵素及びポリマーの投入量がカナダ標準ろ水度
（ＣＳＦ）に及ぼす効果を示すグラフである。
温度で酵素及びポリマーの投入量がカナダ標準ろ水度
（ＣＳＦ）に及ぼす効果を示すグラフである。
【図２】pH＝４．６、酵素接触時間６０分及び温度４０
℃で酵素及びポリマーの投入量がＣＳＦに及ぼす効果を
示すグラフである。
℃で酵素及びポリマーの投入量がＣＳＦに及ぼす効果を
示すグラフである。
【図３】pH＝６、酵素接触時間１０分及び温度４０℃で
酵素及びポリマーの投入量がＣＳＦに及ぼす効果を示す
グラフである。
酵素及びポリマーの投入量がＣＳＦに及ぼす効果を示す
グラフである。
【図４】pH＝６、酵素接触時間６０分及び温度４０℃で
酵素及びポリマーの投入量がＣＳＦに及ぼす効果を示す
グラフである。
酵素及びポリマーの投入量がＣＳＦに及ぼす効果を示す
グラフである。
【図５】pH＝７．０７、酵素接触時間１０分及び４０℃
の温度で酵素及びポリマーの投入量がＣＳＦに及ぼす効
果を示すグラフである。
の温度で酵素及びポリマーの投入量がＣＳＦに及ぼす効
果を示すグラフである。
【図６】pH＝７．０７、酵素接触時間６０分及び４０℃
の温度で酵素及びポリマーの投入量がＣＳＦに及ぼす効
果を示すグラフである。
の温度で酵素及びポリマーの投入量がＣＳＦに及ぼす効
果を示すグラフである。
【図７】pH＝４．７６５、酵素接触時間３０分及び温度
３０℃で酵素及びポリマーの投入量がＣＳＦに及ぼす効
果を示すグラフである。
３０℃で酵素及びポリマーの投入量がＣＳＦに及ぼす効
果を示すグラフである。
【図８】pH＝４．７６５、酵素接触時間４５分及び温度
４５℃で酵素及びポリマーの投入量がＣＳＦに及ぼす効
果を示すグラフである。
４５℃で酵素及びポリマーの投入量がＣＳＦに及ぼす効
果を示すグラフである。
【図９】pH＝４．７６５、酵素接触時間６０分及び温度
６０℃で酵素及びポリマーの投入量がＣＳＦに及ぼす効
果を示すグラフである。
６０℃で酵素及びポリマーの投入量がＣＳＦに及ぼす効
果を示すグラフである。
【図１０】ポリマー２と酵素Ｃｅｌｌｕｃｌａｓｔとの
組み合わせが６０分の酵素接触時間でＣＳＦに及ぼす効
果を示すグラフである。
組み合わせが６０分の酵素接触時間でＣＳＦに及ぼす効
果を示すグラフである。
【図１１】ポリマーと酵素の組み合わせがＣＳＦに及ぼ
す効果を示すグラフである。
す効果を示すグラフである。
【図１２】ポリマー３と酵素Ｃｅｌｌｕｃｌａｓｔとの
組み合わせが酵素接触時間６０分でＣＳＦに及ぼす効果
を示すグラフである。
組み合わせが酵素接触時間６０分でＣＳＦに及ぼす効果
を示すグラフである。
【図１３】ポリマー３と酵素Ｃｅｌｌｕｃｌａｓｔとの
組み合わせが酵素接触時間１００分でＣＳＦに及ぼす効
果を示すグラフである。
組み合わせが酵素接触時間１００分でＣＳＦに及ぼす効
果を示すグラフである。
【図１４】ポリマー１と酵素Ｃｅｌｌｕｃｌａｓｔとの
組み合わせが酵素接触時間６０分でＣＳＦに及ぼす効果
を示すグラフである。
組み合わせが酵素接触時間６０分でＣＳＦに及ぼす効果
を示すグラフである。
【図１５】ポリマー１と酵素Ｍｕｌｔｉｆｅｃｔとの組
み合わせが酵素接触時間６０分でＣＳＦに及ぼす効果を
示すグラフである。
み合わせが酵素接触時間６０分でＣＳＦに及ぼす効果を
示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デビッド アール．コスパル アメリカ合衆国，イリノイ 60516，ダウ ナーズ グローブ，バレー ビュー ドラ イブ 6824
Claims (6)
- 【請求項１】 次に掲げる逐次工程ａ）〜ｄ）を含む、
紙パルプのろ水度を向上させるための方法。 ａ）パルプにそのパルプの乾燥重量に基づいて少なくと
も０．０５％のセルロース分解酵素を加える工程。 ｂ）このパルプを当該セルロース分解酵素と少なくとも
２０℃の温度で少なくとも２０分間接触させる工程。 ｃ）当該パルプの乾燥重量を基準にして少なくとも０．
０００７％の水溶性カチオンポリマーを加える工程。 ｄ）こうして処理したパルプを紙にする工程。 - 【請求項２】 前記水溶性カチオンポリマーが３０〜８
０重量％のアクリルアミドを含有してなるコポリマーで
ある、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記カチオンアクリルアミドコポリマー
がアクリルアミド−ＤＡＤＭＡＣコポリマーである、請
求項２記載の方法。 - 【請求項４】 次に掲げる逐次工程ａ）〜ｄ）を含む、
再生繊維を少なくとも５０重量％含有してなる紙パルプ
のろ水度を向上させるための方法。 ａ）パルプにそのパルプの乾燥重量に基づいて少なくと
も０．０５％のセルロース分解酵素を加える工程。 ｂ）このパルプを当該セルロース分解酵素と少なくとも
２０℃の温度で少なくとも２０分間接触させる工程。 ｃ）当該パルプの乾燥重量を基準にして少なくとも０．
０００７％の水溶性カチオンポリマーを加える工程。 ｄ）こうして処理したパルプを紙にする工程。 - 【請求項５】 前記カチオンポリマーが３０〜８０重量
％のアクリルアミドを含有している、請求項４記載の方
法。 - 【請求項６】 前記カチオンポリマーがアクリドアミド
−ジアリルジメチルアンモニウムクロリドである、請求
項５記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/772,726 US5169497A (en) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | Application of enzymes and flocculants for enhancing the freeness of paper making pulp |
| US772726 | 1991-10-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06116887A true JPH06116887A (ja) | 1994-04-26 |
| JP2838003B2 JP2838003B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
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