JPH04245988A

JPH04245988A - 塩素を含まないパルプ漂白方法

Info

Publication number: JPH04245988A
Application number: JP3230395A
Authority: JP
Inventors: Roberta L Farrell; ロバータ　エル．　ファーレル; Paul Steven Skerker; ポール　スティーブン　スカーカー; Hou-Min Chang; ホー−ミン　チャン
Original assignee: Sandoz AG
Current assignee: Sandoz AG
Priority date: 1990-09-11
Filing date: 1991-09-10
Publication date: 1992-09-02
Also published as: FR2666597B1; CA2050986A1; ITRM910670A0; ITRM910670A1; SE9102589L; GB9119218D0; IT1249694B; DE4129739A1; GB2248075A; SE9102589D0; GB2248075B; FR2666597A1

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】【０００１】本発明は、新規化学パルプ漂白方法に関す
る。より詳細には、本発明には、化学パルプ、例えば、
クラフトパルプの漂白において通常の分子塩素漂白工程
の使用を必要としない方法が含まれる。【０００２】本発明の背景木材は、多くの他の微量の成分とセルロース、ヘミセル
ロース、およびリグニンからなる複雑な物質である。リ
グニンは、セルロースおよび／またはヘミセルロース（
種々の多糖、特にキシランのポリマー）のマトリックス
と結合し、おそらく共有結合さえしている。【０００３】化学パルプのリグニン含有量を減少させ、
それによって、リグニンの存在により加えられた茶色が
かった色を減少させるために、パルプは、漂白として知
られる、一連の化学処理に暴露される。漂白プロセスに
は、少なくとも２種または３種の異なる処理を表す、一
連の工程が含まれ、いくつかはしばしばプロセス全体に
おいて繰り返される。このような処理には、【０００４
】Ｃ　　塩素化：酸性媒体中における元素（分子）塩素
との反応Ｅ　　アルカリ抽出：ＮａＯＨでの反応生成物の溶解Ｄ
　　二酸化塩素：酸性媒体中におけるＣｌＯ２　との反
応Ｏ　　酸素：アルカリ性媒体中における高圧での元素
酸素との反応ＥＯ　　　抽出／酸素：増圧の酸素の存在下におけるア
ルカリ抽出【０００５】ＣＤ　　　塩素／ＣｌＯ２　：塩素と二酸
化塩素の混合物との反応Ｈ　　次亜塩素酸塩：アルカリ溶液中における次亜塩素
酸塩との反応Ｐ　　過酸化物：塩基性媒体中における過酸化物との反
応ＥＯＰ　　抽出／酸素／過酸化物：増圧の酸素と過酸
化物の存在下におけるアルカリ抽出ＥＰ　　　抽出／過酸化物：過酸化物の存在下における
アルカリ抽出【０００６】所望の白色度（通常８８以上）を有するパ
ルプを達成するために、漂白は、典型的には第一段階と
して、分子塩素処理が適用される５または６段階手順に
おいて通常行われており；ＣＥＨＤＥＤまたはＣＥＤＥ
Ｄがより通常用いられている系列である（さらなる通常
の漂白方法の記載に対しては、　Ｇ．Ａ．Ｓｍｏｏｋに
よるＨａｎｄｂｏｏｋ　ｆｏｒ　Ｐｕｌｐ　ａｎｄ　Ｐ
ａｐｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ　（１９８２）
，ＴＡＰＰＩ，　アトランタ，　ジョージア州、特に１
５３〜１７３頁参照のこと）。【０００７】通常の塩素依存漂白方法に関するひとつの
問題は、環境に望ましくない副生成物が生じ得ることで
ある。通常の漂白方法からの流出物には、種々の有毒な
、突然変異誘発性の、そしてことによると発がん性の効
果があることが知られているある種を含む塩素化有機化
合物を含み得る。塩素化処理工程を排除することによっ
て、望ましくない流出物の製造が、より少なくなるであ
ろう。【０００８】最近、パルプからリグニンを除去し、分解
するために、酵素、例えば菌類酵素を用いることが、興
味深くなってきた。ヘミセルラーゼ、例えば、キシラナ
ーゼおよびマンナナーゼは、興味深い一群を代表する。【０００９】このような酵素の例には、菌類の　Ａｕｒ
