JP2020133058A - Paper containing cellulose nanofibers and method for producing paper containing cellulose nanofibers - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セルロースナノファイバー（ＣＮＦ：Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ Ｎａｎｏ Ｆｉｂｅｒ）を含んだ紙とセルロースナノファイバーを含んだ紙の製造方法に係り、特に、湿潤紙力増強剤等の薬品を使用することなく必要な湿潤紙力を得ることができ、且つ、トイレにそのまま流す或いは古紙処理によるリサイクルに回すことを可能にするほぐれ性能をも得ることができるように工夫したものに関する。 The present invention relates to a method for producing a paper containing cellulose nanofibers (CNF: Cellulose Nano Fiber) and a paper containing cellulose nanofibers, and in particular, necessary wetting without using a chemical such as a wetting paper strength enhancer. It relates to a product devised so as to be able to obtain paper power and also to obtain unraveling performance that enables it to be flushed directly into a toilet or recycled by waste paper processing.
例えば、タオルペーパーは水分が介在する環境下で使用されるものであり一定の湿潤紙力が要求される。その為、タオルペーパーの製造工程で湿潤紙力増強剤等の複数の薬品が添加されている。 For example, towel paper is used in an environment in which moisture is present, and requires a certain wet paper force. Therefore, a plurality of chemicals such as a wet paper strength enhancer are added in the towel paper manufacturing process.
一方、使用済みのタオルペーパーをそのままトイレに流す或いは古紙処理によるリサイクルに回して再利用することが考えられている。その為には水中における一定のほぐれ性能（例えば、トイレットペーパーに要求される程度のほぐれ性能）が必要になる。従来は、添加する湿潤紙力増強剤の量を減らして湿潤紙力をある程度犠牲にすることにより必要なほぐれ性能を得るようにしていた。 On the other hand, it is considered that used towel paper is flushed to the toilet as it is or recycled by waste paper processing for reuse. For that purpose, a certain level of loosening performance in water (for example, the level of loosening performance required for toilet paper) is required. Conventionally, the required loosening performance has been obtained by reducing the amount of the wet paper strength enhancer to be added and sacrificing the wet paper strength to some extent.
関連すると思われる先行技術文献として、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、等がある。 Prior art documents that are considered to be related include, for example, Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, Patent Document 4, Patent Document 5, Patent Document 6, and the like.
上記従来の構成によると次のような問題があった。
まず、使用済みのタオルペーパーをそのままトイレに流す或いは古紙処理によるリサイクルに回そうとした場合、タオルペーパーが備えている湿潤紙力に起因して水中でのほぐれ性能が悪く、結局、そのままトイレに流す或いは古紙処理によるリサイクルに回すことができないという問題があった。
これに対しては、湿潤紙力増強剤の量を減らして湿潤紙力をある程度犠牲にすることも考えられるが、それではタオルペーパー本来の機能が低下してしまうことになる。
又、湿潤紙力増強剤等の複数の薬品が添加されているため、化学物質過敏症のユーザーは使用することができないという問題もあった。
According to the above-mentioned conventional configuration, there are the following problems.
First, if you try to flush the used towel paper to the toilet as it is or to recycle it by processing used paper, the loosening performance in water is poor due to the wet paper power of the towel paper, and in the end, it will be used as it is in the toilet. There was a problem that it could not be washed away or recycled by waste paper processing.
To this end, it is conceivable to reduce the amount of the wet paper strength enhancer to sacrifice the wet paper strength to some extent, but this will reduce the original function of the towel paper.
In addition, there is also a problem that it cannot be used by users with multiple chemical sensitivity because a plurality of chemicals such as a wet paper strength enhancer are added.
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、湿潤紙力増強剤等の薬品を使用することなく必要な湿潤紙力を得ることができ、且つ、トイレにそのまま流す或いは古紙処理によるリサイクルを可能にするほぐれ性能をも得ることができるセルロースナノファイバーを含んだ紙とセルロースナノファイバーを含んだ紙の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made based on such a point, and an object of the present invention is that the required wet paper force can be obtained without using chemicals such as a wet paper force enhancer, and the present invention can be used as it is in a toilet. It is an object of the present invention to provide a method for producing a paper containing cellulose nanofibers and a paper containing cellulose nanofibers, which can also obtain unraveling performance that enables recycling by flowing or processing waste paper.
上記課題を解決するべく本願の請求項１によるセルロースナノファイバーを含む紙は、パルプとセルロースナノファイバーのみからなることを特徴とするものである。
又、請求項２によるセルロースナノファイバーを含む紙は、請求項１記載のセルロースナノファイバーを含む紙において、上記セルロースナノファイバーの対パルプ添加率を０．５〜５．０ｗｔ％としたことを特徴とするものである。
又、請求項３によるセルロースナノファイバーを含む紙は、請求項２記載のセルロースナノファイバーを含む紙において、上記セルロースナノファイバーの対パルプ添加率を０．５〜１．５ｗｔ％としたことを特徴とするものである。
又、請求項４によるセルロースナノファイバーを含む紙は、請求項１〜請求項３の何れかに記載のセルロースナノファイバーを含む紙において、上記セルロースナノファイバーの濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）を１００〜１０，０００（ｍＰａ・ｓ）としたことを特徴とするものである。
又、請求項５によるセルロースナノファイバーを含む紙は、請求項４セルロースナノファイバーを含む記載の紙において、上記セルロースナノファイバーの濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）を３００〜５，０００（ｍＰａ・ｓ）としたことを特徴とするものである。
又、請求項６によるセルロースナノファイバーを含む紙は、請求項５記載のセルロースナノファイバーを含む紙において、上記セルロースナノファイバーの濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）を１，５００〜５，０００（ｍＰａ・ｓ）としたことを特徴とするものである。
又、請求項７によるセルロースナノファイバーを含む紙は、請求項１〜請求項６の何れかに記載のセルロースナノファイバーを含む紙において、上記セルロースナノファイバーは機械的解繊又は化学的解繊により得られたものであることを特徴とするものである。
又、請求項８によるセルロースナノファイバーを含む紙は、請求項７記載のセルロースナノファイバーを含む紙において、上記セルロースナノファイバーは湿式微粒化装置により微粒化処理されたものであることを特徴とするものである。
又、請求項９によるセルロースナノファイバーを含む紙は、請求項１〜請求項８の何れかに記載のセルロースナノファイバーを含む紙において、タオルペーパーとして使用されるものであることを特徴とするものである。
又、請求項１０によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法は、請求項１〜請求項９の何れかに記載のセルロースナノファイバーを含む紙を製造するセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、上記パルプに上記セルロースナノファイバーを添加し、薬品を一切使用することなく製造するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項１１によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法は、請求項１０記載のセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、上記セルロースナノファイバーはワイヤーパートによる紙層形成・脱水工程の直前に上記パルプに添加することを特徴とするものである。
又、請求項１２によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法は、請求項１０又は請求項１１記載のセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、上記セルロースナノファイバーを対パルプ添加率が０．５〜５．０ｗｔ％の範囲で添加するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項１３によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法は、請求項１２記載のセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、上記セルロースナノファイバーを対パルプ添加率が０．５〜１．５ｗｔ％の範囲で添加するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項１４によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法は、請求項１０〜請求項１３の何れかに記載のセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、 濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）が１００〜１０，０００（ｍＰａ・ｓ）のセルロースナノファイバーを添加するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項１５によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法は、請求項１４記載のセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）が３００〜５，０００（ｍＰａ・ｓ）のセルロースナノファイバーを添加するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項１６によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法は、請求項１５記載のセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）が１，５００〜５，０００（ｍＰａ・ｓ）のセルロースナノファイバーを添加するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項１７によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法は、請求項１０〜請求項１６の何れかに記載のセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、上記セルロースナノファイバーを機械的解繊又は化学的解繊により得るようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項１８によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法は、請求項１７記載のセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、上記セルロースナノファイバーを湿式微粒化装置による微粒化処理により得るようにしたことを特徴とするものである。
The paper containing the cellulose nanofibers according to claim 1 of the present application in order to solve the above problems is characterized in that it is composed of only pulp and cellulose nanofibers.
