JP2020172738A - Sheet and manufacturing method for sheet - Google Patents

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浩己 山本
絵美 相澤
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絵美 相澤
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一輝 小泉
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Abstract

To provide a sheet containing fibrous cellulose having a fiber width of 10 μm or more and fine fibrous cellulose having a fiber width of 1 μm or less, in which the occurrence of twisting is suppressed.SOLUTION: A sheet of the present invention includes: a first cellulose fiber having a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group and having a fiber width of 10 μm or more; and a second cellulose fiber having a fiber width of 1000 nm or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、シート及びシートの製造方法に関する。 The present invention relates to a sheet and a method for producing the sheet.

近年、石油資源の代替及び環境意識の高まりから、再生産可能な天然繊維を利用した材料が着目されている。天然繊維の中でも、繊維径が10〜50μmの繊維状セルロース、特に木材由来の繊維状セルロース(パルプ)は、主に紙製品としてこれまで幅広く使用されてきた。 In recent years, due to the substitution of petroleum resources and heightened environmental awareness, materials using reproducible natural fibers have been attracting attention. Among natural fibers, fibrous cellulose having a fiber diameter of 10 to 50 μm, particularly fibrous cellulose (pulp) derived from wood, has been widely used mainly as paper products.

繊維状セルロースとしては、繊維径が1μm以下の微細繊維状セルロースも知られている。微細繊維状セルロースは、新たな素材として注目されており、その用途は多岐にわたる。例えば、微細繊維状セルロースを含むシートや不織布、樹脂複合体の開発が進められている。 As the fibrous cellulose, fine fibrous cellulose having a fiber diameter of 1 μm or less is also known. Fine fibrous cellulose is attracting attention as a new material, and its uses are diverse. For example, development of sheets, non-woven fabrics, and resin composites containing fine fibrous cellulose is underway.

例えば、特許文献1には、セルロース繊維からなる微多孔膜であって、1μm以上の太さの繊維がセルロース繊維の全重量に対して1重量%以上含まれている微多孔膜が開示されている。また、特許文献2には、数平均繊維幅2nm以上1000nm未満の第1の繊維と、数平均繊維幅1000nm以上100000nm以下であり、かつ数平均繊維長が0.1〜20mmである第2の繊維とを含む不織布が開示されている。さらに、特許文献3には、平均繊維径0.1〜50μmのセルロース繊維と平均繊維径1.5μm以下のポリオレフィン繊維とを含む不織布が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a microporous membrane made of cellulose fibers in which fibers having a thickness of 1 μm or more are contained in an amount of 1% by weight or more based on the total weight of the cellulose fibers. There is. Further, Patent Document 2 describes a first fiber having a number average fiber width of 2 nm or more and less than 1000 nm, and a second fiber having a number average fiber width of 1000 nm or more and 100,000 nm or less and a number average fiber length of 0.1 to 20 mm. Nonwoven fabrics containing fibers are disclosed. Further, Patent Document 3 discloses a non-woven fabric containing cellulose fibers having an average fiber diameter of 0.1 to 50 μm and polyolefin fibers having an average fiber diameter of 1.5 μm or less.

特開2014−210987号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-210987 特開2015−4140号公報JP-A-2015-4140 特開2012−036518号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-036518

上述したように、各種セルロース繊維を含む膜や不織布が知られている。しかしながら、本発明者らは、繊維幅が10μm以上の繊維状セルロース(パルプ)と、繊維幅が1μm以下の微細繊維状セルロースを含むシートを製造する際において、得られるシートに撚れが発生する場合があることを突き止めた。
そこで本発明は、繊維幅が10μm以上の繊維状セルロース(パルプ)と、繊維幅が1μm以下の微細繊維状セルロースを含むシートであって、撚れの発生が抑制されたシートを提供することを目的とする。
As described above, films and non-woven fabrics containing various cellulose fibers are known. However, when the present inventors produce a sheet containing fibrous cellulose (pulp) having a fiber width of 10 μm or more and fine fibrous cellulose having a fiber width of 1 μm or less, twisting occurs in the obtained sheet. I found out that there are cases.
Therefore, the present invention provides a sheet containing fibrous cellulose (pulp) having a fiber width of 10 μm or more and fine fibrous cellulose having a fiber width of 1 μm or less, in which the occurrence of twisting is suppressed. The purpose.

上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者らは、繊維幅が10μm以上の第1のセルロース繊維と、繊維幅が1000nm以下の第2のセルロース繊維を含むシートにおいて、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する第1のセルロース繊維を用いることにより、撚れの発生が抑制されたシートが得られることを見出した。
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have found that in a sheet containing a first cellulose fiber having a fiber width of 10 μm or more and a second cellulose fiber having a fiber width of 1000 nm or less. It has been found that by using a first cellulose fiber having a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group, a sheet in which the occurrence of twisting is suppressed can be obtained.
Specifically, the present invention has the following configuration.

[1] 亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有し、かつ繊維幅が10μm以上の第1のセルロース繊維と、繊維幅が1000nm以下の第2のセルロース繊維と、を含むシート。
[2] 第2のセルロース繊維は、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する[1]に記載のシート。
[3] 第1のセルロース繊維の含有量が、セルロース繊維の全質量に対して10質量%以上である[1]又は[2]に記載のシート。
[4] ヘーズが20%以上である[1]〜[3]のいずれかに記載のシート。
[5] 全光線透過率が80%以上である[1]〜[4]のいずれかに記載のシート。
[6] 坪量が40g/m以下である[1]〜[5]のいずれかに記載のシート。
[7] 透気度が10000秒以上である[1]〜[6]のいずれかに記載のシート。
[8] 第1のセルロース繊維の保水度が220%以上である[1]〜[7]のいずれかに記載のシート。
[9] 保水度が220%以上であり、かつ繊維幅が10μm以上であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する第1のセルロース繊維と、繊維幅が1000nm以下の第2のセルロース繊維と、を含むスラリーからシートを形成する工程を含むシートの製造方法。
[10] 第2のセルロース繊維は、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する[9]に記載のシートの製造方法。
[1] Includes a first cellulose fiber having a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group and having a fiber width of 10 μm or more, and a second cellulose fiber having a fiber width of 1000 nm or less. Sheet.
[2] The sheet according to [1], wherein the second cellulose fiber has a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group.
[3] The sheet according to [1] or [2], wherein the content of the first cellulose fiber is 10% by mass or more with respect to the total mass of the cellulose fiber.
[4] The sheet according to any one of [1] to [3], which has a haze of 20% or more.
[5] The sheet according to any one of [1] to [4], which has a total light transmittance of 80% or more.
[6] The sheet according to any one of [1] to [5], which has a basis weight of 40 g / m 2 or less.
[7] The sheet according to any one of [1] to [6], which has an air permeability of 10,000 seconds or more.
[8] The sheet according to any one of [1] to [7], wherein the water retention degree of the first cellulose fiber is 220% or more.
[9] The first cellulose fiber having a water retention degree of 220% or more, a fiber width of 10 μm or more, a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group, and a fiber width of 1000 nm or less. A method for producing a sheet, which comprises a step of forming a sheet from a slurry containing a second cellulose fiber.
[10] The method for producing a sheet according to [9], wherein the second cellulose fiber has a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group.

本発明によれば、撚れの発生が抑制されたシートが得られる。 According to the present invention, a sheet in which the occurrence of twisting is suppressed can be obtained.

図1は、リンオキソ酸基を有する繊維状セルロース含有スラリーに対するNaOH滴下量とpHの関係を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the amount of NaOH added dropwise and the pH of a fibrous cellulose-containing slurry having a phosphorus oxo acid group. 図2は、カルボキシ基を有する繊維状セルロース含有スラリーに対するNaOH滴下量とpHの関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of NaOH added dropwise to the fibrous cellulose-containing slurry having a carboxy group and the pH. 図3は、比較例のシートに発生した撚れの一例を示す写真である。FIG. 3 is a photograph showing an example of twisting generated in the sheet of the comparative example.

以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be based on typical embodiments or specific examples, but the present invention is not limited to such embodiments.

(シート)
本発明は、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有し、かつ繊維幅が10μm以上の第1のセルロース繊維と、繊維幅が1000nm以下の第2のセルロース繊維と、を含むシートに関する。なお、本明細書において、繊維幅が1000nm以下のセルロース繊維を微細繊維状セルロースと呼ぶこともある。
(Sheet)
The present invention comprises a first cellulose fiber having a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group and having a fiber width of 10 μm or more, and a second cellulose fiber having a fiber width of 1000 nm or less. Regarding the including sheet. In the present specification, cellulose fibers having a fiber width of 1000 nm or less may be referred to as fine fibrous cellulose.

本発明のシートは、上記構成を有するものであるため、シートの製造工程において、シートに撚れが発生することが抑制されている。このため、本発明のシートは外観が良好であり、かつ均質性の高いシートが得られる。 Since the sheet of the present invention has the above-mentioned structure, twisting of the sheet is suppressed in the sheet manufacturing process. Therefore, the sheet of the present invention has a good appearance and a highly homogeneous sheet can be obtained.

本発明のシートのヘーズは、20%以上であることが好ましい。本発明のシートのヘーズは、セルロース繊維として主に微細繊維状セルロースを含むシートよりは高くなっていてもよい。また、本発明のシートのヘーズは、90%以下であってもよく、85%以下であってもよく、80%以下であってもよい。本発明のシートのヘーズを上記上限値以下とすることで、従来のグラシン紙やグラファン紙と比較して透明性に優れたシートが得られる。
本発明のシートの全光線透過率は、80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。ここで、シートのヘーズは、JIS K 7136に準拠し、たとえばヘーズメータ(村上色彩技術研究所社製、HM−150)を用いて測定される値である。また、シートの全光線透過率は、JIS K 7361に準拠し、たとえばヘーズメータ(村上色彩技術研究所社製、HM−150)を用いて測定される値である。
The haze of the sheet of the present invention is preferably 20% or more. The haze of the sheet of the present invention may be higher than that of a sheet containing mainly fine fibrous cellulose as cellulose fibers. Further, the haze of the sheet of the present invention may be 90% or less, 85% or less, or 80% or less. By setting the haze of the sheet of the present invention to the above upper limit value or less, a sheet having excellent transparency as compared with conventional glassine paper or graphan paper can be obtained.
The total light transmittance of the sheet of the present invention is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and further preferably 90% or more. Here, the haze of the sheet is a value measured using, for example, a haze meter (manufactured by Murakami Color Technology Research Institute, HM-150) in accordance with JIS K 7136. The total light transmittance of the sheet is a value measured using, for example, a haze meter (HM-150, manufactured by Murakami Color Technology Research Institute) in accordance with JIS K 7361.

さらに、本発明のシートはバリア性にも優れている。本発明のシートにおいては、繊維幅が10μm以上であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する第1のセルロース繊維と、繊維幅が1000nm以下の第2のセルロース繊維を併用しているため、セルロース繊維を高密度化することができ、その結果、バリア性が高められる。具体的には、本発明のシートの透気度は、10000秒以上であることが好ましく、50000秒以上であることがより好ましく、100000秒以上であることがさらに好ましい。シートの透気度は、たとえばJ.TAPPI−5の王研式透気度法に準拠し、算出することができる。 Further, the sheet of the present invention is also excellent in barrier property. In the sheet of the present invention, a first cellulose fiber having a fiber width of 10 μm or more and having a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group and a second cellulose fiber having a fiber width of 1000 nm or less are used. Since it is used in combination, the cellulose fibers can be made denser, and as a result, the barrier property is enhanced. Specifically, the air permeability of the sheet of the present invention is preferably 10,000 seconds or more, more preferably 50,000 seconds or more, and even more preferably 100,000 seconds or more. The air permeability of the sheet is determined by, for example, J. It can be calculated according to the Oken-type air permeability method of TAPPI-5.

本発明のシートは、低坪量であるから軽量である。従来、グラシン紙やグラファン紙を製造する際には、透明性やバリア性を向上させるために、セルロース繊維を高密度化することが検討されており、抄紙工程の後工程でカレンダー処理を施すことが常法として行われていた。しかし、カレンダー処理の作業性を確保するためには、低坪量化には限界があった。一方、本発明のシートにおいては、繊維幅が10μm以上であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する第1のセルロース繊維と、繊維幅が1000nm以下の第2のセルロース繊維を併用しているため、カレンダー処理を施さずとも透明性やバリア性に優れたシートが得られ、その結果、低坪量化が可能となる。このため、シートの軽量化が達成される。本発明は、このように、通常はトレードオフの関係にある低坪量化と高バリア性を両立し得たものである。具体的には、本発明のシートの坪量は、40g/m以下であることが好ましく、30g/m以下であることがより好ましく、20g/m以下であることがさらに好ましい。シートの坪量は、たとえばJIS P 8124に準拠し、算出することができる。なお、シートの坪量は、シートに求められる性能などに応じて、適宜調整することが可能である。 The sheet of the present invention has a low basis weight and is therefore lightweight. Conventionally, when manufacturing glassine paper or graphan paper, it has been considered to increase the density of cellulose fibers in order to improve transparency and barrier properties, and a calendar treatment is performed after the papermaking process. Was practiced as a conventional method. However, in order to ensure the workability of calendar processing, there is a limit to reducing the basis weight. On the other hand, in the sheet of the present invention, the first cellulose fiber having a fiber width of 10 μm or more and having a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group and a second cellulose having a fiber width of 1000 nm or less. Since the fibers are used in combination, a sheet having excellent transparency and barrier properties can be obtained without performing calendar treatment, and as a result, the basis weight can be reduced. Therefore, the weight reduction of the seat is achieved. In this way, the present invention can achieve both low basis weight and high barrier properties, which are usually in a trade-off relationship. Specifically, the basis weight of the sheet of the present invention is preferably 40 g / m 2 or less, more preferably 30 g / m 2 or less, and even more preferably 20 g / m 2 or less. The basis weight of the sheet can be calculated according to, for example, JIS P 8124. The basis weight of the sheet can be appropriately adjusted according to the performance required for the sheet.

本発明のシートの厚みは、5μm以上であることが好ましく、10μm以上であることがより好ましく、20μm以上であることがさらに好ましい。またシートの厚みの上限値は、とくに限定されないが、たとえば1000μmとすることができる。シートの厚みは、たとえばJIS P 8118に準拠し、測定する。 The thickness of the sheet of the present invention is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and further preferably 20 μm or more. The upper limit of the thickness of the sheet is not particularly limited, but may be, for example, 1000 μm. The thickness of the sheet is measured according to, for example, JIS P 8118.

