(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）セルロースパルプを提供し、このパルプを酸加水分解プロセスに付して、微晶質セルロース及び加水分解液を含む酸性生成物反応混合物スラリーを生成する工程、
ｂ）前記酸性生成物反応混合物スラリーに十分な量のアルカリ性物質を添加して、７〜１２のｐＨを有する中和生成物反応混合物を生成する工程、
ｃ）前記中和生成物反応混合物に酸化剤を添加して、漂白微晶質セルロースを含む漂白生成物反応混合物を形成する工程、及び、
ｄ）前記漂白微晶質セルロースを前記漂白生成物反応混合物から単離する工程、
を含む漂白微晶質セルロースを製造する方法。
【請求項２】
前記パルプは、９２重量％未満のアルファセルロース含有量を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パルプが、９０重量％未満のアルファセルロース含有量を有する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記パルプは、漂白、半漂白、または未漂白クラフトパルプ、高カッパークラフトパルプ、漂白または未漂白亜硫酸パルプ、ソーダ蒸解パルプ、有機溶媒パルプ化パルプ、半化学パルプ化パルプ、フラッフパルプ、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ、ユーカリパルプ、おがくずパルプ、わら、稲わら、小麦わら、とうもろこしわらまたはとうもろこし茎、麻、ケナフ、ラミー、竹、バガス、アバカ、籾殻、ピーナッツ殻、果実繊維、シトラスピール、ビート繊維、樹皮、藻類または海藻セルロース、古いコルゲートコンテナパルプ、再生紙パルプ及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記アルカリ性物質は、水酸化ナトリウム、アンモニア、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、及び水酸化カルシウム、酸化カルシウムならびにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記アルカリ性物質は水酸化ナトリウムである、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記酸化剤は、過酸化水素、ペルオキシ酸、ペルオキシエステル、ヒドロペルオキシド、無機ペルオキシド及び有機ペルオキシド、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記酸化剤は過酸化水素である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
工程ｂは５０℃〜１２０℃で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
工程ｂは６０℃〜１０５℃で行われる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
工程ｃは５０℃〜１２０℃で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
工程ｃは６０℃〜１０５℃で行われる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
工程ｃは１〜１８０分間行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
工程ｃは５〜６０分間行われる、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、典型的には酸加水分解または電子ビーム照射によって製造された酸性微晶質生成反応混合物スラリーを中和またはアルカリ化し、続いてそのような反応混合物に酸化剤を添加することを含む漂白微晶質セルロースの製造方法に関する。この方法のこの実施は、所望の色安定性ならびに紙グレード及び他の低純度パルプからの医薬バインダーの使用に適した圧縮特性を有する微晶質セルロースの製造を可能にする。
