(57)【要約】製紙工程中の各工程におけるスライムの付着を抑制し、紙製品へスライム付着物が混入することを効果的に防止することが可能な製紙工程におけるスライム発生防止方法の提供。製紙工程におけるスライム発生防止方法であって、被処理対象となる製紙工程水に対するモノクロラミン及び／又はモノブロラミンを生成する及び／又は含む殺菌剤の殺菌率が５０％以上９０％未満となるように殺菌剤を添加する。これにより、製紙工程中の各工程におけるスライム付着を抑制し、紙製品へスライム付着物が混入することを効果的に防止できる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
製紙工程におけるスライム発生防止方法であって、
被処理対象となる製紙工程水に対する殺菌剤の殺菌率が５０％以上９０％未満となるように殺菌剤を前記製紙工程水に添加すること、を含み、
前記殺菌剤が、モノクロラミン及び／又はモノブロラミンを生成する及び／又は含む殺菌剤である、スライム発生防止方法。
【請求項２】
前記殺菌剤が、次亜塩素酸ナトリウム水溶液と、硫酸アンモニウム水溶液及び／又は臭化アンモニウム水溶液とを含む、請求項１記載の防止方法。
【請求項３】
前記殺菌率の算出を定期的に行い、得られた殺菌率に基いて殺菌剤の添加量を調整することを含む、請求項１又は２に記載の防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、製紙工程におけるスライム発生防止方法に関し、さらに詳しくは、殺菌率を９０％以上とすることなく、製紙工程中のスライムの付着を抑制することが可能な製紙工程におけるスライム発生防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙パルプ製造工程では、原料となる木材に由来するセルロースや糖類等を栄養源として、製紙工程水やパルプスラリーに細菌や微生物が繁殖してスライムが発生する。そして、このスライムが、製紙原料に混入して紙切れによる生産効率の低下を引き起こしたり、紙製品の品質を低下させたりすることは、従来からよく知られている。【０００３】
このため、スライムの発生を抑制するために、従来から殺菌剤を用いた様々な方法や、様々なスライム処理剤等が提案されている。例えば、製紙工程の上流の原料系に当たる損紙系を、他の原料と混合される直前まで常に菌数を１×１０7個／ｍＬ以下に維持するように、抗菌剤を用いて制御することなどが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、通常、微生物を十分に抑制するには殺菌率を９０％以上に維持する必要があり、殺菌率が９０％以上でないと十分な殺菌力を示さないと一般的には考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１０５６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、被処理対象に対する殺菌剤の殺菌率を９０％以上にすることなく、製紙工程中の各工程におけるスライムの付着を抑制し、紙製品にスライム付着物が混入することを効果的に防止することが可能な製紙工程におけるスライム発生防止方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、製紙工程におけるスライム発生防止方法であって、被処理対象となる製紙工程水に対する殺菌剤の殺菌率が５０％以上９０％未満となるように殺菌剤を前記製紙工程水に添加することを含み、前記殺菌剤がモノクロラミン及び／又はモノブロラミンを生成する及び／又は含む殺菌剤である、スライム発生防止方法に関する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、スライムが発生しやすい環境下にある紙製造工程において、製紙工程中の各工程におけるスライムの付着を抑制し、紙製品にスライム付着物が混入することを効果的に防止する方法を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、製紙工程におけるスライム発生防止方法であって、被処理対象となる製紙工程水に対する殺菌剤の殺菌率が５０％以上９０％未満となるように殺菌剤を前記製紙工程水に添加することを含み、前記殺菌剤が、モノクロラミン及び／又はモノブロラミンを生成する及び／又は含む殺菌剤であるスライム発生防止方法によって、製紙工程中の各工程におけるスライム付着を抑制し、紙製品へスライム付着物が混入することを効果的に防止することができるという知見に基づく。
