JPH03180592A

JPH03180592A - 微生物分解性高分子を含む水性液状物の管理方法

Info

Publication number: JPH03180592A
Application number: JP1317312A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kurose; 茂黒瀬
Original assignee: Somar Corp
Current assignee: Somar Corp
Priority date: 1989-12-06
Filing date: 1989-12-06
Publication date: 1991-08-06
Anticipated expiration: 2012-06-11
Also published as: JP2618726B2

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】（技術分野）本発明は、微生物分解性高分子を含む水性液状物の管理
方法に関するものである。

（従来技術及びその問題点）従来、加工紙を得るために、種々の機能を持った塗工液
を紙表面に塗工することは知られている。

また、紙表面に塗工液を塗工する方法としては。

調整タンクからの塗工液をコーティングヘッドに供給し
て走行中の紙に塗工し、紙上に存在する過剰の塗工液は
これをブレードで取除いて前記タンクに戻して新しい塗
工液に混合し、再び塗工に使用するという塗工液の循環
使用方式が広く採用されている。

ところで、紙用塗工液としては、一般に、無機微粉末を
高分子バインダーとともに水に添加して形成したスラリ
ーが用いられている。この場合。

高分子バインダーとしては、殿粉や、カゼイン、樹脂エ
マルジョン、樹脂ラテックス等が用いられている。また
、無機微粉末としては、クレーや。

カオリン、炭酸カルシウム、タルク、酸化チタン等が用
いられている。さらに、塗工液の粘度、流動性及び保水
性等の性状を調節するために、アルギン酸ソーダや、カ
ルボキシメチルセルロース等の水溶性高分子が補助成分
として少量添加される。

このような塗工液は、高速で走行する紙に対して塗工さ
れることから、その性状は常に一定のものでなければな
らない。しかし、塗工に際しては、しばしば、塗工液の
性状変化によるトラブルが発生し、大きな損害を受ける
ことがある。そして、このようなトラブル発生原因の１
つとして、塗工液の微生物による変質があり、この変質
は高分子の微生物による分解を含む。前記のように、塗
工液は、調整タンクに貯溜され、また塗工後の余剰のも
のは循環使用されることから、その間に微生物の増殖が
起り、これが原因となって、塗工液の粘度が低下し、所
望する塗工が達成されなくなる。

従って、塗工液の性状が一定しているか否かを検知し、
塗工液の管理を行うことは非常に重要である。

従来、塗工液を管理する方法としては、平板培養法（コ
ロニーの計数法）による生菌数測定が広く行われてきた
。しかし、この培養法では、培養期間分の計測時差が生
じるため、即時性の要求される塗工液の管理方法として
は満足し得るものではない。また、迅速な微生物測定法
として、　ＡＴＰ測定法や濁度測定法が知られているが
、これらの方法はいずれも被検物質に濁りがあるときに
はその適用が困難で、スラリー状の塗工液の管理手段と
しては、余り有効な方法ではない。

一方、微生物の菌数を測定する方法として、溶液の酸化
還元電位を測定する方法がある（Ｔｒｅｎｄｓｉｎ　ａ
ｎａｌｙｔｉｃａｌ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、Ｖｏｌ　３
．Ｎｏ１０．Ｐ２５３〜２５８゜■９８４、Ａｐｐｌｉ
ｅｄ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｍｉｃｒ
ｏｂｉｏｌｏｇｙ。

Ｎｏｖ、１９８５．Ｐ１２０８”１２１２）、この方法
は、微生物が物質中で活発に増殖活動を行う時には、そ
の物質の酸化還元電位を低下させるという事実を利用し
たものである。しかし、この方法は、現在のところ、培
養物中の菌数の測定手段として利用されているだけで、
塗工液の管理手段としては何ら利用されていない。

また、カゼイン水溶液や、殿粉水溶液等の天然高分子を
含む各種液状物についても、微生物の増殖に起因する変
質及び腐敗の問題がある。しかし、このような天然高分
子を含む液状物の管理についても、前記塗工液の場合と
同様に有効な方法はなかった。

（発明の課題）本発明は、微生物分解性高分子を含む水性液状物の管理
に見られる前記問題点を克服した新しい管理方法を提供
することをその課題とする。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた
結果、液状物の酸化還元電位を経時的に測定し、その測
定値に基づいて液状物の管理を行うことにより、その課
題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

即ち、本発明によれば、微生物分解性高分子を含む水性
液状物を管理する方法において、該液状物の酸化還元電
位を経時的に測定し、該測定値に基づいて液状物の管理
を行うことを特徴とする微生物分解性高分子を含む水性
液状物の管理方法が提供される。