【背景技術】
【０００２】
ＭＣＣまたはセルロースゲルとしても知られている微晶質セルロースは、最終食品の特性または特質を向上させるために食品業界で一般的に使用されている。例えば、飲料、ベーカリー充填物、冷凍デザート、ジャム、スープ及びソースなどを含む食品用途において、バインダーとして使用され、またはコロイド安定剤にさらに加工される。それはまた、医薬錠剤におけるバインダー及び崩壊剤として、液体医薬製剤における懸濁剤として、ならびに工業用途におけるバインダー、崩壊剤及び加工助剤として、洗剤及び／または漂白錠剤のような家庭用品において、農薬製剤、ならびに歯磨き粉及び化粧品のようなパーソナルケア製品において広く用いられる。
【０００３】
微晶質セルロースは典型的には、セルロース源、好ましくは繊維植物材料からのパルプの形態のアルファセルロースを鉱酸、好ましくは塩酸（酸加水分解）で処理することによって製造される。酸は、セルロースポリマー鎖のより規則性のない領域を選択的に攻撃し、それによって微晶質セルロースを構成する結晶凝集体を形成する結晶部位を露出させ、遊離させる。次いで、これらを反応混合物から分離し、洗浄して分解副生成物を除去する。
【０００４】
ＭＣＣ製造の古典的なプロセスは、精製セルロースの酸加水分解であり、Ｏ．Ａ．Ｂａｔｔｉｓｔａによって開拓された（特許文献１；特許文献２；及び特許文献３）。ＭＣＣの品質を維持または改善しながらコストを削減する努力の中で、様々な代替プロセスが提案されている。これらの中には、蒸気爆発（特許文献４；Ｈａ  ｅｔ  ａｌ．）、反応押出し（特許文献５；Ｈａｎｎａ  ｅｔ  ａｌ．）、ならびに酸素及び／または二酸化炭素ガスで加圧された反応器内での反応ならびに１００〜２００℃での操作（特許文献６；Ｂｅｒｇｆｅｌｄ  ｅｔ  ａｌ．）がある。
【０００５】
電子ビーム処理がセルロース系材料を解重合することは知られているが、良好な打錠性能及び良好な白色度を有する官能性ＭＣＣの製造は、セルロースパルプ、特に低コストパルプの電子ビーム処理によって行うことができるが、まだ達成されていない。工業規模の電子ビーム加速器が処理に使用される。概して３種類の工業用電子ビーム装置がある：高電圧（＞５ＭｅＶ）；中電圧（４００ｋｅＶ〜５ＭｅＶ）；及び低電圧（８０ｋｅＶ〜３００ｋｅＶ、場合によっては最大５００ｋｅＶ）の機械。セルロースパルプの処理に有用な電子ビーム装置の説明は、ＩＡＥＡ及び国際照射協会による２０１１年５月１日−改訂６「Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｗｉｔｈ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍｓ  ａｎｄ  Ｘ−ｒａｙｓ」に記載されている。すべての機械の中で、ハンドリングロール（パルプロール）の２つの低コストシステムが特に重要である。（１）ＩＢＡ  ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌのＥａｓｙ−ｅ−Ｂｅａｍ自己遮蔽型８００ｋｅＶ１００  ｍＡシステムまたはその修正。（２）ＥＳＩの低エネルギーＥＢ装置（浸透深さの制限のため、オプションで両面またはマルチパス処理が必要な場合がある）。電子ビーム解重合は、１〜１５ＭＲａｄ、好ましくは２〜１５Ｍｒａｄの照射線量で行うことができる。電子ビーム処理は、湿潤状態または乾燥状態のいずれかで行うことができるが、典型的には、乾燥または実質的に乾燥したセルロース材料に対して処理を行うことが好ましい。
【０００６】
