JP2021155894A - 竹由来の溶解パルプの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】竹材をチップにして洗浄、砂除去する第1の工程と、クラフト法により蒸解してリグニンを溶かし蒸解液中のパルプを取り出す第2の工程と、取り出した該パルプ中のリグニンを酸素やアルカリ剤により除去する第3の工程と、該パルプを過酸化水素で漂白する第4の工程と、麹菌発酵で得た真菌性キラナーゼで処理する第5の工程と、を順に経て製造される。
【選択図】図1
Description
また、本願請求項2に係る竹由来の溶解パルプの製造方法は、請求項1に記載の竹由来の溶解パルプの製造方法であって、前記第2の工程においては、21%のNaOHと1.75%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを混合して濃度が100g/lとなるように調整して白液とし、質量比にして80%の希釈黒液と20%の前記白液を混合し、130℃で前記第1の工程で得られた竹チップを投入して30分ないし60分間漬けて事前処理し、蒸解釜中の60%の蒸解液を60%の白液に交換して155℃に温度を上げた後、蒸解釜中の60%の蒸解液を残りの20%の白液に交換して60分間保温する、ことを特徴としている。
そして、本願請求項3に係る竹由来の溶解パルプの製造方法は、請求項1に記載の竹由来の溶解パルプの製造方法であって、前記第4の工程においては、触媒として塩化コバルトを使用する、ことを特徴としている。
さらに、本願請求項4に係る竹由来の溶解パルプの製造方法は、請求項1に記載の竹由来の溶解パルプの製造方法であって、前記第6の工程においては、パルプ液の濃度を3%とし、20IU/gないし200IU/gの真菌性キラナーゼと1.5%使用量のTween80を15分間混合攪拌して前記パルプ液に入れ、反応のpHを5.5に制御して60℃となるように加熱して3時間攪拌する、ことを特徴としている。
(1)本願発明による溶解パルプは
α-繊維素の含有量≧95.0%、ヘテロ多糖の含有量≦4.0%、重合度は500ないし700、鉄イオンの含有量≦4.5mg/kg、灰分の含有量≦0.40%、
となり、パルプの重合度の分布が均一であって、反応性能は優れていた。
(2)触媒である塩化コバルトは、パルプ中のブドウ糖1-4βグリコシド結合の分解切断させることができて、繊維素の重合度も分解させることができる。
(3)本願発明に係る製造方法では、竹パルプの高反応性能と重合度維持が両立し、竹の多糖類の含有量が4.5%まで低下し、竹の灰分の含有量が0.5%以下となることから、汚染の問題やパルプの歩留まりの低さおよび生産効率の低さを解決することができ、製造される溶解パルプにより、糸切れなどの問題が生じない。
(1)第1の工程:竹材をチップにして、洗浄、砂除去をする。
(2)第2の工程:クラフト法にて蒸解する。白液(苛性ソーダと硫化ソーダの混合液)の濃度は100g/l、アルカリ剤の使用量はNaOHに換算して21%、硫化度は22%、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの使用量は1.75%である。まず、質量比にして希釈黒液80%と白液20%を混合し、130℃で第1の工程で得られた竹チップを投入して30分ないし60分間漬けて事前処理し、その後、蒸解鍋の中の蒸解液60%分を同量の白液に交換し、120分で155℃まで温度を上昇させ、残った20%の白液を蒸解鍋にある蒸解液の60%と交換する。そして、蒸解最高温度の155℃ないし160℃で60分間保温する。
(3)第3の工程:圧力篩を使って上記第2の工程で得られたパルプを選別洗浄して濃縮し、蒸解できなかった竹節や繊維パルプの塊を取り除く。パルプを含んだパルプ液の溶液はpH7ないしpH8で、パルプ液の濃度は10%ないし12%となる。
(4)第4の工程:漂白塔の中で酸素やアルカリ剤を使用してリグニンを除去する。パルプ液の濃度は10%、アルカリ剤の使用量は6%、塩化コバルトの使用量は0.2%、酸素圧は0.4MPaないし0.5MPa、120℃で60分処理する。その後、漂白塔の中で過酸化水素を使用して精練漂白する。液中のパルプ濃度は10%、110℃で、アルカリ剤の使用量は10%、H2O2の使用量はパルプ液の2%で90分間処理する。
(5)第5の工程: パルプ液を弱酸洗浄工程に導き入れる。パルプ液に対して弱酸洗浄を行い、パルプ液の酸性アルカリ性のバランスを調整し、金属イオンを除去する。そのpHはキラナーゼ酵素処理の工程の基準である5.5に調整する。
(6)第6の工程:麹菌キラナーゼは、まず使用量が1.5%のTween80を15分間混合撹拌させてからパルプ液に入れる。麹菌キラナーゼ処理のパルプは撹拌機付きの加熱容器で行い、温度は60 ℃、3時間とする。パルプ液の濃度は3%、キラナーゼの使用量は20IU/gである。
上記の工程を経て得られたパルプは、
α-繊維素の含有量が95.3%、ヘテロ多糖の含有量が3.6%、重合度が607、鉄イオンの含有量が3.7mg/kg、灰分の含有量が0.36% となった。
α-繊維素の含有量が96.2%、ヘテロ多糖の含有量が3.1%、重合度が623、鉄イオンの含有量が3.4mg/kg、灰分の含有量が0.36% となった。
α-繊維素の含有量が96.7%、ヘテロ多糖の含有量が3.01%、重合度が631、鉄イオンの含有量が3.4mg/kg、灰分の含有量が0.37% となった。
Claims (4)
- 竹材をチップにして洗浄、砂除去する第1の工程と、クラフト法により蒸解してリグニンを溶かし蒸解液中のパルプを取り出す第2の工程と、圧力篩を使って該第2の工程で得られたパルプを選別洗浄濃縮し,蒸解できなかった異物を除去する第3の工程と、取り出した該パルプ中のリグニンを酸素やアルカリ剤により除去し、過酸化水素で漂白する第4の工程と、該パルプ中の金属イオンを除去する第5の工程と、麹菌発酵で得た真菌性キラナーゼで処理する第6の工程と、を順に経ることによりα−繊維素の含有量が95%以上で重合度が500ないし700となる溶解パルプを得る、ことを特徴とする竹由来の溶解パルプの製造方法。
- 前記第2の工程においては、21%のNaOHと1.75%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを混合して濃度が100g/lとなるように調整して白液とし、
質量比にして80%の希釈黒液と20%の前記白液を混合し、130℃で前記第1の工程で得られた竹チップを投入して30分ないし60分間漬けて事前処理し、
蒸解釜中の60%の蒸解液を60%の白液に交換して155℃に温度を上げた後、蒸解釜中の60%の蒸解液を残りの20%の白液に交換して60分間保温する、ことを特徴とする請求項1に記載の竹由来の溶解パルプの製造方法。 - 前記第4の工程においては、触媒として塩化コバルトを使用する、ことを特徴とする請求項1に記載の竹由来の溶解パルプの製造方法。
- 前記第6の工程においては、パルプ液の濃度を3%とし、
20IU/gないし200IU/gの真菌性キラナーゼと1.5%使用量のTween80を15分間混合攪拌して前記パルプ液に入れ、反応のpHを5.5に制御して60℃となるように加熱して3時間攪拌する、ことを特徴とする請求項1に記載の竹由来の溶解パルプの製造方法。
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