JP2012046846A - 微細繊維状セルロースの製造方法 - Google Patents
微細繊維状セルロースの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012046846A JP2012046846A JP2010190674A JP2010190674A JP2012046846A JP 2012046846 A JP2012046846 A JP 2012046846A JP 2010190674 A JP2010190674 A JP 2010190674A JP 2010190674 A JP2010190674 A JP 2010190674A JP 2012046846 A JP2012046846 A JP 2012046846A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- enzyme
- treatment
- cellulose
- fibrous cellulose
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 title claims abstract description 90
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 120
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 52
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 52
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 claims abstract description 52
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 claims abstract description 48
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 claims abstract description 43
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 54
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 3
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims 1
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 abstract description 9
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 description 28
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 13
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 13
- 210000001724 microfibril Anatomy 0.000 description 12
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 10
- 108010002430 hemicellulase Proteins 0.000 description 9
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 6
- 108010008885 Cellulose 1,4-beta-Cellobiosidase Proteins 0.000 description 6
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 5
- 108010084185 Cellulases Proteins 0.000 description 4
- 102000005575 Cellulases Human genes 0.000 description 4
- 241000284156 Clerodendrum quadriloculare Species 0.000 description 4
- 101710121765 Endo-1,4-beta-xylanase Proteins 0.000 description 4
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000223259 Trichoderma Species 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 206010061592 cardiac fibrillation Diseases 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000002600 fibrillogenic effect Effects 0.000 description 3
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 3
- 229940059442 hemicellulase Drugs 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 3
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 241000221198 Basidiomycota Species 0.000 description 2
- 102100032487 Beta-mannosidase Human genes 0.000 description 2
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 108090000604 Hydrolases Proteins 0.000 description 2
- 102000004157 Hydrolases Human genes 0.000 description 2
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 2
- 241000222354 Trametes Species 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 108010055059 beta-Mannosidase Proteins 0.000 description 2