医薬用途においてバインダーとして使用されるためには、ＭＣＣが高い白色度を含む特定の特性を有し、所望の錠剤圧縮特性を呈することが必要である。これらの特性を呈するＭＣＣを得るために、ＭＣＣの商業的製造のための出発セルロース材料は主として溶解木材パルプ（アルファ−セルロース含有量が９２％超）である。したがって、現在使用されている溶解木材パルプよりも低いアルファ−セルロース含有量を有する紙グレードパルプなどの低コストパルプからの医薬バインダーとしての使用に適したＭＣＣの製造方法を有することが望ましいであろう。
【０００７】
過去において、異なる条件下で様々な段階で漂白を行うことにより、このような低コストのパルプから製造されたＭＣＣの白色度を高めることが提案されている。したがって、特許文献７（Ｓｃｈａｉｂｌｅ  ｅｔ  ａｌ）は、酸性条件下で活性酸素化合物を添加することにより木材パルプを同時に加水分解、脱重合及び漂白する微晶質セルロースを製造するための一工程方法を提案している。同様に、特許文献８（Ｋｏｐｅｓｋｙ  ｅｔ  ａｌ）は、パルプを酸性条件下で活性酸素化合物（好ましくは過酸化水素）と反応させながら高剪断及び温度条件に付すことによって微晶質セルロースを製造する方法を開示している。しかしながら、酸性過酸化物は、セルロースパルプ上に相当量のアルデヒド、ケトン及びいくつかのカルボキシル基を生成し、錠剤に使用される場合、医薬品（ＡＰＩ）との色反応及び／または潜在的な反応性相互作用をもたらすことは周知である。さらに、酸性過酸化物は、未反応の過酸化物の不安定なポケットのために、商業的操作において安全性の危険性を示す可能性があることも、パルプの過酸化水素漂白技術において周知である。
【０００８】
特許文献９（Ｔｒｕｓｏｖｓ）は、ＭＣＣを製造する方法を開示しており、これは、アルカリ膨潤を伴うセルロース原料の処理；続いて過酸化水素を添加して粘度を低下させることを含む。この溶液を濾過してアルカリ性ＭＣＣを単離し、次いでこれを酸処理により中和する。
【０００９】
特許文献５（Ｈａｎｎａ  ｅｔ  ａｌ）は、ＭＣＣが酸加水分解によって生成され、中和され、洗浄され、次いで過酸化水素で漂白される方法を開示している。同様に、特許文献１０（Ｔｏｓｈｋｏｖ  ｅｔ  ａｌ）は、酸加水分解されたＭＣＣが加水分解物から分離され、洗浄され、ｐＨが９にアルカリ化され、過酸化水素で漂白される方法を開示する。不都合なことに、このような分離後漂白プロセスによって製造されたＭＣＣは、それがある期間にわたって変色するのを避けるために、さらなる洗浄工程に付されなければならない。
【００１０】
したがって、所望の長時間持続する色及び打錠特性を有する微晶質セルロースは、そのような反応混合物を最初に中和またはアルカリ化した後に、前もって酸性微晶質セルロース製造反応混合物に酸化剤、好ましくは過酸化水素を添加する方法によって調製され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第２，９７８，４４６号明細書
【特許文献２】米国特許第３，０２３，１０４号明細書
【特許文献３】米国特許第３，１４６，１６８号明細書
【特許文献４】米国特許第５，７６９，９３４号明細書
【特許文献５】米国特許第６，２２８，２１３号明細書
【特許文献６】米国特許第５，５４３，５１１号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２００５／０１４５３５１号明細書
【特許文献８】国際公開第２００４／０１１５０１号
【特許文献９】米国特許第６，３９２，０３４号明細書
【特許文献１０】米国特許第３，９５４，７２７号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、
ａ）セルロースパルプを提供し、このパルプを微晶質セルロース製造プロセスに付して酸性生成物反応混合物スラリーを生成する工程、
ｂ）前記酸性生成物反応混合物スラリーに十分な量のアルカリ性物質を添加して、７〜１２のｐＨを有する中和生成物反応混合物スラリーを生成する工程、
ｃ）前記中和生成物反応混合物に酸化剤を添加して、漂白微晶質セルロースを含む漂白生成物反応混合物を形成する工程、及び、