本発明のシートの密度は、0.1g/cm以上であることが好ましく、0.2g/cm以上であることがより好ましく、0.3g/cm以上であることがさらに好ましい。また、シートの密度の上限値は、とくに限定されないが、たとえば5.0g/cm以下であることが好ましい。ここで、シートの密度は、JIS P 8124に準拠して坪量を測定し、JIS P 8118に準拠してシートの厚みを測定し、これらの値から算出したものである。なお、シートの密度は、シートに求められる性能などに応じて、たとえばカレンダー処理等を施すことにより適宜調整することが可能である。 The density of the sheet of the present invention is preferably 0.1 g / cm 3 or more, more preferably 0.2 g / cm 3 or more, and further preferably 0.3 g / cm 3 or more. The upper limit of the density of the sheet is not particularly limited, but is preferably 5.0 g / cm 3 or less, for example. Here, the density of the sheet is calculated from these values by measuring the basis weight according to JIS P 8124 and measuring the thickness of the sheet according to JIS P 8118. The density of the sheet can be appropriately adjusted according to the performance required for the sheet, for example, by performing calendar processing or the like.

(第1のセルロース繊維)
本発明のシートは、第1のセルロース繊維を含む。ここで、第1のセルロース繊維は、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有し、かつ繊維幅が10μm以上のセルロース繊維である。第1のセルロース繊維の繊維幅は10μm以上であればよいが、15μm以上であることが好ましく、20μm以上であることがより好ましい。なお、第1のセルロース繊維の繊維幅は100μm以下であることが好ましい。本明細書では、第1のセルロース繊維を粗大セルロース繊維ともいう。
(First cellulose fiber)
The sheet of the present invention contains a first cellulose fiber. Here, the first cellulose fiber is a cellulose fiber having a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group and having a fiber width of 10 μm or more. The fiber width of the first cellulose fiber may be 10 μm or more, but is preferably 15 μm or more, and more preferably 20 μm or more. The fiber width of the first cellulose fiber is preferably 100 μm or less. In the present specification, the first cellulose fiber is also referred to as a coarse cellulose fiber.

第1のセルロース繊維の繊維幅は、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ができる。ここで、第1のセルロース繊維の繊維幅とは、セルロース繊維の幹繊維における繊維幅である。たとえば、セルロース繊維がフィブリルセルロース繊維である場合には、フィブリル化して分枝化した繊維の繊維幅ではなく、主軸を構成している幹繊維の繊維幅を第1のセルロース繊維の繊維幅という。 The fiber width of the first cellulose fiber can be measured using a Kajaani fiber length measuring device (FS-200 type) manufactured by Kajaani Automation Co., Ltd. Here, the fiber width of the first cellulose fiber is the fiber width of the trunk fiber of the cellulose fiber. For example, when the cellulose fiber is a fibril cellulose fiber, the fiber width of the trunk fiber constituting the main shaft is referred to as the fiber width of the first cellulose fiber, not the fiber width of the fibrillated and branched fiber.

第1のセルロース繊維の繊維原料としては、パルプを用いることが好ましい。パルプとしては、たとえば木材パルプ、非木材パルプおよび脱墨パルプが挙げられる。木材パルプとしては、とくに限定されないが、たとえば広葉樹クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹クラフトパルプ(NBKP)、サルファイトパルプ(SP)、溶解パルプ(DP)、ソーダパルプ(AP)、未晒しクラフトパルプ(UKP)および酸素漂白クラフトパルプ(OKP)等の化学パルプ、セミケミカルパルプ(SCP)およびケミグラウンドウッドパルプ(CGP)等の半化学パルプ、砕木パルプ(GP)およびサーモメカニカルパルプ(TMP、BCTMP)等の機械パルプ等が挙げられる。非木材パルプとしては、とくに限定されないが、たとえばコットンリンターおよびコットンリント等の綿系パルプ、麻、麦わらおよびバガス等の非木材系パルプが挙げられる。脱墨パルプとしては、とくに限定されないが、たとえば古紙を原料とする脱墨パルプが挙げられる。第1のセルロース繊維として上記の1種を単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。 It is preferable to use pulp as the fiber raw material of the first cellulose fiber. Examples of pulp include wood pulp, non-wood pulp and deinked pulp. The wood pulp is not particularly limited, but is, for example, broadleaf kraft pulp (LBKP), coniferous kraft pulp (NBKP), sulfite pulp (SP), dissolved pulp (DP), soda pulp (AP), and unbleached kraft pulp (UKP). ) And chemical pulp such as oxygen bleached kraft pulp (OKP), semi-chemical pulp such as semi-chemical pulp (SCP) and chemiground wood pulp (CGP), crushed wood pulp (GP) and thermomechanical pulp (TMP, BCTMP), etc. Examples include mechanical pulp. The non-wood pulp is not particularly limited, and examples thereof include cotton pulp such as cotton linter and cotton lint, and non-wood pulp such as hemp, straw and bagasse. The deinking pulp is not particularly limited, and examples thereof include deinking pulp made from used paper. As the first cellulose fiber, one of the above may be used alone, or two or more of them may be mixed and used.

第1のセルロース繊維は、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基(単に亜リン酸基ともいう)を有する。亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基は、例えば、下記式(2)で表される置換基である。 The first cellulose fiber has a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group (also simply referred to as a phosphorous acid group). The phosphorous acid group or the substituent derived from the phosphorous acid group is, for example, a substituent represented by the following formula (2).

Figure 2020172738
Figure 2020172738

式(2)中、bは自然数であり、mは任意の数であり、b×m=1である。αは、水素原子、飽和−直鎖状炭化水素基、飽和−分岐鎖状炭化水素基、飽和−環状炭化水素基、不飽和−直鎖状炭化水素基、不飽和−分岐鎖状炭化水素基、不飽和−環状炭化水素基、芳香族基、またはこれらの誘導基である。中でも、αは水素原子であることが特に好ましい。なお、式(2)におけるαには、セルロース分子鎖に由来する基は含まれない。 In equation (2), b is a natural number, m is an arbitrary number, and b × m = 1. α is a hydrogen atom, a saturated-linear hydrocarbon group, a saturated-branched chain hydrocarbon group, a saturated-cyclic hydrocarbon group, an unsaturated-linear hydrocarbon group, an unsaturated-branched chain hydrocarbon group. , An unsaturated-cyclic hydrocarbon group, an aromatic group, or an inducing group thereof. Above all, it is particularly preferable that α is a hydrogen atom. The α in the formula (2) does not include a group derived from the cellulose molecular chain.

式(2)のαで表される飽和−直鎖状炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、又はn−ブチル基等が挙げられるが、特に限定されない。飽和−分岐鎖状炭化水素基としては、i−プロピル基、又はt−ブチル基等が挙げられるが、特に限定されない。飽和−環状炭化水素基としては、シクロペンチル基、又はシクロヘキシル基等が挙げられるが、特に限定されない。不飽和−直鎖状炭化水素基としては、ビニル基、又はアリル基等が挙げられるが、特に限定されない。不飽和−分岐鎖状炭化水素基としては、i−プロペニル基、又は3−ブテニル基等が挙げられるが、特に限定されない。不飽和−環状炭化水素基としては、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられるが、特に限定されない。芳香族基としては、フェニル基、又はナフチル基等が挙げられるが、特に限定されない。 Examples of the saturated-linear hydrocarbon group represented by α in the formula (2) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group and the like, but are not particularly limited. Examples of the saturated-branched chain hydrocarbon group include an i-propyl group and a t-butyl group, but are not particularly limited. Examples of the saturated-cyclic hydrocarbon group include, but are not limited to, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and the like. Examples of the unsaturated-linear hydrocarbon group include a vinyl group, an allyl group and the like, but are not particularly limited. Examples of the unsaturated-branched chain hydrocarbon group include an i-propenyl group and a 3-butenyl group, but are not particularly limited. Examples of the unsaturated-cyclic hydrocarbon group include, but are not limited to, a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group and the like. Examples of the aromatic group include a phenyl group and a naphthyl group, but the group is not particularly limited.

また、αにおける誘導基としては、上記各種炭化水素基の主鎖又は側鎖に対し、カルボキシ基、ヒドロキシ基、又はアミノ基などの官能基のうち、少なくとも1種類が付加又は置換した状態の官能基が挙げられるが、特に限定されない。また、Rの主鎖を構成する炭素原子数は特に限定されないが、20以下であることが好ましく、10以下であることがより好ましい。Rの主鎖を構成する炭素原子数を上記範囲とすることにより、亜リン酸基の分子量を適切な範囲とすることができ、繊維原料への浸透を容易にする。 Further, as the inducing group in α, a functional group in which at least one of functional groups such as a carboxy group, a hydroxy group, or an amino group is added or substituted with respect to the main chain or side chain of the above-mentioned various hydrocarbon groups. The group is mentioned, but is not particularly limited. The number of carbon atoms constituting the main chain of R is not particularly limited, but is preferably 20 or less, and more preferably 10 or less. By setting the number of carbon atoms constituting the main chain of R to the above range, the molecular weight of the phosphorous acid group can be set to an appropriate range, and penetration into the fiber raw material is facilitated.

式(2)におけるβb+は有機物又は無機物からなる1価以上の陽イオンである。有機物からなる1価以上の陽イオンとしては、脂肪族アンモニウム、又は芳香族アンモニウムが挙げられ、無機物からなる1価以上の陽イオンとしては、ナトリウム、カリウム、若しくはリチウム等のアルカリ金属のイオンや、カルシウム、若しくはマグネシウム等の2価金属の陽イオン、又は水素イオン等が挙げられるが、特に限定されない。これらは1種又は2種類以上を組み合わせて適用することもできる。有機物又は無機物からなる1価以上の陽イオンとしては、βを含む繊維原料を加熱した際に黄変しにくく、また工業的に利用し易いナトリウム、又はカリウムのイオンが好ましいが、特に限定されない。 Β b + in the formula (2) is a monovalent or higher cation composed of an organic substance or an inorganic substance. Examples of monovalent or higher cations composed of organic substances include aliphatic ammonium or aromatic ammonium, and examples of monovalent or higher valent cations composed of inorganic substances include ions of alkali metals such as sodium, potassium, and lithium. Examples thereof include cations of divalent metals such as calcium and magnesium, hydrogen ions, and the like, but the present invention is not particularly limited. These may be applied alone or in combination of two or more. The monovalent or higher cation composed of an organic substance or an inorganic substance is preferably sodium or potassium ion which is hard to yellow when the fiber raw material containing β is heated and is easily industrially used, but is not particularly limited.

なお、第1のセルロース繊維は、亜リン酸基又は亜リン酸基由来の置換基に加えて、さらにリン酸基又はリン酸基に由来する基を有していてもよい。リン酸基又はリン酸基に由来する基は、例えば、下記式(1)もしくは(3)で表される置換基である。なお、リン酸基又はリン酸基に由来する基は、下記式(3)で表されるような縮合リンオキソ酸基であってもよい。 The first cellulose fiber may have a phosphorous acid group or a group derived from the phosphorous acid group in addition to the phosphorous acid group or the substituent derived from the phosphorous acid group. The phosphoric acid group or the group derived from the phosphoric acid group is, for example, a substituent represented by the following formula (1) or (3). The phosphoric acid group or the group derived from the phosphoric acid group may be a condensed phosphorus oxo acid group as represented by the following formula (3).

Figure 2020172738
Figure 2020172738

式(1)中、a及びbは自然数であり、mは任意の数である(ただし、a=b×mである)。α及びα’のうちa個がOであり、残りはORである。ここで、Rは、水素原子、飽和−直鎖状炭化水素基、飽和−分岐鎖状炭化水素基、飽和−環状炭化水素基、不飽和−直鎖状炭化水素基、不飽和−分岐鎖状炭化水素基、不飽和−環状炭化水素基、芳香族基、またはこれらの誘導基である。なお、式(1)におけるαは、セルロース分子鎖に由来する基であってもよい。 In the formula (1), a and b are natural numbers, and m is an arbitrary number (where a = b × m). Of α and α', a are O and the rest are OR. Here, R is a hydrogen atom, a saturated-linear hydrocarbon group, a saturated-branched chain hydrocarbon group, a saturated-cyclic hydrocarbon group, an unsaturated-linear hydrocarbon group, or an unsaturated-branched chain. A hydrocarbon group, an unsaturated-cyclic hydrocarbon group, an aromatic group, or an inducing group thereof. In addition, α in the formula (1) may be a group derived from a cellulose molecular chain.

Figure 2020172738
Figure 2020172738

式(3)中、a及びbは自然数であり、mは任意の数であり、nは2以上の自然数である(ただし、a=b×mである)。α,α,・・・,α及びα’のうちa個がOであり、残りはR又はORのいずれかである。ここで、Rは、水素原子、飽和−直鎖状炭化水素基、飽和−分岐鎖状炭化水素基、飽和−環状炭化水素基、不飽和−直鎖状炭化水素基、不飽和−分岐鎖状炭化水素基、不飽和−環状炭化水素基、芳香族基、またはこれらの誘導基である。なお、式(3)におけるαは、セルロース分子鎖に由来する基であってもよい。 In the formula (3), a and b are natural numbers, m is an arbitrary number, and n is a natural number of 2 or more (where a = b × m). Of α 1 , α 2 , ..., α n and α', a are O , and the rest are either R or OR. Here, R is a hydrogen atom, a saturated-linear hydrocarbon group, a saturated-branched chain hydrocarbon group, a saturated-cyclic hydrocarbon group, an unsaturated-linear hydrocarbon group, or an unsaturated-branched chain. A hydrocarbon group, an unsaturated-cyclic hydrocarbon group, an aromatic group, or an inducing group thereof. In addition, α in the formula (3) may be a group derived from a cellulose molecular chain.

式(1)及び(3)における各基の具体的例示は、式(2)における各基の具体的例示と同様である。また、式(1)及び(3)におけるβb+の具体的例示は、式(2)におけるβb+の具体的例示と同様である。 The specific examples of each group in the formulas (1) and (3) are the same as the specific examples of each group in the formula (2). Further, the formula (1) and specific examples beta b + a in (3) are the same as specific examples of beta b + in equation (2).

