JPH0327279A - 繊維状物と菌糸状生物の複合体及びその製造方法 - 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、繊維状物を含む培地中で、菌糸状生物を生育
せしめることにより、繊維状物と菌糸状生物を結合させ
て得られる菌糸状物と繊維状物の新規複合体およびその
製造方法に関する。

この複合体はその高強度性を生かしてファイバーボード
、断熱剤などの建築材料、振動板、スピーカーコーン等
の音響材料、繊維強化プラスチック（ＥＲＰ）の基材、
フロッピーディスクバック、封筒等の包装材、紙等に利
用される。

この複合体を製造する方法は、合或繊維に天然感を付与
することができるので、繊維、服飾、衣料分野で利用で
きる。

〔従来の技術〕

従来、バルブを製紙するに当たっては、叩解工程が必須
であった。つまり、紙は、バルブの繊維が互いに水素結
合で結着することによって形成されているが、バルブを
叩解しないまま抄紙すると、繊維同士の水素結合が充分
に起こらず、紙として実用上充分な強度を得られない。

このため、叩解を行って、バルプ繊維をフィブリル化さ
せ、表面積を増加させることにより、バルブ繊維同士の
水素結合による結着性を高め、抄紙している。しかしな
がら叩解には専用の設備や多量のエネルギーが必要であ
った。現在までの所、この叩解工程なしで、紙を製造す
る方法は、知られていない。

また、近年、地球規模での森林資源の保全の必要性が叫
ばれており、一旦使用した紙（故紙）を原料として作っ
た再生紙の使用が見直されている。

ところが、故紙から再生される紙は、元の紙よ比較する
と強度が低下していたり、原料の故紙の繊維の一部分が
再生工程で脱落したりする問題があるので、新しいバル
ブを故紙に混抄することによって、故紙の使用が、はか
られている。

このように森林資源以外に故紙を製紙原料として利用す
ることが行われている一方で、紙を作る原料として、工
業排水や都市下水を用いて培養を行った糸状菌を用い、
紙を作る方法（特公昭５７〜１０２８０公報　参照）が
開示されている。しかし、生産された紙の裂断長は、０
。９ｋｖａ以下であり、実用上充分な強度ではな《、現
在用いられている紙の代替物とはなりえない。

また、英国特許出願公開第２１６５８６５号には、培養
して得られる糸状菌をアルカリ処理し、キチンやキＩ・
ザンを露出させ、これを他の繊維と混合することで不織
布を製造し、これを創傷カバー、湿拭布、金属イオンの
吸着材として用いる方法が、開示されている。しかし、
この方法で作られる不織布も、先に述べた糸状菌をバル
ブに混合したものと同様に、実用上用いるには、充分な
強度がない。

繊維、服飾、衣料分野において、ポリエステル、ナイロ
ン等の合威繊維が用いられてきたが、天然感がなかった
。第一にこれらの合或繊維は、水分を全くあるいはほと
んど吸着しないので、静電気を生じやすく、着用した場
合、天然繊維には認められない合或繊維特有の不快感が
あった。第二に、天然繊維の表面に対して合成繊維の表
面は、平滑性が高いので天然繊維特有の光沢が見られな
かった。

従来は、これらの問題を解決するために、合成繊維と天
然繊維を混紡して布を作ったり、合或繊維の表面に凹凸
を人工的につける工夫がなされていた。しかしこれらの
処理をしても、天然繊維の中の絹に匹敵するような肌触
りを持った合威！ａＭや、織物はなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、製紙工程に於で、叩解なしで、従来の
方法によって製造された紙と同様の強度を持つ紙を製造
すること、さらに、故紙から再生した紙の強度を上げて
、故紙の再利用率を増加させることにある。さらに本発
明のもう一つの課題は合或繊維に絹のよ・うな肌触りを
付与することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は上記の課題を解決すべく鋭意検酎した結果
、繊維状物を含む培地中で、菌糸状生物を生育せしめる
ことにより、繊維状物と、菌糸状生物が産生ずる菌糸状
物とが結着した複合体が得られること、さらにこの複合
体が強度の面で優れ、また、故紙を再利用する時、その
再利用率を高めることが可能であること、合或繊維に同
処理を施した場合、絹に匹敵する肌触りが得られること
等を見出し本発明を完威させるに至った。さらに、詳述
すれば以下の通りである。

