JP2000080589A - Modification of cellulose fiber - Google Patents

Modification of cellulose fiber

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JP2000080589A
JP2000080589A JP10251700A JP25170098A JP2000080589A JP 2000080589 A JP2000080589 A JP 2000080589A JP 10251700 A JP10251700 A JP 10251700A JP 25170098 A JP25170098 A JP 25170098A JP 2000080589 A JP2000080589 A JP 2000080589A
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JP
Japan
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cellulose
oxide
weight
amine
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JP10251700A
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Inventor
Shigetomo Shimizu
滋呂 清水
Naohiko Tsujimoto
直彦 辻本
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New Oji Paper Co Ltd
Original Assignee
Oji Paper Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a modification method in which interfiber bonding area increases, interlayer strength is improved and other sheet strength also increases. SOLUTION: The method of this invention is to give mechanical force to slurry where cellulose fiber is dispersed in an aqueous solution including 72.2-98.6 wt.% amine-N-oxide having >=4.5 D dipole moment. The amine-N-oxide is pref. N-methylmorpholine-N-oxide.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、紙パルプ産業で使
用されるセルロース繊維に関し、特に、セルロース繊維
間の接着力を向上させ優れた強度を紙に付与しうるよう
なセルロース繊維の改質方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cellulose fiber used in the pulp and paper industry, and more particularly, to a method for modifying a cellulose fiber so as to improve the adhesive force between the cellulose fibers and impart excellent strength to the paper. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】木材パルプのようなセルロース繊維を湿
式抄紙によりシートとし、紙を製造する方法は広く実施
されている。これにより得られる紙の強度を向上させる
方法としては、水スラリー中でセルロース繊維に機械的
な力を加えるという叩解法がある。叩解によって、セル
ロース繊維は、フィブリル化を生じさせ、繊維同士の絡
み合いと繊維間結合面積を増大することにより改質され
るものであり、叩解は広く一般的に行われている。この
叩解によって引っ張り、破裂、層間等の強度が顕著に向
上する。
2. Description of the Related Art A method for producing paper by making cellulose fiber such as wood pulp into a sheet by wet papermaking has been widely practiced. As a method of improving the strength of the obtained paper, there is a beating method in which a mechanical force is applied to cellulose fibers in a water slurry. By beating, cellulose fibers are modified by causing fibrillation and increasing entanglement between fibers and bonding area between fibers, and beating is widely and generally performed. By this beating, the strength of pull, rupture, interlayer, etc. is remarkably improved.

【0003】しかしながら、この方法で、セルロース繊
維に叩解を進めると、徐々に繊維の切断、微細化が生じ
るので、ろ水性が低下し、引き裂き強度も低下する。極
端な場合は、抄紙工程生産性が低下するなどの問題が発
生する。また、セルロース繊維の叩解の程度を進める
と、繊維のフィブリル化と繊維の切断が進むこと、およ
び繊維間の結合が大きくなることにより、破断の伝播が
容易になり引き裂き強度が低下してしまうので、叩解の
程度は自ずと制限を設けなければならない。従って、叩
解による紙の強度向上は、紙の用途によっては不満足と
なる場合がある。
[0003] However, when beating is performed on the cellulose fiber by this method, the fiber is gradually cut and miniaturized, so that the drainage water is reduced and the tear strength is also reduced. In an extreme case, problems such as a decrease in productivity of the papermaking process occur. Further, when the degree of beating of the cellulose fiber is advanced, the fibrillation of the fiber and the cutting of the fiber are advanced, and the bond between the fibers is increased, so that the propagation of the fracture is facilitated and the tear strength is reduced. However, the degree of beating must be limited. Therefore, the improvement of the paper strength by beating may be unsatisfactory depending on the use of the paper.