本発明の水性液状物の管理方法は、液状物の一部を試料
としてサンプリングし、その酸化還元電位を測定する。

この酸化還元電位は、経時的に行うことが必要で、試料
のサンプリングは、連続的又は３時間以内の間隔で間欠
的に行う。液状物の酸化還元電位の測定方法は、従来公
知の方法に従って行うことができる。例えば、液状物を
収容する容器内に、参照電極（カロメル電極）と測定重
陽（例えば、白金電極）を配設し、その２つの電極を電
位計に接続し、この電位を測定する。測定電位はこれを
レコーダーに測定時間と対応して記録する。

酸化還元電位は、次に示すネルンスト式で表わされる。

前記式中の符号の内容は次の通りである。

Ｅｈ二酸化還元電位（ｎ＋Ｖ）Ｅｏ：系の定数Ｒ：気体定数（８，３／℃・ｌ１１０１２）Ｔ　：ｖ！
Ａ対温度Ｆ　：ファラデ一定数（９６５００クーロｎ０：反応に
含まれる電子の数ｎ工：反応に含まれる水素の数り、。：自然対数［Ｈ”）：プロトン濃度ン）本発明者らの研究によれば、微生物分解性高分子を含む
水性液状物の酸化還元電位を経時的に測定することによ
り、その変質開始時点を容易に知り得ることが見出され
た。即ち、微生物分解性高分子を含む水性液状物は、こ
れを長時間貯溜したり、循環使用すると、その中に含ま
れる細菌類の増繁殖によって腐敗現象が生じるとともに
、それに応じて、液状物の急激なｐＨ低下や急激な粘度
変化が起り、最終的には強い腐敗臭が生じるようになる
。一方、液状物の酸化還元電位を経時的に測定すると、
酸化還元電位の急激な降下が生じることが確認される。

この酸化還元電位の急激な降下は、細菌の急激な増殖に
起因するものであるが。

この時点においては、液状物のｐＨの低下や粘度変化も
実質的に起っておらず、もちろん腐敗臭も何ら感じられ
ない。換言すれば、この時点においては、液状物の実質
的な変質は未だ起っていない。

この時点から一定時間（約８〜２４時間）経過後に、液
状物の実質的な変質が起る。従って、液状物の酸化還元
電位の急激な降下が起る時点を、液状物の変質開始時点
としてとらえることにより、液状物の管理を有利に行う
ことができる。例えば、液状物の酸化還元電位が急激な
降下が起り、液状物の変質開始時点が検知された時には
、８〜２４時間以内に、好ましくは可及的すみやかに液
状物を新しいものと交換するか、液状物に殺菌剤を添加
することにより、液状物を用いる処理操作をトラブルを
何ら生じることなく継続することができる。このような
液状物の管理は、従来全く知られていないもので、本発
明により初めて達成し得たものである。

また、本発明者らの研究によれば、液状物の管理をその
酸化還元電位の測定により行う場合、液状物の酸化還元
電位の１時間当りの降下割合が、その絶対値において、
少なくとも５０ｍＶ以上になった時点で検知し、これを
液状物の変質開始時点とすることにより、液状物の管理
を有利に行うことができることが見出された。細菌の増
殖による液状物の酸化還元電位の降下割合は、液状物の
成分組成や、温度等の因子によっても影響されるが。

それらの因子による影響は格別のものではなく。

一般には、その降下割合の絶対値が５０ｍＶ以上になっ
た時点を液状物の変質開始時点と考えて間違いはない。

また、この変質開始時点の検知は１時間に対する酸化還
元電位をコンピュータにより微分処理し、その微分値（
変化率）の大きさを連続的に記録することによって容易
に知ることができる。

本発明の方法は、微生物により変質を生じる各種の液状
物に対して適用することができる。このような液状物は
、水溶液やスラリー分散液等が包含される。このような
ものとしては、例えば、コーンスターチ、殿粉、馬鈴薯
殿粉、タピオカ殿粉等の殿粉や、カゼイン等の天然高分
子を含む塗工液や、殿粉、カゼイン、ゼラチン、等の天
然高分子を含む各種水溶液が挙げられる。また、増殖に
より酸化還元電位を降下させる細菌としては、例えば、
Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ　ｃｏｌｉ＋Ａｅｒｏｂａｃｔ
ｅｒ　ａｅｒｏｇｅｎｅｓ。

Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ、　Ｂ
ａｃｉｌｌｕｓ　５ｕｂｔｉｌｉｓ＋Ｐｒｏｔｅｕｓ　
ｖｕｌｇａｒｉｓ、　５ｔａｐｈｌｏｃｏｃｃｕｓ　ａ
ｕｒｅｕｓ、　Ｂａｃｉｌｌｕｓｃｅｒｅｕｓ、５ｅｒ
ｒａｔｉａ　ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ、　Ｅｎｔｅｒｏｂ
ａｃｔｅｒａｅｒｏｇｅｎｅｓ＋Ｃ１ｔｒｏｂａｃｔｅ
ｒ　ｆｒｅｕｎｄｉｉ、Ｃｉｔｒｏｂａｃｔｅｒｉｎｔ
ｅｒｍｅｄｉｕｓ＋Ｐｒｏｔｅｕｓ　ｍ１ｒａｂｉｌｉ
ｓ＋Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓｆａｅｃａｌｉｓ、　５ｔ
ａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ　ｅｐｉｄｅｒＩＩｌｉｄｉ
ｓ＋５ｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ　ｆａｅｃａｌｉｓ、
５ｔｒＣｐｔｏｃｏｃｃｕｓ　ｐｙｏｇｅｎｅｓ。

５ａｒｃｉｎａ　１ｕｔｅａ等の各種のものが挙げられ
る。即ち、−数的な細菌の殆んどは増殖によりその酸化
還元電位を降下させる。

（発明の効果）本発明によれば、液状物の酸化還元電位を経時的に測定
することにより、その管理を効果的に行うことができる
。そして、その測定値に変質開始時点が検知された時に
は、この変質開始時点は、実質的な変質時点よりも数時
間以上も手前であり、未だ実質的な変質は起っていない
時点であるので、液状物を新しいものと交換したり、あ
るいは液状物に殺菌剤を添加することにより、液状物の
実質的な変質を防止することができる。

（実施例）次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。なお
、以下において示す部はいずれも重量部である。

実施例１クレイＢＯ部、沈降性炭酸カルシウム２０部、殿粉１０
部、５ＢＲ−ラテックス１２部及び有機分散剤（ポリア
クリル酸ソーダ）０．３２部からなる固形分６０重量ダ
からなる製紙用塗工液を用意した。

次に、この塗工液をガラス製ビー力に１ｋｇ分注した後
、製紙工場で採取した腐敗塗工液（生菌数１．６Ｘｌｏ
’個／ｇｒ）を０．１ｇ添加し、よく撹拌して、これを
モデル紙塗工液を得た。

前記で得たモデル紙塗工液を、恒温室（３２℃±２℃）
内において、マグネチックスターラーで撹拌させてその
腐敗を進行させるとともに、塗工液の酸化還元電位、水
素イオン濃度（ｐＨ）、粘度及び生菌数を経時的に測定
した。この場合、測定開始時点は、前記腐敗塗工液を新
しい塗工液に添加した時点とした。

酸化還元電位は、白金電極とカロメル電極を塗工液中に
浸漬するとともに、これらの電極を電位計に接続して測
定した。この場合、酸化還元電位は、電位計に接続した
記録計に時間との関連において記録させた。

ｐＨの測定は通常のｐＨメータで測定した。塗工液中の
細菌数は、別途経時的に塗工液の一部をサンプリングし
、これを平板培養法にて培養し、その菌数を計測するこ
とによって行った。塗工液の粘度は、Ｂ型粘度計で測定
した。

以上の測定結果を第１図に示す。第１図において、１は
酸化還元電位の測定値を示す曲線、２は生菌数の測定値
を示す曲線、３はｐＨの測定値を示す曲線、４は粘度の
測定値を示す曲線である。

第１図に示した結果かられかるように、塗工液中の生菌
数の急激な増加（曲線２参照）に対応して。

塗工液の酸化還元電位は急激に降下する（曲線１を参照
）。しかし、この時点においては、塗工液のＰｌｌ及び
粘度の実質的な変化はない。さらに時間が経過すると、
酸化還元電位の降下はなく、むしろ時間の経過とともに
上昇する傾向を示す。一方。

生菌数も増加するが、その増加速度は小さい。しかし、
測定開始時点から約４８時間程度経過すると。

あるいは酸化還元電位の急激な降下終了時点から約２４
時間程度経過すると、ｐＨの急激な降下（曲線３を参照
）と粘度の急激な上昇（曲線４を参照）が起り、塗工液
の実質的な変質が生じる。この時点においては、塗工液
は既に腐敗臭を生じている。

