JP2015196918A - Base paper for mold press molding processing - Google Patents

Base paper for mold press molding processing Download PDF

Info

Publication number
JP2015196918A
JP2015196918A JP2014075433A JP2014075433A JP2015196918A JP 2015196918 A JP2015196918 A JP 2015196918A JP 2014075433 A JP2014075433 A JP 2014075433A JP 2014075433 A JP2014075433 A JP 2014075433A JP 2015196918 A JP2015196918 A JP 2015196918A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base paper
acid
fine cellulose
press molding
treatment
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
Application number
JP2014075433A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6233150B2 (en
Inventor
浅山 良行
Yoshiyuki Asayama
良行 浅山
泰友 野一色
Yasutomo Noishiki
泰友 野一色
佑介 小原
Yusuke Kohara
佑介 小原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oji Holdings Corp
Original Assignee
Oji Holdings Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oji Holdings Corp filed Critical Oji Holdings Corp
Priority to JP2014075433A priority Critical patent/JP6233150B2/en
Publication of JP2015196918A publication Critical patent/JP2015196918A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6233150B2 publication Critical patent/JP6233150B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a base paper for mold press molding processing excellent in mold press molding property and capable of manufacturing a molded body excellent in mechanical physical properties such as strength and elastic modulus.SOLUTION: The base paper for mold press molding processing contains a fine cellulose fiber having an average fiber width of 2 to 1000 nm and density of 0.01 to 0.9 g/cm.

Description

本発明は、金型プレス成型加工される原紙に関する。   The present invention relates to a base paper to be die-molded.

包装容器等の紙製の成型体を作製する方法として、一般的なパルプから構成された原紙を加熱下で凹凸一対の金型によりプレス成型する方法(以下、「金型プレス成型」という。)が知られている。この成型体の作製方法は、生産性が高いという利点を有するが、紙は樹脂や金属と異なり、延伸性及び伸縮性に乏しく、金型プレス成型性が低いため、成型不良を生じることがあった。例えば、ある程度の深さを有する成型体を作製しようとすると、原紙が成型時の延伸に耐えられず、破断したり、成型体の表面に亀裂や歪みが生じたり、折りシワ部分に凹凸が発生したりすることがあった。そのため、従来の原紙のプレス成型では、紙皿等、深さがあまりない成型体しか得られなかった。また、得られる成型体は、強度や弾性率等の機械的物性が高いものではなかった。
また、紙製の成型体の作製方法として、ミクロフィブリル化繊維を含む原紙を金型プレス成型する方法も知られている(特許文献1)。
As a method for producing a molded body made of paper such as a packaging container, a method of press-molding a base paper composed of general pulp with a pair of concave and convex molds under heating (hereinafter referred to as “mold press molding”). It has been known. This method of producing a molded product has the advantage of high productivity. However, unlike resin and metal, paper has poor stretchability and stretchability and has low mold press moldability, which may cause molding failure. It was. For example, if you try to make a molded body with a certain depth, the base paper cannot withstand stretching during molding, breaks, cracks or distortion occurs on the surface of the molded body, and irregularities occur in the folded wrinkles There was also. For this reason, in the conventional press molding of base paper, only a molded body having a very small depth such as a paper plate or the like was obtained. Moreover, the obtained molded body was not high in mechanical properties such as strength and elastic modulus.
In addition, as a method for producing a paper molded body, a method in which a base paper containing microfibrillated fibers is press-molded is also known (Patent Document 1).

特開2003−201695号公報JP 2003-201695 A

しかし、特許文献1に記載の方法について本発明者らが確認したところ、抄紙された抄造物によっては、プレス成型性が劣ることが確認された。
本発明は、金型プレス成型性に優れ、強度や弾性率等の機械的物性に優れた成型体を作製できる金型プレス成型加工用原紙を提供することを目的とする。
However, when the present inventors confirmed about the method of patent document 1, it was confirmed that press formability is inferior depending on the papermaking product.
An object of the present invention is to provide a mold press molding base paper that is excellent in mold press moldability and capable of producing a molded article having excellent mechanical properties such as strength and elastic modulus.

本発明は、以下の態様を有する。
[1]本発明の金型プレス成型加工用原紙は、平均繊維幅が2〜1000nmの微細セルロース繊維を含有し、密度が0.01〜0.9g/cmである。
[2]本発明の金型プレス成型加工用原紙は、微細セルロース繊維のアスペクト比が20〜10000であることがより好ましい。
The present invention has the following aspects.
[1] The mold press molding base paper of the present invention contains fine cellulose fibers having an average fiber width of 2 to 1000 nm and a density of 0.01 to 0.9 g / cm 3 .
[2] It is more preferable that the base paper for mold press molding processing according to the present invention has an aspect ratio of fine cellulose fibers of 20 to 10,000.

本発明の金型プレス成型加工用原紙は、金型プレス成型性に優れ、強度や弾性率等の機械的物性に優れた成型体を作製できる。   The base paper for mold press molding processing of the present invention is excellent in mold press moldability, and can produce a molded body excellent in mechanical properties such as strength and elastic modulus.

以下、本発明の金型プレス成型加工用原紙について詳細に説明する。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表現される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味するものとする。
Hereinafter, the base paper for die press molding processing of the present invention will be described in detail.
In the present specification, a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.

<微細セルロース繊維>
本発明の金型プレス成型加工用原紙(以下、「原紙」という。)は、微細セルロース繊維を含有する。原紙が微細セルロース繊維を含有すると、密度が高くなると共に、強度や弾性率等の機械的物性も向上する。
微細セルロース繊維は、通常製紙用途で用いるパルプ繊維よりもはるかに細く且つ短いI型結晶構造のセルロース繊維あるいは棒状粒子である。
微細セルロース繊維がI型結晶構造を有していることは、グラファイトで単色化したCuKα(λ=1.5418Å)を用いた広角X線回折写真より得られる回折プロファイルにおいて、2θ=14〜17°付近と2θ=22〜23°付近の2箇所の位置に典型的なピークを有することで同定することができる。
微細セルロース繊維の、X線回折法によって求められる結晶化度は、好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、さらに好ましくは70%以上である。結晶化度が前記下限値以上であれば、耐熱性と低線熱膨張率発現の点でさらに優れた性能が期待できる。結晶化度については、X線回折プロファイルを測定し、そのパターンから常法により求めることができる(Segalら、Textile Research Journal、29巻、786ページ、1959年)。
<Fine cellulose fiber>
The base paper for die press molding processing of the present invention (hereinafter referred to as “base paper”) contains fine cellulose fibers. When the base paper contains fine cellulose fibers, the density increases and mechanical properties such as strength and elastic modulus are improved.
The fine cellulose fibers are cellulose fibers or rod-like particles having a type I crystal structure that is much finer and shorter than pulp fibers usually used in papermaking applications.
The fact that the fine cellulose fiber has a type I crystal structure is that 2θ = 14 to 17 ° in a diffraction profile obtained from a wide-angle X-ray diffraction photograph using CuKα (λ = 1.54184) monochromatized with graphite. It can be identified by having typical peaks in the vicinity and two positions near 2θ = 22 to 23 °.
The degree of crystallinity of fine cellulose fibers determined by the X-ray diffraction method is preferably 60% or more, more preferably 65% or more, and further preferably 70% or more. If the degree of crystallinity is not less than the lower limit, further excellent performance can be expected in terms of heat resistance and low linear thermal expansion. The degree of crystallinity can be obtained by measuring an X-ray diffraction profile and using a conventional method (Segal et al., Textile Research Journal, 29, 786, 1959).

(繊維幅)
微細セルロース繊維は、電子顕微鏡で観察して求めた平均繊維幅が2〜1000nmのセルロースである。微細セルロース繊維の平均繊維幅は2〜1000nmが好ましく、2〜700nmがより好ましく、2〜500nmが特に好ましい。微細セルロース繊維の平均繊維幅が前記上限値を超えると、非微細セルロース繊維と何ら違わないセルロース繊維となり、微細セルロース繊維としての特性(高強度や高剛性、高寸法安定性)を得ることが困難になる。微細セルロース繊維の平均繊維幅が前記下限値未満であると、セルロース分子として分散媒に溶解してしまうため、微細セルロース繊維としての特性(高強度や高剛性、高寸法安定性)を得ることが困難になる。
(Fiber width)
The fine cellulose fiber is cellulose having an average fiber width of 2 to 1000 nm determined by observation with an electron microscope. The average fiber width of the fine cellulose fibers is preferably 2 to 1000 nm, more preferably 2 to 700 nm, and particularly preferably 2 to 500 nm. When the average fiber width of the fine cellulose fiber exceeds the upper limit, it becomes a cellulose fiber that is not different from the non-fine cellulose fiber, and it is difficult to obtain characteristics (high strength, high rigidity, high dimensional stability) as the fine cellulose fiber. become. If the average fiber width of the fine cellulose fibers is less than the lower limit value, the cellulose molecules are dissolved in the dispersion medium, so that characteristics (high strength, high rigidity, high dimensional stability) as fine cellulose fibers can be obtained. It becomes difficult.

微細セルロース繊維の電子顕微鏡観察による平均繊維幅の測定は以下のようにして行う。微細セルロース繊維含有スラリーを調製し、該スラリーを親水化処理したカーボン膜被覆グリッド上にキャストして透過型電子顕微鏡(TEM)観察用試料とする。幅広の繊維を含む場合には、ガラス上にキャストした表面の走査型電子顕微鏡(SEM)像を観察してもよい。構成する繊維の幅に応じて1000倍、5000倍、10000倍、20000倍、50000倍あるいは100000倍のいずれかの倍率で電子顕微鏡画像による観察を行う。但し、試料、観察条件や倍率は下記の条件を満たすように調整する。
(1)観察画像内の任意箇所に一本の直線Xを引き、該直線Xに対し、20本以上の繊維が交差する。
(2)同じ画像内で該直線Xと垂直に交差する直線Yを引き、該直線Yに対し、20本以上の繊維が交差する。
上記のような電子顕微鏡観察画像に対して、直線Xに交錯する繊維、直線Yに交錯する繊維の各々について少なくとも20本(すなわち、合計が少なくとも40本)の幅(繊維の短径)を読み取る。こうして上記のような電子顕微鏡画像を少なくとも3組以上観察し、少なくとも40本×3組(すなわち、少なくとも120本)の繊維幅を読み取る。このように読み取った繊維幅を平均して平均繊維幅を求める。この平均繊維幅は数平均繊維幅と等しい。
Measurement of the average fiber width by observation with an electron microscope of fine cellulose fibers is performed as follows. A slurry containing fine cellulose fibers is prepared, and the slurry is cast on a carbon film-coated grid that has been subjected to a hydrophilization treatment to obtain a transmission electron microscope (TEM) observation sample. When wide fibers are included, a scanning electron microscope (SEM) image of the surface cast on glass may be observed. Observation by an electron microscope image is performed at any magnification of 1000 times, 5000 times, 10000 times, 20000 times, 50000 times or 100,000 times depending on the width of the constituent fibers. However, the sample, observation conditions, and magnification are adjusted to satisfy the following conditions.
(1) One straight line X is drawn at an arbitrary location in the observation image, and 20 or more fibers intersect the straight line X.
(2) A straight line Y perpendicularly intersecting the straight line X is drawn in the same image, and 20 or more fibers intersect the straight line Y.
For the electron microscope observation image as described above, the width (minor axis of the fiber) of at least 20 fibers (that is, at least 40 in total) is read for each of the fibers intersecting with the straight line X and the fibers intersecting with the straight line Y. . In this way, at least three or more sets of electron microscope images as described above are observed, and the fiber width of at least 40 × 3 sets (that is, at least 120 sets) is read. The fiber widths thus read are averaged to obtain the average fiber width. This average fiber width is equal to the number average fiber width.

(繊維長)
微細セルロース繊維の平均繊維長は、0.1〜700μmが好ましく、0.5〜700μmであることがより好ましく、1〜700μmであることがさらに好ましい。微細セルロース繊維の平均繊維長が前記下限値以上であれば、金型プレス成型性がより高くなり、前記上限値以下であれば、原紙の機械的物性がより高くなる。
平均繊維長は、カヤーニオートメーション社のカヤーニ繊維長測定器(FS−200形
)を用い、長さ加重平均繊維長を測定することにより求める。
また、微細化を進めていくと、幅が細く、長さが短い繊維は、カヤーニ繊維長測定器で
は測定できなくなる場合がある。そこで、繊維の長さに応じて光学顕微鏡、走査型顕微鏡
(SEM)、透過電子顕微鏡(TEM)を適宜選択し、繊維長の観察・測定を行う。繊
維長は、得られた写真から20本以上を選択し、測定する。
(Fiber length)
0.1-700 micrometers is preferable, as for the average fiber length of a fine cellulose fiber, it is more preferable that it is 0.5-700 micrometers, and it is further more preferable that it is 1-700 micrometers. If the average fiber length of the fine cellulose fibers is not less than the lower limit, the mold press moldability is higher, and if it is not more than the upper limit, the mechanical properties of the base paper are higher.
The average fiber length is determined by measuring the length-weighted average fiber length using a Kajaani fiber length measuring device (FS-200 type) manufactured by Kajaani Automation.
In addition, as the miniaturization progresses, fibers having a narrow width and a short length may not be measured with a Kajaani fiber length measuring instrument. Therefore, an optical microscope, a scanning microscope (SEM), and a transmission electron microscope (TEM) are appropriately selected according to the length of the fiber, and the fiber length is observed and measured. The fiber length is measured by selecting 20 or more fibers from the obtained photograph.