The paper containing the cellulose nanofibers according to claim 2 is characterized in that, in the paper containing the cellulose nanofibers according to claim 1, the addition ratio of the cellulose nanofibers to pulp is 0.5 to 5.0 wt%. Is to be.
The paper containing the cellulose nanofibers according to claim 3 is the paper containing the cellulose nanofibers according to claim 2, wherein the addition ratio of the cellulose nanofibers to pulp is 0.5 to 1.5 wt%. Is to be.
The paper containing the cellulose nanofibers according to claim 4 is the paper containing the cellulose nanofibers according to any one of claims 1 to 3, wherein the concentration of the cellulose nanofibers is 2% (w / v). The viscosity of the dispersion (Brookfield viscometer, 60 rpm, 25 ° C., 60 sec) is set to 100 to 10,000 (mPa · s).
The paper containing the cellulose nanofibers according to claim 5 is the paper according to claim 4 containing the cellulose nanofibers, and has a viscosity (Brookfield) in an aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v) of the cellulose nanofibers. It is characterized in that the viscosity meter (60 rpm, 25 ° C., 60 sec) is set to 300 to 5,000 (mPa · s).
The paper containing the cellulose nanofibers according to claim 6 is the paper containing the cellulose nanofibers according to claim 5, and the viscosity of the cellulose nanofibers in an aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v) (Brookfield). It is characterized in that the viscosity meter (60 rpm, 25 ° C., 60 sec) is set to 1,500 to 5,000 (mPa · s).
The paper containing the cellulose nanofibers according to claim 7 is the paper containing the cellulose nanofibers according to any one of claims 1 to 6, wherein the cellulose nanofibers are mechanically or chemically defibrated. It is characterized by being obtained.
The paper containing the cellulose nanofibers according to claim 8 is the paper containing the cellulose nanofibers according to claim 7, wherein the cellulose nanofibers are atomized by a wet atomizing device. It is a thing.
The paper containing cellulose nanofibers according to claim 9 is the paper containing cellulose nanofibers according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it is used as towel paper. Is.
The method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 10 is the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to any one of claims 1 to 9, wherein the method for producing paper containing cellulose nanofibers is used. It is characterized in that the cellulose nanofibers are added to the pulp to produce the pulp without using any chemicals.
The method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 11 is the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 10, wherein the cellulose nanofibers are immediately before the paper layer forming / dehydrating step by the wire part. It is characterized by being added to the above-mentioned pulp.
Further, the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 12 is the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 10 or 11, wherein the addition ratio of the cellulose nanofibers to pulp is 0.5. It is characterized in that it is added in the range of ~ 5.0 wt%.
The method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 13 is the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 12, wherein the addition ratio of the cellulose nanofibers to pulp is 0.5 to 1.5 wt. It is characterized in that it is added in the range of%.
The method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 14 is the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to any one of claims 10 to 13 and having a concentration of 2% (w / v). It is characterized in that cellulose nanofibers having a viscosity (Brookfield Co., Ltd. viscous meter, 60 rpm, 25 ° C., 60 sec) in an aqueous dispersion of 100 to 10,000 (mPa · s) are added.
The method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 15 is the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 14, which has a viscosity (Brookfield) in an aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v). The company's viscometer, 60 rpm, 25 ° C., 60 sec) is characterized in that 300 to 5,000 (mPa · s) of cellulose nanofibers are added.
The method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 16 is the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 15, which has a viscosity (Brookfield) in an aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v). The company's viscometer, 60 rpm, 25 ° C., 60 sec) is characterized in that 1,500 to 5,000 (mPa · s) of cellulose nanofibers are added.
The method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 17 is the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to any one of claims 10 to 16, wherein the cellulose nanofibers are mechanically defibrated. Alternatively, it is characterized in that it is obtained by chemical defibration.
Further, in the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 18, in the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 17, the cellulose nanofibers are obtained by atomization treatment by a wet atomizing device. It is characterized by what has been done.
以上述べたように、本願の請求項１によるセルロースナノファイバーを含む紙によると、パルプとセルロースナノファイバーのみからなるので、薬品を使用することなく必要な湿潤紙力を得ることができる。又、水中におけるほぐれ性能も確保されているのでトイレにそのまま流す或いは古紙処理によるリサイクルに回すことができる。又、薬品を使用していないので化学物質過敏症のユーザーも使用することができる。
又、請求項２によるセルロースナノファイバーを含む紙によると、請求項１記載のセルロースナノファイバーを含む紙において、上記セルロースナノファイバーの対パルプ添加率を０．５〜５．０ｗｔ％としたので、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項３によるセルロースナノファイバーを含む紙によると、請求項２記載のセルロースナノファイバーを含む紙において、上記セルロースナノファイバーの対パルプ添加率を０．５〜１．５ｗｔ％としたので、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項４によるセルロースナノファイバーを含む紙によると、請求項１〜請求項３の何れかに記載のセルロースナノファイバーを含む紙において、上記セルロースナノファイバーの濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）を１００〜１０，０００（ｍＰａ・ｓ）としたので、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項５によるセルロースナノファイバーを含む紙によると、請求項４セルロースナノファイバーを含む記載の紙において、上記セルロースナノファイバーの濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）を３００〜５，０００（ｍＰａ・ｓ）としたので、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項６によるセルロースナノファイバーを含む紙によると、請求項５記載のセルロースナノファイバーを含む紙において、上記セルロースナノファイバーの濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）を１，５００〜５，０００（ｍＰａ・ｓ）としたので、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項７によるセルロースナノファイバーを含む紙によると、請求項１〜請求項６の何れかに記載のセルロースナノファイバーを含む紙において、上記セルロースナノファイバーは機械的解繊又は化学的解繊により得られたものであるので、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項８によるセルロースナノファイバーを含む紙によると、請求項７記載のセルロースナノファイバーを含む紙において、上記セルロースナノファイバーは湿式微粒化装置により微粒化処理されたものであるので、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項９によるセルロースナノファイバーを含む紙によると、請求項１記載のセルロースナノファイバーを含む紙において、タオルペーパーとして使用されるものであるこので、必要な湿潤紙力を得ることができる。又、水中におけるほぐれ性能も確保されているのでトイレにそのまま流す或いは古紙処理によるリサイクルに回すことができる。
又、請求項１０によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法によると、請求項１〜請求項９の何れかに記載のセルロースナノファイバーを含む紙を製造するセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、上記パルプに上記セルロースナノファイバーを添加し、薬品を一切使用することなく製造するようにしたので、所望の物性を備えたセルロースナノファイバーを含む紙を容易に製造することができる。
又、請求項１１によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法によると、請求項１０記載のセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、上記セルロースナノファイバーはワイヤーパートによる紙層形成・脱水工程の直前に上記パルプに添加するようにしたので、所望の物性を備えたセルロースナノファイバーを含む紙を確実に製造することができる。
又、請求項１２によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法によると、請求項１０又は請求項１１記載のセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、上記セルロースナノファイバーを対パルプ添加率が０．５〜５．０ｗｔ％の範囲で添加するようにしたので、所望の物性を備えたセルロースナノファイバーを含む紙を確実に製造することができる。
又、請求項１３によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法によると、請求項１２記載のセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、上記セルロースナノファイバーを対パルプ添加率が０．５〜１．５ｗｔ％の範囲で添加するようにしたので、所望の物性を備えたセルロースナノファイバーを含む紙を確実に製造することができる。
又、請求項１４によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法によると、請求項１０〜請求項１３の何れかに記載のセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、 濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）が１００〜１０，０００（ｍＰａ・ｓ）のセルロースナノファイバーを添加するようにしたので、所望の物性を備えたセルロースナノファイバーを含む紙を確実に製造することができる。
