JP2013531749A - セルロース繊維組成物 - Google Patents

Abstract

本発明は、０．００１から０．２５のアニオン性基の平均置換度、及び最大１，１００μｍの長さ加重平均繊維長及び１０μｍ超の長さ加重平均繊維幅を有するセルロース繊維、又は最大１，１００μｍの長さ加重平均繊維長を有するセルロース繊維を含み、前記セルロース材料の少なくとも５０重量％が水不溶性であり、又は最大３０の長さ加重平均繊維長／幅比を有するセルロース繊維、又は３５μｍ超の長さ加重平均繊維幅を有するセルロース繊維を含む組成物に関する。

Description

本発明は、セルロース繊維組成物、セルロース繊維組成物を作製する方法、紙及び板紙の製造におけるセルロース繊維組成物の使用、セルロース繊維組成物を使用する、セルロースパルプ混合物を作製する方法、紙及び板紙を作製するためのパルプ混合物の使用、セルロース繊維組成物又はパルプ混合物を使用する、紙及び板紙を製造する方法、セルロース繊維組成物又はパルプ混合物を含む紙及び板紙並びにセルロース繊維組成物又はパルプ混合物を含む紙及び板紙の種々の使用に関する。

強度は、セルロース製品、例えば紙及び板紙に重要であり、そのような製品の強度の増加によりいくつかの利益が提供される。例えば、紙の強度を増加させることにより、充填剤配合量を増加させ、未使用繊維の使用量を低減させ、それにより製紙プロセスにおける原料コストを低減させることが可能となる。同様に、板紙の強度を増加させることにより、坪量を低減させる一方、板紙から作製されたセルロース製品の強度特性を維持することが可能となり、そのことは未使用繊維の使用量の節減及び輸送コストの低減、したがって環境的及び経済的利益ももたらす。

紙及び板紙の強度を改善するための広範な添加剤が当分野において公知であり、例として、天然及び合成ポリマー、改質充填剤、改質セルロース繊維等が挙げられる。改質セルロース繊維の一例は、未被覆繊維壁のミクロフィブリルの比率が大きい小断片に剥離されたセルロース繊維から得られたミクロフィブリル状セルロースである。国際公開第００／４７６２８号パンフレット、国際公開第２００４／０５５２６８号パンフレット、国際公開第２００７／００１２２９号パンフレット及び国際公開第２００８／０７６０５６号パンフレットは、ミクロフィブリル状セルロース、そのミクロフィブリル状セルロースを調製する方法及び紙製品の製造における添加剤としてのそのミクロフィブリル状セルロースの使用を開示している。国際公開第００／４７６２８号パンフレットは、紙製造の間の濾水及び／又は脱水の速度を増加させるため並びに紙のシートの強度を改善するために製紙機において使用することができるアニオン電荷を含むミクロフィブリル状セルロースを開示している。

しかしながら、改質セルロース繊維、例えばミクロフィブリル状セルロース並びに紙及び板紙作製プロセスにおけるその使用に伴ういくつかの問題が依然として存在する。製紙プロセスにおける紙力増強添加剤（strength additive）としてのそのような製品の使用が製紙機のウエットエンドにおいて良好な又は更に改善された初期濾水及び／又は脱水を提供することができることが認められている一方、改質セルロース繊維、例えばミクロフィブリル状セルロースが相当量の水を吸収及び保持し得ることも認められている。それらの特性は、機械のプレス及び乾燥セクションに入るセルロースウエブのより高い含水率をもたらし得、それにより残留水を除去し、セルロースウエブを乾燥させるためにより多くのエネルギーを要求し得、並びに／又は製紙機速度及び生産性を低減させ得る。

改質セルロース繊維、例えばミクロフィブリル状セルロースは、相当量の微粉、即ち極小セルロース繊維及び繊維断片も含有し得る。セルロース微粉は、一般に、紙及び板紙作製プロセスにおいて保持することが困難であり、そのことはプロセス中で再循環される白水中での微粉の蓄積をもたらし得る。それらの問題は、濾水速度の低減、歩留り助剤の投入量の増加並びに／又はカチオン性凝固剤、例えば低分子量の高カチオン性の有機ポリマー及びアルミニウム化合物の同時使用若しくはその投入量の増加により緩和又は解消することができる。

改質セルロース繊維、例えばミクロフィブリル状セルロースは、製造することも困難であり得、それらを製造する方法は複雑であり得るし、改質セルロース繊維を低収率で又は低乾燥固体含有率において提供し得る。

したがって、高い強度を紙及び板紙に付与し、紙及び板紙の製造において、特に濾水及び歩留り性能、紙及び板紙の乾燥、並びに生産性に関して改善を提供するセルロース繊維組成物の必要性が依然として存在する。高い強度を紙及び板紙に付与するセルロース繊維組成物を製造する改善された方法の必要性も存在する。

国際公開第００／４７６２８号パンフレット 国際公開第２００４／０５５２６８号パンフレット 国際公開第２００７／００１２２９号パンフレット 国際公開第２００８／０７６０５６号パンフレット

本発明の目的は、高い又は増加した強度を紙及び板紙に付与するセルロース繊維組成物、好ましくは高濃度セルロース繊維組成物を提供することである。別の目的は、紙及び板紙に高い又は増加した強度を提供するセルロースパルプ混合物を提供することである。別の目的は、そのようなセルロース繊維組成物又はセルロースパルプ混合物を使用する、紙及び板紙を製造する方法を提供することである。紙及び板紙の製造において、例えばマルチプライ板紙グレードの作製において組成物又は混合物を使用することにより、未使用繊維の使用量を低減させ、坪量を低下させる一方、強度特性を維持することが可能であり、そのことにより原料及び輸送コストの低減並びに環境的及び経済的利益がもたらされる。

本発明の別の目的は、相当量の水を吸収又は保持しないセルロース繊維組成物及びセルロースパルプ混合物、好ましくは高濃度製造物を提供することである。紙及び板紙の製造において組成物又は混合物を使用することにより、得られたセルロースウエブが紙又は板紙作製機のプレスセクションにフィードされるときにそのウエブを乾燥させる速度を維持又は増加させることが可能である。それにより、本発明は紙及び板紙作製プロセスの改善及び生産性の増加をもたらす。

本発明の更なる目的は、微粉の低い又は低減した含有率を有するセルロース繊維組成物及びセルロースパルプ混合物、好ましくは高濃度製造物を提供することである。紙及び板紙の製造において組成物又は混合物を使用することにより、プロセス中で再循環される微粉の量を低減させることが可能である。プロセス中で使用されるカチオン性凝固剤並びに／又は濾水及び歩留り助剤の量を低減させること、並びに紙及び板紙作製機をより高い濾水速度において白水品質を実質的に害することなく運転することも可能である。それにより、本発明は紙及び板紙作製プロセスの改善及び生産性の増加をもたらす。

本発明の更に別の目的は、セルロース繊維組成物を製造する方法、好ましくは高生産性にて及び／又は高濃度製造物としてのセルロース繊維組成物の製造を可能とさせ、それにより濃縮工程及び／又は希薄低濃度製造物の輸送を回避することができ、上記利点を達成することができる方法を提供することである。

したがって、一態様において、本発明は、０．００１から０．２５のアニオン性基の平均置換度、最大１，１００μｍの長さ加重平均繊維長及び１０μｍ超の長さ加重平均繊維幅を有するセルロース繊維を含む組成物に関する。

別の態様において、本発明は、０．００１から０．２５のアニオン性基の平均置換度、最大１，１００μｍの長さ加重平均繊維長を有するセルロース繊維を含み、前記セルロース材料の少なくとも５０重量％が水不溶性である組成物に関する。

別の態様において、本発明は、０．００１から０．２５のアニオン性基の平均置換度及び最大３０の長さ加重平均繊維長／幅比を有するセルロース繊維を含む組成物に関する。

別の態様において、本発明は、０．００１から０．２５のアニオン性基の平均置換度及び３５μｍ超の長さ加重平均繊維幅を有するセルロース繊維を含む組成物に関する。

別の態様において、本発明は、少なくとも１．５ｍ^２／ｇの比表面積、最大３０の長さ加重平均繊維長／幅比及び組成物の重量に対して少なくとも５重量％の乾燥固体含有率を有するセルロース繊維を含む組成物に関する。

別の態様において、本発明は、少なくとも１．５ｍ^２／ｇの比表面積、最大３０の長さ加重平均繊維長／幅比、及び１００μｍまでの長さ加重平均繊維長を有するセルロース繊維をセルロース繊維総重量に対して最大３０重量％有するセルロース繊維を含む組成物に関する。

別の態様において、本発明は、セルロース繊維を化学処理及び機械処理に付すことを含む、セルロース繊維を含む組成物を製造する方法であって、前記化学処理が、セルロース繊維を（ｉ）場合により置換されているカルボキシル基を含有する少なくとも１つの薬剤、（ｉｉ）少なくとも１つの酸化剤及び少なくとも１つの遷移金属、又は（ｉｉｉ）少なくとも１つのニトロキシルラジカルにより処理することを含み、かつ前記機械処理が、セルロース繊維を２軸スクリュー押出機又は遊星押出機により押出に付することを含む方法に関する。

別の態様において、本発明は、０．００１から０．２５のアニオン性基の平均置換度を有するセルロース繊維を押出に付することを含む、セルロース繊維を含む組成物を製造する方法に関する。

別の態様において、本発明は、本発明の方法により得られるセルロース繊維を含む組成物に関する。別の態様において、本発明は、通常、添加剤として、特に強度添加剤としての、紙及び板紙の製造におけるセルロース繊維を含む組成物の使用に関する。

別の態様において、本発明は、セルロース繊維を含む組成物をセルロースパルプと混合することを含む、セルロースパルプ混合物を製造する方法に関する。別の態様において、本発明は、本方法により得られるセルロースパルプ混合物、並びに紙及び板紙の製造におけるセルロースパルプ混合物の使用に関する。別の態様において、本発明は、セルロースパルプ混合物を含む水性懸濁液を形成すること及び得られた懸濁液を脱水することを含む、紙及び板紙を製造する方法に関する。

別の態様において、本発明は、セルロース繊維を含む組成物を水性セルロースパルプ懸濁液に添加すること及び得られた懸濁液を脱水することを含む、紙及び板紙を製造する方法に関する。別の態様において、本発明は、押出に付されたセルロース繊維を含む組成物をセルロースパルプと混合することを含む、紙及び板紙を製造する方法に関する。

別の態様において、本発明は、セルロース繊維を含む組成物又はセルロースパルプ混合物を含有する紙及び板紙、並びに本発明の方法により得られる紙及び板紙に関する。

別の態様において、本発明は、種々の板紙グレード、及びその製造に関する。別の態様において、本発明は、例えば飲料及び液体食品の包装のための、紙及び板紙の種々の使用に関する。

本発明のこれら及び他の目的及び態様を以下に更に詳細に記載する。

押出機スクリューの構成の側面図である。

本発明のセルロース繊維を含む組成物は、本明細書において「セルロース繊維組成物」又は「組成物」とも称され、例として木材繊維、非木材繊維及びそれらの混合物を含めた広範な供給源に由来し得るセルロース繊維を含有する。

