(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維集合体または繊維集合体原料中の芳香族系化合物および／または糖化合物の量を測定し、その測定値を用いて、繊維集合体または繊維集合体原料の構成繊維比率を算出する繊維組成測定法であって、
（第一工程）繊維を均一に分散させたスラリーを乾燥させて繊維状にほぐし、試料を準備する工程、
（第二工程）前記試料を一部採取し、染色法で機械パルプの有無を確認する工程、
（第三工程）第二工程で試料中の機械パルプの存在が確認された場合、第一工程で得た試料中の芳香族系化合物の量を測定して、前記試料中の機械パルプ比率を算出する工程、
（第四工程）第一工程で得た試料を酸加水分解して、糖組成比率を求める工程、および
（第五工程）機械パルプが存在する場合は第三工程と第四工程との結果から、また機械パルプが存在しない場合は第四工程との結果から試料の構成繊維比率を算出する工程、
を含む、繊維組成測定法。
【請求項２】
機械パルプと、機械パルプ以外のパルプとからなる繊維集合体または繊維集合体原料中の芳香族系化合物および糖化合物の量を測定し、その測定値を用いて、前記繊維集合体または繊維集合体原料の構成繊維比率を算出する繊維組成測定法であって、
予め各種パルプを個々に酸加水分解して、機械パルプにおける特定の糖の含有率ＸＭ、ならびに機械パルプ以外のパルプにおける前記特定の糖の含有率ＸＫを測定する工程、
（第一工程）繊維を均一に分散させたスラリーを乾燥させて繊維状にほぐし、試料を準備する工程、
（第三工程）第一工程で得た試料中の芳香族系化合物の量を測定して、前記試料中の機械パルプ比率ＷＭを算出する工程、
（第四工程）前記第一工程で得た試料を酸加水分解して、試料中の前記特定の糖の含有率Ｘを求める工程、ならびに
（第五工程）以下の式：
ＷＫ＋ＷＭ＝１          （１）
ＷＫＸＫ＋ＷＭＸＭ＝Ｘ    （２）
［ただし、ＷＫは、前記試料中の機械パルプ以外のパルプの比率である］
から、ＷＫを求めることにより、前記試料中の、ＷＫおよびＷMを求める工程、
を含む、繊維組成測定法。
【請求項３】
前記機械パルプ以外のパルプが、少なくとも化学パルプを含む、請求項２に記載の繊維組成測定法。
【請求項４】
前記繊維集合体または繊維集合体原料が、第１および第２の化学パルプと機械パルプとからなり、
前記個々のパルプの特定の糖の含有率を求める工程が、前記第１および第２の化学パルプにおける特定の糖の含有率Ｘ１およびＸ２、ならびに前記機械パルプにおける前記特定の糖の含有率ＸＭを測定する工程であり、
前記第五工程が、以下の式：
Ｗ１＋Ｗ２＋ＷＭ＝１              （１）
Ｗ１Ｘ１＋Ｗ２Ｘ２＋ＷＭＸＭ＝Ｘ    （２）
［ただし、Ｗ１およびＷ２は、前記試料中の第１および第２の化学パルプ比率である］
から、Ｗ１およびＷ２を求めることにより、前記試料中の、Ｗ１、Ｗ２、およびＷMを求める工程である、
請求項２又は３に記載の繊維組成測定法。
【請求項５】
繊維集合体として抄紙原料、未印刷用紙、印刷用紙、又は板紙を使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
芳香族系化合物の量を測定するにあたり、過マンガン酸カリウムの消費量を用いる、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
芳香族系化合物の量を測定するにあたり、ISO 302:1981, JIS P8211:1998, もしくはTAPPI T236cm-85によるカッパー価測定法、またはJIS P8206:1994によるＫ価測定法、またはTAPPI UM251(1991)によるTappi法過マンガン酸カリウム価測定法を用いる、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
芳香族系化合物の量を測定するにあたり、塩素または次亜塩素酸ナトリウムを用い、塩素消費量を測定する、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
芳香族系化合物の量を測定するにあたり、次亜塩素酸ナトリウムを用い、塩素消費量を測定するにあたり、ISO 3260:1982またはTAPPI T253om-92の方法で定量し、芳香族系化合物の量とする、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