【0004】また、シート強度を向上させる別の方法と
しては、でんぷん、ポリアクリルアミド等の有機高分子
系の紙力増強剤を抄紙の際にセルロース繊維に添加し、
繊維間の接着強度を増大させることによりシート強度を
向上させることも広く知られている。しかしながら、こ
の方法では添加剤、添加法に種々の改良が行われている
にも関わらず、シートの地合が悪くなる、紙力増強剤自
身の歩留まりが低い、原材料の変化に影響を受けやすく
条件コントロールが難しい、コストが高いなどいくつか
の問題を抱えている。やはり、紙力増強剤による紙の強
度の向上も用途によっては満足の行くものではない。
Another method for improving the sheet strength is to add an organic polymer-based paper-strength enhancer such as starch or polyacrylamide to cellulose fibers during papermaking.
It is also widely known to increase sheet strength by increasing the bond strength between fibers. However, in this method, although the additives and the addition method have been variously improved, the formation of the sheet is deteriorated, the yield of the paper strength enhancer itself is low, and the material is easily affected by changes in raw materials. There are some problems such as difficult condition control and high cost. After all, improving the strength of paper with a paper-strength enhancer is not satisfactory for some applications.

【0005】一方、一般に木材パルプ、リンター等の天
然セルロース繊維は、それらの由来によって構成率は異
なるものの結晶質部分と非晶質部分から成っている。セ
ルロースの非晶質領域の割合を大きくする非晶化法によ
る紙の強度向上の試みとしては、Tappi Vol.48(No.2)7
2(1965)に記載されているようにシートを液体アンモニ
ア処理する方法がある。しかしながら、この方法では抄
紙後に得られる紙に対する処理では強度向上に効果があ
るが、抄紙前のセルロース繊維状態のものに対して処理
を行った場合には、むしろ強度は低下する。
[0005] On the other hand, natural cellulose fibers such as wood pulp and linter generally comprise a crystalline portion and an amorphous portion, although the composition varies depending on their origin. As an attempt to improve the strength of paper by an amorphous method in which the proportion of the amorphous region of cellulose is increased, Tappi Vol. 48 (No. 2) 7
2 (1965), there is a method of treating a sheet with liquid ammonia. However, this method has an effect of improving strength in the treatment of paper obtained after papermaking, but the strength is rather reduced when the treatment is performed on a cellulose fiber state before papermaking.

【0006】また、セルロースの有機溶剤を用いた非晶
化法としては、特開昭44―2592およびPolymer C
hemistry Vol.29 113(1991)等に記載されているよ
うにジメチルスルホキシド−二酸化イオウ−アミン系溶
媒を用いる方法が公知である。しかしながら、これらの
溶剤による非晶化法は、完全に水を含有しないこれら溶
剤中でセルロースを完全に非晶化するのには適している
が、含水パルプをそのまま用いる場合にはこの方法は適
さない。
[0006] Further, as an amorphization method using an organic solvent for cellulose, JP-A-44-2592 and Polymer C
A method using a dimethylsulfoxide-sulfur dioxide-amine-based solvent as described in hemistry Vol. 29 113 (1991) and the like is known. However, the amorphization method using these solvents is suitable for completely amorphizing cellulose in these solvents that do not completely contain water, but is not suitable when hydrous pulp is used as it is. Absent.

【0007】一方、極性の大きなアミン−N−オキサイ
ド類も、セルロース繊維を完全に非晶化して溶解し再生
セルロース繊維として紡糸できる有機溶剤として公知で
あり、SENNI-GAKKAISHI vol.51.(No.9)422(1995)等
に記載されている。このアミン−N−オキサイド類は水
分を含有していてもセルロース繊維を加熱することで非
晶化ができる特徴があるので、前もってセルロースを絶
乾状態にしておく必要がない。
On the other hand, highly polar amine-N-oxides are also known as organic solvents which can completely amorphize and dissolve cellulose fibers and can be spun as regenerated cellulose fibers. SENNI-GAKKAISHI vol.51. 9) It is described in 422 (1995) and the like. Even if the amine-N-oxides contain water, they have the characteristic that they can be made amorphous by heating the cellulose fibers, so that it is not necessary to keep the cellulose in a completely dry state in advance.