以上の説明から理解されるように、塗工液の酸化還元電
位が急激に降下する時点（測定開始から約１２〜２４時
間）は、塗工液の生菌数が増殖する時点であり、塗工液
の変質が開始される時点と考慮することができる。しか
し、この時点では塗工液の実質的な変質は未だ起ってい
ない。即ち、塗工液の酸化還元電位を検知することは、
塗工液の腐敗を早期に検知していること意味する。

塗工液の変質開始時点としては、前記のように、塗工液
の酸化還元電位が急激に降下する時点であり、より具体
的には、初発電位又は初期の安定した電位から５０ｍＶ
〜１００ｍＶ降下した任意の時点を選ぶことができるし
、又は１時間当りの降下速度が一定値（５０＋ａＶ以上
）を超えた時点あるいは最大値となった時点を選ぶこと
ができる。いずれにしても、酸化還元電位が急激に降下
する時点を検知し、これに基づいて塗工液の腐敗を早期
に知見し、塗工液を新しいものに交換したり、あるいは
殺菌剤を塗工液に添加すればよい。

実施例２実施例１において、塗工液の酸化還元電位が初期値より
１００＋ａＶ降下した時点（１時間当りの酸化還元電位
の降下割合：８０ｍＶ／時）に、イソチアゾロン系殺菌
剤を塗工液に対して３００ＰＰＢ＋添加した以外は同様
にして実験を行った。その結果を第２図に示す。第２図
において１曲線１は酸化還元電位の測定結果を、示し１
曲＄２は生菌数の測定結果を示し。

曲線３はｐｉ＋の測定結果を示し、曲線４は粘度の測定
結果を示す。なお、第２図に示した矢印は、殺菌剤の添
加時点を示す。

第２図に示した結果から、塗工液の酸化還元電位が急激
に降下する時点において、塗工液に殺菌剤を添加し、塗
工液中の生菌数を減少させることにより、塗工液の変質
を効果的に防止し得ることがわかる。

実施例３カゼイン２０部を水導水８０部に分散させ、これに４％
カセイソーダ水溶液１０部を加えてよく撹拌し。

さらに湯浴中で８０℃に１５分間加熱後常五に冷却し、
カゼイン溶液を得る。

このカゼイン溶液をガラス製ビーカーに１ｋｇ分注し、
これに製紙会社で採取した腐敗カゼイン水溶液（生菌数
２．５Ｘ１０’個／ｇ）を１．ＯＫ添加し、よく撹拌す
る。

この溶液を実施例１と同様の装置で腐敗を進行させると
ともに、その溶液の酸化還元電位、菌数、ρ１１及び粘
度を経時的に測定した。その結果を第３図に示す。

第３［ｉ１？Ｉにおいて１曲線ｌは酸化還元電位の測定
結果、曲線２は生菌数の測定結果、曲線３はｐＨの測定
結果及び曲Ａｊｊ１４は粘度の測定結果を各示す。

第３図に示した結果かられかるようにこの場合にも酸化
還元電位の測定により、カゼイン溶液の変質開始時点を
実質的な溶液の変質時点より早期に検知し得ることがわ
かる。

【図面の簡単な説明】

第１図は塗工液の酸化還元電位、生菌数、ｐＨ及び粘度
を経時的に測定した結果を示すグラフである。第２図は、塗工液の変質開始時点に殺菌剤を添加した時
の塗工液の酸化還元電位、生菌数、ｐＨ及び粘度を経時
的に測定した結果を示すグラフである。第３図はカゼイン溶液の酸化還元電位、生菌数、ｐＨ及
び粘度を経時的に測定した結果を示すグラフである。手続補正書工、事件の表示平成１年特許願第３１７３１２号２゜３゜発明の名称微生物分解性高分子を含む水性液状物の管理方法補正を
する者事件との関係　　特許出願人住　所　　東京都中央区銀座４丁目１１番２号氏　名　
　ソマール株式会社代表者　吉　浦　　　勇４゜

Claims

【特許請求の範囲】

（１）微生物分解性高分子を含む水性液状物を管理する
方法において、該液状物の酸化還元電位を経時的に測定
し、該測定値に基づいて液状物の管理を行うことを特徴
とする微生物分解性高分子を含む水性液状物の管理方法
。
（２）液状物の酸化還元電位の経時的測定値に、１時間
当り５０ｍＶ／時以上の電位降下が生じた時に、該液状
物に殺菌剤を添加することを特徴とする請求項１の方法
。
（３）液状物が水性スラリーである請求項１又は２の方
法。
（４）水性スラリーが紙塗工液である請求項３の方法。