JP2018065920A - セルロースナノファイバー及びセルロースナノファイバーの製造方法 - Google Patents

セルロースナノファイバー及びセルロースナノファイバーの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】セルロースナノファイバー(CNF)を一度完全乾燥させた後であっても、溶媒を加えて攪拌することで再分散することができるCNF及びCNFの製造方法の提供。【解決手段】水混合液にした多糖に対し、50〜400Mpa程度の高圧水を衝突させ、解繊処理して得られるCNF分散液の製造方法において、前記水混合液に添加剤を添加して攪拌する工程及び/又は前記解繊処理の後に、添加剤を添加して攪拌する工程を行うCNF分散液の製造方法。前記分散液が、CNFに添加剤が吸着し、CNF及び添加剤の固形分濃度が、0.1〜10質量%であるCNF分散液。【選択図】図1

Description

本発明は、一旦乾燥した後でも溶媒に再分散させることが可能なセルロースナノファイバー及びセルロースナノファイバーの製造方法に関する。
セルロースは、天然で繊維形態として、植物、例えば、広葉樹や針葉樹などの木本植物、及び竹や葦などの草本植物、ホヤに代表される一部の動物、および酢酸菌に代表される一部の菌類等によって産生されることが知られている。このセルロース分子が繊維状に集合した構造を有するものをセルロースファイバーと呼ぶ。特に繊維幅が100nm以下でアスペクト比が100以上のセルロースは一般的にセルロースナノファイバー(CNF)と呼ばれ、軽量、高強度、低熱膨張率等の優れた性質を有する。
天然においてCNFは、酢酸菌に代表される一部の菌類等によって産生されたCNFを除くと、単繊維として存在しない。CNFの殆どはCNF間の水素結合に代表される相互作用によって強固に集合したマイクロサイズの繊維幅を有した状態で存在する。そのマイクロサイズの繊維幅を有した繊維もさらに高次の集合体として存在する。
製紙の過程では、これらの繊維集合体である木材を化学パルプ化法の一つであるクラフト蒸解法に代表されるパルプ化法によって、マイクロサイズの繊維幅を有するパルプの状態にまで解繊し、これを原料に紙を製造している。このパルプの繊維幅は、原料によって異なるが、広葉樹を原料とした晒クラフトパルプで5-20μm、針葉樹を原料とした晒クラフトパルプで20-80μm、竹を原料とした晒クラフトパルプで5-20μm程度である。
前述のとおりこれらマイクロサイズの繊維幅を有するパルプは、CNFが水素結合に代表される相互作用によって強固に集合した繊維状の形態を有する単繊維の集合体であり、さらに解繊を進めることによってナノサイズの繊維幅を有するCNFを得ることができる。
CNFの調製方法は多々報告されているが、酸加水分解法やTEMPO触媒酸化法といった化学的方法と、グラインダー法や高圧ホモジナイザー法、水中対向衝突法といった物理的方法の2種類に大別される。
前記方法の一つである水中対向衝突法は、特許文献1にも開示されているように、水に懸濁した天然セルロース繊維をチャンバー(図4:107)内で相対する二つのノズル(図4:108)に導入し、これらのノズルから一点に向かって噴射、衝突させる手法である。
前記各方法により得られるCNFは水分散液であり、固形分濃度が低いため、前記CNF水分散体を輸送する費用がかさむおそれがある。しかしながら、CNF水分散体を一度乾燥させると、CNF表面に存在する水酸基による水素結合によりCNFが凝集し、溶媒中で前記CNFの再分散を試みても凝集したままで有り、再分散させることは不可能であった。
このような問題を解決するための方法として、特許文献2に、N-オキシル化合物、及び共酸化剤を含む反応液中でセルロース系原料を酸化して得られた酸化セルロース繊維を乾燥させたものを熱水で処理する熱水処理工程と、熱水で処理された酸化セルロース繊維を溶媒に分散させる分散工程とを含む微細セルロース繊維分散体の製造方法が開示されている。
