JPH03220388A - パルプの製造法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は微生物処理によってパルピング又はブリーチン
グしてなるパルプの製造法に関するものである。

更に詳細には、本発明は、リグニンを唯一の炭素源とす
る培地で良好に生育する微生物を用いて微生物処理する
ことによってパルピング又はブリーチングしてなるパル
プの製造法に関するものである。

本発明においては、パルプの製造工程中、リグニンを唯
一の炭素源とする培地で良好に生育する微生物を用いて
微生物処理することによって、セルロースの消費を最低
に抑え、すぐれたパルプを製造することを可能としたも
のである。

（従来技術及び問題点） 一般的に、微生物による紙・パルプの製造におけるパル
ピング又はブリーチングについては、かなり古くから多
くの研究が行なわれている。

特開昭５０−４６９０３号公報には、リグニン分解酵素
生成能を有する微生物を用いてリグニンを実質的に分解
するような条件で分解させてセルロースパルプを製造す
る方法が提案されている。

しかし、この方法は、使用される微生物のリグニン分解
活性が極めて弱くリグニン分解率が低いこと、また微生
物がセルロースを資化することを抑制するために糖類及
び窒素化合物の添加が行なわれており、工業的な実施に
は至っていない。

また、　Ｐｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅ　ｃｈｒｙｓｏｓ
ｐｏｒｉｕｍによるパルプのブリーチングが報告（Ｂｉ
ｏｔｅｃｈｎｏｌ　Ｌｅｔｔ、、　１３４７〜３５３（
１９７９））されたが、リグニン分解活性が弱く、かつ
セルロース分解抑制剤を多量に用いており、工業的に実
施されるに至っていない。

更に、Ｃｏｒｉｏｌｕｓ　ｖｅｒｓｉｃｏｌｏｒによる
ブリーチングが報告（Ｍａｙ　１９８９　Ｔａｐｐｉ　
Ｊｏｕｒｎａｌ　２１７〜２２０）されたが、この方法
も、セルロースの資化性が高く、かなりのセルロースが
消費されるとともに、窒素源及びグルコースを用いた菌
の培養物を大量に添加する必要があり、工業的には実施
されるに至っていない。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、微生物処理によるパルピング又はブリー
チングにおいてセルロースを消費することなく、かつ、
栄養源やセルロース分解抑制剤を添加することなく、処
理できる方法を求めて鋭意研究した結果、本発明におい
てその目的を達成することができたのである。

即ち１本発明においては、リグニンを唯一の炭素源とす
る培地で良好に生育する微生物を使用すれば、木材チッ
プ、リファイニング後のパルプおよび未晒パルプを、実
質的に栄養源又はセルロース分解抑制剤を添加すること
なく、極めて省エネルギー的に、かつ廉価にパルピング
及び又はブリーチングすることを可能としたのである。

本発明に用いる微生物は、リグニンを唯一の炭素源とす
る培地に接種・培養し、良好に生育した菌株である。

培地としては、唯一の炭素源としてリグニンを１〜１０
％程度、好ましくは２〜４％添加した寒天培地が用意さ
れる。

この培地には、天然から採取した分離源を適宜濃度で分
散させ、２５〜３５℃で培養し、良好な生育を示すコロ
ニーを採取すれば、これが本発明に使用する有効な微生
物となる。

本発明者らはすてにＮＫ−１１４８株（ＦＥＲＭ　ＢＰ
−１８５９）やＮＫ−７２９１株（ＦＥＲＭ　ＢＰ−１
８６０）等を分離しており、これらは本発明上極めて有
効な微生物である。

〜に一１１４８株（ＦＥＲＭ　ＢＰ−１８５９）の菌学
的性質は次の通りである。

（１）培地における生育状態 注−１培地ｐ）ｌ：５．０（オートクレーブ殺菌前）注
−２培養条件＝２８℃×７日間 注−３生育状態 微弱：＋ 中等：＋＋ 旺盛：十＋＋ （２）生理的、生態的性質 ■　生育のｐＨ範囲（バレイショ・ブドウ糖寒天培地、
２８℃、４日間培養） ｐＨ３〜９付近で生育し、ＰＨ２および１０では生育し
ない。最適ｐＨは４〜６付近である。

