JPH06220787A - 化学パルプの漂白方法 - Google Patents

化学パルプの漂白方法

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JPH06220787A
JPH06220787A JP2755693A JP2755693A JPH06220787A JP H06220787 A JPH06220787 A JP H06220787A JP 2755693 A JP2755693 A JP 2755693A JP 2755693 A JP2755693 A JP 2755693A JP H06220787 A JPH06220787 A JP H06220787A
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JP
Japan
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lignin
pulp
bleaching
bacteria
chemical pulp
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JP2755693A
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Hiroshi Yoshikawa
宏 吉川
Kunimutsu Murakami
邦睦 村上
Katsumi Watabe
勝美 渡部
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Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
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Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】微生物を用いて化学パルプを収率良く、高白色
度に漂白する方法を提供すること。 【構成】白色腐朽菌及び細菌を併用することを特徴とす
る化学パルプの漂白方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は化学パルプの漂白方法に
関し、特に微生物を用いてリグニンを除去する化学パル
プの漂白方法に関する。
【0002】
【従来技術】製紙用パルプとして最も多く使用されてい
る化学パルプの1種であるクラフトパルプは、一般に、
脱リグニン等を行う蒸解工程を経た後リグニン等を除去
する漂白工程を経ることによって製造される。上記の漂
白工程においては、リグニンに対し選択的に作用し、リ
グニンの除去効果が高く、添加された場合のパルプ粘度
の低下も少ないことから、塩素、次亜塩素酸ナトリウ
ム、二酸化塩素等の塩素系薬品が、従来から漂白剤とし
て用いられている。
【0003】しかしながら、このような塩素系薬品を用
いた場合には、有害な有機塩素系の化合物を多量に含む
廃液が漂白工程から排出されるので、環境汚染防止のた
めにこれを除去する必要がある上処理するコストも嵩
む。そこで、塩素系薬品を全く使用しないか、又はその
使用量を低減する方法を開発することが望まれている。
塩素系薬品の使用量を低減する方法としては、蒸解工程
後のパルプのリグニン含有量が塩素系薬品の使用量に対
応するので、パルプ中のリグニンの含有量を蒸解工程に
おいて低減させる方法がある。しかしながら、この場合
には、パルプ収率が低下するので、パルプの製造コスト
を上昇させるという欠点があった。
【0004】一方、塩素系薬品に代えて、酸素又はオゾ
ンを用いることもできるが、この場合には、酸素やオゾ
ンはリグニンに対する選択性が低いために、セルロース
やヘミセルロースまで分解する。従って、パルプの白色
度を高めた場合にはパルプの粘度が低下(セルロースの
重合度が低下)してパルプの品質を悪化させるという欠
点があった。そこで、塩素系薬品や酸素等に代えて、微
生物や酵素を用いてパルプを漂白することも試みられて
いる。
【0005】リグニンは、一般に、微生物による分解に
対して強い抵抗を示すフェニルプロパンを基本単位とし
た複雑な構造を有する高分子であるが、自然界における
木材中のリグニンは複数の微生物によって分解される。
このような自然界における木材中のリグニンは、一般
に、木材腐朽菌によって低分子化され、次いで該低分子