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 2
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 2
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 2
- 239000013055 pulp slurry Substances 0.000 description 2
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 2
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- LUEWUZLMQUOBSB-FSKGGBMCSA-N (2s,3s,4s,5s,6r)-2-[(2r,3s,4r,5r,6s)-6-[(2r,3s,4r,5s,6s)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-[(2r,4r,5s,6r)-4,5,6-trihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol Chemical compound O[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@H](O[C@@H](OC3[C@H](O[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H]3O)CO)[C@@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O LUEWUZLMQUOBSB-FSKGGBMCSA-N 0.000 description 1
- 241001019659 Acremonium <Plectosphaerellaceae> Species 0.000 description 1
- 241000186361 Actinobacteria <class> Species 0.000 description 1
- 241000235349 Ascomycota Species 0.000 description 1
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N D-Cellobiose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N 0.000 description 1
- 229920002581 Glucomannan Polymers 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 241000223198 Humicola Species 0.000 description 1
- 241000256602 Isoptera Species 0.000 description 1
- 229920000057 Mannan Polymers 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 description 1
- 241000222385 Phanerochaete Species 0.000 description 1
- 108010059820 Polygalacturonase Proteins 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000187747 Streptomyces Species 0.000 description 1
- 241000499912 Trichoderma reesei Species 0.000 description 1
- 241000251555 Tunicata Species 0.000 description 1
- 241000186514 Warburgia ugandensis Species 0.000 description 1
- 241001148470 aerobic bacillus Species 0.000 description 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 108010093305 exopolygalacturonase Proteins 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011086 glassine Substances 0.000 description 1
- 229940046240 glucomannan Drugs 0.000 description 1
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 description 1
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 210000004798 organs belonging to the digestive system Anatomy 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 150000004804 polysaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 210000004767 rumen Anatomy 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 230000003248 secreting effect Effects 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 description 1
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 1
- 238000004736 wide-angle X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229920001221 xylan Polymers 0.000 description 1
- 150000004823 xylans Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