ｄ）前記漂白微晶質セルロースを前記漂白生成物反応混合物から単離する工程、
を含む微晶質セルロースを製造する方法に関する。
【００１３】
この方法のこの実施は、所望の色安定性を有し、紙グレード及び他の低純度パルプからの医薬バインダーの使用に適した圧縮特性を呈する微晶質セルロースの製造を可能にする。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、
ａ）セルロースパルプを提供し、このパルプを微晶質セルロース製造プロセスに付して酸性生成物反応混合物スラリーを生成する工程、
ｂ）前記酸性生成物反応混合物スラリーに十分な量のアルカリ性物質を添加して、７〜１２のｐＨを有する中和生成物反応混合物を生成する工程、
ｃ）前記中和生成物反応混合物に酸化剤を添加して、漂白微晶質セルロースを含む漂白生成物反応混合物を形成する工程、及び、
ｄ）前記漂白微晶質セルロースを前記漂白生成物反応混合物から単離する工程、
を含む微晶質セルロースを製造する方法に関する。
【００１５】
本発明の方法の第１工程では、セルロースパルプ材料を微晶質セルロース製造方法に付して酸性生成物反応混合物を形成する。典型的には、これは、パルプ材料の酸加水分解を含むが、電子ビームプロセスも同様に使用することができる。乾式電子ビームプロセスが使用される実施形態では、酸性反応生成物スラリーを生成するために放射線生成物に水が添加される。
【００１６】
酸性生成物反応混合物スラリーを生成するために使用され得る酸加水分解プロセスは、ＭＣＣを製造するための他の既知の酸加水分解プロセスと同様に、従来の酸加水分解（例えば、米国特許第２，９７８，４４６号明細書、同第３，０２３，１０４号明細書及び同第３，１４６，１６８号明細書に記載される方法）を含む。そのような方法は、ＳＯ２／亜硫酸、シュウ酸、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）、尿酸、トリフルオロメタンスルホン酸、４−メチルベンゼンスルホン酸、ポリ（４−ビニルベンゼンスルホン酸）、例えば、塩化亜鉛、硫酸第一鉄、塩化第二鉄、硫酸銅／塩化銅、バナジル硫酸塩のような酸性金属塩、及び、限定されないが、Ｈ３ＰＷ１２Ｏ４０、Ｈ４ＰＷ１１ＶＯ４０、Ｈ４ＳｉＷ１２Ｏ４０、Ｈ３ＰＭｏ１２Ｏ４０、及びＨ４ＳｉＭｏ１２Ｏ４０などのようなケギン酸を含むポリオキソメタレート（ヘテロポリ酸）を含み得る。
【００１７】
同様に、電子ビームを使用するセルロースパルプから微晶質セルロースを製造する方法は、当業者には理解されている。
【００１８】
出発物質として使用される原料パルプは、広範囲の供給源から得ることができる。例は、限定されないが、漂白、半漂白、または未漂白クラフトパルプ、高カッパークラフト（ライナーボード）パルプ、漂白または未漂白亜硫酸パルプ、ソーダ蒸解パルプ、（有機）溶媒パルプ化パルプ、半化学パルプ化パルプ、フラッフパルプ、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ、ユーカリパルプ、おがくずパルプ、例えば、わら、稲わら、小麦わら、とうもろこしわら／とうもろこし茎、麻、ケナフ、ラミー、竹、バガス、アバカ、籾殻、ピーナッツ殻、様々な他の農業用セルロース残留物、果実繊維、シトラスピール、ビート繊維、樹皮、藻類または海藻セルロース、古いコルゲートコンテナパルプ（ＯＣＣ）、再生紙パルプから得られるもののような非木材パルプ、及びそれらの混合物を含む。使用することができる特定の木材パルプは、北部漂白針葉樹クラフト（ＮＢＳＫ）、南部漂白針葉樹クラフトＳＢＳＫ、漂白広葉樹クラフト（ＢＨＫ）、漂白ユーカリクラフト（ＢＥＫ）、及び様々な亜硫酸パルプを含む。
【００１９】
特定の実施形態では、使用されるパルプは、パルプ材料の全重量に基づいて、９２重量％未満、さらに９０重量％未満のアルファセルロース含有量を有し得る。それにもかかわらず、９２％以上のアルファセルロース含有量を有する溶解パルプを出発材料として使用することもできることが理解される。