化された化合物を放射菌、酵母又は細菌等が分解するも
のと考えられている。
【0006】木材腐朽菌は白色腐朽菌、褐色腐朽菌、軟
腐朽菌に大別され、これらの中でも白色腐朽菌がリグニ
ンに対して最も分解力が強い。そこで、リグニン分解菌
である白色腐朽菌及び該菌によって生産されるリグニン
分解酵素が着目されて研究されている。白色腐朽菌の殆
どのものは担子菌類に属するが、これらの中でもリグニ
ン分解菌としては、ファネロケーテ・クリソスポリウム
(Phanerochaete chrysosporium )、カワラタケ(Cori
olus versicolor )等が特に研究されている。
【0007】上記の菌は強いリグニン分解力を有するも
のの、これらの菌を化学パルプの漂白に用いた場合には
以下の問題を有するという欠点があった。第1の問題
は、リグニン分解菌はリグニンを分解するのみならず、
セルロースやヘミセルロースをも分解するので、パルプ
の収率及びパルプの粘度を低下させるということであ
る。
【0008】第2の問題は、リグニン分解菌は、子のう
菌、酵母或いは細菌に比較して増殖する速度が遅いので
リグニン分解酵素を生産する速度も遅く、該菌を用い
て、化学パルプを十分な白色度まで漂白するためには、
長期間(5〜10日間)を必要とするということであ
る。上記の欠点を解決するために、生菌体を使用する代
わりに、リグニン分解菌を培養して得られるリグニン分
解酵素を使用してパルプを漂白することも研究されてい
る。
【0009】また、遺伝子工学的方法によって、リグニ
ン分解酵素の生産力を高めることも研究されている。こ
のような方法としては、例えば、ファネロケーテ・クリ
ソスポリウム(Phanerochaete chrysosporium )により
生産されるリグニンペルオキシダーゼ遺伝子を大腸菌や
酵母に組み込むことによって、リグニンペルオキシダー
ゼを多量に生産する方法(欧州特許0261980)
や、アラゲカワラタケ(Coriolus hirsutus )により生
産されるフェノールオキシダーゼ遺伝子を大腸菌や酵母
に組み込むことによって、フェノールオキシダーゼを多
量に生産する方法(特開平2−5876号公報、同2−
5877号公報、同2−27985号公報、同2−27
986号公報)等が提案されている。
【0010】しかしながら、上記の方法によってリグニ
ン分解酵素を多量に生産することができるものの、これ
らの酵素を単独又は併用してもリグニンを十分に分解す
ることができない。即ち、リグニンを分解するために
は、これらの酵素と共に複数の酵素の存在が必要である
と推定されるが、リグニンを分解するために必要とされ
る酵素系の全容については未だ明らかではない。従っ
て、微生物を用いて化学パルプを漂白する方法は未だ実
用化されていない。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、上記の欠点を解決すべく鋭意研究した結果、白色腐
朽菌及び細菌を用いて化学パルプを漂白した場合には、
良好な結果が得られるということを見出し本発明に到達
した。従って、本発明の目的は、白色腐朽菌及び細菌を
用いて化学パルプを収率良く、高白色度に漂白する方法
を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
白色腐朽菌及び細菌を併用することを特徴とする化学パ
ルプの漂白方法によって達成された。本発明で使用する
白色腐朽菌は、リグニンを分解する能力を有するもので
あれば特に限定されるものではないが、特にリグニン分
解力の高いファネロケーテ・クリソスポリウム(Phaner
ochaete chrysosporium )、カワラタケ(Coriolus ver
sicolor )、アラゲカワラタケ(Coriolus hirsutus
)、カイガラタケ(Lenzites betulina )の群から選
択される少なくとも1種であることが好ましい。
【0013】本発明で使用する細菌は、リグニンを分解
したり、代謝したり、また、上記白色腐朽菌がリグニン
を分解することによって生じる、ミルウッドリグニン、
リグニンスルホン酸、クラフトリグニン等の低分子化或
いは変性されたリグニンを分解するものであれば特に限
定されるものではないが、特に、シュードモナス属(Ps
eudomonas )、キサントモナス属(Xanthomonas )であ
ることが好ましく、これらの細菌を併用しても良い。こ