第1のセルロース繊維が亜リン酸基を置換基として有することは、第1のセルロース繊維を含有する分散液について赤外線吸収スペクトルの測定を行い、1210cm−1付近に亜リン酸基の互変異性体であるホスホン酸基のP=Oに基づく吸収を観察することで確認できる。また、第1のセルロース繊維がリン酸基を置換基として有することは、第1のセルロース繊維を含有する分散液について赤外線吸収スペクトルの測定を行い、1230cm−1付近にリン酸基のP=Oに基づく吸収を観察することで確認できる。また、第1のセルロース繊維が亜リン酸基やリン酸基を置換基として有することは、NMRを用いて化学シフトを確認する方法や、元素分析に滴定を組み合わせる方法などでも確認できる。 The fact that the first cellulose fiber has a phosphorous acid group as a substituent means that the infrared absorption spectrum of the dispersion containing the first cellulose fiber is measured, and the tautomerism of the phosphorous acid group is measured in the vicinity of 1210 cm -1. It can be confirmed by observing the P = O-based absorption of the body phosphonate group. In addition, the fact that the first cellulose fiber has a phosphoric acid group as a substituent means that the infrared absorption spectrum of the dispersion containing the first cellulose fiber is measured, and P = O of the phosphoric acid group is measured in the vicinity of 1230 cm -1. It can be confirmed by observing the absorption based on. Further, the fact that the first cellulose fiber has a phosphorous acid group or a phosphorous acid group as a substituent can be confirmed by a method of confirming a chemical shift by using NMR, a method of combining titration with elemental analysis, or the like.

第1のセルロース繊維に対する亜リン酸基の導入量は、たとえば第1のセルロース繊維1g(質量)あたり0.1mmol/g以上であることが好ましく、0.3mmol/g以上であることがより好ましく、0.5mmol/g以上であることがさらに好ましく、0.7mmol/g以上であることが一層好ましく、1.0mmol/g以上であることがとくに好ましい。また、第1のセルロース繊維の亜リン酸基の導入量は、セルロース繊維1g(質量)あたり3.65mmol/g以下であることが好ましく、3.5mmol/g以下であることがより好ましく、3.0mmol/g以下であることがさらに好ましい。ここで、単位mmol/gは、たとえば亜リン酸基の対イオンが水素イオン(H)であるときの第1のセルロース繊維の質量1gあたりの置換基量を示す。 The amount of the phosphorous acid group introduced into the first cellulose fiber is preferably 0.1 mmol / g or more, more preferably 0.3 mmol / g or more per 1 g (mass) of the first cellulose fiber, for example. , 0.5 mmol / g or more, more preferably 0.7 mmol / g or more, and particularly preferably 1.0 mmol / g or more. The amount of the phosphorous acid group introduced into the first cellulose fiber is preferably 3.65 mmol / g or less, more preferably 3.5 mmol / g or less per 1 g (mass) of the cellulose fiber. More preferably, it is 0.0 mmol / g or less. Here, the unit mmol / g indicates, for example, the amount of substituents per 1 g of mass of the first cellulose fiber when the counter ion of the phosphite group is a hydrogen ion (H + ).

第1のセルロース繊維に対するリンオキソ酸基(亜リン酸基を含む)の導入量は、たとえば中和滴定法により測定することができる。中和滴定法による測定では、得られた第1のセルロース繊維含有スラリーに、水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリを加えながらpHの変化を求めることにより、導入量を測定する。 The amount of a phosphorous acid group (including a phosphorous acid group) introduced into the first cellulose fiber can be measured by, for example, a neutralization titration method. In the measurement by the neutralization titration method, the introduction amount is measured by determining the change in pH while adding an alkali such as an aqueous sodium hydroxide solution to the obtained first cellulose fiber-containing slurry.

図1は、リンオキソ酸基を有する第1のセルロース繊維含有スラリーに対するNaOH滴下量とpHの関係を示すグラフである。第1のセルロース繊維に対するリンオキソ酸基の導入量は、たとえば次のように測定される。
まず、第1のセルロース繊維を含有するスラリーを強酸性イオン交換樹脂で処理する。なお、必要に応じて、強酸性イオン交換樹脂による処理の前に、後述の解繊処理工程と同様の解繊処理を測定対象に対して実施してもよい。
次いで、水酸化ナトリウム水溶液を加えながらpHの変化を観察し、図1の上側部に示すような滴定曲線を得る。図1の上側部に示した滴定曲線では、アルカリを加えた量に対して測定したpHをプロットしており、図1の下側部に示した滴定曲線では、アルカリを加えた量に対するpHの増分(微分値)(1/mmol)をプロットしている。この中和滴定では、アルカリを加えた量に対して測定したpHをプロットした曲線において、増分(pHのアルカリ滴下量に対する微分値)が極大となる点が二つ確認される。これらのうち、アルカリを加えはじめて先に得られる増分の極大点を第1終点と呼び、次に得られる増分の極大点を第2終点と呼ぶ。滴定開始から第1終点までに必要としたアルカリ量が、滴定に使用したスラリー中に含まれる第1のセルロース繊維の第1解離酸量と等しくなり、第1終点から第2終点までに必要としたアルカリ量が滴定に使用したスラリー中に含まれる第1のセルロース繊維の第2解離酸量と等しくなり、滴定開始から第2終点までに必要としたアルカリ量が滴定に使用したスラリー中に含まれる第1のセルロース繊維の総解離酸量と等しくなる。そして、滴定開始から第1終点までに必要としたアルカリ量を滴定対象スラリー中の固形分(g)で除して得られる値が、リンオキソ酸基導入量(mmol/g)となる。なお、単にリンオキソ酸基導入量(またはリンオキソ酸基量)と言った場合は、第1解離酸量のことを表す。
なお、図1において、滴定開始から第1終点までの領域を第1領域と呼び、第1終点から第2終点までの領域を第2領域と呼ぶ。例えば、リンオキソ酸基がリン酸基の場合であって、このリン酸基が縮合を起こす場合、見かけ上、リンオキソ酸基における弱酸性基量(本明細書では第2解離酸量ともいう)が低下し、第1領域に必要としたアルカリ量と比較して第2領域に必要としたアルカリ量が少なくなる。一方、リンオキソ酸基における強酸性基量(本明細書では第1解離酸量ともいう)は、縮合の有無に関わらずリン原子の量と一致する。また、リンオキソ酸基が亜リン酸基の場合は、リンオキソ酸基に弱酸性基が存在しなくなるため、第2領域に必要としたアルカリ量が少なくなるか、第2領域に必要としたアルカリ量はゼロとなる場合もある。この場合、滴定曲線において、pHの増分が極大となる点は一つとなる。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the amount of NaOH added dropwise and the pH of the first cellulose fiber-containing slurry having a phosphoric acid group. The amount of the phosphorus oxo acid group introduced into the first cellulose fiber is measured, for example, as follows.
First, the slurry containing the first cellulose fiber is treated with a strongly acidic ion exchange resin. If necessary, the defibration treatment similar to the defibration treatment step described later may be performed on the measurement target before the treatment with the strongly acidic ion exchange resin.
Next, the change in pH is observed while adding an aqueous sodium hydroxide solution, and a titration curve as shown in the upper part of FIG. 1 is obtained. The titration curve shown in the upper part of FIG. 1 plots the measured pH with respect to the amount of alkali added, and the titration curve shown in the lower part of FIG. 1 plots the pH with respect to the amount of alkali added. The increment (differential value) (1 / mmol) is plotted. In this neutralization titration, two points are confirmed in which the increment (differential value of pH with respect to the amount of alkali dropped) becomes maximum in the curve plotting the measured pH with respect to the amount of alkali added. Of these, the maximum point of the increment obtained first when alkali is added is called the first end point, and the maximum point of the increment obtained next is called the second end point. The amount of alkali required from the start of titration to the first end point is equal to the amount of first dissociated acid of the first cellulose fiber contained in the slurry used for titration, and is required from the first end point to the second end point. The amount of alkali used for titration becomes equal to the amount of second dissociating acid of the first cellulose fiber contained in the slurry used for titration, and the amount of alkali required from the start of titration to the second end point is contained in the slurry used for titration. It is equal to the total amount of dissociated acid of the first cellulose fiber. Then, the value obtained by dividing the amount of alkali required from the start of titration to the first end point by the solid content (g) in the slurry to be titrated is the amount of phosphorus oxo acid group introduced (mmol / g). The amount of phosphorus oxo acid group introduced (or the amount of phosphorus oxo acid group) simply means the amount of the first dissociated acid.
In FIG. 1, the region from the start of titration to the first end point is referred to as a first region, and the region from the first end point to the second end point is referred to as a second region. For example, when the phosphoric acid group is a phosphoric acid group and the phosphoric acid group causes condensation, the amount of weakly acidic groups in the phosphoric acid group (also referred to as the second dissociated acid amount in the present specification) is apparently It decreases, and the amount of alkali required for the second region is smaller than the amount of alkali required for the first region. On the other hand, the amount of strongly acidic groups in the phosphorus oxo acid group (also referred to as the first dissociated acid amount in the present specification) is the same as the amount of phosphorus atoms regardless of the presence or absence of condensation. Further, when the phosphorous acid group is a phosphorous acid group, the weakly acidic group does not exist in the phosphorous acid group, so that the amount of alkali required for the second region is reduced or the amount of alkali required for the second region is reduced. May be zero. In this case, the titration curve has one point where the pH increment is maximized.

なお、上述のリンオキソ酸基導入量(mmol/g)は、分母が酸型のセルロース繊維の質量を示すことから、酸型のセルロース繊維が有するリンオキソ酸基量(以降、リンオキソ酸基量(酸型)と呼ぶ)を示している。一方で、リンオキソ酸基の対イオンが電荷当量となるように任意の陽イオンCに置換されている場合は、分母を当該陽イオンCが対イオンであるときのセルロース繊維の質量に変換することで、陽イオンCが対イオンであるセルロース繊維が有するリンオキソ酸基量(以降、リンオキソ酸基量(C型))を求めることができる。
すなわち、下記計算式によって算出する。
リンオキソ酸基量(C型)=リンオキソ酸基量(酸型)/{1+(W−1)×A/1000}
A[mmol/g]:第1のセルロース繊維が有するリンオキソ酸基由来の総アニオン量(リンオキソ酸基の総解離酸量)
W:陽イオンCの1価あたりの式量(たとえば、Naは23、Alは9)
Since the denominator of the above-mentioned phosphorus oxo acid group introduction amount (mmol / g) indicates the mass of the acid-type cellulose fiber, the phosphorus oxo acid group amount (hereinafter, acid) of the acid-type cellulose fiber (hereinafter, acid) Type)) is shown. On the other hand, when the counterion of the phosphorus oxo acid group is replaced with an arbitrary cation C so as to have a charge equivalent, the denominator is converted to the mass of the cellulose fiber when the cation C is the counterion. Then, the amount of phosphorus oxo acid groups (hereinafter, the amount of phosphorus oxo acid groups (C type)) possessed by the cellulose fibers whose cation C is a counterion can be obtained.
That is, it is calculated by the following formula.
Phosphoric acid group amount (C type) = Phosphoric acid group amount (acid type) / {1+ (W-1) x A / 1000}
A [mmol / g]: Total anion amount derived from the phosphorus oxo acid group of the first cellulose fiber (total dissociated acid amount of the phosphorus oxo acid group)
W: Formula amount per valence of cation C (for example, Na is 23, Al is 9)

なお、滴定法によるリンオキソ酸基量の測定においては、水酸化ナトリウム水溶液1滴の滴下量が多すぎる場合や、滴定間隔が短すぎる場合、本来より低いリンオキソ酸基量となるなど正確な値が得られないことがある。適切な滴下量、滴定間隔としては、例えば、0.1N水酸化ナトリウム水溶液を5〜30秒に10〜50μLずつ滴定するなどが望ましい。また、第1のセルロース繊維含有スラリーに溶解した二酸化炭素の影響を排除するため、例えば、滴定開始の15分前から滴定終了まで、窒素ガスなどの不活性ガスをスラリーに吹き込みながら測定するなどが望ましい。 In the measurement of the amount of phosphorus oxo acid groups by the titration method, if the amount of one drop of the sodium hydroxide aqueous solution is too large or the titration interval is too short, the amount of phosphorus oxo acid groups will be lower than the original value. It may not be obtained. As an appropriate dropping amount and titration interval, for example, it is desirable to titrate 10 to 50 μL of a 0.1 N sodium hydroxide aqueous solution every 5 to 30 seconds. Further, in order to eliminate the influence of carbon dioxide dissolved in the first cellulose fiber-containing slurry, for example, measurement is performed while blowing an inert gas such as nitrogen gas into the slurry from 15 minutes before the start of titration to the end of titration. desirable.

また、亜リン酸基に加えて、リン酸基、縮合リン酸基のいずれかまたは両方を含む場合において検出されるリンオキソ酸が、亜リン酸、リン酸、縮合リン酸のどれに由来するのかを区別する方法としては、例えば、酸加水分解などの縮合構造を切断する処理を行ってから上述した滴定操作を行う方法や、酸化処理などの亜リン酸基をリン酸基へ変換する処理を行ってから上述した滴定操作を行う方法などが挙げられる。 In addition, which of the phosphite, the phosphoric acid, and the condensed phosphoric acid is the phosphoric acid detected when the phosphoric acid group, the condensed phosphoric acid group, or both is contained in addition to the phosphite group? As a method for distinguishing between, for example, a method of performing a treatment for cutting the condensed structure such as acid hydrolysis and then performing the above-mentioned titration operation, or a treatment for converting a phosphite group into a phosphate group such as an oxidation treatment. Examples thereof include a method of performing the above-mentioned titration operation after the operation.

第1のセルロース繊維と第2のセルロース繊維が混在している場合には、遠心分離法により分離回収のうえ、前述した方法にてリンオキソ酸基導入量(亜リン酸基量)を測定する。遠心分離は、第1のセルロース繊維と第2のセルロース繊維が混在したセルロース分散液を固形分濃度0.2質量%に調整し、冷却高速遠心分離機(コクサン社、H−2000B)を用い、12000G、10分の条件で行う。その後、得られる沈降固形分を第1のセルロース繊維、上澄み液を第2のセルロース繊維として回収する。 When the first cellulose fiber and the second cellulose fiber are mixed, the amount of phosphorous acid group introduced (phosphorous acid group amount) is measured by the method described above after separating and recovering by the centrifugation method. For centrifugation, a cellulose dispersion in which the first cellulose fiber and the second cellulose fiber are mixed is adjusted to a solid content concentration of 0.2% by mass, and a high-speed cooling centrifuge (Kokusan Co., Ltd., H-2000B) is used. Perform under the conditions of 12000G and 10 minutes. Then, the obtained precipitated solid content is recovered as the first cellulose fiber, and the supernatant is recovered as the second cellulose fiber.