前記問題を解決するための別の方法として、特許文献3に、(1)酸化剤及びN-オキシル化合物を用いて天然セルロース繊維を酸化して得られるカルボキシ基含有セルロース繊維からセルロースナノファイバーを製造するセルロースナノファイバーの製造工程、(2)前記セルロースナノファイバーと再分散促進剤を混合しゲル状体を得る工程、及び(3B)前記ゲル状体と有機性の液体化合物と分散剤とを混合して前記セルロースナノファイバーを再分散させる工程を含むセルロースナノファイバー分散液の製造方法が開示されている。
特開2005-270891 特開2015-134870 特開2014-118521
しかしながら、前記特許文献2における熱水で処理された酸化セルロース繊維を溶媒に分散させる分散工程は、二重円筒型ホモジナイザー及び超音波ホモジナイザーを使用して解繊処理を行っており、CNFを使用する場所において解繊処理が必要となるため、ユーザーがこれらの装置を導入する必要がある。
また、前記特許文献3に係る発明では、水への再分散はするものの、ゲル状体であるために、取り扱いに制限があり、さらに輸送に際してポリ容器などの特殊な容器を必要とするためコストが問題になるおそれがあった。
また、前記水中対抗衝突法で得られたCNF水分散液は、低濃度、低パス数で調整した場合には、数時間程度でCNFが沈降してしまうため、良好な水分散性を得るためには、ある程度の濃度及びパス数をかけなければならないという問題があった。具体的には、特開2015-040358において、濃度 0.10 wt% の湿潤状態の広葉樹由来の製紙用晒クラフトパルプ懸濁水に水中対向衝突法を用いて解繊処理を行った場合、噴射圧力 180 MPa、処理回数 90 Pass の条件で処理を行った旨の記載がある。
そこで、本発明は、これらの従来技術における問題に鑑み、CNFを一度完全乾燥させた後であっても、溶媒を加えて攪拌することで再分散することができるCNFの製造方法を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、水と多糖の混合液が低濃度である場合であっても、少ないパス数で微細化を進行させ安定に分散可能な良好なCNF分散液が得られるCNF分散液の製造方法を提供することである。
上記目的を達成するため本発明者は、水中対抗衝突法で得られたCNF表面へ静電反発力を有する添加剤を吸着させることにより、CNFの製造中および製造後の再凝集を抑制することができることを見いだし本発明に至ったものである。
すなわち、本発明の一態様によれば、水混合液にした多糖に対し、50〜400Mpa程度の高圧水を衝突させ、解繊処理して得られるCNF分散液の製造方法において、前記水混合液に添加剤を添加して攪拌する工程及び/又は前記解繊処理の後に、添加剤を添加して攪拌する工程を行うCNF分散液の製造方法を提供するものである。
本発明によれば、CNFを一度完全乾燥させた後であっても、CNFを再分散することができ、また、少ないパス数で微細化を進行させた水と多糖の混合液であぅても、低濃度で良好な分散性を有するCNFが得られる。
他の例におけるCNFの製造(解繊処理)装置の概念図である。 さらに他の例におけるCNFの製造(解繊処理)装置の概念図である。 CNFの製造(解繊処理)装置の一例の概念図である。 図3におけるCNFの製造(解繊処理)装置の一部を拡大して示す概念図である。 実施例1及び比較例1についての写真である。 実施例1について再分散工程後の再分散液の様子である。 実施例2の再分散工程後の再分散液の様子である。
以下、本発明を詳しく説明する。なお、本明細書中に記載される方法及び数値範囲などの説明は、当該方法及び数値範囲などに限定することを意図したものではなく、また、それ以外の方法及び数値範囲などの使用を除外するものではない。