糖化合物の量を測定するにあたり、酸加水分解し、その中の単糖類の量を測定する、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
液体クロマトグラフィーまたはガスクロマトグラフィーまたはイオン交換クロマトグラフィーを用いて単糖類の量を測定する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
芳香族化合物の量を測定するにあたり、TAPPI T222-om98の方法で酸不溶性リグニンを定量する、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパルプ及び紙中に含まれている化学パルプおよび（または）機械パルプ量の測定に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、繊維集合体または該繊維集合体原料中の構成繊維比率を算出する方法は、主に、繊維をＣ染色液、Herzberg染色液、Lofton-merritt染色液、Wilson染色液、Alexander染色液あるいはKantrowitz-Simmons染色液等で染色した後に顕微鏡を用いて繊維を一本ずつ観察する方法が標準的な方法（JIS P8120:1998）である。
ただし、上記の方法には以下の欠点がある。
顕微鏡を用いる方法では、パルプは複数の細胞種から成り立っている上、繊維を一本ずつ観察していくため膨大な時間がかかり、測定繊維数も限られてしまい、誤差が大きく、個人差も出やすい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のごとき従来の方法の欠点を解消すべく、簡便にかつ個人差なしに構成繊維比率を求める方法を提供するためになされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パルプの樹種、製造法の差をカッパー価測定法、K価測定法、酸加水分解、構成糖比率測定等を適用することにより、構成繊維の比率を正確に測定できることを見いだし、この知見にもとづいて本発明を完成するに至った。
（第一工程）  繊維を均一に分散させたスラリーと乾燥させて繊維状に細かくほぐしたものを試料とする。
（第二工程）  前記試料を一部採取し、従来法の染色法で機械パルプの有無を確認する。機械パルプがあれば第三工程へ、なければ第四工程へ進む。
（第三工程）  試料のカッパー価を測定し、機械パルプ比率を算出する。
（第四工程）  繊維状になった乾燥試料を酸加水分解し、液体クロマトグラフィーにて糖組成比率を求める。
（第五工程）  機械パルプがあれば第三工程で得られた結果と第四工程の結果より、試料の構成繊維比率を算出する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明において、適用できる繊維集合体は植物に由来し、スラリー状にできればどんなものでもよい。ここでいう繊維集合体は、新聞用紙、印刷情報用紙、包装用紙、衛生用紙、雑種用紙などの紙、段ボール、紙器用板紙などの板紙、不織布を含み、繊維集合体原料は、木材、非木材原料、古紙、機械パルプ、ＫＰ、ＳＰ等の化学パルプ、ＤＩＰなどを含む。
【０００６】
本発明の対象である繊維集合体または該繊維集合体に含有される代表的な芳香族系化合物としてリグニンがある。このリグニンの量はTAPPI試験法で規定されているT 222 om-98で直接的に測定するか、あるいはリグニンと相関のあるJIS法カッパー価、JIS法Ｋ価またはTAPPI法過マンガン酸カリウム価を測定することによって間接的にリグニン量を定量する。リグニンとこれらJIS法カッパー価との関係については、『パルプ処理および漂白』（昭和４３年１月２７日、紙・パルプ技術協会発行）の「１．３．２パルプ漂白性の尺度」等に記載されている。
【０００７】
繊維集合体または繊維集合体原料中の糖化合物の量の定量方法において、直接的に定量する方法としては、TAPPI 249cm-85で示すガスクロマトグラフィーや実施例で示す液体クロマトグラフィーやイオンクロマトグラフィーなどの方法が挙げられる。また、間接的に定量する方法としては、パルプ材のペントサン試験方法T233cm-85 などが挙げられる。
【０００８】