【０００９】
また、本発明は、製紙工程におけるスライム発生を防止する場合において、通常、殺菌率を９０％以上、好ましくは９９％程度以上という高いレベルに維持して処理する必要があると考えられていた。しかしながら、モノクロラミン及び／若しくはモノブロラミンを生成する殺菌剤、又はモノクロラミン及び／若しくはモノブロラミンを含む殺菌剤を用いることによって、製紙工程水に対する殺菌剤の殺菌率が５０％以上９０％未満であっても、製紙工程中の各工程におけるスライム付着を十分に抑制し、紙製品へのスライム付着物の混入が効果的に防止することができるという知見に基づく。
【００１０】
本発明の方法により、製紙工程中の各工程におけるスライム付着を十分に抑制でき、紙製品にスライム付着物が混入することを効果的に防止することができる理由は明らかではないが、以下のように推定している。モノクロラミン及びモノブロラミンは、製紙工程水に添加後、安定した状態で処理対象である製紙工程水に残留する。このため、５０％以上９０％未満という低い殺菌率であっても、製紙工程におけるスライムの発生及び／又はスライムの付着を十分に抑制できるものと推測される。但し、本発明はこれらのメカニズムに限定されるものではない。
【００１１】
本発明の方法によれば、製紙工程水に添加する殺菌剤の殺菌率が通常よりも低いことから、例えば、製紙工程水に添加する殺菌剤の濃度を通常よりも低くすることができる。このため、本発明の方法によれば、例えば、処理に要するコスト等を低減でき、また、製紙工程に用いられる配管等の腐食を低減できるという効果を好ましくは奏しうる。また、さらには、処理時の安全性が向上するという効果を好ましくは奏しうる。
【００１２】
本明細書において「製紙工程水」とは、製紙白水（抄紙白水）、パルプ白水を含む。限定されない一又は複数の実施形態において、製紙工程水は、循環利用又は再利用されるものを含み、製紙工程中の各工程を循環する製紙工程水循環系における製紙工程水である。本明細書において「製紙工程水循環系」とは、製紙工程水の循環利用又は再利用を含む系をいう。
【００１３】
本明細書において「モノクロラミン及び／又はモノブロラミンを生成する及び／又は含む殺菌剤（以下、「本発明で使用する殺菌剤」ともいう）」は、モノクロラミンを生成する殺菌剤、モノクロラミンを含む殺菌剤、モノブロラミンを生成する殺菌剤、モノブロラミンを含む殺菌剤、モノクロラミン及びモノブロラミンを生成する殺菌剤、モノクロラミン及びモノブロラミンを含む殺菌剤を含む。本発明で使用する殺菌剤は、限定されない一又は複数の実施形態において、水溶液の形態のものを使用でき、市販の次亜塩素酸ナトリウム水溶液と、硫酸アンモニウム水溶液及び／又は臭化アンモニウム水溶液とを使用できる。
【００１４】
本明細書において「次亜塩素酸ナトリウム水溶液」は、特に限定されず、その濃度も特に限定されなくてよい。安定性及びスペースの観点からは濃度は高いことが好ましい。添加前の殺菌剤において次亜塩素酸ナトリウム水溶液の濃度が高いとは、特に限定されない一又は複数の実施形態において、例えば、有効塩素濃度が６０ｇ／Ｌ以上であることをいい、好ましくは１１０〜１４５ｇ／Ｌ以上をいう。
【００１５】
本明細書において「スライム発生防止」とは、特に限定されないが、スライムの原因となる微生物の殺菌及び増殖抑制を含む。
【００１６】
本明細書において「殺菌率」とは、製紙工程水における生菌数（薬剤添加前の生菌数）と、殺菌剤による処理後の製紙工程水における生菌数（薬剤添加後の生菌数）とを用いて下記式から算出された殺菌率をいう。
殺菌率（％）＝｛（薬剤添加前の菌数−薬剤添加後の菌数）／薬剤添加前の菌数｝×１００
【００１７】
［スライム発生防止方法］
本発明は、一又は複数の実施形態において、被処理対象となる製紙工程水に対する殺菌剤の殺菌率が５０％以上９０％未満となるように殺菌剤を前記製紙工程水に添加することを含み、殺菌剤がモノクロラミン及び／又はモノブロラミンを生成する及び／又は含む殺菌剤である、製紙工程におけるスライム発生防止方法（以下、「本発明のスライム発生防止方法」ともいう）に関する。