又、請求項１５によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法によると、請求項１４記載のセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）が３００〜５，０００（ｍＰａ・ｓ）のセルロースナノファイバーを添加するようにしたので、所望の物性を備えたセルロースナノファイバーを含む紙を確実に製造することができる。
又、請求項１６によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法によると、請求項１５記載のセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）が１，５００〜５，０００（ｍＰａ・ｓ）のセルロースナノファイバーを添加するようにしたので、所望の物性を備えたセルロースナノファイバーを含む紙を確実に製造することができる。
又、請求項１７によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法によると、請求項１０〜請求項１６の何れかに記載のセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、上記セルロースナノファイバーを機械的解繊又は化学的解繊により得るようにしたので、所望の物性を備えたセルロースナノファイバーを含む紙を確実に製造することができる。
又、請求項１８によるセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法によると、請求項１７記載のセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法において、上記セルロースナノファイバーを湿式微粒化装置による微粒化処理により得るようにしたので、所望の物性を備えたセルロースナノファイバーを含む紙を確実に製造することができる。
As described above, the paper containing the cellulose nanofibers according to claim 1 of the present application is composed of only pulp and cellulose nanofibers, so that the required wet paper force can be obtained without using chemicals. In addition, since the loosening performance in water is ensured, it can be flushed directly to the toilet or recycled by waste paper processing. Moreover, since no chemicals are used, it can be used by users with multiple chemical sensitivity.
Further, according to the paper containing cellulose nanofibers according to claim 2, in the paper containing cellulose nanofibers according to claim 1, the addition ratio of the cellulose nanofibers to pulp was set to 0.5 to 5.0 wt%. The above effect can be made more certain.
Further, according to the paper containing cellulose nanofibers according to claim 3, in the paper containing cellulose nanofibers according to claim 2, the addition ratio of the cellulose nanofibers to pulp was set to 0.5 to 1.5 wt%. The above effect can be made more certain.
Further, according to the paper containing the cellulose nanofibers according to claim 4, the concentration of the cellulose nanofibers is 2% (w / v) in the paper containing the cellulose nanofibers according to any one of claims 1 to 3. Since the viscosity of the aqueous dispersion (Brookfield Co., Ltd. viscous meter, 60 rpm, 25 ° C., 60 sec) was set to 100 to 10,000 (mPa · s), the above effect can be further ensured.
According to the paper containing the cellulose nanofibers according to claim 5, the viscosity (Brookfield) in the aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v) of the cellulose nanofibers in the paper according to claim 4 containing the cellulose nanofibers. Since the company viscometer (60 rpm, 25 ° C., 60 sec) was set to 300 to 5,000 (mPa · s), the above effect can be made more reliable.
According to the paper containing cellulose nanofibers according to claim 6, the viscosity (Brookfield) of the paper containing cellulose nanofibers according to claim 5 in an aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v) of the cellulose nanofibers. Since the company viscometer (60 rpm, 25 ° C., 60 sec) was set to 1,500 to 5,000 (mPa · s), the above effect can be made more reliable.
Further, according to the paper containing the cellulose nanofibers according to claim 7, in the paper containing the cellulose nanofibers according to any one of claims 1 to 6, the cellulose nanofibers are mechanically defibrated or chemically defibrated. Since it is obtained by, the above effect can be made more certain.
Further, according to the paper containing the cellulose nanofibers according to the eighth aspect, in the paper containing the cellulose nanofibers according to the seventh aspect, the cellulose nanofibers are atomized by a wet atomizing device, and thus the above effect. Can be made more reliable.
Further, according to the paper containing the cellulose nanofibers according to claim 9, the paper containing the cellulose nanofibers according to claim 1 is used as a towel paper, so that the required wet paper force can be obtained. .. In addition, since the loosening performance in water is ensured, it can be flushed directly to the toilet or recycled by waste paper processing.
Further, according to the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 10, in the method for producing paper containing cellulose nanofibers for producing paper containing cellulose nanofibers according to any one of claims 1 to 9. Since the cellulose nanofibers are added to the pulp to produce the paper without using any chemicals, paper containing the cellulose nanofibers having desired physical properties can be easily produced.
Further, according to the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 11, in the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 10, the cellulose nanofibers are immediately before the paper layer forming / dehydrating step by the wire part. Since it is added to the above-mentioned pulp, it is possible to surely produce a paper containing cellulose nanofibers having desired physical properties.
Further, according to the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 12, in the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 10 or 11, the addition ratio of the cellulose nanofibers to pulp is 0. Since the addition was made in the range of 5 to 5.0 wt%, paper containing cellulose nanofibers having desired physical properties can be reliably produced.
Further, according to the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 13, in the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 12, the addition ratio of the cellulose nanofibers to pulp is 0.5 to 1. Since the addition is made in the range of 5 wt%, it is possible to surely produce a paper containing cellulose nanofibers having desired physical properties.
Further, according to the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 14, in the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to any one of claims 10 to 13, the concentration is 2% (w / v). Since cellulose nanofibers having a viscosity (Brookfield viscometer, 60 rpm, 25 ° C., 60 sec) in the aqueous dispersion of 100 to 10,000 (mPa · s) were added, cellulose having desired physical properties was added. Paper containing nanofibers can be reliably produced.
Further, according to the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 15, in the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 14, the viscosity (Brook) in an aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v). Field Co., Ltd. viscometer, 60 rpm, 25 ° C, 60 sec) added 300 to 5,000 (mPa · s) of cellulose nanofibers, ensuring that paper containing cellulose nanofibers with the desired physical properties was added. Can be manufactured.
Further, according to the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 16, in the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 15, the viscosity (Brook) in an aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v). Field Co., Ltd. viscometer, 60 rpm, 25 ° C., 60 sec) added 1,500 to 5,000 (mPa · s) of cellulose nanofibers, so that paper containing cellulose nanofibers with desired physical properties can be used. It can be reliably manufactured.
Further, according to the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 17, in the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to any one of claims 10 to 16, the cellulose nanofibers are mechanically solved. Since it is obtained by fiber or chemical defibration, it is possible to surely produce paper containing cellulose nanofibers having desired physical properties.
Further, according to the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 18, in the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 17, the cellulose nanofibers can be obtained by atomization treatment by a wet atomizing device. Therefore, it is possible to reliably produce paper containing cellulose nanofibers having desired physical properties.
