JPH0819629B2 - 植物の精練方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、新規な植物の精練方法に関し、更に詳しく
は、壁紙、包装紙、画用紙、ダンボール等の原料とし
て、パルプ原料を提供するに適した少量多品種を目的と
した植物の精練方法に関する。

［従来の技術］ 我が国では古くから和紙の原料として、コウゾ（クワ
科）、ミツマタ、ガンビ（共にジンチョウゲ科）等の靭
皮繊維が用いられていたが、藁、木材のパルプ化が実用
化し、近代の紙パルプ工業では、木材が主原料となるに
至っている。

パルプ生産に使用される樹種を大別すると、針葉樹
（Ｎ材）と広葉樹（Ｌ材）とに区分される。Ｎ材は国産
材、輸入材共にモミ科、マツ科のものであり、国産Ｌ材
では、ブナ科、カバノキ科、カエデ科、ヤナギ科等があ
り、木材の性質として繊維の形状、木材の容積銃、組成
等が重要であり、繊維の形状、長さ、細胞膜の厚さ等は
製品と密接な関係を持ち、長繊維の方が短繊維より強度
の高いものが得られる。一般的には、Ｎ材の方がＬ材に
比較して長繊維が豊富である。

パルプを得る方法としては、機械法、化学法並びにセ
ミ化学法等がある。機械法は、木材を分解する手段とし
て擦り潰す等の機械的な処理によりパルプを得るもので
あり、例えばGP法、RGP法、TMP法等がある。化学法は、
木材を分解する手段として化学薬品を加えて煮る等の化
学的な処理をしてパルプを得るものである。セミ化学法
は、前記機械法と化学法とを組合せた方法によりパルプ
を得るものである。これらの３つの方法で得られるパル
プが従来の方法によるものであり、大量生産に使用され
ている。

このような従来技術によるパルプ生産の問題点を解決
するものとして、夾雑物の除去とセルロース自体の分解
の制御のバランスが良好であって、植物自体を痛めるこ
となく夾雑物を十分に除去することができ、これにより
大変な時間と労力のかかる従来技術によるパルプより優
れたものを提供し得る手段が求められている。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、従来技術の問題点を改良することにより、
夾雑物の除去とセルロース自体の分解の制御のバランス
が良好で、セルロース自体を痛めることなく夾雑物を十
分に除去することができ、これにより強度、吸湿性、地
合、白色、風合等に優れ、天然素材として壁紙、包装
紙、画用紙、ダンボール等の全ゆる紙製品を提供し得る
植物の精練方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、酵素としてパパインおよび／または
パンクレアチンからなる処理液であって、助剤としてア
デノシン三リン酸二ナトリウム塩（A.T.P.）および／ま
たはバチルス菌系プロテアーゼを含む処理液を用いて酵
素処理することを特徴とする植物の精練方法が提供され
る。

植物の重量100重量部に対して、酵素処理液が、 酵素として パパイン 0.2〜0.6重量部 パンクレアチン 0.1〜0.2重量部 助剤として アデノシン三リン酸二ナトリウム塩 0.2〜1.2重量部 バチルス菌系プロテアーゼ 0.2〜0.6重量部 からなるものであれば好適である。

前記した目的を達成すべく種々検討した結果、植物体
からパルプを分離する基本的な原理は、繊維細胞を接着
させているリグニンに着目し、如何にリグニンのみを選
択的に取り除き、その他の成分を変性させることなく繊
維細胞を分離するかという点にあることが分った。本発
明にあっては、酵素としてパパインとパンクレアチンを
用い、助剤としてアデノシン三リン酸二ナトリウム塩
（A.T.P.）またはバチルス菌系プロテアーゼを併用した
処理液にて酵素処理することにより、この植物からリグ
ニンが除かれて、しかも多糖類のアルカリ分解が非常に
少く、ヘミセルロースの損失が小さくなる。