（）　生育の温度範囲（バレイショ・ブドウ糖寒天培地
、ＰＨ５，４日間培養） １０〜４５℃付近で生育し、５０℃では生育しない。

最適温度は２８〜３７℃付近である。

■　フェノールオキシダーゼ反応（２８℃、４日間培養
） 微弱または陰性を示す。

■　菌叢の特徴（バレイショ・ブドウ糖寒天培地、ＰＨ
５，２８℃、４日間培養） 白色でフェルト状である。

また、ＮＫ−７２９１株（ＦＥＲＭ　ＢＰ−１８６０）
　（７）菌学的性質は次の通りである。

（Ｌ）培地における生育状態 注−１培地ｐＨ：５．０（オートクレーブ殺菌前）注−
２培養条件：２８℃×７日間 注−３　生育状態 微弱：十 中等：＋＋ 旺盛：＋＋＋ （２）生理的、生態的性質 ■　生育のｐＨ範囲（バレイショ・ブドウ糖寒天培地、
２８℃、培養４日間） ｐＨ３〜７付近で生育し、ｐＨ２および８では生育しな
い。最適ｐＨは４〜５付近である。

（２生育の温度範囲（バレイショ・ブドウ糖寒天培地、
ｐＨ５、培養４日間） １０〜３２℃付近で生育し、３７℃では生育しない。

最適温度は２０〜３０℃付近である。

■　フェノールオキシダーゼ反応（２８℃、培養４日間
） 陽性を示す。

■　菌叢の形状（バレイショ・ブドウ糖寒天培地、ｐＨ
５，２８℃、培養４日間） 白色で毛状である。

■　子実体の形状 ・大きさ　：径２〜５＋ａｍ ・形　　　：倒椀形（鼻の形） ・縁や表面：縁は内側へ巻き１表面は黄褐色で全面に褐
色毛がある。

・管孔面　：淡灰白色で倒皿状にへこんでおり管孔は小
さい。

・肉　質　：柔軟な革質でほぼ白色である。

■　胞子の形状 ３〜４Ｘ１μ■程度のソーセージ形で無色平滑である。

本発明の使用する微生物は、保存菌であるＮに一１１４
８株やＮＫ−７２９ＩＩ１株から、変異処理もしくは変
異処理することなく、リグニンを唯一の炭素源として良
好に生育する淘汰分離株か、また自然界から分離されリ
グニンを唯一の炭素源として良好に生育する分離株がよ
い。

本発明においてリグニンを唯一の炭素源として良好に生
育する微生物とは、例えば、未晒クラフトパルプの漂白
に用いて強度を低下させることなく、白色度４５％以上
、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上に
漂白できる微生物をいう。

本発明において使用する微生物は、リグニンを唯一の炭
素源とする培地、通常のリグニンを含まない担子菌・カ
ビ用培地、または木粉・木材チップ・パルプを含有する
培地のいずれによっても培養することができる。

一方、パルプの種類は、大別して次の３つに分類される
。

■　木材をそのまま機械的に処理し繊維状にしたメカニ
カルパルプ ■　薬品処理と機械処理を組み合わせたセミケミカルパ
ルプ ■　薬品処理によってリグニンの大部分を除去したケミ
カルパルプ 本発明は、■〜■のすべでのパルプの製造に適用するこ
とができる。

メカニカルパルプにおいては、チップを機械的にリファ
イニングしてパルプとする。本発明では、木材チップお
よび／又は軽度にリファイニングしたパルプを使用する
ことができ、従来法に比べて極めて省エネルギー的に、
かつ強度の高いパルプを製造することができる。

セミケミカルパルプ 薬品処理した後，機械的にリファイニングして。

パルプとする．本発明では、木材チップ又は木材チップ
を軽度にリファイニングして得られたりファイニング後
のパルプを使用することができる。

また、軽度に薬品処理した木材チップ又は軽度に薬品処
理した木材チップをリファイニングして得られたパルプ
を使用できる。なお、微生物処理を行った後、適度のリ
ファイニングおよび／又は薬品処理を行うことは何ら問
題はない。

微生物処理によって、リファイニングおよび薬品処理を
軽度に行えばよいこととなり、大幅なエネルギーおよび
薬品の節減となるものである。

また、ケミカルパルプにおいては、高温高圧下での薬品
処理によってリグニンを高度に分解して、未晒ケミカル
パルプを製造している。本発明は、木材チップ又は木材
チップを軽度にリファイニゲしたパルプを使用すること
ができる。また軽度に薬品処理した木材チップ又は軽度
に薬品処理した木材チップをリファイニングして得られ
たパルプも使用できる。セミケミカルパルプの場合と同
様に、微生物処理を行った後、適度にリファイニングお
よび／又は薬品処理を行うことは何ら問題はない。

微生物処理によって蒸解エネルギーおよび薬品の大幅な
節減となるものである。

なお、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、高白色度を要
求される用途の紙に用いるには、残留リグニンを除去し
て白色度を付与する処理（ブリーチング）が必要となる
。