(アスペクト比)
微細セルロース繊維において、(平均繊維長/平均繊維幅)より求められるアスペクト比は、20〜10000であることが好ましく、50〜5000であることがより好ましく、100〜2000であることがより好ましい。微細セルロース繊維のアスペクト比が前記下限値以上であれば、金型プレス成型性がより高くなり、前記上限値以下であれば、原紙の機械的物性がより高くなる。
(aspect ratio)
In the fine cellulose fiber, the aspect ratio obtained from (average fiber length / average fiber width) is preferably 20 to 10000, more preferably 50 to 5000, and more preferably 100 to 2000. If the aspect ratio of the fine cellulose fiber is equal to or higher than the lower limit, the mold press moldability is higher, and if the aspect ratio is lower than the upper limit, the mechanical properties of the base paper are higher.

(アニオン基)
微細セルロース繊維は、アニオン基を有して表面電荷が負となっていてもよい。
微細セルロース繊維がアニオン基を有する場合、その含有量は、0.1〜2.0mmol/gであることが好ましく、0.1〜1.5mmol/gであることがより好ましく、0.2〜1.2mmol/gであることがさらに好ましい。アニオン基の含有量が前記範囲であれば、微細セルロース繊維の水和性が高くなり過ぎず、スラリー化した際の粘度が低くなる。アニオン基の含有量が前記上限値を超えると、水和性が高くなりすぎて微細セルロース繊維が溶解するおそれがある。
なお、セルロースは、カルボキシ基を導入する処理を施さなくても、少量(具体的には0.1mmol/g未満)のカルボキシ基を有している。
(Anionic group)
The fine cellulose fiber may have an anion group and a negative surface charge.
When the fine cellulose fiber has an anionic group, its content is preferably 0.1 to 2.0 mmol / g, more preferably 0.1 to 1.5 mmol / g, 0.2 to More preferably, it is 1.2 mmol / g. If content of an anionic group is the said range, the hydration property of a fine cellulose fiber will not become high too much, and the viscosity at the time of slurrying will become low. If the content of the anionic group exceeds the upper limit, the hydration property becomes too high and the fine cellulose fibers may be dissolved.
Note that cellulose has a small amount (specifically, less than 0.1 mmol / g) of carboxy groups even without a treatment for introducing carboxy groups.

前記アニオン基としては、カルボキシ基、リン酸基、スルホン酸基等が挙げられる。
アニオン基の含有量は、米国TAPPIの「Test Method T237 cm−08(2008):Carboxyl Content of pulp」の方法を用いて求める。アニオン基の含有量をより広範囲まで測定可能にするために、前記試験方法に用いる試験液のうち、炭酸水素ナトリウム(NaHCO)/塩化ナトリウム(NaCl)=0.84g/5.85gを蒸留水で1000mlに溶解希釈した試験液について、前記試験液の濃度が実質的に4倍となるように、水酸化ナトリウム1.60gに変更した以外は、TAPPI T237 cm−08(2008)に準じる。また、アニオン基を導入した場合には、アニオン基導入前後のセルロース繊維における測定値の差を実質的なアニオン基含有量とする。なお、測定試料とする絶乾セルロース繊維は、加熱乾燥の際の加熱によって起こる可能性があるセルロースの変質を避けるため、凍結乾燥により得たものを使用する。
当該アニオン基含有量測定方法は、1価のアニオン基(カルボキシ基)についての測定方法であることから、定量対象のアニオン基が多価の場合には、前記1価のアニオン基含有量として得られた値を、酸価数で除した数値をアニオン基含有量とする。
Examples of the anionic group include a carboxy group, a phosphoric acid group, and a sulfonic acid group.
The content of the anionic group is determined using a method of “Test Method T237 cm-08 (2008): Carboxyl Content of pull” of TAPPI, USA. In order to make it possible to measure the content of anionic groups over a wider range, among the test solutions used in the test method, sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) / sodium chloride (NaCl) = 0.84 g / 5.85 g was distilled water. According to TAPPI T237 cm-08 (2008), except that the test solution dissolved and diluted in 1000 ml was changed to 1.60 g of sodium hydroxide so that the concentration of the test solution was substantially 4-fold. Moreover, when an anion group is introduced, the difference in the measured value in the cellulose fiber before and after the introduction of the anion group is regarded as a substantial anion group content. In addition, the absolutely dry cellulose fiber used as a measurement sample is one obtained by freeze-drying in order to avoid alteration of cellulose that may occur due to heating during heat drying.
Since the anion group content measurement method is a measurement method for a monovalent anion group (carboxy group), when the anion group to be quantified is multivalent, it is obtained as the monovalent anion group content. A value obtained by dividing the obtained value by the acid number is defined as an anion group content.

(微細セルロース繊維の製造方法)
微細セルロース繊維の原料(以下、「セルロース原料」ということがある。)としては、木材などの通常のパルプ原料を使用できる。具体的なパルプ原料としては、針葉樹又は広葉樹から得られる漂白又は未漂白の亜硫酸パルプ、クラフトパルプ、砕木パルプ、爆砕パルプ、溶解パルプ、熱機械パルプ(TMP)、化学熱機械パルプ(CTMP)などから選ばれる1種類又は2種類以上を混ぜたものを使用することができる。また、該原紙から作製される成型体が食品以外の用途に使用される場合には、パルプとして、脱墨パルプ(DIP)などの古紙再生パルプも使用してもよい。
また、微細セルロース繊維の原料として、非木材繊維である麻類、コットンリンターやコットンリントなどの綿系パルプ、麻、わら、竹、ケナフ、バガス、シオグサ、エスパルト、楮、三椏、雁皮、ラミーなど非木材系パルプを用いてもよい。その他、微生物産生セルロース、バロニアセルロース、ホヤセルロースなども使用できる。これらの中でも、木材系製紙用パルプや非木材系パルプが入手のし易さという点で好ましい。
(Method for producing fine cellulose fiber)
As a raw material for fine cellulose fibers (hereinafter sometimes referred to as “cellulose raw material”), a normal pulp raw material such as wood can be used. Specific pulp raw materials include bleached or unbleached sulfite pulp obtained from conifers or hardwoods, kraft pulp, groundwood pulp, explosive pulp, dissolved pulp, thermomechanical pulp (TMP), chemical thermomechanical pulp (CTMP), etc. One selected or a mixture of two or more can be used. Moreover, when the molded object produced from this base paper is used for uses other than foodstuffs, recycled paper recycled pulps, such as a deinked pulp (DIP), may be used as a pulp.
In addition, as raw materials for fine cellulose fibers, non-wood fibers such as hemp, cotton-based pulp such as cotton linter and cotton lint, hemp, straw, bamboo, kenaf, bagasse, shiogusa, esparto, persimmon, three bases, crust, ramie, etc. Non-wood pulp may be used. In addition, microorganism-produced cellulose, valonia cellulose, squirt cellulose and the like can be used. Among these, wood-based paper pulp and non-wood-based pulp are preferable in terms of easy availability.

微細セルロースの製造方法としては、パルプ繊維を叩解し、パルプ繊維に機械的外力を加えて繊維の細胞壁の一部をフィブリル化する方法が挙げられる。この場合は、叩解を強める必要がある。叩解の程度としては、例えば、化学パルプの場合、フリーネス(Tappi T−227カナダ標準型)が100ml以下、機械パルプの場合、70ml以下、古紙パルプの場合、50ml以下にすることが好ましい。パルプ繊維の叩解には、ビーター、コニカル型リファイナー、ドラム型リファイナー、ディスク型リファイナーなどが用いられる。
より微小な繊維幅の微細セルロース繊維を製造する方法としては、セルロース繊維の水懸濁液を少なくとも3000psiの圧力差で小径オリフィスを高速度で通過させる方法が挙げられる。例えば、高圧均質化装置(高圧ホモジナイザー)により、セルロース繊維の水懸濁液を処理する方法(特公昭60−19921号公報、特公昭63−44763号参照)が挙げられる。
また、微細セルロース繊維の製造法として、セルロース繊維水懸濁液をサンドミルで軽度に処理する方法(特開平4−18186号公報参照)が挙げられる。
さらに、振動ミル粉砕装置の粉砕媒体(ビーズ又はボール)の相互間及び粉砕容器壁面で生じる剪断作用、衝撃作用により微細化する湿式粉砕方法が挙げられる。粉砕機としては、振動ミル粉砕装置としては、円形振動ミル、旋動振動ミル、遠心ミル等を使用することができる。
Examples of the method for producing fine cellulose include a method in which pulp fibers are beaten and a mechanical external force is applied to the pulp fibers to fibrillate a part of the cell walls of the fibers. In this case, it is necessary to strengthen beating. As the degree of beating, for example, in the case of chemical pulp, the freeness (Tappi T-227 Canadian standard type) is preferably 100 ml or less, in the case of mechanical pulp, 70 ml or less, and in the case of waste paper pulp, it is preferably 50 ml or less. A beater, a conical refiner, a drum refiner, a disc refiner, or the like is used for beating the pulp fiber.
As a method for producing fine cellulose fibers having a finer fiber width, there is a method in which an aqueous suspension of cellulose fibers is passed through a small-diameter orifice at a high speed with a pressure difference of at least 3000 psi. For example, a method of treating an aqueous suspension of cellulose fibers with a high-pressure homogenizer (high-pressure homogenizer) (see Japanese Patent Publication Nos. 60-19921 and 63-44763) can be mentioned.
Moreover, as a manufacturing method of a fine cellulose fiber, the method (refer Unexamined-Japanese-Patent No. 4-18186) which processes a cellulose fiber aqueous suspension lightly with a sand mill is mentioned.
Furthermore, there is a wet pulverization method in which the pulverization is performed by a shearing action and an impact action that occur between the pulverization media (beads or balls) of the vibration mill pulverizer and between the pulverization container walls. As a pulverizer, a circular vibration mill, a rotational vibration mill, a centrifugal mill, or the like can be used as a vibration mill pulverizer.

微細セルロース繊維を得るためには、セルロース繊維原料を化学的処理した後に機械的に粉砕処理する方法を適用してもよい。
化学的処理は下記(a)〜(e)のうちの少なくとも1種である。
(a)カルボン酸系化合物による処理
(b)リン原子を含むオキソ酸又はその塩による処理
(c)オゾンによる処理
(d)酵素による処理
(e)2,2,6,6−テトラメチルピペリジノオキシラジカル(以下、「TEMPO」と表記する。)による処理
上記化学的処理により、セルロース繊維原料を効率的に粉砕することができる。
In order to obtain fine cellulose fibers, a method of mechanically pulverizing the cellulose fiber raw material after chemical treatment may be applied.
The chemical treatment is at least one of the following (a) to (e).
(A) Treatment with a carboxylic acid compound (b) Treatment with an oxo acid containing a phosphorus atom or a salt thereof (c) Treatment with ozone (d) Treatment with an enzyme (e) 2,2,6,6-tetramethylpiperidi Treatment with Nooxy Radical (hereinafter referred to as “TEMPO”) The cellulose fiber raw material can be efficiently pulverized by the chemical treatment.

[カルボン酸系化合物による処理]
カルボン酸系化合物による処理では、セルロース分子が有するヒドロキシ基と、カルボン酸系化合物とが脱水反応して、極性基(−COO)を形成する。これにより、セルロース繊維間の結合力が弱まり、解繊性が向上する。
セルロース原料をカルボン酸系化合物により処理する方法としては、セルロース原料にガス化したカルボン酸系化合物を混合する方法、セルロース原料の分散液にカルボン酸系化合物を添加する方法等が挙げられる。これらのうち、工程が簡便で且つカルボキシ基導入の効率が高くなることから、セルロース原料にガス化したカルボン酸系化合物を混合する方法が好ましい。カルボン酸系化合物をガス化する方法としては、カルボン酸系化合物を加熱する方法が挙げられる。
[Treatment with carboxylic acid compound]
In the treatment with the carboxylic acid compound, the hydroxy group of the cellulose molecule and the carboxylic acid compound undergo a dehydration reaction to form a polar group (—COO ). Thereby, the bond strength between the cellulose fibers is weakened, and the defibration property is improved.
Examples of the method for treating the cellulose raw material with the carboxylic acid compound include a method of mixing the gasified carboxylic acid compound with the cellulose raw material, and a method of adding the carboxylic acid compound to the dispersion of the cellulose raw material. Among these, a method of mixing a gasified carboxylic acid compound with a cellulose raw material is preferable because the process is simple and the efficiency of introducing a carboxy group is high. Examples of the method for gasifying the carboxylic acid compound include a method for heating the carboxylic acid compound.