【００１８】
本発明のスライム発生防止方法において、モノクロラミンを生成又は含む殺菌剤の場合、殺菌剤の殺菌率は、殺菌剤の使用量を低減し、配管等の腐食を抑制する観点から、５０％以上８９％以下が好ましく、より好ましくは５５％以上８５％以下、さらに好ましくは６０％以上８０％以下である。また、モノブロラミンを生成する及び／又は含む殺菌剤の場合、５０％以上８９％以下が好ましく、より好ましくは５５％以上８５％以下、さらに好ましくは６０％以上８０％以下である。
【００１９】
本発明のスライム発生防止方法は、モノクロラミン及び／又はモノブロラミンを生成する及び／又は含む殺菌剤を使用すればよく、一又は複数の実施形態において、次亜塩素酸ナトリウム水溶液と硫酸アンモニウム水溶液及び／又は臭化アンモニウム水溶液とを含む殺菌剤を使用することが好ましい。また、本発明のスライム発生防止方法は、一又は複数の実施形態において、次亜塩素酸ナトリウム水溶液と硫酸アンモニウム水溶液及び／又は臭化アンモニウム水溶液とを製紙工程水に別々に添加することを含みうる。
【００２０】
本発明に用いられる次亜塩素酸ナトリウムと硫酸アンモニウム及び／又は臭化アンモニウムとのモル比は、一又は複数の実施形態において、有効塩素量と窒素のモル比（有効塩素量：窒素）として１：１〜１：２、好ましくは１：１．２〜１：１．５である。
【００２１】
製紙工程水に添加されるモノクロラミン及び／又はモノブロラミンの濃度（製紙工程水に添加後の濃度）は、全残留塩素濃度として被処理対象である製紙工程水に対する殺菌剤の殺菌率に応じて適宜決定できるが、一又は複数の実施形態において、例えば、０．１〜２０ｍｇ／Ｌ、好ましくは０．１〜１０ｍｇ／Ｌである。
【００２２】
本発明のスライム発生防止方法は、一又は複数の実施形態において、殺菌剤の殺菌率を算出することを含んでいてもよく、また、殺菌率の算出を定期的に行い、得られた殺菌率に基いて製紙工程水に添加する殺菌剤の量を調整することを含みうる。殺菌率の算出は、例えば、製紙工程水における生菌数（薬剤添加前の生菌数）、及び殺菌剤による処理後の製紙工程水における生菌数（薬剤添加後の生菌数）を得て、得られた生菌率を用いて上記式より殺菌率を算出することを含みうる。
【００２３】
本発明のスライム発生防止方法は、本発明の効果を阻害しない範囲において、公知の殺菌剤を併用添加することもできる。
【００２４】
本発明のスライム発生防止方法によれば、製紙工程におけるスライムの発生を防止することができることから、製紙工程水系におけるバイオフィルムの生成を抑制及び／又は生成したバイオフィルムを除去することができる。本明細書において「バイオフィルム」とは、スライムで囲まれた微生物が集合したフィルム状の構造物のことをいう。
【００２５】
［バイオフィルムの生成抑制／除去方法］
よって、本発明は、一又は複数の実施形態において、殺菌率が５０％以上９０％未満となるように殺菌剤を製紙工程水に添加することを含み、前記殺菌剤が、モノクロラミン及び／又はモノブロラミンを生成する及び／又は含む殺菌剤である、製紙工程水系においてバイオフィルムの生成を抑制する方法に関する。本発明のバイオフィルムの生成抑制方法は、一又は複数の実施形態において、被処理対象となる製紙工程水に対する殺菌剤の殺菌率を算出すること、及び算出した前記殺菌率に基き、前記殺菌剤の添加量を調整することを含んでいてもよい。また、本発明のバイオフィルムの生成抑制方法は、本発明のスライム発生防止方法を行うことを含む、製紙工程水系におけるバイオフィルムの生成を抑制する方法である。
【００２６】
また、本発明は、一又は複数の実施形態において、殺菌率が５０％以上９０％未満となるように殺菌剤を製紙工程水に添加することを含み、前記殺菌剤が、モノクロラミン及び／又はモノブロラミンを生成する及び／又は含む殺菌剤である、製紙工程水系においてバイオフィルムを除去する方法に関する。また、本発明のバイオフィルム除去方法は、一又は複数の実施形態において、被処理対象となる製紙工程水に対する殺菌剤の殺菌率を算出すること、及び算出した前記殺菌率に基き、前記殺菌剤の添加量を調整することを含んでいてもよい。また、本発明のバイオフィルム除去方法は、本発明のスライム発生防止方法を行うことを含む、製紙工程水系におけるバイオフィルムを除去する方法である。
【００２７】