本発明において、CNFとしては例えば、木材繊維、竹繊維、サトウキビ繊維、種子毛繊維、葉繊維等の天然の植物を含む多糖由来のCNFが挙げられ、これらCNFは一種を単独で又は二種以上を混合して用いてもよい。また多糖としてはα-セルロース含有率60%〜99質量%のパルプを用いるのが好ましい。α-セルロース含有率60質量%未満の純度の場合はセルロースの持つ高強度・耐熱性・高剛性・高耐熱撃性・高酸素バリア性などの特性を十分に引き出せないほか、着色による品質の劣化や熱によるガスの発生などの問題を生じる。従ってα-セルロース含有率は60%以上であることが好ましい。一方、99質量%以上のものを用いた場合、繊維同士が水素結合により強く結びついているため、繊維をナノレベルに解繊することが困難になる。
多糖を高圧水流にて解繊してCNFを調製する手法としては特開2012-36518に記載された破砕型ホモバルブシートを備えたホモジナイザーで原料繊維を溶媒に分散させた分散液を処理するホモジナイズ処理法がある。図3に示されるようにこのホモジナイズ処理法によれば高圧でホモジナイザー内を圧送される原料繊維101が、狭い間隙である小径オリフィス102を通過する際に、小径オリフィス102の壁面(特にインパクトリング103の壁面)と衝突することにより、剪断応力又は切断作用を受けて分割され、均一な繊維径を有するミクロフィブリル化が行われる。
さらに多糖を高圧水流にて解繊してCNFとする手法としては、特開2005-270891に記載された水中対向衝突法がある。これは、水に懸濁した天然セルロース繊維をチャンバー(図4:107)内で相対する二つのノズル(図4:108a,108b)に導入し、これらのノズルから一点に向かって噴射、衝突させる手法である(図4)。この手法によれば、天然微結晶セルロース繊維(例えば、フナセル)の懸濁水を対向衝突させ、その表面をナノフィブリル化させて引き剥がし、キャリアーである水との親和性を向上させることによって、最終的には溶解に近い状態に至らせることが可能となる。図2に示される装置は液体循環型となっており、タンク(図4:109)、プランジャ(図4:110)、対向する二つのノズル(図4:108a,108b)、必要に応じて熱交換器(図4:111)を備え、水中に分散させた微粒子を二つのノズルに導入し高圧下で合い対するノズル(図4:108a,108b)から噴射して水中で対向衝突させる。この手法では天然セルロース繊維の他には水しか使用せず、繊維間の相互作用のみを解裂させることによってナノ微細化を行うためセルロース分子の構造変化がなく、解裂に伴う重合度低下を最小限にした状態でCNFを得ることが可能となる。
以上のようにして得るCNFは、天然セルロース繊維間の相互作用のみを解裂させることによってナノ微細化を行うためセルロース分子の構造変化がなく、以下の化学式1に表わされる構造式を有する。換言すると、本願発明で用いるCNFは、化学式1中のセロビオースユニット内に水酸基6個を有する。これは、FT-IRを使用してセルロースのIRスペクトルと本願発明に使用するCNFとを比較することで確認することができる。セルロース繊維の平均粒子長を1/4以下又は10μmにまで粉砕することができる。一方で、対向衝突処理においては、加えられるエネルギーが共有結合を切断するエネルギーには、はるかに及ばず(推定1/300以下)、セルロースの重合度の低下は生じない。




対向衝突処理は、回数を重ねるに従い、処理物の温度が上昇するので、一度衝突処理された後の処理物は、必要に応じ、例えば、4〜20℃、又は5〜15℃に冷却してもよい。また、対向衝突処理装置に、冷却のための設備を組み込むこともできる。
対向衝突処理は、このような処理条件(処理圧力、処理回数、その他ノズル径、処理温度等)を調節することにより、得られるセルロースナノファイバーの平均繊維幅、平均繊維長さ、透過率、粘度等を調節できる。