本発明における繊維状物は、繊維状を有するものであれ
ばよく、例えばバルブ（針葉樹、広葉樹、合威、再生、
コットン）、故紙、ポリエステル、ポリエチレン、ナイ
ロン等合成繊維、アルミナ、炭素繊維等の無機繊維等全
ての繊維状物、又は、これらのシート状物、及びこれら
繊維のスラリーである。

また、菌糸状生物とは、例えば、カビ（アスペルギルス
属、リゾプス属、フザリ．ウム属、ザブロレグニア属等
）、酵母（カンディダ属等）、放線菌（ストレブトミセ
ス属等）、バクテリア（マイコバクテリウム属等）、担
子菌類（ヘテロバシジョン属、ラエティボルス属、ティ
ロミセス属等）、藻類（ボＩ・リディウム属、スベルリ
ナ属）等、菌糸状になる全ての生物をさす。

使用する培地としては、有機及び無機栄養分を含む各菌
糸状生物に適した培地（例えば、カビの場合には、ＹＭ
培地）を用いるとよい。上記の繊維状物をそのまま、あ
るいはスラリー状にしたものを繊維含量が０．　０　５
〜８０％になるようｔこ培地に添加する。この際、培地
の有機栄養分の濃度は、通常の１／Ｉ　Ｏ−＝−１／１
　０　０でも可能である．撹拌は、静置培養でも、攪拌
培養でもよい。ただし、攪拌培養の場合は、菌糸状物が
、玉状に固まってしまわない範囲で緩やかな撹拌を行う
ことが望ましい。温彦は、５−９５゜Ｃ、期間は、０．
５＝１０日間の範囲にて行・う。以上の条件で培養を行
なうと、多数の菌糸が繊維表面から生長する。このよ・
うにして菌糸状物とｍ維状物の複合体が得られる。

この複合体を原料として用いて紙を製造する場合は、叩
解工程は必要な《、この複合体を常法に従い抄紙するだ
けで、従来品と同等以上の強度の高い紙を製造すること
が可能である。つまり、通常の紙の場合は、バルブ繊維
を叩解してバルブ表面からフィブリルを′ＪＭ離させた
ものを抄紙に用いる。この時、遊離したフィブリルがパ
ルブ繊維相互の結着性を高め、その結果、紙としての強
度が得られる。これに対し、本発明の方法で得られる繊
維と菌糸状物己の複合体を抄紙すると、繊維表面に１：
４：長した菌糸状生物が結着の仲立ちとなることで、バ
ルプ繊維同士を結着し叩解したパルブ繊維を用いた場合
と同等以上の強度の紙を作ることが可能となる。

回収古紙を原料として紙を製造する際に、本発明の技術
を応用して糸状菌の菌糸を古紙のバルブ繊維上に生長さ
せれば、回収古紙のみを製紙原籾よして強固な紙を製造
することが可能である。

ポリエステルやナイロンなどの合Ｉｆｉ．繊維の糸や布
を用いて、培養を行うと、上記と同様に合威繊維の表面
に菌糸が生長する。菌糸は高い水分吸着性をもつので、
その結果絹のように肌触りのよい複合体ができる。

本発明の方法では、繊維の存在下で糸状菌を培養するこ
乏により、菌糸が繊維の表面から生長ずるのが特徴であ
る。つまり、培養を開始すると菌糸の端が繊繍の表面に
なんらかの作用で結合し、生長を始めると思われる。そ
の結果、Ｎ維に多数の菌糸が木の枝状に結合したものが
得られる。菌糸の端と繊維の表面との結合がどのような
メカニズムで起こるかは、現在のところ不明であるが、
糸状菌が繊維の一部を分解し穴や亀裂を生じさせ、その
中に菌糸が潜り込んでいくと考えられる。一旦、菌糸と
繊維が結合して得られる複合体を水中にいれて撹拌を行
っても、容易には菌糸と繊維を分離することはで春ない
。このように、菌糸の一端が繊維に結合しているので得
られた複合体を抄紙すると強い強度のシートが得られる
。上記のことに対して、糸状菌だけを別に培養で生産後
、繊維と混合しても、繊維存在下で糸状菌を培養したと
き生じるような繊維と菌糸の結合は起こらない。