第1のセルロース繊維の保水度は、220%以上であることが好ましく、230%以上であることがより好ましく、240%以上であることがさらに好ましく、250%以上であることが一層好ましく、280%以上であることが特に好ましい。また、第1のセルロース繊維の保水度は、600%以下であることが好ましい。第1のセルロース繊維の保水度は、J.TAPPI−26に準拠して測定した値である。なお、第1のセルロース繊維の保水度は、シート化する前の第1のセルロース繊維の保水度であるが、シート化後の第1のセルロース繊維の保水度が上記範囲を満たすものであってもよい。 The water retention degree of the first cellulose fiber is preferably 220% or more, more preferably 230% or more, further preferably 240% or more, further preferably 250% or more, and 280. % Or more is particularly preferable. Moreover, the water retention degree of the first cellulose fiber is preferably 600% or less. The water retention of the first cellulose fiber is determined by J. It is a value measured according to TAPPI-26. The water retention degree of the first cellulose fiber is the water retention degree of the first cellulose fiber before sheet formation, but the water retention degree of the first cellulose fiber after sheet formation satisfies the above range. May be good.

第1のセルロース繊維の含有量は、シートに含まれるセルロース繊維の全質量に対して、10質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上であることがさらに好ましい。また、第1のセルロース繊維の含有量は、シートに含まれるセルロース繊維の全質量に対して、99質量%以下であることが好ましく、95質量%以下であることがより好ましく、90質量%以下であることがさらに好ましく、80質量%以下であることが一層好ましく、75質量%以下であることが特に好ましい。 The content of the first cellulose fiber is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and more preferably 30% by mass or more, based on the total mass of the cellulose fibers contained in the sheet. Is even more preferable. The content of the first cellulose fiber is preferably 99% by mass or less, more preferably 95% by mass or less, and 90% by mass or less, based on the total mass of the cellulose fibers contained in the sheet. It is more preferably 80% by mass or less, and particularly preferably 75% by mass or less.

<第1のセルロース繊維の製造工程>
<亜リン酸基導入工程>
第1のセルロース繊維の製造工程は、亜リン酸基導入工程を含む。亜リン酸基導入工程は、セルロースを含む繊維原料が有する水酸基と反応することで、亜リン酸基を導入できる化合物から選択される少なくとも1種の化合物(以下、「化合物A」ともいう)を、セルロースを含む繊維原料に作用させる工程である。この工程により、亜リン酸基導入繊維が得られることとなる。
<First cellulose fiber manufacturing process>
<Phosphorous acid group introduction process>
The first cellulose fiber manufacturing step includes a phosphite group introduction step. In the phosphite group introduction step, at least one compound (hereinafter, also referred to as “compound A”) selected from compounds capable of introducing a phosphorous acid group by reacting with a hydroxyl group of a fiber raw material containing cellulose is introduced. , A step of acting on a fiber raw material containing cellulose. By this step, a phosphite group-introduced fiber can be obtained.

本実施形態に係る亜リン酸基導入工程では、セルロースを含む繊維原料と化合物Aの反応を、尿素及びその誘導体から選択される少なくとも1種(以下、「化合物B」ともいう)の存在下で行ってもよい。一方で、化合物Bが存在しない状態において、セルロースを含む繊維原料と化合物Aの反応を行ってもよい。 In the phosphorous acid group introduction step according to the present embodiment, the reaction between the fiber raw material containing cellulose and Compound A is carried out in the presence of at least one selected from urea and its derivatives (hereinafter, also referred to as “Compound B”). You may go. On the other hand, the reaction of the fiber raw material containing cellulose with the compound A may be carried out in the absence of the compound B.

化合物Aを化合物Bとの共存下で繊維原料に作用させる方法の一例としては、乾燥状態、湿潤状態またはスラリー状の繊維原料に対して、化合物Aと化合物Bを混合する方法が挙げられる。これらのうち、反応の均一性が高いことから、乾燥状態または湿潤状態の繊維原料を用いることが好ましく、特に乾燥状態の繊維原料を用いることが好ましい。繊維原料の形態は、とくに限定されないが、たとえば綿状や薄いシート状であることが好ましい。化合物Aおよび化合物Bは、それぞれ粉末状または溶媒に溶解させた溶液状または融点以上まで加熱して溶融させた状態で繊維原料に添加する方法が挙げられる。これらのうち、反応の均一性が高いことから、溶媒に溶解させた溶液状、特に水溶液の状態で添加することが好ましい。また、化合物Aと化合物Bは繊維原料に対して同時に添加してもよく、別々に添加してもよく、混合物として添加してもよい。化合物Aと化合物Bの添加方法としては、とくに限定されないが、化合物Aと化合物Bが溶液状の場合は、繊維原料を溶液内に浸漬し吸液させたのちに取り出してもよいし、繊維原料に溶液を滴下してもよい。また、必要量の化合物Aと化合物Bを繊維原料に添加してもよいし、過剰量の化合物Aと化合物Bをそれぞれ繊維原料に添加した後に、圧搾や濾過によって余剰の化合物Aと化合物Bを除去してもよい。 As an example of the method of allowing the compound A to act on the fiber raw material in the coexistence with the compound B, a method of mixing the compound A and the compound B with the fiber raw material in a dry state, a wet state or a slurry state can be mentioned. Of these, since the reaction uniformity is high, it is preferable to use a fiber raw material in a dry state or a wet state, and it is particularly preferable to use a fiber raw material in a dry state. The form of the fiber raw material is not particularly limited, but is preferably cotton-like or thin sheet-like, for example. Examples of the compound A and the compound B include a method of adding the compound A and the compound B to the fiber raw material in the form of a powder or a solution dissolved in a solvent, or in a state of being heated to a melting point or higher and melted. Of these, since the reaction is highly homogeneous, it is preferable to add the mixture in the form of a solution dissolved in a solvent, particularly in the form of an aqueous solution. Further, the compound A and the compound B may be added to the fiber raw material at the same time, may be added separately, or may be added as a mixture. The method for adding the compound A and the compound B is not particularly limited, but when the compound A and the compound B are in the form of a solution, the fiber raw material may be immersed in the solution to absorb the liquid and then taken out, or the fiber raw material may be taken out. The solution may be dropped into the water. Further, the required amounts of Compound A and Compound B may be added to the fiber raw material, or after the excess amounts of Compound A and Compound B are added to the fiber raw material, respectively, the excess Compound A and Compound B are added by pressing or filtering. It may be removed.

本実施態様で使用する化合物Aは、亜リン酸基を有する化合物及びその塩から選択される少なくとも1種である。亜リン酸基を有する化合物としては亜リン酸を挙げることができ、亜リン酸としては、たとえば99%亜リン酸(ホスホン酸)が挙げられる。亜リン酸基を有する化合物の塩としては、亜リン酸のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などが挙げられ、これらは種々の中和度とすることができる。これらのうち、リンオキソ酸基の導入の効率が高く、低コストであり、かつ工業的に適用しやすい観点から、亜リン酸、亜リン酸のナトリウム塩、亜リン酸のカリウム塩、または、亜リン酸のアンモニウム塩が好ましく用いられる。 The compound A used in this embodiment is at least one selected from a compound having a phosphorous acid group and a salt thereof. Examples of the compound having a phosphorous acid group include phosphorous acid, and examples of phosphorous acid include 99% phosphorous acid (phosphonic acid). Examples of the salt of the compound having a phosphorous acid group include a lithium salt, a sodium salt, a potassium salt, and an ammonium salt of phosphorous acid, and these can have various neutralization degrees. Of these, phosphorous acid, sodium salt of phosphorous acid, potassium salt of phosphorous acid, or sub-phosphorous acid, from the viewpoint of high efficiency of introduction of phosphorous acid group, low cost, and easy industrial application. An ammonium salt of phosphoric acid is preferably used.

繊維原料に対する化合物Aの添加量は、特に限定されないが、たとえば化合物Aの添加量をリン原子量に換算した場合において、繊維原料(絶乾質量)に対するリン原子の添加量が0.5質量%以上100質量%以下となることが好ましく、1質量%以上50質量%以下となることがより好ましく、2質量%以上30質量%以下となることがさらに好ましい。繊維原料に対するリン原子の添加量を上記範囲内とすることにより、第1のセルロース繊維の収率をより向上させることができる。一方で、繊維原料に対するリン原子の添加量を上記上限値以下とすることにより、収率向上の効果とコストのバランスをとることができる。 The amount of compound A added to the fiber raw material is not particularly limited, but for example, when the amount of compound A added is converted to the phosphorus atomic weight, the amount of phosphorus atom added to the fiber raw material (absolute dry mass) is 0.5% by mass or more. It is preferably 100% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less, and further preferably 2% by mass or more and 30% by mass or less. By setting the amount of phosphorus atom added to the fiber raw material within the above range, the yield of the first cellulose fiber can be further improved. On the other hand, by setting the addition amount of phosphorus atoms to the fiber raw material to be equal to or less than the above upper limit value, the effect of improving the yield and the cost can be balanced.

本実施態様で使用する化合物Bは、上述のとおり尿素及びその誘導体から選択される少なくとも1種である。化合物Bとしては、たとえば尿素、ビウレット、1−フェニル尿素、1−ベンジル尿素、1−メチル尿素、および1−エチル尿素などが挙げられる。
反応の均一性を向上させる観点から、化合物Bは水溶液として用いることが好ましい。また、反応の均一性をさらに向上させる観点からは、化合物Aと化合物Bの両方が溶解した水溶液を用いることが好ましい。
Compound B used in this embodiment is at least one selected from urea and its derivatives as described above. Examples of compound B include urea, biuret, 1-phenylurea, 1-benzylurea, 1-methylurea, 1-ethylurea and the like.
From the viewpoint of improving the uniformity of the reaction, compound B is preferably used as an aqueous solution. Further, from the viewpoint of further improving the uniformity of the reaction, it is preferable to use an aqueous solution in which both compound A and compound B are dissolved.

繊維原料(絶乾質量)に対する化合物Bの添加量は、とくに限定されないが、たとえば1質量%以上500質量%以下であることが好ましく、10質量%以上400質量%以下であることがより好ましく、100質量%以上350質量%以下であることがさらに好ましい。 The amount of compound B added to the fiber raw material (absolute dry mass) is not particularly limited, but is preferably 1% by mass or more and 500% by mass or less, and more preferably 10% by mass or more and 400% by mass or less. It is more preferably 100% by mass or more and 350% by mass or less.

セルロースを含む繊維原料と化合物Aの反応においては、化合物Bの他に、たとえばアミド類またはアミン類を反応系に含んでもよい。アミド類としては、たとえばホルムアミド、ジメチルホルムアミド、アセトアミド、ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。アミン類としては、たとえばメチルアミン、エチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ピリジン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどが挙げられる。これらの中でも、特にトリエチルアミンは良好な反応触媒として働くことが知られている。 In the reaction between the fiber raw material containing cellulose and compound A, for example, amides or amines may be contained in the reaction system in addition to compound B. Examples of amides include formamide, dimethylformamide, acetamide, dimethylacetamide and the like. Examples of amines include methylamine, ethylamine, trimethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, pyridine, ethylenediamine, hexamethylenediamine and the like. Among these, triethylamine is known to act as a good reaction catalyst.

亜リン酸基導入工程においては、繊維原料に化合物A等を添加又は混合した後、当該繊維原料に対して加熱処理を施すことが好ましい。加熱処理温度としては、繊維の熱分解や加水分解反応を抑えながら、亜リン酸基を効率的に導入できる温度を選択することが好ましい。加熱処理温度は、たとえば50℃以上300℃以下であることが好ましく、100℃以上250℃以下であることがより好ましく、130℃以上200℃以下であることがさらに好ましい。また、加熱処理には、種々の熱媒体を有する機器を利用することができ、たとえば撹拌乾燥装置、回転乾燥装置、円盤乾燥装置、ロール型加熱装置、プレート型加熱装置、流動層乾燥装置、気流乾燥装置、減圧乾燥装置、赤外線加熱装置、遠赤外線加熱装置、マイクロ波加熱装置、高周波乾燥装置を用いることができる。 In the phosphorous acid group introduction step, it is preferable to add or mix the compound A or the like to the fiber raw material and then heat-treat the fiber raw material. As the heat treatment temperature, it is preferable to select a temperature at which the phosphite group can be efficiently introduced while suppressing the thermal decomposition and hydrolysis reaction of the fiber. The heat treatment temperature is, for example, preferably 50 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, and further preferably 130 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. In addition, equipment having various heat media can be used for the heat treatment, for example, a stirring drying device, a rotary drying device, a disk drying device, a roll type heating device, a plate type heating device, a fluidized layer drying device, and an air stream. A drying device, a vacuum drying device, an infrared heating device, a far infrared heating device, a microwave heating device, and a high frequency drying device can be used.

本実施形態に係る加熱処理においては、たとえば薄いシート状の繊維原料に化合物Aを含浸等の方法により添加した後、加熱する方法や、ニーダー等で繊維原料と化合物Aを混練又は撹拌しながら加熱する方法を採用することができる。これにより、繊維原料における化合物Aの濃度ムラを抑制して、繊維原料に含まれるセルロース繊維表面へより均一に亜リン酸基を導入することが可能となる。これは、乾燥に伴い水分子が繊維原料表面に移動する際、溶存する化合物Aが表面張力によって水分子に引き付けられ、同様に繊維原料表面に移動してしまう(すなわち、化合物Aの濃度ムラを生じてしまう)ことを抑制できることに起因するものと考えられる。 In the heat treatment according to the present embodiment, for example, a method of adding compound A to a thin sheet-shaped fiber raw material by a method such as impregnation and then heating, or a method of heating while kneading or stirring the fiber raw material and compound A with a kneader or the like. Can be adopted. This makes it possible to suppress uneven concentration of compound A in the fiber raw material and more uniformly introduce the phosphorous acid group onto the surface of the cellulose fiber contained in the fiber raw material. This is because when the water molecules move to the surface of the fiber raw material due to drying, the dissolved compound A is attracted to the water molecules by the surface tension and also moves to the surface of the fiber raw material (that is, the concentration unevenness of the compound A is caused. It is considered that this is due to the fact that it can be suppressed.

また、加熱処理に用いる加熱装置は、たとえばスラリーが保持する水分、及び化合物Aと繊維原料中のセルロース等が含む水酸基等との脱水縮合(リン酸エステル化)反応に伴って生じる水分、を常に装置系外に排出できる装置であることが好ましい。このような加熱装置としては、例えば送風方式のオーブン等が挙げられる。装置系内の水分を常に排出することにより、リン酸エステル化の逆反応であるリン酸エステル結合の加水分解反応を抑制できることに加えて、繊維中の糖鎖の酸加水分解を抑制することもできる。 Further, the heating device used for the heat treatment always keeps the water content retained by the slurry and the water content generated by the dehydration condensation (phosphate esterification) reaction between the compound A and the hydroxyl group contained in the cellulose or the like in the fiber raw material. It is preferable that the device can be discharged to the outside of the device system. Examples of such a heating device include a ventilation type oven and the like. By constantly discharging the water in the apparatus system, it is possible to suppress the hydrolysis reaction of the phosphate ester bond, which is the reverse reaction of the phosphate esterification, and also to suppress the acid hydrolysis of the sugar chain in the fiber. it can.

