JP2013527333A5 - - Google Patents

Claims (23)

1. ａ）セルロース繊維を供給するステップ、
   ｂ）少なくとも１種の充填剤および／または顔料を供給するステップ、
   ｃ）ステップａ）のセルロース繊維とステップｂ）の少なくとも１種の充填剤および／または顔料とを組み合わせるステップ、
   ｄ）少なくとも１種の充填剤および／または顔料の存在下で、残った繊維がなくなり一次フィブリルのみのナノフィブリルゲルが水環境に形成されるまでセルロース繊維をフィブリル化するステップ（ここで、ゲルの形成は、せん断速度に依存して混合物の粘度をモニターすることにより確認され、せん断速度の段階的増加による混合物の粘度低下は、せん断速度のその後の段階的減少による対応する粘度増加よりも、せん断がゼロに近づくにつれてせん断速度範囲の少なくとも一部に亘りより強い）；
   ｅ）追加のフィブリル化されていない繊維を供給するステップ、
   ｆ）ステップｄ）のゲルを、ステップｅ）の繊維と組み合わせるステップ
   を特徴とする、構造化された材料を製作する方法。
2. ステップｆ）の組合せが、脱水ステップｇ）において脱水されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. ステップａ）および／またはステップｅ）のセルロース繊維が、ユーカリパルプ、トウヒパルプ、マツパルプ、ブナパルプ、麻パルプ、綿パルプ、竹パルプ、バガス、並びに再生および／または脱インキパルプ、並びにこれらの混合物を含む群から選択されるパルプに含有されるようなものから独立して選択されることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の方法。
4. ステップａ）のセルロース繊維が、０．２〜３５重量％の固形含量を有する懸濁液の形態で供給されることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の方法。
5. ステップｂ）の充填剤および／または顔料が、沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）、天然粉砕炭酸カルシウム（ＧＣＣ）、表面改質された炭酸カルシウム、ドロマイト、タルク、ベントナイト、クレー、マグネサイト、サテンホワイト、セピオライト、ハント石、珪藻土、シリケートおよびこれらの混合物を含む群から選択されることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の方法。
6. ステップｂ）の充填剤および／または顔料が、バテライト、カルサイトまたはアラゴナイト結晶構造を有する沈降炭酸カルシウムの群から選択されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. ステップｂ）の充填剤および／または顔料が、超微細で離散した、角柱状、偏三角状または菱面体状の沈降炭酸カルシウム、大理石、石灰石および／または白亜から選択される天然粉砕炭酸カルシウム、並びにこれらの混合物の群から選択されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
8. ステップｂ）の充填剤および／または顔料の粒子が、０．０１〜１５μｍを有することを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の方法。
9. ステップｅ）におけるさらなる繊維の添加の前、間または後、しかしステップｄ）の後でステップｆ）の前に、少なくとも１種のさらなる充填剤および／または顔料が添加され、前記充填剤および／または顔料は、沈降炭酸カルシウム、天然粉砕炭酸カルシウム、表面処理済炭酸カルシウム、ドロマイト、タルク、ベントナイト、クレー、マグネサイト、サテンホワイト、セピオライト、ハント石、珪藻土、シリケート、およびこれらの混合物を含む群から選択されることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の方法。
10. 少なくとも１種のさらなる充填剤および／または顔料が添加され、前記充填剤および／または顔料は、バテライト、カルサイトまたはアラゴナイト結晶構造を有する沈降炭酸カルシウムの群から選択されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
11. 少なくとも１種のさらなる充填剤および／または顔料が添加され、前記充填剤および／または顔料は、超微細で離散した、角柱状、偏三角面体状または菱面体状の沈降炭酸カルシウム、大理石、石灰石および／または白亜から選択される天然粉砕炭酸カルシウム、並びにこれらの混合物の群から選択されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
12. 少なくとも１種のさらなる充填剤および／または顔料の粒子が、０．０１〜５μｍのメジアン粒径を有することを特徴とする、請求項９に記載の方法。
13. ステップｂ）の充填剤および／または顔料、並びに／或いは少なくとも１種のさらなる充填剤／および顔料が、ポリカルボン酸および／またはこれらの塩、或いはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸に基づくエステル、アクリルアミドもしくはメチルメタクリレートであるアクリル酸エステルの誘導体、またはこれらの混合物のホモポリマーもしくはコポリマー、アルカリポリリン酸塩、ホスホン酸、クエン酸および酒石酸、並びにこれらの塩もしくはエステル、またはこれらの混合物を含む群から選択される分散剤を伴うことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
14. 繊維とステップｂ）の少なくとも１種の充填剤および／または顔料との組合せが、充填剤および／もしくは顔料を繊維に、または繊維を充填剤および／もしくは顔料に、１ステップまたは数ステップで、添加することによって実行されることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の方法。
15. ステップｂ）の充填剤および／もしくは顔料、並びに／或いはステップａ）の繊維が、フィブリル化ステップ（ｄ）の前または間に、一度に全部または複数回に分けて添加されることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の方法。
16. 繊維の、ステップｂ）の充填剤および／または顔料に対する重量比が、乾燥重量基準で、１：３３〜１０：１である、請求項１または２のいずれか一項に記載の方法。
17. フィブリル化ステップが、ホモジナイザーまたは超微細摩擦粉砕機によって実行されることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の方法。
18. ステップｅ）の追加のフィブリル化されていない繊維が、繊維の織物の形態であることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の方法。
19. 構造化された材料が紙であることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 追加のフィブリル化されていない繊維に関して、ゲルのセルロース含量で表したゲルの量が、乾燥重量／乾燥重量基準で、約０．５〜２０重量％であり得ることを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
21. 充填剤および／または顔料の全含量が、構造化された材料の乾燥重量基準で、１重量％〜６０重量％であることを特徴とする、請求項１９または２０のいずれか一項に記載の方法。
22. ゲルを追加の繊維と組み合わせるステップ、並びに続けてこの組合せを脱水するステップによる構造化された材料の製造のための、請求項１〜２１のいずれか一項に記載のナノフィブリルセルロースゲルの使用。
23. 請求項１〜２１のいずれか一項に記載の方法または請求項２２に記載の使用により得られる構造化された材料であって、紙である、前記材料。