JPS6284101A - パルプの精製法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、リグノセルロース材料より得たパルプより不
純物である残留へミセルクースなどを爆砕処理により効
果的に除去し純度の高いセルロース繊維を得るパルプの
精製法に関するものである。

（従来の技術及び問題点） セルロース含量として木材バルプパやリン・ターといっ
たリグノセルロースが用いられる。

木材パルプは、ｙンターバルプに比し−１一般に残留ヘ
ミセルロースが多いためセルロース純度が低く、セルロ
ース含量として利用する場合には、問題が多い。

我々は、最近の研究で二酢酸セルローヌの１アセトン溶
液をガラスピーズ製ＧＰＣカヲムを用いて分析をおこな
い、図−１に示すような４つのピークが現われることを
確認した。

便宜上これらのピークを、溶出時間の短いものから順に
、プレハンプ！、プレハンプ■、メインハンプ、ポスト
ハンプと名づけると、メインハングはアセトン可溶の二
酢酸セルロースであり、プレハンプＩは、超遠心分離機
を用いた詳細な実験によりゲルで構成されているという
ことが判明した。

またパルプ中に存在するヘミセルロースの大部分がこの
ゲル中に集中していることもわかった。プレひンプ■に
関しては、ガラヌ系及びビニール系充填剤を用いたカラ
ムでのプレハンプ■の出現状況から、アニオン性の分重
合物と考えられている。ここで、二酢酸セルロースとは
平均酢化度が５３〜５７％の酢酸セルロースを意味する
。

これまで、酢酸セルロース製造用に用いてきたセルロー
ス含量は、α−セルロース含量が９５％以上と高く比較
的低α−セルロース含量の含量を使いこなすことは困難
であった。

これはα−セルロース含量が低くなるほど、二酢酸セル
ロースのアセトン溶液中にできるゲル量、すなわちプレ
ハンプＩが増加するためでゲルによるフィルターやノヅ
ルの目づまり、紡糸の際の糸切れを引きおこすと考えら
れてきた。また色相に関しても酢化触媒として用いられ
る硫酸がエステルとして存在するため色相に悪影響を及
ぼし、ＧＰＣ曲線上では、プレハンプ■に溶出すると推
定されている。

図−１−こ示されるような４つのピークのうちプレハン
プエと■は木材パルプのようにα−セルロース含量の低
いものに、顕著に現われる一方、綿などを含量とした酢
酸セルロースにおいては、非常に少ないことも知られて
いる。従って実用上、さまざまな問題をおこ１しうる異
種成分（プレハンプ！及びｎ）の少ない酢酸セルロース
を木材パルプのような低α−セルロース含量の材料より
つくり得るならば酢酸セルロース製造上大きなメリット
となる。さらにこれらの実用物性上の諸問題解決は、酢
酸セルロースのみならず他のセルローヌ誘導体の製造に
おいても大きなメリットとなる。

従ってセルロース含量よりヘミセルロース等の一不純物
を除去できればセルロース誘導体の実用物性に関する諸
問題の解決につながる。

ところが、これまで、セルロース純度を上げる精製法と
しては漂白精製が採用されているが、セルロースの解重
合や変質があり、高度に漂白しても木材パルプを用いた
場合は３％程度のヘミセルロースが残存する。

一方、爆砕処理法は、木材の酵素糖化に対する前処理法
として、開発されたが木材にこの処理を適用したのでは
、リグニンやヘミセルロース等の不純物を取りのぞける
ものの、セルロース誘導体製造用などの高純度セルロー
スパルプは得られずこれまでセルロース含量の精製法と
しては用いられていなかった。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らはリグノセルロース材料より得たパルプ（セ
ルロース含量８０％以上）を爆砕処理することにより、
これまでの蒸解及び漂白過程で取りのぞきえなかった残
留ヘミセルロースなどの不純物を効果的に除去しセルロ
ース純度の高いセルロース繊維が得られることを見い出
し、本発明を完成した。

即ち本発明は、リグノセルロース材料より得たセルロー
ス含量８０％以上のパルプを爆砕処理することを特徴と
するパルプの精製法である。

（出発物） 本発明に使用するパルプとしては°晒パルプ。

未晒パルプともに使用可能であるが、晒バルブでセルロ
ース含量８０％以上が好ましい。

パルプ種は、木材、綿を含むすべてのリグノ。

セルロース材料に適用しうる。

；精製法） 本発明の爆砕処理としては含量パルプを耐圧容器中で高
温（１００〜３００℃）、高圧（５〜２００％ｌ）の水
蒸気で短時間（１０秒〜１時間）、好ましくは２２０℃
前後、３０１程度で数分間蒸煮しその後急速に減圧大気
圧下に放出することにより精製を行うが急速に減圧大気
圧下に放出せずに徐々に水蒸気を除き常圧にもどすか、
蒸煮後、密閉して放冷によって徐々に冷却し、反応槽内
の水蒸気の凝縮によって大気圧にもどしてもよい。