酵素の種類と量を適切に制御することによって、全ゆ
る植物体のリグニンに作用する薬品を得ることができ、
原料としての植物体の種類、樹類を問わない。また、用
途に応じた後処理をすることにより、壁紙、包装紙、画
用紙、ダンボール、ボード等の全ゆる紙製品用途に使用
することができる。

本発明にあっては、前記精練された植物を得るため、
酵素を用いて処理を行うに際し、この植物の主成分であ
るセルロース自体の分解を制御しつつ、内在するリグニ
ン、多糖類およびセルロース以外の夾雑物を効率よく、
かつ完全に近い状態で除去することが必要である。この
ためには、従来のように単に酵素を選択するだけではな
く、酵素の働きを促進する助剤を用いることが更に好ま
しいとの観点に立ち、その手段として、精練処理におい
て、酵素としてパパインとパンクレアチンを用い、助剤
として特にアデノシン三リン酸二ナトリウム塩（A.T.
P.）またはバチルス菌系プロテアーゼを併用することを
特徴とし、これにより精練処理の効率を著しく高めるこ
とも可能になる。

更に本発明について詳細に説明すると、本発明は、植
物を酵素処理することによる植物の精練方法であり、植
物としては地球上に約35万種類存在するセルロースを有
する植物を使用することができる。酵素処理は、酵素と
してパパイン、およびパンクレアチンを用いて、植物の
組成中のセルロース以外の夾雑物であるリグニン、多糖
類等を、植物の主成分であるセルロースから分離する際
に、助剤としてアデノシン三リン酸二ナトリウム塩、ま
たはバチルス菌系プロテアーゼを用いる。酵素の働きを
促進し、セルロースから分離された夾雑物を組織の反応
系外に排出するものである。

酵素処理における各酵素の植物の乾量100重量部に対
する使用量は、植物の組織中のセルロース以外の夾雑物
であるリグニン、多糖類それぞれが効率よく除去される
ように、パパインは0.2〜0.6重量部が、パンクレアチン
は0.1〜0.2重量部が好ましく、それぞれの酵素の少くと
も一種の使用量がこれより少ければ、各夾雑物の除去の
バランスが崩れて、その酵素に対応した夾雑物の残存量
が多くなり、またこれらの使用量を前記より多くしても
効果の向上が少い上、セルロース繊維自体の分解を来す
ので好ましくない。また、パパインとパンクレアチンと
共に、他の酵素を併用することも可能であり、特にバチ
ルス菌系プロテアーゼを併用した時は、パパインの使用
量を減じることができる。アデノシン三リン酸二ナトリ
ウム塩を併用することにより、パパインとパンクレアチ
ンの促進が早まる効果が得られる。

本発明の他の態様では、アミノフェノールを用いるこ
とができる。アミノフェノールは、杉や桧の皮をパルプ
化する場合、残留リグニンが多いため、更に加えること
により、パルプ化がより促進される。硝酸ソーダを加え
る場合は、竹等の場合に非常に効果がある。

更に木材チップをパルプ化する場合には、水酸化ナト
リウムやフッ化ナトリウムを加えることにより、効率を
著しく高めることができる。

処理液のpHは、処理に使用する酵素全てが十分に働く
ように８〜10とするのが好ましく、pH調整剤としては、
調整が容易であることから重炭酸ナトリウムおよび／ま
たは苛性ソーダが好適である。

［作用］ 本発明にあっては、植物繊維を含む原料に対し、水と
重炭酸ナトリウムで容器に合せてpH調整し、これにパパ
インとパンクレアチンを植物の種類により、リグニンの
多いもの、少いものとに分け、加熱法か常温、常圧で処
理する。

助剤としてアデノシン三リン酸二ナトリウム塩（A.T.
P.）またはバチルス菌系プロテアーゼを加えることによ
り、非繊維と繊維素を分離することが可能で、複雑、高
価、大型の製造装置を用いることなく、全ゆる種類の植
物を原料として用いることができる。得られるパルプは
残留リグニンの非常に少い優れたパルプであり、強度、
吸湿性、地合、白色、風合等の多様な要求に応える少量
多品種生産に最適である。