【0008】アミン−N−オキサイド類を用いてセルロ
ース繊維をその形態を有したまま処理し湿式抄紙後の紙
の物性を向上させる手段しては、55重量%〜72重量
%N−メチルモルフォリン−N−オキサイド(NMM
O)水溶液中で処理したセルロース繊維を湿式抄紙した
紙の引張強度が向上することは公知である(WO95/
07386)。
Means for improving the physical properties of paper after wet papermaking by treating cellulose fibers with their morphology using amine-N-oxides include 55% to 72% by weight of N-methylmorpholine. -N-oxide (NMM
O) It is known that the tensile strength of paper obtained by wet-making cellulose fibers treated in an aqueous solution is improved (WO95 /
07386).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】以上に述べたように、
紙の強度を改善するためには上記のように様々な手段が
試みられているが、いずれの手段も、紙の用途によって
は必ずしも満足の行くものではなかった。紙の層間強度
という面で充分に強度が向上する方法は見出されておら
ず、本発明者では、繊維間結合面積が増大し、層間強度
を向上させ、かつ、他のシート強度も向上する方法を提
案することを課題とする。
As described above, as described above,
Various means have been attempted to improve the strength of paper as described above, but none of these means has been necessarily satisfactory depending on the use of paper. A method for improving the strength sufficiently in terms of the interlayer strength of paper has not been found, and the present inventor has increased the inter-fiber bonding area, improved the interlayer strength, and also improved other sheet strengths. The task is to propose a method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下の構成を採用する。即ち、本発明は、
「双極子モーメントが4.5デバイ以上のアミン−N−
オキサイド類を72.2重量%〜98.6重量%含む水
溶液にセルロース繊維を分散したスラリーに機械力を加
えることを特徴とするセルロース繊維の改質方法」であ
る。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following constitution. That is, the present invention
“Amine-N- having a dipole moment of 4.5 Debye or more
A method of modifying cellulose fibers, comprising applying mechanical force to a slurry in which cellulose fibers are dispersed in an aqueous solution containing 72.2% by weight to 98.6% by weight of oxides.

【0011】また、上記発明において、アミン−N−オ
キサイド類としてはN―メチルモルフォリン−N−オキ
サイドが推奨される。
In the above invention, N-methylmorpholine-N-oxide is recommended as the amine-N-oxide.

【0012】本発明者らは、前記したWO95/073
86号公報に記載の技術について検討したが、充分な層
間強度が得られなかった。更に研究を進めた結果、上記
文献のNMMO濃度範囲は、セルロースの非晶化を起こ
す下限の濃度である72.2重量%NMMO(2.5水
和物相当)未満の濃度でありアミン−N−オキサイド類
のセルロース非晶化溶剤としての特徴を生かしたもので
はないことが判明し、本発明に到達したものである。
The present inventors have disclosed the above-mentioned WO 95/073.
Although the technique described in JP-A-86-86 was examined, sufficient interlayer strength was not obtained. As a result of further research, the NMMO concentration range in the above-mentioned document was lower than 72.2% by weight of NMMO (equivalent to hemihydrate), which is the lower limit of the concentration at which the cellulose was amorphized. -It has been found that oxides do not take advantage of the characteristics of cellulose as an amorphous solvent, and the present invention has been achieved.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明に用いられるセルロース繊
維とは、木材繊維、リンター、靱皮繊維等から得られる
製紙用パルプ、溶解用化学パルプ、木綿繊維などのこと
であり、漂白してあるいは無漂白で、単独あるいは混合
して用いることができる。また、あらかじめ叩解したパ
ルプを用いることもできる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Cellulose fibers used in the present invention are paper pulp, dissolving chemical pulp, cotton fiber, etc. obtained from wood fibers, linters, bast fibers, etc., and may be bleached or non-bleached. Bleaching can be used alone or in combination. Alternatively, pulp that has been beaten in advance can be used.

【0014】本発明の処理を行なうときのスラリー中に
おけるセルロース繊維濃度は、1重量%から10重量%
が好ましい。セルロース濃度が低く過ぎると、処理効率
が低下しコストの上昇の原因となり好ましくない。一
方、セルロース濃度が高すぎる場合には、アミン−N−
オキサイド水溶液のセルロース繊維への均一な含浸がで
きなくなるので好ましくない。
The concentration of cellulose fibers in the slurry at the time of performing the treatment of the present invention is from 1% by weight to 10% by weight.
Is preferred. If the cellulose concentration is too low, the processing efficiency is reduced and the cost is increased, which is not preferable. On the other hand, when the cellulose concentration is too high, the amine-N-
It is not preferable because it is impossible to uniformly impregnate the cellulose fiber with the aqueous oxide solution.