本発明のバイオフィルム生成抑制方法及びバイオフィルム除去方法において使用する殺菌剤及びその濃度、殺菌剤における次亜塩素酸ナトリウムと硫酸アンモニウム及び／又は臭化アンモニウムとのモル比、殺菌率の好ましい範囲等は本発明のスライム発生防止方法と同様である。
【００２８】
［紙の製造方法］
本発明は、一又は複数の実施形態において、被処理対象となる製紙工程水に対する殺菌剤の殺菌率を算出すること、及び製紙工程水に殺菌率が５０％以上９０％未満となるように殺菌剤を添加することを含み、前記殺菌剤が、モノクロラミン及び／又はモノブロラミンを生成する及び／又は含む殺菌剤である。紙の製造方法（以下、「本発明の製紙方法」ともいう）に関する。また、本発明の製紙方法は、一又は複数の実施形態において、本発明のスライム発生防止方法を行うことを含む、紙の製造方法である。
【００２９】
本発明の製紙方法において使用する殺菌剤及びその濃度、殺菌剤における次亜塩素酸ナトリウムと硫酸アンモニウム及び／又は臭化アンモニウムとのモル比、殺菌率の好ましい範囲等は本発明のスライム発生防止方法と同様である。
【００３０】
［製紙工程水の処理システム］
本発明は、一又は複数の実施形態において、被処理対象となる製紙工程水に対する殺菌剤の殺菌率を算出する手段と、殺菌率が５０％以上９０％未満となるように製紙工程水に殺菌剤を添加する薬剤添加手段とを備える、製紙工程水の処理システム（以下、「本発明の処理システム」ともいう）に関する。
【００３１】
本発明の処理システムは、一又は複数の実施形態において、製紙工程水における生菌数を測定する手段を備えていてもよい。
【実施例】
【００３２】
本発明を試験例により具体的に説明するが、本発明はこれらの試験例により限定されるものではない。【００３３】
（調製例１）菌液及び試験液の調製
製紙工場の製紙工程内の付着物からSphingomonas sp.を単離し菌株として用いた。この菌株を培養し、生育したコロニーを滅菌生理食塩水に加え、液の透過率が６６０ｎｍで５０〜６０％になるよう調整したものを菌液とした。また１／５００倍濃度の液体ツァペック培地に、菌液を１％加えたものを試験液とした。【００３４】
（調製例２）薬剤Ａ（NaClO+(NH4)2SO4）及び薬剤Ｂ（NaClO+NH4Br）の調製
有効塩素として１２％の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を純水で３０倍に希釈し、有効塩素：窒素とのモル比として１：１．２になるように硫酸アンモニウムを加え、モノクロラミンを生成又は含む殺菌剤である薬剤Ａを調製した。
同様に、有効塩素として１２％の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を純水で３０倍に希釈し、有効塩素：窒素とのモル比として１：１．２になるように臭化アンモニウムを加え、モノブロラミンを生成又は含む殺菌剤である薬剤Ｂを調製した。【００３５】
（調製例３）薬剤Ｃ（NaClO）及び薬剤Ｄ（NaBrO）の調製
有効塩素として１２％の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を純水で３０倍に希釈して薬剤Ｃを調製した。
有効塩素として１２％の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を純水で３０倍に希釈し、次いで臭化ナトリウムを加え、有効塩素：臭素とのモル比として１：１．２になるように薬剤Ｄを調製した。【００３６】
（試験例１）スライム付着抑制効果の確認
５００ミリリットルビーカーに６０メッシュの金網を吊るし、試験液を４００ミリリットル入れた。薬剤Ａ〜Ｄは、試験液に有効塩素濃度として０．１〜１．４４ｍｇ／リットルとなるように添加し、３０分接触させた後、新しい試験液に入れ替えた。この時、薬剤添加直前の菌数と薬剤添加３０分後の菌数をそれぞれ測定した。なお、試験開始日は１日１回、１日後と２日後は各２回、３日後は１回の計６回となるよう入れ替えを行なった。
