JPH06501062A - パルプにおける樹脂の加水分解 - 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】 バルブにおける樹脂の加水分解 技術分野 本発明はバルブにおける樹脂の加水分解のための方法に関連する。

背景技術 単独で、又は温和な化学処理と組合せた機械的バルブ成形はバルブの製造におい て広く利用されている。これらのプロセスは４〜９の範囲におけるｐＨで行われ 、従って木材の成分は比較的小さな化学変化を受ける。従ってこのバルブは樹脂 由来のかなりのトリグリセリド、エステル及びワックスの含有量を有する。

残留樹脂はバルブのその後の利用の際に問題を起こしうる。即ち、凝集したバル ブが製紙の製造又は印刷の際に製紙の破砕の原因となることがあり、同様に紙の 品質を低める。樹脂の疎水性部分はかなりの量のトリグリセリド及びその他の樹 脂を含むことが知られている。これらを加水分解することが所望され、その理由 はこの加水分解生成物は水性系の中でより簡単に除去されるからである。

−英国特許！　１，１８９．６０４号は木材チップからの樹脂構成成分を、木材 チップの貯蔵中にこれに微生物を適用することによって除去するための工程を開 示している。しかしながら、微生物の増殖による樹脂の分解をコントロールする ことは非常に困難である。温度、滞留時間、微生物の叢等が変動することがあり 、そして微生物がファイバーの強度及び収量を下げるセルラーゼ及びヘミセルラ ーゼを分泌することがある。

本発明の目的は現存の装置及びプロセス条件の最小の変更を伴う、バルブの樹脂 含有量を引き下げるためのコントロール可能なプロセスの提供にある。

発明の概要 我々は驚くべきことに、バルブ製造において通常利用する還元漂白（例えば亜ジ チオン酸ナトリウムによる）の際に樹脂を酵素的に加水分解できることを発見し た。この酵素処理は通常用いられる漂白条件の変化を全つく又はほとんと必要と しない。

従って本発明は、樹脂の酵素的加水分解をバルブの還元漂白と同時に実施するこ とを特徴とする、バルブにおける樹脂の加水分解のためのプロセスを提供する。

発明の詳細な説明 バルブ 本発明のプロセスは任意の樹脂含有バルブ、特に樹脂由来のかなりのトリグリセ リド、エステル及びワックスの含有量を有するバルブに適用することができる。

バルブの例は単独で、又は温和な化学処理と組合せた機械的バルブ形成により製 造されるバルブ、例えばＧＷ（砕木）　、ＴＭＰ（熱的砕木バルブ）及びＣＴＭ Ｐ　（化学熱的砕木バルブ）本発明のプロセスは、樹脂におけるトリグリセリド 及び／又はその他のエステルを加水分解するための酵素、即ち、リパーゼ及び／ 又はエステラーゼ活性を有する酵素を利用する。明白な理由のため、利用すべき 酵素は利用すべきプロセス条件にて活性且つ適当に安定であるべきである；特に 温度、ｐＨ及び還元漂白剤の存在は酵素の安定性に影響する。より詳しくは、酵 素及びプロセス条件は、少なくとも酵素活性の１０％か反応後に残る、そしてよ り好ましくは４０分後に５０％以上の活性が残るように選ぶのが好ましい。

適切な酵素の例はシュードモナス属（特にＰｓ、セパシア（Ｐｓ。

ｃｅｐａｃｉａ）、Ｐｓ、フルオレセンス（Ｐｓ、　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ） 、Ｐｓ、　フラギ（Ｐｓ。

ｆｒａｇｉ）及びＰｓ、スツツエリ（Ｐｓ、　５ｔｕｔｚｅｒｉ））、ヒュミコ ラ属（特にＨ。

ブレビスポラ（Ｈ，ｂｒｅｖｉｓｐｏｒａ））　、キャンディダ属（特にＣ，ア ンタルクチ力（Ｃ，ａｎｔａｒｃｔｉｔａ））　、Ｈ，ラヌギノーザ（Ｈ，Ｉａ ｎｕｇｉｎｏｓａ）、Ｈ，プレビスｖａｒ、サーモイデア（Ｈ，ｂｒｅｖｉｓ　 ｖａｒ、　ｔｈｅｒｍｏｉｄｅａ）及びＨ，インソレンス（Ｈ，１ｎｓｏｌｅｎ ｓ）、クロモバクター属（特にＣ，ビスコスム（Ｃ。

