JPH11279968A - 広葉樹化学パルプの漂白前処理方法 - Google Patents

広葉樹化学パルプの漂白前処理方法

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JPH11279968A
JPH11279968A JP7732598A JP7732598A JPH11279968A JP H11279968 A JPH11279968 A JP H11279968A JP 7732598 A JP7732598 A JP 7732598A JP 7732598 A JP7732598 A JP 7732598A JP H11279968 A JPH11279968 A JP H11279968A
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JP
Japan
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pulp
bleaching
hardwood
enzyme
treatment
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JP7732598A
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English (en)
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Mitsuhiro Matsuhashi
光弘 松橋
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Mitsubishi Paper Mills Ltd
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Mitsubishi Paper Mills Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】脱リグニンの促進とセルロースの改質を同時に
行うことで、塩素漂白剤の使用量を減少と南方系広葉樹
に特有のベッセルピックを抑制し、さらにAOX、クロ
ロホルムなどの排水負荷の低減することができる。 【解決手段】広葉樹材を蒸解し、酸素漂白した後、さら
に洗浄脱水し、トリコデルマ由来のキシラナーゼを含む
高温、高pHの酵素で処理することを特徴とする広葉樹
化学パルプの漂白前処理方法。また、広葉樹材を蒸解
し、トリコデルマ由来のキシラナーゼを含む高温、高p
Hの酵素で処理した後、さらに洗浄脱水し、酸素漂白処
理することを特徴とする広葉樹化学パルプの漂白前処理
方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、広葉樹化学パルプ
の製造において、蒸解後、あるいは酸素漂白後のパルプ
をトリコデルマ由来のキシラナーゼ含む高温、高pHの
酵素で処理した後、多段漂白し、さらに叩解することに
より、脱リグニンとセルロースの改質を同時に行う広葉
樹化学パルプの漂白前処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】化学パルプ漂白の目的は、パルプ繊維の
内部や表面に付着しているリグニンや着色物質を分解、
変質、或は可溶性にして取り除き、白色度を上昇させる
ことである。
【0003】従来、化学パルプの漂白は、塩素、次亜塩
素酸塩、過酸化水素、二酸化塩素等で段階的に処理する
方法が取られてきた。近年は、排水負荷量の軽減及び漂
白薬品費の削減を目的として酸素漂白方法が多く採用さ
れている。
【0004】一方、最近は、ダイオキシンを含む、AO
X(吸着性有機ハロゲン化合物)の規制や安全性の点か
ら、塩素系薬品を使用しない、いわゆる非塩素漂白方法
が開発され操業されるようになってきた。非塩素漂白方
法には、塩素及び二酸化塩素等の塩素系薬品を全く使用
しないTCF方法、塩素のみを使用しないECF方法が
ある。
【0005】最近、酵素によるパルプの処理方法が研究
されている。酵素としては、セルラーゼ、キシラナー
ゼ、ペクチナーゼ、リパーゼ等が知られている。例え
ば、特開平2−264087号公報では、pH4〜8の
キシラナーゼを含む酵素による未晒パルプの処理方法が
開示されている。
【0006】また、特開平2−293486号公報で
は、pH3〜10でヘミセルラーゼを含む酵素による未
晒パルプの処理方法が開示されている。
【0007】さらに、酵素によるパルプの改質方法も研
究されている。例えば、特開平2−20756号公報で
は、抄紙時にセルラーゼとセロビオースを1/0.05
〜0.5の比率で添加することで叩解性を改善させ叩解
電力を低減する方法が開示されている。
【0008】また、特開昭63−135597号公報で
は、濾紙崩壊活性を20mg/酵素g以上の酵素を添加
することでベッセルピックの防止する方法が開示されて
いる。
【0009】しかし、これらの方法は、漂白の前処理の
効果とセルロースの改質等を同時に与えることができな
いという問題があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題点を解決し、脱リグニンの促進とセルロ
ースの改質を同時に行うことで、塩素漂白剤の使用量の