以下、図１乃至図１６を参照して本発明の一実施の形態を説明する。本実施の形態は本願発明をタオルペーパーに適用した例を示すものである。図１はタオルペーパー用のセルロースナノファイバーを含んだ紙を製造する工程を示す系統図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 16. The present embodiment shows an example in which the present invention is applied to a towel paper. FIG. 1 is a system diagram showing a process of producing paper containing cellulose nanofibers for towel paper.
まず、パルパー１があり、このパルパー１にはパルプ３が投入される。
尚、上記パルプ３には、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ：Ｎａｄｅｌｈｏｌｚ Ｂｌｅａｃｈｅｄ Ｋｒａｆｔ Ｐｕｌｐ）、針葉樹未晒クラフトパルプ（ＮＵＫＰ：Ｎａｄｅｌｈｏｌｚ Ｕｎｂｌｅａｃｈｅｄ Ｋｒａｆｔ Ｐｕｌｐ）、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ：Ｌａｕｂｈｏｌｚ Ｂｌｅａｃｈｅｄ Ｋｒａｆｔ Ｐｕｌｐ）、広葉樹未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ：Ｌａｕｂｈｏｌｚ Ｕｎｂｌｅａｃｈｅｄ Ｋｒａｆｔ Ｐｕｌｐ）があり、これら４種類のパルプの何れかを単独で使用する場合、任意の組み合わせで混合させて使用する場合がある。
上記パルパー１に投入されたパルプ３は撹拌機５によって撹拌される。撹拌されたパルプ３は叩解機７に投入される。叩解機７に投入されたパルプ３はそこで叩解される。
First, there is a pulper 1, and pulp 3 is charged into the pulper 1.
In addition, the above-mentioned pulp 3 includes coniferous bleached kraft pulp (NBKP: Nadelholz Bleached Kraft Pulp), coniferous unbleached kraft pulp (NUKP: Nadelholz Unbleached Kraft Pulp), broadleaf tree bleached kraft pulp (LBKP: LafKl) There is bleached kraft pulp (LUKP: Laubholz Unbleached Kraft Pulp), and when any of these four types of pulp is used alone, it may be mixed and used in any combination.
The pulp 3 charged into the pulper 1 is stirred by the stirrer 5. The agitated pulp 3 is charged into the beating machine 7. The pulp 3 charged into the beating machine 7 is beaten there.
叩解機７で叩解されたパルプ３はタンク９に移される。タンク９に移されたパルプ３はクリーナー１１に移送され、次いで、スクリーン１３に供給される。スクリーン１３に供給されたパルプ３は、次いで、ワイヤーパート１５に供給されるが、その前に、セルロースナノファイバー１７が添加される。上記セルロースナノファイバー１７は機械的解繊により得られたものであり、具体的には、株式会社スギノマシン製の湿式微粒化装置（商品名：スターバースト）によりパルプを微粒化処理することにより製造されたものである。
尚、上記セルロースナノファイバー１７の原料としてのパルプも上記パルプ３と同様に、４種類のパルプの何れかを単独で原料として使用する場合、任意の組み合わせで混合されたものを原料として使用する場合がある。
The pulp 3 beaten by the beating machine 7 is transferred to the tank 9. The pulp 3 transferred to the tank 9 is transferred to the cleaner 11 and then supplied to the screen 13. The pulp 3 supplied to the screen 13 is then supplied to the wire part 15, but before that, the cellulose nanofibers 17 are added. The cellulose nanofiber 17 is obtained by mechanical defibration, and specifically, it is produced by atomizing pulp with a wet atomizing device (trade name: Starburst) manufactured by Sugino Machine Limited. It was done.
As for the pulp as a raw material of the cellulose nanofiber 17, similarly to the pulp 3, when any one of the four types of pulp is used alone as a raw material, or when a mixture of any combination is used as a raw material. There is.
上記ワイヤーパート１５では、セルロースナノファイバー１７が添加されたパルプ３が網状のワイヤー１９上に広げられ、紙層が形成されるとともに脱水が行われる。次いで、ワイヤー１９上に広げられた紙層がプレス２１に供給され、そこでロールとフェルトによって圧搾・脱水処理が施される。 In the wire part 15, the pulp 3 to which the cellulose nanofibers 17 is added is spread on the net-like wire 19, and a paper layer is formed and dehydration is performed. Next, a paper layer spread on the wire 19 is supplied to the press 21, where it is squeezed and dehydrated by rolls and felt.
次いで、圧搾・脱水された紙層はドライヤー２３に送られる。ドライヤー２３に送られた紙層はシリンダードライヤー２５によって加熱・乾燥される。加熱・乾燥された紙層はリール２７によって巻き取られながら仕上げ処理が施される。そして、ワインダー２９によって巻き取られて巻取紙３１となる。上記巻取紙３１として巻き取られた紙３３はタオルペーパー用の紙として使用される。 Next, the pressed / dehydrated paper layer is sent to the dryer 23. The paper layer sent to the dryer 23 is heated and dried by the cylinder dryer 25. The heated and dried paper layer is finished while being wound by the reel 27. Then, it is wound by the winder 29 to become a winding paper 31. The paper 33 wound as the winding paper 31 is used as paper for towel paper.
本実施の形態の場合には、図１に示すセルロースナノファイバーを含んだ紙の製造工程において、湿潤紙力増強剤等の薬品は一切使用されておらず、既に述べたように、セルロースナノファイバー１７が添加されているだけである。つまり、上記紙３３はパルプ３とセルロースナノファイバー１７のみからなる。 In the case of the present embodiment, no chemicals such as a wet paper strength enhancer are used in the manufacturing process of the paper containing the cellulose nanofibers shown in FIG. 1, and as described above, the cellulose nanofibers are not used at all. Only 17 is added. That is, the paper 33 is composed of only pulp 3 and cellulose nanofibers 17.
上記巻取紙３１に巻き取られた紙３３の一部を図２に示す。図２中ＩＩＩａ部を顕微鏡によって拡大して撮影した顕微鏡写真を図３（ａ）に示すとともに、その一部をさらに拡大したものを図３（ｂ）に示す。図３から明らかなように、パルプ３の繊維３ａ相互の隙間にセルロースナノファイバー１７が入り込んだ状態になっている。 FIG. 2 shows a part of the paper 33 wound around the winding paper 31. A micrograph taken by magnifying part IIIa in FIG. 2 with a microscope is shown in FIG. 3 (a), and a part thereof further enlarged is shown in FIG. 3 (b). As is clear from FIG. 3, the cellulose nanofibers 17 are in the gaps between the fibers 3a of the pulp 3.
一方、セルロースナノファイバー１７が添加されていないパルプ３のみからなる紙の顕微鏡写真を図４に示す。この場合には、パルプ３の繊維３ａ相互間に隙間３５が形成されている。 On the other hand, FIG. 4 shows a micrograph of a paper made of only pulp 3 to which cellulose nanofibers 17 are not added. In this case, a gap 35 is formed between the fibers 3a of the pulp 3.