のような細菌は、一般に、増殖速度が速く、従って、有
機化合物を分解する速度も速い。
【0014】本発明の漂白方法においては、化学パルプ
に前記の白色腐朽菌及び細菌を同時に添加・混合する
か、又は、白色腐朽菌を添加・混合した後、更に細菌を
添加・混合することによって処理することが好ましい。
白色腐朽菌と細菌を併用して化学パルプを処理した場合
の脱リグニン等による漂白効果が優れている理由は必ず
しも明らかではないが、白色腐朽菌がリグニンを分解し
て前記低分子化或いは変性されたリグニンを生じ、これ
を前記細菌が迅速に分解し、セルロースから脱離させる
ためであると推定される。従って、細菌を用いて処理を
した後に白色腐朽菌を用いて処理を行った場合には、細
菌によって分解、代謝することができる程度にリグニン
が低分子化又は変性されていないので、化学パルプの漂
白処理を十分に行うことができない。
【0015】本発明の化学パルプの漂白処理は、化学パ
ルプを含有するスラリーに、前記の白色腐朽菌及細菌を
同時に又は白色腐朽菌を先に添加・混合した後細菌を添
加・混合し、化学パルプや使用する微生物の種類に応じ
て温度及びpH等の条件を適宜に調整し、一定期間培養
することによって行えば良いが、通常温度は25〜45
℃、pHは3.0〜8.0の範囲に保たれる。尚、前記
スラリーに前記細菌等の栄養源を適宜添加しても良い。
又、漂白処理を更に良好にする観点から、微生物で化学
パルプを処理する工程を経た後に、脱離されたリグニン
を水でを洗浄する工程、又は、アルカリを用いて抽出す
る工程を設けることが好ましい。
【0016】
【発明の効果】本発明の漂白方法によれば、化学パルプ
の収率を低下させることなく、高白色度に漂白すること
ができる。また、塩素系の薬品を使用しないので、廃液
による環境汚染もない。更に、高白色度を要求されるク
ラフトパルプの漂白工程に、塩素系薬品による処理と共
に本発明の漂白方法を用いた場合には、塩素系薬品の使
用量を大幅に低減させることができる。また、酸素漂白
方法又は過酸化水素漂白方法と組み合わせることによ
り、塩素系薬品を使用せずに漂白することもできる。
【0017】
【実施例】以下、実施例に従って本発明を更に詳述する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。
尚、以下の実施例及び比較例において示したK価及び白
色度は、各々、JISP8206及びJIS P812
3に準じて測定した。
【0018】実施例1.カワラタケ菌体縣濁液の調製 表1に示した組成の倍地にカワラタケ(IFO 303
40)を1白金耳接種し、25℃で5日間回転震盪して
培養し、菌体を得た。得られた菌体を培養液と共に破砕
して菌体縣濁液を調製した。
【0019】
【表1】
【0020】キサントモナス・オリザエの培養液の調製 表2に示した組成の倍地に、キサントモナス・オリザエ
(Xanthomonas oryzae :IFO3312)を1白金耳
接種し、25℃で2日間回転震盪して培養し、菌体の培
養液を得た。
【0021】
【表2】
【0022】パルプスラリーの調製 10リットルの広口びんに、K価が13で白色度が2
9.0%の広葉樹未晒クラフトパルプを絶乾重量で1,
000g、及び、脱イオンした水3450ミリリットル
を添加・混合し、121℃で15分間加熱して殺菌し、
パルプスラリーを得た。
【0023】パルプの漂白処理 得られたパルプスラリーに、カワラタケ菌体縣濁液を1
00ミリリットル、及びキサントモナス・オリザエの培
養液1ミリリットルを添加・混合し、25℃の条件で5
日間静置し、漂白処理を行った。得られたパルプのK価
及び白色度を測定した結果は、表3に示した通りであ
る。
【0024】実施例2.実施例1で使用したキサントモ
ナス・オリザエの培養液1ミリリットルに代えて、該キ
サントモナス・オリザエと全く同様にして培養したキサ
ントモナス・キャンペストリス(Xanthomonas campestr
is :IFO 13551)の培養液10ミリリットル
を用いた他は、実施例1と全く同様にして漂白処理を行
い、実施例1と全く同様にしてパルプのK価及び白色度
を測定した結果は、表3に示した通りである。
【0025】実施例3.実施例1で使用したキサントモ
ナス・オリザエの培養液1ミリリットルに代えて、該キ
サントモナス・オリザエと全く同様にして培養したシュ
ードモナス・プティダ(Pseudomonas pitida :IFO
14164)の培養液10ミリリットルを用いた他