本処理において使用するカルボン酸系化合物は、2つのカルボキシ基を有する化合物、2つのカルボキシ基を有する化合物の酸無水物、及びそれらの誘導体よりなる群から選ばれる少なくとも1種である。2つのカルボキシ基を有する化合物の中では、2つのカルボキシ基を有する化合物(ジカルボン酸化合物)が好ましい。
2つのカルボキシ基を有する化合物としては、プロパン二酸(マロン酸)、ブタン二酸(コハク酸)、ペンタン二酸(グルタル酸)、ヘキサン二酸(アジピン酸)、2−メチルプロパン二酸、2−メチルブタン二酸、2−メチルペンタン二酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、2−ブテン二酸(マレイン酸、フマル酸)、2−ペンテン二酸、2,4−ヘキサジエン二酸、2−メチル−2−ブテン二酸、2−メチル−2ペンテン二酸、2−メチリデンブタン二酸(イタコン酸)、ベンゼン−1,2−ジカルボン酸(フタル酸)、ベンゼン−1,3−ジカルボン酸(イソフタル酸)、ベンゼン−1,4−ジカルボン酸(テレフタル酸)、エタン二酸(シュウ酸)等のジカルボン酸化合物が挙げられる。
2つのカルボキシ基を有する化合物の酸無水物としては、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水フタル酸、無水グルタル酸、無水アジピン酸、無水イタコン酸、無水ピロメリット酸、無水1,2−シクロヘキサンジカルボン酸等のジカルボン酸化合物や複数のカルボキシ基を含む化合物の酸無水物が挙げられる。
2つのカルボキシ基を有する化合物の酸無水物の誘導体としては、ジメチルマレイン酸無水物、ジエチルマレイン酸無水物、ジフェニルマレイン酸無水物等の、カルボキシ基を有する化合物の酸無水物の少なくとも一部の水素原子が置換基(例えば、アルキル基、フェニル基等)で置換されたものが挙げられる。
これらのうち、工業的に適用しやすく、また、ガス化しやすいことから、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水フタル酸が好ましい。
The carboxylic acid compound used in this treatment is at least one selected from the group consisting of a compound having two carboxy groups, an acid anhydride of a compound having two carboxy groups, and derivatives thereof. Of the compounds having two carboxy groups, compounds having two carboxy groups (dicarboxylic acid compounds) are preferred.
The compounds having two carboxy groups include propanedioic acid (malonic acid), butanedioic acid (succinic acid), pentanedioic acid (glutaric acid), hexanedioic acid (adipic acid), 2-methylpropanedioic acid, 2 -Methylbutanedioic acid, 2-methylpentanedioic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 2-butenedioic acid (maleic acid, fumaric acid), 2-pentenedioic acid, 2,4-hexadienedioic acid, 2-methyl 2-butenedioic acid, 2-methyl-2-pentenedioic acid, 2-methylidenebutanedioic acid (itaconic acid), benzene-1,2-dicarboxylic acid (phthalic acid), benzene-1,3-dicarboxylic acid (isophthalic acid) ), Benzene-1,4-dicarboxylic acid (terephthalic acid), ethanedioic acid (oxalic acid), and the like.
Acid anhydrides of compounds having two carboxy groups include maleic anhydride, succinic anhydride, phthalic anhydride, glutaric anhydride, adipic anhydride, itaconic anhydride, pyromellitic anhydride, 1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride Examples thereof include acid anhydrides of dicarboxylic acid compounds such as acids and compounds containing a plurality of carboxy groups.
The acid anhydride derivative of the compound having two carboxy groups includes at least a part of the acid anhydride of the compound having a carboxy group, such as dimethylmaleic anhydride, diethylmaleic anhydride, and diphenylmaleic anhydride. The hydrogen atom is substituted with a substituent (for example, an alkyl group, a phenyl group, etc.).
Of these, maleic anhydride, succinic anhydride, and phthalic anhydride are preferred because they are industrially applicable and easily gasified.

セルロース原料に対するカルボン酸系化合物の質量割合は、セルロース原料100質量部に対して、カルボン酸系化合物が0.1〜500質量部であることが好ましく、10〜200質量部であることがより好ましい。カルボン酸系化合物の割合が前記下限値以上であれば、微細セルロース繊維の収率をより向上させることができる。しかし、前記上限値を超えても、収率向上の効果は頭打ちとなり、無駄にカルボン酸系化合物を使用するだけである。   The mass ratio of the carboxylic acid compound to the cellulose raw material is preferably 0.1 to 500 parts by mass, and more preferably 10 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cellulose raw material. . If the ratio of a carboxylic acid type compound is more than the said lower limit, the yield of a fine cellulose fiber can be improved more. However, even if the upper limit is exceeded, the effect of improving the yield reaches its peak, and the carboxylic acid compound is merely used in vain.

本処理において使用される装置としては特に限定されないが、例えば、攪拌羽根を有する加熱反応容器や回転式加熱反応容器、加熱ジャケットを有する圧力容器や回転式圧力容器、加温ジャケットを有する一軸ミキサー及び二軸ミキサー、あるいは二軸押出機、多軸混練押出機、加圧ニーダー、双腕式ニーダーなどの加熱装置を有する混練装置を用いてもよい。   Although it does not specifically limit as an apparatus used in this process, For example, the uniaxial mixer which has a heating reaction container and a rotary heating reaction container which have a stirring blade, a pressure container and a rotary pressure container which have a heating jacket, a heating jacket, and A kneading apparatus having a heating device such as a twin screw mixer or a twin screw extruder, a multi-screw kneading extruder, a pressure kneader, or a double arm kneader may be used.

処理温度は、セルロースの熱分解温度の点から、250℃以下であることが好ましい。
さらに、処理の際に水が含まれている場合には、80〜200℃にすることが好ましく、100〜170℃にすることがより好ましい。
The treatment temperature is preferably 250 ° C. or less from the viewpoint of the thermal decomposition temperature of cellulose.
Furthermore, when water is contained in the treatment, the temperature is preferably 80 to 200 ° C, more preferably 100 to 170 ° C.

本処理においては、必要に応じて触媒を用いることもできる。触媒としてはピリジンやトリエチルアミン、水酸化ナトリウム、酢酸ナトリウム等の塩基性触媒や、酢酸、硫酸、過塩素酸等の酸性触媒を用いることが好ましい。   In this treatment, a catalyst can be used as necessary. As the catalyst, it is preferable to use a basic catalyst such as pyridine, triethylamine, sodium hydroxide or sodium acetate, or an acidic catalyst such as acetic acid, sulfuric acid or perchloric acid.

カルボン酸系化合物による処理の後には、処理によって得られたセルロース分散液に対して、アルカリ溶液で処理するアルカリ処理を施すことが好ましい。
アルカリ処理の方法としては、特に限定されないが、例えば、アルカリ溶液中に、処理したセルロースを浸漬する方法が挙げられる。
アルカリ溶液に含まれるアルカリ化合物は、無機アルカリ化合物であってもよいし、有機アルカリ化合物であってもよい。無機アルカリ化合物としては、アルカリ金属の水酸化物又はアルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩又はアルカリ土類金属の炭酸塩、アルカリ金属のリン酸塩又はアルカリ土類金属のリン酸塩が挙げられる。アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが挙げられ、アルカリ土類金属の水酸化物としては、水酸化カルシウムが挙げられる。
アルカリ金属の炭酸塩としては炭酸リチウム、炭酸水素リチウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムが挙げられる。アルカリ土類金属の炭酸塩としては炭酸カルシウムなどが挙げられる。
アルカリ金属のリン酸塩としてはリン酸リチウム、リン酸カリウム、リン酸3ナトリウム、リン酸水素2ナトリウムなどが挙げられる。アルカリ土類金属のリン酸塩としてはリン酸カルシウム、リン酸水素カルシウムなどが挙げられる。
有機アルカリ化合物としては、アンモニア、脂肪族アミン、芳香族アミン、脂肪族アンモニウム、芳香族アンモニウム、複素環式化合物及びその水酸化物、炭酸塩、リン酸塩等が挙げられる。
例えば、アンモニア、ヒドラジン、メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、ブチルアミン、ジアミノエタン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジアミノペンタン、ジアミノヘキサン、シクロヘキシルアミン、アニリン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ピリジン、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、リン酸水素2アンモニウム等が挙げられる。
上記アルカリ化合物は1種単独でもよいし、2種以上を組み合わせてもよい。
After the treatment with the carboxylic acid compound, the cellulose dispersion obtained by the treatment is preferably subjected to an alkali treatment with an alkali solution.
Although it does not specifically limit as a method of an alkali treatment, For example, the method of immersing the processed cellulose in an alkaline solution is mentioned.
The alkali compound contained in the alkali solution may be an inorganic alkali compound or an organic alkali compound. Inorganic alkali compounds include alkali metal hydroxides or alkaline earth metal hydroxides, alkali metal carbonates or alkaline earth metal carbonates, alkali metal phosphates or alkaline earth metal phosphates Salt. Examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide, and examples of the alkaline earth metal hydroxide include calcium hydroxide.
Examples of the alkali metal carbonate include lithium carbonate, lithium hydrogen carbonate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium carbonate, and sodium hydrogen carbonate. Examples of the alkaline earth metal carbonate include calcium carbonate.
Examples of the alkali metal phosphate include lithium phosphate, potassium phosphate, trisodium phosphate, and disodium hydrogen phosphate. Examples of alkaline earth metal phosphates include calcium phosphate and calcium hydrogen phosphate.
Examples of the organic alkali compounds include ammonia, aliphatic amines, aromatic amines, aliphatic ammoniums, aromatic ammoniums, heterocyclic compounds and their hydroxides, carbonates, and phosphates.
For example, ammonia, hydrazine, methylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, dipropylamine, butylamine, diaminoethane, diaminopropane, diaminobutane, diaminopentane, diaminohexane, cyclohexylamine, aniline, tetramethylammonium hydroxide, Tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide, pyridine, N, N-dimethyl-4-aminopyridine, ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, diammonium hydrogen phosphate, etc. Can be mentioned.
The said alkali compound may be single 1 type, and may combine 2 or more types.

アルカリ溶液における溶媒としては水又は有機溶媒のいずれであってもよいが、極性溶媒(水、アルコール等の極性有機溶媒)が好ましく、少なくとも水を含む水系溶媒がより好ましい。
また、アルカリ溶液のうちでは、汎用性が高いことから、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液及びアンモニア水溶液が特に好ましい。
The solvent in the alkaline solution may be either water or an organic solvent, but a polar solvent (polar organic solvent such as water or alcohol) is preferred, and an aqueous solvent containing at least water is more preferred.
Among alkaline solutions, a sodium hydroxide aqueous solution, a potassium hydroxide aqueous solution and an ammonia aqueous solution are particularly preferred because of their high versatility.

セルロースを浸漬させたアルカリ溶液の25℃におけるpHは9以上であることが好ましく、10以上であることがより好ましく、11〜14であることがさらに好ましい。アルカリ溶液のpHが前記下限値以上であれば、微細セルロース繊維の収率がより高くなる。しかし、pHが14を超えると、アルカリ溶液の取り扱い性が低下する。   The pH at 25 ° C. of the alkaline solution in which cellulose is immersed is preferably 9 or more, more preferably 10 or more, and even more preferably 11-14. If the pH of the alkaline solution is at least the lower limit, the yield of fine cellulose fibers will be higher. However, when pH exceeds 14, the handleability of an alkaline solution will fall.

[リン原子を含むオキソ酸又はその塩による処理]
リン原子を含むオキソ酸(以下、「リンオキソ酸」という。)又はその塩による処理では、セルロース分子が有するヒドロキシ基と、少なくとも(HPO2−を有するリンオキソ酸又はその塩とが脱水反応して、下記反応式(A)のように、極性基(−O−PO 2−)を形成する。これにより、セルロース繊維間の結合力が弱まり、解繊性が向上する。
−OH + HPO 2− → −O−PO 2− + HO (A)
[Treatment with oxo acid containing phosphorus atom or salt thereof]
In the treatment with an oxo acid containing a phosphorus atom (hereinafter referred to as “phosphoro oxo acid”) or a salt thereof, a hydroxy group of the cellulose molecule and a phosphorus oxo acid having at least (HPO 4 ) 2 — or a salt thereof undergo a dehydration reaction. Thus, a polar group (—O—PO 3 2− ) is formed as shown in the following reaction formula (A). Thereby, the bond strength between the cellulose fibers is weakened, and the defibration property is improved.
—OH + HPO 4 2− → —O—PO 3 2− + H 2 O (A)

リンオキソ酸としては、リン酸、メタリン酸、ポリリン酸などが挙げられる。
リンオキソ酸の塩としては、リン酸、メタリン酸、ポリリン酸のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、アンモニウム塩、有機アルカリ塩などが挙げられる。
リンオキソ酸又はその塩は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記の中でも、低コストで扱い易く、リン酸基の導入効率が高まることからリン酸又は/及びリン酸のナトリウム塩、カリウム塩が好ましい。
Examples of the phosphorus oxo acid include phosphoric acid, metaphosphoric acid, polyphosphoric acid and the like.
Examples of the salt of phosphorus oxo acid include phosphoric acid, metaphosphoric acid, lithium salt of polyphosphoric acid, sodium salt, potassium salt, calcium salt, ammonium salt, and organic alkali salt.
Phosphooxo acids or salts thereof may be used alone or in combination of two or more.
Among these, phosphoric acid and / or sodium salt and potassium salt of phosphoric acid are preferable because they are easy to handle at low cost and increase the efficiency of introducing phosphoric acid groups.