次に、上記セルロースナノファイバー１７の対パルプ添加率（ｗｔ％）について説明する。図５は、横軸にセルロースナノファイバー１７の対パルプ添加率をとり、縦軸にブランクからの強度変化（％）をとり、両者の関係を示した特性図である。
尚、対象とした紙３３は、パルプ３として針葉樹未晒クラフトパルプと広葉樹晒クラフトパルプを混合したものを使用し、そこに針葉樹未晒クラフトパルプを原料とするセルロースナノファイバー１７を添加したものである。
又、図５中「▲」は乾燥引張強さを示し、「●」は湿潤引張強さを示している。図５に示すように、対パルプ添加率が０．５〜５．０ｗｔ％の範囲でセルロースナノファイバー１７を添加した場合に、乾燥引張強さ及び湿潤引張強さ共に増大しており、特に、湿潤引張強さに関しては乾燥引張強さ以上の強度変化を示している。
Next, the addition ratio (wt%) of the cellulose nanofibers 17 to pulp will be described. FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the horizontal axis representing the addition ratio of cellulose nanofibers 17 to pulp and the vertical axis representing the strength change (%) from the blank.
The target paper 33 is a mixture of unbleached softwood kraft pulp and bleached hardwood kraft pulp as pulp 3, and cellulose nanofibers 17 made from unbleached softwood kraft pulp are added thereto. is there.
Further, in FIG. 5, “▲” indicates the dry tensile strength, and “●” indicates the wet tensile strength. As shown in FIG. 5, when the cellulose nanofibers 17 are added in the range of 0.5 to 5.0 wt% to pulp addition, both the dry tensile strength and the wet tensile strength are increased, and in particular, Regarding the wet tensile strength, the strength changes more than the dry tensile strength.
一方、セルロースナノファイバー１７の対パルプ添加率が高くなると、既に説明したワイヤーパート１５（図１に示す）における濾過時間が長くなり、その結果、紙３３の製造に要する時間が長くなってしまう。又、後述する水に対するほぐれやすさの問題もある。そこで、本実施の形態の場合には、対パルプ添加率を、好ましくは０．５〜１．５ｗｔ％としている。 On the other hand, when the addition ratio of the cellulose nanofibers 17 to pulp is high, the filtration time in the wire part 15 (shown in FIG. 1) already described becomes long, and as a result, the time required for producing the paper 33 becomes long. There is also a problem of ease of loosening with water, which will be described later. Therefore, in the case of this embodiment, the addition ratio to pulp is preferably 0.5 to 1.5 wt%.
次に、機械的解繊における微粒化処理回数とブランクからの湿潤引張強さの変化（％）との関係を説明する。図６は、横軸に機械的解繊、すなわち、既に説明した株式会社スギノマシン製の湿式微粒化装置による微粒化処理回数をとり、縦軸にブランクからの湿潤引張強さの変化をとり、両者の関係を示す特性図である。
尚、対象とした紙３３は、図５の場合と同様、パルプ３として針葉樹未晒クラフトパルプと広葉樹晒クラフトパルプを混合させたものを使用し、そこに針葉樹未晒クラフトパルプを原料とするセルロースナノファイバー１７を添加したものである。
図６から明らかなように、微粒化処理回数の増加に伴ってブランクからの湿潤引張強さの変化も増大するが、ある微粒化処理回数（図６に示す場合は７回）を超えると逆にブランクからの湿潤引張強さの変化が低下している。
本実施の形態の場合にはこの点に着目して、微粒化処理回数と相関関係のあるセルロースナノファイバー１７の濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）に関して所定の範囲を設定している。
Next, the relationship between the number of atomization treatments in mechanical defibration and the change (%) in wet tensile strength from the blank will be described. In FIG. 6, the horizontal axis represents the number of times of mechanical defibration, that is, the number of atomization treatments by the wet atomizing device manufactured by Sugino Machine Limited, and the vertical axis represents the change in wet tensile strength from the blank. It is a characteristic diagram which shows the relationship between the two.
As the target paper 33, as in the case of FIG. 5, a mixture of unbleached softwood kraft pulp and bleached broadleaf kraft pulp is used as pulp 3, and cellulose made from unbleached softwood kraft pulp is used therein. Nanofiber 17 is added.
As is clear from FIG. 6, as the number of atomization treatments increases, the change in wet tensile strength from the blank also increases, but when the number of atomization treatments exceeds a certain number (7 in the case of FIG. 6), the opposite is true. The change in wet tensile strength from the blank is reduced.
In the case of this embodiment, paying attention to this point, the viscosity of the cellulose nanofiber 17 in an aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v), which has a correlation with the number of atomization treatments (Brookfield viscometer, A predetermined range is set for 60 rpm, 25 ° C., 60 sec.).
以下、詳しく説明する。図７は、針葉樹晒クラフトパルプを原料とし、それに既に説明した株式会社スギノマシン製の湿式微粒化装置による微粒化処理を施して、セルロースナノファイバー１７を得る場合において、微粒化処理回数と濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度の関係を示した表である。図７の表において、左端は微粒化処理回数が「０」の比較例1であり、その右側に、微粒化処理回数が「１」の実施例１、微粒化処理回数が「３」の実施例２、微粒化処理回数が「５」の実施例３、微粒化処理回数が「７」の実施例４、微粒化処理回数が「１０」の実施例５、微粒化処理回数が「１５」の実施例６、微粒化処理回数が「２０」の実施例７が記載されている。 The details will be described below. FIG. 7 shows the number of atomization treatments and the concentration 2 in the case where the cellulose nanofibers 17 are obtained by subjecting the softwood bleached kraft pulp to the atomization treatment by the wet atomization apparatus manufactured by Sugino Machine Limited as described above. It is a table showing the relationship of viscosity in% (w / v) aqueous dispersion. In the table of FIG. 7, the left end is Comparative Example 1 in which the number of atomization treatments is “0”, and the right end thereof is Example 1 in which the number of atomization treatments is “1” and the number of atomization treatments is “3”. Example 2, Example 3 where the number of atomization treatments is "5", Example 4 where the number of atomization treatments is "7", Example 5 where the number of atomization treatments is "10", and the number of times of atomization treatment is "15" Example 6 and Example 7 in which the number of atomization treatments is “20” are described.
図７の表に示した内容をグラフで示すと、図８、図９に示すようなものとなる。図８は、横軸に湿式微粒化装置による微粒化処理回数をとり、縦軸に濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度をとり、両者の関係を示す特性図である。図９は、同じく、横軸に湿式微粒化装置による微粒化処理回数をとり、縦軸に濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度をとり、両者の関係を示す特性図であり、縦軸を図８とは異なるスケールで示した特性図である。 When the contents shown in the table of FIG. 7 are shown graphically, they are as shown in FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the horizontal axis representing the number of atomization treatments by the wet atomizing device and the vertical axis representing the viscosity of the aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v). Similarly, FIG. 9 is a characteristic diagram showing the relationship between the two, with the horizontal axis representing the number of atomization treatments by the wet atomizing device and the vertical axis representing the viscosity of the aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v). , The vertical axis is a characteristic diagram showing a scale different from that of FIG.
図１０に、別の比較例２、実施例８乃至実施例１３を示す。ここで使用されているパルプ３は、針葉樹晒クラフトパルプと広葉樹晒クラフトパルプを混合させたものである。一方、セルロースナノファイバーは、針葉樹未晒クラフトパルプを株式会社スギノマシン製の湿式微粒化装置（商品名：スターバースト）により微粒化処理して得られたものである。又、セルロースナノファイバーの対パルプ添加率は１．０ｗｔ％である。 FIG. 10 shows another Comparative Example 2, Examples 8 to 13. The pulp 3 used here is a mixture of softwood bleached kraft pulp and hardwood bleached kraft pulp. On the other hand, cellulose nanofibers are obtained by atomizing unbleached softwood kraft pulp with a wet atomizing device (trade name: Starburst) manufactured by Sugino Machine Limited. The addition ratio of cellulose nanofibers to pulp is 1.0 wt%.