減少と南方系広葉樹に特有のベッセルピックを抑制し、
さらにAOX、クロロホルムなどの排水負荷の低減する
ことができる。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の問
題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明の広葉
樹化学パルプの漂白前処理方法を発明するに至った。
【0012】本発明の広葉樹化学パルプの漂白前処理方
法は、広葉樹材を蒸解し、酸素漂白した後、さらに洗浄
脱水し、トリコデルマ由来のキシラナーゼを含む高温、
高pHの酵素で処理することを特徴とするものである。
【0013】また、広葉樹材を蒸解し、トリコデルマ由
来のキシラナーゼを含む高温、高pHの酵素で処理した
後、さらに洗浄脱水し、酸素漂白処理することを特徴と
するものである。
【0014】本発明におけるトリコデルマ由来のキシラ
ナーゼ含む酵素が、至適温度55〜85℃、至適pH5
〜9であることを特徴とするものである。
【0015】本発明における広葉樹材が、ユーカリ類ま
たはフタバガキ科の少なくとも1種類以上の南方系広葉
樹材を含むことを特徴とするものである。
【0016】本発明の酵素処理条件が、処理温度50〜
100℃、処理時間15〜180分、パルプ濃度1〜3
0重量%、処理pH5〜11であり、かつキシラナーゼ
活性に相当する酵素の添加量が1〜2000TXU/g
(対絶乾パルプ)であることを特徴とするものである。
例えば、キシラナーゼ活性を含む酵素としてはTX−2
00又はTX200C(プリマルコ社)等が挙げられ
る。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の酵素処理の条件は、以下
のとおりである。
【0018】酵素の添加量が、キシラナーゼ活性換算
で、1〜2000TXU/g(対絶乾パルプ)、好まし
くは10〜1000u/gである。ここで、酵素の添加
量が1TXU/g未満では処理効果がなく、2000u
/gを超える場合は、収率、粘度の低下が激しい。
【0019】パルプ濃度が、1〜30重量%、好ましく
は3〜20重量%である。ここで、パルプ濃度が3重量
%未満では処理効率が悪く、30重量%より濃い場合に
は、撹拌混合が不十分となり好ましくない。
【0020】処理温度が、50〜100℃、好ましくは
60〜80℃である。ここで、処理温度が60℃未満で
は処理効率が遅く、90℃を超える場合は酵素の効果が
現れない。なお100℃以上では密閉型の装置が必要と
なるため実用的ではない。
【0021】処理時間が、5〜180分、好ましくは3
0〜60分である。ここで、処理時間が30分未満では
効果が小さく、60分より長い場合はそれ以上の効果が
現れない。
【0022】処理pHが、5〜11好ましくは7〜9で
ある。ここで、処理pHが5未満又は11より高い場合
は、酵素の効果が現れない。
【0023】キシラナーゼ活性が、1%のキシラン(p
H5)1mlと酵素溶液1mlを50℃、30分間作用
させた時、1分間に1μmolのキシロースに相当する
還元力を生成する活性を、1u/gとして表した。
【0024】本発明における酵素処理後の多段漂白とし
ては一般的な漂白剤で、塩素、二酸化塩素、水酸化ナト
リウム、次亜塩素酸ナトリウム、オゾン、過酢酸、過酸
化水素、酸素、二酸化チオ尿素のいずれか又は複数の組
み合わせにて漂白することができる。
【0025】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
尚、実施例において、記載の部、%は全て重量部、重量
%によるものである。
【0026】本発明の実施例または比較例に当たって、
下記の測定および評価方法に従って行った。白色度(ハ
ンター白色度法;JIS−P8123)、パルプ粘度
(TAPPIT−230 om−82)、カッパー価
(TAPPI T−236 hm−85)、濾水度(カ
ナディアンフリーネステスター;JIS−P812
1)、密度(JIS−P8118)、不透明度(JIS
−P8138)、裂段長(JIS−P8113)、比引
裂強度(JIS−P8119)、内部結合強度(インタ
ーナルボンドテスター;東洋精機製作所社製)、ベッセ
ルピック(RI試験機;石川島産業機械社製)は、10
0cm2あたりのベッセル数、COD、色度(JIS−
K0102)、クロロホルム(JIS−K0125)、
AOX(全有機ハロゲン分析装置TOX−10型;三菱
化成社製)を使用して測定した。
【0027】実施例1〜5 広葉樹(ユーカリ系約75%配合)の酸素漂白後のパル
プ(カッパー価9.8、粘度26.3mPa・S、白色
度47.8%)に、酵素(エコパルプTX200;プリ
マルコ社)をキシラナーゼ活性として200TXU/g
(対絶乾パルプ)を加えて、パルプ濃度5%に調製し、
処理pH4.5、5.5、7.5、9.5、11、処理
温度55℃、処理時間45分で反応させた。その後、洗
浄脱水し、C(塩素)−E(水酸化ナトリウム)−H
(次亜塩素酸ナトリウム)−D(二酸化塩素)にて漂白
し、更にPFIミルにて叩解(4500rpm)し、坪
量60g/m2の手すき紙を作成した。
【0028】<漂白条件> Cの添加率1.4%;パルプ濃度5%、50℃、40
分、 Eの添加率0.8%;パルプ濃度12%、65℃、1.
