JPH042895A

JPH042895A - 古紙繊維の結合緩解方法

Info

Publication number: JPH042895A
Application number: JP2104485A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kagami; 加賀見　政之; Satoko Kawasumi; 川澄　里子
Original assignee: HOMEOSU KK
Current assignee: HOMEOSU KK
Priority date: 1990-04-19
Filing date: 1990-04-19
Publication date: 1992-01-07

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、古紙繊維の結合を緩解する方法に関するもの
であり、古紙繊維の再生利用に好適なものである。

［従来の技術およびその課題］紙の原料としてのバルブは、植物から分離した繊維状細
胞の集合体であり、この繊維状細胞の細胞膜は多数のセ
ルロースを主成分とし、セルロース分子が少量の炭水化
物、糖蛋白質、リグニン、ベントザン、ヘミセルロース
などと相互に結合し、膠着してミクロフィブリル複合体
を形成している。

従来、このセルロースの結合を緩解させる方法は提案さ
れていない。

すなわち、固く結合した繊維細胞膜には、上記成分の他
に、セルロース分子と共有結合しているエクステンシン
が存在し、エクステンシンにはヒドロキシプロリンか多
量に含まれており、このヒドロキシプロリンによってセ
ルロースが連鎖状に固く結合しているが、ヒドロキシプ
ロリンの上記結合作用を解くための生化学的手段はこれ
まで提案されていない。

このように、従来植物繊維のセルロースの結合を緩解す
ることが不可能であったために、工業上多くの問題点を
生じている。その−例を古紙のバルブ化について具体的
に述べると、新聞紙、雑誌、書籍、広告紙、事務用紙、
感熱紙などの古紙からバルブを再生する従来の一般的な
手段は、古紙の解離、脱インキ処理、洗浄、漂白、除塵
および脱水などからなる工程で行なわれている。

この脱インキ処理では、解離したパルプ状の古紙に炭酸
ソーダまたは苛性ソーダなどを加えて蒸煮して処理を行
なう。また、特に樹脂性の光沢インキ等が沈着している
場合には、石鹸、スルホン化油、ヘントナイトなどを助
剤として使用し、更に分離されたインキの顔料粒子がバ
ルブに沈着するのを防止するために、ケイ酸ソータ、メ
タケイ酸ソーダ、白土、その他界面活性剤系の分散剤や
吸着剤などを添加している。

このような従来の手段によれば、古紙のバルブは、解繊
されて遊離し、バルブの表面に付着したインキの顔料粒
子は分離されるが、セルロースを主成分として相互に結
合しているミクロフィブリル複合体に沈着したインキの
顔料粒子を完全に分離することはできない。このため、
塩素、過酸化水素、亜塩素酸ソーダその他による漂白を
行なっているが、この漂白はセルロース分子の解重合を
防ぐためにセルロースの酸化電位よりも低いものを用い
るので完全に白色化することは困難であり、古紙の再生
バルブを用いた紙は白色度が劣り、表面が黒ずんで見え
る。特に、古紙が新聞、雑誌等に多く用いられる砕木パ
ルプ紙で日時を経た場合には、極めて解繊し難く、繊維
が固く細小な粒状になり易いために、和紙用繊維への再
生は勿論、上質の洋紙用バルブに再生することも困難で
あった。

本発明は前述のような問題点を解決するために種々研究
を行なフだ結果完成されたものである。

すなわち、本発明の方法の特徴は、古紙繊維の細胞膜を
形成するセルロースの相互の生化学的結合を緩めて解離
させる方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するために、本発明の方法においては
、基剤として蛋白分解酵素または炭酸水素ナトリウムあ
るいは蛋白分解酵素および炭酸水素ナトリウムに双方を
含む処理液に、植物繊維質の古紙原料を浸漬して、攪拌
処理を行なうことを特徴とするものである。

本発明の方法に使用する蛋白分解酵素は、パパイン、パ
ンクレアチン、フィシン、プロメラインなどの動植物性
プロテアーゼおよび微生物プロテアーゼなどであり、こ
れらの１種または数種を併用することができる。蛋白分
解酵素の使用濃度はそれぞれの力価により相違するが、
通常は処理液の０．０００１〜１．０重量％程度である
。

また、処理液に添加する炭酸水素ナトリウムは、古紙繊
維の結合を緩解すると共に、蛋白分解酵素の作用を高め
、繊維に付着した不純物を溶出する作用を有する。処理
液中の炭酸水素ナトリウムの濃度は０．０１〜５重量％
の範囲が好適である。これらの薬剤の濃度が上記の範囲
よりも低い場合には処理効果が充分でなく、また、濃度
が高過ぎてもそれ以上に効果が高まるわけではないので
、不経済であると共に、再生セルロースの品位を低下さ
せることがあるので好ましくない。

更に、本発明の方法においては、前記蛋白分解酵素の活
性助剤として、アデノシン三リン酸、Ｌ−グルタミン酸
、Ｌ−アスパラギン酸あるいはその他の適宜のアミノ酸
類の１種または２種以上を加えることができる。

また、浸漬処理した後には、リンゴ酸、シュウ酸、クエ
ン酸などを使用して洗浄処理を行なうことが好適である
。

なお、本発明の方法の処理温度は通常は１０℃〜６０℃
の範囲であるが、酵素活性が高くかつ酵素の安定性が維
持される温度であればこの範囲に限定されるものではな
い。処理時間は処理温度とも関連するか、通常は３分〜
２４時間の範囲である。また、処理液の水素イオン濃度
は、酵素活性に至適なｐＨに依存し、通常は６〜１０で
ある。