又、目標坪量（調湿）は５０ｇ／ｍ２、金網は８０ｍｅｓｈ（目開き１７７μｍ）、パルプ離解はＪＩＳ Ｐ８２２０−１、パルプ叩解はＪＩＳ Ｐ８２２１−１、濾水度はＪＩＳ Ｐ８１２１、手抄きはＪＩＳ Ｐ８２２２（角形シートマシン２５０×２５０ｍｍ）、坪量はＪＩＳ Ｐ８１２４、引張強さはＪＩＳ Ｐ８１２４、湿潤引張強さはＪＩＳ Ｐ８１３５（幅２５ｍｍ）である。 The target basis weight (humidity control) is 50 g / m 2 , the wire net is 80 mesh (opening 177 μm), pulp disintegration is JIS P8220-1, pulp beating is JIS P8221-1, drainage is JIS P8121, and hand-made. Is JIS P8222 (square sheet machine 250 × 250 mm), basis weight is JIS P8124, tensile strength is JIS P8124, and wet tensile strength is JIS P8135 (width 25 mm).
図６、図７乃至図９、図１０から次のようなことがいえる。まず、図６、図１０に示すように、湿式微粒化装置による微粒化処理回数が７回の場合をピークとしてその前後、例えば、４回〜１０回の範囲でブランクからの湿潤引張強さ（％）が高いことがわかる。そのことを念頭において図８〜図１０をみると、セルロースナノファイバー１７の濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度について、次のようなことがいえる。まず、図８に示すように、セルロースナノファイバー１７の濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度が１００〜１０，０００（ｍＰａ・ｓ）であることが好ましく、又、図９、図１０に示すように、その中でも、３００〜５，０００（ｍＰａ・ｓ）であることが好ましく、さらに、１，５００〜５，０００（ｍＰａ・ｓ）であることが最も好ましいとえる。
本実施の形態の場合にはこの点に着目して、セルロースナノファイバーの濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度を１００〜１０，０００（ｍＰａ・ｓ）、好ましくは、３００〜５，０００（ｍＰａ・ｓ）、最も好ましくは、１，５００〜５，０００（ｍＰａ・ｓ）としている。
The following can be said from FIGS. 6, 7 to 9, and 10. First, as shown in FIGS. 6 and 10, the wet tensile strength from the blank is (for example, 4 to 10 times) before and after the peak when the number of times of the atomization treatment by the wet atomizer is 7 times. %) Is high. Looking at FIGS. 8 to 10 with that in mind, the following can be said about the viscosity of the cellulose nanofiber 17 in the aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v). First, as shown in FIG. 8, the viscosity of the cellulose nanofiber 17 in the aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v) is preferably 100 to 10,000 (mPa · s), and FIG. As shown in FIG. 10, among them, it is preferably 300 to 5,000 (mPa · s), and more preferably 1,500 to 5,000 (mPa · s).
In the case of the present embodiment, paying attention to this point, the viscosity of the cellulose nanofiber in an aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v) is 100 to 10,000 (mPa · s), preferably 300 to 300. It is 5,000 (mPa · s), most preferably 1,500 to 5,000 (mPa · s).
次に、本実施の形態により得られた紙３３を使用したタオルペーパーに関して市販のタオルペーパーと対比する実験を行ったので説明する。
図１１は、本実施の形態による試作紙３３と市販のタオルペーパー（比較例Ａ乃至Ｆ）に関して、湿潤引張強さ（Ｎ／ｍ）を対比して示すグラフである。図１１中黒塗り棒グラフは縦方向の湿潤引張強さであり、斜線棒グラフは横方向の湿潤引張強さである。本実施の形態による試作紙３３は全ての市販のタオルペーパー（比較例Ａ乃至Ｆ）に対して高い湿潤引張強さを示している。つまり、従来のように、湿潤紙力増強剤等の薬品を使用することなく所望の湿潤紙力を得ることができている。
Next, an experiment was conducted in which a towel paper using the paper 33 obtained by the present embodiment was compared with a commercially available towel paper, which will be described.
FIG. 11 is a graph showing the wet tensile strength (N / m) of the prototype paper 33 according to the present embodiment and the commercially available towel papers (Comparative Examples A to F) in comparison. The black-painted bar graph in FIG. 11 is the wet tensile strength in the vertical direction, and the diagonal bar graph is the wet tensile strength in the horizontal direction. The prototype paper 33 according to the present embodiment shows high wet tensile strength with respect to all commercially available towel papers (Comparative Examples A to F). That is, as in the conventional case, it is possible to obtain a desired wet paper strength without using a chemical such as a wet paper strength enhancer.
図１２は、本実施の形態による試作紙３３と市販のタオルペーパー（比較例Ａ乃至Ｆ）に関して、吸水度（秒）を対比して示すグラフである。本実施の形態による試作紙３３は、市販品Ｄ、Ｆに対してはその吸水度が劣るものの、その他の市販品Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅに対しては、同等或いは同等以上の吸水度を示している。 FIG. 12 is a graph showing the water absorption (seconds) of the prototype paper 33 according to the present embodiment and the commercially available towel papers (Comparative Examples A to F) in comparison with each other. The prototype paper 33 according to the present embodiment is inferior in water absorption to the commercial products D and F, but has the same or higher water absorption than the other commercial products A, B, C and E. Shown.
図１３は、本実施の形態による試作紙３３と市販のタオルペーパー（比較例Ａ乃至Ｆ）に関して、ほぐれやすさ（秒）を対比して示すグラフである。本実施の形態による試作紙３３は、市販品Ｄ、Ｅ、Ｆに対してはそのほぐれやすさが劣るものの、その他の市販品Ａ、Ｂ、Ｃに対しては、同等或いは同等以上のほぐれやすさを示している。
因みに、ほぐれやすさが１００秒以下であればトイレットペーパーのＪＩＳ基準（ＪＩＳ Ｐ４５０１）を満たすことになり、そのままトイレに流すことが可能となり、且つ、古紙処理によるリサイクルに回すことが可能となる。
尚、ＪＩＳ Ｐ４５０１は、３００ｍｌの水中でマグネチックスターラーの回転子を６００ｒｐｍで回転させておき、１１４ｍｍ角のトイレットペーパーを投入したとき、一旦回転子の回転数が低下した後に５４０ｒｐｍまで回復するまでの時間を測定するものである。
FIG. 13 is a graph showing the ease of loosening (seconds) of the prototype paper 33 according to the present embodiment and the commercially available towel papers (Comparative Examples A to F) in comparison. The prototype paper 33 according to the present embodiment is inferior to the commercially available products D, E, and F in its looseness, but is equal to or equal to or better than the other commercially available products A, B, and C. It shows that.
Incidentally, if the ease of unraveling is 100 seconds or less, the JIS standard for toilet paper (JIS P4501) is satisfied, the toilet paper can be flushed as it is, and it can be recycled by waste paper processing.
In JIS P4501, the rotor of the magnetic stirrer is rotated at 600 rpm in 300 ml of water, and when 114 mm square toilet paper is put in, the rotation speed of the rotor once decreases and then recovers to 540 rpm. It measures time.