また本発明におけるCNFは、図1に示すCNFの製造装置1を用いて製造することができる。CNFの製造装置1は、一のチャンバー2に対して多糖スラリを供給可能に配置される第1の液状媒体供給経路であるところの多糖スラリ供給経路3と、例えば水である非多糖スラリを一のチャンバー2を介して循環させる第2の液状媒体供給経路4とよりなる。一のチャンバー2内には第2の液状媒体供給経路4の非多糖スラリを多糖スラリ供給経路3からの多糖スラリ供給方向と交差する方向にオリフィス噴射するオリフィス噴射部5を備える。多糖スラリ供給経路3は、多糖スラリを一のチャンバー2を介して循環可能にされる。
多糖スラリ供給経路3と第2の液状媒体供給経路4とは一のチャンバー2内に相互の交差部6を有する。
多糖スラリ供給経路3は多糖スラリ供給部であり多糖スラリを貯留するタンク7、ポンプ8を循環路9に配置してなり、一方、第2の液状媒体供給経路4はタンク10、ポンプ11、熱交換器12、プランジャ13を循環路である液状媒体供給経路4に配置してなる。
なお非多糖スラリは、例えば水、エタノール、メタノールなどであり、当初タンク10に収納され、その後CNFの製造装置1の作動に伴い交差部6を通過してタンク10に収納されたナノ微細化された多糖を操業の度合いに応じた濃度で含むことになった状態のものをも、包括的に指称する。
図2に示すようにチャンバー2を貫通する態様で多糖スラリ供給経路3の循環路9が配置され、これと交差する方向に非多糖スラリをオリフィス噴射して循環路9を貫通させることができるように第2の液状媒体供給経路4のプランジャ13に接続されるオリフィス噴射部5のオリフィス噴射口14がチャンバー2内側において開口する。チャンバー2のオリフィス噴射口14と対向する位置にチャンバー2の排出口15が設けられ、このチャンバー2の排出口15に第2の液状媒体供給経路4の循環路が接続されて、第2の液状媒体供給経路4が構成される。
一方、多糖スラリ供給経路3の循環路9は例えばビニルホース、ゴムホース等を用いて形成され、その循環路9のチャンバー2への入り側にはチャンバー2方向にのみ開弁される一方向弁16が取りつけられる。さらに循環路9のチャンバー2からの出側にはチャンバー2からの排出方向にのみ開弁される一方向弁17が取りつけられる。加えてチャンバー2と一方向弁17の間の循環路9にはエア吸入弁18が取りつけられ、このエア吸入弁18は外部から循環路9へエアを吸入する方向にのみ開弁される。
以上のCNFの製造装置によれば、以下のようにしてCNFが製造される。
非多糖スラリーは、チャンバー2を介して第2の液状媒体供給経路4を循環させる。具体的にはポンプ11を用いてタンク10内の非多糖スラリを熱交換器12、プランジャ13を通過させて液状媒体供給経路4内を循環させる。一方、多糖スラリーは、チャンバー2を介して多糖スラリ供給経路3内を循環させる。具体的にはポンプ8を用いてタンク7内の多糖スラリをビニルホース、ゴムホース等を用いて形成された循環路9内を循環させる。
これにより、多糖スラリ供給経路3内を循環してチャンバー2内を流通する多糖スラリに対して第2の液状媒体供給経路4を循環する非多糖スラリがオリフィス噴射される。具体的にはプランジャ13に接続されるオリフィス噴射口14にプランジャ13から高圧水が供給され、これがオリフィス噴射口14から循環路9に向けて50〜400MPa程度の高圧でオリフィス噴射される。
その結果、例えばビニルホース、ゴムホース等を用いて形成された循環路9に予め形成された貫通孔27a、bを通過して、循環路9と交差する方向に循環路9内側を通過した非多糖スラリが循環路9内を循環する多糖スラリを巻き込みながらチャンバー2の排出口15に向けて排出され、第2の液状媒体供給経路4に流入する。これによって、非多糖スラリが第2の液状媒体供給経路4内を再度循環する。
以上のプロセスを反復する過程で多糖スラリ供給経路3内を循環してチャンバー2内を流通する多糖スラリ及び第2の液状媒体供給経路4を循環する非多糖スラリ中の多糖が徐々に解繊されて、用途に応じた解繊度合いの均一性の高いCNFが得られる。
-添加剤-