木材繊維は、硬材及び軟材、例えば化学パルプ、機械パルプ、熱機械パルプ、化学熱機械パルプ、再生繊維及び新聞印刷紙に由来し得る。好適な木材繊維の例としては、カバノキ、ブナノキ、アスペン、例えばヨーロッパアスペン、ハンノキ、ユーカリ、カエデ、アカシア、混合熱帯硬材、マツ、例えばテーダマツ、モミ、アメリカツガ、カラマツ、トウヒ、例えばクロトウヒ又はドイツトウヒ、及びそれらの混合物が挙げられる。

非木材繊維は、種子繊維、例えばコットンリンター、種子殻繊維、例えばダイズ殻、エンドウ殻及びトウモロコシ殻、靱皮繊維、例えばアマ、アサ、ジュート、カラムシ及びケナフ、葉繊維、例えばマニラアサ及びサイザルアサ、茎並びに藁繊維、例えばバガス、トウモロコシ及びコムギ、草繊維、例えばタケ及びクサヨシ、藻、例えばバロニア、細菌及び真菌、並びに実質細胞、例えば野菜、例えばサトウダイコン、及び果実、例えば柑橘果実、例えばレモン、ライム、オレンジ及びグレープフルーツからのセルロース繊維に由来し得る。

組成物のセルロース繊維は、イオン性基を含有しても含有しなくてもよい。１つの好ましい実施形態によれば、組成物のセルロース繊維は、アニオン性基を含まず又は実質的に含まず、例えば組成物のセルロース繊維は０．００１未満のアニオン性基の平均置換度を有する。別の好ましい実施形態によれば、組成物のセルロース繊維は、０．００１以上、通常は約０．０１以上、又は約０．０２以上であって、最大０．２５、又は最大約０．２０、通常、最大約０．１５、又は最大０．１０、又は最大約０．０５のアニオン性基の平均置換度を有する。それらの低置換度において、セルロース繊維は好ましくは水中分散性であるが、水溶性ではない。本明細書において使用される用語「平均置換度」、又は「ＤＳ」は、セルロースの無水グルコース単位当たりのアニオン性基、又は置換基の平均数を意味する。アニオン性基の置換度は、ＡＳＴＭ Ｄ１４３９−０３の方法及びS. Katz, R.P. Beatson and A.M. ScallanによりSvensk Papperstidning No. 6/1984, pp. 48-53に記載された伝導度滴定により測定することができる。

好適なアニオン性基の例としては、カルボキシル基及び置換カルボキシル基、例えばカルボキシアルキル基、例えばカルボキシメチル基が挙げられる。アニオン性基の対イオンは、通常、アルカリ金属又はアルカリ土類金属、例えばナトリウム又はカリウム、好適にはナトリウムである。カルボキシル基は式−ＣＯＯ⁻Ｎａ^＋により、カルボキシメチル基は式−ＣＨ_２ＣＯＯ⁻Ｎａ^＋により説明することができる。本発明の組成物の好適なセルロース繊維の例としては、上記定義の置換度を有する、カルボキシル化セルロース繊維及びカルボキシアルキル化セルロース繊維、例えばカルボキシメチル化セルロース繊維が挙げられる。

本発明のセルロース繊維組成物は、水溶性セルロース材料と水不溶性セルロース材料の両方を含有することができる。一実施形態において、２０℃において１重量％のセルロース材料を含有する水性セルロース組成物について計測して、組成物中に存在するセルロース材料の少なくとも５０、又は少なくとも７０、好ましくは少なくとも８０又は少なくとも８５重量％が水不溶性である。水不溶性材料は、通常、膨潤性及び水中分散性である。

本発明の組成物のセルロース繊維は、少なくとも１．５、又は少なくとも約２、通常、少なくとも約３ｍ^２／ｇの比表面積を有することができ、比表面積は、最大約１５０、通常、最大約５０、最大約１５、又は最大約１０ｍ^２／であり得る。比表面積は、ＩＳＯ９２７７：１９９５に従って作動するＭｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ ＴｒｉＳｔａｒ ３０００計器を使用するＢＥＴ法に従う１７７ＫにおけるＮ_２の吸着により測定する。

本発明の組成物のセルロース繊維は、約１５０μｍ以上、又は約２００μｍ以上、通常では約３００μｍ以上の長さ加重平均繊維長を有することができ、長さ加重平均繊維長は、最大約２，０００μｍ、通常では最大約１，５００μｍ、又は最大約１，１００μｍ、通常では最大約１，０００μｍ、又は最大約８００μｍであり得；それらは、約１０μｍ以上、通常約１５μｍ以上の長さ加重平均繊維幅を有することができ、長さ加重平均繊維幅は、最大約６０μｍ、通常では最大約５０μｍ、又は最大約４５μｍ、通常では最大約３０μｍであり得る。一実施形態において、本発明の組成物のセルロース繊維は、３５μｍ超、又は約４０μｍ以上であって、最大約６０μｍ、又は最大約５０μｍの長さ加重平均繊維幅を有する。本発明の組成物のセルロース繊維は、最大約４０、又は最大約３５、通常、最大約３０、又は最大約２５の長さ加重平均繊維長／幅比を有することができ、長さ加重平均繊維長／幅比は、少なくとも約５、又は少なくとも約１０、通常、少なくとも約１２であり得る。本明細書において称される長さ加重平均繊維長及び長さ加重平均繊維幅は、ＩＳＯ１６０６５−２：２００７に従って作動するＬｏｒｅｎｚｅｎ ＆ Ｗｅｔｔｒｅ，ＳｗｅｄｅｎのＦｉｂｅｒ Ｔｅｓｔｅｒにより計測し、長さ加重平均長／幅比はそのようなデータから計算する。

本発明のセルロース繊維組成物は、セルロース繊維の全重量に対して約１重量％以上、又は約２重量％以上、通常約５重量％重量％の量の微粉を含有することができ、組成物は、セルロース繊維の全重量に対して最大約４０重量％、又は最大約３５重量％、通常、最大約３０重量％の量の微粉を含有することができる。本明細書において使用される用語「微粉」は、最大１００μｍの長さ加重平均繊維長を有するセルロース繊維を意味する。

本発明のセルロース繊維組成物は、少なくとも約０．１重量％、又は少なくとも約０．５重量％、通常、少なくとも約５重量％、又は少なくとも約１０重量％、又は少なくとも約１５重量％の乾燥固体含有率を有することができ、乾燥固体含有率は、組成物の全重量に対して最大約９０重量％、又は最大約７０重量％、通常、最大約５０重量％、又は最大約４５重量％であり得る。組成物の乾燥固体は通常、セルロース繊維からなり、又は本質的にセルロース繊維からなるので、組成物は上記乾燥固体含有率と同一のセルロース繊維含有率を有することができる。セルロース繊維組成物の残部は水であり得る。

好ましい実施形態によれば、本発明のセルロース繊維組成物を製造する方法は、セルロース繊維を化学処理及び機械処理に付することを含む。化学処理は、機械処理の前又は機械処理と同時に、通常、機械処理の前に実施することができる。本方法において使用されるセルロース繊維は、本発明のセルロース繊維組成物に関して更に上記定義したように、例として、木材繊維、非木材繊維及びそれらの混合物を含む広範な供給源に由来し得る。

別の好ましい実施形態によれば、本発明のセルロース繊維組成物を製造する方法は、アニオン性基を有するセルロース繊維を機械処理に付することを含み、セルロース繊維は、本発明のセルロース繊維組成物に関して上記定義のアニオン性基及びアニオン性基の平均置換度を有することができる。本方法において使用されるセルロース繊維は、本発明のセルロース繊維組成物に関して更に上記で定義されたように、例として、木材繊維、非木材繊維及びそれらの混合物を含む広範な供給源に由来し得、本方法における使用に好適なセルロース繊維は、当分野において公知の、アニオン性基をセルロース中に導入する任意の方法により提供することができる。

一実施形態において、本発明の化学処理は、セルロース繊維を、場合により置換されているカルボキシル基を含有する少なくとも１つの薬剤により処理することを含み、その化学処理は、本発明のセルロース繊維組成物に関して上記定義の方法により決定できる所望の置換度を達成するために、場合により置換されているカルボキシル基を含有する薬剤と、以下で定義する同時使用される任意の化合物との一定量を用いて好適に実施される。別の実施形態において、本発明の化学処理は、セルロース繊維を少なくとも１つの酸化剤及び少なくとも１つの遷移金属により処理することを含む。更に別の実施形態において、本発明の化学処理は、セルロース繊維を少なくとも１つのニトロキシルラジカルにより処理することを含む。

場合により置換されているカルボキシル基を含有する好適な薬剤の例としては、カルボキシル化剤及びカルボキシアルキル化剤が挙げられる。好適なカルボキシアルキル化剤の例としては、クロロ酢酸、例えばモノクロロ酢酸、及びその塩、好適にはナトリウム塩が挙げられる。処理は、アルカリ条件下でセルロース繊維を強アルカリ、例えば水酸化ナトリウム、及びカルボキシル基を含有する薬剤と接触させることにより実施することができる。それらの試薬は、セルロース繊維に別個に又は一緒に施与することができる。反応は、カルボキシアルキル化セルロースの膨潤及び溶解を抑制するために水混和性有機溶媒、例えばエタノール又はイソプロパノールを含む水系中で首尾良く実施する。セルロース繊維と場合により置換されているカルボキシル基を含有する薬剤、例えばカルボキシアルキル化剤、例えばモノクロロ酢酸との間の反応の一般的考察については、国際公開第９４／１６７４６号パンフレット、国際公開第００／４７６２８号パンフレット及び米国特許第６，５４８，７３０号明細書を参照することができ、カルボキシアルキル化の更なる方法としては、米国特許第４，６３４，４３８号明細書、米国特許第４，６３４，４３９号明細書及び国際公開第９５／１９７９５号パンフレットに開示のものが挙げられ、それらは全て参照により本明細書に組み込まれる。

好適な酸化剤の例としては、ラジカル発生酸化剤、例えば無機又は有機ペルオキシ化合物、オゾン、オゾニド、例えばジメチルオキシラン、ハロゲン（例えば塩素又は臭素）含有酸化剤、並びに酸素、好ましくは無機ペルオキシ化合物、例えば過酸化水素及び過酸化水素発生化合物、例えばペルカルボネート、ペルボレート、ペルオキシサルフェート、ペルオキシホスフェート若しくはペルオキシシリケートのアルカリ金属塩、又は対応する弱酸から選択されるもの、好ましくは過酸化水素が挙げられる。好適な有機ペルオキシ化合物の例としては、ペルオキシカルボン酸、例えば過酢酸及び過安息香酸、並びにヒドロペルオキシド、例えばイソプロピルクミルヒドロペルオキシド、１，１，３，３−テトラメチルブチルヒドロペルオキシド、クミルヒドロペルオキシド、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド及びｔ−アミルヒドロペルオキシドが挙げられる。好適なハロゲン含有酸化剤の例としては、アルカリ金属亜塩素酸塩、アルカリ金属次亜塩素酸塩、二酸化塩素及びシアヌル酸のクロロナトリウム塩が挙げられる。超音波又は光又は電子フェントン反応、即ち、放射線又は電流によるヒドロキシルラジカルの現場発生を使用することも可能である。酸化剤は、処理においてセルロース繊維の重量に対して約０．０５〜約５、通常、約０．１〜約３重量％の量で使用できる。