従って、菌糸と繊維をただ単に混合した物から抄紙して
作ったシートの強度は、繊維存在下で糸状菌を培養して
得られる菌糸と繊維の複合体を抄紙して得られるシート
の強度よりも低い。

以」二のよ・うに、種々の゛繊維状の物質の表面に菌糸
を生長させ複合体をえることができるが、糸状菌の色素
、タンパク質等の或分が最終製品に混入すると不都合が
生じる場合は、培養が終了してから酸溶液、アルカリ溶
液、界面活性剤、有機溶剤等を用いて洗浄をおこなった
り、漂白をおこなったりして、これらの戊分を除去した
り分解したりすればよい。

〔実施例〕

以下、実施例により、本発明を説明する。

実施例ｌ イーストエキストラクト（ディフコ）０．３ｇ、マルト
エキストラク｝（ディフコ）０．３ｇ、ボリぺブ１・ン
（大五栄養）０．５ｇ，グルコース１−　Ｏ　ｇを水道
水δこ溶解させたものに、広葉樹パルブを乾燥重量で２
ｇ加え、バルブ離解機（熊谷理機工業）で離解した。離
解条件は、室温、３．００Ｏ　ｒｐｍ．培地中、３分間
とした。離解後、ｐＨを７．０に調節し（塩酸及び苛性
ソーダ使用）全体をＩＬにフィルアップした（以下、培
地■と示す）。培地１　１　Ｌを、３１−、容コルベン
に分注し、１２０℃、２０分オートクｊ／−ブによる殺
菌を行った。

次に、ボリデキスｌ・ロースアガ−（Ｈ水製薬）３９ｇ
を１リッＩ−ルの水道水に溶かし、ｐＨを５．６に調節
し（塩酸及び苛性ソーダ使用）５００Ｉ＋ＩＰ．容ルー
に１５０ＬＬｌｊｌ！ずつ分注した．（以下培地■と示
す）培地■ω殺菌は１２０゜Ｃ、２０分で行った。

培地■上で、２８゜Ｃ，３〜４日間、カビ（アスベルギ
ルス・オリゼーＡＴＣＣ１５２４０　）を培養した。

培養後１つのルーあたり０。９％生理食塩水を３０ｒａ
Ｑ加えて生育したカビ菌体をよく懸濁させた。

懸濁物を滅菌した綿に透過させ、得られた胞子懸濁液を
−８０℃にて保存し、以後必要な時に溶かして用いた。

この胞子懸濁液を、前述のコルベン１本あたり１ｍ！！
．ずつ接種し、マグネチックスターラーにより、６０ｒ
ｐｍの緩やかな攪拌を行いながら、２８℃で２日間培養
した。培養液を２００メッシュの篩を用いて濾過し、さ
らに純水で洗浄を繰り返し純白の菌糸入りバルブを得た
。洗浄後、吸引濾過をし、シート状にした。得られたシ
ートを１０５゜Ｃにて恒量になるまで乾燥させ、熱プレ
スにより厚さを均一にし、シーｌ・を得た。

コントロールとしては、バルブを入れない培地Ｉで生育
させたカビを培養後にバルプと混合させたものから作っ
たシーｌ・、及び、バルブ単独で作ったシート（叩解な
（２、ありの２種類）を用いた。

いずれの場合も、パルプの離解、殺菌、シーＩ・化は同
じ条件で行った。以上の紙の裂断長、耐折強度、寸法安
定性を調べた． 寸法安定性は、シートに線を書き、水に濡らした後、乾
燥させ、元の長さに対する割合より求めた。結果を第１
表に示す。