ｖｉｓｃｏｓｕｍ））及びアスペルギルス属（特にＡ、ニガー（Ａ、　ｎｉｇｅ ｒ））に由来するリパーゼである。商業上のリパーゼ調製物の例は、ノボ　ノル ディスクＡ／Ｓの製品、１１７ｅｓｉｌａｓｅ　（商標）Ａである。

育意義な樹脂加水分解のために必要な酵素投入量はプロセス条件に依存するが、 しかしながら一般にはＯ，ＩＫＬＵ／パルプドライ物質１ｋｇ（ＫＬＵ＝　１０ ００リパーゼ単位；　Ｗｏ　８９１０４３６１に定義）以上、好ましくは０．５ −１５０ＫＬＵ／ｋｇである。

バルブにおけるファイバー構造の破砕を避けるため、セルラーゼ副作用は本質的 にないべきであり、好ましくは１００ＯＥＧＬＩ／バルブドライ物質１ｋｇ（セ ルラーゼ活性についてのＥＣＵ単位はＷＯ９１１０７５４２に定義されている） 以下である。

還元漂白 本発明のプロセスはヒドロ亜硫酸塩、例えば亜ジチオン酸−ナトリウムもしくは 一亜鉛、硼水素化ナトリウム又は亜硫酸水素ナトリウムによる漂白を含む。

通常の還元漂白において用いられる例えば亜ジチオン酸ナトリウムの濃度は典型 的にはドライバルブ物質に基づき０．０５〜５．０重量％の範囲にある。

プロセス条件 還元バルブ漂白のための常用の条件が利用できつる。典型的には反応にわたって ｐＨは３〜７の範囲でありうる。還元漂白において通常利用されるその他の添加 剤、例えばポリリン酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム及び錯体形成剤（例えば ＥＤＴＡ、　ＤＴＰＡ、　５ＴＰＰ）が存在していてよい。

漂白温度は４０〜９０“Ｃの範囲、通常は５０〜７０℃の範囲にあり、そして反 応時間は０．５〜５．０時間の範囲、通常は約３時間である。

バルブの稠度は２〜３０％の範囲、典型的には３〜８％である。

任意的な付加プロセス工程 通常の還元漂白には、一般に漂白液の排液及び漂白したバルブの洗浄が続く。一 段階漂白にはその他の工程が続くことがある。これは例えば１もしくは複数の還 元漂白工程であるか、又はペルオキシ漂白剤を利用する１もしくは複数の酸化漂 白工程であるか、又は酸化と還元漂白工程の組合せでありうる。

むろん該リパーゼを１又は複数のこれらの任意的な工程における、還元及び酸化 の両工程に導入することができる。

実施例１ 商業上のリパーゼ製品の還元漂白条件での安定性を以下の通りに試験した。

６．０のｐＨを有する２つの水性リン酸緩衝（０，２モラー）溶液に、１ｇ／ｌ 及び２ｇ／ｌの亜ジチオン酸ナトリウムそれぞれを加えた。

これらの溶液に商業用液状リパーゼ製剤（Ｒｅｓｉｎａｓｅ（商標）Ａ：ノボノ ルディスクＡ、　／　Ｓの製品）を加えた。

この溶液中のリパーゼ活性を約２．５時間にわたって測定した。比活性を表１及 び表２に記載し、そして図１において時間に対してプロットした。この比活性は 初期リパーゼ活性の％における、一定の時間での活性として定義する。絶対活性 は、ノボ　ノルディスクＡ／Ｓより請求に基づいて入手できる分析手順ＡＦ　９ ５１５に従ってＫＬＵ一単位において測定した。

結果が示すには、このリパーゼは亜ジチオン酸ナトリウムに対してかなり安定で ある。図１においてプロットしたカーブの下の面積として決定される、１３３分 間にわたるリパーゼの性能は、亜ジチ第２、Ｏｇ／ｌの亜ジチオン酸ナトリウム のそれぞれを加えることによって２８．５％及び３５．４％しか低下しなかった 。

この酵素はこれらの典型的な漂白条件にて、約９０分の半減期を有し、且つ２時 間の反応時間の後に４０％以上の残留活性を有することで、かなり安定であるこ とが認められる。