は、実施例1と全く同様にして漂白処理を行い、実施例
1と全く同様にしてパルプのK価及び白色度を測定し
た。結果は表3に示した通りである。
【0026】実施例4.実施例1で使用したキサントモ
ナス・オリザエの培養液を10ミリリットルに変えた他
は、実施例1と全く同様にして漂白処理を行い、実施例
1と全く同様にしてパルプのK価及び白色度を測定した
結果は、表3に示した通りである。
【0027】実施例5.実施例1と全く同様にして得
た、パルプスラリー、カワラタケ菌体縣濁液及びキサン
トモナス・オリザエの培養液を用い、パルプスラリーに
カワラタケ菌体縣濁液を100ミリリットル添加・混合
し、25℃の条件で2日間静置した後、更に、キサント
モナス・オリザエの培養液10ミリリットルを添加・混
合し、25℃の条件で3日間静置して漂白処理を行っ
た。実施例1と全く同様にしてパルプのK価及び白色度
を測定した結果は、表3に示した通りである。
【0028】比較例1.キサントモナス・オリザエの培
養液を使用しなかった他は、実施例1と全く同様にして
漂白処理を行い、実施例1と全く同様にしてパルプのK
価及び白色度を測定した。結果は表3に示した通りであ
る。
【0029】比較例2.カワラタケ菌体縣濁液を使用し
なかった他は、実施例1と全く同様にして漂白処理を行
い、実施例1と全く同様にしてパルプのK価及び白色度
を測定した。結果は表3に示した通りである。
【0030】比較例3.カワラタケ菌体縣濁液を使用し
なかった他は、実施例2と全く同様にして漂白処理を行
い、実施例1と全く同様にしてパルプのK価及び白色度
を測定した。結果は表3に示した通りである。
【0031】比較例4.カワラタケ菌体縣濁液を使用し
なかった他は、実施例3と全く同様にして漂白処理を行
い、実施例1と全く同様にしてパルプのK価及び白色度
を測定した。結果は表3に示した通りである。
【0032】比較例5.実施例1と全く同様にして得
た、パルプスラリー、カワラタケ菌体縣濁液及びキサン
トモナス・オリザエの培養液を用い、パルプスラリーに
キサントモナス・オリザエの培養液10ミリリットル添
加・混合し、25℃の条件で2日間静置した後、更に、
カワラタケ菌体縣濁液を100ミリリットルを添加・混
合し、25℃の条件で3日間静置して漂白処理を行っ
た。実施例1と全く同様にしてパルプのK価及び白色度
を測定した結果は、表3に示した通りである。以上の結
果は、本発明の有効性を実証するものである。
【0033】
【表3】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】白色腐朽菌及び細菌を併用することを特徴
    とする化学パルプの漂白方法。
  2. 【請求項2】白色腐朽菌で処理した後細菌で処理するこ
    とを特徴とする化学パルプの漂白方法。
  3. 【請求項3】白色腐朽菌が、ファネロケーテ・クリソス
    ポリウム(Phanerochaete chrysosporium )、カワラタ
    ケ(Coriolus versicolor )、アラゲカワラタケ(Cori
    olus hirsutus )及びカイガラタケ(Lenzites betulin
    a )からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請
    求項1又は2に記載の化学パルプの漂白方法。
  4. 【請求項4】細菌がシュードモナス属(Pseudomonas )
    及び/又はキサントモナス属(xanthomonas )である、
    請求項1〜3の何れかに記載の化学パルプの漂白方法。
JP2755693A 1993-01-22 1993-01-22 化学パルプの漂白方法 Pending JPH06220787A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009072162A (ja) * 2007-09-25 2009-04-09 Ibiden Co Ltd リグニン含有物質の処理方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009072162A (ja) * 2007-09-25 2009-04-09 Ibiden Co Ltd リグニン含有物質の処理方法

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