JPH07252795A - 紙パルプのろ過の改善方法 - Google Patents
紙パルプのろ過の改善方法Info
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- JPH07252795A JPH07252795A JP7047638A JP4763895A JPH07252795A JP H07252795 A JPH07252795 A JP H07252795A JP 7047638 A JP7047638 A JP 7047638A JP 4763895 A JP4763895 A JP 4763895A JP H07252795 A JPH07252795 A JP H07252795A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 紙パルプのろ水度を改善する方法を提供す
る。 【構成】 パルプにこのパルプの乾燥重量を基準として
少なくとも０．０５％のセルロース加水分解性酵素を加
え；前記パルプを少なくとも４０℃で約４０〜約６０分
前記セルロース加水分解性酵素に接触させ；前記パルプ
の乾燥重量を基準として少なくとも０．１１％の水溶性
カチオンポリマーを加え；前記パルプの乾燥重量を基準
として少なくとも０．００７％のアクリルアミド／アク
リル酸（アニオンポリマー）からなる群から選ばれる水
溶性ポリマーを加え；そしてこのようにして処理された
パルプを紙に形成する。
る。 【構成】 パルプにこのパルプの乾燥重量を基準として
少なくとも０．０５％のセルロース加水分解性酵素を加
え；前記パルプを少なくとも４０℃で約４０〜約６０分
前記セルロース加水分解性酵素に接触させ；前記パルプ
の乾燥重量を基準として少なくとも０．１１％の水溶性
カチオンポリマーを加え；前記パルプの乾燥重量を基準
として少なくとも０．００７％のアクリルアミド／アク
リル酸（アニオンポリマー）からなる群から選ばれる水
溶性ポリマーを加え；そしてこのようにして処理された
パルプを紙に形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、紙パルプのろ水度を向
上するために用いるセルロース加水分解性酵素とカチオ
ンポリマー及びアニオンポリマーの組み合わせに関す
る。
上するために用いるセルロース加水分解性酵素とカチオ
ンポリマー及びアニオンポリマー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
業はますます回収紙を使用するようになっている。例え
ば、段ボール紙の製造のために、回収繊維に基づく原料
がより頻繁に用いられており、同時に、回収の数は増え
ている。それぞれの回収において、原料の品質は低くな
っている。満足なレベルの原料の品質を得るために、水
懸濁液中のパルプの精製が一般に行われている。この回
収は、微粉及び精製されたパルプ中に見いだされる他の
異物の高い濃度の故に、紙シートの走行性に困難をもた
らす。
業はますます回収紙を使用するようになっている。例え
ば、段ボール紙の製造のために、回収繊維に基づく原料
がより頻繁に用いられており、同時に、回収の数は増え
ている。それぞれの回収において、原料の品質は低くな
っている。満足なレベルの原料の品質を得るために、水
懸濁液中のパルプの精製が一般に行われている。この回
収は、微粉及び精製されたパルプ中に見いだされる他の
異物の高い濃度の故に、紙シートの走行性に困難をもた
らす。
【０００３】製紙機に用いる準備のできた水性懸濁液中
のパルプは、種々のパラメーターによって特徴付けら
れ、その内の１つはパルプの排水能力を予測するのに特
に重要である。パルプの排水性の尺度はしばしば「ろ水
度」で表現される。特に、ろ水度はカナダ標準ろ水度、
略してＣＳＦの測定に従って測定される。ＣＳＦは、１
リットルの水に懸濁したパルプ中に懸濁した３ｇ（炉乾
燥重量）のパルプの排水で測定される。
のパルプは、種々のパラメーターによって特徴付けら
れ、その内の１つはパルプの排水能力を予測するのに特
に重要である。パルプの排水性の尺度はしばしば「ろ水
度」で表現される。特に、ろ水度はカナダ標準ろ水度、
略してＣＳＦの測定に従って測定される。ＣＳＦは、１
リットルの水に懸濁したパルプ中に懸濁した３ｇ（炉乾
燥重量）のパルプの排水で測定される。
【０００４】ろ水度を改善するための回収紙パルプの処
理のために、セルロース加水分解性酵素、例えばセルラ
ーゼ及び／又はヘミセルラーゼを用いることが米国特許
Ｎo.４９２３５６５の主題であり、これをここに引用し
てその内容を記載に含める。この’５６５特許に記載さ
れたセルラーゼ酵素は、本発明において実際に使用でき
よう。
理のために、セルロース加水分解性酵素、例えばセルラ
ーゼ及び／又はヘミセルラーゼを用いることが米国特許
Ｎo.４９２３５６５の主題であり、これをここに引用し
てその内容を記載に含める。この’５６５特許に記載さ
れたセルラーゼ酵素は、本発明において実際に使用でき
よう。
【０００５】Ｓａｒｋａｒ及びＣｏｓｐｅｒに発行され
た米国特許Ｎo.５１６９４９７は、種々の組成物のカチ
オン性凝集剤との組み合わせにおいて、セルラーゼの古
い段ボールコンテナー（ＯＣＣ）パルプに対する効果を
論じている。この’４９７特許は、回収繊維のろ水度を
高めるために、酵素とカチオンポリマーの組み合わせの
使用を記載している。実際、捕捉のために二重処理プロ
グラムも用いられている。
た米国特許Ｎo.５１６９４９７は、種々の組成物のカチ
オン性凝集剤との組み合わせにおいて、セルラーゼの古
い段ボールコンテナー（ＯＣＣ）パルプに対する効果を
論じている。この’４９７特許は、回収繊維のろ水度を
高めるために、酵素とカチオンポリマーの組み合わせの
使用を記載している。実際、捕捉のために二重処理プロ
グラムも用いられている。
【０００６】二重ポリマー捕捉システムにおいて、２つ
の合成ポリマーが、パルプに順々に混合され、いずれか
のポリマー自体によって得られる以上の結果を得てい
る。通常、低分子量、高荷電カチオンポリマーを、製紙
用完成紙料に最初に加え、次いでその後の段階で、高分
子量、アニオンポリマーを加える。二重ポリマーは、紙