ほぐれやすさに関して説明を補充する。図１４は１１４ｍｍ角のトイレットペーパーを水中に投入して、そのほぐれやすさを観察した写真である。図１４（ａ）はトイレットペーパー５１をビーカー５３内の水５５中に浸漬させた状態を示す写真であり、図１４（ｂ）は浸漬させたトイレットペーパー５１がほぐれ始めた状態を示す写真であり、図１４（ｃ）はほぐれた状態を示す写真である。 Supplement the explanation regarding the ease of unraveling. FIG. 14 is a photograph of 114 mm square toilet paper thrown into water and observed for its ease of loosening. FIG. 14 (a) is a photograph showing a state in which the toilet paper 51 is immersed in water 55 in the beaker 53, and FIG. 14 (b) is a photograph showing a state in which the immersed toilet paper 51 has begun to loosen. , FIG. 14 (c) is a photograph showing a loosened state.
図１５は、本実施の形態による１１４ｍｍ角の試作紙３３、１１４ｍｍ角の水解性タオルペーパー６１、１１４ｍｍ角のティシュペーパー６３を、それぞれビーカー５３内の水５５中に浸漬させた状態を示す写真であり、そのほぐれやすさを対比して示す写真である。図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示すように、本実施の試作紙３３は水解性タオルペーパー６１と同等のほぐれやすさを示している。これに対して、ティシュペーパー６３の場合には全くほぐれないことがわかる。 FIG. 15 is a photograph showing a state in which the 114 mm square prototype paper 33, the 114 mm square hydrolyzable towel paper 61, and the 114 mm square tissue paper 63 according to the present embodiment are each immersed in water 55 in the beaker 53. Yes, it is a photograph showing the ease of unraveling. As shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b), the prototype paper 33 of the present implementation shows the same ease of loosening as the water-decomposable towel paper 61. On the other hand, in the case of tissue paper 63, it can be seen that it does not loosen at all.
図１６は、図１４で示したトイレットペーパー５１、図１５で示した本実施の試作紙３３、水解性タオルペーパー６１、ティシュペーパー６３に関して、そのほぐれやすさを棒グラフで示したものである。これによると、本実施の形態による試作紙３３の場合には、市販のトイレットペーパー５１には若干劣るものの、十分なほぐれやすさを呈していることがわかる。 FIG. 16 is a bar graph showing the ease of loosening of the toilet paper 51 shown in FIG. 14, the prototype paper 33 of the present embodiment shown in FIG. 15, the water-decomposable towel paper 61, and the tissue paper 63. According to this, it can be seen that the prototype paper 33 according to the present embodiment exhibits sufficient looseness, although it is slightly inferior to the commercially available toilet paper 51.
以上、本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、湿潤紙力増強剤等の薬品を使用することなく必要な湿潤紙力を得ることができ、且つ、トイレにそのまま流す或いは古紙処理によるリサイクルに回すことを可能にするほぐれ性能をも得ることができる。これは、パルプ３にセルロースナノファイバーを含有させたからである。
特に、対パルプ添加率を０．５〜５．０ｗｔ％、さらには、０．５〜１．５ｗｔ％とし、且つ、濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度を、１００〜１０，０００（ｍＰａ・ｓ）、さらには、３００〜３，０００（ｍＰａ・ｓ）、さらには、１，５００〜２，５００（ｍＰａ・ｓ）とすることにより、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、湿潤紙力増強剤等の薬品を何等使用することなく製造しているので、化学物質過敏症のユーザーも使用することができる。
又、湿潤紙力増強剤等の薬品を何等使用することなく製造しているので、そのままトイレに流しても下水処理に負担を掛けることはない。又、古紙処理によるリサイクルに回した場合にも処理に負担を掛けることはない。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
First, it is possible to obtain the required wet paper strength without using chemicals such as a wet paper strength enhancer, and also to obtain unraveling performance that enables it to be flushed directly to the toilet or recycled by waste paper processing. Can be done. This is because the pulp 3 contains cellulose nanofibers.
In particular, the addition ratio to pulp is 0.5 to 5.0 wt%, further 0.5 to 1.5 wt%, and the viscosity of the aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v) is 100 to 10. By setting the value to 000 (mPa · s), further 300 to 3,000 (mPa · s), and further 1,500 to 2,500 (mPa · s), the above effect can be further ensured. can do.
In addition, since it is manufactured without using any chemicals such as a wet paper strength enhancer, it can also be used by users with multiple chemical sensitivity.
In addition, since it is manufactured without using any chemicals such as a wet paper strength enhancer, it does not impose a burden on the sewage treatment even if it is flushed to the toilet as it is. Moreover, even if it is recycled by processing used paper, there is no burden on the processing.
次に、図１７を参照して本発明のその他の実施の形態を説明する。前記一実施の形態の場合には、機械的解繊により製造されたセルロースナノファイバー１７を使用した例を説明したが、それに限定されるものではなく、化学的解繊により製造されたセルロースナノファイバー１７を使用することも考えられる。
図１７（ａ）は化学的解繊によるセルロースナノファイバー１７、具体的には、第一工業製薬株式会社製のレオクリスタ（登録商標）を添加した場合の紙３３の顕微鏡写真を示しており、図１７（ｂ）はその一部をさらに拡大したものである。図１７に示すように、パルプ３の繊維３ａ相互の隙間にセルロースナノファイバー１７が凝集して膜状に入り込んだ状態になっている。これは、図３に示した機械的解繊により製造されたセルロースナノファイバー１７を使用した場合と同等の状態を得ることができている。
よって、前記一実施の形態の場合と同等の効果が期待できる。
Next, other embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. In the case of the above embodiment, an example using the cellulose nanofiber 17 produced by mechanical defibration has been described, but the present invention is not limited thereto, and the cellulose nanofiber produced by chemical defibration is used. It is also conceivable to use 17.
FIG. 17A shows a micrograph of paper 33 to which cellulose nanofiber 17 by chemical defibration, specifically Leocrysta (registered trademark) manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., is added. 17 (b) is a further enlargement of a part thereof. As shown in FIG. 17, the cellulose nanofibers 17 are aggregated in the gaps between the fibers 3a of the pulp 3 and are in a film-like state. This is equivalent to the case where the cellulose nanofiber 17 produced by the mechanical defibration shown in FIG. 3 is used.
Therefore, the same effect as in the case of the above-described embodiment can be expected.
尚、本発明は前記一実施の形態、その他の実施の形態に限定されるものではない。
まず、前記一実施の形態の場合には機械的解繊を株式会社スギノマシン製の湿式微粒化装置により行ったがそれに限定されるものではなく、様々な種類の機械的解繊が考えられる。
又、前記その他の実施の形態の場合には、化学的解繊により得られたセルロースナノファイバーとして、第一工業製薬株式会社製のレオクリスタ（登録商標）を使用した例を挙げて説明しているが、その他の化学的解繊により製造されたセルロースナノファイバーを使用することも考えられる。
又、前記一実施の形態、その他の実施の形態の場合にはタオルペーパーを例に挙げて説明したが紙の用途はそれに限定されるものではない。
その他、図示した構成はあくまで一例である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment and other embodiments.
First, in the case of the above-described embodiment, mechanical defibration was performed by a wet atomizing device manufactured by Sugino Machine Limited, but the present invention is not limited to this, and various types of mechanical defibration can be considered.
Further, in the case of the other embodiment, an example in which Leocrysta (registered trademark) manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. is used as the cellulose nanofiber obtained by chemical defibration is described. However, it is also conceivable to use cellulose nanofibers produced by other chemical defibration.
Further, in the case of the above-described embodiment and the other embodiments, towel paper has been described as an example, but the use of the paper is not limited thereto.