処理試料は引き続き水抽出及びメタノール又はジオキサ
ンなどの有機溶媒で抽出処理することが好ましい。

この抽出処理条件としては公知の処理条件を適用すれば
良い。

（発明の効果） 本発明はリグノセルロース材料より得たパルプを爆砕処
理することによりセルロース純。

度の高いパルプを得ることができる。

（！！施例） 以下の実施例によって本発明を説明するが、これらによ
って本発明を限定するものではない。

実施例及び比較例 木材パルプ（αセルロー７．９４５％）１００９（絶乾
量）を２ｅの耐圧容器に入れ２２０℃、２８’％ｌＩの
水蒸気で、４分及び８分蒸煮したのち、急速に大気圧に
減圧した。この爆砕処理で得られた爆砕パルプを水抽出
、ジオキサン抽出したのち、アルジトールアセテート法
を用いて残留へミセルス ローへ量を測定した。厳密には、構成糖°からセルロー
ス及びキンニ、グルコマン ナンといったヘミセルロース量を算出シエないが、ここ
では構成糖比なもって、それらの化学成分比と考えるこ
とにする。

図−２には、爆砕処理前と処理後試料の構成糖の分析結
果が示しである。爆砕処理前のパルプは、現在セルロー
ス含量パルプとして市場に出まわっているセルロース誘
導体用溶解パルプである。しかしながら、前述の通り２
．３％程度のヘミセルロースが存在する。ところが４分
及び８分処理をほどこすと効果的に残存ヘミセルロース
が除去される。その結果セルロース純度が処理前の９７
．７％から９９．２％に上った。

砕処理４分、８分でそれぞれ抽出されている。このこと
は、これまで蒸解、漂白により得られる木材精製溶解パ
ルプの純度を飛躍的に上昇させえたことを意味する。

参考例 未処理パルプと爆砕パルプ４分、及び８分処理品を常法
に従い酢化処理し、二酢酸セルロースを調製した。得ら
れた二酢酸セルロースの酢化度は中和滴定法による＼結
合酢酸量の定量により求めた。これより！・換度（ＤＳ
）を算出した。

二酢酸セルロースの性状を知るためＨａｇｅと硫酸透過
率を測定した。ヘイズは、９５％アセトン溶液をハンタ
ーモデルＤ２５で測定硫酸透過率は６６％濃硫酸中で３
時間溶解（２０℃）後分光光度計スペクトロフォトメー
ター日立１２４を用い４４０ｎｍで透過率を測定した。

また、得られた二酢酸セルロースのＧＰＣパターンを求
めるため以下の測定条件に従って測定をおこなった。

装　置：　ＧＰＣ−ＬＡＬＬＳ　（ウォター社　　１５
０　Ｃ型　） カフム：ＧＭＰＷ（東洋ソーダ） インジェクＶＢ　：／　”、α２％（ｗｔ／ｖｄ）ｏｐ
ｅ 溶　媒ニア七トン 流　　量　：　　Ｉ　Ｍｔ／　ｍｉｎ チャートスピード：　２　ｅｒａ　／　ｍｉｎ表−１に
は得られた二酢酸セルロースの性状を示めし’ｊｌ’ｌ
’Ｐ　Ｃ／（タニ・（図−１）゛での全流出量に対する
プレハンプＩ及び■での流出量の割合を示した。得られ
た酢化度（又はＤＳ値）はほぼ等しいにもかかわらず爆
砕処理した試料を用いることにより明らかにプレハンプ
Ｉ及び■の量が低減し、それに伴って硫酸透過率も上昇
した。

表−１爆砕処理（４分、８分）及び未 処理バルブを用いて得た二酢酸 セルロースの性状

【図面の簡単な説明】

図−１は二酢酸セルロース／アセトン溶液のＧＰＣ曲線
のパターンを示す。 図−２は実施例比較例におけるパルプの爆砕処理時間と
構成糖の相関を図示したものである。 イで埋入　　冷■ｔ−ｈ　　、ｉ自１１　隆１ｉ１−３ ３８＾ｔｈ’１（ａｒｔｓ） ≧４４→　　　　５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. リグノセルロース材料より得たパルプ（セルロース含量
   、８０％以上）を爆砕処理することを特徴とするパルプ
   の精製法。