ｅｏｂａｓｉｄｉｕｍ　ｐｕｌｌｕｌａｎｓ，　Ｓｔｒ
ｅｐｔｏｍｙｃｅｓ　　ｓｐ．，　　Ｓｃｈｉｚｏｐｈ
ｙｌｌｕｍ　ｃｏｍｍｕｎｅ，　　Ｓｐｏｒｏｔｒｉｃ
ｈｕｍ　ｓｐ．およびＴｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ　ｓｐｐ
．並びにＢａｃｉｌｌｕｓ　ｓｐ．の酵素が含まれる。このようなヘミセルラーゼは、特に、化学パルプを漂白
するために必要とされる塩素の量を減少させることがわ
かっている。しかしながら、これらの酵素処理は、典型
的な漂白方法において分子塩素の使用を排除することが
できなかった。【００１０】本発明の説明本発明によれば、１種以上のこのような酵素を含むヘミ
セルロース作用酵素（ＨＡＥ）または酵素系が、通常の
スタイルの化学パルプ用５または６段階漂白方法の第１
段階において元素塩素を完全に置換し、所望の白色度お
よび品質を有する漂白パルプを得る、または与えること
のできる元素塩素を含まない漂白方法を提供することが
できることがわかった。従って、本発明は、化学パルプ
漂白用インビトロ方法であって；ａ）リグニン成分を可溶性にするに十分な時間インビト
ロにヘミセルロース作用酵素系でパルプを処理する工程
；ｂ）工程ａ）から得られたパルプを抽出する工程；ｃ）
二酸化塩素のみを含む第一溶液で得られたパルプを処理
する工程；ｄ）工程ｃ）から得られたパルプを抽出する工程；そし
てｅ）二酸化塩素のみを含む第二溶液で得られたパルプを
処理する工程；を含む方法に関する。【００１１】本質的に、上記の、工程ａ）〜ｅ）からな
る５段階漂白方法が、好ましい態様である。工程ｂ）と
ｃ）の間に通常の次亜塩素酸塩処理が存在する６段階方
法も提供される。【００１２】通常の５および６段階漂白方法において、
工程ｂ）〜ｅ）、および所望により次亜塩素酸塩処理は
、最高の白色度およびパルプ品質の目的を得るための必
要に従い、ある種の薬剤の存在または不在下を含む、種
々の条件下に行うことができる。本発明を行うにおいて
、たとえ、酵素処理が、特にカッパ数のような標準パラ
メーターによって測定した場合に、置換した塩素処理か
ら得られたものと違って少しも有利または効果を暗示し
得ないとしても、工程ｂ）〜ｅ）の処理条件および所望
の次亜塩素酸塩処理を実用および許容限度内にうまく変
化させ、または調節して、所望の白色度および品質を有
する漂白パルプをも得ることができる。このような変化
または調節には、例えば、工程ｃ）とｅ）のいずれか、
もしくは両方で用いる二酸化塩素の量を増加させること
並びに／または過酸化物および／もしくは分子酸素（こ
の酸素は、少なくとも抽出工程の一部に対して加圧下に
存在する）を添加して抽出工程ｂ）とｄ）のいずれかも
しくは両方を行うことが含まれる。好ましくは、抽出工
程ｂ）とｄ）の一方もしくは両方を添加した過酸化物お
よび／または分子酸素の存在下に行わせ；例えば、酸素
を一方もしくは両方の工程に添加することができ、ある
いは、過酸化物と酸素の両方を一方もしくは両方の工程
に添加することができる。好ましくは、酸素を少なくと
も一方の抽出工程で用いる。酸素を抽出工程の一方のみ
で用いる場合、工程ｂ）でそれを用いることが一般に好
ましい。特に好ましい態様において、過酸化物および分
子酸素の両方を工程ｂ）とｄ）の両方に添加する。【００１３】ヘミセルロース作用酵素（ＨＡＥｓ）は、
リグニンが結合しているヘミセルロースマトリックス上
に、例えばＨＡＥｓでのパルプ処理後に、作用を示し、
リグニン（もしくは化学改質リグニン）を放出させ、お
よび／または放出性にし、そして、適当な抽出剤によっ
て分離してパルプから除去することができる。本発明に
好ましいＨＡＥｓには、キシラナーゼが含まれる。他の
ＨＡＥｓには、マンナナーゼが含まれる。セルラーゼを
存在させることもできるが、但し、存在し得るセルラー
ゼが実質的にパルプのセルロース部分を分解せず、紙の
品質を減少させないものとする。【００１４】本発明で用いるヘミセルラーゼは、いずれ
の微生物源から得てもよい。リグニンを除去するに有用
なＨＡＥｓを製造するための当分野に公知の微生物には
、Ａｕｒｅｏｂａｓｉｄｉｕｍ　　　ｐｕｌｌｕｌａｎ
ｓ，　　Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ　ｓｐ．，　　　Ｓ
ｃｈｉｚｏｐｈｙｌｌｕｍ　　　ｃｏｍｍｕｎｅ，　　