及びボール紙の製造に道を見いだしている。良好な捕捉
性は多数の経済的利益を持っている。回収された繊維は
コンテナーのボール紙、微細紙（ｆｉｎｅ ｐａｐｅ
ｒ）及び新聞印刷用紙グレードに用いられることが多く
なるに連れて、捕捉剤（ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ａｉｄ
ｓ）による利益を提供する機会も増える。もし、微粉が
良好な捕捉助剤によって捕捉されず、又酵素によって加
水分解されなければ、それらは排水性を妨げ、フェルト
に詰まり、沈積問題を引き起こすであろう。酵素を伴う
捕捉助剤の鍵になる利点は、排水性の減少を妨げ、続い
て機械の速度を失わせる。排水性は、白水ループ（ｌｏ
ｏｐ）における微粉の蓄積を妨げることによって維持さ
れる。
の合成ポリマーが、パルプに順々に混合され、いずれか
のポリマー自体によって得られる以上の結果を得てい
る。通常、低分子量、高荷電カチオンポリマーを、製紙
用完成紙料に最初に加え、次いでその後の段階で、高分
子量、アニオンポリマーを加える。二重ポリマーは、紙
及びボール紙の製造に道を見いだしている。良好な捕捉
性は多数の経済的利益を持っている。回収された繊維は
コンテナーのボール紙、微細紙（ｆｉｎｅ ｐａｐｅ
ｒ）及び新聞印刷用紙グレードに用いられることが多く
なるに連れて、捕捉剤（ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ａｉｄ
ｓ）による利益を提供する機会も増える。もし、微粉が
良好な捕捉助剤によって捕捉されず、又酵素によって加
水分解されなければ、それらは排水性を妨げ、フェルト
に詰まり、沈積問題を引き起こすであろう。酵素を伴う
捕捉助剤の鍵になる利点は、排水性の減少を妨げ、続い
て機械の速度を失わせる。排水性は、白水ループ（ｌｏ
ｏｐ）における微粉の蓄積を妨げることによって維持さ
れる。
【０００７】本発明は、実質的な量の回収繊維を含むパ
ルプを処理するのに用いるとき、特に良好な結果を生ず
るが、それはまた回収紙が殆どない又は全くないパルプ
を処理するのにも適用できる。
ルプを処理するのに用いるとき、特に良好な結果を生ず
るが、それはまた回収紙が殆どない又は全くないパルプ
を処理するのにも適用できる。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明
は、紙パルプのろ水度を改善する方法であって、前記パ
ルプにこのパルプの乾燥重量を基準として少なくとも
０．０５％のセルロース加水分解性酵素を加え；前記パ
ルプを少なくとも４０℃で約４０〜約６０分前記セルロ
ース加水分解性酵素に接触させ；前記パルプの乾燥重量
を基準として少なくとも０．１１％の水溶性カチオンポ
リマーを加え；前記パルプの乾燥重量を基準として少な
くとも０．００７％のアクリルアミド／アクリル酸（ア
ニオンポリマー）からなる群から選ばれる水溶性ポリマ
ーを加え；そしてこのようにして処理されたパルプを紙
に形成する、前記方法である。
は、紙パルプのろ水度を改善する方法であって、前記パ
ルプにこのパルプの乾燥重量を基準として少なくとも
０．０５％のセルロース加水分解性酵素を加え；前記パ
ルプを少なくとも４０℃で約４０〜約６０分前記セルロ
ース加水分解性酵素に接触させ；前記パルプの乾燥重量
を基準として少なくとも０．１１％の水溶性カチオンポ
リマーを加え；前記パルプの乾燥重量を基準として少な
くとも０．００７％のアクリルアミド／アクリル酸（ア
ニオンポリマー）からなる群から選ばれる水溶性ポリマ
ーを加え；そしてこのようにして処理されたパルプを紙
に形成する、前記方法である。
【０００９】本発明の実施にあたっては、種々の水溶性
カチオン性凝固剤を用いうる。縮合重合体及びビニル付
加重合体の両方を用いることができる。水溶性カチオン
ポリマーのリストに付いては、カナダ特許Ｎo.７３１２
１２を参照することができる。この文献をここに引用し
てその内容を記載に含める。
カチオン性凝固剤を用いうる。縮合重合体及びビニル付
加重合体の両方を用いることができる。水溶性カチオン
ポリマーのリストに付いては、カナダ特許Ｎo.７３１２
１２を参照することができる。この文献をここに引用し
てその内容を記載に含める。
【００１０】カチオンポリマーの好ましい群は、アクリ
ルアミドのポリマーであり、本発明のより好ましい態様
によれば、４０〜６０ｗｔ％のアクリルアミドを含む。
ポリマー中に、より多い又はより少ない量のアクリルア
ミドを用いることができ、例えば３０〜８０ｗｔ％を用
いることができる。アクリルアミドと重合されるカチオ
ン性モノマーの典型は、ジアリルジメチルアンモニウム
クロライド（ＤＡＤＭＡＣ）、ジメチルアミノエチル／
アクリレート第四アンモニウム塩（ＤＭＡＥＡ．ＭＣ
Ｑ）である。これらのカチオン性アクリルアミドポリマ
ーが用いられるときは、それらはＲＳＶ（換算比粘度）
が少なくとも３で、好ましくはこのＲＳＶは５〜２０又
はそれ以上であるべきである。ＲＳＶは３０℃で１モル
の硝酸ナトリウムを用いて決定される。この溶液におけ
るアクリルアミドポリマーの濃度は０．０４５％であ
る。
ルアミドのポリマーであり、本発明のより好ましい態様
によれば、４０〜６０ｗｔ％のアクリルアミドを含む。
ポリマー中に、より多い又はより少ない量のアクリルア
ミドを用いることができ、例えば３０〜８０ｗｔ％を用
いることができる。アクリルアミドと重合されるカチオ
ン性モノマーの典型は、ジアリルジメチルアンモニウム
クロライド（ＤＡＤＭＡＣ）、ジメチルアミノエチル／
アクリレート第四アンモニウム塩（ＤＭＡＥＡ．ＭＣ
Ｑ）である。これらのカチオン性アクリルアミドポリマ
ーが用いられるときは、それらはＲＳＶ（換算比粘度）
が少なくとも３で、好ましくはこのＲＳＶは５〜２０又
はそれ以上であるべきである。ＲＳＶは３０℃で１モル
の硝酸ナトリウムを用いて決定される。この溶液におけ
るアクリルアミドポリマーの濃度は０．０４５％であ
る。
【００１１】好ましいグループのアニオンポリマーは、
ポリマー重量の２０〜９５％のアクリルアミド及び５〜
８０％のアニオン性モノマー、例えばアクリル酸又はメ
タクリル酸を含むアクリルアミドのポリマーである。