セルロース原料に対するリンオキソ酸又はその塩の質量割合は、セルロース原料100質量部に対してリンオキソ酸又はその塩が、リン元素量として0.2〜500質量部が好ましく、1〜400質量部がより好ましく、2〜200質量部が最も好ましい。リンオキソ酸又はその塩の割合が前記下限値以上であれば、微細セルロース繊維の収率をより向上させることができる。しかし、前記上限値を超えても、収率向上の効果は頭打ちとなり、無駄にリンオキソ酸又はその塩を使用するだけである。   The mass proportion of the phosphorus oxo acid or salt thereof relative to the cellulose raw material is preferably 0.2 to 500 parts by mass, more preferably 1 to 400 parts by mass as the phosphorus element amount of the phosphorus oxo acid or salt thereof relative to 100 parts by mass of the cellulose raw material. 2 to 200 parts by mass is most preferable. If the ratio of the phosphorus oxoacid or its salt is more than the said lower limit, the yield of a fine cellulose fiber can be improved more. However, even if it exceeds the upper limit, the effect of improving the yield reaches its peak, and it is merely uselessly the phosphorus oxo acid or its salt.

加熱処理温度は、セルロースの熱分解温度の点から、250℃以下であることが好ましい。また、セルロースの加水分解を抑える観点から、加熱処理温度は100〜170℃であることが好ましい。さらに、加熱処理の際にリンオキソ酸又はその塩を添加した系に水が含まれている間の加熱については、好ましくは130℃以下、より好ましくは110℃以下で加熱して充分に水分を除去乾燥するとよい。その後は、100〜170℃で加熱処理することが好ましい。また、水分を除く際には減圧乾燥機を用いてもよい。   It is preferable that the heat processing temperature is 250 degrees C or less from the point of the thermal decomposition temperature of a cellulose. Moreover, it is preferable that the heat processing temperature is 100-170 degreeC from a viewpoint of suppressing hydrolysis of a cellulose. Furthermore, regarding the heating while water is contained in the system to which phosphorus oxo acid or a salt thereof is added during the heat treatment, it is preferably 130 ° C. or less, more preferably 110 ° C. or less to sufficiently remove water. It is good to dry. After that, it is preferable to heat-process at 100-170 degreeC. Further, when removing moisture, a vacuum dryer may be used.

リンオキソ酸又はその塩による処理の後には、カルボン酸系化合物による処理と同様に、アルカリ処理を施してもよい。   After the treatment with the phosphorus oxoacid or a salt thereof, an alkali treatment may be performed in the same manner as the treatment with the carboxylic acid compound.

[オゾンによる処理]
オゾンによる処理では、セルロースの一部の水酸基がカルボニル基やカルボキシ基に換わる。これにより、セルロース繊維間の結合力が弱まり、解繊性が向上する。
オゾンは、空気、酸素ガス、酸素添加空気等の酸素含有気体を、公知のオゾン発生装置に供給することにより発生させることができる。
[Treatment with ozone]
In the treatment with ozone, some hydroxyl groups of cellulose are replaced with carbonyl groups or carboxy groups. Thereby, the bond strength between the cellulose fibers is weakened, and the defibration property is improved.
Ozone can be generated by supplying an oxygen-containing gas such as air, oxygen gas, or oxygen-added air to a known ozone generator.

オゾンによる処理は、オゾンが存在する閉じた空間/雰囲気中にセルロース原料を曝すことで行われる。
オゾンが含まれる気体中のオゾン濃度は、250g/m3以上であると、爆発するおそれがあるため、250g/m3未満である必要がある。しかし、濃度が低いと、オゾン使用量が増えるため、50〜215g/m3であることが好ましい。オゾン濃度が前記下限値以上であれば、オゾンの取り扱いが容易であり、しかも粉砕処理での微細セルロース繊維の収率の向上効果がより高くなる。
The treatment with ozone is performed by exposing the cellulose raw material to a closed space / atmosphere where ozone is present.
If the ozone concentration in the gas containing ozone is 250 g / m 3 or more, there is a risk of explosion, so it is necessary to be less than 250 g / m 3 . However, if the concentration is low, the amount of ozone used is increased, and therefore it is preferably 50 to 215 g / m 3 . If the ozone concentration is equal to or higher than the lower limit, the handling of ozone is easy, and the effect of improving the yield of fine cellulose fibers in the pulverization treatment is further increased.

セルロース原料に対するオゾン添加量は特に制約されるものではないが、セルロース原料の固形分100質量部に対して5〜30質量部であることが好ましい。オゾン添加量が前記下限値以上であれば、粉砕処理での微細繊維状セルロースの収率向上効果がより高くなる。しかし、前記上限値を超えると、オゾン処理前後の歩留まりの低下、脱水性の悪化を引き起こす。また、粉砕処理では微細繊維状セルロースの収率向上効果が頭打ちとなる。   The amount of ozone added to the cellulose raw material is not particularly limited, but is preferably 5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the cellulose raw material. If the amount of ozone added is equal to or more than the lower limit, the effect of improving the yield of fine fibrous cellulose in the pulverization process becomes higher. However, exceeding the upper limit causes a decrease in yield before and after the ozone treatment and a deterioration in dewaterability. In addition, in the pulverization treatment, the yield improvement effect of fine fibrous cellulose reaches its peak.

オゾン処理温度としては特に制約されるものではなく、0〜50℃の範囲で適宜調整される。また、オゾン処理時間についても特に制約されるものではなく、1〜180分間の範囲で適宜調整される。   The ozone treatment temperature is not particularly limited, and is appropriately adjusted within a range of 0 to 50 ° C. Further, the ozone treatment time is not particularly limited, and is appropriately adjusted within a range of 1 to 180 minutes.

なお、セルロース原料にオゾン処理を施した後、追酸化処理を施してもよい。追酸化処理に用いる酸化剤としては、二酸化塩素、亜塩素酸ナトリウム等の塩素系化合物が挙げられる。
また、オゾン処理の後には、カルボン酸系化合物による処理と同様に、アルカリ処理を施してもよい。
In addition, you may give an additional oxidation process after performing ozone treatment to a cellulose raw material. Examples of the oxidizing agent used for the additional oxidation treatment include chlorine compounds such as chlorine dioxide and sodium chlorite.
Further, after the ozone treatment, an alkali treatment may be performed in the same manner as the treatment with the carboxylic acid compound.

[酵素による処理]
酵素による処理では、酵素によってセルロースを分解することができる。
酵素処理で使用するセルロース分解酵素は、セロビオヒドロラーゼ活性、エンドグルカナーゼ活性、ベータグルコシダーゼ活性を有する、所謂セルラーゼと総称される酵素である。
酵素処理で使用するセルロース分解酵素は、各種セルロース分解酵素を、夫々の活性を有する酵素を適宜の量で混合して調製してもよいが、市販のセルラーゼ製剤を用いてもよい。市販されているセルラーゼ製剤には、上記した各種のセルラーゼ活性を有すると同時に、ヘミセルラーゼ活性も有しているものが多い。
市販のセルラーゼ製剤としては、トリコデルマ(Trichoderma)属、アクレモニウム属(Acremonium)属、アスペルギルス(Aspergillus)属、ファネロケエテ(Phanerochaete)属、トラメテス属(Trametes)、フーミコラ(Humicola)属、バチルス(Bacillus)属などに由来するセルラーゼ製剤がある。このようなセルラーゼ製剤の市販品としては、全て商品名で、例えば、セルロイシンT2(エイチピィアイ社製)、メイセラーゼ(明治製菓社製)、ノボザイム188(ノボザイム社製)、マルティフェクトCX10L(ジェネンコア社製)等が挙げられる。
[Enzyme treatment]
In the treatment with an enzyme, cellulose can be decomposed by the enzyme.
The cellulolytic enzyme used in the enzyme treatment is an enzyme collectively called cellulase having cellobiohydrolase activity, endoglucanase activity, and betaglucosidase activity.
The cellulolytic enzyme used in the enzyme treatment may be prepared by mixing various cellulolytic enzymes with appropriate amounts of enzymes having respective activities, but commercially available cellulase preparations may also be used. Many commercially available cellulase preparations have the above-mentioned various cellulase activities and also have hemicellulase activity.
Commercial cellulase preparations include Trichoderma, Acremonium, Aspergillus, Phanerocheet, Trametes, Humicola, and Humicola. There are cellulase preparations derived from the above. Commercially available products of such cellulase preparations are all trade names, for example, cellulosin T2 (manufactured by HIPI), mecerase (manufactured by Meiji Seika), Novozyme 188 (manufactured by Novozyme), multifect CX10L (manufactured by Genencor) ) And the like.

酵素処理では、酵素として、セルラーゼ以外に、ヘミセルラーゼ系酵素を単独に使用してもよい、混合して使用してもよい。ヘミセルラーゼ系酵素の中でも、キシランを分解する酵素であるキシラナーゼ(xylanase)、マンナンを分解する酵素であるマンナーゼ(mannase)、アラバンを分解する酵素であるアラバナーゼ(arabanase)を使用することが好ましい。また、ペクチンを分解する酵素であるペクチナーゼもヘミセルラーゼ系酵素として使用することができる。   In the enzyme treatment, in addition to cellulase, a hemicellulase-based enzyme may be used alone or as a mixture. Among hemicellulase-based enzymes, it is preferable to use xylanase which is an enzyme that degrades xylan, mannase that is an enzyme that degrades mannan, and arabanase that is an enzyme that degrades araban. In addition, pectinase, which is an enzyme that degrades pectin, can also be used as a hemicellulase-based enzyme.

酵素処理の際の分散液のpHは、使用する酵素の活性が高くなる範囲に保つことが好ましい。例えば、トリコデルマ起源の市販の酵素の場合、pHは4〜8の間が好ましい。
また、酵素処理の際の分散液の温度は、使用する酵素の活性が高くなる範囲に保つことが好ましい。例えば、トリコデルマ起源の市販の酵素の場合、温度は40℃〜60℃が好ましい。温度が前記下限値未満では酵素活性が低下して処理時間が長くなり、前記上限値を超えると酵素が失活するおそれがある。
酵素処理の処理時間は10分〜24時間の範囲が好ましい。10分未満では酵素処理の効果が発現しにくい。24時間を超えると酵素によりセルロース繊維の分解が進みすぎて、得られる微細繊維の平均繊維長が短くなりすぎるおそれがある。
The pH of the dispersion during the enzyme treatment is preferably maintained in a range where the activity of the enzyme used is high. For example, in the case of a commercially available enzyme derived from Trichoderma, the pH is preferably between 4-8.
Further, the temperature of the dispersion during the enzyme treatment is preferably maintained within a range in which the activity of the enzyme used is increased. For example, in the case of a commercially available enzyme derived from Trichoderma, the temperature is preferably 40 ° C to 60 ° C. If the temperature is less than the lower limit, the enzyme activity decreases and the treatment time becomes longer. If the temperature exceeds the upper limit, the enzyme may be deactivated.
The treatment time for the enzyme treatment is preferably in the range of 10 minutes to 24 hours. If it is less than 10 minutes, the effect of the enzyme treatment is hardly exhibited. If it exceeds 24 hours, the decomposition of the cellulose fiber is too advanced by the enzyme, and the average fiber length of the resulting fine fiber may be too short.

なお、所定時間以上に酵素が活性なままで残留していると前記のようにセルロースの分解が進み過ぎるため、所定の酵素処理が終了した際には、酵素反応の停止処理を施すことが好ましい。酵素反応の停止処理としては、酵素処理を施した分散液を水洗し、酵素を除去する方法、酵素処理を施した分散液に水酸化ナトリウムをpHが12程度になるように添加して酵素を失活させる方法、酵素処理を施した分散液の温度を温度90℃まで上昇させて酵素を失活させる方法が挙げられる。   It should be noted that when the enzyme remains active for a predetermined time or longer, the decomposition of cellulose proceeds excessively as described above. Therefore, when the predetermined enzyme treatment is completed, it is preferable to perform an enzyme reaction stop process. . The enzyme reaction is stopped by washing the enzyme-treated dispersion with water, removing the enzyme, adding sodium hydroxide to the enzyme-treated dispersion to a pH of about 12, and then adding the enzyme. Examples thereof include a method for inactivation and a method for inactivating the enzyme by raising the temperature of the dispersion treated with the enzyme to a temperature of 90 ° C.