Ｓｐｏｒｏｔｒｉｃｈｕｍ　ｓｐ．，　Ｔｒｉｃｈｏｄ
ｅｒｍａ　　　ｓｐｐ．　（Ｔ．　　ｒｅｅｓｅｉを含
む）　およびＢａｃｉｌｌｕｓ　　ｓｐ．　が含まれる
。ある種の微生物が好ましい源であり得る。例えば、菌
類Ａ．ｐｕｌｌｕｌａｎｓ　は、活性キシラナーゼに豊
富である特に好ましい源であり、最終生成物を不利に影
響し得る望ましくないセルラーゼを認知できる量製造し
ない菌株も用いることができる。いずれのＡ．Ｐｕｌｌ
ｕｌａｎｓ　も本発明に従い用いることができるが、好
ましい菌株には、多量のＨＡＥｓを生成するもの、特に
「酵素過剰生成種」と特徴づけられることのできる菌株
が含まれる。好ましい菌株は、Ａ．ｐｕｌｌｕｌａｎｓ
　Ｙ−２３１１およびＹ−２３１１−１である。【００１５】Ａ．ｐｕｌｌｕｌａｎｓ　Ｙ−２３１１お
よびＹ−２３１１−１は、Ｌｅａｔｈｅｒｓらの１９８
４　　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｂｉｏｅ
ｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｙｍｐ．Ｎｏ．１４，　２２
５〜　２４０頁に示されているように、ＡＲＳ　Ｃｕｌ
ｔｕｒｅ　Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ（ＮＲＲＬ）から入手
可能であり、この文献は、ここで参考文献として引用さ
れる。本発明に従い好ましいであろう他のキシラナーゼ
は、Ｔ．ｒｅｅｓｅｉを含む、Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ
　ｓｐｐ．のキシラナーゼである。【００１６】本発明の酵素処理工程は、パルプのリグニ
ン含有量が放出して崩壊されるに十分な時間、インビト
ロ、すなわち、酵素が得られ得る生物の不在下に行われ
る。インビトロ方法には、リグニン放出有効量の、ＨＡ
Ｅ、好ましくはエンドキシラナーゼを含む「酵素系」と
パルプを接触させることが含まれる。キシラナーゼ、特
にエンドキシラナーゼとマンナナーゼを含む混合物は、
軟材パルプ用に好ましい。明細書および請求の範囲を通
して用いられる「酵素系」なる語には、ａ）精製形態で
存在する１種のＨＡＥ；ｂ）精製ＨＡＥｓの混合物；ｃ）精製されていない形態であるが、それらを生成した
微生物からは分離されている、１種以上のＨＡＥｓ、例
えば、部分精製生成物または培養上層；ｄ）それらを生
成した微生物を伴う１種以上のＨＡＥｓ、但し、ＨＡＥ
ｓを生成した微生物は、もはや生存しないものとする；
あるいは、ｅ）精製または未精製形態のいずれかの、異なる微生物
から得た、２種以上のＨＡＥｓ；が含まれる。【００１７】上記に示したように有用なＨＡＥｓは、自
然にそれらを製造した生物から、または組み換え手段に
よって得ることができる。【００１８】１種よりも多いＨＡＥが酵素系に存在する
場合、ＨＡＥはそれぞれ異なる量で存在することができ
る。ＨＡＥ酵素系が培養上層の形態である場合、上層は
、それ自体で用いることができるが、その使用前に濃縮
することができる。ひとつの極めて有用な濃縮方法には
、上層を５〜２５倍に濃縮するよう設計された単純限外
濾過が含まれ、いずれの場合にも、基本木材成分、を影
響する全ての酵素、すなわち、セルラーゼ（あるならば
）、ヘミセルラーゼ、およびいずれのリグニンを反応的
に影響する酵素（ここで「リグノリチック酵素」と呼ぶ
）を本質的に含む濃縮物を用いるために回収する。【００１９】ＨＡＥ酵素系は、酵素を生成する生物の種
類、培養媒体、および他の環境的な培養条件のような要
因により、その活性に関して変化し得る。一般に、ＨＡ
Ｅ酵素系の活性は、投与活性は、０．０５〜１００Ｕ／
ｇ（オーブン乾燥パルプ１ｇあたりのエンドキシラナー
ゼ活性の単位）、好ましくは０．５〜およそ１０Ｕ／ｇ
のエンドキシラナーゼ活性を有するべきである。約１０
Ｕ／ｇよりも実質的に高い酵素投与活性は、通常、漂白
手順に実質的にさらなる利点を与えることを示さない。エンドキシラナーゼ活性の１単位は、１０分の検定にお
いて５０℃でオートスペルトのキシラン基質から１分あ
たりに生成される糖を１ミクロモル減少させるものと規
定される。オーブン乾燥パルプの重量は、１００℃で２
時間パルプをオーブン乾燥させることによって決定され
る。【００２０】インビトロに酵素活性を増進する温度で酵