以上の操作を実施した後、７２時間後にビーカー中の液を捨て、ビーカーと金網を乾燥させてから、再度ビーカーに金網を吊るし、１．５％歯垢水溶液（BUTLER社製、「Ｇ・Ｕ・Ｍ  ＲＥＤ−ＣＯＴＥ」）を入れて１分間浸漬させた。水洗・乾燥後、７０％エタノールの１％アンモニア水溶液で歯垢液の赤い染料を溶解して正確に１０ミリリットルにメスアップした。この溶液の吸光度（５５０ｎｍ）を測定し、薬剤の効力を評価した。薬剤無添加時の吸光度（２．３５９Ａｂｓ）に対して７０％以上減少しているものをスライム抑制効果があると判断した。スライム抑制効果の判断については、薬剤添加時の吸光度から７０％減少した値である０．７０８Ａｂｓ以下をスライム抑制効果有りとした。
薬剤無添加の場合は、新しい試験液に入れ替える３０分前の菌数と入れ替える直前の菌数をそれぞれ測定した。殺菌率は以下の方法で算出し、一連の試験における殺菌率を表１に示す。【００３７】
[殺菌率の算定方法]
・各回の殺菌率（％）＝｛（薬剤添加前の菌数−薬剤添加後の菌数）／薬剤添加前の菌数｝×１００
・一連の試験における殺菌率（％）＝各回の殺菌率（％）／６【００３８】
【表１】
2014030751.tif 000002
【００３９】
表１の結果に示すとおり、薬剤Ｃ（次亜塩素酸ナトリウム）及び薬剤Ｄ（次亜臭素酸ナトリウム）では、殺菌率が５０％以上９０％未満の範囲ではスライム付着抑制効果は得られず、殺菌率が９９．０％以上でスライム付着抑制効果が現れた。
一方、表１の結果に示すとおり、薬剤Ａ（次亜塩素酸ナトリウムと硫酸アンモニウムとを混合した反応液（モノクロラミンを生成又は含む殺菌剤））及び薬剤Ｂ（次亜塩素酸ナトリウムと臭化アンモニウムとを混合した反応液（モノブロラミンを生成又は含む殺菌剤））では、殺菌率が５０％以上９０％未満の範囲で明らかなスライム抑制効果が得られている。この結果より、モノクロラミン又はモノブロラミンを生成又は含む殺菌剤であれば、殺菌率９９％以上で処理しなくても、５０％以上９０％未満の範囲を維持することでスライムを確実に抑制できることがわかった。
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月4日(2014.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製紙工程におけるスライム発生防止方法であって、
被処理対象となる製紙工程水中のスライムの原因となる微生物に対する殺菌剤の殺菌率が６０％以上９０％未満となるように殺菌剤を前記製紙工程水に添加すること、を含み、
前記殺菌剤が、モノクロラミン及び／又はモノブロラミンを生成する及び／又は含む殺菌剤である（但し、ＮａＣｌＯとＮＨ4Ｂｒとを含む無機系殺菌剤と、ＮａＣｌＯ又はＮａＣｌＯ2とを併用する場合を除く）、スライム発生防止方法。
【請求項２】
前記殺菌率は、Sphingomonas sp.に対する殺菌剤の殺菌率である、請求項１記載のスライム発生防止方法。
【請求項３】
前記殺菌剤が、次亜塩素酸ナトリウム水溶液と、硫酸アンモニウム水溶液及び／又は臭化アンモニウム水溶液とを含む、請求項１又は２に記載の防止方法。
【請求項４】
前記殺菌率の算出を定期的に行い、得られた殺菌率に基いて殺菌剤の添加量を調整することを含む、請求項１から３のいずれかに記載の防止方法。
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月11日(2014.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製紙工程におけるスライム発生防止方法であって、
被処理対象となる製紙工程水中のスライムの原因となる微生物に対する殺菌剤の殺菌率が６０％以上９０％未満となるように殺菌剤を前記製紙工程水に添加すること、を含み、
前記殺菌剤が、モノクロラミン及び／又はモノブロラミンを生成する及び／又は含む殺菌剤であり（但し、ＮａＣｌＯとＮＨ4Ｂｒとを含む無機系殺菌剤と、ＮａＣｌＯ又はＮａＣｌＯ2とを併用する場合を除く）、
前記殺菌率は、Sphingomonas sp.に対する殺菌剤の殺菌率である、スライム発生防止方法。
【請求項２】
前記殺菌剤が、次亜塩素酸ナトリウム水溶液と、硫酸アンモニウム水溶液及び／又は臭化アンモニウム水溶液とを含む、請求項１記載の防止方法。
【請求項３】
前記殺菌率の算出を定期的に行い、得られた殺菌率に基いて殺菌剤の添加量を調整することを含む、請求項１又は２に記載の防止方法。
【国際調査報告】
2014030751.tif 000003
2014030751.tif 000004
2014030751.tif 000005
2014030751.tif 000006