試料中の芳香族系化合物の量を求める方法としては、過マンガン酸カリウムの消費量を測定するカッパー価（ISO 302:1981、JIS P8211:1998、TAPPI T236cm-85）やK価(JIS P8206:1994)やTappi法過マンガン酸カリウム価（TAPPI UM251(1991)）や漂白薬品を用いるパルプのハイポ価（ISO 3260:1982またはTAPPI T253om-92）、あるいはこれに準じた試験方法をそのまま適用できる。
【０００９】
灰分や過マンガン酸カリウム、漂白薬品を消費するものを含んだ試料の場合は補正を必要とする。補正の方法は以下の通りである。
灰分：試料の灰分量をISO1762:1974の方法、JIS P8003:1995の方法およびTAPPI T211-93のいずれかの方法で求め、その重量を試料重量から差し引いて算出する。
過マンガン酸カリウムや漂白薬品を消費するものを含んでいるもの：あらかじめ成分を分析し、それに消費される分を計算して補正する。
【００１０】
また、鋭意研究した結果、機械パルプの樹種、製造法の差は、晒または未晒化学パルプと機械パルプとの差に比べれば非常に少ないことが分かり、従って、上記方法はどの機械パルプがどのように配合されていても測定可能である。
【００１１】
酸加水分解の方法については、TAPPI T222om-98（木材およびパルプの酸不溶性リグニン）、TAPPI T249cm-85（有機溶剤抽出済木材および木材パルプのガス−液クロマトグラフィーによる炭水化物組成の分析）、J.TAPPI No.42-84に規定されている試験方法（木材パルプおよびパルプ材の炭水化物組成分析方法）、紙パ技協誌 No.51(10)P150-158で提案された方法（熱分解ガスクロマトグラフィーによるリグニンの構造解析）あるいはこれに準じた形で試料、薬品の量及び反応時間を変更した方法等、いずれを用いても良い。
【００１２】
キシロース、マンノース及びグルコースなどの単糖の定量方法はTAPPI T249cm-85、J.TAPPI No.42-84で規定されているガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーを用いる方法など、単糖の定量ができればなんでもよいが、液体クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーが一般的な方法である。
【００１３】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に示すが、本発明は勿論かかる実施例に限定されるものではない。
【００１４】
NBKP、LBKP、TMP、GPとをモデル配合したパルプシートについて、以下に示すように実施した。各パルプは由来の異なるものを用意し、パルプ間の差も考慮した。配合割合は結果と併せて表２に示し、由来の異なるパルプはA,B,Cで表示した。
【００１５】
配合率の算出にあたり表１のように定義した。なお、ＭＰは機械パルプである。
【００１６】
【表１】
0004592874.tif 000002
【００１７】
1.  JIS P 8120:1998に従ってC染色液法による呈色で機械パルプの存在を顕微鏡で確認する。機械パルプの配合が認められた試料については、JIS  P  8211:1998に従ってカッパー価を測定し、カッパー価（K）と機械パルプ配合率（WM）により次の(1)式を立てる。
WM＝a×K  （1）式    a：０．６〜０．７
図１にカッパー価と機械パルプ配合率の関係の一例を示す。
【００１８】
なお実施例では使用した機械パルプの平均値からaには0.657を用いた。
2．  パルプが繊維状になるよう、パルプシート表面をかき取るようにほぐし取る。
3.  2を絶乾重量で、試験管に300mg（±5mg）精秤する。
4.  72%硫酸を3ml加え、ガラス棒でパルプに塊が残らないよう、均一になるようにかき混ぜる。
5.  時々攪拌しながら、30℃の湯浴で1時間分解を行う。
6.  200mlの三角フラスコに蒸留水84mlを用いて移し込む。
7.  アルミホイル（二重）で蓋をし、オートクレーブで121℃、1時間反応させる。
8.  放冷後、定量的に100mlメスフラスコに移す。
9.  メンブランフィルターでろ過し、液体クロマトグラフィー分析試料とする。
【００１９】
液体クロマトグラフィーは次の条件で測定を行った。
移動相：ホウ酸カリウム緩衝液  18.55gホウ酸を約900mlの水に溶かし、約10mol/l-KOHでpH8.5に調整後1Lとし、メンブランフィルターでろ過後、脱気したものを移動相とする。