ポリマー重量の２０〜９５％のアクリルアミド及び５〜
８０％のアニオン性モノマー、例えばアクリル酸又はメ
タクリル酸を含むアクリルアミドのポリマーである。
【００１２】上述のように、本発明は、クラフト及び他
の種類のパルプを含む広範な種類の紙パルプの排水性又
はろ水度を改善するのに有用である。本発明は、回収繊
維を含むパルプを処理するのに特に有用である。排水性
を改善することにおける本発明の有効性は、このパルプ
が少なくとも１０ｗｔ％の回収繊維を含んでいるとき最
も顕著であり、回収繊維含量又は処理されるパルプが少
なくとも５０％であるとき、大いなる改善が立証されて
いる。
の種類のパルプを含む広範な種類の紙パルプの排水性又
はろ水度を改善するのに有用である。本発明は、回収繊
維を含むパルプを処理するのに特に有用である。排水性
を改善することにおける本発明の有効性は、このパルプ
が少なくとも１０ｗｔ％の回収繊維を含んでいるとき最
も顕著であり、回収繊維含量又は処理されるパルプが少
なくとも５０％であるとき、大いなる改善が立証されて
いる。
【００１３】上述のように、本発明はパルプを最初に酵
素で処理し、次いでカチオンポリマーで処理し、最後に
アニオンポリマーで処理する。本発明を成功裏に実施す
るためには、酵素による処理が行われる条件がパルプの
酵素による最適反応時間を提供するようなものである事
も重要である。
素で処理し、次いでカチオンポリマーで処理し、最後に
アニオンポリマーで処理する。本発明を成功裏に実施す
るためには、酵素による処理が行われる条件がパルプの
酵素による最適反応時間を提供するようなものである事
も重要である。
【００１４】酵素によるパルプの処理は、好ましくは６
０分以下の時間行う。最小処理時間は約３０分である。
典型的な処理時間は約４０分であろう。最適な結果を得
るためのパルプのpHは５〜７．５であるべきである。処
理温度は２０℃未満であるべきでなく、通常、６０℃を
超えるべきでない。都合よく行いうる典型的な平均反応
温度は、４０℃である。
０分以下の時間行う。最小処理時間は約３０分である。
典型的な処理時間は約４０分であろう。最適な結果を得
るためのパルプのpHは５〜７．５であるべきである。処
理温度は２０℃未満であるべきでなく、通常、６０℃を
超えるべきでない。都合よく行いうる典型的な平均反応
温度は、４０℃である。
【００１５】活性体としてのカチオンポリマーの好まし
い投与量は、パルプの乾燥重量を基準として０．０２５
％〜０．０２％である。パルプを処理するために用いう
る一般的な投与量は０．０１〜０．０８ｗｔ％のポリマ
ーである。活性体としてのアニオンポリマーの好ましい
投与量は、パルプの乾燥重量を基準としてポリマー０．
０２５〜０．０７５％である。
い投与量は、パルプの乾燥重量を基準として０．０２５
％〜０．０２％である。パルプを処理するために用いう
る一般的な投与量は０．０１〜０．０８ｗｔ％のポリマ
ーである。活性体としてのアニオンポリマーの好ましい
投与量は、パルプの乾燥重量を基準としてポリマー０．
０２５〜０．０７５％である。
【００１６】好ましい態様におけるパルプの乾燥重量を
基準とした酵素の投与量は、約０．０５〜約０．４ｗｔ
％である。酵素の用いうる一般的な処理範囲は０．０１
〜０．５ｗｔ％である。
基準とした酵素の投与量は、約０．０５〜約０．４ｗｔ
％である。酵素の用いうる一般的な処理範囲は０．０１
〜０．５ｗｔ％である。
【００１７】酵素が上述の充分な反応時間及び混合を持
つためには、上述の条件が起こるに充分な時間が取れる
ような製紙システムにおける点で、それらをパルプに加
えることが必要である。即ち、紙製造システムにおける
典型的な添加点は、機械の密閉容器（ｃｈｅｓｔ）であ
ろう。適当な接触時間が生じるであろう他の場所も追加
の点として使用できよう。
つためには、上述の条件が起こるに充分な時間が取れる
ような製紙システムにおける点で、それらをパルプに加
えることが必要である。即ち、紙製造システムにおける
典型的な添加点は、機械の密閉容器（ｃｈｅｓｔ）であ
ろう。適当な接触時間が生じるであろう他の場所も追加
の点として使用できよう。
【００１８】パルプスラリーは均質でないので、３ｇに
等しい正確に必要な重量のパルプを取るのは難しい。従
って、ろ水度の試験のときは、以下に示すデータに関し
ては、パルプ溜めのコンシステンシーは、よく攪拌し、
次いでブフナーロート中で排水することによって測定し
た。このパルプパッド（ｐｕｌｐ ｐｕｄ）を１０５℃
で乾燥し、パッドの正確な重量を測定した。以下に報告
するＣＳＦデータはＰｕｌｐ ａｎｄ ｐａｐｅｒ Ｒ
ｅｓｅａｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃａｎａｄ
ａによって準備されたろ水度補正の表を用いて０．３％
コンシステンシーに補正し、ＴＡＰＰＩマニュアル（Ｔ
２２７）に記載した。ＣＳＦ値は２０℃で測定した。
等しい正確に必要な重量のパルプを取るのは難しい。従
って、ろ水度の試験のときは、以下に示すデータに関し
ては、パルプ溜めのコンシステンシーは、よく攪拌し、
次いでブフナーロート中で排水することによって測定し
た。このパルプパッド（ｐｕｌｐ ｐｕｄ）を１０５℃
で乾燥し、パッドの正確な重量を測定した。以下に報告
するＣＳＦデータはＰｕｌｐ ａｎｄ ｐａｐｅｒ Ｒ
ｅｓｅａｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃａｎａｄ
ａによって準備されたろ水度補正の表を用いて０．３％
コンシステンシーに補正し、ＴＡＰＰＩマニュアル（Ｔ
２２７）に記載した。ＣＳＦ値は２０℃で測定した。
【００１９】
【実施例】本発明の有用性と好ましい具体例とを示すた
めに、以下に例を示すが、これらは特許請求の範囲に別
な記載がないかぎり本発明を限定するものではない。
めに、以下に例を示すが、これらは特許請求の範囲に別
な記載がないかぎり本発明を限定するものではない。
【００２０】（例１）１８の実験の応答表面デザイン
（Ａｎ １８ ｒｕｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａ
ｃｅ ｄｅｓｉｇｎ）を表１に示す。ここに、酵素の投
与量、ポリマーの投与量及びポリマーの種類（アニオン
ポリマーＡ及びアニオンポリマーＢ）のパルプのろ水度
への影響を調べた。コンシステンシー、２．３％（乾燥
重量３ｇ）のこのパルプのスラリー（これはpH５．６で
あった）を連続的に攪拌しながら（２５０ｒｐｍ）４０
℃で６０分間、リフターゼ（Ｌｉｆｔａｓｅ）−Ａ４０
（パルプの乾燥重量を基準にして０〜０．４％）最初に
処理し、次いで別々に１分間種々のポリマーで処理し
た。リフターゼ−Ａ４０（０．２〜０．４％ｗｔ／ｗｔ
基準）のみを用いるろ水度は、２２０mL（未処理）から
それぞれ３２０mL及び３７６mLに増加した。リフターゼ
−Ａ４０で予備処理したパルプを更にアニオンポリマー
で処理すると、パルプのろ水度は下がった（表１）。デ
ータの統計的分析をすると、アニオン性凝集剤（アニオ
ンポリマーＡ及びアニオンポリマーＢ）の場合には、ろ
水度は、凝集剤濃度の増加に殆ど直線的に減少すること
が明らかとなった。酵素で処理していないパルプのろ水
度は、アニオン性凝集剤によって減少した（表１）。
（Ａｎ １８ ｒｕｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａ
ｃｅ ｄｅｓｉｇｎ）を表１に示す。ここに、酵素の投
与量、ポリマーの投与量及びポリマーの種類（アニオン
ポリマーＡ及びアニオンポリマーＢ）のパルプのろ水度
への影響を調べた。コンシステンシー、２．３％（乾燥
重量３ｇ）のこのパルプのスラリー（これはpH５．６で
あった）を連続的に攪拌しながら（２５０ｒｐｍ）４０
℃で６０分間、リフターゼ（Ｌｉｆｔａｓｅ）−Ａ４０
（パルプの乾燥重量を基準にして０〜０．４％）最初に
処理し、次いで別々に１分間種々のポリマーで処理し
た。リフターゼ−Ａ４０（０．２〜０．４％ｗｔ／ｗｔ
基準）のみを用いるろ水度は、２２０mL（未処理）から
それぞれ３２０mL及び３７６mLに増加した。リフターゼ
−Ａ４０で予備処理したパルプを更にアニオンポリマー
で処理すると、パルプのろ水度は下がった（表１）。デ
ータの統計的分析をすると、アニオン性凝集剤（アニオ
ンポリマーＡ及びアニオンポリマーＢ）の場合には、ろ
水度は、凝集剤濃度の増加に殆ど直線的に減少すること
が明らかとなった。酵素で処理していないパルプのろ水
度は、アニオン性凝集剤によって減少した（表１）。
【００２１】
【表１】
【００２２】アニオン性凝集剤を用いて得られた結果
は、カチオン性凝集剤を用いて得られた先の結果とは対
照的であった。これらの結果は、試験したアニオン性凝
集剤は繊維上に吸着されず、単に溶液中に残ったことを
示唆している。これらの凝集剤の繊維上への吸着がな
く、ポリマーの存在の故のパルプスラリーの高い粘度
が、ろ水度の低下の原因であろう。
は、カチオン性凝集剤を用いて得られた先の結果とは対
照的であった。これらの結果は、試験したアニオン性凝
集剤は繊維上に吸着されず、単に溶液中に残ったことを
示唆している。これらの凝集剤の繊維上への吸着がな
く、ポリマーの存在の故のパルプスラリーの高い粘度
が、ろ水度の低下の原因であろう。
【００２３】（例２）１５の実験の応答表面デザイン
（Ａｎ １５ ｒｕｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａ
ｃｅ ｄｅｓｉｇｎ）を行った。ここで、リフターゼ−
Ａ４０の存在下、及び非存在下に、カチオンポリマー
（カチオンポリマーＡ）に続いてアニオンポリマーのパ
ルプのろ水度への効果を調べた。コンシステンシー２．
３％（乾燥重量３ｇ）のパルプのスラリーを最初に連続
攪拌しながら（２５０ｒｐｍ）４０℃で６０分間、リフ
ターゼ−Ａ４０を含む（パルプの乾燥重量を基準として
０〜０．４％）酵素溶液で処理し、次いで引き続いて
２．０分間、異なった濃度のカチオンポリマーＡ（０．
２〜２．０ポンドの活性生成物としてのポリマー／乾燥
パルプトン）及びアニオンポリマーＢ（０．２８〜０．
８４ポンドの活性生成物としてのポリマー／乾燥パルプ
トン）で処理した。多数の適用において、１〜３ポンド
の生成物としてのカチオンＡを用いた。この検討に用い
られた３ｇ（乾燥重量）のパルプのカチオン要求量を満
足させるためには４．５×１０3 ｇのカチオンＡポリマ
ーが必要であることが、このパルプのコロイド滴定によ
り判明したので、より多量の投与量（４．５ポンド）の
カチオンＡを試験した。パルプのろ水度は、アニオンポ
リマー単独で処理すると減少したが、カチオンポリマー
単独で処理するとろ水度は増加した。繊維上の陰電荷は
アニオンポリマーの吸着を妨げ、これは溶液に残るよう
である。
（Ａｎ １５ ｒｕｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａ
ｃｅ ｄｅｓｉｇｎ）を行った。ここで、リフターゼ−
Ａ４０の存在下、及び非存在下に、カチオンポリマー
（カチオンポリマーＡ）に続いてアニオンポリマーのパ
ルプのろ水度への効果を調べた。コンシステンシー２．
３％（乾燥重量３ｇ）のパルプのスラリーを最初に連続
攪拌しながら（２５０ｒｐｍ）４０℃で６０分間、リフ
ターゼ−Ａ４０を含む（パルプの乾燥重量を基準として
０〜０．４％）酵素溶液で処理し、次いで引き続いて
２．０分間、異なった濃度のカチオンポリマーＡ（０．
２〜２．０ポンドの活性生成物としてのポリマー／乾燥
パルプトン）及びアニオンポリマーＢ（０．２８〜０．
８４ポンドの活性生成物としてのポリマー／乾燥パルプ
トン）で処理した。多数の適用において、１〜３ポンド
の生成物としてのカチオンＡを用いた。この検討に用い
られた３ｇ（乾燥重量）のパルプのカチオン要求量を満
足させるためには４．５×１０3 ｇのカチオンＡポリマ
ーが必要であることが、このパルプのコロイド滴定によ
り判明したので、より多量の投与量（４．５ポンド）の
カチオンＡを試験した。パルプのろ水度は、アニオンポ
リマー単独で処理すると減少したが、カチオンポリマー
単独で処理するとろ水度は増加した。繊維上の陰電荷は
アニオンポリマーの吸着を妨げ、これは溶液に残るよう
である。
【００２４】面白いことに、カチオンポリマー及びアニ