好適な遷移金属の例としては、鉄、銅、マンガン、タングステン、モリブデン、スズ、クロム及びそれらの組合せ、好ましくは鉄が挙げられる。遷移金属は、イオン性形態、例えばＦｅ^２＋で好適に使用し、塩、例えばＦｅＳＯ_４、又は一般的な錯化剤、例えばＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ、ホスフェート、若しくはリン酸、シュウ酸、アスコルビン酸、亜硝酸、アセテート、ガーリック酸（garlic acid）、フルボ酸若しくはポリオキソメタレートをベースとする錯化剤との錯体の形態で使用できる。使用される遷移金属の量は、使用される酸化剤の量に依存し、ほとんどの場合においてその量は酸化剤の重量に対して約０．０００００１〜約２０、又は約０．００００１〜約１０、通常、約０．０００１〜約１重量％である。イオン性形態の好適な遷移金属は、酸化剤の添加前、後又は酸化剤の添加と同時に、例えば水溶液の形態でセルロース繊維に添加できる。

好適なニトロキシルラジカルの例としては、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル（ＴＥＭＰＯ）ラジカル及びその誘導体、例えば４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯが挙げられる。ニトロキシルラジカルによる処理において、１つ又はそれ以上の化合物を好ましくは同時使用する。そのような１つ又はそれ以上の化合物の例としては、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）（例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、Saito, Kimura, Nishiyama and Isogai; Biomacromolecules 2007, 8, 2485-2491により開示のもの）、及び臭化ナトリウムが挙げられる。ニトロキシルラジカルは、処理においてセルロース繊維の重量に対して約０．０５〜約５、通常、約０．１〜約３重量％の量で使用することができる。処理においてニトロキシルラジカルと好ましくは同時使用される化合物のそれぞれは、セルロース繊維の重量に対して約１〜約２０重量％の量で使用でき、好適には、次亜塩素酸ナトリウムは約３〜約２０重量％の量で使用され、臭化ナトリウムは約２〜約１０重量％の量で使用される。

化学処理において、セルロース繊維は水、アルコール又は任意の他の好適な液体中、通常は水性懸濁液中に分散させることができる。化学処理におけるセルロース繊維の水性懸濁液の乾燥固体含有率は、懸濁液の全重量に対して約１重量％以上、又は約５重量％以上、通常、約１０重量％以上であって、最大約６０重量％、又は最大約５０重量％、通常、最大約４０重量％であり得る。

化学処理において使用できる更なる添加剤としては、鉱酸、例えば塩酸及び硫酸、又は水酸化ナトリウムが挙げられ、化学処理は約１〜約１０のｐＨにおいて実施することができる。一実施形態において、少なくとも１つの酸化剤及び少なくとも１つの遷移金属を使用する場合、化学処理は、約１〜約８、又は約２〜約６、通常、約３〜約５の酸性又は中性ｐＨにおいて実施することができる。別の実施形態において、ニトロキシルラジカル又は場合により置換されているカルボキシル基を含有する薬剤、例えばカルボキシアルキル化剤を使用する場合、化学処理は、約８〜約１０のアルカリｐＨにおいて実施することができる。化学処理は、約１０〜約１２０分間、又は約２０〜約８０分間、通常、約４０〜約６０分間実施することができ、温度は、約５℃以上、通常、約２０℃以上、又は約６０℃以上であって、最大約１００℃、通常、約８０℃まで、又は最大約３０℃であり得る。一実施形態において、少なくとも１つの酸化剤及び少なくとも１つの遷移金属を使用する場合、温度は、約２０〜約１００℃、通常、約６０〜約８０℃であり得る。別の実施形態において、ニトロキシルラジカルを使用する場合、温度は、約５℃以上、通常ではほぼ約２０℃、最大約３０℃であり得る。

一実施形態において、セルロース繊維は、約１〜約５０重量％の乾燥固体含有率において、乾燥セルロース繊維の重量に対して約０．１〜約３重量％の酸化剤としてのＨ_２Ｏ_２、及び酸化剤の重量に対して約０．００００１〜約１０重量％の遷移金属としてのＦｅＳＯ_４の水溶液を用いて、約２０〜約８０分間、約７０〜約９５℃において約３〜約５のｐＨにおいて化学処理に付する。

別の態様において、セルロース繊維は、約１から約５０重量％の乾燥固体含有率において、約０．１〜約３重量％のＴＥＭＰＯ、約３〜約２０重量％のＮａＣｌＯ、及び約２〜１０重量％の臭化ナトリウムを用いて、約２０〜約８０分間、約５〜約３０℃において、約９〜約１０のｐＨにおいて化学処理に付する。ここで、化学薬品の量は乾燥セルロース繊維の重量に対するものである。

化学処理を機械処理前に実施する場合、化学処理により得られたセルロース繊維組成物は、水及び／若しくは溶媒により１回又はそれ以上洗浄していかなる化学薬品も除去し、水により希釈でき、並びに／又は後続の機械処理に好適な乾燥固体含有率へと乾燥若しくは濃縮できる。

本発明の機械処理は、セルロース繊維を１つ又はそれ以上の押出機を使用することにより押出に付することを含み、押出は連続式でも回分式でもよい。押出に付する機械処理において、セルロース繊維は、約５重量％以上、又は約８重量％以上、通常は約１０重量％以上、又は約１５重量％以上であって、最大約７０重量％、通常は最大約５５重量％、又は最大約５０重量％、しばしば最大約４５重量％、又は最大約４０重量％の乾燥固体含有率を有することができる。セルロース繊維組成物の残部は水であり得る。

本方法において使用される好適な押出機の例としては、二軸スクリュー押出機、又はダブルシャフト押出機が挙げられる。スクリューは、共回転でも逆回転でもよく、好ましくは共回転である。スクリューは、１つ又はそれ以上のスクリューエレメント、例として搬送、混合及び混練エレメントを押出機の長さに沿って有することができる。好適な押出機の他の例としては、遊星混合機とも称される遊星ローラー押出機が挙げられる。遊星ローラー押出機は、通常、中心の主スピンドル及び４から２０の回転する遊星スピンドルを有する。２軸スクリュー押出機のスクリュー、又は遊星ローラー押出機の主スピンドル／バレルの長さは、スクリュー又は主スピンドル／バレルの直径の少なくとも約３倍、又は少なくとも約５倍、通常は少なくとも約１０倍、又は少なくとも約１５倍であり得、その長さはスクリュー又は主スピンドル／バレルの直径の最大約７０倍、又は最大約６０倍、通常は最大約５０倍であり得る。スクリュー又は主スピンドルの直径は、通常、少なくとも約１５ｍｍであり、最大約１５０ｍｍ又は更にそれ以上であり得る。好ましくは、押出機は１つ又はそれ以上の混練エレメントを含む。押出機は、いくつかの搬送、混合及び混練セクションに組み立てることができる噛み合いスクリューエレメントを有するフレキシブルなスクリュー構成を有することができる。それにより、セルロース繊維を押出機中にフィードし、輸送、混合及び混練セクションの交互のセットを介して、混練されたセルロース繊維が吐出されるまで導通させることができる。セルロース繊維は、押出機に１回又はそれ以上導通させることができる。本方法において、セルロース繊維は、好ましくは剪断及び混練力に付される。押出は、約２０〜約１００℃、通常は約４０〜約８０℃の温度において実施できる。押出機又はその一部、例えば１つ又はそれ以上のバレルは、押出プロセスの間に冷却に供され得る。２軸スクリュー押出機及び遊星ローラー押出機は、いくつかの製造業者、例えばＢｕｅｈｌｅｒ、Ｂｅｒｓｔｏｒｆｆから、例えばＢｅｒｓｔｏｒｆｆ ＺＥ２５及びＢｅｒｓｔｏｒｆｆ ＺＥ４０が、Ｂｏｔｔｅｎｆｅｌｄ Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎｓｔｅｃｈｎｉｋ、及びＥｎｔｅｘから、例えばＥｘｔｅｘ ＰＬＷＥ１００が市販されている。

本発明のそれらの化学及び／又は機械処理工程により得られたセルロース繊維並びにそれらの組成物は、本発明のセルロース繊維組成物に関して上記で定義したように、比表面積、長さ加重平均繊維長、長さ加重平均繊維幅、長さ加重平均繊維長／幅比、微粉含有率、乾燥固体含有率、アニオン性基の置換度及びセルロース繊維含有率を有することができる。

セルロース繊維組成物を好適な乾燥技術、例えば凍結乾燥等により、より高い乾燥固体含有率、例えば最大約９０重量％に更に乾燥又は濃縮させることも可能である。それにより、得られたセルロース繊維組成物の輸送を単純化することができる。約１０重量％未満、例えば約０．１から約１０、通常、約０．５から約５重量％の乾燥固体含有率までセルロース繊維組成物に水を添加し、又はセルロース繊維組成物を希釈することも可能である。それにより、例えば紙及び板紙作製において使用される水性セルロースパルプ懸濁液との混合に対して、得られたセルロース繊維組成物を使用することを単純化できる。

本発明はまた、紙及び板紙の製造における本発明のセルロース繊維組成物、又は本発明の方法により得られたセルロース繊維組成物の使用に関する。本発明はまた、紙及び板紙の製造における添加剤としての、上記の押出に付されたセルロース繊維を含む組成物の使用であって、押出に付された組成物が上記化学処理に付されていても付されていなくてもよい使用に関する。紙及び板紙は、セルロース繊維組成物を含む水性懸濁液から製造することができる。好ましくは、セルロース繊維組成物は、得られる水性セルロースパルプ懸濁液から製造される紙及び板紙に強度を付与するために、水性セルロースパルプ懸濁液への添加剤として使用する。セルロース繊維組成物は、乾燥セルロースパルプに対する組成物の乾燥セルロース繊維として計算して約０．１〜約２５重量％、好適には約０．５〜約１５重量％、又は約１〜１０重量％、通常、約２〜約８重量％の量でセルロースパルプ懸濁液と混合でき、又はセルロースパルプ懸濁液に添加できる。

本発明は更に、本発明のセルロース組成物、又は本発明の方法により得られたセルロース繊維組成物をセルロースパルプと混合することを含む、セルロースパルプ混合物を製造する方法に関する。

セルロースパルプは、広範な供給源、例として木材繊維、非木材繊維及びそれらの混合物に由来し得る。好適な木材及び非木材繊維の例としては、本発明のセルロース繊維組成物に関して上記定義のものが挙げられる。好ましくは、セルロースパルプは、木材繊維、例えば硬材、軟材及びそれらの混合物に由来し、好ましくは、軟材繊維を含む。

