JPH04240287A - パルプの漂白方法 - Google Patents

パルプの漂白方法

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JPH04240287A
JPH04240287A JP3078159A JP7815991A JPH04240287A JP H04240287 A JPH04240287 A JP H04240287A JP 3078159 A JP3078159 A JP 3078159A JP 7815991 A JP7815991 A JP 7815991A JP H04240287 A JPH04240287 A JP H04240287A
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JP
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pulp
treatment
chlorine
bleaching
lignin
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JP3078159A
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Inventor
Tomoaki Nishida
西田　友昭
Yoshinori Kashino
樫野　由憲
Yoshimasa Takahara
高原　義昌
Katsumi Sakai
克己 坂井
Ryuichiro Kondo
隆一郎 近藤
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C5/00—Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
    • D21C5/005—Treatment of cellulose-containing material with microorganisms or enzymes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
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    • D21C9/1036—Use of compounds accelerating or improving the efficiency of the processes

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  • Microbiology (AREA)
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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】
【産業上の利用分野】本発明は木質資源のパルプ漂白に
関するものである。更に詳細には、パルプの漂白におい
て高リグニン分解活性を有しかつ繊維分解活性の低い微
生物、その微生物の培養物もしくはその処理物でパルプ
中のリグニンを分解する処理と非塩素系薬品による処理
とを組合せてパルプを漂白する方法に関するものである
。
【０００２】本発明によれば、塩素系薬品を全く使用し
ないで、および／または使用量を大幅に低減してパルプ
を漂白できることから、塩素系薬品によるダイオキシン
および塩素化フェノール等の環境汚染物質の発生を完全
に防止、および／または大幅に減少させることができ、
無公害的にパルプを漂白できるという点で重要な役割を
果たすものである。
【０００３】
【従来の技術】蒸解後の未晒ケミカルおよびセミケミカ
ルパルプ中には強く着色したリグニンが残留しているた
め、上質紙等の高白色度を要求される用途に用いるには
、残留リグニンを除去して白色度を付与する処理（漂白
）が必要となる。
【０００４】現状の漂白は、塩素（Ｃ）−アルカリ（Ｅ
１）　　一次亜塩素酸ナトリウム（Ｈ）−アルカリ　　
（Ｅ２）−二酸化塩素（Ｄ）のような塩素系多段漂白法
が主流であるが、漂白廃液中に金属腐食の著しいクロル
が含まれることから、蒸解の際の薬品回収工程での濃縮
燃焼および漂白工程での再循環利用が困難である。この
ため、漂白廃液は活性汚泥や凝集沈澱といった排水処理
を行った後、系外に排出されている。しかしながら、こ
のような処理水中には、発ガン性を示すダイオキシンや
塩素化されたフェノール類が残留しているため、塩素系
薬品による環境汚染を防止することが重要な課題となっ