【００２０】
供給源パルプは、これに限定されないが、事前の酸加水分解、部分解重合、酸化処理、ＵＶ／電子ビーム処理、触媒化学処理、酵素処理、機械処理などの様々な処理／前処理に付されていてもよい。特定の例は、バイオリファイナリープロセスによる酵素処理によって得られる「難分解性」セルロース残基、及び解重合されたまたは部分的に解重合されたパルプ（化学的にまたは電子ビームによる）を含む。
【００２１】
工程ａの微晶質セルロース製造工程は、酸性生成物反応混合物スラリーの生成をもたらす。酸加水分解方法が使用される場合、この反応生成物混合物は、微晶質セルロース及び加水分解液を含む微晶質セルローススラリーの形態である。電子ビームプロセスを用いる場合、酸性生成物反応混合物スラリーを生成するために水を添加してもよい。
【００２２】
工程ｂにおいて、酸性生成物反応混合物スラリーは、アルカリ性物質の添加によりそのｐＨが７〜１２に上昇し、それによって中和生成物反応混合物を形成する。任意のアルカリ性物質は、典型的に使用する水酸化ナトリウム、アンモニア、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、及び水酸化カルシウム、酸化カルシウムならびにこれらの混合物と用いられ得る。より典型的には、水酸化ナトリウムが使用される。添加されるアルカリ性物質の量は、工程ａで使用される特定の微晶質生成プロセス、使用される特定のアルカリ性物質などを含む多くの要因に依存して変化する。しかしながら、当業者は、通常の実験によって添加されるアルカリの適切な量を容易に決定することができる。
【００２３】
ｐＨを所望の範囲に上昇させたら、本発明の方法の工程ｃにおいて酸化剤を中和生成物反応混合物に加えて反応させて漂白生成物反応混合物を形成する。本発明の方法において有用な酸化剤は、標準的な温度及び圧力で非気体である化合物であり、過酸化水素、ペルオキシ酸、ペルオキシエステル及びヒドロペルオキシド；ペルオキシ一硫酸及びペルオキシ二硫酸のアルカリ金属塩、対応するアンモニウム及びカリウム過酸基塩、ペルオキシ二リン酸カリウム等の無機過酸化物、；ペルオキシ一リン酸、ペルオキシ二リン酸、ペルオキシチタン酸、ペルオキシジスズ酸、ペルオキシジゲルマン酸、及びペルオキシクロム酸の塩；並びにペルオキシ一炭酸ナトリウム、ペルオキシ二炭酸カリウム、ペルオキシシュウ酸、ペルオキシギ酸、ペルオキシ安息香酸、ペルオキシ酢酸（過酢酸）、ベンゾイルペルオキシド、オキサロイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、アセチルペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシド、ｔ−ブチルペルアセテート、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、クメンヒドロペルオキシド、ジクミルペルオキシド、２-メチルペンタノイルペルオキシド等のような有機過酸化物のうちの１つ以上を含み、それらの２以上からなる混合物を含む、を含む。
【００２４】
好ましい酸化剤は過酸化水素であり、典型的には水溶液として供給される。約３０重量％〜約７０重量％の範囲の市販グレードのような任意の濃度を使用することができる。  
【００２５】
酸化剤は、中和反応混合物中に存在する微晶質セルロースを所望の程度に漂白するのに十分な量で添加され、その量は通常の実験を用いて当業者によって容易に決定され得る。過酸化水素の場合、典型的には、乾燥基準でセルロースパルプの重量に基づいて１〜１５重量％の範囲の量で添加される。
【００２６】
酸中和及び漂白工程（工程ｂ及び工程ｃ）は、単離工程ｄの前に、同じ反応器の内部で、または任意の容器（例えば、ダンプタンク）内で行うことができる。これらの工程は概して、５０℃〜１２０℃の範囲の温度で実施されるが、より高いまたはより低い温度を使用してもよい。このような工程（複数可）を１００℃超の温度で実施する場合、アルカリ及び酸化剤を反応器または容器に注入する必要がある。典型的には、温度は６０℃〜１０５℃であり、より典型的には７０℃〜１０５℃である。工程ｃの反応時間は、１分以下から１８０分以上までの範囲であり得、典型的には５分から６０分の間である。