【解決手段】化学パルプを機械的処理することで短繊維化し、短繊維化した化学パルプをセルラーゼ系酵素による処理を行った後に、高速回転式解繊機または高圧ホモジナイザーで微細化処理を行うことを特徴とする微細繊維状セルロースの製造方法である。
【選択図】なし
Description
天然繊維の中でもセルロース繊維、とりわけ木材由来のセルロース繊維(パルプ)は主に紙製品として幅広く使用されている。紙に使用されるセルロース繊維の幅は10〜50μmのものがほとんどである。このようなセルロース繊維から得られる紙(シート)は不透明であり、不透明であるが故に印刷用紙として幅広く利用されている。一方、セルロース繊維をレファイナーやニーダー、サンドグラインダーなどで処理(叩解、粉砕)し、セルロース繊維を微細化(ミクロフィブリル化)すると透明紙(グラシン紙等)が得られる。しかし、この透明紙の透明性は半透明レベルであり、光の透過性は高分子フィルムに比べると低く、曇り度合い(ヘーズ値)も大きい。
セルロース繊維を機械的に粉砕し、その繊維幅を50nm以下とした微細繊維状セルロースの水分散液は透明である。他方、微細繊維状セルロースシートは空隙を含むため白く乱反射し、不透明性が高くなるが、微細繊維状セルロースシートに樹脂を含浸すると該空隙が埋まるため、透明なシートが得られる。さらに、微細繊維状セルロースシートの繊維はセルロース結晶の集合体で、非常に剛直であり、また、繊維幅が小さいため、通常のセルロースシート(紙)に比べると同質量において繊維の本数が飛躍的に多くなる。そのため、高分子とコンポジット化すると高分子中で細い繊維がより均一かつ緻密に分散し、耐熱寸法安定性が飛躍的に向上する。また、繊維が細いため透明性が高い。このような特性を有する微細繊維状セルロースのコンポジットは、有機ELや液晶ディスプレイ用のフレキシブル透明基板(曲げたり折ったりすることのできる透明基板)として非常に大きな期待が寄せられている。
特許文献2に、セルロース繊維を水中に分散させた後、レファイナーや石臼式粉砕機で予備解繊し、温度105〜160℃で蒸煮処理した後に、高圧ホモジナイザーや二軸混練機などでミクロフィブリル化するナノファイバーの製造において、予備解繊の後、あるいは蒸煮処理の後に、セルラーゼやキシラナーゼ、ヘミセルラーゼなどの酵素で処理することでナノファイバーを効率よく製造する技術が開示されている。この方法ではナノファイバーは得られるもののナノファイバーの生産効率(ミクロフィブリル化の収率)が低いという問題がある。
(1)化学パルプを機械的処理することで短繊維化し、短繊維化した化学パルプをセルラーゼ系酵素による処理を行った後に、高速回転式解繊機または高圧ホモジナイザーで微細化処理を行う微細繊維状セルロースの製造方法である。
この検討の中で、特許文献4(特開2008−169497号公報)に記載されているように、湿式で解繊した後にセルラーゼ系酵素を作用させて解繊処理を行っても、化学パルプが短繊維化しないかぎり高い収率で微細繊維状セルロースを得られないことが判明した。
長さ加重平均繊維長が短くなりすぎると微細繊維状セルロースのシートの強度が低下したり、酵素による分解が進み糖化してしまうため、ある程度の長さが必要となる。長さ加重平均繊維長は30μm以上が好ましく、より好ましくは50μm以上であり、特に好ましいのは75μm以上である。長さが100μm未満になると上記のカヤーニ繊維長測定器では測定できなくなるため、光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡の画像から長さ加重平均繊維長を求める。
酵素を処理した後には酵素を失活させたほうが好ましい。酵素を失活させないと、酵素反応が進み繊維の糖化が進んで収率が低下したり、繊維長が短くなりすぎたりして好ましくない。酵素を失活させる方法としてはpH10以上、好ましくはpH11以上のアルカリ水溶液で失活させたり、80℃〜100℃の熱水で失活させたりする。
本発明により得られる微細繊維状セルロースは、通常製紙用途で用いるパルプ繊維よりもはるかに細いセルロース繊維あるいは棒状粒子である。微細繊維状セルロースは結晶部分を含むセルロース分子の集合体であり、その結晶構造はI型(平行鎖)である。微細繊維状セルロースの幅は電子顕微鏡で観察して1nm〜1000nmが好ましく、より好ましくは2nm〜500nm、さらに好ましくは4nm〜100nmである。繊維の幅が1nm未満であると、セルロース分子として水に溶解しているため、微細繊維としての物性(強度や剛性、寸法安定性)が発現しなくなる。1000nmを超えると微細繊維とは言えず、通常のパルプに含まれる繊維にすぎないため、微細繊維としての物性(強度や剛性、寸法安定性)が得られない。微細繊維状セルロースに透明性が求められる用途であると、微細繊維の幅は、50nm以下が好ましい。これらの微細繊維状セルロースから得られる複合材料は密度が高く、緻密な構造体となるために強度が高く、セルロース結晶に由来した高い弾性率が得られることに加え、可視光の散乱が少ないため高い透明性も得られる。
本発明による微細繊維の繊維長は1μm〜1000μmが好ましく、5μm〜800μmがさらに好ましく、10μm〜600μmが特に好ましい。繊維長が1μm未満になると、微細繊維シートを形成し難くなる。1000μmを超えると微細繊維のスラリー粘度が非常に高くなり、扱いづらくなる。
繊維長は、TEMやSEM、AFMの画像解析より求めることができる。本発明で言う繊維長は、繊維の30%以上を占める繊維長である。
本発明による微細繊維の軸比は100〜10000の範囲であることが好ましい。軸比が100未満であると微細繊維シートを形成し難くなるおそれがある。また、幅が太くなり、微細繊維の特徴が発現しなくなるおそれがある。軸比が10000を超えるとスラリー粘度が高くなり、好ましくない。
化学パルプとしてLBKP(王子特殊紙社江別工場製、アカシヤが主成分、長さ加重平均繊維長0.74mm)を用い、LBKPの0.5質量%水分散液について石臼型粉砕機(増幸産業社製、商品名:「スーパーマスコロイダー」)を用いて1パス処理(E2タイプの砥石、クリアランス20μm)を行い、長さ加重平均繊維長が0.38mmのLBKPを得た。得られたLBKPの0.5質量%水分散液にセルラーゼ系酵素「GC220」(ジェネンコア社製)をLBKPの固形分に対して1質量%添加して50℃で6時間処理し、酵素処理を施したLBKPを得た。得られた酵素処理を施したLBKPについて酵素を失活させた後、高速回転型解繊機クレアミックス2.2S(エム・テクニック社製、ローターR4、スクリーンS4、回転数21,500rpm)で30分間処理し、微細繊維状セルロース水系懸濁液を得、この上澄み液濃度を測定した。得られた微細繊維状セルロース懸濁液について遠心分離機(コクサン社製「H−200NR」)を用いて約12,000Gで10分間処理し、上澄み液濃度を測定し、以下のような計算から収率を求めた。