本発明は未晒パルプに微生物を添加して、ブリーチング
を行わせることもできる。

未晒パルプを微生物処理したものはかなり漂白されてお
り、後の晒のための薬品処理が軽度ですみ，公害の防止
にもつながるものである。

パルピング及び／又はブリーチングに際しては、チップ
又は各種パルプに何らの栄養源やセルロース分解抑制剤
をも添加することなく、微生物の培養物をチップ又はパ
ルプの１／１００００〜１０／１００程度を添加し、２
０〜３５℃程度で３日〜９０日間培養して処理すること
ができる。　この際，少量のセルロース分解抑制剤を添
加することは適宜行うことができる。

次に本発明の実施例を示す。

実施例１ ５０ｍ１２容三角フラスコにブナ木粉（６０〜８０メツ
シユ）１．０ｇ、水２．５ｍｆｌを加えた培地を１２０
℃で１５分間加熱殺菌した後、ＮＫ−１１４８株（ＦＥ
ＲＭ　ＢＰ−１８５９）を接種し，２８℃で１週間培養
し，得られた菌体を水に懸濁する。

一方、シラカバ磨砕リグニン２．０％、ＮＨ４Ｉ，ＰＯ
４０、２％および寒天１．６％を含有する培地を１２０
℃、１５分間加熱殺菌した後，無菌状態でシャーレ（直
径９０ｍｍ）に２０＋ａＱずつ分注する。

上記菌体懸濁物を培地上に添加し、２８℃で２週間培養
し、良好な生育を示した菌株を分離し、分離株Ａとした
。分離株ＡはＮＫ−１１４８−３株と命名し、微工研に
ＦＥＲＭ　Ｐ−１１１８２として寄託されている。

実施例２ 実施例１で得た分離株ＮＫ−１１４８−３を、市販ポテ
ト・デキストロース・ブロス（ＤＩＦＣＯ社製）１．２
％を含む培地を１２０℃で１５分間加熱殺菌した後。

接種し、２８℃で１週間培養し、種培養物とした。

実施例３ メカニカルパルプの製造において、ブナチップを軽度に
１次リファイニングして得られたパルプ１０ｋｇと水２
４．５１２を混合して、１２０℃で１５分間殺菌し、こ
れに実施例２で得た種培養物０．５ｋｇを添加混合し、
２８℃で１週間通気培養した後、２次リファイニングし
たところ、強度の高いメカニカルパルプを極めて省エネ
ルギー的に得る二とができた。得られたバイオメカニカ
ルパルプの特性は次の表１に示される。

表１　バイオメカニカルパルプ特性 ８−３株を、それぞれ未晒クラフトパルプ（ユーカリ）
１０ｋｇと水２５ｍとを混合撹拌した培地を１２０℃で
１５分間殺菌処理した後、接種し、２８℃で２週間通気
培養し、種培養物とした。

実施例５ ケミカルパルプの漂白において、未晒クラフトパルプ（
ユーカリ）　１０ｋｇと水２５Ｉ２を混合し、１２０℃
で１５分間殺菌し、これに実施例４で得たそれぞれの種
培養物１ｋｇおよびグルコース０．５ｋｇを各別に添加
し、混合して、２８℃で１〜５日間通気培養したところ
、漂白されたクラフトパルプが得られた。

処理期間１〜５日の白色度の上昇は第１図に示される。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例５において、１〜５日の処理で白色度（
％）の上昇をみた図である。 実施例４

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）リグニンを唯一の炭素源とする培地で良好に生育
   する微生物を用いて、微生物処理することを特徴とする
   パルプの製造法。
2. （２）木材チップ又は木材チップをリファイニングして
   、得られたリフアイニング後のパルプを、リグニンを唯
   一の炭素源とする培地で良好に生育する微生物を用いて
   微生物処理することを特徴とするパルプの製造法。
3. （３）薬品処理を行った木材チップ、または薬品処理を
   行った木材チップをリフアイニングして得られたパルプ
   を、リグニンを唯一の炭素源とする培地で良好に生育す
   る微生物を用いて微生物処理することを特徴とするパル
   プの製造法。
4. （４）請求項第２項または第３項において、微生物処理
   した後、適度にリフアイニングおよび／または薬品処理
   することを特徴とするパルプの製造法。
5. （５）木材チップ又は木材チップをリフアイニングした
   ものを蒸解し、得られた未晒ケミカルおよび／又はセミ
   ケミカルパルプを、リグニンを唯一の炭素源とする培地
   で良好に生育する微生物を用いて微生物処理することを
   特徴とするケミカルおよび／又はセミケミカルパルプの
   漂白法。