加熱処理の時間は、たとえば繊維原料から実質的に水分が除かれてから1秒以上300分以下であることが好ましく、1秒以上1000秒以下であることがより好ましく、10秒以上800秒以下であることがさらに好ましい。本実施形態では、加熱温度と加熱時間を適切な範囲とすることにより、亜リン酸基の導入量を好ましい範囲内とすることができる。 The heat treatment time is preferably 1 second or more and 300 minutes or less, more preferably 1 second or more and 1000 seconds or less, and 10 seconds or more and 800 seconds or less after the water is substantially removed from the fiber raw material. Is more preferable. In the present embodiment, the amount of phosphite group introduced can be within a preferable range by setting the heating temperature and the heating time within appropriate ranges.

亜リン酸基導入工程は、少なくとも1回行えば良いが、2回以上繰り返して行うこともできる。2回以上の亜リン酸基導入工程を行うことにより、繊維原料に対して多くの亜リン酸基を導入することができる。本実施形態においては、好ましい態様の一例として、亜リン酸基導入工程を2回行う場合が挙げられる。 The phosphorous acid group introduction step may be performed at least once, but may be repeated twice or more. By performing the phosphorous acid group introduction step two or more times, many phosphorous acid groups can be introduced into the fiber raw material. In the present embodiment, as an example of a preferable embodiment, there is a case where the phosphite group introduction step is performed twice.

<洗浄工程>
本実施形態における第1のセルロース繊維の製造方法においては、必要に応じて亜リン酸基導入繊維に対して洗浄工程を行うことができる。洗浄工程は、たとえば水や有機溶剤により亜リン酸基導入繊維を洗浄することにより行われる。また、洗浄工程は後述する各工程の後に行われてもよく、各洗浄工程において実施される洗浄回数は、とくに限定されない。
<Washing process>
In the first method for producing cellulose fibers in the present embodiment, a washing step can be performed on the phosphorous acid group-introduced fibers, if necessary. The cleaning step is performed, for example, by cleaning the phosphite group-introduced fibers with water or an organic solvent. Further, the cleaning step may be performed after each step described later, and the number of cleanings performed in each cleaning step is not particularly limited.

<アルカリ処理工程>
本実施形態における第1のセルロース繊維の製造方法においては、必要に応じて洗浄後の亜リン酸基導入繊維に対して、アルカリ処理を行ってもよい。この場合、洗浄後の亜リン酸基導入繊維を10Lのイオン交換水で希釈した後、撹拌しながら1Nのアルカリ溶液を少しずつ添加することにより、pHが12以上13以下に調整することが好ましい。アルカリ溶液に含まれるアルカリ化合物は、特に限定されず、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。本実施形態においては、汎用性が高いことから、たとえば水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムをアルカリ化合物として用いることが好ましい。また、アルカリ溶液に含まれる溶媒は、水または有機溶剤のいずれであってもよい。中でも、アルカリ溶液に含まれる溶媒は、水、またはアルコールに例示される極性有機溶剤などを含む極性溶媒であることが好ましく、少なくとも水を含む水系溶媒であることがより好ましい。アルカリ溶液としては、汎用性が高いことから、たとえば水酸化ナトリウム水溶液、または水酸化カリウム水溶液が好ましい。
<Alkaline treatment process>
In the first method for producing cellulose fibers in the present embodiment, if necessary, the washed phosphite group-introduced fibers may be treated with an alkali. In this case, it is preferable to adjust the pH to 12 or more and 13 or less by diluting the washed phosphite group-introduced fiber with 10 L of ion-exchanged water and then adding a 1 N alkaline solution little by little with stirring. .. The alkaline compound contained in the alkaline solution is not particularly limited, and may be an inorganic alkaline compound or an organic alkaline compound. In the present embodiment, for example, sodium hydroxide or potassium hydroxide is preferably used as the alkaline compound because of its high versatility. Further, the solvent contained in the alkaline solution may be either water or an organic solvent. Among them, the solvent contained in the alkaline solution is preferably a polar solvent containing water or a polar organic solvent exemplified by alcohol, and more preferably an aqueous solvent containing at least water. As the alkaline solution, for example, an aqueous solution of sodium hydroxide or an aqueous solution of potassium hydroxide is preferable because of its high versatility.

アルカリ処理工程におけるアルカリ溶液の温度は、特に限定されないが、たとえば5℃以上80℃以下であることが好ましく、10℃以上60℃以下であることがより好ましい。アルカリ処理工程における亜リン酸基導入繊維のアルカリ溶液への浸漬時間は、特に限定されないが、たとえば5分以上30分以下であることが好ましく、10分以上20分以下であることがより好ましい。アルカリ処理におけるアルカリ溶液の使用量は、特に限定されないが、たとえば亜リン酸基導入繊維の絶対乾燥質量に対して100質量%以上100000質量%以下であることが好ましく、1000質量%以上10000質量%以下であることがより好ましい。
なお、アルカリ処理工程の後には、さらに上述した洗浄工程を設けてもよい。
The temperature of the alkaline solution in the alkaline treatment step is not particularly limited, but is preferably 5 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, and more preferably 10 ° C. or higher and 60 ° C. or lower. The immersion time of the phosphorous acid group-introduced fiber in the alkaline solution in the alkali treatment step is not particularly limited, but is preferably 5 minutes or more and 30 minutes or less, and more preferably 10 minutes or more and 20 minutes or less. The amount of the alkaline solution used in the alkaline treatment is not particularly limited, but is preferably 100% by mass or more and 100,000% by mass or less, and 1000% by mass or more and 10000% by mass or less, based on the absolute dry mass of the phosphorous acid group-introduced fiber. The following is more preferable.
The cleaning step described above may be further provided after the alkali treatment step.

(第2のセルロース繊維)
本発明のシートは、繊維幅が1000nm以下の第2のセルロース繊維(微細繊維状セルロース)を含む。第2のセルロース繊維の繊維幅は、たとえば電子顕微鏡観察などにより測定することが可能である。なお、第2のセルロース繊維は、たとえば単繊維状のセルロースである。
(Second cellulose fiber)
The sheet of the present invention contains a second cellulose fiber (fine fibrous cellulose) having a fiber width of 1000 nm or less. The fiber width of the second cellulose fiber can be measured, for example, by observation with an electron microscope. The second cellulose fiber is, for example, a single fibrous cellulose.

第2のセルロース繊維の繊維幅は、1000nm以下であればよく、500nm以下であることが好ましく、300nm以下であることがより好ましく、200nm以下であることがさらに好ましく、100nm以下であることが一層好ましく、50nm以下であることがより一層好ましく、10nm以下であることが特に好ましい。本発明のシートは、このように繊維幅が小さい微細繊維状セルロースを、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する第1のセルロース繊維(粗大セルロース繊維)と併用することで、シートの製造工程において、シートに撚れが発生することを抑制することができる。 The fiber width of the second cellulose fiber may be 1000 nm or less, preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, further preferably 200 nm or less, and further preferably 100 nm or less. It is more preferably 50 nm or less, and particularly preferably 10 nm or less. In the sheet of the present invention, fine fibrous cellulose having such a small fiber width is used in combination with a first cellulose fiber (coarse cellulose fiber) having a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group. , It is possible to suppress the occurrence of twisting of the sheet in the sheet manufacturing process.

第2のセルロース繊維の繊維幅は、たとえば電子顕微鏡を用いて以下のようにして測定される。まず、濃度0.05質量%以上0.1質量%以下の第2のセルロース繊維の水系懸濁液を調製し、この懸濁液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TEM観察用試料とする。幅の広い繊維を含む場合には、ガラス上にキャストした表面のSEM像を観察してもよい。次いで、観察対象となる繊維の幅に応じて1000倍、5000倍、10000倍あるいは50000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。
上記条件を満足する観察画像に対し、直線X、直線Yと交差する繊維の幅を目視で読み取る。このようにして、少なくとも互いに重なっていない表面部分の観察画像を3組以上得る。次いで、各画像に対して、直線X、直線Yと交差する繊維の幅を読み取る。
The fiber width of the second cellulose fiber is measured as follows, for example, using an electron microscope. First, an aqueous suspension of a second cellulose fiber having a concentration of 0.05% by mass or more and 0.1% by mass or less is prepared, and this suspension is cast on a hydrophilized carbon film-coated grid for TEM observation. Use as a sample for use. If it contains wide fibers, an SEM image of the surface cast on the glass may be observed. Next, observation is performed using an electron microscope image at a magnification of 1000 times, 5000 times, 10000 times, or 50,000 times depending on the width of the fiber to be observed. However, the sample, observation conditions and magnification should be adjusted so as to satisfy the following conditions.
(1) A straight line X is drawn at an arbitrary position in the observation image, and 20 or more fibers intersect the straight line X.
(2) A straight line Y that intersects the straight line perpendicularly is drawn in the same image, and 20 or more fibers intersect the straight line Y.
The width of the fiber intersecting the straight line X and the straight line Y is visually read with respect to the observation image satisfying the above conditions. In this way, at least three sets of observation images of surface portions that do not overlap each other are obtained. Next, for each image, the width of the fiber intersecting the straight line X and the straight line Y is read.

第2のセルロース繊維の繊維長は、とくに限定されないが、たとえば0.1μm以上1000μm以下であることが好ましく、0.1μm以上800μm以下であることがより好ましく、0.1μm以上600μm以下であることがさらに好ましい。繊維長を上記範囲内とすることにより、第2のセルロース繊維の結晶領域の破壊を抑制できる。また、第2のセルロース繊維のスラリー粘度を適切な範囲とすることも可能となる。なお、第2のセルロース繊維の繊維長は、たとえばTEM、SEM、AFMによる画像解析より求めることができる。 The fiber length of the second cellulose fiber is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm or more and 1000 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 800 μm or less, and 0.1 μm or more and 600 μm or less. Is even more preferable. By setting the fiber length within the above range, the destruction of the crystal region of the second cellulose fiber can be suppressed. It is also possible to set the slurry viscosity of the second cellulose fiber in an appropriate range. The fiber length of the second cellulose fiber can be obtained by, for example, image analysis by TEM, SEM, or AFM.

第2のセルロース繊維はI型結晶構造を有していることが好ましい。ここで、第2のセルロース繊維がI型結晶構造を有することは、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同定できる。具体的には、2θ=14°以上17°以下付近と2θ=22°以上23°以下付近の2箇所の位置に典型的なピークをもつことから同定することができる。 The second cellulose fiber preferably has an I-type crystal structure. Here, the fact that the second cellulose fiber has an I-type crystal structure can be identified in the diffraction profile obtained from the wide-angle X-ray diffraction photograph using CuKα (λ = 1.5418 Å) monochromatic with graphite. Specifically, it can be identified by having typical peaks at two positions, 2θ = 14 ° or more and 17 ° or less and 2θ = 22 ° or more and 23 ° or less.

第2のセルロース繊維に占めるI型結晶構造の割合は、たとえば30%以上であることが好ましく、40%以上であることがより好ましく、50%以上であることがさらに好ましい。これにより、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られる(Seagalら、Textile Research Journal、29巻、786ページ、1959年)。 The ratio of the type I crystal structure to the second cellulose fiber is, for example, preferably 30% or more, more preferably 40% or more, and further preferably 50% or more. As a result, even better performance can be expected in terms of heat resistance and low coefficient of linear thermal expansion. The crystallinity is determined by a conventional method from the X-ray diffraction profile measured and the pattern (Seagal et al., Textile Research Journal, Vol. 29, p. 786, 1959).

第2のセルロース繊維の軸比(繊維長/繊維幅)は、とくに限定されないが、たとえば20以上10000以下であることが好ましく、50以上1000以下であることがより好ましい。軸比を上記下限値以上とすることにより、第2のセルロース繊維を含有するシートを形成しやすい。軸比を上記上限値以下とすることにより、たとえば第2のセルロース繊維を水分散液として扱う際に、希釈等のハンドリングがしやすくなる点で好ましい。 The axial ratio (fiber length / fiber width) of the second cellulose fiber is not particularly limited, but is preferably 20 or more and 10000 or less, and more preferably 50 or more and 1000 or less. By setting the axial ratio to the above lower limit value or more, it is easy to form a sheet containing the second cellulose fiber. By setting the axial ratio to the above upper limit value or less, for example, when the second cellulose fiber is treated as an aqueous dispersion, it is preferable in that handling such as dilution becomes easy.

本実施形態における第2のセルロース繊維は、たとえば結晶領域と非結晶領域をともに有している。とくに、結晶領域と非結晶領域をともに有し、かつ軸比が高い第2のセルロース繊維は、後述する微細繊維状セルロースの製造方法により実現されるものである。 The second cellulose fiber in the present embodiment has, for example, both a crystalline region and a non-crystalline region. In particular, the second cellulose fiber having both a crystalline region and a non-crystalline region and having a high axial ratio is realized by a method for producing fine fibrous cellulose described later.

本実施形態における第2のセルロース繊維は、イオン性置換基を有することが好ましい。イオン性置換基としては、たとえばアニオン性基およびカチオン性基のいずれか一方または双方を含むことができる。アニオン性基としては、たとえばリンオキソ酸基またはリンオキソ酸基に由来する置換基(単にリンオキソ酸基ということもある)、カルボキシ基またはカルボキシ基に由来する置換基(単にカルボキシ基ということもある)、およびスルホン基またはスルホン基に由来する置換基(単にスルホン基ということもある)から選択される少なくとも1種であることが好ましく、リンオキソ酸基およびカルボキシ基から選択される少なくとも1種であることがより好ましく、リンオキソ酸基であることがとくに好ましい。なお、リンオキソ酸基は、例えば、リン酸基であってもよく、亜リン酸基であってもよい。 The second cellulose fiber in this embodiment preferably has an ionic substituent. The ionic substituent can include, for example, either one or both of an anionic group and a cationic group. Examples of the anionic group include a phosphoric acid group or a substituent derived from a phosphoric acid group (sometimes simply referred to as a phosphoric acid group), a carboxy group or a substituent derived from a carboxy group (sometimes simply referred to as a carboxy group), and the like. And at least one selected from a sulfone group or a substituent derived from a sulfone group (sometimes simply referred to as a sulfone group), and at least one selected from a phosphorus oxo acid group and a carboxy group. More preferably, it is a phosphorusoxo acid group, and particularly preferably. The phosphorous acid group may be, for example, a phosphoric acid group or a phosphorous acid group.