セルロースパルプは、ケミカルパルプ、例えばサルフェートパルプ及びサルファイトパルプ、オルガノソルブパルプ、再生繊維、並びに／又はメカニカルパルプ、例としてリファイナーメカニカルパルプ（ＲＭＰ）、加圧リファイナーメカニカルパルプ（ＰＲＭＰ）、前処理リファイナーケミカルアルカリ性ペルオキシドメカニカルパルプ（Ｐ−ＲＣ ＡＰＭＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、サーモメカニカルケミカルパルプ（ＴＭＣＰ）、高温ＴＭＰ（ＨＴ−ＴＭＰ）ＲＴＳ−ＴＭＰ、アルカリ性ペルオキシドパルプ（ＡＰＰ）、アルカリ性ペルオキシドメカニカルパルプ（ＡＰＭＰ）、アルカリ性ペルオキシドサーモメカニカルパルプ（ＡＰＴＭＰ）、サーモパルプ、グランドウッドパルプ（ＧＷ）、ストーングランドウッドパルプ（ＳＧＷ）、圧力グランドウッドパルプ（ＰＧＷ）、超圧力グランドウッドパルプ（ＰＧＷ−Ｓ）、サーモグランドウッドパルプ（ＴＧＷ）、サーモストーングランドウッドパルプ（ＴＳＧＷ）、ケミメカニカルパルプ（ＣＭＰ）、ケミリファイナーメカニカルパルプ（ＣＲＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）、高温ＣＴＭＰ（ＨＴ−ＣＴＭＰ）、サルファイト改質サーモメカニカルパルプ（ＳＭＴＭＰ）、リジェクトＣＴＭＰ（ＣＴＭＰ_Ｒ）、グランドウッドＣＴＭＰ（Ｇ−ＣＴＭＰ）、セミケミカルパルプ（ＳＣ）、中性サルファイトセミケミカルパルプ（ＮＳＳＣ）、高収率サルファイトパルプ（ＨＹＳ）、バイオメカニカルパルプ（ＢＲＭＰ）、ＯＰＣＯ法、爆砕パルプ化法、Ｂｉ−Ｖｉｓ法、希釈水スルホン化法（ＤＷＳ）、スルホン化長繊維法（ＳＬＦ）、化学処理長繊維法（ＣＴＬＦ）、長繊維ＣＭＰ法（ＬＦＣＭＰ）に従って製造されたパルプ、並びにそれらの改変物及び組合せに由来してよい。パルプは、晒パルプでも未晒パルプでもよい。

セルロース繊維組成物は、乾燥セルロースパルプに対する組成物の乾燥セルロース繊維として計算して約０．１〜約２５重量％、好適には約０．５〜約１５重量％、又は約１〜１０重量％、通常、約２〜約８重量％の量でセルロースパルプと混合でき、又はセルロースパルプに添加できる。

一実施形態において、混合は実質的に乾燥状態で行う。セルロース繊維組成物のセルロースパルプとの混合は、セルロースパルプ混合物の全重量に対して少なくとも約１０重量％、通常、少なくとも約１５重量％、通常、約２０重量％以上であって、最大約９０重量％、又は最大約５０重量％の乾燥固体含有率を有することができるセルロースパルプ混合物を形成するように行うことができる。セルロースパルプ混合物の残部は水であり得る。セルロースパルプ混合物を水に添加し、又は水と混合してセルロースパルプ混合物を含む水性懸濁液を形成し、次いで得られた懸濁液を脱水することができる。水性懸濁液は、セルロースパルプ混合物の全重量に対して最大約１０重量％、例えば約０．１重量％以上、又は約０．２重量％以上、通常、約０．３重量％以上、最大約１０重量％まで、又は最大約８重量％まで、最大約６重量％まで、通常、最大約５重量％までの乾燥固体含有率を有することができる。

別の実施形態において、混合は実質的に湿潤状態で行う。セルロース繊維組成物のセルロースパルプとの混合は、水性懸濁液の形態のセルロースパルプ混合物を形成するように行い、次いで得られた懸濁液を脱水することができる。本方法は、セルロース繊維組成物を水性セルロースパルプ懸濁液に添加すること及び得られた懸濁液を脱水することを含むことができる。水性懸濁液は、セルロースパルプ混合物の全重量に対して最大約１０重量％、例えば約０．１重量％以上、又は約０．２重量％以上、通常、約０．３重量％以上であって、最大約１０重量％まで、又は最大約８重量％まで、最大約６重量％まで、通常、最大約５重量％までの乾燥固体含有率を有することができる。

好ましくは、セルロースパルプ混合物は紙及び板紙の製造において使用し、セルロースパルプ混合物は、本方法において使用されるセルロースパルプの少なくとも一部、通常、本方法において使用されるセルロースパルプの全量を構成することができる。好ましくは、紙及び板紙を製造する場合、セルロースパルプ混合物を含む水性懸濁液を形成し、次いで脱水する。種々の添加剤、例として、本発明の紙及び板紙を製造する方法に関して以下に定義される添加剤及びそれらの添加レベル、特に１つ又はそれ以上の濾水及び歩留り助剤を、セルロースパルプ混合物を含む水性懸濁液中に脱水前に導入することができる。

本発明は更に、本発明による、又は本発明の方法により製造されたセルロース繊維組成物を含む水性懸濁液を提供すること及び得られた懸濁液を脱水することを含む、紙及び板紙を製造する方法に関する。本発明は更に、本発明による、又は本発明の方法により製造されたセルロース繊維組成物を、セルロースパルプを含む水性懸濁液に添加すること及び得られた懸濁液を脱水することを含む、紙及び板紙を製造する方法に関する。本発明は更に、上記押出に付されたセルロース繊維を含む組成物をセルロースパルプと混合することを含む、紙及び板紙を製造する方法であって、押出に付された組成物が上記化学処理に付されていても付されていなくてもよい方法に関する。好ましくは、本方法において、セルロース繊維組成物の水性懸濁液を使用する。本方法において使用されるセルロースパルプは、上記定義のセルロースパルプに由来し得る。好適な木材及び非木材繊維の例としては、本発明のセルロース繊維組成物に関して上記定義したものが挙げられる。好ましくは、セルロースパルプは、木材繊維、例えば硬材、軟材及びそれらの混合物に由来し、好ましくは、軟材繊維を含む。

本方法において、セルロース繊維組成物は、乾燥セルロースパルプに対する組成物の乾燥セルロース繊維として計算して約０．１〜約２５重量％、好適には約０．５〜約１５重量％、又は約１〜１０重量％、通常、約２〜約８重量％の量でセルロースパルプ懸濁液に添加することができる。

更なる添加剤を本発明の方法において使用することもでき、それらをセルロース繊維組成物に、セルロース繊維組成物を含む水性懸濁液に、セルロースパルプを含む水性懸濁液に、及び／又はセルロースパルプ混合物を含む水性懸濁液に、通常、セルロース繊維組成物及び／又はセルロースパルプ及び／又はセルロースパルプ混合物を含む水性懸濁液に添加することができる。好適な更なる添加剤の例としては、１つ又はそれ以上の濾水及び歩留り助剤、カチオン性凝固剤、乾燥紙力増強剤、湿潤紙力増強剤、例えばポリアミン−エピクロロヒドリン及びポリアミドアミン−エピクロロヒドリン系樹脂、光学的増白剤、染料、サイズ剤、例えばロジン系サイズ剤、スチレンアクリレート及びセルロース反応性サイズ剤、例えばアルキル及びアルケニルケテン二量体及び多量体、並びにアルケニル無水コハク酸等が挙げられる。

更なる添加剤は、好ましくは、１つ又はそれ以上の濾水及び歩留り助剤を含む。本明細書において使用される表現「濾水及び歩留り助剤」は、水性セルロース懸濁液に添加する場合、１つ又はそれ以上の添加剤を使用しない場合に得られるものよりも良好な濾水及び／又は歩留りを与える１つ又はそれ以上の添加剤を指す。１つ又はそれ以上の濾水及び歩留り助剤は、アニオン性ポリマー、カチオン性ポリマー、ケイ素質材料及びそれらの組合せ、好ましくは少なくとも１つのカチオン性ポリマーを含むことができる。好適なアニオン性ポリマーの例としては、アニオン性ポリアクリルアミド及びアニオン性ナフタレン−ホルムアルデヒド縮合ポリマー、例えばアニオン性ナフタレンスルホネートが挙げられる。好適なカチオン性ポリマーの例としては、カチオン性多糖、例えばカチオン性デンプン、及びカチオン性合成ポリマー、例えばカチオン性ポリアクリルアミド、カチオン性ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロライド）、カチオン性ポリエチレンイミン、カチオン性ポリアミン及びカチオン性ポリアミドアミンが挙げられる。アニオン性及びカチオン性ポリマーの重量平均分子量は、約５，０００ｇ／モル超、又は約１０，０００ｇ／モル超、通常、約１，０００，０００ｇ／モル超であり得る。上限は重要ではなく；その分子量は約５０，０００，０００ｇ／モル、通常、３０，０００，０００ｇ／モルであり得る。

好適なケイ素質材料の例としては、アニオン性シリカベース粒子及びスメクタイトタイプのアニオン性クレー、例えばベントナイトが挙げられる。好ましくは、ケイ素質材料は、コロイド範囲の粒子サイズの粒子を有する。アニオン性シリカベース粒子、即ちＳｉＯ_２又はケイ酸をベースとする粒子が好ましく使用され、そのような粒子は、通常、水性コロイド分散液、いわゆるゾルの形態で供給する。好適なシリカベース粒子の例としては、コロイダルシリカ並びに種々のタイプのホモ重合又は共重合しているポリケイ酸、例えばポリマーケイ酸、ポリケイ酸ミクロゲル、ポリシリケート及びポリシリケートミクロゲルが挙げられる。シリカベースゾルは改質することができ、水相及び／又はシリカベース粒子中に存在し得る他の元素、例えばアルミニウム、ホウ素、マグネシウム、窒素、ジルコニウム、ガリウム、チタン等を含有できる。

本方法において使用される好ましい濾水及び歩留り助剤の例としては、カチオン性デンプン、カチオン性ポリアクリルアミド、アニオン性ポリアクリルアミド、アニオン性ケイ素質材料及びそれらの組合せが挙げられる。濾水及び歩留り助剤の好適な組合せの例は、（ｉ）カチオン性デンプン及びアニオン性ケイ素質材料、好ましくはシリカベース粒子、（ｉｉ）カチオン性ポリアクリルアミド及びアニオン性ケイ素質材料、好ましくはシリカベース粒子、（ｉｉｉ）カチオン性デンプン、カチオン性ポリアクリルアミド及びアニオン性ケイ素質材料、好ましくはシリカベース粒子、（ｉｖ）カチオン性ポリアクリルアミド、アニオン性ポリアクリルアミド及びアニオン性ケイ素質材料、好ましくはシリカベース粒子、並びに（ｖ）カチオン性デンプン、アニオン性ポリアクリルアミド及びアニオン性ケイ素質材料、好ましくはシリカベース粒子を含む。

１つ又はそれ以上の濾水及び歩留り助剤は、とりわけ、添加剤のタイプ及び数、懸濁液のタイプ、添加時点等に応じて広い限度内で変動し得る量で懸濁液に添加することができる。アニオン性ポリマーを使用する場合、アニオン性ポリマーは、通常、懸濁液の乾燥重量に対して少なくとも０．００１重量％、しばしば少なくとも０．００５重量％の量で添加し、上限は通常では３重量％、好適には１．５重量％である。カチオン性ポリマーを使用する場合、カチオン性ポリマーは、通常、懸濁液の乾燥重量に対して少なくとも約０．００１重量％、しばしば少なくとも約０．００５重量％の量で添加し、上限は通常では約３重量％、好適には約１．５重量％である。ケイ素質材料を使用する場合、ケイ素質材料は、通常、懸濁液の乾燥重量に対して少なくとも約０．００１重量％、しばしば少なくとも約０．００５重量％の量で添加し、上限は通常では約１．０重量％、好適には約０．６重量％である。