本発明の方法では、古紙の原料を、蛋白分解酵素および
／または炭酸水素ナトリウムを含む処理液中に浸漬し、
充分に攪拌しながら所定の時間処理する。

この浸漬処理により、繊維の結合が緩解して柔軟化する
現象が生ずる。これはセルロース分子と共有結合してい
るエクステンシンに含まれるヒドロキシプロリンが、炭
酸水素ナトリウムまたは蛋白分解酵素、あるいはそれら
の相乗作用によって分解されるか、またはセルロースを
固化する性質を失わせるためであると思われる。なお、
この作用と同時に他の成分である糖蛋白質なども分解さ
れる。かくして、鎖状高分子であるセルロースの膠着状
態の結合が緩んでセルロースが柔軟化し、同時にミクロ
フィブリル複合体を形成して、古紙パルプに残存するリ
クニン、ベントサン、ヘミセルロースなどの不純物が分
離される。また、ミクロフィブリル複合体に沈着したイ
ンキの顔料粒子はほぼ完全に分離されて遊離することに
なる。

また、本発明者らの研究によると、蛋白分解酵素による
上記の分解活性は、処理液中に硼砂（四ホウ酸ナトリウ
ム）を加えることにより一段と強められることが判明し
た。これは、酵素の作用が細胞膜の外側にある一次膜の
みならず、内側にある二次膜のミクロフィブリル複合体
にまで作用するためであると認められる。

更に、アデノシン三リン酸、あるいはその代りにＬ−グ
ルタミン酸、Ｌ−アスパラギン酸その他のアミノ酸を添
加しても同様に作用する。また、前記アミノ酸類の１種
をアデノシン三リン酸と共に用いた場合には、酵素の分
解反応をより早めることができる。

［作用］蛋白分解酵素および／または炭酸水素ナトリウムを含有
する処理液に古紙を浸漬するのみ、古紙繊維の細胞膜の
セルロースの結合を緩解し柔軟化するため、沈着したイ
ンキなどの顔料粒子もほぼ完全に分離され、回収した繊
維は白色度が高くなって、しかも柔軟なパルプとして再
生される。

［実施例］以下に、実施例について、本発明を更に具体的に説明す
る。

〈実施例および比較例〉古紙１０ｇをシュレッダ−により幅約１ｍｍ、長さ約２
ｍＩＩ＋の細片に裁断して被処理原料とした。

第１表に示す処理液３００１をｐ）１８に調整し、上記
被処理原料を処理液に浸漬し、同表に示す温度において
所定の時間攪拌処理した。

次いで、パルプ状の処理物を水洗してインキを洗い流し
た後、第１表に示す洗浄液３００１に懸濁させ、ｐＨを
６に調整して５分間攪拌しつつ処理し、その後、更に水
洗、脱水して再生パルプを得た。

この再生パルプについて比較試験を次のようにして行な
った。

それぞれのパルプ７ｇを乾燥時の厚さ約０．３　ｍｍお
よび直径２０ｃｍに伸ばし、乾燥して厚紙を作成し、白
色度および固さを比較した。

その結果を同しく第１表に示す。

なお白色度はＪＩＳ　Ｐ　８１２３−１９６１に基つき
、東洋鯖器■のオートマチックリフレクトメーターＴＲ
−６００を使用して青色フィルターの分光透過率曲線か
ら測定したものである。

また固さを表わす記号は、手触による判断で以下の通り
の符号により表わした。

◎：　非常に柔軟で良好０：　柔軟である △：　やや固い ×：　固く、曲げるとバリパリ音がする［効果］上記の如く、本発明の方法によれば、蛋白分解酵素およ
び／または炭酸水素ナトリウムを使用することにより古
紙の繊維を効果的に緩解てきる。

また、セルロース分子と結合した夾雑物質であるインク
粒子などを除去でき、良好な物性の再生繊維を得ること
ができる。従って、天然資源の枯渇が問題化し、その再
利用が提唱されている折柄、工業上多大な効果をもたら
し得るものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）蛋白分解酵素を含有する処理液に古紙を浸漬し、
攪拌処理することを特徴とする古紙繊維の結合緩解方法
。
（２）炭酸水素ナトリウムを含有する処理液に古紙を浸
漬し、攪拌処理することを特徴とする古紙繊維の結合緩
解方法。
（３）蛋白分解酵素および炭酸水素ナトリウムを含有す
る処理液に古紙を浸漬し、攪拌処理することを特徴とす
る古紙繊維の結合緩解方法。
（４）前記蛋白分解酵素が、パパイン、パンクレアチン
、フィシン、プロメライン等の動植物性プロテアーゼお
よび微生物プロテアーゼからなる群の少なくとも１種で
ある請求項１または３に記載の古紙繊維の結合緩解方法
。
（５）アデノシン三リン酸、Ｌ−グルタミン酸、Ｌ−ア
スパラギン酸、その他のアミノ酸の少なくとも１種を、
酵素活性の助剤として前記処理液に加えてなる請求項１
、３および４のいずれかに記載の古紙繊維の結合緩解方
法。
（６）前記処理液に硼砂を更に添加してなる請求項１お
よび３から５の何れかに記載の古紙繊維の結合緩解方法
。