ている（Ｃ．Ｒａｐｐｅ，Ｓ．Ｓｗａｎｓｏｎ，Ｂ．Ｇ
ｌａｓ，Ｋ．Ｐ．Ｋｒｉｎｇｓｔａｄ，Ｆ．ＤｅＳｏｕ
ｓａ，Ｌ．Ｊｏｈａｎｓｓｏｎ　　ａｎｄ　　Ｚ．Ａｂ
ｅ：Ｐｕｌｐ　　ａｎｄＰａｐｅｒ　　Ｃａｎａｄａ，
９０，Ｔ２７３（１９８９））。
【０００５】このような観点から、非塩素系薬品による
漂白法が注目されており、酸素・アルカリ処理による漂
白（酸素漂白）が実用化されつつある。酸素漂白とは、
未晒パルプに水酸化ナトリウムを加え、酸素圧５〜１０
ｋｇ／ｃｍ２、温度１１０〜１４０℃の条件下で処理し
て、脱リグニンを行うというものであり、塩素系多段漂
白法の塩素（Ｃ）処理段の一部を酸素漂白で置き換える
ことが可能なため、塩素系薬品による汚染を減少させる
ことができる。（Ｉ．Ｃｒｏｏｎ　　ａｎｄ　　Ｄ．Ｈ
．Ａｎｄｒｅｗｓ：ＴａＰＰｉ，５４，１８９３（１９
７１））。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、酸素漂
白のみでは、白色度８５％程度の全晒パルプを得ること
は不可能なため、酸素漂白以降のシーケンスには従来の
ままの多量の塩素系薬品を使用せざるを得ないのが実状
である。この際には、当然のこととして、漂白排水中に
はダイオキシン等の環境汚染物質が含有されることにな
り、酸素漂白段以降に非塩素系薬品を用いない限り、お
よび／または塩素系薬品の使用を大幅に低減させない限
り、環境汚染物質の発生を完全に防止、および／または
大幅に減少させることはできない。
【０００７】このような点から、酸素漂白段以降に非塩
素系薬品である過酸化水素を用いてパルプを漂白し、環
境汚染物質の発生を完全に防止する試みが、本発明者ら
によってなされている。しかしながら、白色度８５％程
度の全晒パルプを得ようとすると、セルロースの崩壊に
よってパルプ収率と粘度の低下が著しくなることから実
用に供されるに至っていないのが現状である（西田友昭
、坂井克己、近藤民雄：紙パ技協誌，２８，５６４（１
９７４））。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、未晒パルプ中
のセルロースの崩壊を抑制しながらリグニンのみを選択
的に分解・除去して全晒パルプを得ることは、酸素・ア
ルカリ処理および酸素・アルカリと過酸化水素処理との
併用では不可能であるという現状の技術に鑑みてなされ
たものであって、物理的、化学的、生物学的な各方面か
ら検討の結果、従来のように物理的、化学的に処理する
のでは限界があることを知り、生物学的処理、特に微生
物処理に着目するに至った。
【０００９】しかしながら、微生物処理を各種試みたけ
れども所期の目的を達成するには至らず、発想の転換に
迫られた。そこで他の処理との併用、当該他の処理と併
立しうる微生物のスクリーニング等を行った結果、リグ
ニン分解力に優れかつ選択的に分解する微生物と非塩素
系薬品による脱リグニン作用を組み合わせることに着目
して、その目的を達成することができたのである。
【００１０】本発明において使用する微生物としては、
高リグニン分解活性を有し且つ繊維分解活性は低い微生
物、換言すればリグニンを選択的且つ強力に分解しうる
微生物であれば、すべてのものが単用ないし併用できる
。
【００１１】このような微生物としては、次のような各
属に属するものが広く例示される：コリオラス属（Ｃｏ
ｒｉｏｌｕｓ　　ｖｅｒｓｉｃｏｌｏｒ　　ＩＦＯ　　
３０３４０等）、ファネロケーテ属（Ｐｈａｎｅｒｏｃ
ｈａｅｔｅ　　ｃｈｒｙｓｏｓｐｏｒｉｕｍ　　ＡＴＣ
Ｃ　　３４５４１等）、トラメテス属（Ｔｒａｍｅｔｅ
ｓ　　ｄｉｃｋｉｎｓｉｉ　　ＩＦＯ　　６４８８等）
、ポリポラス属（Ｐｏｌｙｐｏｒｕｓ　　ｍｉｋａｄｏ
ｉ　　ＩＦＯ　　６５１７等）、ステレウム属（Ｓｔｅ
ｒｅｕｍ　　ｆｒｕｓｔｕｌｏｓｕｍ　　ＩＦＯ　　４
９３２等）、ガノデルマ属（Ｇａｎｏｄｅｒｍａａｐｐ
ｌａｎａｔｕｍ　　ＩＦＯ　　６４９９等）、レンチテ
ス属（Ｌｅｎｚｉｔｅｓ　　ｂｅｔｕｌｉｎａ　　ＩＦ
Ｏ　　８７１４等）、ホーメス属（Ｆｏｍｅｓ　　ｆｏ
ｍｅｎｔａｒｉｕｓ　　ＩＦＯ　　３０３７１等）、レ
ンチヌス属（Ｌｅｎｔｉｎｕｓ　　ｅｄｏｄｅｓ　　Ｉ
ＦＯ　　３１３３６等）、ストレプトミセス属（Ｓｔｒ
ｅｐｔｏｍｙｃｅｓ　　ｖｉｒｉｄｏｓｐｏｒｕｓ　　
ＩＦＯ　　１３３５３、Ｓ．ｂａｄｉｕｓ　　ＩＦＯ　
　１２７４５、Ｓ．ｓｅｔｏｎｉｉ　　ＩＦＯ　　１３
０８５等）その他。
【００１２】本発明においては上記に例示した微生物が
適宜使用できるが、特に本発明でリグニン分解力に優れ
かつ選択的に分解できる微生物としてはＮＫ−１１４８