収率(%)=(遠心分離後の上澄み液の濃度)÷(微細化処理後のスラリー濃度)×100
遠心分離して得た上澄み液中の微細繊維を電子顕微鏡で観察し、繊維幅を測定した。さらに遠心分離して得られた上澄み液を孔径0.45μmのメンブレンフィルター上で吸引ろ過し、シート化した。
化学パルプとしてLBKP(王子特殊紙社江別工場製、アカシヤが主成分、長さ加重平均繊維長0.74mm)を用い、LBKPの0.5質量%水分散液について石臼型粉砕機(増幸産業社製、商品名:「スーパーマスコロイダー」)を用いて2パス処理(NK−Eタイプの砥石、クリアランス20μm)を行い、長さ加重平均繊維長が0.28mmのLBKPを得た。得られたLBKPを実施例1と同様にして微細繊維状セルロース水系懸濁液を得、収率、繊維幅を測定し、シート化した。
化学パルプとしてLBKP(王子特殊紙社江別工場製、アカシヤが主成分、長さ加重平均繊維長0.74mm)を用い、LBKPの0.5質量%水分散液について石臼型粉砕機(増幸産業社製、商品名:「スーパーマスコロイダー」)を用いて2パス処理(NK−Eタイプの砥石、クリアランス20μm)を行い、さらにMKG−Aタイプの砥石を用いて2パス処理(クリアランス20μm)を行い、長さ加重平均繊維長が0.18mmのLBKPを得た。得られたLBKPを実施例1と同様にして微細繊維状セルロース水系懸濁液を得、収率、繊維幅を測定し、シート化した。
化学パルプとしてNBKP(王子製紙社春日井工場製、ベイマツが主成分、長さ加重平均繊維長1.2mm)を用い、NBKPの0.5質量%水分散液について石臼型粉砕機(増幸産業社製、商品名:「スーパーマスコロイダー」)を用いて2パス処理(NK−Eタイプの砥石、クリアランス20μm)を行い、さらにMKG−Aタイプの砥石を用いて2パス処理(クリアランス20μm)を行い、長さ加重平均繊維長が0.15mmのNBKPを得た。得られたNBKPを実施例1と同様にして微細繊維状セルロース水系懸濁液を得、収率、繊維幅を測定し、シート化した。
セルラーゼ系酵素の添加率を0.1質量%、0.3質量%、0.5質量%、2質量%、3質量%としたこと以外は実施例3と同様にして微細繊維状セルロース水系懸濁液を得、収率、繊維幅を測定し、シート化した。
セルラーゼ系酵素の処理時間を30分、1時間、2時間、4時間、8時間、12時間、24時間としたこと以外は実施例3と同様にして微細繊維状セルロース水系懸濁液を得、収率、繊維幅を測定し、シート化した。
高速回転型解繊機クレアミックス2.2Sの代わりに、高圧ホモジナイザーである「スターバースト」(スギノマシン社製)を用いて20パス処理したこと以外は実施例1と同様にして微細繊維状セルロース水系懸濁液を得、収率、繊維幅を測定し、シート化した。
化学パルプとしてLBKP(王子特殊紙社江別工場製、アカシヤが主成分、長さ加重平均繊維長0.74mm)の0.5質量%水分散液についてセルラーゼ系酵素「GC220」(ジェネンコア社製)をLBKPの固形分に対して1質量%添加して50℃で6時間処理し、酵素処理を施したLBKPを得た。得られた酵素処理を施したLBKPを高速回転型解繊機クレアミックス2.2S(エム・テクニック製、ローターR4、スクリーンS4、回転数21,500rpm)で30分間処理し、微細繊維状セルロース水系懸濁液を得た。実施例1と同様にして収率、繊維幅を測定し、シート化した。
化学パルプとしてNBKP(王子製紙社春日井工場製、ベイマツが主成分、長さ加重平均繊維長1.2mm)の0.5質量%水分散液についてセルラーゼ系酵素「GC220」(ジェネンコア社製)をNBKPの固形分に対して1質量%添加して50℃で6時間処理し、酵素処理を施したNBKPを得た。得られた酵素処理を施したNBKPを高速回転型解繊機クレアミックス2.2S(エム・テクニック製、ローターR4、スクリーンS4、回転数21,500rpm)で30分間処理し、微細繊維状セルロース水系懸濁液を得た。実施例1と同様にして収率、繊維幅を測定し、シート化した。
セルラーゼ系酵素処理を行わなかったこと以外は実施例1〜4と同様にして微細繊維状セルロース水系懸濁液を得、収率、繊維幅を測定し、シート化しようとしたが、いずれのサンプルも収率が極めて低いため繊維幅の測定とシート化はできなかった。
化学パルプとしてLBKP(王子特殊紙社江別工場製、アカシヤが主成分、長さ加重平均繊維長0.74mm)の0.5質量%水分散液について高速回転型解繊機クレアミックス2.2S(エム・テクニック製、ローターR4、スクリーンS4、回転数21,500rpm)で30分間処理し、微細繊維状セルロース水系懸濁液を得た。実施例1と同様にして収率、繊維幅を測定し、シート化しようとしたが、収率が極めて低いため繊維幅の測定とシート化はできなかった。
NBKP(王子製紙社春日井工場製、ベイマツが主成分、長さ加重平均繊維長1.2mm)の0.5質量%水分散液について高速回転型解繊機クレアミックス2.2S(エム・テクニック製、ローターR4、スクリーンS4、回転数21,500rpm)で30分間処理し、微細繊維状セルロース水系懸濁液を得た。実施例1と同様にして収率、繊維幅を測定し、シート化しようとしたが、収率が極めて低いため繊維幅の測定とシート化はできなかった。
高速回転型解繊機クレアミックス2.2Sの代わりに、高圧ホモジナイザーであるスターバースト(スギノマシン社製)を用いて20パス処理したこと以外は比較例1と同様にして微細繊維状セルロース水系懸濁液を得、収率、繊維幅を測定し、シート化しようとしたが、収率が極めて低いため繊維幅の測定とシート化はできなかった。
Claims (4)
- 化学パルプを機械的処理することで短繊維化し、短繊維化した化学パルプをセルラーゼ系酵素による処理を行った後に、高速回転式解繊機または高圧ホモジナイザーで微細化処理を行うことを特徴とする微細繊維状セルロースの製造方法。
- 前記機械的処理がレファイナー処理、石臼粉砕処理、高圧ホモジナイザー処理から選択される少なくとも1種である請求項1に記載の微細繊維状セルロースの製造方法。
- 前記機械的処理することで短繊維化した化学パルプのJAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 No.52:2000に準じて測定した長さ加重平均繊維長が0.4mm以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の微細繊維状セルロースの製造方法。