素処理を行うことが好ましい。温度は、およそ１０〜８
０℃、好ましくは３０〜７５℃の範囲であることができ
る。酵素処理工程の適当なｐＨは、用いたＨＡＥｓ源に
より、およそ２．５〜１１の範囲である。　Ａ．ｐｕｌ
ｌｕｌａｎｓ　ＨＡＥｓ　に対しては、ｐＨは、３．０
〜６．５、好ましくは３．５〜５．０の範囲であるべき
である。【００２１】インビトロでの処理時間は、所望の結果、
用いた基質の量、酵素系におけるＨＡＥ酵素の量、酵素
系の比活性、用いた基質の種類、温度などのような要因
により変化するであろう。一般に、満足な結果は、少な
くとも０．５時間の処理後に得ることができ、処理は、
特定のパルプにより、１〜８時間、より通常には２〜４
時間の範囲であることができる。酵素処理の主な効果は
、リグニンの減少であり、結果は、比較的短い時間、例
えば４時間またはかなりそれより少ない時間でさえも酵
素処理の望ましい結果が通常得られ、その後、加えられ
たとしても、利点はほとんど認められないことを示す。【００２２】酵素系は、好ましくは、炭素源の存在下に
生長する選ばれた微生物培養物から得られる。用いるこ
とのできる好ましい炭素源には、キシラン、キシロース
、とうもろこしのわら、とうもろこしの穂軸、とうもろ
こしの葉、広葉樹クラフトパルプ、小麦わら、および大
麦わら、他のヘミセルロース含有源、または所望の酵素
活性を生成する他の炭素源が含まれる。キシラナーゼ生
成量に関して特に好ましい炭素源には、キシラン、特に
ブナ木のキシラン、キシロース、およびとうもろこしの
穂軸が含まれる。軟材パルプの処理に対しては、より豊
富な量のマンナナーゼを含む酵素系が好ましく、例えば
、Ａ．ｐｕｌｌｕｌａｎｓ　をマンナナーゼのカビ生成
用誘発物質、例えば、マンナン、マンノース、軟材、ま
たは軟材パルプの存在下に成長させた場合に得ることが
できる。微生物は、所望の炭素源上に少なくとも１〜１０日間培
養させてから酵素系を集収する。最適な酵素生成は、典
型的には１〜６日で達成される。【００２３】本発明は、種々の化学パルプ、すなわち、
そのリグニン含有量を減少させるための種々の方法で既
に前もって処理されたパルプのリグニン含有量（および
／もしくは化学改質リグニン含有量）を減少させ、また
は減少させることを助長するために適用することができ
る。本発明は、有利には、８８の所望の最小白色度を達
成するために示した５または６段階の先行技術の塩素漂
白方法を適用することのできる化学パルプで用いられる
。本発明は、特に、亜硫酸方法または硫酸（クラフト）
方法のいずれかによって処理されたパルプに適用するこ
とができ、特に、クラフトパルプに適用される。特に適
用できるパルプは、一般に、既に８０〜９７％、より通
常には８５〜９５％の既に除去されたそれらリグニンを
有する。化学パルプのこのような処理は、一般に「漂白
」と呼ばれ、パルプの色を増白することによって証明す
ることができる。本発明は、最も有利には、２５重量％
までの軟材を含む広葉樹パルプまたはその混合物で用い
られる。【００２４】パルプをＨＡＥ酵素系で処理した後に、パ
ルプは、第一段階塩素処理と普通に組み合せたタイプの
公知の処理工程を用いて所望のレベルにさらに漂白する
ことができるが、但し、２回の抽出工程が含まれ、少な
くとも１回のこのような工程に過酸化物および分子酸素
が含まれるものとする。第一抽出工程は、望ましくは、
酵素処理工程にすぐ続き、二酸化塩素処理の前に行われ
る。第二抽出工程は、望ましくは、二酸化塩素処理のよ
うな中間処理段階の後、そして二酸化塩素処理であるこ
ともできる最終段階の前に行われる。例えば、用いるこ
とのできる順序には、以下の順序が含まれるが、これに
限定されない（Ｘは、酵素処理を示し、ＥＯＰは過酸化
物および酸素の存在下における抽出を示し、酸素は少な
くとも抽出手順の一部に対して増圧で存在する）：Ｘ−
ＥＯＰ−Ｄ１　−ＥＯＰ−Ｄ２　Ｘ−ＥＯ　−Ｄ１　−ＥＯＰ−Ｄ２　Ｘ−ＥＯＰ−Ｄ１　−ＥＯ　−Ｄ２　【００２５】あるいは、通常の６段階漂白方法（ＣＥＨ
ＤＥＤ）において、塩素を含まない順序には、以下の順
序が含まれる：Ｘ−ＥＯＰ−Ｈ−Ｄ１　−ＥＯＰ−Ｄ２　Ｘ−ＥＯ　−
Ｈ−Ｄ１　−ＥＯＰ−Ｄ２　Ｘ−ＥＯＰ−Ｈ−Ｄ１　−
ＥＯ　−Ｄ２　【００２６】上記の漂白案のうちで、Ｘ
−ＥＯＰ−Ｄ１　−ＥＯＰ−Ｄ２　が最も好ましい。通
常の５または６段階漂白方法に現在用いられている装置
の配置を、本発明の塩素を含まない方法で用いるために