濾水及び歩留り助剤は、慣用的な様式で、任意の順序で添加することができる。ケイ素質材料を使用する場合、カチオン性ポリマーを添加してからケイ素質材料を添加することが一般的であるが、逆の添加順序を使用することもできる。ポンプ輸送、混合、清浄等から選択することができる剪断段階前にカチオン性ポリマーを添加すること、並びにその剪断段階後にケイ素質材料を添加することが更に一般的である。

好適な凝固剤の例としては、有機及び無機凝固剤が挙げられる。好適な有機凝固剤の例としては、１，０００から７００，０００、好適には１０，０００から５００，０００の範囲の分子量を有する低分子量カチオン性ポリマー、例えばジアリルジメチルアンモニウムクロライド（ＤＡＤＭＡＣ）のホモ及びコポリマー、ポリアミン、ポリアミドアミン、ポリエチレンイミン、並びにジシアンジアミド縮合ポリマーが挙げられる。好適な無機凝固剤の例としては、アルミニウム化合物、例えばミョウバン及びポリアルミニウム化合物、例えばポリアルミニウムクロライド、ポリアルミニウムサルフェート、ポリアルミニウムシリケートサルフェート並びにそれらの混合物が挙げられる。

凝固剤を使用する場合、凝固剤は、好ましくは、１つ又はそれ以上の濾水及び歩留り助剤を添加する前に添加する。カチオン性凝固剤は、乾燥懸濁液に対する乾燥凝固剤として計算して少なくとも約０．００１重量％、又は約０．０５重量％以上、通常では約０．１重量％以上であって、最大約３．０重量％、通常では最大約２．０重量％の量で添加できる。

上記定義の乾燥紙力増強剤、湿潤紙力増強剤及びサイズ剤のそれぞれを使用する場合、そのそれぞれは、乾燥懸濁液に対する乾燥薬剤として計算して約０．０１〜約１重量％、通常、約０．１〜約０．５重量％の量で懸濁液に添加できる。

本発明の方法は、慣用のタイプの無機充填剤、例えばカオリン、陶土、二酸化チタン、石膏、タルク並びに天然及び合成炭酸カルシウム、例えばチョーク、粉砕大理石及び沈殿炭酸カルシウムの使用を含むことができる。

本方法は、本明細書に定義のセルロース繊維組成物が紙又は板紙全体に分布しており、好ましくは紙及び板紙全体に実質的に均等に分布しているシングルプライ紙又は板紙を製造することができる。シングルプライ紙及び板紙は、セルロース繊維を含有する１つのみのプライ又は層を含有する。

本方法は、セルロース繊維を含有する２つ又はそれ以上のプライ又は層を含むマルチプライ紙及び板紙であって、前記２つ又はそれ以上のプライ又は層の少なくとも１つが本明細書に定義のセルロース繊維組成物を含む紙及び板紙も製造できる。好ましくは、セルロース繊維組成物は、前記２つ又はそれ以上のプライの少なくとも１つの全体に分布しており、より好ましくは前記２つ又はそれ以上のプライの少なくとも１つの全体に実質的に均等に分布している。本発明によるマルチプライ板紙は、本明細書に定義のセルロース繊維組成物を含む少なくとも１つのプライを形成し、前記少なくとも１つのプライを、セルロース繊維を含有する１つ又はそれ以上のプライに付着させてマルチプライ板紙を形成することにより製造できる。例えば、マルチプライ板紙は、個々のプライ又は層を別個に１つ又はいくつかのウエブ形成単位で形成し、次いでそれらを湿潤状態で一緒にクーチングすることにより製造できる。本発明のマルチプライ板紙の好適なグレードの例としては、セルロース繊維を含む２から７つのプライ又は層を含み、前記プライ又は層の少なくとも１つ、好ましくは中間（内部）プライ又は層の１つ又はそれ以上が本明細書に定義のセルロース繊維組成物を含むものが挙げられる。

本発明の方法において、板紙、例えばシングル又はマルチプライ板紙を更なる方法工程に付することができる。好適な方法工程の例としては、コーティング、例えばデンプンコーティング及び顔料コーティング、折り目付け、印刷及び裁断が挙げられる。したがって、本発明の好適な板紙の例としては、コート板紙、例えばデンプン及び／又は顔料コート及び印刷板紙が挙げられる。

本明細書において使用される用語「板紙」は、セルロース繊維を含む板紙、例として同質板紙、例えば同質晒サルフェート板紙（ＳＢＳ）及び同質未晒サルフェート板紙（ＳＵＳ）、ペーパーボード、カートン用板紙、例えば折りたたみ箱用板紙（ＦＢＢ）、折りたたみカートン用板紙、液体包装用板紙（ＬＰＢ）、例として全てのタイプの無菌、非無菌のオートクレーブ可能な包装用板紙、裏白チップボード（ＷＬＣ）、未晒クラフト板紙、グレーチップボード及び再生板紙、ライナー用板紙及び容器用板紙、例として白サルフェートクラフトライナー、全晒クラフトライナー、テストライナー、白サルフェートテストライナー、未晒クラフトライナー、未晒テストライナー及び再生ライナー、段ボール原紙及び波形段ボール原紙を指す。板紙は、少なくとも約１３０、通常、少なくとも約１４０又は少なくとも約１５０ｇ／ｍ^２の坪量を有することができ、坪量は最大約１，４００、又は最大約１，３００ｇ／ｍ^２であり得る。板紙は、少なくとも約１２０、通常、少なくとも約１５０又は少なくとも約２００ｋｇ／ｍ^３の嵩密度を有することができ、嵩密度は最大約１，４００、通常、最大約８００、又は最大約６００ｋｇ／ｍ^３であり得る。

本発明は更に、本明細書に定義のセルロース繊維組成物を含む１つ又はそれ以上のプライを含む板紙を提供すること、並びに板紙を、印刷、ニス引き、コーティング、例えばプラスチックコーティング、押出コーティング及びバリアコーティング、積層、例えばプラスチックフィルム積層及び金属箔積層、例えばアルミニウム箔積層、金属化、ダイカッティング、即ち打抜板の打抜き、折り目付け、筋付け、ストリッピング、即ち除去又は屑、ブランキング、即ち打抜板の分離、箔押、型押及び折りたたみから選択された１つ又はそれ以上の変換操作に付することを含む、包装材料を製造する方法に関する。本明細書において使用される用語「折り目付け」は、筋付け及び溝付けとも称される。通常、本方法は、筋付け又は折り目付けを含む１つ又はそれ以上の変換操作、より好ましくは、筋付け又は折り目付けを含む２つ又はそれ以上の操作、例えば裁断及び筋付け又は折り目付けを含む。

本発明はまた、本明細書に定義のセルロース繊維組成物を含む１つ又はそれ以上のプライを含む板紙を含む包装材料であって、１つ又はそれ以上の折り目を更に含む包装材料に関する。折り目は、筋、溝又は折りたたみ線とも称され、包装材料を充填前に折りたたみ、組み立てることを容易とする。本発明の包装材料は、プラスチックフィルム、金属箔、例えばアルミニウム、及び／又はバリアコーティングの１つ又はそれ以上の層を有することができる。

本発明は更に、本明細書に定義のセルロース繊維組成物を含む１つ又はそれ以上のプライを含む板紙を含む包装材料のブランクを提供すること、ブランクを固体又は液体内容物により充填して未シール包装物を得ること、及び次いで得られた包装物をシールすることを含む、包装物を作製する手順に関する。好ましくは、包装材料は１つ又はそれ以上の溝、折り目又は筋を含む。本明細書において使用される用語「ブランク」は、未充填の包装物又は包装材料を意味する。好ましくは、ブランクは充填前に折りたたまれて組み立てられる。シールする好適な方法の例としては、グルーイング及びヒートシーリングが挙げられる。本発明は更に、本明細書に定義のセルロース繊維組成物を含む１つ又はそれ以上のプライを含む板紙を含む包装材料のリールを提供することを含み、包装材料のリールを充填機中に導入し、固体又は液体内容物により充填し、シールし、所望の形状に折りたたむことができる個別の包装物に裁断する、包装物を作製する手順に関する。

好適な固体及び液体内容物の例としては、固体及び液体食材、例えばトマト製品、スープ、クリーム、チョコレート及び穀物、飲料、例えば牛乳、果実ジュース、ワイン及び水、医薬品、化粧品、シガレット、タバコ及び洗浄剤が挙げられる。一実施形態において、本発明は更に、包装物及び／又は固体若しくは液体内容物を滅菌することを含む。本明細書において使用される用語「滅菌すること」は、微生物の数を低減させることを意味する。滅菌の好適な方法及び手段の例としては、加熱、例えば急速加熱及び冷却、化学薬品、例えばオゾン及び過酸化水素、放射線照射、例えばＩＲ及びＵＶ照射が挙げられる。充填は、高度衛生的条件下又は滅菌条件下で行うことができる。

本発明はまた、本明細書に定義のセルロース繊維組成物を含有する１つ又はそれ以上のプライを含む板紙を含む包装であって、固体又は液体内容物を更に含む包装に関する。本発明は更に、固体若しくは液体食材、飲料、医薬品、化粧品、シガレット、タバコ又は洗浄剤の包装のための、本明細書に定義のセルロース繊維組成物を含有する１つ又はそれ以上のプライを含む板紙を含む包装材料の使用に関する。

本発明の好適な包装の例としては、食材包装、飲料包装、殺菌包装及び無菌包装が挙げられる。

本発明を以下の実施例において更に説明するが、本発明はその実施例に限定されるものではない。特に記載のない限り、部及び％はそれぞれ重量部及び重量％に関し、全ての懸濁液は水性である。

化学及び機械処理を下記のとおり実施した。両処理を実施する場合、化学処理を実施してから機械処理を実施した：
化学処理１
化学処理１（「ＣＴ１」と称する）は、１０重量％の乾燥固体含有率におけるセルロース繊維を使用し、乾燥セルロース繊維の重量に対して４０ｐｐｍ Ｆｅ^＋２（ＦｅＳＯ_４として添加）及び１％ Ｈ_２Ｏ_２により、ｐＨ４（Ｈ_２ＳＯ_４により調整）及び７０℃の温度において３０分間実施した。

化学処理２
化学処理２（「ＣＴ２」と称する）は、化学処理１と同様に実施し、但し使用されるＨ_２Ｏ_２の量は乾燥セルロース繊維の重量に対して０．１重量％であり、温度は９０℃であった。

化学処理３
化学処理３（「ＣＴ３」と称する）は、２重量％の乾燥固体含有率における乾燥セルロース繊維を使用し、乾燥セルロース繊維の重量に対して１．６重量％ ＴＥＭＰＯ（２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシラジカル）、並びに乾燥セルロース繊維の重量に対して１０重量％のＮａＢｒ及び３．７重量％のＮａＣｌＯにより、ｐＨ１０（ＮａＯＨにより調整）及び２０℃の温度において６０分間実施した。