[TEMPOによる処理]
TEMPOにより処理では、セルロース原料に対し、TEMPO及びハロゲン化アルカリの存在下で酸化剤を反応させて、セルロースの水酸基の一部をカルボキシ基に換える。これにより、セルロース繊維間の結合力が弱まり、解繊性が向上する。
[Processing by TEMPO]
In the treatment with TEMPO, the cellulose raw material is reacted with an oxidizing agent in the presence of TEMPO and an alkali halide to change a part of the hydroxyl groups of cellulose to carboxy groups. Thereby, the bond strength between the cellulose fibers is weakened, and the defibration property is improved.

TEMPOとともに酸化触媒として使用するハロゲン化アルカリは特に制約されるものではなく、ヨウ化アルカリ、臭化アルカリ、塩化アルカリ、フッ化アルカリ等を適宜選択して使用することができる。
酸化剤についても特に制約されるものではなく、次亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム、次亜臭素酸ナトリウム、亜臭素酸ナトリウム等を適宜選択して使用することができる。
The alkali halide used as an oxidation catalyst together with TEMPO is not particularly limited, and alkali iodide, alkali bromide, alkali chloride, alkali fluoride and the like can be appropriately selected and used.
The oxidizing agent is not particularly limited, and sodium hypochlorite, sodium chlorite, sodium hypobromite, sodium bromite and the like can be appropriately selected and used.

TEMPO及びハロゲン化アルカリの使用量は特に制約されるものではないが、各々、セルロース原料の固形分100質量部に対して0.1〜15質量部であることが好ましい。TEMPO及びハロゲン化アルカリの添加量が各々前記下限値以上であれば、粉砕処理での微細セルロース繊維の収率向上効果がより高くなる。しかし、前記上限値を超えると、粉砕処理での微細セルロース繊維の収率向上効果が頭打ちとなるおそれがある。   Although the usage-amount of TEMPO and an alkali halide is not restrict | limited in particular, It is preferable that it is 0.1-15 mass parts with respect to 100 mass parts of solid content of a cellulose raw material, respectively. If the addition amount of TEMPO and an alkali halide is each more than the said lower limit, the yield improvement effect of the fine cellulose fiber in a grinding | pulverization process will become higher. However, when the upper limit is exceeded, the yield improvement effect of fine cellulose fibers in the pulverization process may reach a peak.

酸化剤の使用量についても特に制約されるものではないが、セルロース原料の固形分100質量部に対して、1〜80質量部が好ましい。   The amount of the oxidizing agent used is not particularly limited, but is preferably 1 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the cellulose raw material.

セルロース原料を含む分散液をTEMPOにより処理する際の分散液のpHは、使用する酸化剤の種類に応じて適宜調整する。セルロース原料分散液のpH調整は、水酸化カリウム、アンモニア等の塩基性物質、あるいは酢酸、シュウ酸等の酸性物質を適宜添加することで行う。   The pH of the dispersion when the dispersion containing the cellulose raw material is treated with TEMPO is appropriately adjusted according to the type of oxidizing agent used. The pH of the cellulose raw material dispersion is adjusted by appropriately adding a basic substance such as potassium hydroxide or ammonia or an acidic substance such as acetic acid or oxalic acid.

セルロース原料をTEMPOにより処理する際の処理温度は、20〜100℃の範囲であることが好ましく、また処理時間は、0.5〜4時間であることが好ましい。
また、TEMPOによる処理を均一に行うためには、各種攪拌装置により攪拌しながら処理することが好ましい。
The treatment temperature for treating the cellulose raw material with TEMPO is preferably in the range of 20 to 100 ° C., and the treatment time is preferably 0.5 to 4 hours.
Moreover, in order to perform the process by TEMPO uniformly, it is preferable to process, stirring with various stirring apparatuses.

[粉砕処理]
粉砕処理では、通常、微細化処理装置を用いる。微細化処理装置としては、高速回転解繊機、グラインダー(石臼型粉砕機)、高圧ホモジナイザーや超高圧ホモジナイザー、高圧衝突型粉砕機、ボールミル、ビーズミル、ディスク型リファイナー、コニカルリファイナー、二軸混練機、振動ミル、高速回転下でのホモミキサー、超音波分散機、ビーターなど、湿式粉砕する装置等を適宜使用することができる。これらは単独で用いてもよいし、同一の装置を複数台使用してもよいし、異なる種類の装置を組み合わせてもよい。異なる種類の装置を組み合わせる場合、リファイナー、高圧ホモジナイザー、高速回転解繊機のいずれか2つを組み合わせることが好ましい。
[Crushing process]
In the pulverization process, a fine processing apparatus is usually used. High-speed rotary defibrator, grinder (stone mill type grinder), high-pressure homogenizer and ultra-high pressure homogenizer, high-pressure collision type grinder, ball mill, bead mill, disk type refiner, conical refiner, twin-screw kneader, vibration A wet pulverizing apparatus such as a mill, a homomixer under high-speed rotation, an ultrasonic disperser, or a beater can be used as appropriate. These may be used alone, a plurality of the same devices may be used, or different types of devices may be combined. When combining different types of apparatuses, it is preferable to combine any two of a refiner, a high-pressure homogenizer, and a high-speed rotary defibrator.

<密度>
本発明の原紙は、密度が0.01〜0.9g/cmであり、0.05〜0.8g/cmであることが好ましく、0.1〜0.7g/cmであることがより好ましい。原紙の密度が前記下限値未満であると、強度や弾性率等の機械的物性が低下することがあり、前記上限値を超えると、金型プレス成型性が低下することがある。
<Density>
It base paper of the present invention, density of 0.01~0.9g / cm 3, is preferably 0.05~0.8g / cm 3, a 0.1~0.7g / cm 3 Is more preferable. When the density of the base paper is less than the lower limit value, mechanical properties such as strength and elastic modulus may be lowered, and when the upper limit value is exceeded, the die press moldability may be lowered.

(密度調整法)
通常、微細セルロース繊維を含有すると、原紙の密度は高くなるが、本発明の原紙では、上記のようにやや低い密度にされている。
微細セルロース繊維を含有しつつ密度を低くする方法としては、原紙の原料として使用される、微細セルロース繊維を含む水系分散液に、嵩高剤、発泡剤のいずれか1つ以上を含有させる方法や微細繊維セルロースからなる湿潤シートを有機溶剤によって置換(溶剤置換)してから乾燥する方法が挙げられる。
微細セルロース繊維を含有しつつ密度を低くする別の方法としては、後述する原紙の製造において、圧搾脱水部でのプレス圧力(プレス線圧)を弱める方法、仕上げ部でのカレンダー圧力(カレンダー線圧)を弱める方法が挙げられる。
また、原紙の密度は、微細セルロース繊維の平均繊維幅、微細セルロース繊維の平均繊維長、微細セルロース繊維のアスペクト比、全セルロース繊維に対する微細セルロース繊維の含有量、によって調整することができる。具体的には、微細セルロース繊維の平均繊維幅を太くする程、微細セルロース繊維の平均繊維長を長くする程、微細セルロース繊維のアスペクト比を小さくする程、全セルロース繊維に対する微細セルロース繊維含有量を少なくする程、原紙の密度は小さくなる。微細セルロース繊維の平均繊維幅、微細セルロース繊維の平均繊維長、微細セルロース繊維のアスペクト比、全セルロース繊維に対する微細セルロース繊維の含有量の好ましい態様は、すでに述べたとおりである。
(Density adjustment method)
Usually, when fine cellulose fibers are contained, the density of the base paper increases, but the base paper of the present invention has a slightly lower density as described above.
As a method of reducing the density while containing fine cellulose fibers, a method of adding one or more of a bulking agent and a foaming agent to an aqueous dispersion containing fine cellulose fibers, which is used as a raw material for base paper, A wet sheet made of fiber cellulose is replaced with an organic solvent (solvent replacement) and then dried.
As another method of reducing the density while containing fine cellulose fibers, in the production of the base paper described later, a method of reducing the press pressure (press linear pressure) in the press dewatering section, a calendar pressure (calendar linear pressure) in the finishing section ).
The density of the base paper can be adjusted by the average fiber width of the fine cellulose fibers, the average fiber length of the fine cellulose fibers, the aspect ratio of the fine cellulose fibers, and the content of the fine cellulose fibers relative to the total cellulose fibers. Specifically, as the average fiber width of the fine cellulose fibers is increased, the average fiber length of the fine cellulose fibers is increased, the aspect ratio of the fine cellulose fibers is decreased, and the content of fine cellulose fibers relative to the total cellulose fibers is decreased. The lower the density, the lower the density of the base paper. Preferred embodiments of the average fiber width of the fine cellulose fibers, the average fiber length of the fine cellulose fibers, the aspect ratio of the fine cellulose fibers, and the content of the fine cellulose fibers relative to the total cellulose fibers are as described above.

[嵩高剤]
嵩高剤としては、セルロース繊維間結合を阻害する薬剤、例えば、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物、多価アルコールと脂肪酸エステル化合物のポリオキシアルキレン化合物、脂肪酸ポリアミドアミン、多価アルコール系界面活性剤、油脂系非イオン界面活性剤等が挙げられる。
原紙の密度を前記範囲にするためには、原紙における嵩高剤の含有量が0.05〜20質量%であることが好ましく、0.1〜15質量%であることがより好ましく、0.2〜10質量%であることがさらに好ましい。
[Bulky agent]
Examples of bulking agents include agents that inhibit the binding between cellulose fibers, for example, ester compounds of polyhydric alcohols and fatty acids, polyoxyalkylene compounds of polyhydric alcohols and fatty acid ester compounds, fatty acid polyamidoamines, polyhydric alcohol surfactants, Examples thereof include oil-based nonionic surfactants.
In order to make the density of the base paper within the above range, the content of the bulking agent in the base paper is preferably 0.05 to 20% by weight, more preferably 0.1 to 15% by weight, More preferably, it is 10 mass%.

[発泡剤]
発泡剤としては、マイクロカプセル内に低沸点溶剤を封入した熱膨張性マイクロカプセルを使用できる。このカプセルは、80〜200℃の比較的低温度での短時間の加熱により、直径が約4〜5倍、体積が50〜l00倍に膨張する平均粒子径10〜30μmの粒子である。
低沸点溶剤としては、イソブタン、ペンタン、石油エーテル、ヘキサン、低沸点ハロゲン化炭化水素、メチルシラン等の揮発性有機溶媒が挙げられる。
マイクロカプセルを形成するものとしては、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル等のモノマーが重合又は共重合された熱可塑性樹脂が挙げられる。
この発泡剤の発泡は、熱水への通過又は原紙製造時の乾燥によって、マイクロカプセルを形成するポリマーが軟化点以上に加熱された際に、ポリマーが軟化し、発泡剤中の溶剤の蒸気圧の上昇により膨張することにより生じる。
原紙の密度を前記範囲にするためには、原紙における発泡剤の含有量が1〜30質量%であることが好ましく、2〜20質量%であることがより好ましく、5〜15質量%であることがさらに好ましい。
[Foaming agent]
As the foaming agent, a thermally expandable microcapsule in which a low boiling point solvent is enclosed in the microcapsule can be used. These capsules are particles having an average particle diameter of 10 to 30 μm that expands to a diameter of about 4 to 5 times and a volume of 50 to 100 times by heating for a short time at a relatively low temperature of 80 to 200 ° C.
Examples of the low boiling point solvent include volatile organic solvents such as isobutane, pentane, petroleum ether, hexane, low boiling point halogenated hydrocarbon, and methylsilane.
Examples of the microcapsules include thermoplastic resins obtained by polymerizing or copolymerizing monomers such as vinylidene chloride, acrylonitrile, and acrylate esters.
The foaming of the foaming agent is caused by the polymer softening when the polymer forming the microcapsule is heated above the softening point by passing through hot water or drying during base paper manufacture, and the vapor pressure of the solvent in the foaming agent is increased. It is caused by expansion due to the rise of the.
In order to make the density of the base paper within the above range, the content of the foaming agent in the base paper is preferably 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 20% by weight, and 5 to 15% by weight. More preferably.

嵩高剤と発泡剤は、単独で使用することもできるし、併用して使用することもできる。   The bulking agent and the foaming agent can be used alone or in combination.