【0015】双極子モーメントが4.5デバイ以上のア
ミン―N−オキサイド類としては、N−メチルモルフォ
リン−N−オキサイド(NMMO)、ジメチルエタノー
ルアミン−N−オキサイド(DMEAO)、ジメチルシ
クロヘキシルアミン−N−オキサイド(DMCAO)、
ジメチルベンジルアミン−N−オキサイド(DMBA
O)、ジメチルホモピペリジン−N−オキサイド(PM
HPO)等が使用できる。 これらの中でも、工程性、
コストおよび安全性の観点からN−メチルモルフォリン
−N−オキサイド(NMMO)が特に好ましい。
The amine-N-oxides having a dipole moment of 4.5 Debye or more include N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO), dimethylethanolamine-N-oxide (DMEAO), and dimethylcyclohexylamine. N-oxide (DMCAO),
Dimethylbenzylamine-N-oxide (DMBA
O), dimethyl homopiperidine-N-oxide (PM
HPO) can be used. Among these, processability,
From the viewpoint of cost and safety, N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) is particularly preferred.

【0016】アミン―N―オキサイド類のN―O双極子
とセルロース中のOH基間の相互作用によりセルロース
分子内および分子間の水素結合の切断が起こるため非晶
化すると考えられている。アミン−N−オキサイド水溶
液の濃度は、使用するアミン−N−オキサイドによって
異なるが、いずれにしても、72.2重量%〜98.6重
量%である必要があり、72.2重量%〜82重量%が
特に好ましい。
It is believed that the interaction between the N—O dipole of the amine-N-oxides and the OH group in the cellulose breaks hydrogen bonds within and between the molecules of the cellulose, resulting in non-crystallization. The concentration of the amine-N-oxide aqueous solution varies depending on the amine-N-oxide used, but in any case, it needs to be 72.2% by weight to 98.6% by weight, and 72.2% by weight to 82% by weight. % By weight is particularly preferred.

【0017】アミン−N−オキサイド水溶液の濃度が7
2.2重量%より低いと、セルロースの非晶化を起こし
難くなる。また、アミン−N−オキサイド水溶液の濃度
が98.6重量%より高くなると、アミン−N−オキサ
イド水溶液の融点が高く作業性が悪く、しかも、急激に
非晶化が進行するため、非晶化部分が不均一にゲル化し
てセルロース繊維を結束してしまうので好ましくない。
また、少量の水分は、セルロースを活性化するために必
要でもある。
When the concentration of the amine-N-oxide aqueous solution is 7
When the content is less than 2.2% by weight, the cellulose is hardly amorphized. Further, when the concentration of the amine-N-oxide aqueous solution is higher than 98.6% by weight, the melting point of the amine-N-oxide aqueous solution is high and the workability is poor. This is not preferable because the portion gels unevenly and binds the cellulose fibers.
Also, a small amount of water is needed to activate the cellulose.

【0018】アミン−N−オキサイド水溶液の温度は3
0℃以上70℃以下が好ましい。水溶液の温度が低すぎ
ると水溶液が凝固したりセルロース繊維への含浸が不均
一になる、また、水溶液の温度が高すぎると反応が急速
に進行するため非晶化部分が不均一にゲル化してセルロ
ース繊維を結束してしまうので好ましくない。
The temperature of the amine-N-oxide aqueous solution is 3
The temperature is preferably from 0 ° C to 70 ° C. If the temperature of the aqueous solution is too low, the aqueous solution solidifies or the impregnation into the cellulose fibers becomes non-uniform, and if the temperature of the aqueous solution is too high, the reaction proceeds rapidly, and the amorphous portion gels unevenly. It is not preferable because cellulose fibers are bound.