- セルラーゼ系酵素の添加率が化学パルプ固形分に対して0.1質量%〜3質量%であり、酵素による処理時間が30分〜24時間であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の微細繊維状セルロースの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010190674A JP5655432B2 (ja) | 2010-08-27 | 2010-08-27 | 微細繊維状セルロースの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010190674A JP5655432B2 (ja) | 2010-08-27 | 2010-08-27 | 微細繊維状セルロースの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012046846A true JP2012046846A (ja) | 2012-03-08 |
JP5655432B2 JP5655432B2 (ja) | 2015-01-21 |
Family
ID=45902012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010190674A Active JP5655432B2 (ja) | 2010-08-27 | 2010-08-27 | 微細繊維状セルロースの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5655432B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013176033A1 (ja) * | 2012-05-21 | 2013-11-28 | 王子ホールディングス株式会社 | 微細繊維の製造方法と微細繊維及び不織布並びに微細繊維状セルロース |
JP2014133953A (ja) * | 2013-01-09 | 2014-07-24 | Oji Holdings Corp | 繊維原料の製造方法及びセルロースシートの製造方法 |
JP2016061002A (ja) * | 2014-09-22 | 2016-04-25 | 国立大学法人信州大学 | セルロースナノファイバーの製造方法 |
WO2017078048A1 (ja) * | 2015-11-02 | 2017-05-11 | 日本製紙株式会社 | セルロースナノファイバーの製造方法 |
WO2018199191A1 (ja) * | 2017-04-27 | 2018-11-01 | 日本製紙株式会社 | マスターバッチ、ゴム組成物及びそれらの製造方法 |
JP2020537060A (ja) * | 2017-10-11 | 2020-12-17 | ストラ エンソ オーワイジェイ | 酸素バリアフィルム |
CN113388652A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-09-14 | 西南林业大学 | 一种绿色高效纳米纤维素的制备方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7378066B2 (ja) * | 2019-01-11 | 2023-11-13 | 熊本県 | 熱線吸収材およびその製造方法、熱線吸収フィルム |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002180397A (ja) * | 2001-10-25 | 2002-06-26 | Oji Paper Co Ltd | 高透明度紙 |
JP2008075214A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Kimura Chem Plants Co Ltd | ナノファイバーの製造方法およびナノファイバー |
JP2009526140A (ja) * | 2006-02-08 | 2009-07-16 | エステイーエフアイ−パツクフオルスク・エイ・ビー | ミクロフィブリル化したセルロースの製造法 |
WO2011004300A1 (en) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | Stora Enso Oyj | Process for producing microfibrillated cellulose |
WO2011068457A1 (en) * | 2009-12-03 | 2011-06-09 | Stora Enso Oyj | A process for production of a paper or paperboard product |
-
2010
- 2010-08-27 JP JP2010190674A patent/JP5655432B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002180397A (ja) * | 2001-10-25 | 2002-06-26 | Oji Paper Co Ltd | 高透明度紙 |
JP2009526140A (ja) * | 2006-02-08 | 2009-07-16 | エステイーエフアイ−パツクフオルスク・エイ・ビー | ミクロフィブリル化したセルロースの製造法 |
JP2008075214A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Kimura Chem Plants Co Ltd | ナノファイバーの製造方法およびナノファイバー |
WO2011004300A1 (en) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | Stora Enso Oyj | Process for producing microfibrillated cellulose |
WO2011068457A1 (en) * | 2009-12-03 | 2011-06-09 | Stora Enso Oyj | A process for production of a paper or paperboard product |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018157819A (ja) * | 2012-05-21 | 2018-10-11 | 王子ホールディングス株式会社 | 微細繊維の製造方法 |
CN104114765A (zh) * | 2012-05-21 | 2014-10-22 | 王子控股株式会社 | 微细纤维的制造方法和微细纤维和无纺布以及微细纤维状纤维素 |
JPWO2013176033A1 (ja) * | 2012-05-21 | 2016-01-12 | 王子ホールディングス株式会社 | 微細繊維の製造方法と微細繊維及び不織布並びに微細繊維状セルロース |