【００２７】
予期せぬことに、漂白工程の過程で、中和漂白生成物反応混合物のｐＨが酸の範囲に降下することが判明しており、酸加水分解プロセスが工程ａにおいて使用される場合、この結果は予期せぬことでありかつ特に有用である。なぜなら、これは、工程ｄにおいて漂白微晶質セルロースを単離することによって形成されたＭＣＣウエットケーキを脱水することをより容易にするからである。いずれの理論にも拘束されることを望まないが、このｐＨの変化は、アルカリ性酸化剤と加水分解液との反応の結果であると考えられる。  
【００２８】
漂白微晶質セルロースは、漂白微晶質セルロースをウエットケーキの形態で得るために、当業者に周知の任意の手段によって、典型的には濾過によって漂白生成物反応混合物から単離することができる。  
【００２９】
洗浄及び／または濾過されたこのウエットケーキは、さらに処理されてもよい。このようなさらなる処理は、材料を乾燥させる（典型的には噴霧乾燥によって）、またはウエットケーキをカルボキシメチルセルロースのような親水コロイド材料で共処理することを含んでもよい。  
【００３０】
本発明の方法によって製造された漂白微晶質セルロースは、医薬品バインダーの使用に適した望ましい色安定性及び圧縮特性を呈する。これらの特性は、微晶質セルロースを製造するために典型的に使用される溶解パルプよりも低いアルファセルロース含有量を有するパルプを出発材料として使用する場合でも観察される。  
【００３１】
本発明の方法によって製造されるＭＣＣは、食品組成物、栄養組成物、医薬組成物、栄養剤組成物、工業用化学組成物、塗料組成物、ラテックス組成物、コーティング組成物、農薬組成物、化粧組成物、パーソナルケア組成物及び練り歯磨き組成物において有用である。
【実施例】
【００３２】
以下の実施例は、本発明の原理にしたがって本発明を説明するために提供されるが、添付の特許請求の範囲に示される以外の方法で本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００３３】
実施例１
パール・ボム・リアクターを使用して、９２％未満のアルファセルロース含有量を有する低コストの紙グレードの南部漂白針葉樹クラフト（ＳＢＳＫ）パルプを、塩酸を用いた酸加水分解に付して酸性反応生成物スラリーを形成した。このようなスラリーの第１部分を濾過し、洗浄し、噴霧乾燥して「未漂白ＭＣＣ」を形成した。
【００３４】
スラリーの第２部分を以下のように漂白した。過酸化物漂白が起こる前に、０．５％ＮａＯＨをＭＣＣスラリーに添加してｐＨを１２に調整した。漂白は、１００℃で１５分間、セルロース重量に基づいて５％過酸化物を用いて行った。この後、スラリーのｐＨがｐＨ３に酸性化されていたことが分かった。漂白ＭＣＣスラリーを濾過してＭＣＣを単離し、次いでこれを水で洗浄し、ＭＣＣ粉末「漂白ＭＣＣ」に噴霧乾燥した。
【００３５】
未漂白ＭＣＣ及び漂白ＭＣＣのＣＩＥ白色度及び輝度を、Ｍａｃｂｅｔｈ比色計（Ｃｏｌｏｒ−Ｅｙｅ  ３１００）を用いて測定した。このような測定の結果は、溶解パルプから製造された市販のＭＣＣ製品（ＡＶＩＣＥＬ  ＰＨ  １０１）の結果と共に、以下の表１にまとめられている。
【表１】
0006748115.tif 000002
【００３６】
上記の結果は、本発明の方法が、溶解パルプから製造された商用グレードのＭＣＣに匹敵する白色度及び輝度を有する紙グレードのパルプからＭＣＣを製造することを可能にすることを実証している。
【００３７】