【0019】溶剤中に含浸されたままのセルロース繊維
に機械的な力を加えるために用いる装置は、目的に合致
するものなら何でもよく、製紙産業で叩解処理のために
用いられるシングルディスクリファイナー、ダブルディ
スクリファイナー、ナイアガラビータ―、ボールミル、
PFIミルを用いることが可能である。機械力の強さと
しては、後述する定義による繊維の結晶化度が3〜10
%低下するように処理することが望ましい。結晶化度の
低下が3%未満の処理では紙の強度の向上が充分とは言
えず、結晶化度の低下が10%を超えるまで処理する
と、紙の引き裂き強度の低下が発生し始める。
The device used to apply mechanical force to the cellulose fibers as impregnated in the solvent may be any device that meets the purpose, such as a single-disc refiner or a double-disc refiner used for beating in the paper industry. Refiner, niagara beater, ball mill,
It is possible to use a PFI mill. As the strength of the mechanical force, the degree of crystallinity of the fiber as defined below is 3 to 10.
%. When the decrease in crystallinity is less than 3%, the strength of the paper is not sufficiently improved. When the decrease in crystallinity exceeds 10%, the tear strength of the paper starts to decrease.

【0020】以下に実施例をあげて本発明をより具体的
に説明するが、むろん本発明はこれらによって限定され
るものではない。なお、本実施例で用いた評価法は次の
通りである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but it is needless to say that the present invention is not limited thereto. The evaluation method used in this example is as follows.

【0021】(1)セルロース繊維シート化:JIS
P8209に準じ、絶乾坪量60g/m2となるように
丸形手抄シートを制作した。ただし、紙の密度が実施例
1、比較例1および比較例2では0.55g/cm3
また、実施例2、比較例3および比較例4では、0.6
5g/cm3になるように圧を調整してプレスを行っ
た。 (2)フリーネス(カナダ標準形):JIS P812
1 (3)結晶化度:Segal法に準じて測定。X線回折図の
強度値を読み取り、次式により求められた。 結晶化度={(I002−Iam)/I002}×100(%) ここで、I002は、X線回折図の回折角2θ=22.5
度での回折強度、Iamは、同じく回折角2θ=18.5
度付近のベースライン強度(極小値強度) (4)シート密度:JIS P8118 (5) 層間剥離強さ:JAPAN TAPPI 紙パ
ルプ試験法 No.54(紙および板紙の内部結合強
さ)に準ずる方法。2枚の両面テープをシートの両面そ
れぞれに貼付け、このテープを介してシート内部で引き
剥がすのに要する力を層間剥離強さとした。 (6) 引張り強度:JIS P8113
(1) Preparation of cellulose fiber sheet: JIS
According to P8209, a round hand-made sheet was produced so that the absolute basis weight was 60 g / m 2 . However, the density of the paper was 0.55 g / cm 3 in Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2,
In Example 2, Comparative Example 3 and Comparative Example 4, 0.6
Pressing was performed while adjusting the pressure so as to be 5 g / cm 3 . (2) Freeness (Canadian standard type): JIS P812
1 (3) Crystallinity: measured according to the Segal method. The intensity value of the X-ray diffraction pattern was read and determined by the following equation. Crystallinity = {(I 002 −I am ) / I 002 } × 100 (%) where I 002 is the diffraction angle 2θ of the X-ray diffraction diagram = 22.5
The diffraction intensity in degrees, I am, is also the diffraction angle 2θ = 18.5.
(4) Sheet density: JIS P8118 (5) Delamination strength: JAPAN TAPPI Paper pulp test method No. 54 (internal bond strength of paper and paperboard). Two double-sided tapes were stuck on both sides of the sheet, and the force required to peel the inside of the sheet through the tape was defined as the delamination strength. (6) Tensile strength: JIS P8113

【0022】[0022]

【実施例】<実施例1>表1に示す配合量となるように
含水率56重量%の市販針葉樹漂白クラフトパルプ(NBK
P)(結晶化度 81%)をフレーク状にしたものをNM
MO・1水和物(日本乳化剤株式会社製)を希釈して得
る60℃のNMMO水溶液に均一に含浸させることによ
り75重量%NMMO濃度となるように調製し10分間
60℃で保温し, 表1に示した条件でPFIミル(熊谷
理工機工業株式会社製)で機械力を加えた。叩解後、1
0リットルの水中に希釈し撹拌後、濾布で濾過すること
を2度繰り返すことによりNMMOを除去した改質セル
ロース繊維を得た。得られたシートの評価結果は表2に
示した。
<Example 1> Commercially available softwood bleached kraft pulp (NBK) having a water content of 56% by weight so as to have the compounding amount shown in Table 1
P) (crystallinity 81%) flaked into NM
MO · Monohydrate (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) was diluted and uniformly impregnated with an aqueous NMMO solution at 60 ° C. to obtain a NMMO concentration of 75% by weight, and kept at 60 ° C. for 10 minutes. Under the conditions shown in 1, a mechanical force was applied by a PFI mill (manufactured by Kumagaya Rikoki Kogyo Co., Ltd.). After beating, 1
After diluting in 0 liter of water and stirring, filtration with a filter cloth was repeated twice to obtain a modified cellulose fiber from which NMMO had been removed. Table 2 shows the evaluation results of the obtained sheets.