当業者によって容易に適合させることができる。この方
法は、有害な可能性のある流出物成分の量を減少させる
利点があり、その結果、流出物の処理費を減少させ、環
境の問題を少なくする。【００２７】本発明の実施で用いられる抽出工程は、通
常の漂白手順に有用なものと本質的に一致したように行
われる、通常に用いられている抽出であることができ、
このような抽出の基本目的は、前の化学処理段階から、
分解され、可溶化されたリグニンおよび他の物質を除去
することである。単純抽出、すなわち、漂白用もしくは
結合したリグニン影響物質、例えば過酸化物および酸素
を添加しない抽出は、典型的にはアルカリ抽出である。しかしながら、工程ｂ）でのように酵素処理したパルプ
を抽出する場合、単純な湯処理（例えば、６５〜１００
℃）も有用であることがわかった。希水酸化ナトリウム
水を用いるアルカリ抽出は、一般に、過酸化物および／
または酸素処理が含まれる場合に望ましい。水酸化ナト
リウムの濃度は、公知のファクター、例えば、パルプの
タイプおよび条件に依存する。一般に、量は、１０．５
〜１２．５、好ましくは１１〜１２のｐＨを与える量で
ある。【００２８】抽出工程の温度は、好ましくは９０℃を越
えず、例えば、５５℃〜９０℃である。温度は、より好
ましくは、特に、過酸化物が含まれる場合に、６０〜８
０℃で、ある。【００２９】酸素を用いる抽出を用いる場合に、少なく
とも一部の抽出工程は、周囲圧条件よりも高い圧力の酸
素の存在下に行われる。酸素の適当な圧力は、７０，０
００〜７００，０００Ｐａ、好ましくは２４０，０００
〜４１０，０００Ｐａの範囲であることができる。酸素
増圧は、抽出期間の一部、すなわち、抽出期間の半分よ
り少ない時間に対してのみに存在する必要があり、抽出
期間の１／４よりも少ない時間に存在することもできる
。適当な結果は、例えば、６０分の抽出のうちのはじめ
の１０分に対して増圧を用いる場合に得られた。【００３０】用いられる過酸化水素の量は、一般に、パ
ルプの特性、および１回もしくは両方の抽出段階で用い
られるか否かに依存する。一般に、両方の段階に対する
合計量は、乾燥したパルプの重量に対して約０．８％を
越えず、合計量は、通常０．２％〜０．８％の範囲であ
る。従って、０．８％以下の量、例えば０．６％を一回
の抽出段階で用いて他で省き、好ましくは第一抽出段階
で用いることができ、あるいは、両方の抽出段階で合計
して０．８％を種々の量で用いることができる。好まし
くは、過酸化物を両方の抽出段階で用い、より好ましく
は各段階で約０．３％を越えない量で、より好ましくは
各段階で０．１〜０．２５％の量で用いる。【００３１】第一抽出工程の後に、５または６段階方法
のいずれを用いるかにより、得られたパルプを二酸化塩
素または次亜塩素酸塩で処理する。第二抽出工程の後に
、パルプを二酸化塩素で処理する。Ｄ２　段階で用いら
れる二酸化塩素の量は、用いるパルプの特性により変化
することができ、典型的には乾燥したパルプの重量に対
して１．２％以下、より典型的には１．０％以下である
。第二二酸化塩素処理を用いて最終白色度を許容できる
レベル（典型的には８８以上）にする。第二二酸化塩素
処理では、第一二酸化塩素処理に存在するよりも少ない
二酸化塩素が一般に用いられる。第一二酸化処理に用い
られる二酸化塩素の量の半分よりも少ない量を第二処理
で用いることが好ましく、その結果、一般に、第二処理
における二酸化塩素の量は、典型的には０．６％以下、
より典型的には０．５％以下である。一般に、Ｄ１　お
よびＤ２　における二酸化塩素の合計量は、酸素または
過酸化物を１回の抽出段階で用いる場合に、約２％を越
えず、１．８％以下である。好ましくは、量は、例えば
、両方の抽出で酸素を用いる場合に、１．６％以下であ
ろう。より好ましくは、１．３％以下である。例えば、
良好な結果は、酸素および過酸化物を両方の抽出で用い
る場合に、第一処理に０．８５％の二酸化塩素および第
二処理に０．２％、並びに第一処理に１％の二酸化塩素
および第二処理に０．２％のみの二酸化塩素を用いて得
られた。二酸化塩素処理は常法、例えば６０〜８０℃、
より通常には６５〜７５℃の温度で２〜４時間、より通
常には２．５〜３．５時間において行われる。【００３２】５段階方法において、工程ｂ）〜ｅ）は、
それぞれ、有利には、同じ６０℃〜８０℃の温度範囲内
に行われる。【００３３】塩素を含まない６段階漂白方法で用いる場