上記で製造した未漂白ＭＣＣ及び漂白ＭＣＣの圧縮を、生のＭＣＣ材料について以下の条件下でＥＳＨ圧縮シミュレーターを用いて評価した：サイクル持続時間０．１２秒；滞留時間６ｍｓ；錠剤重量５００ｍｇ、円形、平ら、直径１３ｍｍ。圧縮力は３ｋＮから１８ｋＮの範囲であり、硬度は２４時間後に試験した。ＭＣＣ圧縮度は、圧縮圧力（ＭＰａ）に対するテーブル引張強度（ＭＰａ）の傾きである。このような評価の結果は、溶解パルプから製造された市販のＭＣＣ製品（ＡＶＩＣＥＬ  ＰＨ  １０１）の結果と共に、表２にまとめられている。
【表２】
0006748115.tif 000003
【００３８】
上記の結果は、紙グレードの出発パルプを使用する本発明の方法を使用して製造された漂白ＭＣＣが、高グレードの溶解パルプから製造された商業的なＭＣＣのものに匹敵する圧縮特性を呈することを示す。
【００３９】
本発明のアルカリ漂白方法の予期せぬ１つの結果は、漂白が完了すると漂白ＭＣＣ／加水分解物スラリーのｐＨが酸性になることである。この結果は、最終的な酸性ｐＨがＭＣＣの濾過及び洗浄を助けてウエットケーキを形成し、脱水を容易にするため、本発明の漂白方法を工業的生産において実用的にする。
【００４０】
実施例２
酸加水分解法を用いて、ｐＨ１．５を有する酸性生成物反応スラリーを製造した。このスラリーのアリコートを以下のように処理した。
Ａ）スラリーをＮａＯＨの添加によりｐＨ７に中和し、１００℃に加熱した。次いで、追加のＮａＯＨ、０．５％を添加してｐＨ１２に上昇させ、直ちに５％過酸化物を添加して漂白反応を１５分間行った。漂白ＭＣＣスラリー（漂白加水分解物と共に）は、ｐＨ４を有することが判明した。
Ｂ）スラリーを濾過してＭＣＣウエットケーキを製造した。ウエットケーキを洗浄して、開始ｐＨが７になるようにした。ＮａＯＨ（０．５％）を加えてｐＨを１２に上昇させ、５％過酸化水素を添加した。混合物を１００℃に１５分間加熱し、その後ｐＨを７〜８とした。これは、漂白ウエットケーキを十分に脱水するためにさらなる再酸性化が必要であることを示している。
Ｃ）スラリーを濾過し、初期ｐＨが１．５である加水分解液を回収し、ＮａＯＨの添加によりｐＨ７に中和し、１００℃に加熱した。次いで、追加のＮａＯＨ、０．５％を添加してｐＨ１２に上昇させ、直ちに５％過酸化物を添加して漂白反応を１５分間行った。漂白加水分解物のｐＨは４であった。
【００４１】
この実験は、本発明の漂白方法の有効性をさらに確認するものである。これは、予想外にさらなる酸性化工程を必要とせずにＭＣＣ脱水／洗浄を可能にする漂白終了時の酸性範囲までの最終ｐＨの低下が、主に反応混合物スラリーの加水分解物成分との過酸化物反応によって引き起こされることを示している。
【００４２】
実施例３  
９２％未満のアルファセルロース含有量を有する低コストの紙グレードの南部漂白針葉樹クラフト（ＳＢＳＫ）パルプを、４ＭｅＶに設定されたダイナミトロン機械で５ＭＲａｄの電子ビーム（ＥＢ）前処理に付した。このような前処理の後、パルプを下記の表３に示す条件で酸加水分解に付し、続いて漂白した（実施例３）。対照として、同じパルプを、ＥＢ前処理なしで酸加水分解に付した（比較実験３Ａ）、またはＥＢ前処理及び酸加水分解（表３に記載の条件で）に付したが漂白しなかった（比較実験３Ｂ）。ＭＣＣの白色度及びその重合度（ＤＰ）を測定し、以下の表３に示す。
【表３】
0006748115.tif 000004
【００４３】
上記の結果は、本発明の漂白方法が、より少ない酸性化学薬品を使用し、反応時間を短縮して実質的に改善された白色度を有するＭＣＣを製造するために電子ビームで前処理された出発パルプに適用できることを示す。
【００４４】
実施例４  
９２％未満のアルファセルロース含有量を有する低コストの紙グレードの南部漂白針葉樹クラフト（ＳＢＳＫ）パルプを、４ＭｅＶに設定されたダイナミトロン機械で１０ＭＲａｄで処理した。白色度が４５のＥＢ処理パルプを湿式磨砕して湿潤スラリーを形成した。０．５％ＮａＯＨ及び５％過酸化水素を加え、混合物を１００℃に１５分間加熱した。漂白したＭＣＣスラリーをろ過／洗浄し、オーブン乾燥し、ＭＣＣ粉末に粉砕した。漂白ＭＣＣの白色度は７８であり、その錠剤圧縮傾き（１０−２）（実施例１に記載のように測定）は７．１であった。この実施例は、本発明の漂白方法が、電子ビーム処理を用いて製造された酸性生成物反応混合物スラリーに適用され得ることを示す。