[溶剤置換]
溶剤置換を実施する方法としては微細繊維セルロースの湿潤シートを有機溶剤に含浸させる方法、あるいは微細繊維セルロースの湿潤シートに有機溶剤を塗布し、吸引脱水する方法などが挙げられる。有機溶剤としては例えば、アルコール、ケトン、エーテル、エステル、芳香族化合物、炭化水素、環状炭化水素、環状炭化水素誘導体が挙げられる。
アルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、t−ブタノール、n−ペンタノール、n−ヘキサノール、n−ヘプタノール、n−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、ベンジルアルコール、フェノールなどの1価アルコール類、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール 、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、トリエチレングリコール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−オクタンジオールなどの2価アルコール類、ジプロピレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールエーテル類、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。
エーテルとしては、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテルなどのグライム類、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール等が挙げられる。
ケトンとしては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、t−ブチルメチルケトン、ジイソプロピルケトン、ブチルイソプロピルケトン、イソブチルイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、3−メチル-2−ペンタノン、4−メチル-2−ペンタノン、3−メチル−2−ヘキサノン、5−メチル-3−ヘプタノン、2−デカノン、3−デカノン、4−デカノン、5−デカノン等が挙げられる。
エステルとしては、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、アセト酢酸ブチル、酢酸アミル、アセト酢酸アミル、酢酸ヘキシル、アセト酢酸ヘキシル、酢酸ヘプチル、アセト酢酸ヘプチル、酢酸オクチル、アセト酢酸オクチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、酪酸メチル、酪酸エチル、吉草酸メチル、吉草酸エチル、ヘキサン酸メチル、ヘキサン酸エチル、ヘプタン酸メチル、ヘプタン酸エチル、オクタン酸メチル、オクタン酸エチル、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、シュウ酸ジメチル、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、コハク酸ジメチル、コハク酸ジエチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチルなどの脂肪酸エステル、安息香酸メチル、安息香酸エチルなどの芳香族エステルが挙げられる。
芳香族化合物としてはベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等が挙げられる。
炭化水素としては、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン等が挙げられる。
環状炭化水素としては、シクロペンタン、シクロヘキサン、テルペン等が挙げられる。
環状炭化水素誘導体としては、シクロペンタノール、シクロペンタノン、シクロペンチルメチルエーテル、シクロヘキサノール、シクロヘキサノン、シクロヘキサノンジメチルアセタール、テルピノレン、テルピネオール等が挙げられる。
[Solvent substitution]
Examples of the method for carrying out the solvent replacement include a method of impregnating a wet sheet of fine fiber cellulose with an organic solvent, or a method of applying an organic solvent to a wet sheet of fine fiber cellulose and performing suction dehydration. Examples of the organic solvent include alcohol, ketone, ether, ester, aromatic compound, hydrocarbon, cyclic hydrocarbon, and cyclic hydrocarbon derivative.
Examples of alcohol include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, n-butanol, t-butanol, n-pentanol, n-hexanol, n-heptanol, n-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, benzyl alcohol, phenol and the like Monohydric alcohols, 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, triethylene Dihydric alcohols such as glycol, 1,2-hexanediol, 1,2-octanediol, dipropylene glycol methyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, ethylene glycol mono-t-butyl ether, diethylene glycol monoe Glycol ethers such as ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, polyethylene glycol, polypropylene glycol and glycerin.
Ethers include diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol isopropyl methyl ether and other glymes, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran And anisole.
Examples of the ketone include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, t-butyl methyl ketone, diisopropyl ketone, butyl isopropyl ketone, isobutyl isopropyl ketone, diisobutyl ketone, 3-methyl-2-pentanone, 4-methyl-2- Examples include pentanone, 3-methyl-2-hexanone, 5-methyl-3-heptanone, 2-decanone, 3-decanone, 4-decanone, and 5-decanone.
Esters include methyl formate, ethyl formate, propyl formate, butyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, butyl acetoacetate, amyl acetate, amyl acetoacetate, hexyl acetate, hexyl acetoacetate, heptyl acetate, aceto Heptyl acetate, octyl acetate, octyl acetoacetate, methyl propionate, ethyl propionate, ethyl 2-hydroxypropionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, methyl valerate, ethyl valerate, methyl hexanoate, ethyl hexanoate, methyl heptanoate , Ethyl heptanoate, methyl octanoate, ethyl octanoate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, oxalic acid Dimethyl, oxalic acid Ethyl, dimethyl malonate, diethyl malonate, dimethyl succinate, diethyl succinate, dimethyl maleate, fatty acid esters such as diethyl maleate, methyl benzoate, and aromatic esters such as ethyl benzoate.
Aromatic compounds include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene and the like.
Examples of the hydrocarbon include n-hexane, n-heptane, and n-octane.
Examples of the cyclic hydrocarbon include cyclopentane, cyclohexane, and terpene.
Examples of the cyclic hydrocarbon derivative include cyclopentanol, cyclopentanone, cyclopentyl methyl ether, cyclohexanol, cyclohexanone, cyclohexanone dimethyl acetal, terpinolene, terpineol and the like.

上記の有機溶媒は2種以上を混合し、併用しても構わない。また、水と混合して使用する場合、混合溶液中に占める有機溶媒の割合は、好ましくは40質量%以上、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上である。有機溶媒の割合の上限は特に制限はない。混合溶液における有機溶媒は2種以上のものを使用しても構わない。さらに、該有機溶媒は水に溶解していることが好ましいが、水に溶解しない有機溶媒を乳化させてエマルジョンとして使用しても構わない。   Two or more organic solvents may be mixed and used in combination. Moreover, when mixing and using it, the ratio of the organic solvent which occupies in a mixed solution becomes like this. Preferably it is 40 mass% or more, More preferably, it is 60 mass% or more, More preferably, it is 70 mass% or more. The upper limit of the ratio of the organic solvent is not particularly limited. Two or more organic solvents in the mixed solution may be used. Further, the organic solvent is preferably dissolved in water, but an organic solvent that does not dissolve in water may be emulsified and used as an emulsion.

<厚さ>
原紙の厚さは10〜700μmが好ましく、10〜500μmがより好ましく、10〜150μmがさらに好ましい。原紙の厚さが前記下限値以上であれば、充分な機械的物性が得られ、前記上限値以下であれば、原紙製造時の脱水性が高くなり、生産性が高くなる。
<Thickness>
The thickness of the base paper is preferably 10 to 700 μm, more preferably 10 to 500 μm, and still more preferably 10 to 150 μm. When the thickness of the base paper is equal to or greater than the lower limit, sufficient mechanical properties can be obtained, and when the thickness is equal to or lower than the upper limit, dewaterability during base paper manufacture is increased, and productivity is increased.

<坪量>
原紙の坪量は10〜300g/mであることが好ましく、10〜200g/mであることがより好ましい。原紙の坪量が前記下限値以上であれば、充分な機械的物性が得られ、前記上限値以下であれば、原紙製造時の脱水性が高くなり、生産性が高くなる。
<Basis weight>
Preferably the basis weight of the base paper is 10 to 300 g / m 2, and more preferably 10 to 200 g / m 2. If the basis weight of the base paper is equal to or higher than the lower limit value, sufficient mechanical properties can be obtained, and if it is equal to or lower than the upper limit value, dewaterability at the time of base paper manufacture increases and productivity increases.

<原紙の製造方法>
原紙の製造方法としては、微細セルロース繊維を含む水系分散液を長網、円網、傾斜ワイヤーなどに流延させて脱水した後、プレスによってさらに圧搾脱水し、次いで乾燥させる方法(いわゆる抄紙法)が挙げられる。
なお、この明細書では、混同を避けるため、成型体製造時の金型によるプレスは逐一「金型プレス」と呼び、抄紙法における圧搾脱水部のプレスには逐一「金型」を付けない。
<Manufacturing method of base paper>
A method for producing a base paper is a method in which an aqueous dispersion containing fine cellulose fibers is cast on a long net, a circular net, an inclined wire, etc., dehydrated, further squeezed and dehydrated by a press, and then dried (so-called papermaking method). Is mentioned.
In this specification, in order to avoid confusion, a press using a mold at the time of manufacturing a molded body is referred to as a “mold press” one by one, and a press of a pressing and dewatering unit in the paper making method is not attached one by one.

微細セルロース繊維を含む水系分散液の濃度は5質量%以下であることが好ましく、0.1〜4.0質量%であることがより好ましく、0.2〜0.4質量%であることがさらに好ましい。微細セルロース繊維を含む水系分散液の濃度が前記上限値以下であれば、容易に流延できる。   The concentration of the aqueous dispersion containing fine cellulose fibers is preferably 5% by mass or less, more preferably 0.1 to 4.0% by mass, and 0.2 to 0.4% by mass. Further preferred. If the concentration of the aqueous dispersion containing fine cellulose fibers is not more than the above upper limit, casting can be easily performed.

脱水時のワイヤーとしては多孔性の基材が用いられる。多孔性基材としては、ステンレス、ブロンズ等からなる金属ワイヤー、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン等からなるプラスチックワイヤーを使用することができる。また、セルロースアセテート基材などのメンブレンフィルターをワイヤーとして使用してもかまわない。
ワイヤーの目開きとしては0.02〜200μmが好ましく、0.04〜100μmがより好ましい。目開きが前記下限値以上であれば、脱水性が高くなり、前記上限値以下であれば、ワイヤー上の微細セルロース繊維の歩留りが高くなる。
A porous substrate is used as the wire during dehydration. As the porous substrate, a metal wire made of stainless steel, bronze or the like, or a plastic wire made of polyester, polyamide, polypropylene, polyvinylidene fluoride or the like can be used. Moreover, you may use membrane filters, such as a cellulose acetate base material, as a wire.
The opening of the wire is preferably 0.02 to 200 μm, more preferably 0.04 to 100 μm. If the mesh opening is equal to or greater than the lower limit, the dehydrating property is increased, and if the mesh is equal to or smaller than the upper limit, the yield of fine cellulose fibers on the wire is increased.

圧搾脱水部では、通常、流れ方向に少なくとも2度のロール・ニップ・プレスが行なわれ、本発明もその例外ではない。プレスの形式としては、ストレートスルー型プレス、リバース型プレス、サクションピックアップ装置付ストレートスルー型プレス、サクションピックアップ装置付インバープレス、サクションピックアップ装置付ツインバープレス、トライニッププレス、トライベントプレス、タンデムシュープレス等の公知公用の形式を使用することができる。なお、本発明において、最初のプレスを第1のプレス、2番目以降のプレスを第2のプレス、第3のプレス、第4のプレスと呼ぶ。
本発明において、微細セルロース繊維を含有しつつ原紙の密度を低くするためには、第1のプレスの線圧が10〜70kN/mであることが好ましく、15〜60kN/mであることがより好ましく、20〜50kN/mであることがさらに好ましい。第1のプレスの線圧は、第2のプレス以降の線圧と比べ、原紙の密度へ与える影響が大きいためであり、また、第1のプレスの線圧が前記下限値以上であれば、原紙の幅方向の水分むらが小さくなることにより、均一な機械的物性を得やすくなり、前記上限値以下であれば、過度に圧搾されることがなく、原紙の密度を本発明で規定する範囲に調整しやすくなる。
In the squeezing and dewatering section, usually, at least two roll nip presses are performed in the flow direction, and the present invention is no exception. The types of press include straight through press, reverse press, straight through press with suction pickup device, invar press with suction pickup device, twin bar press with suction pickup device, trinip press, tiger event press, tandem shoe press A publicly known format such as can be used. In the present invention, the first press is referred to as a first press, and the second and subsequent presses are referred to as a second press, a third press, and a fourth press.
In the present invention, in order to reduce the density of the base paper while containing fine cellulose fibers, the linear pressure of the first press is preferably 10 to 70 kN / m, and more preferably 15 to 60 kN / m. Preferably, it is 20-50 kN / m. This is because the linear pressure of the first press has a large influence on the density of the base paper compared to the linear pressure after the second press, and if the linear pressure of the first press is equal to or higher than the lower limit value, By reducing moisture unevenness in the width direction of the base paper, it becomes easy to obtain uniform mechanical properties, and if it is equal to or less than the upper limit value, it is not excessively compressed, and the density of the base paper is specified in the present invention. Easy to adjust.

乾燥の際には、例えば、シリンダードライヤー、ヤンキードライヤー、熱風乾燥機、赤外線ヒーターなど、公知公用の乾燥装置を用いることができる。   For drying, a publicly known drying apparatus such as a cylinder dryer, a Yankee dryer, a hot air dryer, or an infrared heater can be used.