化学処理４
化学処理４（「ＣＴ４」と称する）は、セルロース繊維を、国際公開第００／４７６２８号パンフレットにより開示されたカルボキシメチルセルロースの調製のための一般的手順に従いアルカリ条件下でモノクロロ酢酸により処理することにより実施した。変動量の反応物質を使用することにより、アニオン性／カルボキシメチル基の種々の置換度を有するセルロース組成物を得た。

機械処理１
機械処理１（以下の表中「ＭＴ１」と称する）は、未処理又は化学処理セルロース繊維を使用して実施した。セルロース繊維を水により洗浄し、所望の乾燥固体含有率に濃縮し、次いで２５ｍｍのスクリュー直径、１７ｍｍのコア直径、２１．５ｍｍの中心距離及び４８Ｄ（１２００ｍｍ）の押出ユニット長さを有し、水道水により冷却される個々の加熱／冷却を見込んだ１０のバレルを有する共回転２軸スクリュー押出機（Ｂｅｒｓｔｏｒｆｆ ＺＥ２５Ａ−ＵＴＳ−ＵＧ）に導通させた。押出機スクリューは、搬送及び混練エレメントとともに構築され、左右のスクリューが等しい図１に示すスクリュー構成を有した。最大許容スクリュー速度（１２００ｒｐｍ）における駆動力は２２．６ｋＷであった（Ｓｉｅｍｅｎｓ ＤＣモーター、タイプ１ＧＧ５１３４−ＯＧＨ４６−６ＷＶ１）。

パルプをフィード装置（Ｋ−Ｔｒｏｎ−Ｓｏｄｅｒ Ｔ２０）により重量測定的にフィードした。押出機を１０００ｒｐｍのスクリュー速度において運転した。特に記載のない限り、セルロース繊維を０．８ｋｇ乾燥固体／ｈのフィード速度においてフィードした。

機械処理２
機械処理２（以下の表中「ＭＴ２」と称する）は、未処理又は化学処理セルロース繊維を使用して実施した。セルロース繊維を水により洗浄し、所望の乾燥固体含有率に濃縮し、次いで遊星ローラー押出機（５．２５ｌ／ｄのバレルを有するＥｎｔｅｘ ＰＬＷＥ１００）に導通させた。冷却される中心スピンドルは１００ｍｍの直径を有し、遊星ローラー押出機は６つの回転遊星スピンドルを有した。

機械処理３
機械処理３（以下の表中「ＭＴ３」と称する）は比較に使用し、国際公開第２００７／００１２２９号パンフレットの実施例１ｂの手順に従って実施し、所望の乾燥固体含有率におけるセルロース繊維懸濁液をパールミル（Ｄｒａｉｓ ＰＭＣ２５ＴＥＸ）に１又は２回導通させ、特に記載のない限り、酸化ジルコニウムパール（直径２．０ｍｍ、６５％充填グレード）、１２００ｒｐｍのローター速度及び１００ｌ／ｈの流速を使用した。

機械処理４
機械処理４（以下の表中「ＭＴ４」と称する）は比較に使用し、国際公開第００／４７６２８号パンフレットにより開示されたカルボキシメチルセルロースのミクロフィブリル化のための一般的手順に従って実施し、約１重量％の繊維含有率におけるセルロース繊維懸濁液を均質化に付した。

セルロース繊維の分析
セルロース繊維の長さ加重平均繊維長（以下の表中「繊維長」と称する）及び長さ加重平均繊維幅（以下の表中「繊維幅」と称する）は、ＩＳＯ１６０６５−２：２００７に従って作動するＬｏｒｅｎｚｅｎ ＆ Ｗｅｔｔｒｅ，ＳｗｅｄｅｎのＦｉｂｅｒ Ｔｅｓｔｅｒにより計測した。長さ加重平均繊維長／幅比（以下の表中「長／幅比」と称する）は、そのようなデータから計算した。

最大１００μｍの長さ加重平均繊維長を有するセルロース繊維の含有率（以下の表中「微粉含有率」と称する）は、同一のＬｏｒｅｎｚｅｎ ＆ Ｗｅｔｔｒｅ Ｆｉｂｅｒ Ｔｅｓｔｅｒを使用して測定した。

比表面積は、ＩＳＯ９２７７：１９９５に従って作動するＭｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ ＴｒｉＳｔａｒ３０００計器を使用するＢＥＴ法に従う１７７ＫにおけるＮ_２の吸着により測定した。被分析セルロース繊維を任意の化学及び／又は機械処理後に受けたコンシステンシーにおいて冷凍装置中で冷凍し、Ｈｅｔｏ ＦＤ３凍結乾燥機中で凍結乾燥させ、９０℃において３時間脱気し、その後に比表面積について分析した。

保水値（以下の表中「ＷＲＶ」と称する）は、ＳＣＡＮ−Ｃ６２：００に従って測定した。被分析試料は、特に記載のない限り、乾燥パルプが９５重量％のＣＴＭＰ及び５重量％の本発明によるセルロース繊維組成物又は比較に使用するセルロース組成物からなる、０．５％のコンシステンシーにおける水性パルプ懸濁液であった。保水値は、パルプが水を収容又は保持する能力の尺度であり、かつ水を除去してセルロースシートを乾燥させるために必要とされるエネルギーの指標である；保水値が低ければ、水を除去し、セルロースシートを乾燥させるためのエネルギーが小さいことを示す。

アニオン性／カルボキシメチル基の平均置換度（以下の表中「ＤＳ」と称する）は、S. Katz, R.P. Beatson and A.M. ScallanによりSvensk Papperstidning No. 6/1984, pp. 48-53に記載された伝導度滴定の方法により測定することができる。

紙及び板紙の製造及び分析
セルロース組成物を、約１５０ｇ／ｍ^２の坪量を有する紙又は板紙シートをＩＳＯ５２６９−１：１９９８に従ってダイナミックシートフォーマー（Ｆｉｂｅｒｔｅｃｈ ＡＢ，Ｓｗｅｄｅｎにより供給されたＦｏｒｍｅｔｔｅ Ｄｙｎａｍｉｃ）を使用して作製する紙及び板紙作製プロセスにおける添加剤として使用した。使用したパルプは、９０％嵩高ＣＴＭＰ（ＣＳＦ７００ｍｌ）及び１０％軟材（ＳＲ２８）からなるものであった。０．５％のコンシステンシー及び１．０ｍＳ／ｃｍの伝導度におけるｐＨ７のパルプ懸濁液を混合槽中で形成し、以下の添加を行った：
（ｉ）化学処理及び／又は機械処理したセルロース組成物（存在する場合）を、乾燥懸濁液に対する乾燥セルロース組成物として計算して５重量％の量で懸濁液に添加し、得られた懸濁液を１５秒間混合し、
（ｉｉ）カチオン性ジャガイモデンプン（Ｐｅａｒｌｂｏｎｄ９７０）を、乾燥懸濁液に対して１０ｋｇ／ｔの量で懸濁液に添加し、懸濁液を３０秒間混合し、
（ｉｉｉ）シリカベース粒子（Ｅｋａ ＮＰ４４２，Ｅｋａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）の形態のケイ素質材料を、ＳｉＯ_２として計算し、及び乾燥懸濁液に対して０．３ｋｇ／ｔの量で懸濁液に添加し、懸濁液を１５秒間混合し、次いで得られた懸濁液を混合槽から、ダイナミックシートフォーマーの回転ドラム上に位置しているワイヤ上に横移動ノズルを介してポンプ輸送し、それをシート形成のために９０秒間脱水した。

得られた紙又は板紙シートを平面プレス中で５ｂａｒにおいて５分間プレスし、その後に平面乾燥機中で１１５℃において１２分間拘束乾燥させた。紙又は板紙シートは、ＩＳＯ１８７：１９９０に従って気候室中でコンディショニングし、その後にＩＳＯ１９２４−３：２００５に従ってＬｏｒｅｎｚｅｎ ＆ Ｗｅｔｔｒｅ，ＳｗｅｄｅｎのＡｌｗｅｔｒｏｎ ＴＨ１を使用して引張強度指数（Ｎｍ／ｇ）に関して分析した。

種々に処理されたセルロース繊維組成物を、上記製造方法における（ｉ）に従って添加剤として使用し又は使用しなかった場合の得られた結果を、基準の引張強度指数と比較し、基準と比較したパーセントにおける引張強度指数の変化（存在する場合）（以下の表中「強度寄与率」と称する）として表し、＋及び−はそれぞれ引張強度指数の増加及び減少を示す。

晒クラフトカバノキパルプのセルロース繊維を化学処理及び／又は機械処理に付し、得られた組成物を分析した。結果を表１に示し、機械処理におけるセルロース繊維の乾燥固体含有率（重量％）を丸括弧中に示す。

試験番号１及び２は、押出（ＭＴ１）に付されたセルロース繊維組成物を指す。

晒クラフトカバノキパルプのセルロース繊維を化学処理及び／又は機械処理に付し、得られた組成物を分析した。結果を表２に示し、機械処理におけるセルロース繊維の乾燥固体含有率（重量％）を丸括弧中に示す。

試験番号１は、基準として使用された晒カバノキクラフトパルプに由来するセルロース繊維を指す。試験番号２及び３はそれぞれ、比較に使用されたパールミル（ＭＴ３）に１及び２回導通させたセルロース繊維組成物を指す。

晒クラフトカバノキパルプのセルロース繊維を化学処理及び／又は機械処理に付し、得られた組成物を紙／板紙の製造において添加剤として使用し、分析した。結果を表３に示し、機械処理におけるセルロース繊維の乾燥固体含有率（重量％）を丸括弧中に挙げる。

試験番号１は、基準として使用された晒カバノキクラフトパルプに由来するセルロース繊維を指す。試験番号２及び３はそれぞれ、０．８及び１．２ｋｇ乾燥固体／ｈのフィード速度における押出（ＭＴ１）に供したセルロース繊維組成物を指す。

カバノキのセルロース繊維を化学処理及び／又は機械処理に付し、得られた組成物を紙／板紙の製造において添加剤として使用し、分析した。結果を表４に示し、機械処理におけるセルロース繊維の乾燥固体含有率（重量％）を丸括弧中に挙げる。

試験番号１は、セルロース繊維組成物を添加剤として使用しなかった場合の基準パルプ懸濁液を指す。試験番号２は比較に使用されたカバノキに由来するセルロース繊維の組成物を指し、試験番号３から８は添加剤として使用された種々のセルロース繊維組成物を指す。

表４は、試験番号４−８における本発明によるセルロース繊維を含む組成物の使用が、比較に使用されたセルロース繊維を含む組成物と比較して引張強度指数が改善された紙／板紙をもたらしたことを示す。

カバノキのセルロース繊維を化学処理及び／又は機械処理に付し、得られた組成物を分析した。結果を表５に示し、機械処理におけるセルロース繊維の乾燥固体含有率（重量％）を丸括弧中に示す。

試験番号１は、カバノキに由来するセルロース繊維の組成物を指す。試験番号２から４は、比較に使用されたパールミル（ＭＴ３）に導通させた、カバノキに由来するセルロース繊維組成物を指す。