本願発明において、使用する添加剤は、糖類、合成高分子及び極性多糖類等から適時選択することができる。糖類としては、カルボキシルメチルセルロースナトリウム塩、メチルセルロース、ヒドロキシルプロピルセルロース、グルコマンナン、ペクチン、キシラン等が挙げられる。また、合成高分子としては、ポリビニルアルコール又はポリエチレングリコール等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。特にカルボキシルメチルセルロースのようなイオン性のある高分子材料が良い。
-解繊処理前の水混合液に添加剤を添加し攪拌する工程-
本工程は、解繊処理前の多糖と水の混合液に添加剤を添加し攪拌する工程である。すなわち、0.1〜10質量%とした多糖と水の混合液に添加剤を添加し攪拌して、これを添加剤含有多糖スラリとして、図3における多糖スラリ供給経路3に前記多糖スラリを供給する。ここで、本願発明において、前記質量%の範囲について0.1〜1質量%の範囲にあるものを低濃度の多糖と水の混合液というものとする。
また、前記混合液中の添加剤の濃度は、特に制限されないが、CNFに対して1〜100質量%の範囲で適宜選択することができる。
さらに、前記混合液中へ添加剤を添加し攪拌する方法は、特に制限されないが、スターラー、攪拌機、ホモミキサー等の各種装置を使用することができる。
-解繊処理後のCNF分散液に添加剤を添加し攪拌する工程-
本工程は、解繊処理後のCNF分散液(以下、添加剤を溶解したCNF分散液と区別するため、未添加CNF分散液という。)に添加剤を添加し攪拌する工程である。すなわち、水混合液にした多糖に対し、50〜400Mpa程度の高圧水を衝突させ、解繊処理して得られた未添加CNF分散液に添加剤を添加し攪拌する。
また、前記未添加CNF分散液中の添加剤の濃度は、特に制限されないが、CNFに対して1〜100質量%の範囲で適宜選択することができる。さらに、前記未添加CNF分散液中への溶解方法は、特に制限されないが、スターラー、攪拌機、ホモミキサー等の各種装置を使用することができる。
本願発明においては、前記2つの工程のいずれか一方のみの工程を行っても良いし、前記2つの工程を同時に行っても良い。すなわち、前記2つの工程のいずれか一方のみの工程を行うとは、解繊処理前の水と多糖の混合液に添加物を添加し攪拌する工程を行い、これに50〜400Mpa程度の高圧水を衝突させ、解繊処理を行った後、CNF分散液を得ること、又は、水混合液にした多糖に対し、50〜400Mpa程度の高圧水を衝突させ、解繊処理を行った後、これに添加物を添加し攪拌する工程を行い、CNF分散液を得ることである。
また、前記2つの溶解工程を同時に行うとは、解繊処理前の水と多糖の混合液に添加剤を添加し攪拌する工程を行い、これに50〜400Mpa程度の高圧水を衝突させ、解繊処理を行った後、これにさらに添加剤を添加し攪拌する工程を行い、CNF分散液を得ることである。この場合に、解繊処理の前後の前記工程において、添加剤の種類及び/又は添加量が異なっていてもよい。
前記工程及び解繊処理を行ったCNF分散液は、平均太さ4〜200nmであり、平均長さ0.1μm以上であり、セロビオースユニット内に水酸基を6つ有するCNFに添加剤が吸着している。また、前記CNF分散液中の固形分濃度は、前記CNFと添加剤との量を合計したものとなる。このとき、固形分濃度は、0.1~10質量%の範囲となるように、CNFの濃度及び添加物の濃度を適宜選択することができる。
-乾燥工程-
本工程は、解繊処理により得られたCNF分散液を乾燥させる工程である。前記乾燥の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オーブンを用いた乾燥方法、凍結乾燥法、噴霧乾燥法などが挙げられる。
また、本工程においては、完全に水を除去し、乾燥させることを目的とする。ここで、完全に乾燥させるとは、100℃の条件のオーブン乾燥器で乾燥させても重量が減少しないことをいう。乾燥させることによって、製品のベタつきなどによるハンドリング不良や輸送コストに関する問題を完全に解消させることができる。乾燥状態のCNFを評価する方法として、カールフィッシャー水分計が挙げられる。