第１表 以上より、バルブ含有培地でカビを培養した場合は、バ
ルブのみの約２．２倍、後から混合した場合の約１。７
倍の強度になり、これは、叩解を行って作った広葉樹製
の紙の強さに匹敵するものであった。

実施例２ 実施例ｌと同じ方法で、培地■の濃度をＩＯ倍に水で希
釈した培地を用いて培養し、シート状物を得た。そして
得られたシート状物について、実施例ｌ同し試験を行っ
た。

すなわち、サンプルは、バルブ存在下で、カビを培養、
カビ単独で培養後バルプと混合、叩解しないバルブのみ
、叩解したパルブのみの４通りより作ったシートであっ
た。結果を第２表に示す。

第２表 以上より、培地の有機栄養分濃度が低いにもかかわらず
、強度の強い紙が出来ることがわかった。

実施例３ イーストエキストラクト（デイフコ）０．３ｇ，マルト
エキストラクト（デイフコ）０．３ｇ，ポリベブトン（
大五栄養）０．５ｇ、グルコース１．０ｇを水道水に溶
かし、ポリエステル織布５．Ｏｇを加え、ｐＨを７．　
０に調節（塩酸及び苛性ソーダ使用）し、全体をＩＬに
した（以下、培地■とする）培地■の殺菌条件は、１２
０゜Ｃ、２０分であった。

実施例１と同様の培養により、ポリエステル織布と菌糸
状物からなるシートを得た。肌触りについての官能テス
トの結果を第３表に示す。なお、比較として、ポリエス
テル織布、絹織布を用いた。

第３表 以上より、菌糸状生物をポリエステル織布存在下で培養
せしめることにより、ポリエステル織布に天然感を付与
できることがわかった。

実施例４ イーストエキストラクト（ディフコ）１．５ｇ，マルト
エキストラクト２．５ｇ，ポリベブトン（大五栄養）２
．５ｇ，グルコース１．Ｏｇを水道水に溶解させ、ｐＨ
を７。０に調節し、全体をＩ　Ｌにした。

（以下、培地■とする）培地■は、１２０゜Ｃ、２０分
間オートクレープした。蒸気滅菌を行った針葉樹パルブ
に、培地■をスプレーし、アルベルギルス・ソーヤ（Ａ
ＴＣＣ　２０２４５）の胞子懸濁物を植菌し、２８℃、
２日間、培養した。培養後、２００メッシュの篩上で、
水道水にて洗浄した後１２０゜Ｃ、２０分にて滅菌を行
った。得られたバルブと菌糸の複合体からウェブを形威
し、延伸、接着、乾燥、巻き取りをし、シート状物を製
造した。

尚、コントロールとして、バルブに上記と等量の菌糸を
加えた混合物より得たシート状物またバルブのみより得
たシート状物、市販の祇雑巾を用いた． 以上より得たシート状物及び市販の紙雑巾の、坪量、裂
断長、耐切強度を測定した。結果を第４表に示す。

第福表 以上より、バルブ上にて、カビを培養することによって
、裂断長、耐折強度の優れたクリーンワイパーが得られ
ることがわかった。

実施例ラ 市販新聞の回収古紙をＩＸ３ｃｍに切断したちの３ｇを
０．２ｇの苛性ソーダ、０．５ｇの珪酸ソーダとともに
１０００ｍ！！．の水と混合した。さらにこれに有効塩
素濃度０．０２％となるように次曲塩素酸ソーダ溶液を
加えてからこの混合液をバルブ離解機（熊谷理機工業）
を用いて離解した。離解条件は、室温、３０００ｒｐｍ
　、２　０分間とした。この離解液を吸引濾過機を用い
て固形分濃度７％まで濃縮した。

この？１Ｍ縮物を再び１０００＋ｙｌ１の水Ｃこ再懸濁
してかろ塩酸を用いて中和した。これを再び吸引濾過で
７％まで濃縮しさらに水１０００ｎｌ加えてバルプスラ
リーを得た。