マツのセルロース繊維を化学処理及び／又は機械処理に付し、得られた組成物を紙／板紙の製造において添加剤として使用し、分析した。結果を表６に示し、機械処理におけるセルロース繊維の乾燥固体含有率（重量％）を丸括弧中に示す。

試験番号１は、セルロース繊維組成物を添加剤として使用しなかった場合のパルプ懸濁液を指す。試験番号２は、比較に使用されたマツに由来するセルロース繊維を指す。試験番号３から８は、添加剤として使用された種々のセルロース繊維組成物を指す。

表６は、試験番号４−８における本発明によるセルロース繊維を含む組成物の使用が、比較に使用されたセルロース繊維を含む組成物と比較して引張強度指数が顕著に改善された紙／板紙をもたらしたことを示す。

マツのセルロース繊維を化学処理及び／又は機械処理に付し、得られた組成物を紙／板紙の製造において添加剤として使用し、分析した。結果を表７に示し、機械処理におけるセルロース繊維の乾燥固体含有率（重量％）を丸括弧中に示す。

試験番号１は、比較に使用されたマツに由来するセルロース繊維の組成物を指す。試験番号２から５は、本発明による押出（ＭＴ１）に付されたセルロース繊維組成物を指す。

マツのセルロース繊維を化学処理及び／又は機械処理に付し、得られた組成物を分析した。結果を表８に示し、機械処理におけるセルロース繊維の乾燥固体含有率（重量％）を丸括弧中に挙げる。

試験番号１は、マツに由来するセルロース繊維の組成物を指す。試験番号２から４はそれぞれ、比較に使用されたパールミル（ＭＴ３）に１及び２回導通させたセルロース繊維組成物を指す。

タケのセルロース繊維を化学処理及び／又は機械処理に付し、紙／板紙の製造において添加剤として使用し、分析した。結果を表９に示し、機械処理におけるセルロース繊維の乾燥固体含有率（重量％）を丸括弧中に示す。

試験番号１は、セルロース繊維組成物を添加剤として使用しなかった場合のパルプ懸濁液を指す。試験番号２は、比較に使用されたマツに由来するセルロース繊維を指す。試験番号３から５は、添加剤として使用された種々のセルロース繊維組成物を指す。

表９は、試験番号４−５における本発明によるセルロース繊維を含む組成物の使用が、比較に使用されたセルロース繊維を含む組成物と比較して引張強度指数が顕著に改善された紙／板紙をもたらしたことを示す。

マツのセルロース繊維を化学処理及び／又は機械処理に付し、紙／板紙の製造において添加剤として使用し、分析した。結果を表１０に示し、機械処理におけるセルロース繊維の乾燥固体含有率（重量％）を丸括弧中に示す。

試験番号１は、セルロース繊維組成物を添加剤として使用しなかった場合のパルプ懸濁液を指す。試験番号２から３は、本発明による添加剤として使用された種々の本発明のセルロース繊維組成物を指す。

セルロース繊維を化学処理及び／又は機械処理に付し、得られた組成物を紙／板紙の製造において添加剤として使用し、分析した。結果を表１１に示し、機械処理におけるセルロース繊維の乾燥固体含有率（重量％）を丸括弧中に示す。

試験番号１は、セルロース繊維組成物を添加剤として使用しなかった場合のパルプ懸濁液を指す。試験番号２から６は、添加剤として使用された種々のセルロース繊維組成物を指す。

表１１は、本発明による試験番号３−５におけるマツ及び試験番号６におけるコットンリンターのセルロース繊維を含む組成物の使用が、比較に使用された試験番号２による組成物と比較して、改善された引張強度指数と、水を除去し、セルロースシートを乾燥させるためのエネルギーが小さいことを示す低保水値との間の良好なバランスを有する紙／板紙をもたらしたことを示す。

セルロース繊維を化学処理及び／又は機械処理に付し、得られた組成物を紙／板紙の製造において添加剤として使用し、分析した。結果を表１２に示し、機械処理におけるセルロース繊維の乾燥固体含有率（重量％）を丸括弧中に示す。

保水値は上記のとおり測定したが、但し試料を、乾燥パルプが９９、９７及び９５重量％のＣＴＭＰ並びにそれぞれ１、３及び５重量％の本発明によるマツのセルロース繊維を含む組成物又は比較に使用されるセルロース組成物からなる水性パルプ懸濁液から作製し、その重量％を以下の表中「ＷＲＶ試験における含有率」として示す。

試験番号１は、セルロース繊維組成物を添加剤として使用しなかった場合のパルプ懸濁液を指す。試験番号２から４は比較に使用されたセルロース組成物を指し、試験番号５−７は本発明によるセルロース繊維組成物を指す。

表１２は、約３０％の紙／板紙の引張強度指数の改善において、試験番号７による本発明の組成物が、試験番号３による比較に使用された組成物と比較して、水を除去しセルロースシートを乾燥させるためのエネルギーが小さいことを示す低い保水値をもたらしたことを示す。表１２は、ほぼ同一の保水値において、本発明の組成物が比較に使用された組成物と比較して増加した引張強度指数をもたらしたことも示す。

種々の供給源のセルロース繊維を化学処理及び／又は機械処理に付し、得られた組成物を紙／板紙の製造において添加剤として使用し、分析した。結果を表１３に示し、機械処理におけるセルロース繊維の乾燥固体含有率（重量％）を丸括弧中に示す。

試験番号１は、セルロース繊維組成物を添加剤として使用しなかった場合のパルプ懸濁液を指す。試験番号２から６は、添加剤として使用された種々のセルロース組成物を指す。

表１３は、試験番号２−６における本発明によるセルロース繊維を含む組成物の使用が、顕著に改善された引張強度指数及び低保水値を有する紙／板紙をもたらしたことを示す。

種々の供給源のセルロース繊維を化学処理及び／又は機械処理に付し、得られた組成物を紙／板紙の製造において添加剤として使用し、分析した。結果を表１４に示し、機械処理におけるセルロース繊維の乾燥固体含有率（重量％）を丸括弧中に挙げる。コットンはコットンリンターを意味する。

試験番号１は、セルロース繊維組成物を添加剤として使用しなかった場合のパルプ懸濁液を指す。試験番号２から７は、添加剤として使用された種々のセルロース繊維組成物を指す。機械処理ＭＴ２＊は、セルロース繊維組成物を遊星ローラー押出機に２回フィードすることにより実施した。

表１４は、本発明によるセルロース繊維を含む組成物の使用が、顕著に改善された引張強度指数を有する紙／板紙をもたらしたことを示す。

表１４は、本発明によるセルロース繊維を含む組成物の使用が、顕著に改善された引張強度指数を有する紙／板紙をもたらしたことを示す。
以上の本開示により、本発明の具体例として以下の発明が挙げられる。
［１］ ０．００１〜０．２５のアニオン性基の平均置換度、最大１，１００μｍの長さ加重平均繊維長、及び１０μｍ超の長さ加重平均繊維幅を有するセルロース繊維を含む、組成物。
［２］ ０．００１〜０．２５のアニオン性基の平均置換度、最大１，１００μｍの長さ加重平均繊維長を有するセルロース繊維を含み、前記セルロース材料の少なくとも５０重量％が水不溶性である、組成物。
［３］ ０．００１〜０．２５のアニオン性基の平均置換度、及び最大３０の長さ加重平均繊維長／幅比を有するセルロース繊維を含む、組成物。
［４］ ０．００１〜０．２５のアニオン性基の平均置換度、及び３５μｍ超の長さ加重平均繊維幅を有するセルロース繊維を含む、組成物。
［５］ 少なくとも１．５ｍ ^２ ／ｇの比表面積、最大３０の長さ加重平均繊維長／幅比、及び組成物の重量に対して少なくとも５重量％の乾燥固体含有率を有するセルロース繊維を含む、組成物。
［６］ 少なくとも１．５ｍ ^２ ／ｇの比表面積及び最大３０の長さ加重平均繊維長／幅比を有するセルロース繊維を含み、長さ加重平均繊維長が最大１００μｍであるセルロース繊維をセルロース繊維の全重量に対して最大３０重量％含む、組成物。
［７］ 前記セルロース繊維が、長さ加重平均繊維長が最大１００μｍであるセルロース繊維を前記セルロース繊維の全重量に対して最大３５重量％有する、［１］〜［６］のいずれか一項に記載の組成物。
［８］ 前記セルロース繊維が、少なくとも１２の長さ加重平均繊維長／幅比を有する、［１］〜［３］及び［５］〜［６］のいずれか一項に記載の組成物。
［９］ 前記セルロース繊維が、イオン性基がカルボキシル及び／又はカルボキシメチル基である、０．００１〜０．２５のアニオン性基の平均置換度を有する、［１］〜［８］のいずれか一項に記載の組成物。
［１０］ 前記セルロース繊維が、少なくとも０．０２のアニオン性基の平均置換度を有する、［１］〜［９］のいずれか一項に記載の組成物。
［１１］ 前記セルロース繊維が、２００〜１，０００μｍの長さ加重平均繊維長を有する、［１］〜［１０］のいずれか一項に記載の組成物。
［１２］ 組成物の重量に対して１０〜９０重量％の乾燥固体含有率を有する、［１］〜［１１］のいずれか一項に記載の組成物。
［１３］ 前記セルロース繊維が、２〜５０ｍ ^２ ／ｇの範囲の比表面積を有する、［１］〜［１２］のいずれか一項に記載の組成物。
［１４］ 前記セルロース材料の少なくとも７０重量％が水不溶性である、［１］〜［１３］のいずれか一項に記載の組成物。
［１５］ 前記セルロース繊維が木材繊維に由来する、［１］〜［１４］のいずれか一項に記載の組成物。
［１６］ 前記セルロース繊維が非木材繊維に由来する、［１］〜［１４］のいずれか一項に記載の組成物。
［１７］ セルロース繊維を化学処理及び機械処理に付すことを含む、セルロース繊維を含む組成物を製造する方法であって、前記化学処理が、セルロース繊維を（ｉ）場合により置換されているカルボキシル基を含有する少なくとも１つの薬剤、（ｉｉ）少なくとも１つの酸化剤及び少なくとも１つの遷移金属、又は（ｉｉｉ）少なくとも１つのニトロキシルラジカルにより処理すること、並びに前記機械処理が、セルロース繊維を２軸スクリュー押出機又は遊星ローラー押出機による押出に供することを含む、方法。
［１８］ ０．００１〜０．２５のアニオン性基の平均置換度を有するセルロース繊維を押出に供することを含む、セルロース繊維を含む組成物を製造する方法。
［１９］ 前記化学処理が、セルロース繊維を、過酸化水素を含む少なくとも１つの酸化剤及び鉄を含む少なくとも１つの遷移金属により処理することを含む、［１７］又は［１８］に記載の方法。
［２０］ 前記化学処理が、セルロース繊維をアルカリ条件下でモノクロロ酢酸又はその塩により処理することを含む、［１７］〜［１９］のいずれか一項に記載の方法。
［２１］ 前記セルロース繊維が、前記機械処理において１０〜５０重量％の乾燥固体含有率を有する、［１７］〜［２０］のいずれか一項に記載の方法。
［２２］ 共回転２軸スクリュー押出機による押出を含む、［１７］〜［２１］のいずれか一項に記載の方法。
［２３］ 遊星ローラー押出機による押出を含む、［１７］〜［２１］のいずれか一項に記載の方法。
［２４］ ［１７］〜［２３］のいずれか一項に記載の方法により得られるセルロース繊維を含む組成物。
［２５］ 紙及び板紙の製造における、［１］〜［１４］及び［２２］のいずれか一項に記載の組成物の使用。
［２６］ 紙及び板紙の製造における紙力増強添加剤としての、押出に供されるセルロース繊維を含む組成物の使用。
［２７］ ［１］〜［１６］及び［２４］のいずれか一項に記載のセルロース繊維を含む組成物をセルロースパルプと混合することを含む、セルロースパルプ混合物を製造する方法。
［２８］ ［２７］に記載の方法により得られるセルロースパルプ混合物。
［２９］ 紙及び板紙の製造における、［２８］に記載のセルロースパルプ混合物の使用。
［３０］ ［２８］に記載のセルロースパルプ混合物を含む水性懸濁液を形成すること、及び得られた懸濁液を脱水することを含む、紙及び板紙を製造する方法。
［３１］ ［１］〜［１６］及び［２４］のいずれか一項に記載のセルロース繊維を含む組成物を、水性セルロースパルプ懸濁液に添加すること、及び得られた懸濁液を脱水することを含む、紙及び板紙を製造する方法。
［３２］ 押出に供されたセルロース繊維を含む組成物をセルロースパルプと混合することを含む、紙及び板紙を製造する方法。
［３３］ 前記セルロース繊維を含む組成物をセルロースパルプと混合してセルロースパルプ混合物を形成すること、前記セルロースパルプ混合物を含む水性懸濁液を形成すること、及び得られた懸濁液を脱水することを含む、［３０］〜［３２］のいずれか一項に記載の方法。
［３４］ 前記セルロース繊維を含む組成物をセルロースパルプと混合してセルロースパルプ混合物を水性懸濁液の形態で形成すること、及び得られた懸濁液を脱水することを含む、［３０］〜［３３］のいずれか一項に記載の方法。
［３５］ 前記セルロース繊維を含む組成物を、乾燥セルロースパルプに対する前記組成物の乾燥セルロース繊維として計算して１〜１０重量％の量で前記セルロースパルプと混合する、［３０］〜［３４］のいずれか一項に記載の方法。
［３６］ 前記セルロース繊維を含む組成物を水性懸濁液の形態で使用する、［３１］又は［３５］に記載の方法。
［３７］ １つ又はそれ以上の濾水及び歩留り助剤を前記懸濁液に添加することを脱水することの前に更に含む、［３０］〜［３６］のいずれか一項に記載の方法。
［３８］ 前記１つ又はそれ以上の濾水及び歩留り助剤が、カチオン性デンプン及び／又はカチオン性ポリアクリルアミドであるカチオン性ポリマーを含む、［３７］に記載の方法。
［３９］ 前記１つ又はそれ以上の濾水及び歩留り助剤が、ベントナイト又はシリカベース粒子であるケイ素質材料を含む、［３７］又は［３８］に記載の方法。
［４０］ ［３０］〜［３９］のいずれか一項に記載の方法により得られる紙及び板紙。
［４１］ セルロース繊維を含む２〜７つのプライ又は層を含むマルチプライ板紙である、［４０］に記載の紙及び板紙。
［４２］ 液体包装用板紙である、［４０］又は［４１］に記載の紙及び板紙。
［４３］ 折りたたみ箱用板紙である、［４０］又は［４１］に記載の紙及び板紙。
［４４］ 飲料及び液体食品の包装のための、［４３］に記載の板紙の使用。
［４５］ 固体若しくは液体食材、飲料、医薬品、化粧品、シガレット、タバコ又は洗浄剤を含む、［４０］〜［４３］のいずれか一項に記載の板紙を含む包装物。