第2のセルロース繊維のイオン性置換基の導入量は、セルロース繊維1g(質量)あたり0.3mmol/g以上であることが好ましく、0.4mmol/g以上であることがより好ましく、0.5mmol/g以上であることがさらに好ましく、0.7mmol/g以上であることが一層好ましく、1.0mmol/g以上であることがとくに好ましい。また、第2のセルロース繊維のイオン性置換基の導入量は、セルロース繊維1g(質量)あたり3.65mmol/g以下であることが好ましく、3.5mmol/g以下であることがより好ましく、3.0mmol/g以下であることがさらに好ましい。ここで、単位mmol/gは、たとえばアニオン性基の対イオンが水素イオン(H)であるときの第2のセルロース繊維の質量1gあたりの置換基量を示す。イオン性置換基の導入量を上記範囲内とすることにより、シートの製造工程において、シートに撚れが発生することをより効果的に抑制することができる。 The amount of the ionic substituent introduced into the second cellulose fiber is preferably 0.3 mmol / g or more, more preferably 0.4 mmol / g or more, and 0.5 mmol per 1 g (mass) of the cellulose fiber. It is more preferably / g or more, more preferably 0.7 mmol / g or more, and particularly preferably 1.0 mmol / g or more. The amount of the ionic substituent introduced in the second cellulose fiber is preferably 3.65 mmol / g or less, more preferably 3.5 mmol / g or less per 1 g (mass) of the cellulose fiber. More preferably, it is 0.0 mmol / g or less. Here, the unit mmol / g indicates, for example, the amount of substituents per 1 g of mass of the second cellulose fiber when the counter ion of the anionic group is a hydrogen ion (H + ). By setting the amount of the ionic substituent introduced within the above range, it is possible to more effectively suppress the occurrence of twisting of the sheet in the sheet manufacturing process.

第2のセルロース繊維に対するイオン性置換基の導入量は、たとえば中和滴定法により測定することができる。中和滴定法による測定では、得られた第2のセルロース繊維を含有するスラリーに、水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリを加えながらpHの変化を求めることにより、導入量を測定する。 The amount of the ionic substituent introduced into the second cellulose fiber can be measured by, for example, a neutralization titration method. In the measurement by the neutralization titration method, the introduction amount is measured by determining the change in pH while adding an alkali such as an aqueous sodium hydroxide solution to the obtained slurry containing the second cellulose fiber.

図1は、リンオキソ酸基を有する第2のセルロース繊維を含有するスラリーに対するNaOH滴下量とpHの関係を示すグラフである。第2のセルロース繊維に対するリンオキソ酸基の導入量は、たとえば次のように測定される。
まず、第2のセルロース繊維を含有するスラリーを強酸性イオン交換樹脂で処理する。なお、必要に応じて、強酸性イオン交換樹脂による処理の前に、後述の解繊処理工程と同様の解繊処理を測定対象に対して実施してもよい。
次いで、水酸化ナトリウム水溶液を加えながらpHの変化を観察し、図1の上側部に示すような滴定曲線を得る。図1の上側部に示した滴定曲線では、アルカリを加えた量に対して測定したpHをプロットしており、図1の下側部に示した滴定曲線では、アルカリを加えた量に対するpHの増分(微分値)(1/mmol)をプロットしている。この中和滴定では、アルカリを加えた量に対して測定したpHをプロットした曲線において、増分(pHのアルカリ滴下量に対する微分値)が極大となる点が二つ確認される。これらのうち、アルカリを加えはじめて先に得られる増分の極大点を第1終点と呼び、次に得られる増分の極大点を第2終点と呼ぶ。滴定開始から第1終点までに必要としたアルカリ量が、滴定に使用したスラリー中に含まれる第2のセルロース繊維の第1解離酸量と等しくなり、第1終点から第2終点までに必要としたアルカリ量が滴定に使用したスラリー中に含まれる第2のセルロース繊維の第2解離酸量と等しくなり、滴定開始から第2終点までに必要としたアルカリ量が滴定に使用したスラリー中に含まれる第1のセルロース繊維の総解離酸量と等しくなる。そして、滴定開始から第1終点までに必要としたアルカリ量を滴定対象スラリー中の固形分(g)で除して得られる値が、リンオキソ酸基導入量(mmol/g)となる。なお、単にリンオキソ酸基導入量(またはリンオキソ酸基量)と言った場合は、第1解離酸量のことを表す。
なお、図1において、滴定開始から第1終点までの領域を第1領域と呼び、第1終点から第2終点までの領域を第2領域と呼ぶ。例えば、リンオキソ酸基がリン酸基の場合であって、このリン酸基が縮合を起こす場合、見かけ上、リンオキソ酸基における弱酸性基量(本明細書では第2解離酸量ともいう)が低下し、第1領域に必要としたアルカリ量と比較して第2領域に必要としたアルカリ量が少なくなる。一方、リンオキソ酸基における強酸性基量(本明細書では第1解離酸量ともいう)は、縮合の有無に関わらずリン原子の量と一致する。また、リンオキソ酸基が亜リン酸基の場合は、リンオキソ酸基に弱酸性基が存在しなくなるため、第2領域に必要としたアルカリ量が少なくなるか、第2領域に必要としたアルカリ量はゼロとなる場合もある。この場合、滴定曲線において、pHの増分が極大となる点は一つとなる。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the amount of NaOH added dropwise and the pH of a slurry containing a second cellulose fiber having a phosphorus oxo acid group. The amount of the phosphorus oxo acid group introduced into the second cellulose fiber is measured, for example, as follows.
First, the slurry containing the second cellulose fiber is treated with a strongly acidic ion exchange resin. If necessary, the defibration treatment similar to the defibration treatment step described later may be performed on the measurement target before the treatment with the strongly acidic ion exchange resin.
Next, the change in pH is observed while adding an aqueous sodium hydroxide solution, and a titration curve as shown in the upper part of FIG. 1 is obtained. The titration curve shown in the upper part of FIG. 1 plots the measured pH with respect to the amount of alkali added, and the titration curve shown in the lower part of FIG. 1 plots the pH with respect to the amount of alkali added. The increment (differential value) (1 / mmol) is plotted. In this neutralization titration, two points are confirmed in which the increment (differential value of pH with respect to the amount of alkali dropped) becomes maximum in the curve plotting the measured pH with respect to the amount of alkali added. Of these, the maximum point of the increment obtained first when alkali is added is called the first end point, and the maximum point of the increment obtained next is called the second end point. The amount of alkali required from the start of titration to the first end point is equal to the amount of first dissociated acid of the second cellulose fiber contained in the slurry used for titration, and is required from the first end point to the second end point. The amount of alkali used for titration becomes equal to the amount of second dissociating acid of the second cellulose fiber contained in the slurry used for titration, and the amount of alkali required from the start of titration to the second end point is contained in the slurry used for titration. It is equal to the total amount of dissociated acid of the first cellulose fiber. Then, the value obtained by dividing the amount of alkali required from the start of titration to the first end point by the solid content (g) in the slurry to be titrated is the amount of phosphorus oxo acid group introduced (mmol / g). The amount of phosphorus oxo acid group introduced (or the amount of phosphorus oxo acid group) simply means the amount of the first dissociated acid.
In FIG. 1, the region from the start of titration to the first end point is referred to as a first region, and the region from the first end point to the second end point is referred to as a second region. For example, when the phosphoric acid group is a phosphoric acid group and the phosphoric acid group causes condensation, the amount of weakly acidic groups in the phosphoric acid group (also referred to as the second dissociated acid amount in the present specification) is apparently It decreases, and the amount of alkali required for the second region is smaller than the amount of alkali required for the first region. On the other hand, the amount of strongly acidic groups in the phosphorus oxo acid group (also referred to as the first dissociated acid amount in the present specification) is the same as the amount of phosphorus atoms regardless of the presence or absence of condensation. Further, when the phosphorous acid group is a phosphorous acid group, the weakly acidic group does not exist in the phosphorous acid group, so that the amount of alkali required for the second region is reduced or the amount of alkali required for the second region is reduced. May be zero. In this case, the titration curve has one point where the pH increment is maximized.

なお、上述のリンオキソ酸基導入量(mmol/g)は、分母が酸型の繊維状セルロースの質量を示すことから、酸型の繊維状セルロースが有するリンオキソ酸基量(以降、リンオキソ酸基量(酸型)と呼ぶ)を示している。一方で、リンオキソ酸基の対イオンが電荷当量となるように任意の陽イオンCに置換されている場合は、分母を当該陽イオンCが対イオンであるときの繊維状セルロースの質量に変換することで、陽イオンCが対イオンである繊維状セルロースが有するリンオキソ酸基量(以降、リンオキソ酸基量(C型))を求めることができる。
すなわち、下記計算式によって算出する。
リンオキソ酸基量(C型)=リンオキソ酸基量(酸型)/{1+(W−1)×A/1000}
A[mmol/g]:第2のセルロース繊維が有するリンオキソ酸基由来の総アニオン量(リンオキソ酸基の総解離酸量)
W:陽イオンCの1価あたりの式量(たとえば、Naは23、Alは9)
Since the denominator of the above-mentioned phosphorus oxo acid group introduction amount (mmol / g) indicates the mass of the acid-type fibrous cellulose, the phosphorus oxo acid group amount of the acid-type fibrous cellulose (hereinafter referred to as the phosphorus oxo acid group amount). (Called (acid type))). On the other hand, when the counterion of the phosphorus oxo acid group is replaced with an arbitrary cation C so as to have a charge equivalent, the denominator is converted to the mass of fibrous cellulose when the cation C is a counterion. This makes it possible to determine the amount of phosphorus oxo acid groups (hereinafter, the amount of phosphorus oxo acid groups (C type)) possessed by fibrous cellulose in which the cation C is a counterion.
That is, it is calculated by the following formula.
Phosphoric acid group amount (C type) = Phosphoric acid group amount (acid type) / {1+ (W-1) x A / 1000}
A [mmol / g]: Total anion amount derived from the phosphorus oxo acid group of the second cellulose fiber (total dissociated acid amount of the phosphorus oxo acid group)
W: Formula amount per valence of cation C (for example, Na is 23, Al is 9)

図2は、カルボキシ基を有する第2のセルロース繊維を含有するスラリーに対するNaOH滴下量とpHの関係を示すグラフである。第2のセルロース繊維に対するカルボキシ基の導入量は、たとえば次のように測定される。
まず、第2のセルロース繊維を含有するスラリーを強酸性イオン交換樹脂で処理する。なお、必要に応じて、強酸性イオン交換樹脂による処理の前に、後述の解繊処理工程と同様の解繊処理を測定対象に対して実施してもよい。
次いで、水酸化ナトリウム水溶液を加えながらpHの変化を観察し、図2の上側部に示すような滴定曲線を得る。図2の上側部に示した滴定曲線では、アルカリを加えた量に対して測定したpHをプロットしており、図2の下側部に示した滴定曲線では、アルカリを加えた量に対するpHの増分(微分値)(1/mmol)をプロットしている。この中和滴定では、アルカリを加えた量に対して測定したpHをプロットした曲線において、増分(pHのアルカリ滴下量に対する微分値)が極大となる点が一つ確認され、この極大点を第1終点と呼ぶ。ここで、図2における滴定開始から第1終点までの領域を第1領域と呼ぶ。第1領域で必要としたアルカリ量が、滴定に使用したスラリー中のカルボキシ基量と等しくなる。そして、滴定曲線の第1領域で必要としたアルカリ量(mmol)を、滴定対象の第2のセルロース繊維を含有するスラリー中の固形分(g)で除すことで、カルボキシ基の導入量(mmol/g)を算出する。
なお、上述のカルボキシ基導入量(mmol/g)は、カルボキシ基の対イオンが水素イオン(H)であるときの第2のセルロース繊維の質量1gあたりの置換基量(以降、カルボキシ基量(酸型)と呼ぶ)である。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of NaOH added dropwise and the pH of a slurry containing a second cellulose fiber having a carboxy group. The amount of the carboxy group introduced into the second cellulose fiber is measured, for example, as follows.
First, the slurry containing the second cellulose fiber is treated with a strongly acidic ion exchange resin. If necessary, the defibration treatment similar to the defibration treatment step described later may be performed on the measurement target before the treatment with the strongly acidic ion exchange resin.
Next, the change in pH is observed while adding an aqueous sodium hydroxide solution, and a titration curve as shown in the upper part of FIG. 2 is obtained. The titration curve shown in the upper part of FIG. 2 plots the measured pH with respect to the amount of alkali added, and the titration curve shown in the lower part of FIG. 2 plots the pH with respect to the amount of alkali added. The increment (differential value) (1 / mmol) is plotted. In this neutralization titration, in the curve plotting the pH measured with respect to the amount of alkali added, one point was confirmed where the increment (differential value of pH with respect to the amount of alkali dropped) became the maximum, and this maximum point was the first. Called one end point. Here, the region from the start of titration to the first end point in FIG. 2 is referred to as a first region. The amount of alkali required in the first region is equal to the amount of carboxy groups in the slurry used for titration. Then, the amount of alkali (mmol) required in the first region of the titration curve is divided by the solid content (g) in the slurry containing the second cellulose fiber to be titrated, whereby the amount of carboxy group introduced ( mmol / g) is calculated.
The above-mentioned amount of carboxy group introduced (mmol / g) is the amount of substituents per 1 g of mass of the second cellulose fiber when the counterion of the carboxy group is hydrogen ion (H + ) (hereinafter, the amount of carboxy group). (Called (acid type)).

なお、滴定法による置換基の導入量の測定においては、水酸化ナトリウム水溶液1滴の滴下量が多すぎる場合や、滴定間隔が短すぎる場合、本来より低いリンオキソ酸基量となるなど正確な値が得られないことがある。適切な滴下量、滴定間隔としては、例えば、0.1N水酸化ナトリウム水溶液を5〜30秒に10〜50μLずつ滴定するなどが望ましい。また、第2のセルロース繊維を含有するスラリーに溶解した二酸化炭素の影響を排除するため、例えば、滴定開始の15分前から滴定終了まで、窒素ガスなどの不活性ガスをスラリーに吹き込みながら測定するなどが望ましい。 In the measurement of the amount of substituents introduced by the titration method, if the amount of one drop of the sodium hydroxide aqueous solution is too large or the titration interval is too short, the amount of phosphoroxoic acid groups will be lower than the original amount. May not be obtained. As an appropriate dropping amount and titration interval, for example, it is desirable to titrate 10 to 50 μL of a 0.1 N sodium hydroxide aqueous solution every 5 to 30 seconds. Further, in order to eliminate the influence of carbon dioxide dissolved in the slurry containing the second cellulose fiber, for example, measurement is performed while blowing an inert gas such as nitrogen gas into the slurry from 15 minutes before the start of titration to the end of titration. Etc. are desirable.