オンポリマーで連続的に処理すると、パルプのろ水度は
劇的に増加し、この２つのポリマーの間で正の相互作用
があり、両ポリマーの多量の投与量の場合特にそうであ
ることが見いだされた。ろ水度の最大の増加は、酵素な
しでカチオンポリマー及びアニオンポリマーの大量投与
によって達成されるけれども、これらの非現実的なポリ
マーの大量投与はシートの強度と形成に致命的であろ
う。
オンポリマーで連続的に処理すると、パルプのろ水度は
劇的に増加し、この２つのポリマーの間で正の相互作用
があり、両ポリマーの多量の投与量の場合特にそうであ
ることが見いだされた。ろ水度の最大の増加は、酵素な
しでカチオンポリマー及びアニオンポリマーの大量投与
によって達成されるけれども、これらの非現実的なポリ
マーの大量投与はシートの強度と形成に致命的であろ
う。
【００２５】
【表２】
【００２６】（例３）カチオンポリマー及びアニオンポ
リマーの正の相互作用を確認するために、他の実験デザ
インを実施した。ここでは、酵素の存在下及び不存在下
での両ポリマーの低投与量の間の相互作用を調べた。
リマーの正の相互作用を確認するために、他の実験デザ
インを実施した。ここでは、酵素の存在下及び不存在下
での両ポリマーの低投与量の間の相互作用を調べた。
【００２７】１０の実験の応答表面デザイン（Ａｎ １
０ ｒｕｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｄｅ
ｓｉｇｎ）（表３）を行った。
０ ｒｕｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｄｅ
ｓｉｇｎ）（表３）を行った。
【００２８】
【表３】
【００２９】この実験では、リフターゼ−Ａ４０の存在
下及び不存在下での０．２２〜１．３３ポンドの活性体
／乾燥パルプトン（カチオンポリマー）及び０．１４〜
０．８４ポンドの活性体／乾燥パルプトン（アニオンポ
リマー）に亘るカチオンポリマー（カチオンポリマー
Ａ）及びアニオンポリマー（アニオンポリマーＢ）の、
パルプのろ水度に対する効果を調べた。パルプスラリー
及び全ての実験条件は、例１及び２に記載したものと同
様であった。カチオンポリマー、アニオンポリマー及び
酵素をこの実験デザインにおいて用いた全ての組み合わ
せに亘って低投与量及び高投与量を用いて別々に計算し
た。この結果は、カチオンポリマーの多量投与は、ろ水
度の増加について、酵素（４６２mL）及びアニオンポリ
マー（４５５mL）よりもより主要な役割を演じている
（５５３mL）ことを示している。カチオンポリマーとア
ニオンポリマーの間の相互作用、カチオンポリマーと酵
素の間の相互作用及びアニオンポリマーと酵素の間の相
互作用も調べた。先に見いだされたように、カチオンポ
リマーはパルプのろ水度を高めるのに重要な役割を演じ
た。対照的に、アニオンポリマー単独はろ水度を低下さ
せた。従って、カチオンポリマー及びアニオンポリマー
の両方の投与量を多くするか、又は低投与量のカチオン
ポリマーが必要であれば、アニオンポリマーの投与も低
く保つべきである。カチオンポリマー及び酵素の間に弱
い相互作用が見いだされた。アニオンポリマー及び酵素
の間にはなんら相互作用は見いだされなかった。
下及び不存在下での０．２２〜１．３３ポンドの活性体
／乾燥パルプトン（カチオンポリマー）及び０．１４〜
０．８４ポンドの活性体／乾燥パルプトン（アニオンポ
リマー）に亘るカチオンポリマー（カチオンポリマー
Ａ）及びアニオンポリマー（アニオンポリマーＢ）の、
パルプのろ水度に対する効果を調べた。パルプスラリー
及び全ての実験条件は、例１及び２に記載したものと同
様であった。カチオンポリマー、アニオンポリマー及び
酵素をこの実験デザインにおいて用いた全ての組み合わ
せに亘って低投与量及び高投与量を用いて別々に計算し
た。この結果は、カチオンポリマーの多量投与は、ろ水
度の増加について、酵素（４６２mL）及びアニオンポリ
マー（４５５mL）よりもより主要な役割を演じている
（５５３mL）ことを示している。カチオンポリマーとア
ニオンポリマーの間の相互作用、カチオンポリマーと酵
素の間の相互作用及びアニオンポリマーと酵素の間の相
互作用も調べた。先に見いだされたように、カチオンポ
リマーはパルプのろ水度を高めるのに重要な役割を演じ
た。対照的に、アニオンポリマー単独はろ水度を低下さ
せた。従って、カチオンポリマー及びアニオンポリマー
の両方の投与量を多くするか、又は低投与量のカチオン
ポリマーが必要であれば、アニオンポリマーの投与も低
く保つべきである。カチオンポリマー及び酵素の間に弱
い相互作用が見いだされた。アニオンポリマー及び酵素
の間にはなんら相互作用は見いだされなかった。
【００３０】
【表４】
【００３１】表５に示す実験データを用いて、予想式を
立て、これを用いて等高線を描いた（図３、４及び
５）。酵素投与量を０．１％から０．４％に増すことに
より、ろ水度は増え、応答表面の曲線の形は変化した。
酵素を用いる二重ポリマープログラムは、各ポリマーの
投与量が正しく決定されるならば、有益であろう。
立て、これを用いて等高線を描いた（図３、４及び
５）。酵素投与量を０．１％から０．４％に増すことに
より、ろ水度は増え、応答表面の曲線の形は変化した。
酵素を用いる二重ポリマープログラムは、各ポリマーの
投与量が正しく決定されるならば、有益であろう。
【００３２】（例４）この研究の範囲を広げるために、
リフターゼ−Ａ４０の存在下にアニオンポリマー（アニ
オンポリマーＢ）と共に、他のカチオンポリマー、例え
ばポリ−ＤＡＤＭＡＣ（ポリ−ＤＡＤＭＡＣカチオンポ
リマー）、ＥＤＣ−アンモニア（ＥＤＣ−アンモニア／
カチオンポリマー）も試験した。６つの実験及び１２の
実験の応答表面デザインを実施した（表５及び６）。
リフターゼ−Ａ４０の存在下にアニオンポリマー（アニ
オンポリマーＢ）と共に、他のカチオンポリマー、例え
ばポリ−ＤＡＤＭＡＣ（ポリ−ＤＡＤＭＡＣカチオンポ
リマー）、ＥＤＣ−アンモニア（ＥＤＣ−アンモニア／
カチオンポリマー）も試験した。６つの実験及び１２の
実験の応答表面デザインを実施した（表５及び６）。
【００３３】
【表５】
【００３４】
【表６】
【００３５】カチオンポリマー、カチオンポリマーＡの
効果を６つの実験デザインにて検討した。カチオンポリ
マー、ポリ−ＤＡＤＭＡＣ Ｂ及びＥＤＣ−アンモニア
Ｃを１２の実験デザインを用いて検討した。両実験
は、リフターゼ−Ａ４０の存在下にアニオンポリマー
（アニオンポリマーＢ）を用いて行った。それぞれの場
合において、パルプスラリーをリフターゼ−Ａ４０（パ
ルプの乾燥重量を基準として０．２％）を用いて最善の
条件下に先ず処理し、次いで引き続いて、２０℃で２分
間、カチオンポリマー（０．５〜３ポンドの生成物とし
てのポリマー／乾燥パルプトン）及びアニオンポリマー
（０．５〜３．０ポンドの生成物としてのポリマー／乾
燥パルプトン）で処理した。
効果を６つの実験デザインにて検討した。カチオンポリ
マー、ポリ−ＤＡＤＭＡＣ Ｂ及びＥＤＣ−アンモニア
Ｃを１２の実験デザインを用いて検討した。両実験
は、リフターゼ−Ａ４０の存在下にアニオンポリマー
（アニオンポリマーＢ）を用いて行った。それぞれの場
合において、パルプスラリーをリフターゼ−Ａ４０（パ
ルプの乾燥重量を基準として０．２％）を用いて最善の
条件下に先ず処理し、次いで引き続いて、２０℃で２分
間、カチオンポリマー（０．５〜３ポンドの生成物とし
てのポリマー／乾燥パルプトン）及びアニオンポリマー
（０．５〜３．０ポンドの生成物としてのポリマー／乾
燥パルプトン）で処理した。
【００３６】次いでこれらの式を用いて等高線を描いた
（図６、７及び８）。図６は、カチオンポリマーＡ及び
アニオンポリマーＢ投与量の両方が、１生成物ポンド／
乾燥パルプトンを超えると、パルプのろ水度は劇的に増
大し始める。各カチオンポリマー及びアニオンポリマー
の高投与量（生成物としての各ポリマー３．０ポンド／
乾燥パルプトン）において、ろ水度は２０２mLから６４
２mLに増加した。図７及び８は、各カチオンポリマー
（Ｂ及びＣ）及びアニオンポリマー（アニオンポリマー
Ｂ）の投与量が、生成物としてのポリマー３．０ポンド
／乾燥パルプトンに増えても、ろ水度はさ程増えないこ
とを示している。
（図６、７及び８）。図６は、カチオンポリマーＡ及び
アニオンポリマーＢ投与量の両方が、１生成物ポンド／
乾燥パルプトンを超えると、パルプのろ水度は劇的に増
大し始める。各カチオンポリマー及びアニオンポリマー
の高投与量（生成物としての各ポリマー３．０ポンド／
乾燥パルプトン）において、ろ水度は２０２mLから６４
２mLに増加した。図７及び８は、各カチオンポリマー
（Ｂ及びＣ）及びアニオンポリマー（アニオンポリマー
Ｂ）の投与量が、生成物としてのポリマー３．０ポンド
／乾燥パルプトンに増えても、ろ水度はさ程増えないこ
とを示している。
【００３７】これらの結果は、カチオンポリマーの化学
的性質、又はそれぞれＢ及びＣにおける低分子量ポリマ
ー活性体（１５％）、対Ａにおける４５％に起因するの
であろう。
的性質、又はそれぞれＢ及びＣにおける低分子量ポリマ
ー活性体（１５％）、対Ａにおける４５％に起因するの
であろう。
【００３８】（例５）例４の結果を説明するために、以
下に示す別の実験を実施した。この実験において、これ
らポリマーの性能を同じポリマー活性体ベースで調べ
た。１８の実験応答表面デザイン（表７）をおこない、
ここで、リフターゼ−Ａ４０の存在下に、カチオンポリ
マー（Ａ、Ｂ及びＣ）並びにアニオンポリマーＢの化学
的性質のアニオンポリマーＢに及ぼす効果を調べた。パ
ルプスラリーを最初にリフターゼ−Ａ４０を用いて最適
条件下に（パルプの乾燥重量を基準として０．２％）処
理し、次いで２０℃で２．０分間、等量の活性体投与量
のカチオンポリマー（０．２２５〜１．３５０ポンドの
ポリマー／乾燥パルプトン）及びアニオンポリマー（ア
ニオンポリマーＢ、０．２２５〜１．３５０ポンド／ポ
リマー／乾燥パルプトン）処理した。表７に与えられた
実験データを用いて予測式を立て、これを用いて等高線
を描いた（図９、１０及び１１）。
下に示す別の実験を実施した。この実験において、これ
らポリマーの性能を同じポリマー活性体ベースで調べ
た。１８の実験応答表面デザイン（表７）をおこない、
ここで、リフターゼ−Ａ４０の存在下に、カチオンポリ
マー（Ａ、Ｂ及びＣ）並びにアニオンポリマーＢの化学
的性質のアニオンポリマーＢに及ぼす効果を調べた。パ
ルプスラリーを最初にリフターゼ−Ａ４０を用いて最適
条件下に（パルプの乾燥重量を基準として０．２％）処
理し、次いで２０℃で２．０分間、等量の活性体投与量
のカチオンポリマー（０．２２５〜１．３５０ポンドの
ポリマー／乾燥パルプトン）及びアニオンポリマー（ア
ニオンポリマーＢ、０．２２５〜１．３５０ポンド／ポ
リマー／乾燥パルプトン）処理した。表７に与えられた
実験データを用いて予測式を立て、これを用いて等高線
を描いた（図９、１０及び１１）。
【００３９】
【表７】
【００４０】カチオンポリマー及びアニオンポリマーの
両方が０．４５ポンドの活性ポリマー／乾燥パルプを超
えると、パルプのろ水度は劇的に増加し始める。カチオ
ンポリマー（Ａ、Ｂ及びＣ）並びにアニオンポリマー
（アニオンポリマーＢ）の高い投与量（１．３５ポンド
の活性ポリマー／乾燥パルプトン）において、ろ水度は
２０２mL（対照）からそれぞれ６００、５５５及び５７
５mLに増えた。アニオンポリマーＢを用いる各カチオン
ポリマーについて描いた等高線の形及び傾向は非常に似
ていたのでそれらは容易に重ね合わせることができるで
あろう。これらの結果は、異なる二重のポリマープログ
ラムは酵素と共に、回収繊維の高いろ水度を達成するの
に用いることができることを示唆した。
両方が０．４５ポンドの活性ポリマー／乾燥パルプを超
えると、パルプのろ水度は劇的に増加し始める。カチオ
ンポリマー（Ａ、Ｂ及びＣ）並びにアニオンポリマー
（アニオンポリマーＢ）の高い投与量（１．３５ポンド
の活性ポリマー／乾燥パルプトン）において、ろ水度は
２０２mL（対照）からそれぞれ６００、５５５及び５７
５mLに増えた。アニオンポリマーＢを用いる各カチオン
ポリマーについて描いた等高線の形及び傾向は非常に似
ていたのでそれらは容易に重ね合わせることができるで
あろう。これらの結果は、異なる二重のポリマープログ
ラムは酵素と共に、回収繊維の高いろ水度を達成するの
