JPH03213591A

JPH03213591A - 微生物によるパルプの製造法

Info

Publication number: JPH03213591A
Application number: JP837890A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Nishida; 西田　友昭; Yoshinori Kashino; 樫野　由憲; Yoshimasa Takahara; 高原　義昌; Katsumi Sakai; 坂井　克巳; Ryuichiro Kondo; 隆一郎近藤
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1990-01-19
Publication date: 1991-09-18

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、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、リグニン分解活性に極めて優れ、か
つ選択性の高い微生物を用いることにより、パルプの製
造工程中、実質的に栄養源又はグルコース等のセルロー
ス分解抑制剤を添加することなくパルピング又はブリー
チングを行うことができたものであり、極めて省エネル
ギー的に、かつ低廉に工業的なパルプの製造法を提供で
きたのである。

（従来技術及び問題点）一般的に、微生物による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　ｃｈｒｙｓｏｓｐ
ｏｒｉｕｍによるパルプのブリーチングが報告（Ｂｊ、
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−り添加することなく、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。

培地としては、唯一の炭素源としてリグニンを］〜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ＮＸ−７２９ｖ株（ＦＢＩ（Ｍ　ＢＰ−
１８６０）等を分離しており、これらは本発明上極めて
有効な微生物となる。

ＮＫ−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ｐＨ：５．ｏ（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　等二十十旺盛：＋＋＋（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℃、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、
ｐ１１５．４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−７２９Ｗ株（ＦＥＲＮ　ＢＰ−１８６０）
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ｐＨ：５．ｏ（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）８［）Ｈ３〜７付近で生育し、ρ＋１２および８では生育
しない。最適ｐＨは４〜５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、培養４日間）１０〜３２°Ｃ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２〜５ｍｍ・形　　　：倒椀形（鼻の形）・縁や表面：縁は内側へ巻き、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３〜４×１μｍ程度のソーセージ形で無色平滑である。

本発明に使用する微生物は、本発明者らの分離したＮＫ
−１１４８株やＮＫ−７２９Ｗ株でもよいが、これらを
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を用いるの
がよく、また自然界から分離した担子菌でもよい。

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においては、チップを予め薬品処理
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リ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、微生物の培養物を手ツブ又はパ
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。

次に本発明の実施例を示す。

実施例１５０ｍＱ容王角フラスコにブナ木粉（６０〜８０メッシ
ュ）１．０ｇ、水２．５ｍＱを加えた培地を１２０℃で
１５分間加熱殺菌した後、ＮＫ−１１４８株（ＦＥＲＭ
　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％、Ｎ１１４Ｈ２Ｐ
Ｏ４０，２％および寒天１．６％を含有する培地を１２
０℃、１５分間加熱殺菌した後、無菌状態でシャーレ（
直径９０ｍｍ）に２Ｏｎ＋Ｑずつ分注する。

」二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−１１，４８−３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、ブナチッ
プを軽度にリファイニングしたパルプ１０ｋｇと水２５
Ｑとを混合撹拌した培地を１２０℃で１５分殺菌処理し
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３メカニカルパルプの製造において、ブナチップ５を軽度に１次リファイニングして得られたパルプ１．０
ｋｇと水２５Ｑ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１ｋｇ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
ルギー的に得ることができた。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。

１日表１バイオメカニカルパルプ実施例４ＮＫ−１１４８株および実施例１で得た分離株ＮＫー１
１４８ー３株を、それぞれ未晒クラフトパルプ（ユーカ
リ）１０ｋｇと水２５Ｑとを混合撹拌した培地を１２０
℃で１５分殺菌処理した後、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２５Ω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。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）実質的に栄養源またはセルロース分解抑制剤を添
加することなく微生物処理してなるパルプの製造法。
（２）木材チップ、または木材チップをリファイニング
したパルプを、実質的に栄養源またはセルロース分解抑
制剤を添加することなく微生物処理することを特徴とす
るパルプの製造法。
（３）木材チップ、または木材チップをリファイニング
したパルプを、実質的に栄養源またはセルロース分解抑
制剤を添加することなく微生物処理することを特徴とす
るメカニカルパルプの製造法。
（４）請求項第３項において、微生物処理した後、適度
にリファイニングおよび／または薬品処理することを特
徴とするメカニカルパルプの製造法。
（５）木材チップ、または木材チップをリファイニング
したパルプを、実質的に栄養源またはセルロース分解抑
制剤を添加することなく微生物処理することを特徴とす
るケミカルおよび／またはセミケミカルパルプの製造法
。
（６）請求項第５項において、微生物処理した後、適度
にリファイニングおよび／または薬品処理することを特
徴とするケミカルおよび／またはセミケミカルパルプの
製造法。
（７）薬品処理を行なった木材チップ、または薬品処理
を行なった木材チップをリファイニングしたパルプを、
実質的に栄養源またはセルロース分解抑制剤を添加する
ことなく微生物処理することを特徴とするパルプの製造
法。
（８）薬品処理を行なった木材チップ、または薬品処理
を行なった木材チップをリファイニングしたパルプを、
実質的に栄養源またはセルロース分解抑制剤を添加する
ことなく微生物処理することを特徴とするケミカルおよ
び／またはセミケミカルパルプの製造法。
（９）請求項第８項において、微生物処理した後、適度
にリファイニングおよび／または薬品処理することを特
徴とするケミカルおよび／またはセミケミカルパルプの
製造法。
（１０）未晒（ケミカルおよび／またはセミケミカル）
パルプを、実質的に栄養源またはセルロース分解抑制剤
を添加することなく微生物処理することを特徴とする（
ケミカルおよび／またはセミケミカル）パルプの漂白法
。
（１１）リグニンを唯一の炭素源として良好に生育する
微生物を使用することを特徴とする請求項第１項、第２
項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項
、第９項または第１０項のパルプの製造法。