US10167576B2 (en) | 2012-05-21 | 2019-01-01 | Oji Holdings Corporation | Method of producing fine fiber, and fine fiber, non-woven fabric, and fine fibrous cellulose |
WO2013176033A1 (ja) * | 2012-05-21 | 2013-11-28 | 王子ホールディングス株式会社 | 微細繊維の製造方法と微細繊維及び不織布並びに微細繊維状セルロース |
JP2014133953A (ja) * | 2013-01-09 | 2014-07-24 | Oji Holdings Corp | 繊維原料の製造方法及びセルロースシートの製造方法 |
JP2016061002A (ja) * | 2014-09-22 | 2016-04-25 | 国立大学法人信州大学 | セルロースナノファイバーの製造方法 |
JPWO2017078048A1 (ja) * | 2015-11-02 | 2018-01-11 | 日本製紙株式会社 | セルロースナノファイバーの製造方法 |
JP2018090949A (ja) * | 2015-11-02 | 2018-06-14 | 日本製紙株式会社 | セルロースナノファイバーの製造方法 |
WO2017078048A1 (ja) * | 2015-11-02 | 2017-05-11 | 日本製紙株式会社 | セルロースナノファイバーの製造方法 |
WO2018199191A1 (ja) * | 2017-04-27 | 2018-11-01 | 日本製紙株式会社 | マスターバッチ、ゴム組成物及びそれらの製造方法 |
JP6473550B1 (ja) * | 2017-04-27 | 2019-02-20 | 日本製紙株式会社 | マスターバッチ、ゴム組成物及びそれらの製造方法 |
JP2020537060A (ja) * | 2017-10-11 | 2020-12-17 | ストラ エンソ オーワイジェイ | 酸素バリアフィルム |
JP7393332B2 (ja) | 2017-10-11 | 2023-12-06 | ストラ エンソ オーワイジェイ | 酸素バリアフィルム |
CN113388652A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-09-14 | 西南林业大学 | 一种绿色高效纳米纤维素的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5655432B2 (ja) | 2015-01-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6773071B2 (ja) | 微細繊維の製造方法、及び不織布の製造方法 | |
JP5655432B2 (ja) | 微細繊維状セルロースの製造方法 | |
JP6702448B2 (ja) | 微細繊維状セルロース凝集物の製造方法 | |
Chaker et al. | Key role of the hemicellulose content and the cell morphology on the nanofibrillation effectiveness of cellulose pulps | |
KR101715428B1 (ko) | 마이크로피브릴화 셀룰로오스 생산 공정 | |
JP2012012713A (ja) | 微細繊維状セルロースの製造方法 | |
JP6079039B2 (ja) | 微細繊維状セルロース及びその製造方法 | |
JP5887857B2 (ja) | 微細繊維状セルロースの製造方法 | |
JP2012219413A (ja) | 微細繊維の製造方法 | |
Vazquez et al. | Extraction and production of cellulose nanofibers | |
Chiriac et al. | Changes of supramolecular cellulose structure and accessibility induced by the processive endoglucanase Cel9B from Paenibacillus barcinonensis | |
Zhao et al. | A feruloyl esterase/cellulase integrated biological system for high-efficiency and toxic-chemical free isolation of tobacco based cellulose nanofibers | |
JP6098370B2 (ja) | 複合材料及びその製造方法 | |
Cao et al. | Improvement of alkali solubility of cellulose with enzymatic treatment | |
JP6213641B2 (ja) | 微細繊維状セルロース | |
JP2016145356A (ja) | 繊維状セルロース、樹脂組成物及びセルロース懸濁液 | |
JP7449328B2 (ja) | セルロースナノファイバーの製造方法 | |
JP7412899B2 (ja) | ミクロフィブリルセルロース繊維およびこれを含有する紙 | |
JP2023146477A5 (ja) | ||
Zhang et al. | Adsorption of Cellulases on BHKP Fibers during Pretreatment for MFC Film Preparation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130711 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140205 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140313 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20140313 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141028 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141110 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5655432 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |