JPH09209285A - 漂白パルプの製造方法 - Google Patents

漂白パルプの製造方法

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JPH09209285A
JPH09209285A JP1243496A JP1243496A JPH09209285A JP H09209285 A JPH09209285 A JP H09209285A JP 1243496 A JP1243496 A JP 1243496A JP 1243496 A JP1243496 A JP 1243496A JP H09209285 A JPH09209285 A JP H09209285A
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JP
Japan
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enzyme
treatment
pulp
wood pulp
bleaching
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JP1243496A
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English (en)
Inventor
Tetsuhiro Isobe
哲宏 磯部
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Artience Co Ltd
Original Assignee
Toyo Ink Mfg Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】木材パルプ中のヘミセルロースを加水分解する
と同時に、従来方法になく比較的短時間に脱リグニン処
理を行うことで、満足すべき白色度やカッパー価を得る
ことを特徴とする木材パルプの漂白方法を提供する。 【解決手段】担子菌を栽培し子実体を収穫した後の培地
から得られた酵素剤で木材パルプを酵素処理することを
特徴とするパルプの漂白方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、担子菌を栽培し子
実体を収穫した後の培地から得られた酵素剤で木材パル
プを酵素処理することを特徴とするパルプの漂白方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】木材パルプ中には、強く着色したリグニ
ンが残留しているため、上質紙などの高白色度を要求さ
れる用途に用いるためには、残留リグニンを除去して白
色度を付与する漂白が必要となる。現状の漂白には塩素
系漂白剤が用いられているが、漂白廃液は金属腐食の著
しいクロルを含むため、薬品回収工程での濃縮、燃焼お
よび漂白工程での再循環利用を困難にしており、活性汚
泥や凝集沈澱といった廃水処理を受けた後、系外に排出
されている。しかしながら、近年、処理廃水中からダイ
オキシン類をはじめとする有機塩素化合物が検出されて
おり、これらの物質が変異原生などの強い毒性を有する
ため、塩素系漂白剤による環境汚染が大きな問題となっ
ている。この点を解決するためには、塩素系漂白剤の使
用量を極力減少させ、有機塩素化合物の系外への排出を
可能な限り減少させる漂白プロセスの開発が必要とな
る。
【0003】最近、塩素系化合物の代替漂白剤として過
酸化水素、酸素、オゾンも使用されてきているが、これ
らの化合物もいろいろな欠点を伴っている。例えば、過
酸化水素系化合物と同程度の脱リグニンをクラフトパル
プで行うとセルロース繊維は許容量以上の劣化を生じ、
結果としてパルプ収率の低下を招き、パルプの粘土低下
による機械的性質の弱い紙をつくる原因となってしま
う。
【0004】このようなパルプ漂白の欠点を克服するた
めに、酵素などによる非汚染的な生物化学的漂白方法が
開発されてきている。例えば、白色不朽菌であるファネ
ロケーテ・クリソスポリウム(Phanerochaete chrysospo
rium) を用いて直接リグニンを分解するパルプ漂白方法
がある(特開平3−104993)。しかしながら、こ
のような菌を用いた漂白は、脱リグニン速度が極めて遅
く、満足すべき白色度やカッパー価を得るためには、少
なくとも3〜7日を要する。一方リグニンがヘミセルロ
ースに結合しているという観点から、キシラナーゼをパ
ルプの脱リグニンに用いるという報告も幾つかある。例
えば、特開平6−501609や特開平5−50008
7などである。前者では、トリコデルマ・リーセイ(Tri
choderma reesei)由来のキシラン分解酵素を用い、後者
では、マルブランシア・シンナモミア(Malbranchea cin
namomea)、フミコラ・インソレンス(Humicola insolen
s) 、バシラス・プルミラス(Bacillus pulmilus) 、バ
シラス・ステアロサーモフィラス(Bacillus stearother
mophilus) 、サーモンモノスポラ・フスカ(Thermonmono
spora fusca)、ストレプトマイセス・オリボクロモゲネ
ス(Streptomyces olivochromogenes) 由来のキシラン分
解酵素を用いている。いずれの方法においても木材パル
プ中のリグニンを効果的に除去するためには酵素化学的
性質において至適温度あるいは至適pHの範囲が限定さ
れるため数種類の酵素剤が必要であったり、比較的長時