表１．　（６０℃にて、Ｉｇ／ｌの亜ジチオン酸ナトリウム）時間　比活性 ５７　６９、３ １０５　５９、５ １３３　５４、３ 表２．　（６０℃にて、２ｇ／ｌの亜ジチオン酸ナトリウム）時間　比活性 ９２　５３、０ １１７　４５．３ 実施例２ 本実験は、用いたリパーゼ以外は実施例１と同じである。この実験には商業上の 熱安定性リパーゼ製剤（Ｎｏｖｏｚｙｍ　４２９、ノボ　ノルディスクＡ／Ｓの 製品、Ｃ，アンタルクチカ由来のリパーゼＡ、　Ｗｏ　８８１０２７７５に詳細 ）を用いた。

この酵素は亜ジチオン酸塩に対して非常に安定である。この酵素の活性は、亜ジ チオン酸ナトリウムを添加していないものと比べて、１．０ｇ／ｌ及び２．０ｇ ／］の亜ジチオン酸ナトリウムの添加によって全つく低下しなかった。

実施例３ 実施例１に用いたリパーゼを砕木バルブに加えた。加えたリパーゼの量は１００ ＫＬＵ／ドライパルプｉｂの投入量に相当する。このリパーゼを亜ジチオン酸ナ トリウム漂白の最中に加えた。この漂白条件は、６０°Ｃ１稠度４．５％、漂白 時間２時間、及び初期ｐＨ６，０とした。

ドライバルブに基づいて１．５４重量％の亜ジチオン酸ナトリウム及び０．５重 量％のＥＤＴＡの量の漂白化学試薬を加えた。

３つのコントロール実験を行った。１つは漂白化学試薬及び酵素を加えず、１つ は漂白化学試薬を加えず、そして最後の１つは酵素を加えなかった。

以下の表はバルブの白色度（％（ＩＳＯ）白色度として測定値）の上昇、及びバ ルブのトリグリセリド含有量の減少を示す。

無　無　６２．６　− 無　無　６６、５　１２．５ 有　無　６２．５　６２．５ 有　有　６６、２　５８．８ 漂白システムとリパーゼは両者とも同時によく働くことがわかる。

亜ジチオン酸塩漂白はリパーゼの存在及び非存在にて同等に働く。

リパーゼの場合も同様であった。これは漂白化学試薬の存在及び非存在下の両方 でほぼ同量のトリグリセリドを加水分解する。

実施例４ 本発明に従って以下の通りにバルブを処理した：実施例１において用いたリパー ゼをＴＭＰバルブに加えた。加えたバルブの量は２５ＫＬＵ／バルブＩｋｇの投 入量に相当する。伝統的な亜ジチオン酸ナトリウム漂白中に６０％のｌ５Ｏ−白 色度の最終白色度となるようにリパーゼを加えた。

該リパーゼ処理は、酵素処理されていないバルブと比べて、漂白バルブにおける トリグリセリドの量の低下をもたらす。バルブ中のトリグリセリドの量は８０％ 以上低下する。トリグリセリドのリパーゼ触媒化加水分解はより親水性なモノ− グリセリド及び脂肪酸の量の上昇をもたらし、これらは漂白後の洗浄工程におい てより簡単に除去できる。

国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．パルプの還元漂白と同時に樹脂の酵素加水分解を実施することを特徴とする 、パルプにおける樹脂の加水分解のための方法。
2. ２．パルプの稠度が２〜３０重量％、好ましくは３〜１０重量％である、請求項 １に記載の方法。
3. ３．好ましくはキャンディダ属、シュードモナス属、ヒュミコラ属、クロモバク ター属又はアスペルギルス属の株に由来する微生物リパーゼの存在下、及び０． ５〜１５０ＫＬＵ／パルプドライ物質１ｋｇ、より好ましくは２０−７５ＫＬＵ ／ｋｇにおいて実施する、請求項１又は２に記載の方法。
4. ４．セルラーゼ活性が、１０００ＥＧＵ／パルプドライ物質１ｋｇ以下である、 先の請求項のいづれか１項に記載の方法。
5. ５．ヒドロ亜硫酸漂白剤の濃度が、亜ジチオン酸ナトリウムとして計算して、パ ルプドライ物質の０．０５〜５重量％である、先の請求項のいづれか１項に記載 の方法。
6. ６．ｐＨ３〜７、好ましくは４〜７、温度４０〜９０℃、好ましくは５０〜７０ ℃、反応時間０．５〜５．０時間、好ましくは２．５〜４時間、そしてパルプ稠 度２〜３０％、好ましくは３〜８％で実施する、先の請求項のいづれか１項に記 載の方法。
7. ７．還元漂白剤が亜ジチオン酸ナトリウムであり、そして漂白に排液及びパルプ の洗浄が続く、先の請求項のいづれか１項に記載の方法。