乾燥前又は乾燥後には、サイズプレス、ゲートロール等の塗工方法により、原紙の表面にデンプン、ポリビニルアルコール、各種表面サイズ剤、顔料等を塗布してもよい。
また、必要に応じて、原紙表面に耐水性を付与するために、耐水性塗料として、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス等のワックス類のエマルジョン、SBRラテックス、ポリ塩化ビニリデンラテックス等のラテックス類、アクリルエマルジョン類、自己乳化型ポリオレフィン類、ポリエチレン系共重合樹脂エマルジョン等の各合成樹脂エマルジョンが塗布されてもよい。耐水性塗料の塗工装置としては特に制限されず、バーコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、ブレードコーター、ゲートロール、サイズプレス等を用いることができる。
Before drying or after drying, starch, polyvinyl alcohol, various surface sizing agents, pigments, and the like may be applied to the surface of the base paper by a coating method such as a size press or a gate roll.
If necessary, in order to impart water resistance to the surface of the base paper, as water-resistant paints, emulsions of waxes such as microcrystalline wax and paraffin wax, latexes such as SBR latex and polyvinylidene chloride latex, acrylic emulsion Synthetic resin emulsions such as self-emulsifying polyolefins and polyethylene copolymer resin emulsions may be applied. The coating apparatus for the water-resistant paint is not particularly limited, and a bar coater, an air knife coater, a roll coater, a blade coater, a gate roll, a size press and the like can be used.

得られた原紙は、カレンダー装置を用いて表面仕上げ処理を施すことができる。
カレンダー装置としては、金属ロールのみから構成されるハードニップカレンダーであってもよく、金属ロールと弾性ロールから構成されるソフトニップカレンダーであってもよいが、原紙の密度を過度に高くすることなく幅方向の厚みを均一にできる点で、ソフトニップカレンダーを選択することが好ましい。
ソフトニップカレンダーを選択する場合、カレンダー配置としては、2スタック2段1ニップであることが好ましい。
カレンダー線圧としては、5〜40kN/mであることが好ましく、10〜30kN/mであることがより好ましい。カレンダー線圧が前記下限値以上であれば、原紙の幅方向の厚みを均一にすることにより、均一な機械的強度を得やすくなり、前記上限値以下であれば、原紙の密度を本発明で規定する範囲に調整しやすくなる。
The obtained base paper can be subjected to a surface finishing treatment using a calendar device.
The calender device may be a hard nip calender composed only of metal rolls or a soft nip calender composed of metal rolls and elastic rolls, but without excessively increasing the density of the base paper. It is preferable to select a soft nip calender in that the thickness in the width direction can be made uniform.
When a soft nip calender is selected, the calendar arrangement is preferably a two-stack two-stage one-nip.
The calendar linear pressure is preferably 5 to 40 kN / m, and more preferably 10 to 30 kN / m. If the calender linear pressure is equal to or higher than the lower limit value, uniform thickness in the width direction of the base paper can be easily obtained, and if it is equal to or lower than the upper limit value, the density of the base paper is determined in the present invention. It becomes easy to adjust to the specified range.

<作用効果>
上述した本発明の原紙は、微細セルロース繊維を含有しているため、引張強度、引き裂き強度、弾性率等の機械的物性が高くなっている。また、原紙が微細セルロース繊維を含有することによって、寸法安定性も高くなっている。
通常、微細セルロース繊維を含有すると、密度は高くなるが、本発明の原紙では、上記範囲のやや低い密度にされているため、機械的物性が高くなりつつも、成型性が高くなっている。そのため、原紙を金型プレス成型している時の破断、亀裂、歪みや折りシワ部分の凹凸の発生を抑制できる。したがって、本発明の原紙によれば、いわゆる深絞りの金型プレス成型が可能となり、深さのある成型体を製造することもでき、成型体の形状の制約を減らすことができる。
<Effect>
Since the base paper of the present invention described above contains fine cellulose fibers, mechanical properties such as tensile strength, tear strength, and elastic modulus are high. Moreover, dimensional stability is also high because the base paper contains fine cellulose fibers.
Usually, when fine cellulose fibers are contained, the density is increased, but the base paper of the present invention has a slightly lower density within the above range, so that the mechanical properties are enhanced, but the moldability is enhanced. For this reason, it is possible to suppress the occurrence of breakage, cracks, distortions, and irregularities in the folded wrinkles when the base paper is press-molded. Therefore, according to the base paper of the present invention, so-called deep drawing die press molding can be performed, a molded product having a depth can be produced, and the restriction on the shape of the molded product can be reduced.

<成型体の製造方法>
上記原紙を金型プレス成型することによって成型体を得ることができる。
金型プレス成型に際しては、通常、成型前に原紙を所定の形状に打ち抜いて成型用シートを形成する。その成型用シートを金型プレス成型することによって成型体を得る。成型体が曲面を有する場合、予め原紙の表面に筋状の切り込みを形成してもよい。
金型プレス成型で使用するする金型プレス成型装置としては特に限定されないが、一般的な金型プレス成型に用いられる雄型と雌型とを備える金属製の成型型を使用することができる。
金型プレス成型の際には、通常、成型性向上の点から、成型用金属型を加熱する。成型用金属型を加熱する手段としては、電気ヒーター加熱方式、蒸気加熱方式、熱風加熱方式、オイル循環方式などが挙げられるが、装置が簡便であることから、電気ヒーター加熱方式が好ましい。
金型プレス成型温度は成型性、セルロース繊維の劣化などの点から、100〜200℃の範囲が好ましく、110〜150℃の範囲がより好ましい。成型温度が前記下限値以上であれば、原紙が充分に軟化して成型性が向上し、前記上限値以下であれば、セルロース繊維の劣化を防止できる。
金型プレス圧力については、1〜10MPa(ゲージ圧)の範囲が好ましい。プレス圧力が前記下限値以上であれば、充分に成型することができ、前記上限値以下であれば、繊維が剥離して亀裂や破断が生じることを防止できる。
金型プレス成型時間については、成型性、作業性の点から2〜10秒の範囲が好ましい。
金型プレス成型前には、原紙の水分を10〜20質量%にすることが好ましく、11〜18質量%にすることがより好ましく、12〜15質量%にすることがさらに好ましく、12.5〜14.5質量%にすることが特に好ましい。原紙の水分量が前記上限値以下であれば、プレス成型時の原紙の破壊を防ぐことができ、成型体の機械的物性(特に剛性)の低下を防止できる。一方、原紙の水分量が前記上限値以下であれば、金型プレス成型加工時の繊維の剥離を防止でき、成型体の外観低下や機械的物性低下を防ぐことができる。また、成型体の乾燥時間を短縮でき、生産性を向上させることができる。
原紙の調湿方法としては、原紙に対して水をスプレー又は塗工する方法、水蒸気として噴霧する方法等、任意の方法を適用することができる。また、調湿は、金型プレス成型直前でもよいし、原紙製造時でもよいし、原紙をロールに巻き取ったときでもよいし、原紙を打ち抜いた後でもよい。
<Method for producing molded body>
A molded body can be obtained by press-molding the base paper.
In mold press molding, a base sheet is usually punched into a predetermined shape before molding to form a molding sheet. The molded sheet is obtained by press molding the molding sheet. When the molded body has a curved surface, a streak-like cut may be formed in advance on the surface of the base paper.
Although it does not specifically limit as a metal mold press molding apparatus used by metal mold press molding, The metal metal mold | die provided with the male type | mold and female type | mold used for general metal mold press molding can be used.
In mold press molding, the metal mold for molding is usually heated from the viewpoint of improving moldability. Examples of the means for heating the metal mold for molding include an electric heater heating method, a steam heating method, a hot air heating method, and an oil circulation method. The electric heater heating method is preferable because the apparatus is simple.
The mold press molding temperature is preferably in the range of 100 to 200 ° C., more preferably in the range of 110 to 150 ° C., from the viewpoints of moldability and degradation of cellulose fibers. If the molding temperature is equal to or higher than the lower limit value, the base paper is sufficiently softened to improve the moldability, and if it is equal to or lower than the upper limit value, the cellulose fibers can be prevented from deteriorating.
The die press pressure is preferably in the range of 1 to 10 MPa (gauge pressure). If the pressing pressure is equal to or higher than the lower limit value, sufficient molding can be performed, and if the pressing pressure is equal to or lower than the upper limit value, it is possible to prevent the fibers from peeling and causing cracks and breaks.
The mold press molding time is preferably in the range of 2 to 10 seconds from the viewpoint of moldability and workability.
Before the die press molding, the water content of the base paper is preferably 10 to 20% by mass, more preferably 11 to 18% by mass, and even more preferably 12 to 15% by mass. It is especially preferable to set it to -14.5 mass%. If the moisture content of the base paper is less than or equal to the above upper limit value, the base paper can be prevented from being destroyed during press molding, and the mechanical properties (particularly rigidity) of the molded body can be prevented from being lowered. On the other hand, if the moisture content of the base paper is less than or equal to the above upper limit value, it is possible to prevent the fibers from being peeled during the die press molding process, and to prevent the appearance and mechanical properties of the molded body from being lowered. Moreover, the drying time of a molded object can be shortened and productivity can be improved.
As a humidity control method of the base paper, any method such as a method of spraying or coating water on the base paper or a method of spraying as water vapor can be applied. In addition, humidity control may be performed immediately before mold press molding, during base paper manufacture, when the base paper is wound on a roll, or after punching out the base paper.

上記方法により得られた成型体は、例えば、弁当箱、食品用トレー等の食品包装容器や、CDケース、電気部品用ケース等の工業製品包装容器といった、容器としての用途のみならず、電気製品の筐体や部品等として使用することもできる。   The molded body obtained by the above method is not only used as a container, such as a food packaging container such as a lunch box or a food tray, or an industrial product packaging container such as a CD case or electrical component case, but also an electrical product. It can also be used as a housing or a part of the above.

以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されない。
なお、以下の例における「%」は「質量%」、「部」は「質量部」のことである。
また、以下の例においては、微細セルロース繊維の平均繊維幅を上記段落0009に記載の方法で測定し、平均繊維長を上記段落0010に記載の方法で測定した。また、(平均繊維長)/(平均繊維幅)の式よりアスペクト比を求めた。非微細セルロース繊維の平均繊維幅及び平均繊維長(長さ加重平均繊維長)については、カヤーニオートメーション社のカヤーニ繊維長測定器(FS−200形)を用いて測定することにより求めた。非微細セルロース繊維のアスペクト比は、(平均繊維長)/(平均繊維幅)の式より求めた。
また、得られた金型プレス成型加工用原紙の坪量をJIS P8124に従って測定し、密度をJIS P8118に従って測定した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
In the following examples, “%” means “% by mass”, and “part” means “part by mass”.
In the following examples, the average fiber width of fine cellulose fibers was measured by the method described in the above paragraph 0009, and the average fiber length was measured by the method described in the above paragraph 0010. Further, the aspect ratio was obtained from the formula of (average fiber length) / (average fiber width). The average fiber width and average fiber length (length-weighted average fiber length) of the non-fine cellulose fibers were determined by measurement using a Kajaani fiber length measuring instrument (FS-200 type) manufactured by Kajaani Automation. The aspect ratio of the non-fine cellulose fibers was determined from the formula (average fiber length) / (average fiber width).
Further, the basis weight of the obtained base paper for die press molding was measured according to JIS P8124, and the density was measured according to JIS P8118.

<実施例1>
<微細セルロース繊維>
針葉樹晒クラフトパルプ(王子エフテックス社製、水分50%、JIS P8121に準じて測定されるカナダ標準濾水度(CSF)700ml)に、濃度4%になるように水を加えた。次いで、ダブルディスクリファイナーを用いて変則CSF(平織り80メッシュ、パルプ採取量を0.3gとした以外はJIS P8121に準ずる)が250ml、平均繊維長が0.68mmになるまで叩解して、パルプスラリーを得た。
得られたパルプスラリーを固形分濃度が0.5%となるように水で希釈し、回転式高速ホモジナイザー(エム・テクニック社製クレアミックス2.2S)にて21500rpmで30分処理し、セルロース繊維の解繊を行った。
かくして得られた微細セルロース繊維の繊維幅は300nmであり、繊維長は0.45mm、アスペクト比は1500であった。
<金型プレス成型加工用原紙の作製>
上記の方法で得られた微細セルロース繊維を500メッシュのポリエステルメッシュ上で減圧しながらウェットシートを作製した。ウェットシートの固形分は約10%であった。得られたウェットシート上にエチレングリコール-tert-ブチルエーテルをウェットシート100部に対して240部塗布した。更に減圧して吸引脱水し、水と有機溶媒を含んだウェットシートを形成した。ウェットシートの固形分は約10%だった。次いで、ウェットシートにろ紙をかぶせ、500メッシュのポリエステルメッシュとともにシリンダーロールで120℃、10分間乾燥した。
かくして得られた金型プレス成型加工用原紙は坪量38.3g/m、密度0.47g/cmであった。
<Example 1>
<Fine cellulose fiber>
Water was added to a softwood bleached kraft pulp (manufactured by Oji F-Tex Co., Ltd., water 50%, Canadian standard freeness (CSF) 700 ml measured according to JIS P8121) to a concentration of 4%. Next, using a double disc refiner, beat the irregular CSF (plain mesh 80 mesh, according to JIS P8121 except that the amount of pulp collected is 0.3 g) to 250 ml, and the average fiber length to 0.68 mm. Got.
The obtained pulp slurry is diluted with water so that the solid content concentration is 0.5%, and treated with a rotary high-speed homogenizer (CLEAMIX 2.2S manufactured by M Technique Co., Ltd.) at 21500 rpm for 30 minutes to obtain cellulose fibers. Was defibrated.
The fiber width of the fine cellulose fiber thus obtained was 300 nm, the fiber length was 0.45 mm, and the aspect ratio was 1500.
<Preparation of base paper for mold press molding>
A wet sheet was prepared while decompressing the fine cellulose fibers obtained by the above method on a 500 mesh polyester mesh. The solid content of the wet sheet was about 10%. 240 parts of ethylene glycol-tert-butyl ether was applied to 100 parts of the wet sheet on the obtained wet sheet. Further, the pressure was reduced and suction dewatered to form a wet sheet containing water and an organic solvent. The solid content of the wet sheet was about 10%. Subsequently, the wet sheet was covered with filter paper, and dried with a cylinder roll at 120 ° C. for 10 minutes together with a 500 mesh polyester mesh.
The base paper for mold press molding thus obtained had a basis weight of 38.3 g / m 2 and a density of 0.47 g / cm 3 .