株が例示される。
【００１３】ＮＫ−１１４８株は、下記の表１に示され
る菌学的諸性質を有するものである。
【００１４】
【表１】
【００１５】ＮＫ−１１４８株はリグニン分解菌として
従来より特に知られているコリオラス属菌及びファネロ
ケーテ属菌よりもすぐれているのみでなくその選択性に
ついても格段のものが認められ、本菌株を新菌株として
認定してＮＫ−１１４８株と命名し、工業技術院微生物
研究所にＦＥＲＭ　　ＢＰ−１８５９として寄託されて
いる。
【００１６】微生物によるリグニンの分解は、パルプを
含有する培地にリグニン分解微生物またはリグニン分解
微生物の培養物またはその処理物を添加し、温度２０〜
４０℃付近で所定期間処理すればよい。なお、リグニン
分解微生物を用いる場合は、パルプに水および菌体懸濁
液を添加し、パルプ濃度を０．５〜３０％程度にして、
好気的に所定期間培養すればよい。水の代わりにグルコ
ース等の栄養源を含有する培養液を用いることは何ら差
し支えない。
【００１７】リグニン分解菌の培養物とは、リグニン分
解菌を培養して得た菌体および培養液の混合物を広く指
すが、本発明においては、菌体培養物から分離した菌体
、その残渣、および固体物をすべて除去した後の培養液
も利用することができる。また、その処理物とは、上記
したものを濃縮、乾燥、または希釈したものをすベて指
すものである。
【００１８】本発明においては、微生物処理と非塩素系
薬品による処理とを組合せて行えばよく、その順序や処
理回数について格別の限定はなく適宜行えばよい。また
、更に、軽度の塩素系薬品処理を組み合わせることもで
きる。
【００１９】本発明における非塩素系薬品処理とは、現
状の紙パルプ工業界において知られている塩素を用いな
い薬品処理をすベて包含するものである。その非限定的
例としては、酸素・アルカリ処理、過酸化物系薬品（過
酸化水素、過酸化ソーダ、過炭酸ソーダ等）処理、過酸
系薬品（過酢酸、過蟻酸、過安息香酸、過マンガン酸塩
、過硫酸塩等）処理、オゾン処理、及び／又はアルカリ
処理等が挙げられ、その処理条件等については、現状の
紙パルプ工業で採用されている諸条件が適宜用いられる
。
【００２０】また、本発明における塩素系薬品処理とは
、現状の紙パルプ工業界において知られている薬品処理
をすべて包含するものであり、塩素処理、二酸化塩素処
理、及び／又は次亜塩素酸塩処理等が挙げられ、その処
理条件等については、現状の紙パルプ工業で採用されて
いる諸条件が適宜用いられる。
【００２１】未晒パルプとしては、クラフト、ソーダ、
サルファイト等の通常の蒸解法で調製された広葉樹およ
び／または針葉樹の未晒ケミカルパルプおよび／または
セミケミカルパルプを用いることができる。
【００２２】次に本発明の実施例を示す。
【００２３】
【実施例１】ブナ未晒クラフトパルプを酸素・アルカリ
処理（ＮａＯＨ添加量：対パルプ２％、パルプ濃度：２
０％、酸素圧：５ｋｇ／ｃｍ３、処理温度：１００℃、
処理時間：３０分、ＭｇＣＯ３添加量：対パルプ０．５
％）した後、水洗した。
【００２４】酸素・アルカリ処理パルプ（白色度：４７
．８％、Ｋａｐｐａ価：１１．４）絶乾１００ｇに水２
５０ｍｌを加え、１２０℃で１５分間加熱殺菌した後、
ＮＫ−１１４８株（ＦＥＲＭ　　ＢＰ−１８５９）の菌
体懸濁液を添加してパルプ濃度を２０％とし、２８℃で
３日間培養し、水洗した。
【００２５】次に、ＮＫ−１１４８株処理パルプ（白色
度：７０．０％、Ｋａｐｐａ価：５．４）を過酸化水素
で処理（Ｈ２Ｏ２添加量：対パルプ２〜４％、ＮａＯＨ
添加量：対パルプ０．５〜４％、パルプ濃度：１０％、
処理温度：６０℃、処理時間：２時間）して水洗した後
、白色度（ＪＩＳ　　Ｐ８１２３−１９６１）および晒
パルプ収率を測定した。
【００２６】なお、対照として、酸素・アルカリ処理パ
ルプをＮＫ−１１４８株で処理せず、直接、過酸化水素
で処理（Ｈ２Ｏ２添加量：対パルプ２〜６％、ＮａＯＨ
添加量：対パルプ０．５〜３％、パルプ濃度：１０％、
処理温度：６０℃、処理時間：２時間）した。
【００２７】その結果を下記の表２及び表３で示される
第１表に示す。
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】上記結果から明らかなように、次のことが
確認された。すなわち、微生物処理と非塩素系薬品処理
を組み合わせる本発明では、高収率で容易に全晒パルプ
を得ることができる。これに対し、対照の非塩素系薬品
のみによる処理では、多量の過酸化水素を用いても白色
度８５％程度の全晒パルプを得ることは困難であり、本
発明に比べ白色度向上に伴うパルプ収率の低下が著しい