合、次亜塩素酸塩（Ｈ）処理は、このような処理の常法
で行われる。次亜塩素酸ナトリウムまたはカルシウム、
好ましくは次亜塩素酸ナトリウムを用いることができる
。用いる次亜塩素酸塩の量は、再び主にパルプの特性と
ともに変化し、典型的には乾燥したパルプの重量に対し
て２％以下の有効塩素である。処理時間は、典型的には
３０℃〜４５℃、より通常には３５℃〜４０℃の温度で
０．７５〜２．５時間、より通常には１〜２時間である
。【００３４】一般に、化学物質、例えば、過酸化物、酸
素、および次亜塩素酸塩での処理は、セルロースが作用
され、品質が不利に影響され得るにおいて部分的に非選
択的になる傾向がある。一般に、漂白した化学パルプの
品質は、漂白手順を完了させた後にＴＡＰＰＩ法Ｔ２３
０−ＯＭ−８２によって決定されたその粘度によって示
すことができる。少なくとも８、好ましくは少なくとも
１２のパルプ粘度は、通常、許容できる品質のパルプを
示す。このような粘度レベルは、一般に問題のパルプに
対して置換した塩素漂白方法に少なくとも等しい品質の
パルプを与える本発明の方法によって容易に達成される
。本発明の方法によって、ＨＡＥｓを塩素処理のかわり
に用い、少なくとも８８のパルプ白色度とともに少なく
とも８、通常１０以上の粘度を達成する塩素を含まない
漂白方法を提供することができ、そして、一般に、特に
過酸化物と酸素、所望により次亜塩素酸塩での処理の量
および条件を容易に調節し、第一段階のＨＡＥｓでの処
理後にこのような目的を達成することができる。二酸化
塩素の量も示した有効な低いレベルに保ち、粘度または
品質を不利に影響させない。一般に、紙の強度、例えば
、引裂および引張インデックスは、ＨＡＥｓを本発明の
方法において塩素のかわりに用いた場合に、ほぼ同じま
たはいくらか大きい。【００３５】本発明による好ましい方法は、広葉樹クラ
フトパルプを漂白するための方法であって：ａ）リグニ
ン成分を可溶性にするに十分な時間キシラナーゼ生成用
微生物のヘミセルロース作用酵素系でパルプを処理する
工程；ｂ）過酸化水素と酸素の存在下に得られたパルプを抽出
する（前記酸素は、少なくとも抽出工程の一部に対して
周囲に関して増圧で存在する）工程；ｃ）工程ｂ）から得られたパルプを二酸化塩素を含む第
一溶液で処理する工程；ｄ）工程ｃ）から得られたパルプを過酸化水素と酸素の
存在下に抽出する（前記酸素は、少なくとも抽出工程の
一部に対して周囲に関して増圧で存在する）工程；そし
てｅ）二酸化塩素を含む第二溶液でパルプを処理する（前
記第二溶液は、前記第一溶液に存在する二酸化塩素の量
の半分よりも少ない量を含む）工程；から本質的になる
方法である。【００３６】本発明の方法のさらなる利点は、漂白した
パルプの収率が、通常の塩素処理で加工したパルプの収
率と等しいことである。【００３７】さらに本発明を説明するために、以下の例
を与えるが、これに限定されない。【００３８】例１塩素を含まない漂白案塩素の使用を含まない漂白案を広葉樹クラフトパルプに
行った。用いた順序は、酵素処理パルプに対してはＸ−
ＥＯＰ−Ｄ１　−ＥＯＰ−Ｄ２　、対照に対してはＢ−
ＥＯＰ−Ｄ１　−ＥＯＰ−Ｄ２　であった。この順序の
間に用いた条件を以下にまとめる。【００３９】酵素処理：４０単位／ｇのＡ．ｐｕｌｌｕ
ｌａｎｓ　キシラナーゼを３時間４５℃で５０ｍＭのシ
トレート緩衝液、ｐＨ４．８下。濃度は、５％。ＥＯＰ：０．５％　　ＮａＯＨ、０．２％　　Ｈ２　Ｏ
２　、１０分後に放出させる酸素３４５，０００Ｐａ。合計時間６０分、７０℃、そして１０％の濃度。Ｄ１　：示した量で用いられる二酸化塩素、７０℃、１
０％の濃度、そして１８０分。Ｄ２　：示した量で用いられる二酸化塩素、７０℃、１
０％の濃度、そして１８０分。Ｂ：緩衝液（対照用）。パルプを３時間５０μｍのシト
レート緩衝液、ｐＨ４．８下に４５℃で培養した。濃度
は５％。出発カッパ数は、１３．５である。【００４０】　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　表　　１　　　　　　試料
　　　　カッパ数　　　　　　　　　　二酸化塩素　　
　　　　　　　　白　　色　　度　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　第一ＥＯＰ後　　　　　　　
　Ｄ１　　　　　Ｄ２　　　　　　　Ｄ１　−ＥＯＰ　