このパノレフ゜スラリ−１０００ｍｆｆに、最本冬濃度
でイーストエキス１−ラクｌ−　３　０　ｇ、マルトエ
キストラクト３０ｇ１ボリペプ１・ン５　０　ｇ、グル
コース１　０　０　ｇ，　ｐｉ−１７．０　（塩酸、苛
性ソーダで１９１製）となるように培地成分を加えてか
ら、アスペルギルス・ソーヤ＾ＴＣＣ　２０２４５の胞
子を１　　ｍ！！．当りＩＸＩＯの４乗個を接種し、緩
やかな攪拌を行いながら２８゜Ｃて３日間培養すること
によりスラリーをｆ−ｉ’ｒた（培養スラリー）。

次に、イーストエキストラクＩ・３Ｇ、マクトエキスト
ラクｔ−３ｇ、ポリペブトン５ｇ、グルコース１０ｇ、
水道水１．０ｉｊ．、ｐＨ７、Ｏに調整した培地に前述
と同様の菌を同濃度で接種し緩やかな撹拌を行いながら
２８゜Ｃで３日関培養し菌糸を得た。

この菌糸と前述の市販新聞紙３ｇを離解して得られるバ
ルブスラリーを７％の濃度まで！縮したものを添加して
から攪拌混合しスラリーを得た（混合スラリー）。

前述の培養スラリー、混合スラリー、バルプスラリ一の
３者を直径１　６ｃｍ，　８　０ｓｅｓｈの篩を用いて
濾過し更にＩＬの５５℃の温水を２回濾過洗浄した。得
られた濾過物をブ！／ス脱水して湿潤マットを形威して
から緊張下で乾燥してシーｌ・を得た．この３種類のシ
ー１・の特性を調べた。結果を第５表に示す。

第５表 バルブスラリーを抄紙して得られるシートや、カビ菌糸
をパルブスラリーに添加した混合スラリーを抄紙して得
られるシートは、回収新聞古紙と比較して裂断長が低い
ので、新たに新聞紙原料として使用で赤ないが、カビを
パルブスラリーと同時に培養して得られる培養スラリー
から作ったシ−　＋＝は、回収新聞古紙以上の充分な強
度を持つので新聞紙として再使用することが可能である
。

実施例６ 実施例５で作威した３種類のシートをそれぞれＩＸ３ｅ
＋ａに切断し、これを前記と同様に離解した。

離解しで得られた３挿類のスラリーからシートを作威し
、裂断長を測定した。そして再びこれを切断、離解して
シートを作威して裂断長を測定した。

この操作を３回繰り返し、合計３回の裂断長を測定した
値を得た。結果を第６表に示す．第６表 解と抄紙を繰り返した場合は、離解と抄紙を繰り返すこ
占でシートの裂断長が急激に低下している。

これに対してカビをバルブスラリーと同時に培養して得
られる培養スラリーから作ったシー１・を原料として離
解と抄紙を繰り返した場合は、シーｌ・の裂断長があま
り低下しなかった。

〔発明の効果〕

本発明によれば製紙産業において、叩解工程無しで強度
の高い紙を製造することができる。また、回収故紙を製
紙原料とした場合は、回収故紙のみで充分な強度をもっ
た紙を製造することが可能であり、製紙原料の節約とな
り、天然森林資源の保護に貫献できる。繊維産業におい
て、ポリエステル等の、合或繊維を用いた場合は、紺の
ような肌触りをもつ素材が得られる。

＊１：実施例５の裂断長の値

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維状物を含む培地中で、菌糸状生物を生育させ
   ることを特徴とする繊維状物と菌糸状物の複合体の製造
   方法。
2. （２）繊維状物を含む培地中で菌糸状物を生育させるこ
   とにより製造された繊維状物と菌糸状物の複合体。
3. （３）菌糸状生物がアスペルギルス属微生物である請求
   項（１）記載の方法。
4. （４）菌糸状生物がアスペルギルス属微生物である請求
   項（２）記載の複合体。