乾燥工程により得られたCNFは、平均太さ4〜200nmであり、平均長さ0.1μm以上であり、セロビオースユニット内に水酸基を6つ有するCNFに添加剤が吸着している。また、本発明のCNFは、自重の100倍以上の水を吸収する能力を有するため、吸水剤として機能し得る。
-溶媒への再分散工程-
本工程で用いる溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、水、アルコール類、エーテル類、ケトン類、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキサイドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。前記アルコール類の具体例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、イソブタノール、sec-ブタノール、tert-ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。前記エーテル類の具体例としては、エチレングリコールジメチルエーテル、1,4-ジオキサン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。前記ケトン類の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。本発明においては、前記溶媒の中でも、極性溶媒が好ましく、特に水が好ましい。
再分散工程で用いる分散手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。各種ミキサー、各種ホモゲナイザーを使用することができる。またマグネチックスターラーやプロペラミキサー、薬匙や振とう等による手動の攪拌など軽微な機械力でも十分に再分散することが可能である。
再分散液を得るための一例として、前記乾燥後、前記CNFを濃度が0.1質量%になるように水を加え、手動により攪拌し、分散してCNF再分散液とすることを挙げることができる。なお、前記CNF再分散液の濃度は、0.05〜10質量%の範囲で適宜選択することができる。
CNF再分散液の評価方法として、目視による評価を行う。すなわち、CNFを再分散した後の状態を目視により確認し、再分散直後に、CNFが沈殿していなければ、再分散可能と評価する。また、経時変化を評価するために、24時間経過後のCNF再分散液も目視により評価する。
以下に実施例等を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例等に何ら限定されるものではない。
(実施例1)
パルプ水懸濁液として、0.1%の広葉樹由来パルプ水懸濁液(低濃度の多糖と水の混合液)を用意した。
<添加剤を添加して攪拌する工程>
これに対し、0.1%濃度となる量の平均分子量及び置換度が異なる以下の3種類のカルボキシメチルセルロースナトリウム塩(CMC-Na)を乾燥重量でパルプと同じ量加え、固形分濃度を0.2%としたサンプルを得た。
A Mw250,000 DS0.7
B Mw90,000 DS0.7
C Mw250,000 DS0.9
<解繊処理>
前記サンプルにつき、ノズル径120μ、圧力200Mpaとして、解繊処理を10、30、60passについて行い、CNF分散液50mL(固形分濃度0.2%、CNF濃度0.1%濃度)を調整した。
<乾燥工程>
これらサンプルを105℃に設定した乾燥機に一晩入れて完全に乾燥させた。
<溶媒への再分散工程>
蒸発した水分に相当する水を前記バイアル瓶中に加えてCNFを手動の撹拌により再度分散させ、CNF再分散液を得た。
<比較例1>
前記実施例1とは、<添加剤を添加して攪拌する工程>を実施しなかった以外は、実施例1と同様にして、CNFを再度分散させ、CNF再分散液を得た。