　Ｄ２　　　　　─────────────────
────────────────　　　　　　対照　
　　　　　　１１．９　　　　　　　　　　０．７％　
　　０．３％　　　　　　　　　６９．３　　　　　７
９．１　　　　　　対照　　　　　　　１１．９　　　
　　　　　　　１．０％　　　０．２％　　　　　　　
　　７４．２　　　　　８３．８　　　　　　酵素　　
　　　　　　５．２　　　　　　　　　　０．７％　　
　０．３％　　　　　　　　　７７．９　　　　　８５
．８　　　　　　酵素　　　　　　　　５．２　　　　
　　　　　　１．０％　　　０．２％　　　　　　　　
　８２．３　　　　　８９．６　　　　───────
─────────────────────────
─　　【００４１】例２塩素を用いない広葉樹クラフトパルプの酵素／化学漂白
広葉樹クラフトパルプを水で中性ｐＨに予備洗浄し、次
いで濾過して水を除去し、およそ２０％の濃度のパルプ
にした。次いで、５０ｍＭのくえん酸ナトリウム緩衝液
、ｐＨ４．８下の４５℃の種々の源からの酵素（１０キ
シラナーゼ単位／ｇ　　Ｏ．Ｄ．パルプ）をパルプに添
加して、５％の最終濃度を得た。４．５リットルのガラ
スジャー中の試料を振盪によって混合した。ジャーを４
５℃の水浴下に３時間培養し、定期的に手で振盪した。【００４２】酵素で３時間培養した後に、試料を濾過し
、水で洗浄した。次いで試料を以下の順序で化学漂白し
た：ＥＯＰ−Ｄ１　−ＥＯＰ−Ｄ２　。【００４３】ＥＯＰ：０．５％　　水酸化ナトリウム、
０．２％　　過酸化水素、２０分後に放出させる酸素３
４５，０００Ｐａ。合計時間６０分、７０℃、そして１
０％の濃度。Ｄ１　：示した量で用いられる二酸化塩素、７０℃、１
０％の濃度、そして１８０分。Ｄ２　：０．２％二酸化塩素、７０℃、１０％の濃度、
そして１８０分。出発カッパ数は、１３．５である。【００４４】漂白に続き、試料の白色度を測定し、下記
の表２に示す。表からわかるように、良好な白色度が両
方の酵素生成物に達成されている。酵素処理したパルプ
の白色度は、酵素で処理していない対照試料よりもかな
り高い。【００４５】　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　表　　２　　　　　　　　　　酵　
　　　素　　　　　　　　　　　　　　Ｄ１　における
二酸化塩素　　　　白　　色　　度─────────
─────────────────────────
─対照−酵素なし　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　１．０　　　　　　　　　　　　　　　
　８４．９　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．８５　　　
　　　　　　　　　　　８５．３未精製Ａ．ｐｕｌｌｕ
ｌａｎｓ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
１．０　　　　　　　　　　　　　　　　８９．８　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　０．８５　　　　　　　　　　
　　　　８９．６Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ　ｒｅｅｓｅ
ｉキシラナーゼ　　　　　　　　１．０　　　　　　　
　　　　　　　　　８９．７　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　０．８５　　　　　　　　　　　　　　９０．０──
─────────────────────────
────────【００４６】試料の紙の強度も測定し
た。酵素処理したパルプの紙の特性は、比破裂強さ、比
引裂き強さ、裂断長および耐折強さのようなファクター
に対して、対照パルプと実質的に等しい。【００４７】例３パルプの収量本発明の漂白方法を用いて漂白したパルプの収率を、常
法を用いた収率と比較した。【００４８】以下の順序を比較した；Ａ．ＣＤ　ＥＯ　ＤＥＤ−２．６％の元素塩素を用いる
通常の漂白順序；Ｂ．ＸＥＯＰＤＥＯＰＤ−ｐＨ４．８、５０℃および５
％の濃度で３時間酵素処理；１．１％の二酸化塩素がＤ
段階で用いられた。下記の表において：「合計活性塩素（％）」は、元素塩
素の反応性と二酸化塩素の反応性を合計したものを表す