Claims (45)

1. ０．００１〜０．２５のアニオン性基の平均置換度、最大１，１００μｍの長さ加重平均繊維長、及び１０μｍ超の長さ加重平均繊維幅を有するセルロース繊維を含む、組成物。
2. ０．００１〜０．２５のアニオン性基の平均置換度、最大１，１００μｍの長さ加重平均繊維長を有するセルロース繊維を含み、前記セルロース材料の少なくとも５０重量％が水不溶性である、組成物。
3. ０．００１〜０．２５のアニオン性基の平均置換度、及び最大３０の長さ加重平均繊維長／幅比を有するセルロース繊維を含む、組成物。
4. ０．００１〜０．２５のアニオン性基の平均置換度、及び３５μｍ超の長さ加重平均繊維幅を有するセルロース繊維を含む、組成物。
5. 少なくとも１．５ｍ^２／ｇの比表面積、最大３０の長さ加重平均繊維長／幅比、及び組成物の重量に対して少なくとも５重量％の乾燥固体含有率を有するセルロース繊維を含む、組成物。
6. 少なくとも１．５ｍ^２／ｇの比表面積及び最大３０の長さ加重平均繊維長／幅比を有するセルロース繊維を含み、長さ加重平均繊維長が最大１００μｍであるセルロース繊維をセルロース繊維の全重量に対して最大３０重量％含む、組成物。
7. 前記セルロース繊維が、長さ加重平均繊維長が最大１００μｍであるセルロース繊維を前記セルロース繊維の全重量に対して最大３５重量％有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の組成物。
8. 前記セルロース繊維が、少なくとも１２の長さ加重平均繊維長／幅比を有する、請求項１〜３及び５〜６のいずれか一項に記載の組成物。
9. 前記セルロース繊維が、イオン性基がカルボキシル及び／又はカルボキシメチル基である、０．００１〜０．２５のアニオン性基の平均置換度を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物。
10. 前記セルロース繊維が、少なくとも０．０２のアニオン性基の平均置換度を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の組成物。
11. 前記セルロース繊維が、２００〜１，０００μｍの長さ加重平均繊維長を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の組成物。
12. 組成物の重量に対して１０〜９０重量％の乾燥固体含有率を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の組成物。
13. 前記セルロース繊維が、２〜５０ｍ^２／ｇの範囲の比表面積を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の組成物。
14. 前記セルロース材料の少なくとも７０重量％が水不溶性である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の組成物。
15. 前記セルロース繊維が木材繊維に由来する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の組成物。
16. 前記セルロース繊維が非木材繊維に由来する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の組成物。
17. セルロース繊維を化学処理及び機械処理に付すことを含む、セルロース繊維を含む組成物を製造する方法であって、前記化学処理が、セルロース繊維を（ｉ）場合により置換されているカルボキシル基を含有する少なくとも１つの薬剤、（ｉｉ）少なくとも１つの酸化剤及び少なくとも１つの遷移金属、又は（ｉｉｉ）少なくとも１つのニトロキシルラジカルにより処理すること、並びに前記機械処理が、セルロース繊維を２軸スクリュー押出機又は遊星ローラー押出機による押出に供することを含む、方法。
18. ０．００１〜０．２５のアニオン性基の平均置換度を有するセルロース繊維を押出に供することを含む、セルロース繊維を含む組成物を製造する方法。
19. 前記化学処理が、セルロース繊維を、過酸化水素を含む少なくとも１つの酸化剤及び鉄を含む少なくとも１つの遷移金属により処理することを含む、請求項１７又は１８に記載の方法。
20. 前記化学処理が、セルロース繊維をアルカリ条件下でモノクロロ酢酸又はその塩により処理することを含む、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の方法。
21. 前記セルロース繊維が、前記機械処理において１０〜５０重量％の乾燥固体含有率を有する、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の方法。
22. 共回転２軸スクリュー押出機による押出を含む、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載の方法。
23. 遊星ローラー押出機による押出を含む、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載の方法。
24. 請求項１７〜２３のいずれか一項に記載の方法により得られるセルロース繊維を含む組成物。
25. 紙及び板紙の製造における、請求項１〜１４及び２２のいずれか一項に記載の組成物の使用。
26. 紙及び板紙の製造における紙力増強添加剤としての、押出に供されるセルロース繊維を含む組成物の使用。
27. 請求項１〜１６及び２４のいずれか一項に記載のセルロース繊維を含む組成物をセルロースパルプと混合することを含む、セルロースパルプ混合物を製造する方法。
28. 請求項２７に記載の方法により得られるセルロースパルプ混合物。
29. 紙及び板紙の製造における、請求項２８に記載のセルロースパルプ混合物の使用。
30. 請求項２８に記載のセルロースパルプ混合物を含む水性懸濁液を形成すること、及び得られた懸濁液を脱水することを含む、紙及び板紙を製造する方法。
31. 請求項１〜１６及び２４のいずれか一項に記載のセルロース繊維を含む組成物を、水性セルロースパルプ懸濁液に添加すること、及び得られた懸濁液を脱水することを含む、紙及び板紙を製造する方法。
32. 押出に供されたセルロース繊維を含む組成物をセルロースパルプと混合することを含む、紙及び板紙を製造する方法。
33. 前記セルロース繊維を含む組成物をセルロースパルプと混合してセルロースパルプ混合物を形成すること、前記セルロースパルプ混合物を含む水性懸濁液を形成すること、及び得られた懸濁液を脱水することを含む、請求項３０〜３２のいずれか一項に記載の方法。
34. 前記セルロース繊維を含む組成物をセルロースパルプと混合してセルロースパルプ混合物を水性懸濁液の形態で形成すること、及び得られた懸濁液を脱水することを含む、請求項３０〜３３のいずれか一項に記載の方法。
35. 前記セルロース繊維を含む組成物を、乾燥セルロースパルプに対する前記組成物の乾燥セルロース繊維として計算して１〜１０重量％の量で前記セルロースパルプと混合する、請求項３０〜３４のいずれか一項に記載の方法。
36. 前記セルロース繊維を含む組成物を水性懸濁液の形態で使用する、請求項３１又は３５に記載の方法。
37. １つ又はそれ以上の濾水及び歩留り助剤を前記懸濁液に添加することを脱水することの前に更に含む、請求項３０〜３６のいずれか一項に記載の方法。
38. 前記１つ又はそれ以上の濾水及び歩留り助剤が、カチオン性デンプン及び／又はカチオン性ポリアクリルアミドであるカチオン性ポリマーを含む、請求項３７に記載の方法。
39. 前記１つ又はそれ以上の濾水及び歩留り助剤が、ベントナイト又はシリカベース粒子であるケイ素質材料を含む、請求項３７又は３８に記載の方法。
40. 請求項３０〜３９のいずれか一項に記載の方法により得られる紙及び板紙。
41. セルロース繊維を含む２〜７つのプライ又は層を含むマルチプライ板紙である、請求項４０に記載の紙及び板紙。
42. 液体包装用板紙である、請求項４０又は４１に記載の紙及び板紙。
43. 折りたたみ箱用板紙である、請求項４０又は４１に記載の紙及び板紙。
44. 飲料及び液体食品の包装のための、請求項４３に記載の板紙の使用。
45. 固体若しくは液体食材、飲料、医薬品、化粧品、シガレット、タバコ又は洗浄剤を含む、請求項４０〜４３のいずれか一項に記載の板紙を含む包装物。