5時間 Hの添加率0.40%;パルプ濃度12%、70℃、
1.5時間 Dの添加率0.14%;パルプ濃度12%、73℃、
2.0時間
【0029】
【表1】
【0030】実施例6〜10 実施例1で使用した酸素漂白後のパルプに、エコパルプ
TX200をキシラナーゼ活性として添加量が10、1
00、200、800、2000TXU/g、パルプ濃
度5に調整し、処理pH7.5、処理温度55℃、処理
時間45分で反応させた。その後、洗浄脱水し、実施例
1と同条件(C−E−H−D)にて漂白した。
【0031】
【表2】
【0032】実施例11〜14 実施例1で使用した酸素漂白後のパルプに、エコパルプ
TX200をキシラナーゼ活性として200TXU/g
を加えて、パルプ濃度5%に調製し、処理温度25、5
5、75、85℃、処理pH7.5、処理時間45分で
反応させた。その後、洗浄脱水し、実施例1と同様の方
法(C−E−H−D)にて漂白した。
【0033】
【表3】
【0034】実施例15〜18 実施例1で使用した酸素漂白後のパルプに、エコパルプ
TX200をキシラナーゼ活性として200TXU/g
を加えて、パルプ濃度1、5、10、20%に調製し、
処理pH7.5、処理温度55℃、処理時間45分で反
応させた。その後、洗浄脱水し、実施例1と同様の方法
(C−E−H−D)にて漂白した。
【0035】
【表4】
【0036】実施例19〜23 実施例1で使用した酸素漂白後のパルプに、エコパルプ
TX200をキシラナーゼ活性として200TXU/g
を加えて、パルプ濃度5%に調製し、処理時間15、3
0、45、90、120分、処理pH7.5、処理温度
55℃で反応させた。その後、洗浄脱水し、実施例1と
同様の方法(C−E−H−D)にて漂白した。
【0037】
【表5】
【0038】実施例24〜27 実施例1で使用した酸素漂白後のパルプに、エコパルプ
TX200をキシラナーゼ活性として200TXU/g
を加えて、パルプ濃度5%に調製し、処理時間45分、
処理pH7.5、温度55℃で反応させた。酵素処理後
に洗浄したものと洗浄しないもの、さらに洗浄脱水した
白水を1回、2回と循環したものを、引き続いて実施例
1と同様の方法(C−E−H−D)にて漂白した。
【0039】
【表6】
【0040】実施例28 広葉樹(ユーカリ系約75%配合)の蒸解後のパルプ
(カッパー価17.8、粘度43.8mPa・S)に、
エコパルプTX200をキシラナーゼ活性として200
TXU/gを加えて、パルプ濃度5%に調製し、処理p
H9.0、処理温度70℃、処理時間45分で反応させ
た。その後、洗浄脱水し、酸素漂白してカッパー価9.