。【００４９】　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　表　　３　　　　　　　　　　　　
　　　　塩　　素　　二酸化塩素　　合計活性塩素　　
　　最　　終　　　　収　　率　　　　順　　序　　　
　　　（％）　　　　（％）　　　　　　　　（％）　
　　　　　白色度　　　　（％）　　────────
─────────────────────────
─　　　　　　Ｃ　Ｄ　Ｅ　Ｏ　ＤＥＤ　　　　　２．
６　　　　　　　０．５　　　　　　　　　３．９　　
　　　　　　　８８．８　　　　９１．９±０．７　　
　ＸＥＯＰＤＥＯＰＤ　　　　　　　０．０　　　　　
　　１．１　　　　　　　　　２．９　　　　　　　　
　８９　　　　　　９２．２±１．２　　　─────
─────────────────────────
────【００５０】表３からわかるように、塩素を用
いずに漂白した酵素処理クラフトパルプは、通常に漂白
したパルプと少なくともほぼ等しい最終白色度および少
なくともほぼ等しい収率をも与える。酵素処理したパル
プから製造した紙は、通常に処理したパルプからの紙と
所与の裂断長に対して等しい比引裂き強さを有する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　元素塩素の不在下に化学パルプを漂白
するためのインビトロ方法であって；ａ）リグニン成分を可溶性にするに十分な時間ヘミセル
ロース作用酵素系でパルプを処理する工程；ｂ）工程ａ
）から得られたパルプを抽出する工程；ｃ）二酸化塩素
を含む第一溶液で得られたパルプを処理する工程；ｄ）工程ｃ）から得られたパルプを抽出する工程；そし
てｅ）二酸化塩素を含む第二溶液で得られたパルプを処理
する工程；を含む方法。
【請求項２】　　次亜塩素酸塩処理工程が、工程ｂ）と
ｃ）の間に加えられる、請求項１記載の方法。
【請求項３】　　抽出工程ｂ）とｄ）の一方または両方
が、少なくとも抽出工程の一部に対して加圧に存在する
分子酸素の存在下に行われる、請求項１記載の方法。
【請求項４】　　添加された過酸化水素が、抽出工程ｂ
）とｄ）の一方または両方の間中に存在する、請求項３
記載の方法。
【請求項５】　　工程ｂ）とｄ）の両方が、酸素の存在
下に行われる、請求項３記載の方法。
【請求項６】　　添加された過酸化水素と分子酸素が、
工程ｂ）とｄ）の両方の間中に存在する、請求項４記載
の方法。
【請求項７】　　ヘミセルロース作用酵素系が、微生物
によって生成されたキシラナーゼを含む、請求項１記載
の方法。
【請求項８】　　ヘミセルロース作用酵素系が、微生物
培養上層を含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】　　微生物がＡｕｒｅｏｂａｓｉｄｉｕｍ
　　　ｐｕｌｌｕｌａｎｓ　菌株Ｙ−２３１１，　Ａｕ
ｒｅｏｂａｓｉｄｉｕｍ　　　ｐｕｌｌｕｌａｎｓ　菌
株Ｙ−２３１１−１、および　Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ
　　ｒｅｅｓｅｉからなる群から選ばれた、請求項７ま
たは８記載の方法。
【請求項１０】　　処理されるパルプが、クラフトパル
プである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】　　クラフトパルプが、広葉樹クラフト
パルプである、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】　　広葉樹クラフトパルプを漂白するた
めの請求項１記載の方法であって；ａ）リグニン成分を可溶性にするに十分な時間キシラナ
ーゼ生成用微生物のヘミセルロース作用酵素系でパルプ
を処理する工程；ｂ）過酸化水素と酸素の存在下に得られたパルプを抽出
する（前記酸素は、少なくとも抽出工程の一部に対して
周囲に関して増圧で存在する）工程；ｃ）工程ｂ）から得られたパルプを二酸化塩素を含む第
一溶液で処理する工程；ｄ）工程ｃ）から得られたパルプを過酸化水素と酸素の
存在下に抽出する（前記酸素は、少なくとも抽出工程の
一部に対して周囲に関して増圧で存在する）工程；そし
てｅ）二酸化塩素を含む第二溶液でパルプを処理する（前
記第二溶液は、前記第一溶液に存在する二酸化塩素の量
の半分よりも少ない量を含む）工程；からなる方法。