実施例1のACC処理直後のCNF分散液及び比較例1(コントロール)のCNF分散液の様子を図5に示す。また、ACC処理後の分散性評価について表1に示す。比較例1における10passと60passとを比較すると、前者では、CNFと水とが分離しているのに対して、後者は、CNFが分散していた。
一方、CMC-Naを添加した全てのサンプルA、B、Cにおけるパス数において同様の分散状態であった。
さらに、比較例1の60passのものとCMC-Naを添加したA、B、Cの10passのものは同等の分散状態であった。この結果により、ACC処理により微細化されたCNF表面にCMC-Naが吸着し、CNFの再凝集を抑制しながら、微細化が進行することが示唆される。また、それによりACC処理回数を減少させることが示唆される。このことは電力使用量の削減や生産性の向上によりコスト削減に寄与する。






実施例1について再分散工程後の再分散液の様子を図6に示す。また、再分散性評価について表2に示す。図6から分かるように、実施例1のCNF分散液は、いずれのサンプルも良好に再分散させることが可能であり、数週間保持されていた。一方、本発明の<添加剤を添加して攪拌する工程>を行わなかった比較例1のCNF再分散液では、CNFを分散させることはできなかった。







(実施例2)
パルプ水懸濁液として、0.1%の広葉樹由来パルプ水懸濁液(低濃度の多糖と水の混合液)を用意した。
<解繊工程>
前期サンプルにつき、ノズル径120μ、圧力200Mpaとして、ACC処理を10、30、60passについて行い、CNF分散液50mL(固形分濃度0.2%、CNF濃度0.1%濃度)を調整した。
<添加剤を添加して攪拌する工程>
これに対し、0.1%濃度となる量の分子量及び置換度が異なる以下の2種類のカルボキシメチルセルロースナトリウム塩(CMC-Na)を添加して攪拌して、固形分濃度を0.2%としたサンプルを得た。
A Mw250,000 DS0.7
B Mw90,000 DS0.7
<乾燥工程>
これらサンプルを105℃に設定した乾燥機に一晩入れて完全に乾燥させた。
<溶媒への再分散工程>
蒸発した水分に相当する水を前記バイアル瓶中に加えてCNFを手動の撹拌により再度分散させ、CNF再分散液を得た。
実施例2の再分散工程後の再分散液の様子を図7に示す。また、再分散性評価について表3に、さらに、経時変化(24時間)評価について表4を示す。実施例2のCNF分散液は、実施例1と同様に、数週間保持されていた。また、CNF再分散液については、いずれのサンプルも良好に再分散されており、再分散させることが可能であった。





Claims (4)

  1. 平均太さ4〜200nmであり、平均長さ0.1μm以上であり、セロビオースユニット内に水酸基を6つ有するセルロースナノファイバー(以下、CNFという)に添加剤が吸着し、前記CNF及び添加剤の固形分濃度が0.1〜10質量%であることを特徴とするCNF分散液
  2. 平均太さ4〜200nmであり、平均長さ0.1μm以上であり、セロビオースユニット内に水酸基を6つ有するCNFに添加剤が吸着していることを特徴とするCNF
  3. 水混合液にした多糖に対し、50〜400Mpa程度の高圧水を衝突させ、解繊処理して得られるCNF分散液の製造方法において、
    前記解繊処理の前に、前記水混合液に添加剤を添加し撹拌する工程及び/又は前記解繊処理の後に、前記CNF分散液に添加剤を添加し撹拌する工程を行うことを特徴とするCNF分散液の製造方法
  4. 水混合液にした多糖に対し、50〜400Mpa程度の高圧水を衝突させ、解繊処理する工程と、
    前記解繊処理工程の前に、前記水混合液に添加剤を添加し撹拌する工程及び/又は
    前記解繊処理工程の後に、前期CNF分散液に添加剤を添加し撹拌する工程と、
    これにより得られた前記CNF分散液を乾燥する乾燥工程とを、
    含むことを特徴とするCNFの製造方法
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