【００４５】
（付記）
（付記１）
ａ）セルロースパルプを提供し、このパルプを微晶質セルロース製造プロセスに付して酸性生成物反応混合物スラリーを生成する工程、
ｂ）前記酸性生成物反応混合物スラリーに十分な量のアルカリ性物質を添加して、７〜１２のｐＨを有する中和生成物反応混合物を生成する工程、
ｃ）前記中和生成物反応混合物に酸化剤を添加して、漂白微晶質セルロースを含む漂白生成物反応混合物を形成する工程、及び、
ｄ）前記漂白微晶質セルロースを前記漂白生成物反応混合物から単離する工程、
を含む微晶質セルロースを製造する方法。
【００４６】
（付記２）
前記微晶質セルロース製造プロセスは酸加水分解プロセスである、付記１に記載の方法。
【００４７】
（付記３）
前記微晶質セルロース製造プロセスは電子ビーム照射プロセスである、付記１に記載の方法。
【００４８】
（付記４）
前記パルプは、９２重量％未満のアルファセルロース含有量を有する、付記１に記載の方法。
【００４９】
（付記５）
前記パルプが、９０重量％未満のアルファセルロース含有量を有する、付記４に記載の方法。
【００５０】
（付記６）
前記パルプは、漂白、半漂白、または未漂白クラフトパルプ、高カッパークラフトパルプ、漂白または未漂白亜硫酸パルプ、ソーダ蒸解パルプ、（有機）溶媒パルプ化パルプ、半化学パルプ化パルプ、フラッフパルプ、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ、ユーカリパルプ、おがくずパルプ、例えば、わら、稲わら、小麦わら、とうもろこしわら／茎、麻、ケナフ、ラミー、竹、バガス、アバカ、籾殻、ピーナッツ殻、様々な他の農業用セルロース残留物、果実繊維、シトラスピール、ビート繊維、樹皮、藻類または海藻セルロース、古いコルゲートコンテナパルプ、再生紙パルプから得られるもののような非木材パルプ、及びそれらの混合物からなる群から選択される、付記１に記載の方法。
【００５１】
（付記７）
前記アルカリ性物質は、水酸化ナトリウム、アンモニア、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、及び水酸化カルシウム、酸化カルシウムならびにそれらの混合物からなる群から選択される、付記１に記載の方法。
【００５２】
（付記８）
前記アルカリ性物質は水酸化ナトリウムである、付記５に記載の方法。
【００５３】
（付記９）
前記酸化剤は、過酸化水素、ペルオキシ酸、ペルオキシエステル、ヒドロペルオキシド、無機ペルオキシド及び有機ペルオキシド、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される、付記１に記載の方法。
【００５４】
（付記１０）
前記酸化剤は過酸化水素である、付記９に記載の方法。
【００５５】
（付記１１）
工程ｂは５０℃〜１２０℃で行われる、付記１に記載の方法。
【００５６】
（付記１２）
工程ｂは６０℃〜１０５℃で行われる、付記１１に記載の方法。
【００５７】
（付記１３）
工程ｃは５０℃〜１２０℃で行われる、付記１に記載の方法。
【００５８】
（付記１４）
工程ｃは６０℃〜１０５℃で行われる、付記１３に記載の方法。
【００５９】
（付記１５）
工程ｃは１〜１８０分間行われる、付記１に記載の方法。
【００６０】
（付記１６）
工程ｃは５〜６０分間行われる、付記１５に記載の方法。
【００６１】
（付記１７）
付記１に記載の方法によって製造された微晶質セルロース。
【００６２】
（付記１８）
付記１７に記載の微晶質セルロースを含む、食品組成物、栄養組成物、医薬組成物、栄養剤組成物、工業用化学組成物、塗料組成物、ラテックス組成物、コーティング組成物、農薬組成物、化粧品組成物、パーソナルケア組成物または練り歯磨き組成物。