第2のセルロース繊維は、イオン性置換基として、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基(単に亜リン酸基ともいう)を有していてもよい。この場合、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基は、例えば、上述した式(2)で表される置換基である。なお、第2のセルロース繊維は、亜リン酸基又は亜リン酸基由来の置換基に加えて、さらにリン酸基又はリン酸基に由来する基を有していてもよい。リン酸基又はリン酸基に由来する基は、例えば、上述した式(1)もしくは(3)で表される置換基である。 The second cellulose fiber may have a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group (also simply referred to as a phosphorous acid group) as an ionic substituent. In this case, the phosphorous acid group or the substituent derived from the phosphorous acid group is, for example, the substituent represented by the above-mentioned formula (2). The second cellulose fiber may have a phosphorous acid group or a group derived from the phosphorous acid group in addition to the phosphorous acid group or the substituent derived from the phosphorous acid group. The phosphoric acid group or the group derived from the phosphoric acid group is, for example, a substituent represented by the above-mentioned formula (1) or (3).

第2のセルロース繊維が亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基(亜リン酸基)を有する場合、第2のセルロース繊維に対する亜リン酸基の導入量は、たとえば第2のセルロース繊維1g(質量)あたり0.3mmol/g以上であることが好ましく、0.4mmol/g以上であることがより好ましく、0.5mmol/g以上であることがさらに好ましく、0.7mmol/g以上であることが一層好ましく、1.0mmol/g以上であることがとくに好ましい。また、第2のセルロース繊維の亜リン酸基の導入量は、セルロース繊維1g(質量)あたり3.65mmol/g以下であることが好ましく、3.5mmol/g以下であることがより好ましく、3.0mmol/g以下であることがさらに好ましい。ここで、単位mmol/gは、たとえばアニオン性基の対イオンが水素イオン(H)であるときの第2のセルロース繊維の質量1gあたりの置換基量を示す。亜リン酸基の導入量を上記範囲内とすることにより、シートの製造工程において、シートに撚れが発生することをより効果的に抑制することができる。 When the second cellulose fiber has a phosphorous acid group or a substituent (phosphorous acid group) derived from the phosphorous acid group, the amount of the phosphorous acid group introduced into the second cellulose fiber is, for example, the second cellulose. It is preferably 0.3 mmol / g or more, more preferably 0.4 mmol / g or more, further preferably 0.5 mmol / g or more, and 0.7 mmol / g or more per 1 g (mass) of the fiber. Is more preferable, and 1.0 mmol / g or more is particularly preferable. The amount of the phosphorous acid group introduced into the second cellulose fiber is preferably 3.65 mmol / g or less, more preferably 3.5 mmol / g or less per 1 g (mass) of the cellulose fiber. More preferably, it is 0.0 mmol / g or less. Here, the unit mmol / g indicates, for example, the amount of substituents per 1 g of mass of the second cellulose fiber when the counter ion of the anionic group is a hydrogen ion (H + ). By setting the amount of the phosphorous acid group introduced within the above range, it is possible to more effectively suppress the occurrence of twisting of the sheet in the sheet manufacturing process.

第2のセルロース繊維の含有量は、シートに含まれるセルロース繊維の全質量に対して、1質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることがさらに好ましく、15質量%以上であることが一層好ましく、30質量%以上であることが特に好ましい。また、第2のセルロース繊維の含有量は、シートに含まれるセルロース繊維の全質量に対して、90質量%以下であることが好ましく、80質量%以下であることがより好ましく、70質量%以下であることがさらに好ましい。 The content of the second cellulose fiber is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and 10% by mass or more, based on the total mass of the cellulose fibers contained in the sheet. More preferably, it is more preferably 15% by mass or more, and particularly preferably 30% by mass or more. The content of the second cellulose fiber is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and 70% by mass or less, based on the total mass of the cellulose fibers contained in the sheet. Is more preferable.

<微細繊維状セルロースの製造工程>
<繊維原料>
微細繊維状セルロースは、セルロースを含む繊維原料から製造される。セルロースを含む繊維原料としては、とくに限定されないが、入手しやすく安価である点からパルプを用いることが好ましい。パルプとしては、たとえば木材パルプ、非木材パルプ、および脱墨パルプが挙げられる。木材パルプとしては、とくに限定されないが、たとえば広葉樹クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹クラフトパルプ(NBKP)、サルファイトパルプ(SP)、溶解パルプ(DP)、ソーダパルプ(AP)、未晒しクラフトパルプ(UKP)および酸素漂白クラフトパルプ(OKP)等の化学パルプ、セミケミカルパルプ(SCP)およびケミグラウンドウッドパルプ(CGP)等の半化学パルプ、砕木パルプ(GP)およびサーモメカニカルパルプ(TMP、BCTMP)等の機械パルプ等が挙げられる。非木材パルプとしては、とくに限定されないが、たとえばコットンリンターおよびコットンリント等の綿系パルプ、麻、麦わらおよびバガス等の非木材系パルプが挙げられる。脱墨パルプとしては、とくに限定されないが、たとえば古紙を原料とする脱墨パルプが挙げられる。本実施態様のパルプは上記の1種を単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。
上記パルプの中でも、入手のしやすさという観点からは、たとえば木材パルプおよび脱墨パルプが好ましい。また、木材パルプの中でも、セルロース比率が大きく解繊処理時の微細繊維状セルロースの収率が高い観点や、パルプ中のセルロースの分解が小さく軸比の大きい長繊維の微細繊維状セルロースが得られる観点から、たとえば化学パルプがより好ましく、クラフトパルプ、サルファイトパルプがさらに好ましい。
<Manufacturing process of fine fibrous cellulose>
<Fiber raw material>
Fine fibrous cellulose is produced from a fiber raw material containing cellulose. The fiber raw material containing cellulose is not particularly limited, but pulp is preferably used because it is easily available and inexpensive. Examples of pulp include wood pulp, non-wood pulp, and deinked pulp. The wood pulp is not particularly limited, but is, for example, broadleaf kraft pulp (LBKP), coniferous kraft pulp (NBKP), sulfite pulp (SP), dissolved pulp (DP), soda pulp (AP), and unbleached kraft pulp (UKP). ) And chemical pulp such as oxygen bleached kraft pulp (OKP), semi-chemical pulp such as semi-chemical pulp (SCP) and chemiground wood pulp (CGP), crushed wood pulp (GP) and thermomechanical pulp (TMP, BCTMP), etc. Examples include mechanical pulp. The non-wood pulp is not particularly limited, and examples thereof include cotton pulp such as cotton linter and cotton lint, and non-wood pulp such as hemp, straw and bagasse. The deinking pulp is not particularly limited, and examples thereof include deinking pulp made from used paper. As the pulp of the present embodiment, one of the above types may be used alone, or two or more types may be mixed and used.
Among the above pulps, for example, wood pulp and deinked pulp are preferable from the viewpoint of availability. Further, among wood pulps, from the viewpoint of high cellulose ratio and high yield of fine fibrous cellulose during defibration treatment, long fiber fine fibrous cellulose having a small decomposition of cellulose in pulp and a large axial ratio can be obtained. From the viewpoint, for example, chemical pulp is more preferable, and kraft pulp and sulfite pulp are further preferable.

セルロースを含む繊維原料としては、たとえばホヤ類に含まれるセルロースや、酢酸菌が生成するバクテリアセルロースを利用することもできる。また、セルロースを含む繊維原料に代えて、キチン、キトサンなどの直鎖型の含窒素多糖高分子が形成する繊維を用いることもできる。 As the fiber raw material containing cellulose, for example, cellulose contained in ascidians and bacterial cellulose produced by acetobacter can be used. Further, instead of the fiber raw material containing cellulose, a fiber formed by a linear nitrogen-containing polysaccharide polymer such as chitin or chitosan can also be used.

<リンオキソ酸基導入工程>
第2のセルロース繊維がイオン性置換基としてリンオキソ酸基を有する場合、第2のセルロース繊維の製造工程は、リンオキソ酸基導入工程を含む。第2のセルロース繊維がリンオキソ酸基を有する場合、上述した<亜リン酸基導入工程>において、化合物Aとして、以下のものを用いることができる。化合物Aとしては、リン酸もしくはその塩、亜リン酸もしくはその塩、脱水縮合リン酸もしくはその塩、無水リン酸(五酸化二リン)などが挙げられるが、特に限定されない。リン酸としては、種々の純度のものを使用することができ、たとえば100%リン酸(正リン酸)や85%リン酸を使用することができる。脱水縮合リン酸は、リン酸が脱水反応により2分子以上縮合したものであり、例えばピロリン酸、ポリリン酸等を挙げることができる。リン酸塩、脱水縮合リン酸塩としては、リン酸または脱水縮合リン酸のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などが挙げられ、これらは種々の中和度とすることができる。亜リン酸としては、たとえば99%亜リン酸(ホスホン酸)が挙げられる。亜リン酸基を有する化合物の塩としては、亜リン酸のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などが挙げられ、これらは種々の中和度とすることができる。これらのうち、リン酸基の導入の効率が高く、後述する解繊工程で解繊効率がより向上しやすく、低コストであり、かつ工業的に適用しやすい観点から、リン酸、亜リン酸、リン酸又は亜リン酸のナトリウム塩、リン酸又は亜リン酸のカリウム塩、またはリン酸又は亜リン酸のアンモニウム塩が好ましく、リン酸、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、またはリン酸二水素アンモニウムがより好ましい。
なお、その他の手順については、上述した<亜リン酸基導入工程>と同様である。
<Linoxo acid group introduction process>
When the second cellulose fiber has a phosphorus oxo acid group as an ionic substituent, the process for producing the second cellulose fiber includes a step of introducing a phosphorus oxo acid group. When the second cellulose fiber has a phosphorous acid group, the following compounds can be used as the compound A in the above-mentioned <phosphorous acid group introduction step>. Examples of the compound A include phosphoric acid or a salt thereof, phosphorous acid or a salt thereof, dehydration condensed phosphoric acid or a salt thereof, and anhydrous phosphoric acid (diphosphorus pentoxide), but are not particularly limited. As the phosphoric acid, those having various puritys can be used, and for example, 100% phosphoric acid (normal phosphoric acid) or 85% phosphoric acid can be used. The dehydration-condensed phosphoric acid is one in which two or more molecules of phosphoric acid are condensed by a dehydration reaction, and examples thereof include pyrophosphoric acid and polyphosphoric acid. Examples of the phosphate and the dehydration-condensation phosphate include lithium salts, sodium salts, potassium salts and ammonium salts of phosphoric acid or dehydration-condensation phosphoric acid, and these can have various degrees of neutralization. Examples of phosphorous acid include 99% phosphorous acid (phosphonic acid). Examples of the salt of the compound having a phosphorous acid group include a lithium salt, a sodium salt, a potassium salt, and an ammonium salt of phosphorous acid, and these can have various neutralization degrees. Of these, phosphoric acid and phosphite are highly efficient in introducing phosphoric acid groups, are more likely to improve defibration efficiency in the defibration process described later, are low in cost, and are easy to apply industrially. , Sodium salt of phosphoric acid or phosphite, potassium salt of phosphoric acid or phosphite, or ammonium salt of phosphoric acid or phosphite is preferred, phosphoric acid, sodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, or Ammonium dihydrogen phosphate is more preferred.
The other procedure is the same as the above-mentioned <Phosphorous acid group introduction step>.

<カルボキシ基導入工程>
第2のセルロース繊維がイオン性置換基としてカルボキシ基を有する場合、微細繊維状セルロースの製造工程は、カルボキシ基導入工程を含む。カルボキシ基導入工程は、セルロースを含む繊維原料に対し、オゾン酸化やフェントン法による酸化、TEMPO酸化処理などの酸化処理やカルボン酸由来の基を有する化合物もしくはその誘導体、またはカルボン酸由来の基を有する化合物の酸無水物もしくはその誘導体によって処理することにより行われる。
<Carboxylic acid group introduction process>
When the second cellulose fiber has a carboxy group as an ionic substituent, the step of producing the fine fibrous cellulose includes a step of introducing a carboxy group. The carboxy group introduction step has an oxidation treatment such as ozone oxidation, oxidation by the Fenton method, TEMPO oxidation treatment, a compound having a group derived from carboxylic acid or a derivative thereof, or a group derived from carboxylic acid with respect to the fiber raw material containing cellulose. This is done by treating with an acid anhydride of the compound or a derivative thereof.

カルボン酸由来の基を有する化合物としては、特に限定されないが、たとえばマレイン酸、コハク酸、フタル酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、イタコン酸等のジカルボン酸化合物やクエン酸、アコニット酸等のトリカルボン酸化合物が挙げられる。また、カルボン酸由来の基を有する化合物の誘導体としては、特に限定されないが、たとえばカルボキシ基を有する化合物の酸無水物のイミド化物、カルボキシ基を有する化合物の酸無水物の誘導体が挙げられる。カルボキシ基を有する化合物の酸無水物のイミド化物としては、特に限定されないが、たとえばマレイミド、コハク酸イミド、フタル酸イミド等のジカルボン酸化合物のイミド化物が挙げられる。 The compound having a group derived from a carboxylic acid is not particularly limited, but for example, a dicarboxylic acid compound such as maleic acid, succinic acid, phthalic acid, fumaric acid, glutaric acid, adipic acid, itaconic acid, citric acid, aconitic acid and the like. Examples include tricarboxylic acid compounds. The derivative of the compound having a group derived from a carboxylic acid is not particularly limited, and examples thereof include an imide of an acid anhydride of a compound having a carboxy group and a derivative of an acid anhydride of a compound having a carboxy group. The imide of the acid anhydride of the compound having a carboxy group is not particularly limited, and examples thereof include an imide of a dicarboxylic acid compound such as maleimide, succinateimide, and phthalateimide.

カルボン酸由来の基を有する化合物の酸無水物としては、特に限定されないが、たとえば無水マレイン酸、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、無水イタコン酸等のジカルボン酸化合物の酸無水物が挙げられる。また、カルボン酸由来の基を有する化合物の酸無水物の誘導体としては、特に限定されないが、たとえば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、アルキル基、フェニル基等の置換基により置換されたものが挙げられる。 The acid anhydride of the compound having a group derived from carboxylic acid is not particularly limited, but for example, a dicarboxylic acid compound such as maleic anhydride, succinic anhydride, phthalic anhydride, glutaric anhydride, adipic anhydride, itaconic anhydride and the like. Acid anhydride can be mentioned. The derivative of the acid anhydride of the compound having a group derived from carboxylic acid is not particularly limited, but for example, a compound having a carboxy group such as dimethylmaleic acid anhydride, diethylmaleic acid anhydride, diphenylmaleic acid anhydride and the like. Examples thereof include those in which at least a part of hydrogen atoms of the acid anhydride is substituted with a substituent such as an alkyl group or a phenyl group.