間の酵素処理時間が必要であったりする。さらにこれら
の酵素剤を得るためには微生物の培養および酵素剤の精
製に長時間を要し経済的でない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、担子菌を栽
培し子実体を収穫した後の培地から得られた酵素剤を使
用することで、木材パルプ中のヘミセルロースを加水分
解すると同時に、従来方法になく比較的短時間に脱リグ
ニン処理を行うことで、満足すべき白色度やカッパー価
を得ることを特徴とする木材パルプの漂白方法を提供す
る。さらに、1種類の酵素剤で、温度10〜100℃、
好ましくは30〜80℃、pH2〜12、好ましくはp
H3〜9の範囲で、セルロース繊維の劣化を招くことな
く木材パルプを漂白する方法を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、従来技術の
問題点を解決すべく鋭意研究に努めた結果、担子菌を栽
培し子実体を収穫した後の通常廃棄している培地から得
られた酵素剤で木材パルプを処理することで、従来の酵
素処理方法と比較して短時間にかつ効果的にパルプを漂
白できることを偶然にも発見した。
【0007】本発明は、上記の知見に基づくものであ
り、担子菌を栽培し子実体を収穫した後の培地から得ら
れた酵素剤で木材パルプを酵素処理することを特徴とす
るパルプの漂白方法に関する。
【0008】本発明は、酵素剤の起源がエノキタケ(Fla
mmulina velutipes)、シロタモギタケ(Lyophyllum ulum
arium)、ヒラタケ(Pleurotus ostreatns) 、ナメコ(Pho
llota nameko) 、シイタケ(Lentinus edodes) 、マイタ
ケ(Grifola frondosa)から選ばれる1種である請求項1
記載の木材パルプの漂白方法に関する。
【0009】本発明は、酵素処理をpH2〜12の範囲
で行う請求項1または2記載の木材パルプの漂白方法に
関する。
【0010】通常、木材パルプ漂白処理は、酸素処理→
二酸化塩素処理→苛性ソーダ処理→二酸化塩素処理→苛
性ソーダ処理→二酸化塩素処理の6段工程で行われてい
る。本発明は、これらの工程のうち少なくとも一つの工
程を酵素処理工程に置き換えることで、酸素処理、二酸
化塩素処理、苛性ソーダ処理のそれぞれが持っている問
題点を軽減するとともに、その処理工程を少なくとも1
段以上省くことができるという効果をもたらす。
【0011】本発明に用いる酵素剤としては、エノキタ
ケ(Flammulina velutipes)、シロタモギタケ(Lyophyllu
m ulumarium)、ヒラタケ(Pleurotus ostreatns) 、ナメ
コ(Phollota nameko) 、シイタケ(Lentinus edodes) 、
マイタケ(Grifola frondosa)を栽培し子実体を収穫した
後の培地から得られる酵素剤があるが、これらに限定さ
れるものではない。これらの酵素剤は、多糖類分解酵
素、プロテアーゼおよびリパーゼなどの複合酵素であ
る。多糖類分解酵素としてセルラーゼを多く含んでいる
が、その他にアミラーゼ、キシラナーゼおよびグルカナ
ーゼなどがかなりの量バランス良く含有されている。
【0012】本発明に使用できる酵素剤(例えばシロタ
モギタケ酵素)の多糖類分解活性は、表1に示すとおり
である。本酵素剤は、セルラーゼを多く含んでいるが、
相対的に見ればキシラン活性が高いものが多い。本酵素
の30℃における至適pHは、セルラーゼは5で、キシ
ラナーゼは6である。さらに、酵素安定性に関しては、
セルラーゼはpH5〜7、キシラナーゼはpH6〜9で
あり、30℃、24時間処理を施しても70%以上の活
性を維持することができる。更に詳細にいえば、キシラ
ナーゼはpH10〜12において30℃、24時間処理
を施しても40%以上の活性を維持することができる。
これはキシラナーゼが耐アルカリ性酵素であることを示
し、pH7〜12の間で処理を行えばセルラーゼ活性を
おさえつつキシラナーゼ活性をより高く発現させること
ができる。逆に酸性側で処理を行えば両活性を効率よく
発現させることができ、パルプ繊維長の調製を行うこと
もできる。
【0013】 表1 多糖類分解酵素活性(ユニット) ──────────────────── 基質 5%シロタモギタケ酵素剤 ──────────────────── CMC 5.25 アビセル 0.24 澱粉 3.00 キシラン 3.63 パキマン 1.75 PNPG 0.08 ──────────────────── 蛋白量 9.20 (mg/ml) ──────────────────── (注)酵素活性は40℃で1分間各基質と酵素剤を作用
させて1μmolのグルコースに相当する還元糖を生成
する酵素量を1ユニットとした。
【0014】本発明によれば、木材パルプ中のヘミセル
ロースを加水分解すると同時に、従来方法になく比較的
短時間に脱リグニン処理を行い、満足すべき白色度やカ
ッパー価を得ることができる。さらに、pH2〜12の
範囲で、パルプ中のセルロース繊維長の調製を行いなが
ら木材パルプを漂白することができる。以下、本発明を
実施例を挙げて詳細に説明するが、これらに限定される
ものではない。
【0015】
【実施例1】カッパー価14の未漂白針葉樹クラフトパ
ルプを漂白した。前処理として酵素処理を行い、その
後、通常のパルプ漂白処理である、酸素処理→二酸化塩
素処理→苛性ソーダ処理→二酸化塩素処理→苛性ソーダ
処理→二酸化塩素処理の6段工程を行い漂白パルプを得
た。同時に二酸化塩素処理→苛性ソーダ処理→二酸化塩