【0023】<比較例1>表1に示すように実施例1と
ほぼ同じフリーネスとなるように、PFIミルの回転数
を設定し、NBKPを60重量%NMMO水溶液に含浸
してPFIミルで処理を行った。実施例1と同じ濾過処
理を行うことで処理セルロース繊維(比較例1)を得
た。実施例1と同様にシート化して評価を行い、その結
果を表2に示した。
<Comparative Example 1> As shown in Table 1, the number of revolutions of the PFI mill was set so that the freeness was almost the same as that of Example 1, NBKP was impregnated with a 60% by weight NMMO aqueous solution, and treated with the PFI mill. Was done. By performing the same filtration treatment as in Example 1, a treated cellulose fiber (Comparative Example 1) was obtained. Evaluation was performed by forming a sheet in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0024】<比較例2>表1に示すように実施例1と
ほぼ同じフリーネスとなるように、NMMOを用いず
に、水媒体中で、セルロース繊維濃度、クリアランス、
回転数を設定して、PFIミルで叩解を行った。叩解
後、10リットルの水中に希釈し濾布で濾過することを
2度繰り返すことにより処理セルロース繊維(比較例
2)を得た。実施例1と同様にシート化して評価を行
い、その結果を表2に示した。
<Comparative Example 2> As shown in Table 1, the cellulose fiber concentration, the clearance, and the like were obtained in an aqueous medium without using NMMO so that the freeness was almost the same as in Example 1.
The number of revolutions was set, and beating was performed with a PFI mill. After beating, a process of diluting in 10 liters of water and filtering through a filter cloth was repeated twice to obtain a treated cellulose fiber (Comparative Example 2). Evaluation was performed by forming a sheet in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0025】<実施例2>表1に示す配合量、処理条件
で、含水率62重量%の市販広葉樹漂白クラフトパルプ
(LBKP)(結晶化度 77%)をフレーク状にしたものを
NMMO・1水和物を希釈して得たNMMO水溶液に均
一に含浸させることにより75重量%NMMO濃度なる
ように調製し10分間60℃で保温したのちPFIミル
で機械力を加えた。実施例1と同じ濾過処理を行うこと
で改質セルロース繊維(実施例2)を得た。実施例1と
同様にシート化して評価を行い、その結果を表2に示し
た。
<Example 2> Commercially hardwood bleached kraft pulp having a water content of 62% by weight under the blending amounts and processing conditions shown in Table 1
(LBKP) (crystallinity: 77%) was made into a flake form, and was uniformly impregnated with an NMMO aqueous solution obtained by diluting NMMO monohydrate to prepare a NMMO concentration of 75% by weight. After keeping the temperature at 60 ° C., mechanical force was applied by a PFI mill. By performing the same filtration treatment as in Example 1, a modified cellulose fiber (Example 2) was obtained. Evaluation was performed by forming a sheet in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0026】<比較例3>表1に示すように実施例2と
ほぼ同じフリーネスとなるように、回転数を設定して、
LBKPを60重量%NMMO水溶液に含浸してPFIミル
で処理を行った。実施例1と同じ濾過処理を行うことで
処理セルロース繊維(比較例3)を得た。実施例1と同
様にシート化して評価を行い、その結果を表2に示し
た。
<Comparative Example 3> As shown in Table 1, the number of revolutions was set so that the freeness was almost the same as in Example 2,
LBKP was impregnated with a 60 wt% NMMO aqueous solution and treated with a PFI mill. By performing the same filtration treatment as in Example 1, a treated cellulose fiber (Comparative Example 3) was obtained. Evaluation was performed by forming a sheet in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0027】<比較例4>表1に示すように実施例2と
ほぼ同じフリーネスとなるように、NMMOを用いずに
水媒体中で、セルロース繊維濃度、クリアランス、回転
数を設定して、PFIミルで叩解を行った。叩解後、1
0リットルの水中に希釈し濾布で濾過することを2度繰
り返すことにより処理セルロース繊維(比較例4)を得
た。実施例1と同様にシート化して評価を行い、その結
果を表2に示した。