0、粘度28.7mPa・S、白色度48.9%のパル
プを得た。引き続いて実施例1と同様の条件(C−E−
H−D)にて漂白し、白色度86.5%、粘度26.4
mPa・Sのパルプを得た。
【0041】比較例1 実施例1で使用した酸素漂白後のパルプを、酵素処理せ
ずに以下の条件(C−E−H−D)で漂白した。さらに
PFIミルにて叩解(4500rpm)し、坪量 60
g/m2の手すき紙を作成した。
【0042】<漂白条件> Cの添加率は1.6%;パルプ濃度5%、50℃、40
分、 Eの添加率は0.8%;パルプ濃度12%、65℃、
1.5時間 Hの添加率は0.4%;パルプ濃度12%、70℃、
1.5時間 Dの添加率は0.14%;パルプ濃度12%、73℃、
2.0時間
【0043】比較例2 実施例1で使用した酸素漂白後のパルプを、酵素として
ベッセレックス(合同酒精社)2CMCase/g(セ
ルラーゼ活性)を加えて、パルプ濃度5%に調製し、処
理時間45分、処理pH5.5、処理温度55℃で反応
させた。その後、以下の条件(C−E−H−D)にて漂
白した。さらにPFIミルにて叩解(4500rpm)
し、坪量 60g/m2の手すき紙を作成した。
【0044】<漂白条件> Cの添加率は1.4%;パルプ濃度5%、50℃、40
分、 Eの添加率は0.8%;パルプ濃度12%、65℃、
1.5時間 Hの添加率は0.4%;パルプ濃度12%、70℃、
1.5時間 Dの添加率は0.14%;パルプ濃度12%、73℃、
2.0時間
【0045】比較例3 実施例1で使用した酸素漂白後のパルプを、酵素として
イルガザイム40X4(ジェネネンコア社製)2TXU
/gを加えて、パルプ濃度5%に調製し、処理時間45
分、処理pH6.0、処理温度55℃で反応させた。そ
の後、比較例2と同様の条件(C−E−H−D)にて漂
白した。さらにPFIミルにて叩解(4500rpm)
し、坪量 60g/m2の手すき紙を作成した。
【0046】
【表7】
【0047】
【表8】
【0048】
【表9】
【0049】表1〜6、実施例1〜27と表7〜9、比
較例1〜3から、本発明は、従来の酵素(イルガザイム
40X4、ベッセレックス)を使用した場合や無添加の
場合に比べて脱リグニンが進行し、さらに物性において
も高内部結合強度、高引裂であり、且つベッセルピック
が大幅に減少するとともに、排水の負荷も軽減されるこ
とが判る。
【0050】
【発明の効果】本発明の化学パルプの酵素処理は酸素漂
白後のパルプに対して、脱リグニンを進めるだけでな
く、叩解性が促進しベッセルピックも改善される。更に
粘度の低下、引裂強度等の低下を防止するだけでなく、
比引裂、内部結合の向上する傾向にある。尚、この方法
により漂白薬品の添加量が少なく済むだけでなく、漂白
排水のAOX、COD、色度の低減効果が見られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI //(C12N 9/24 C12R 1:07)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 広葉樹材を蒸解し、酸素漂白した後、さ
    らに洗浄脱水し、トリコデルマ由来のキシラナーゼを含
    む高温、高pHの酵素で処理することを特徴とする広葉
    樹化学パルプの漂白前処理方法。
  2. 【請求項2】 広葉樹材を蒸解し、トリコデルマ由来の
    キシラナーゼを含む高温、高pHの酵素で処理した後、
    さらに洗浄脱水し、酸素漂白処理することを特徴とする
    広葉樹化学パルプの漂白前処理方法。
  3. 【請求項3】 トリコデルマ由来のキシラナーゼ含む酵
    素が、至適温度55〜85℃、至適pH5〜9であるこ
    とを特徴とする請求項1また2記載の広葉樹化学パルプ
    の漂白前処理方法。
  4. 【請求項4】 広葉樹材が、ユーカリ類またはフタバガ
    キ科の少なくとも1種類以上の南方系広葉樹材を含むこ
    とを特徴とする請求項1または2記載の広葉樹化学パル
    プの漂白前処理方法。
  5. 【請求項5】 酵素の処理条件が、処理温度50〜10
    0℃、処理時間15〜180分、パルプ濃度1〜30重
    量%、処理pH5〜11であり、かつキシラナーゼ活性
    に相当する酵素の添加量が1〜2000TXU/g(対
    絶乾パルプ)であることを特徴とする請求項1または2
    記載の広葉樹化学パルプの漂白前処理方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018204158A (ja) * 2017-06-09 2018-12-27 王子ホールディングス株式会社 リグノセルロース系原料からの溶解パルプの製造方法

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