。
【００３１】
【実施例２】実施例１に準じ、水洗したＮＫ−１１４８
株処理パルプを、ＮａＯＨでさらに処理（ＮａＯＨ添加
量：対パルプ１．５％、パルプ濃度：１０％、処理温度
：７０℃、処理時間：４０分）した。水洗後、過酸化水
素処理（Ｈ２Ｏ２添加量：対パルプ１、２および４％、
ＮａＯＨ添加量：対パルプ０．３、０．５および２．０
％、パルプ濃度：１０％、処理温度：６０℃、処理時間
：２時間）を行ない、実施例１のＮＫ−１１４８株処理
後にＮａＯＨ処理を行なわない場合と白色度および晒パ
ルプ収率を比較した。
【００３２】その結果を下記の表４及び表５で示される
第２表に示す。
【００３３】
【表４】
【００３４】
【表５】
【００３５】上記結果から明らなように、次のことが確
認された。すなわち、水酸化ナトリウム処理を行うこと
により、ＮＫ−１１４８株処理後のパルプから、低分子
化あるいは変質を受けたリグニンが除去され、パルプ中
に残留するリグニン含有量が減少する。このため、水酸
化ナトリウム処理を行わない場合と比べ、同一のパルプ
白色度を得るに必要な過酸化水素量は低減する。
【００３６】
【実施例３】実施例１に準じ、水洗したＮＫ−１１４８
株処理パルプを、ＮａＯＨでさらに処理（ＮａＯＨ添加
量：対パルプ１．５％、パルプ濃度：１０％、処理温度
：７０℃、処理時間：４０分）した。水洗後、二酸化塩
素処理（添加量：対パルプ０．３％、パルプ濃度：１０
％、処理温度：７０℃、処理時間：２時間）を行って水
洗した後、白色度および晒パルプ収率を測定した。
【００３７】なお、対照として、酸素・アルカリ処理パ
ルプをＮＫ−１１４８株で処理せず、直接、塩素−Ｎａ
ＯＨ−二酸化塩素で処理（塩素処理条件は、添加量：対
パルプ２．１％、パルプ濃度：４％、処理温度：室温、
処理時間：４０分、ＮａＯＨ処理条件は、添加量：対パ
ルプ１．２％、パルプ濃度：１０％、処理温度：７０℃
、処理時間：４０分、二酸化塩素処理条件は、添加量：
対パルプ０．６％、パルプ濃度：１０％、処理温度：７
０℃、処理時間：２時間）した。
【００３８】その結果を下記の表６及び表７で示される
第３表に示す。
【００３９】
【表６】
【００４０】
【表７】
【００４１】上記結果から明らかなように、次のことが
確認された。すなわち、対照の微生物処理を行わない場
合は、全晒パルプを得るのに多量の塩素系薬品を用いな
ければならないのに対し、微生物処理と非塩素系薬品処
理を組合せ、更に、塩素系薬品処理を組み合わせる本発
明では、ごく少量の塩素系薬品で容易に全晒パルプを得
ることができ、対照に比べ有効塩素量を７８．５％低減
できる。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、塩素系薬品を全く使用
することなく、及び／又は大幅に低減させてパルプを漂
白することができるので、ダイオキシン等環境汚染物質
の発生を完全に防止、及び／又は大幅に減少させること
ができ、無公害的に且つ効率的にパルプを漂白すること
ができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　微生物処理と非塩素系薬品による処理
    を組み合わせることを特徴とするパルプの漂白方法。
  2. 【請求項２】　　請求項１のパルプの漂白において、高
    リグニン分解活性を有しかつ繊維分解活性の低い微生物
    、その微生物の培養物、及び／又はその処理物でパルプ
    中のリグニンを分解し、パルプを漂白することを特徴と
    するパルプの漂白方法。
  3. 【請求項３】　　請求項１のパルプの漂白において、酸
    素・アルカリ処理、過酸化物系薬品処理、過酸系薬品処
    理、オゾン処理及び／又はアルカリ処理の非塩素系薬品
    による処理を行うことを特徴とするパルプの漂白方法。
  4. 【請求項４】　　請求項１のパルプの漂白と軽度の塩素
    系薬品処理を組合せることを特徴とするパルプの漂白方
    法。
JP3078159A 1991-01-21 1991-01-21 パルプの漂白方法 Pending JPH04240287A (ja)

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PCT/JP1992/000027 WO1992013131A1 (fr) 1991-01-21 1992-01-16 Procede de blanchiment de pate a papier
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