In addition, the illustrated configuration is just an example.
本発明は、セルロースナノファイバーを含んだ紙とセルロースナノファイバーを含んだ紙の製造方法に係り、特に、湿潤紙力増強剤等の薬品を使用することなく必要な湿潤紙力を得ることができ、且つ、トイレにそのまま流す或いは古紙処理によるリサイクルに回すことを可能にするほぐれ性能をも得ることができるように工夫したものに関し、例えば、タオルペーパー用の紙として好適である。 The present invention relates to a method for producing a paper containing cellulose nanofibers and a paper containing cellulose nanofibers, and in particular, it is possible to obtain the required wet paper strength without using chemicals such as a wet paper strength enhancer. In addition, it is suitable as paper for towel paper, for example, with respect to a paper devised so as to obtain a loosening performance that enables the paper to be flushed as it is into a toilet or recycled by waste paper processing.
３ パルプ
３ａ パルプ繊維
１７ セルロースナノファイバー
３３ セルロースナノファイバーを含んだ紙
3 Pulp 3a Pulp fiber 17 Cellulose nanofiber 33 Paper containing cellulose nanofiber
Claims (18)
上記セルロースナノファイバーの対パルプ添加率を０．５〜５．０ｗｔ％としたことを特徴とする紙。 In the paper containing the cellulose nanofibers according to claim 1.
A paper characterized in that the addition ratio of the cellulose nanofibers to pulp is 0.5 to 5.0 wt%.
上記セルロースナノファイバーの対パルプ添加率を０．５〜１．５ｗｔ％としたことを特徴とする紙。 In the paper containing the cellulose nanofibers according to claim 2.
A paper characterized in that the addition ratio of the cellulose nanofibers to pulp is 0.5 to 1.5 wt%.
上記セルロースナノファイバーの濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）を１００〜１０，０００（ｍＰａ・ｓ）としたことを特徴とするセルロースナノファイバーを含む紙。 In the paper containing the cellulose nanofibers according to any one of claims 1 to 3.
The viscosity (Brookfield viscometer, 60 rpm, 25 ° C., 60 sec) in an aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v) of the cellulose nanofibers was set to 100 to 10,000 (mPa · s). Paper containing cellulose nanofibers.
上記セルロースナノファイバーの濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）を３００〜５,０００（ｍＰａ・ｓ）としたことを特徴とするセルロースナノファイバーを含む紙。 4. In the paper according to claim 4 containing cellulose nanofibers.
The viscosity (Brookfield viscometer, 60 rpm, 25 ° C., 60 sec) in the aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v) of the cellulose nanofibers was set to 300 to 5,000 (mPa · s). Paper containing cellulose nanofibers.
上記セルロースナノファイバーの濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）を１，５００〜５，０００（ｍＰａ・ｓ）としたことを特徴とするセルロースナノファイバーを含む紙。 In the paper containing the cellulose nanofibers according to claim 5.
The viscosity (Brookfield viscometer, 60 rpm, 25 ° C., 60 sec) in the aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v) of the cellulose nanofibers was set to 1,500 to 5,000 (mPa · s). Paper containing the characteristic cellulose nanofibers.
上記セルロースナノファイバーは機械的解繊又は化学的解繊により得られたものであることを特徴とする紙。 In the paper containing the cellulose nanofibers according to any one of claims 1 to 6.
Paper characterized in that the cellulose nanofibers are obtained by mechanical defibration or chemical defibration.
上記セルロースナノファイバーは、湿式微粒化装置により微粒化処理されたものであることを特徴とするセルロースナノファイバーを含む紙。 In the paper containing the cellulose nanofibers according to claim 7.
The cellulose nanofibers are papers containing cellulose nanofibers, which are atomized by a wet atomizing apparatus.
タオルペーパーとして使用されるものであることを特徴とするセルロースナノファイバーを含む紙。 In the paper containing the cellulose nanofibers according to any one of claims 1 to 8.
Paper containing cellulose nanofibers, which is characterized by being used as towel paper.
上記パルプに上記セルロースナノファイバーを添加し、薬品を一切使用することなく製造するようにしたことを特徴とするセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法。 The method for producing a paper containing cellulose nanofibers according to any one of claims 1 to 9.
A method for producing paper containing cellulose nanofibers, which comprises adding the cellulose nanofibers to the pulp to produce the pulp without using any chemicals.
上記セルロースナノファイバーはワイヤーパートによる紙層形成・脱水工程の直前に上記パルプに添加されることを特徴とするセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法。 In the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 10.
A method for producing paper containing cellulose nanofibers, wherein the cellulose nanofibers are added to the pulp immediately before a paper layer forming / dehydrating step by a wire part.
上記セルロースナノファイバーを対パルプ添加率が０．５〜５．０ｗｔ％の範囲で添加するようにしたことを特徴とするセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法。 In the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 10 or 11.
A method for producing paper containing cellulose nanofibers, wherein the cellulose nanofibers are added in a range of 0.5 to 5.0 wt% with respect to pulp.
上記セルロースナノファイバーを対パルプ添加率が０．５〜１．５ｗｔ％の範囲で添加するようにしたことを特徴とするセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法。 In the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 12.
A method for producing paper containing cellulose nanofibers, wherein the cellulose nanofibers are added in a range of 0.5 to 1.5 wt% with respect to pulp.
濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）が１００〜１０，０００（ｍＰａ・ｓ）のセルロースナノファイバーを添加するようにしたことを特徴とするセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法。 The method for producing paper containing cellulose nanofibers according to any one of claims 10 to 13.
Cellulose nanofibers having a viscosity (Brookfield viscometer, 60 rpm, 25 ° C., 60 sec) in an aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v) of 100 to 10,000 (mPa · s) were added. A method for producing paper containing cellulose nanofibers.
濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）が３００〜５，０００（ｍＰａ・ｓ）のセルロースナノファイバーを添加するようにしたことを特徴とするセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法。 In the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 14.
Cellulose nanofibers having a viscosity (Brookfield viscometer, 60 rpm, 25 ° C., 60 sec) in an aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v) of 300 to 5,000 (mPa · s) were added. A method for producing paper containing cellulose nanofibers.
濃度２％（ｗ／ｖ）の水分散液における粘度（ブルックフィールド社粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃、６０ｓｅｃ）が１，５００〜５，０００（ｍＰａ・ｓ）のセルロースナノファイバーを添加するようにしたことを特徴とするセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法。 In the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 15.
Cellulose nanofibers having a viscosity (Brookfield viscometer, 60 rpm, 25 ° C., 60 sec) in an aqueous dispersion having a concentration of 2% (w / v) of 1,500 to 5,000 (mPa · s) are added. A method for producing paper containing cellulose nanofibers, which is characterized by the above.
上記セルロースナノファイバーを機械的解繊又は化学的解繊により得るようにしたことを特徴とするセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法。 The method for producing paper containing cellulose nanofibers according to any one of claims 10 to 16.
A method for producing paper containing cellulose nanofibers, which comprises obtaining the cellulose nanofibers by mechanical defibration or chemical defibration.
上記セルロースナノファイバーを湿式微粒化装置による微粒化処理により得るようにしたことを特徴とするセルロースナノファイバーを含む紙の製造方法。 In the method for producing paper containing cellulose nanofibers according to claim 17.
A method for producing paper containing cellulose nanofibers, which comprises obtaining the cellulose nanofibers by an atomization treatment using a wet atomizing apparatus.
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