素処理の3段工程による漂白処理を行いそれぞれのカッ
パー価を比較した。酵素処理は、40℃、3時間、pH
2、4、6、8、12の各リン酸緩衝液、パルプ濃度1
0%、500ユニット/mlキシラナーゼ活性で行っ
た。表2には前処理として行った各pHでの酵素処理後
のカッパー価を示し、表3には酵素処理後の工程段数の
違いによるカッパー価を示した。酵素前処理における各
pHでのカッパー価の違いはほとんど認められず、その
後の工程段数の違いによるカッパー価の違いも認められ
なかった。結果として、漂白工程を2段階省くことがで
き、酵素による前処理が有益であると判断された。
【0016】 表2 酵素処理後のカッパー価 ──────────────────────────────── pH 2 4 6 8 12 ──────────────────────────────── 酵素処理後 8.3 8.4 8.0 8.1 8.1 酵素無添加(比較) 13.9 13.8 13.9 13.7 13.8 ────────────────────────────────
【0017】 表3 酵素処理後の工程段数の違いによるカッパー価 ──────────────────────────────── pH 2 4 6 8 12 ──────────────────────────────── 6段工程処理後 5.3 5.4 5.2 4.2 4.8 3段工程処理後 5.4 5.5 5.0 4.1 5.0 ────────────────────────────────
【0018】
【実施例2】カッパー価10の未漂白広葉樹クラフトパ
ルプを漂白した。前処理として酵素処理を行い、その
後、通常のパルプ漂白処理である、酸素処理→二酸化塩
素処理→苛性ソーダ処理→二酸化塩素処理→苛性ソーダ
処理→二酸化塩素処理の6段工程を行い漂白パルプを得
た。同時に二酸化塩素処理→苛性ソーダ処理→二酸化塩
素処理の3段工程による漂白処理を行いそれぞれのカッ
パー価を比較した。酵素処理は、40℃、3時間、pH
2、4、6、8、12の各リン酸緩衝液、パルプ濃度1
0%、500ユニット/mlキシラナーゼ活性で行っ
た。表4には前処理として行った各pHでの酵素処理後
のカッパー価を示し、表5には酵素処理後の工程段数の
違いによるカッパー価を示した。酵素前処理における各
pHでのカッパー価の違いはほとんど認められず、その
後の工程段数の違いによるカッパー価の違いも認められ
なかった。結果として、漂白工程を2段階省くことがで
き、酵素による前処理が有益であると判断された。
【0019】 表2 酵素処理後のカッパー価 ─────────────────────────────── pH 2 4 6 8 12 ─────────────────────────────── 酵素処理後 7.3 6.8 6.6 6.3 6.4 酵素無添加(比較) 10.0 10.1 9.9 9.8 9.8 ───────────────────────────────
【0020】 表3 酵素処理後の工程段数の違いによるカッパー価 ──────────────────────────────── pH 2 4 6 8 12 ──────────────────────────────── 6段工程処理後 4.4 4.4 4.2 3.2 3.7 3段工程処理後 4.4 4.5 4.0 3.1 3.8 ────────────────────────────────
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、木材パルプ中のヘミセ
ルロースを加水分解すると同時に、従来方法になく比較
的短時間に脱リグニン処理を行い、満足すべき白色度や
カッパー価を得ることができる。さらに、pH2〜12
の範囲で、パルプ中のセルロース繊維長の調製を行いな
がら木材パルプを漂白することができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 担子菌を栽培し子実体を収穫した後の培
    地から得られた酵素剤で木材パルプを酵素処理すること
    を特徴とするパルプの漂白方法。
  2. 【請求項2】 酵素剤の起源がエノキタケ(Flammulina
    velutipes)、シロタモギタケ(Lyophyllum ulumarium)、
    ヒラタケ(Pleurotus ostreatns) 、ナメコ(Phollota na
    meko) 、シイタケ(Lentinus edodes) 、マイタケ(Grifo
    la frondosa)から選ばれる一種である請求項1記載の木
    材パルプの漂白方法。
  3. 【請求項3】 酵素処理をpH2〜12の範囲で行う請
    求項1または2記載の木材パルプの漂白方法。
JP1243496A 1996-01-29 1996-01-29 漂白パルプの製造方法 Pending JPH09209285A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006187971A (ja) * 2005-01-07 2006-07-20 Taiyo Seiki Kk 冊子用用紙

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006187971A (ja) * 2005-01-07 2006-07-20 Taiyo Seiki Kk 冊子用用紙

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