に用いることができることを示唆した。
【図１】アニオンポリマーＡのろ水度変化の統計的分析
の結果を示すグラフ。
の結果を示すグラフ。
【図２】アニオンポリマーＢのろ水度変化の統計的分析
の結果を示すグラフ。
の結果を示すグラフ。
【図３】酵素投与量０．１％に値するために人が使用す
るろ水度の増加を示す等高線。
るろ水度の増加を示す等高線。
【図４】酵素投与量０．２５％に値するために人が使用
するろ水度の増加を示す等高線。
するろ水度の増加を示す等高線。
【図５】酵素投与量０．４％に値するために人が使用す
るろ水度の増加を示す等高線。
るろ水度の増加を示す等高線。
【図６】カチオンポリマーＡ、アニオンポリマーＢ及び
リフターゼ−Ａ４０の組み合わせによって達成されるろ
水度における増加を示す等高線。
リフターゼ−Ａ４０の組み合わせによって達成されるろ
水度における増加を示す等高線。
【図７】ろ水度量又はカチオンポリマーＢ、アニオンポ
リマーＢ及びリフターゼ−Ａ４０の組み合わせを示す等
高線。
リマーＢ及びリフターゼ−Ａ４０の組み合わせを示す等
高線。
【図８】ろ水度量又はカチオンポリマーＣ、アニオンポ
リマーＢ及びリフターゼ−Ａ４０の組み合わせを示す等
高線。
リマーＢ及びリフターゼ−Ａ４０の組み合わせを示す等
高線。
【図９】カチオンポリマーＡ、アニオンポリマーＢ及び
リフターゼ−Ａ４０の組み合わせによって達成されるろ
水度を示す等高線。
リフターゼ−Ａ４０の組み合わせによって達成されるろ
水度を示す等高線。
【図１０】カチオンポリマーＢ、アニオンポリマーＢ及
びリフターゼ−Ａ４０の組み合わせによって達成される
ろ水度の量に与える効果を示す等高線。
びリフターゼ−Ａ４０の組み合わせによって達成される
ろ水度の量に与える効果を示す等高線。
【図１１】カチオンポリマーＣ、アニオンポリマーＢ及
びリフターゼ−Ａ４０の組み合わせによって達成される
ろ水度を示す等高線。
びリフターゼ−Ａ４０の組み合わせによって達成される
ろ水度を示す等高線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ２１Ｈ 17/37 11/20 Ｄ２１Ｈ 5/14 Ｚ (72)発明者 デビッド アール．コスパー 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 (5)
- 【請求項１】 次の連続的ステップを含む紙パルプのろ
水度を改善する方法： ａ）前記パルプにこのパルプの乾燥重量を基準として少
なくとも０．０５％のセルロース加水分解性酵素を加
え； ｂ）前記パルプを少なくとも４０℃で約３０〜約６０分
前記セルロース加水分解性酵素に接触させ； ｃ）前記パルプの乾燥重量を基準として少なくとも０．
１１％の水溶性カチオンポリマーを加え； ｄ）前記パルプの乾燥重量を基準として少なくとも０．
００７％のアクリルアミド／アクリル酸（アニオンポリ
マー）からなる群から選ばれる水溶性ポリマーを加え；
そして ｅ）このようにして処理されたパルプを紙に形成する。 - 【請求項２】 前記水溶性カチオンポリマーが２０〜８
０ｗｔ％のアクリルアミドを含むコポリマーである請求
項１の方法。 - 【請求項３】 前記カチオン性アクリルアミドコポリマ
ーが、アクリルアミド−ジアリルジメチルアンモニウム
クロライドコポリマーである請求項２の方法。 - 【請求項４】 前記アニオンポリマーがポリマーの重量
の約２０〜９５％のアクリルアミドと、約５〜８０％の
アニオンモノマーとを含む請求項１〜３のいずれかの方
法。 - 【請求項５】 前記アニオンポリマーがアクリル酸及び
メタクリル酸からなる群から選ばれる請求項４の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/206,364 US5423946A (en) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | Cationic anionic polyelectrolytes for enhancing the freeness of paper pulp |
| US206364 | 1994-03-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07252795A true JPH07252795A (ja) | 1995-10-03 |
Family
ID=22766045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7047638A Pending JPH07252795A (ja) | 1994-03-07 | 1995-03-07 | 紙パルプのろ過の改善方法 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5423946A (ja) |
| EP (1) | EP0671507B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07252795A (ja) |
| KR (1) | KR0180263B1 (ja) |
| AU (1) | AU682087B2 (ja) |
| BR (1) | BR9500843A (ja) |
| CA (1) | CA2143985C (ja) |
| DE (1) | DE69536016D1 (ja) |
| ES (1) | ES2336511T3 (ja) |
| FI (1) | FI120007B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003508652A (ja) * | 1999-09-08 | 2003-03-04 | ナルコ ケミカル カンパニー | 高分子量水溶性陰イオン性又は非イオン性分散ポリマーを使用する、製紙に於ける定着及び脱水の増加方法 |
| JP2003515002A (ja) * | 1999-11-19 | 2003-04-22 | バックマン・ラボラトリーズ・インターナショナル・インコーポレーテッド | 酵素とポリマーを組み合わせて使用する製紙プロセス |