<Comparative Example 4> As shown in Table 1, the cellulose fiber concentration, the clearance, and the number of revolutions were set in an aqueous medium without using NMMO so that the freeness was almost the same as in Example 2, and the PFI was measured. Beating was performed in a mill. After beating, 1
The process of diluting in 0 liter of water and filtering through a filter cloth was repeated twice to obtain a treated cellulose fiber (Comparative Example 4). Evaluation was performed by forming a sheet in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0028】表2に示されるように、PFIミル処理条
件において、セルロース繊維を非晶化することができる
75重量%NMMO水溶液中で処理(実施例1と実施例
2)をすることにより、セルロース繊維を非晶化するこ
とができない60重量%NMMO水溶液中で処理(比較
例1および比較例3)あるいは水中での叩解処理(比較
例2および比較例4)に比較して結晶化度は4〜6%低
下した。この場合、層間剥離強さは、75重量%NMM
O水溶液中で処理(実施例1と実施例2)をすることに
より、叩解処理(比較例2および比較例4)の約2倍に
向上した。また、引張り強さ(裂断長)も、75重量%
NMMO水溶液中で叩解処理(実施例1と実施例2)を
することにより、叩解処理(比較例2および比較例4)
に比較して約1km向上した。これらの強度向上効果
は、非晶化が進まない60重量%NMMO濃度処理(比
較例1及び比較例3)したものよりも約0.5km向上し
た。
As shown in Table 2, under the conditions of the PFI mill treatment, the cellulose fibers were treated (Examples 1 and 2) in a 75 wt% NMMO aqueous solution capable of amorphizing the cellulose fibers. The degree of crystallinity is 4 compared to treatment in a 60% by weight NMMO aqueous solution that cannot amorphize the fiber (Comparative Examples 1 and 3) or beating treatment in water (Comparative Examples 2 and 4). -6%. In this case, the delamination strength is 75% by weight NMM.
The treatment (Example 1 and Example 2) in an O aqueous solution improved the beating treatment (Comparative Example 2 and Comparative Example 4) to about twice as much. Also, the tensile strength (break length) is 75% by weight.
Beating treatment (Comparative Example 2 and Comparative Example 4) by performing beating treatment (Example 1 and Example 2) in an NMMO aqueous solution
Was improved by about 1 km. These strength-improving effects were improved by about 0.5 km as compared with those subjected to the 60% by weight NMMO concentration treatment (Comparative Example 1 and Comparative Example 3) in which amorphization did not proceed.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】[0031]

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明は、
特定濃度範囲のアミン−N−オキサイド類でセルロース
繊維を処理することにより、セルロース繊維を湿式抄紙
したとき、優れた強度特性をシートに付与し得るという
効果を奏するので極めて有用である。
As explained in detail above, the present invention provides:
It is very useful to treat cellulose fibers with amine-N-oxides in a specific concentration range, since the effect of imparting excellent strength properties to the sheet when wet-making the cellulose fibers is provided.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 双極子モーメントが4.5デバイ以上の
アミン−N−オキサイド類を72.2重量%〜98.6
重量%含む水溶液にセルロース繊維を分散したスラリー
に機械力を加えることを特徴とするセルロース繊維の改
質方法。
1. An amine-N-oxide having a dipole moment of 4.5 Debye or more from 72.2% by weight to 98.6% by weight.
A method for modifying a cellulose fiber, comprising applying mechanical force to a slurry in which the cellulose fiber is dispersed in an aqueous solution containing weight%.
【請求項2】 アミン−N−オキサイド類がN―メチル
モルフォリン−N−オキサイドである請求項1に記載の
セルロース繊維の改質方法。
2. The method according to claim 1, wherein the amine-N-oxide is N-methylmorpholine-N-oxide.
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