反応相：20gL-アルギニンと30gホウ酸を水に溶かし1Lとし、メンブランフィルターでろ過後、脱気したものを反応相とする。
液体クロマトグラフィーポンプ：島津製作所  LC-6A
移動相流速：0.7ml/min
反応相流速：0.7ml/min
カラム温度：65℃
反応温度：150℃
分析カラム：島津製作所Shim-pack ISA-07/S2504(25cm×4.0mmφ）
ガードカラム：島津製作所ISA
検出器：蛍光検出器（Ex.320nm，Em.430nm）島津製作所  RF-536
加水分解時の糖の損失を補正する残存係数は
グルコース：0.974、マンノース：0.962、ガラクトース:0.972、アラビノース:0.953、キシロース:0.912、単糖類を多糖類に換算する係数はペントース：0.88、ヘキソース:0.90を使用した。
【００２０】
構成糖比率を求めるにあたり、キシロース、マンノースおよびグルコースのいずれの糖の値を用いてもよいが、キシロースを用いた場合について以下に示す。
【００２１】
(1)式に測定で得られた未知試料の測定カッパー価（Ｋ）を代入し、機械パルプ比率(WM)が算出され、未知試料パルプあたりのキシロース比率（Ｘ）を用いて、次の2式も成り立つ。（表１参照）
WN+WL+WM=1         (2)
XNWN+XLWL+XMWM=X    (3)
(1)式を解いて得られたWMを(2)、(3)式に代入し、連立方程式を解き、WN,WLが求められる。
［実施例１］
NBKPとLBKPとを重量比２０：８０に配合したパルプについて、酸加水分解を行い、液体クロマトグラフィーにより単糖類の定量を行った。
結果を表２に示した。
［実施例２］
測定試料をNBKPとLBKPとを重量比５：９５に配合したパルプとした以外は実施例１と同様な操作を行った。結果を表２に示した。
［実施例３］
測定試料をNBKPとLBKPとGPを重量比２５：２０：５５に配合したパルプとし、JIS P 8211:1998に従ってカッパー価を測定し、機械パルプの含有率を測定した。あわせて実施例１と同様な操作を行った。結果を表２に示した。
［実施例４］
測定試料をNBKPとLBKPとTMPとを重量比２０：４０：４０に配合したパルプとした以外は実施例３と同様な操作を行った。結果を表２に示した。
［実施例５］
測定試料をNBKPとLBKPとGPとを重量比２０：４０：４０に配合したパルプとした以外は実施例３と同様な操作を行った。結果を表２に示した。
［実施例６］
測定試料をNBKPとLBKPとTMPとを重量比２０：４０：４０に配合したパルプとした以外は実施例３と同様な操作を行った。結果を表２に示した。
［実施例７］
測定試料をNBKPとLBKPとGPとを重量比２０：４０：４０に配合したパルプとした以外は実施例３と同様な操作を行った。結果を表２に示した。
［実施例８］
測定試料をNBKPとLBKPとTMPとを重量比５：８５：１０に配合したパルプとした以外は実施例３と同様な操作を行った。結果を表２に示した。
［実施例９］
測定試料をNBKPとLBKPとGPとを重量比５：８５：１０に配合したパルプとした以外は実施例３と同様な操作を行った。結果を表２に示した。
［比較例１］
比較例１に用いたパルプをJIS P 8120:1998に従って測定した。結果を表２に示した。
［比較例２］
比較例２に用いたパルプをJIS P 8120:1998に従って測定した。結果を表２に示した。
［比較例３］
比較例３に用いたパルプをJIS P 8120:1998に従って測定した。結果を表２に示した。
［比較例４］
比較例４に用いたパルプをJIS P 8120:1998に従って測定した。結果を表２に示した。
［比較例５］
比較例５に用いたパルプをJIS P 8120:1998に従って測定した。結果を表２に示した。
［比較例６］
比較例６に用いたパルプをJIS P 8120:1998に従って測定した。結果を表２に示した。
【００２２】
【表２】
0004592874.tif 000003
【００２３】
本発明の方法は、実際の機械パルプの含有率と測定した機械パルプの含有率との誤差は非常に少なく、また、個人差もなかった。一方、従来法では測定誤差が非常に大きく、また、個人差も大きかった。また測定時間も本発明方法の方が遙かに短かった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  カッパー価と機械パルプ率との関係を示すグラフである。
【図１】
0004592874.tif 000004