| JP2013527885A (ja) * | 2010-04-15 | 2013-07-04 | バックマン・ラボラトリーズ・インターナショナル・インコーポレーテッド | 酵素とカチオン性凝結剤との組合せを用いた製紙プロセス及びシステム |
| JP2021518492A (ja) * | 2018-03-15 | 2021-08-02 | バックマン ラボラトリーズ インターナショナル，インコーポレイティド | マーケットパルプを製造するための方法及びシステム並びにその製品 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5501770A (en) * | 1994-08-12 | 1996-03-26 | Nalco Chemical Company | Enzymes in combination with polyelectrolytes for enhancing the freeness of clarified sludge in papermaking |
| WO1998006892A1 (en) * | 1996-08-16 | 1998-02-19 | International Paper Company | Enzymatic freeness enhancement |
| US6939437B1 (en) | 1999-11-19 | 2005-09-06 | Buckman Laboratories International, Inc. | Paper making processes using enzyme and polymer combinations |
| WO2004101889A2 (en) * | 2003-05-06 | 2004-11-25 | Novozymes North America, Inc. | Use of hemicellulase composition in mechanical pulp production |
| US20050161183A1 (en) * | 2004-01-23 | 2005-07-28 | Covarrubias Rosa M. | Process for making paper |
| US20110108222A1 (en) * | 2009-11-11 | 2011-05-12 | International Paper Company | Effect of low dose xylanase on pulp in prebleach treatment process |
| US8916024B2 (en) | 2011-12-01 | 2014-12-23 | Buckman Laboratories International, Inc. | Method and system for producing market pulp and products thereof |
| PT2906750T (pt) | 2012-10-09 | 2018-06-06 | Solenis Technologies Cayman Lp | Composição de celulase contendo celulase e polímeros de fabricação de papel para aplicação em resistência a seco de papel |
| BR102015032911A2 (pt) | 2015-12-29 | 2017-07-04 | Fibria Celulose S.A | Process for the production of pulp pulp, pulp pulp and its use, paper |
| CA3036575A1 (en) | 2016-09-16 | 2018-03-22 | Basf Se | Methods of modifying pulp comprising cellulase enzymes and products thereof |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2604198B1 (fr) * | 1986-09-22 | 1989-07-07 | Du Pin Cellulose | Procede de traitement d'une pate papetiere par une solution enzymatique. |
| DE3713739A1 (de) * | 1987-04-24 | 1988-11-17 | Roehm Gmbh | Verfahren zum verbessern der entwaesserbarkeit von biologischem klaerschlamm |
| US5169497A (en) * | 1991-10-07 | 1992-12-08 | Nalco Chemical Company | Application of enzymes and flocculants for enhancing the freeness of paper making pulp |
| US5266164A (en) * | 1992-11-13 | 1993-11-30 | Nalco Chemical Company | Papermaking process with improved drainage and retention |
-
1994
- 1994-03-07 US US08/206,364 patent/US5423946A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-03-06 CA CA002143985A patent/CA2143985C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-07 FI FI951058A patent/FI120007B/fi not_active IP Right Cessation
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