機械法で得られるパルプは、木材の成分を殆どそのま
ま含んでおり、木材に対する収率は95％前後と効率であ
る。化学法で得られるパルプは木材から繊維のみを取り
出すために収率は35％〜55％と低い範囲となっている
が、優れた強度特性を有する。酵素を触媒とした植物の
精練方法は、蒸解釜（チップを苛性ソーダや硫化ソーダ
等の薬品の混合液中で、高温高圧で蒸煮する釜）の設備
が不要であり、しかも公害の発生の危険も非常に少く、
環境保護装置が必要のない初期の設備投資コストは少
く、常温常圧で溶解するために、エネルギー消費、ラン
ニングコストが安価であり、得られるパルプの品質が優
れている。

パルプは原料植物により、リンターパルプ（綿の実に
付いている短毛）、針葉樹パルプ（松パルプ、唐桧パル
プ等）、広葉樹パルプ（ぶなパルプ等）、禾本科パルプ
（藁パルプ、竹パルプ等）、麻パルプ（亜麻パルプ等）
に分けられるが、用途により製紙用パルプと溶解パルプ
に分けられるが、酵素を触媒にした植物の精練方法は、
繊維細胞に接着しているリグニンが非常に少いため、今
までにないパルプを得ることができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、従来技術の問題点を改良することに
より、夾雑物の除去とセルロース自体の分解の制御のバ
ランスが良好で、セルロース自体を痛めることなく夾雑
物を十分に除去することができ、これにより強度、吸湿
性、地合、白色、風合等に優れ、天然素材として壁紙、
包装紙、画用紙、ダンボール等の全ゆる紙製品を提供し
得る植物の精練方法が提供される。

本発明の精練方法により得られる植物の精練は、それ
ぞれの用途に応じて後処理することにより、強度、吸湿
性、地合、白色、風合等の優れたものができる。なお、
本発明に関連する先願である特願平１−217499号に記載
されたコラーゲン湿体の製造方法により得られた動物性
繊維を重量部0.025〜0.1加えることにより、紙の表面の
ケバ立ちがなく、紙はマイナス電極といわれているが、
両性電解物質のコラーゲンが入ることにより、杉皮や桧
の皮、フキのスジ等のすばらしい材料を得ることができ
る。

［実施例］ 以下に実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１ 採集した葛つる100重量部を重炭酸ナトリウムによ
り、pH8.1に調整された下記の処理液に漬け、 パパイン 0.6重量部 パンクレアチン 0.6重量部 A.T.P. 0.6重量部 室温で約７日（１日１回かき混ぜる）で処理液から出し
た。

処理液から取り出した葛つるを、十分に水洗し、乾燥
させたところ、リグニン等の夾雑物が十分に溶出分離さ
れた肌触りの滑らかな風合いの良いセルロース成分が得
られた。

実施例２ 採集した桑を重炭酸ナトリウムにより、pH8.1に調整
された下記の処理液に漬け、 パンクレアチン 0.6重量部 バチルス菌系プロテアーゼ 1.2重量部 釜に入れ２時間煮て処理液から出した。

処理液から取り出した桑の木部を、十分に水洗し、乾
燥させたところ、リグニン等の夾雑物が十分に溶出分離
された肌触りの滑らかな風合いの良いセルロース成分が
得られた。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】酵素としてパパインおよび／またはパンク
   レアチンからなる処理液であって、助剤としてアデノシ
   ン三リン酸二ナトリウム塩（A.T.P.）および／またはバ
   チルス菌系プロテアーゼを含む処理液を用いて酵素処理
   することを特徴とする植物の精練方法。
2. 【請求項２】植物の重量100重量部に対して、酵素処理
   液が、 酵素として パパイン 0.2〜0.6重量部 パンクレアチン 0.1〜0.2重量部 助剤として アデノシン三リン酸二ナトリウム塩 0.2〜1.2重量部 バチルス菌系プロテアーゼ 0.2〜0.6重量部 からなる請求項１記載の植物の精練方法。