<比較例1>
<金型プレス成型加工用原紙の作製>
実施例1において、ウェットシート上にエチレングリコール-tert-ブチルエーテルを塗布しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、金型プレス成型加工用原紙を作製した。
得られた金型プレス成型加工用原紙は坪量39.9g/m、密度0.95g/cmであった。
<Comparative Example 1>
<Preparation of base paper for mold press molding>
A base paper for die press molding was prepared in the same manner as in Example 1, except that ethylene glycol-tert-butyl ether was not applied on the wet sheet.
The obtained base paper for press molding processing had a basis weight of 39.9 g / m 2 and a density of 0.95 g / cm 3 .

<比較例2>
<非微細セルロース繊維>
針葉樹晒クラフトパルプ(王子エフテックス社製、水分50%、JIS P8121に準じて測定されるカナダ標準濾水度(CSF)700ml)をディスクリファイナーでJIS P8121に準じて測定されるカナダ標準濾水度(CSF)が640mlになるまで叩解した。
かくして得られた非微細セルロース繊維の繊維幅は20400nmであり、繊維長は1.34mm、アスペクト比は66であった。
<金型プレス成型加工用原紙の作製>
上記の方法で得られた非微細セルロース繊維から実験用手抄きマシンで金型プレス成型加工用原紙を作製した。
得られた金型プレス成型加工用原紙は坪量70.0g/m、密度0.45g/cmであった。
<Comparative Example 2>
<Non-fine cellulose fiber>
Canadian standard freeness measured according to JIS P8121 with a disc refiner using softwood bleached kraft pulp (manufactured by Oji F-Tex Co., Ltd., water 50%, Canadian standard freeness (CSF) 700 ml measured according to JIS P8121) Beating until (CSF) reached 640 ml.
The thus obtained non-fine cellulose fiber had a fiber width of 20400 nm, a fiber length of 1.34 mm, and an aspect ratio of 66.
<Preparation of base paper for mold press molding>
From the non-fine cellulose fiber obtained by the above method, a base paper for mold press molding was prepared with an experimental hand-making machine.
The obtained base paper for press molding processing had a basis weight of 70.0 g / m 2 and a density of 0.45 g / cm 3 .

<評価>
得られた金型プレス成型加工用原紙について成型性、成型体強度を以下の方法により評価した。評価結果を表1に示す。
<Evaluation>
The moldability and the strength of the molded body of the obtained base paper for mold press molding were evaluated by the following methods. The evaluation results are shown in Table 1.

(成型性の評価)
金型プレス成型加工用原紙を所定形状に打ち抜いて成型用シートを作製した後、恒温恒湿器を用いて40℃、90%RHで調湿した。調湿した成型用シートを、雄・雌の凹凸形状のトレー成型金型を取り付けたテストプレス成型機(第一工機製)を用い、130℃、3.5MPaで加熱加圧処理して成型した。これにより、高さが4cmで、開口部分が長さ18.6cm、幅12.6cmの概略長方形状で、幅0.7cmのフランジ部を有し、側壁及び側壁から底面にかけて曲面を有するトレー状に成型体を得た。
その際の成型性を目視で次のように評価した。
○:卜レー形状に容易に成型でき、かつ成型体の表面が滑らかである。
×:トレー形状に成型可能であるが、成型体の表面、特に折りシワ部分に大きな凹凸がある。
(Evaluation of moldability)
A base sheet for mold press molding was punched into a predetermined shape to produce a molding sheet, and then humidity was adjusted at 40 ° C. and 90% RH using a constant temperature and humidity chamber. Using a test press molding machine (manufactured by Daiichi Koki Co., Ltd.) equipped with male and female concave and convex tray molding molds, the humidity-controlled molding sheet was molded by heating and pressing at 130 ° C. and 3.5 MPa. . As a result, a tray shape having a height of 4 cm, an opening portion having a substantially rectangular shape with a length of 18.6 cm and a width of 12.6 cm, a flange portion with a width of 0.7 cm, and a curved surface from the side wall to the bottom surface. A molded body was obtained.
The moldability at that time was visually evaluated as follows.
◯: Can be easily molded into a bowl shape, and the surface of the molded body is smooth.
X: Although it can be molded into a tray shape, there are large irregularities on the surface of the molded body, particularly on the folded wrinkles.

(成型体強度の評価)
上記成型性の評価の際に得た成型体の強度を、触感で次のように3段階で評価した。
◎:成型体を両手でひねった際にとても強い抵抗感がある。
○:成型体を両手でひねった際に強い抵抗感がある。
×:成型体を両手でひねった際の抵抗感が全くない。
(Evaluation of molded body strength)
The strength of the molded body obtained at the time of the evaluation of the moldability was evaluated in three stages as follows by tactile sensation.
A: There is a very strong resistance when the molded body is twisted with both hands.
○: Strong resistance is felt when the molded body is twisted with both hands.
X: There is no sense of resistance when the molded body is twisted with both hands.

Figure 2015196918
Figure 2015196918

表1より、本発明の金型プレス成型加工用原紙を成型シートとして用いた実施例1の成型体は、成型性及び強度に優れる。   From Table 1, the molded article of Example 1 using the mold press molding base paper of the present invention as a molding sheet is excellent in moldability and strength.

Claims (2)

平均繊維幅が2〜1000nmの微細セルロース繊維を含有し、密度が0.01〜0.9g/cmである、金型プレス成型加工用原紙。 A base paper for die press molding processing containing fine cellulose fibers having an average fiber width of 2 to 1000 nm and a density of 0.01 to 0.9 g / cm 3 . 微細セルロース繊維のアスペクト比が20〜10000である、請求項1に記載の金型プレス成型加工用原紙。   The base paper for metal mold | die press molding processing of Claim 1 whose aspect-ratio of a fine cellulose fiber is 20-10000.
JP2014075433A 2014-04-01 2014-04-01 Die press forming base paper Active JP6233150B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014075433A JP6233150B2 (en) 2014-04-01 2014-04-01 Die press forming base paper

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014075433A JP6233150B2 (en) 2014-04-01 2014-04-01 Die press forming base paper

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015196918A true JP2015196918A (en) 2015-11-09
JP6233150B2 JP6233150B2 (en) 2017-11-22

Family

ID=54546789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014075433A Active JP6233150B2 (en) 2014-04-01 2014-04-01 Die press forming base paper

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6233150B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019505698A (en) * 2016-02-19 2019-02-28 ストラ エンソ オーワイジェイ Sheet with improved dead hold
JP2020063528A (en) * 2018-10-15 2020-04-23 株式会社富山環境整備 Intermediate and method for producing intermediate
JP2020165018A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 王子ホールディングス株式会社 Manufacturing method of sheet

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102429942B1 (en) * 2020-03-16 2022-08-04 한국조폐공사 molding base paper and molded paper vessel produced from it

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10245792A (en) * 1997-02-28 1998-09-14 Oji Paper Co Ltd Low density body
JPH10337791A (en) * 1997-06-09 1998-12-22 Oji Paper Co Ltd Production of molded piece
WO2010073678A1 (en) * 2008-12-26 2010-07-01 王子製紙株式会社 Method for producing microfibrous cellulose sheet and composite obtained by impregnating the microfibrous cellulose sheet with resin
JP2010168716A (en) * 2008-12-26 2010-08-05 Oji Paper Co Ltd Method of production of microfibrous cellulose sheet
WO2011070923A1 (en) * 2009-12-10 2011-06-16 王子製紙株式会社 Process for producing sheet of finely fibrous cellulose, and composite obtained by impregnating the sheet of finely fibrous cellulose with resin
JP2012214943A (en) * 2011-03-28 2012-11-08 Harima Chemicals Inc Papermaking method of paper or cardboard, and paper or cardboard made by the papermaking method
WO2013188657A1 (en) * 2012-06-13 2013-12-19 University Of Maine System Board Of Trustees Energy efficient process for preparing nanocellulose fibers

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10245792A (en) * 1997-02-28 1998-09-14 Oji Paper Co Ltd Low density body
JPH10337791A (en) * 1997-06-09 1998-12-22 Oji Paper Co Ltd Production of molded piece
WO2010073678A1 (en) * 2008-12-26 2010-07-01 王子製紙株式会社 Method for producing microfibrous cellulose sheet and composite obtained by impregnating the microfibrous cellulose sheet with resin
JP2010168716A (en) * 2008-12-26 2010-08-05 Oji Paper Co Ltd Method of production of microfibrous cellulose sheet
WO2011070923A1 (en) * 2009-12-10 2011-06-16 王子製紙株式会社 Process for producing sheet of finely fibrous cellulose, and composite obtained by impregnating the sheet of finely fibrous cellulose with resin
JP2012214943A (en) * 2011-03-28 2012-11-08 Harima Chemicals Inc Papermaking method of paper or cardboard, and paper or cardboard made by the papermaking method
WO2013188657A1 (en) * 2012-06-13 2013-12-19 University Of Maine System Board Of Trustees Energy efficient process for preparing nanocellulose fibers

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019505698A (en) * 2016-02-19 2019-02-28 ストラ エンソ オーワイジェイ Sheet with improved dead hold
US11242652B2 (en) 2016-02-19 2022-02-08 Stora Enso Oyj Sheet having improved dead-fold properties
JP7107846B2 (en) 2016-02-19 2022-07-27 ストラ エンソ オーワイジェイ Seat with improved deadhold
JP2020063528A (en) * 2018-10-15 2020-04-23 株式会社富山環境整備 Intermediate and method for producing intermediate
JP7291367B2 (en) 2018-10-15 2023-06-15 国立大学法人信州大学 Intermediate and method for producing intermediate
JP2020165018A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 王子ホールディングス株式会社 Manufacturing method of sheet
JP7346873B2 (en) 2019-03-29 2023-09-20 王子ホールディングス株式会社 Seat manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6233150B2 (en) 2017-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6773071B2 (en) Manufacturing method of fine fibers and manufacturing method of non-woven fabric
Osong et al. Processing of wood-based microfibrillated cellulose and nanofibrillated cellulose, and applications relating to papermaking: a review
Santucci et al. Evaluation of the effects of chemical composition and refining treatments on the properties of nanofibrillated cellulose films from sugarcane bagasse
JP7393332B2 (en) oxygen barrier film
US8974634B2 (en) Cellulose nanofibers
KR102229332B1 (en) Dry cellulose filaments and the method of making the same
CA2824191C (en) High aspect ratio cellulose nanofilaments and method for their production
JP7006278B2 (en) Seat
JP6233150B2 (en) Die press forming base paper
JP6035498B2 (en) Method for producing fine cellulose fiber-containing sheet
CN113227491A (en) Method of dewatering a web comprising microfibrillated cellulose and film produced from the dewatered web
JP5988843B2 (en) Composite material
JP7259226B2 (en) sheet
JP2012012713A (en) Method of producing microfibrous cellulose
JP6586892B2 (en) Fine cellulose fiber-containing sheet and method for producing the same
EP3546641B1 (en) Method for producing composite body of fibers and inorganic particles, and laminate containing composite body of fibers and inorganic particles
JP4932574B2 (en) Pulp sheet for dry crushing
JP2017132988A (en) Fine cellulose fiber-containing resin composition and method for producing the same
JP6131974B2 (en) Method for producing fine fiber-containing sheet
Liimatainen et al. High-consistency milling of oxidized cellulose for preparing microfibrillated cellulose films
JP6070200B2 (en) Method for producing fiber raw material and method for producing cellulose sheet
JP6098370B2 (en) Composite material and manufacturing method thereof
JP2013241586A (en) Rubber modifying material, rubber latex dispersion and rubber composition
JP2013096026A (en) Method for producing fine-fiber containing sheet
JP7406312B2 (en) Water-disintegratable paper and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160624

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170316

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170404

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170602

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: 20170926

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171009

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6233150

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