カルボキシ基導入工程において、TEMPO酸化処理を行う場合には、たとえばその処理をpHが6以上8以下の条件で行うことが好ましい。このような処理は、中性TEMPO酸化処理ともいう。中性TEMPO酸化処理は、例えばリン酸ナトリウム緩衝液(pH=6.8)に、繊維原料としてパルプと、触媒としてTEMPO(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル)等のニトロキシラジカル、犠牲試薬として次亜塩素酸ナトリウムを添加することで行うことができる。さらに亜塩素酸ナトリウムを共存させることによって、酸化の過程で発生するアルデヒドを、効率的にカルボキシ基まで酸化することができる。 When the TEMPO oxidation treatment is carried out in the carboxy group introduction step, it is preferable to carry out the treatment under conditions of pH 6 or more and 8 or less, for example. Such a treatment is also referred to as a neutral TEMPO oxidation treatment. Neutral TEMPO oxidation treatment includes, for example, sodium phosphate buffer (pH = 6.8), pulp as a fiber raw material, and TEMPO (2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-oxyl) as a catalyst. This can be done by adding a nitroxy radical and sodium hypochlorite as a sacrificial reagent. Further, by coexisting sodium chlorite, the aldehyde generated in the oxidation process can be efficiently oxidized to the carboxy group.

また、TEMPO酸化処理は、その処理をpHが10以上11以下の条件で行ってもよい。このような処理は、アルカリTEMPO酸化処理ともいう。アルカリTEMPO酸化処理は、たとえば繊維原料としてのパルプに対し、触媒としてTEMPO等のニトロキシラジカルと、共触媒として臭化ナトリウムと、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを添加することにより行うことができる。 Further, the TEMPO oxidation treatment may be carried out under the condition that the pH is 10 or more and 11 or less. Such a treatment is also referred to as an alkaline TEMPO oxidation treatment. The alkaline TEMPO oxidation treatment can be carried out, for example, by adding a nitroxy radical such as TEMPO as a catalyst, sodium bromide as a co-catalyst, and sodium hypochlorite as an oxidizing agent to pulp as a fiber raw material. ..

<洗浄工程>
本実施形態における微細繊維状セルロースの製造方法においては、必要に応じてイオン性置換基導入繊維に対して洗浄工程を行うことができる。洗浄工程は、第1のセルロース繊維の製造工程における洗浄工程と同様の工程である。
<Washing process>
In the method for producing fine fibrous cellulose in the present embodiment, a washing step can be performed on the ionic substituent-introduced fiber, if necessary. The washing step is the same step as the washing step in the first cellulose fiber manufacturing step.

<アルカリ処理工程>
微細繊維状セルロースを製造する場合、イオン性置換基導入工程と、後述する解繊処理工程との間に、繊維原料に対してアルカリ処理を行ってもよい。アルカリ処理の方法は、第1のセルロース繊維の製造工程におけるアルカリ処理の方法と同様である。
なお、アルカリ処理工程の後には、さらに上述した洗浄工程を設けてもよい。
<Alkaline treatment process>
In the case of producing fine fibrous cellulose, an alkali treatment may be performed on the fiber raw material between the step of introducing an ionic substituent and the step of defibration treatment described later. The alkaline treatment method is the same as the alkaline treatment method in the first cellulose fiber manufacturing process.
The cleaning step described above may be further provided after the alkali treatment step.

<解繊処理>
繊維を解繊処理工程で解繊処理することにより、微細繊維状セルロース(第2のセルロース繊維)が得られる。解繊処理工程においては、たとえば解繊処理装置を用いることができる。解繊処理装置は、特に限定されないが、たとえば高速解繊機、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、またはビーターなどを使用することができる。上記解繊処理装置の中でも、粉砕メディアの影響が少なく、コンタミネーションのおそれが少ない高速解繊機、高圧ホモジナイザー、超高圧ホモジナイザーを用いるのがより好ましい。
<Fiber processing>
By defibrating the fibers in the defibration treatment step, fine fibrous cellulose (second cellulose fiber) can be obtained. In the defibration treatment step, for example, a defibration treatment apparatus can be used. The defibrating apparatus is not particularly limited, but for example, a high-speed defibrator, a grinder (stone mill type crusher), a high-pressure homogenizer or an ultra-high pressure homogenizer, a high-pressure collision type crusher, a ball mill, a bead mill, a disc type refiner, a conical refiner, and a twin shaft. A kneader, a vibration mill, a homomixer under high speed rotation, an ultrasonic disperser, or a beater can be used. Among the above-mentioned defibration processing devices, it is more preferable to use a high-speed defibrator, a high-pressure homogenizer, and an ultra-high-pressure homogenizer, which are less affected by crushed media and less likely to cause contamination.

解繊処理工程においては、繊維を分散媒により希釈してスラリー状にすることが好ましい。分散媒としては、水、および極性有機溶剤などの有機溶剤から選択される1種または2種以上を使用することができる。極性有機溶剤としては、とくに限定されないが、たとえばアルコール類、多価アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、非プロトン極性溶媒等が好ましい。アルコール類としては、たとえばメタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブチルアルコール等が挙げられる。多価アルコール類としては、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)等が挙げられる。エーテル類としては、たとえばジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。エステル類としては、たとえば酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。非プロトン性極性溶媒としてはジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、N−メチル−2−ピロリジノン(NMP)等が挙げられる。 In the defibration treatment step, it is preferable to dilute the fibers with a dispersion medium to form a slurry. As the dispersion medium, one or more selected from water and an organic solvent such as a polar organic solvent can be used. The polar organic solvent is not particularly limited, but for example, alcohols, polyhydric alcohols, ketones, ethers, esters, aproton polar solvents and the like are preferable. Examples of alcohols include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, isobutyl alcohol and the like. Examples of polyhydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin and the like. Examples of ketones include acetone, methyl ethyl ketone (MEK) and the like. Examples of ethers include diethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether and the like. Examples of the esters include ethyl acetate, butyl acetate and the like. Examples of the aprotic polar solvent include dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP) and the like.

解繊処理時の微細繊維状セルロースの固形分濃度は適宜設定できる。また、繊維を分散媒に分散させて得たスラリー中には、例えば水素結合性のある尿素などのイオン性置換基導入繊維以外の固形分が含まれていてもよい。 The solid content concentration of the fine fibrous cellulose during the defibration treatment can be appropriately set. Further, the slurry obtained by dispersing the fibers in a dispersion medium may contain solids other than the ionic substituent-introduced fibers such as urea having a hydrogen bond property.

(比率)
第1のセルロース繊維と第2のセルロース繊維の質量比率(第1のセルロース繊維:第2のセルロース繊維)は、30:70〜90:10であることが好ましく、40:60〜90:10であることがより好ましい。ここで、シート中の第1のセルロース繊維は、たとえば走査電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製、S−3600N)にて観察することが可能である。また、第2のセルロース繊維は、たとえば高分解能電界放出型走査電子顕微鏡(日立製作所製、S−5200)にて観察することが可能である。このような観察により、各繊維の体積比率から質量比率を算出してもよい。但し、後述するようなシートの製造工程における、各セルロース繊維の混合比は、シートにおける第1のセルロース繊維と第2のセルロース繊維の比率と同等である。
(ratio)
The mass ratio of the first cellulose fiber to the second cellulose fiber (first cellulose fiber: second cellulose fiber) is preferably 30:70 to 90:10, preferably 40:60 to 90:10. More preferably. Here, the first cellulose fiber in the sheet can be observed with, for example, a scanning electron microscope (S-3600N, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The second cellulose fiber can be observed with, for example, a high-resolution field emission scanning electron microscope (manufactured by Hitachi, Ltd., S-5200). Based on such observation, the mass ratio may be calculated from the volume ratio of each fiber. However, the mixing ratio of each cellulose fiber in the sheet manufacturing process as described later is equivalent to the ratio of the first cellulose fiber and the second cellulose fiber in the sheet.

(その他の繊維)
本発明のシートは第1のセルロース繊維と第2のセルロース繊維以外に、その他のセルロース繊維を含んでいてもよい。その他のセルロース繊維としては、たとえば第1のセルロース繊維を叩解して繊維幅を1μmより大きく10μm未満とした、高叩解パルプを挙げることができる。ここで、その他の繊維の繊維幅とは、セルロース繊維の幹繊維における繊維幅である。たとえば、その他の繊維がフィブリル化セルロース繊維である場合には、フィブリル化して分枝化した繊維の繊維幅ではなく、幹繊維の繊維幅をその他の繊維の繊維幅という。
(Other fibers)
The sheet of the present invention may contain other cellulose fibers in addition to the first cellulose fibers and the second cellulose fibers. Examples of other cellulose fibers include highly beaten pulp in which the first cellulose fiber is beaten to make the fiber width larger than 1 μm and less than 10 μm. Here, the fiber width of the other fibers is the fiber width of the trunk fiber of the cellulose fiber. For example, when the other fiber is a fibrillated cellulose fiber, the fiber width of the trunk fiber is referred to as the fiber width of the other fiber, not the fiber width of the fibrillated and branched fiber.

その他のセルロース繊維の叩解は、たとえば解繊処理装置を用いて行うことができる。解繊処理装置としては特に限定されない。例えば、高速解繊機、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、クレアミックス、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が挙げられる。また、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、ビーター等、湿式粉砕する装置等を適宜使用することができる。 Beating of other cellulose fibers can be performed using, for example, a defibration treatment apparatus. The defibrating processing device is not particularly limited. Examples thereof include a high-speed defibrator, a grinder (stone mill type crusher), a high-pressure homogenizer, an ultra-high pressure homogenizer, a clear mix, a high-pressure collision type crusher, a ball mill, a bead mill, a disc type refiner, and a conical refiner. In addition, a twin-screw kneader, a vibration mill, a homomixer under high-speed rotation, an ultrasonic disperser, a beater, or a wet pulverizer can be appropriately used.

(水溶性高分子)
本発明のシートは、水溶性高分子をさらに含んでいてもよい。水溶性高分子としては、たとえばカルボキシビニルポリマー、ポリビニルアルコール、メタクリル酸アルキル・アクリル酸コポリマー、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、イソプレングリコール、ヘキシレングリコール、1,3−ブチレングリコール、およびポリアクリルアミドなどに例示される合成水溶性高分子;キサンタンガム、グアーガム、タマリンドガム、カラギーナン、ローカストビーンガム、クインスシード、アルギン酸、プルラン、カラギーナン、およびペクチンなどに例示される増粘多糖類;カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、およびヒロドキシエチルセルロースなどに例示されるセルロース誘導体;カチオン化デンプン、生デンプン、酸化デンプン、エーテル化デンプン、エステル化デンプン、およびアミロースなどに例示されるデンプン類;グリセリン、ジグリセリン、およびポリグリセリンなどに例示されるグリセリン類;ヒアルロン酸、ヒアルロン酸の金属塩等を挙げることができる。
(Water-soluble polymer)
The sheet of the present invention may further contain a water-soluble polymer. Examples of the water-soluble polymer include carboxyvinyl polymer, polyvinyl alcohol, alkyl methacrylate / acrylic acid copolymer, polyvinylpyrrolidone, sodium polyacrylate, polyethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene oxide, propylene glycol and dipropylene glycol. Synthetic water-soluble polymers such as polypropylene glycol, isoprene glycol, hexylene glycol, 1,3-butylene glycol, and polyacrylamide; xanthan gum, guar gum, tamarind gum, carrageenan, locust bean gum, quince seed, alginic acid, purulan , Carrageenan, and thickening polysaccharides such as pectin; cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, and hirodoxyethyl cellulose; cationized starch, raw starch, oxidized starch, etherified starch, esterified starch, etc. , And starches such as amylose; glycerins such as glycerin, diglycerin, and polyglycerin; hyaluronic acid, metal salts of hyaluronic acid, and the like.

(紙力増強剤)
本発明のシートは、紙力増強剤をさらに含むものであることが好ましい。これにより、シートの強度をさらに向上させることが可能となる。紙力増強剤としては、乾燥紙力剤及び湿潤紙力剤を挙げることができる。乾燥紙力剤としては、例えば、カチオン化澱粉、ポリアクリルアミド(PAM)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、アクリル樹脂等を挙げることができる。湿潤紙力剤としては、ポリアミドエピハロヒドリン、尿素、メラミン、熱架橋性ポリアクリルアミド等を挙げることができる。中でも、本発明のシートは、ポリアミンポリアミドエピハロヒドリンを含有することが好ましい。
(Paper power enhancer)
The sheet of the present invention preferably further contains a paper strength enhancer. This makes it possible to further improve the strength of the sheet. Examples of the paper strength enhancer include a dry paper strength agent and a wet paper strength agent. Examples of the dry paper strength agent include cationized starch, polyacrylamide (PAM), carboxymethyl cellulose (CMC), acrylic resin and the like. Examples of the wet paper strength agent include polyamide epihalohydrin, urea, melamine, and heat-crosslinkable polyacrylamide. Above all, the sheet of the present invention preferably contains polyamine polyamide epihalohydrin.

ポリアミンポリアミドエピハロヒドリンは、脂肪族二塩基性カルボン酸又はその誘導体と、ポリアルキレンポリアミンを加熱縮合させてポリアミドポリアミンを合成し、次いで該ポリアミドポリアミンとエピハロヒドリンを反応させることで得られるカチオン性熱硬化性樹脂である。なお、ポリアミンポリアミドエピハロヒドリンは水性樹脂であるから、シート形成用スラリーにはポリアミンポリアミドエピハロヒドリンを水溶液として添加することもできる。 Polyamine polyamide epihalohydrin is a cationic thermosetting resin obtained by heat-condensing an aliphatic dibasic carboxylic acid or a derivative thereof with a polyalkylene polyamine to synthesize a polyamide polyamine, and then reacting the polyamide polyamine with epihalohydrin. Is. Since the polyamine polyamide epihalohydrin is an aqueous resin, the polyamine polyamide epihalohydrin can be added as an aqueous solution to the sheet-forming slurry.

ポリアミンポリアミドエピハロヒドリンとしては、例えば、ポリアミンポリアミドエピクロロヒドリン、ポリアミンポリアミドエピブロモヒドリン、ポリアミンポリアミドエピヨードヒドリン等を挙げることができる。 Examples of the polyamine polyamide epihalohydrin include polyamine polyamide epichlorohydrin, polyamine polyamide epibromohydrin, and polyamine polyamide epiiodehydrin.

シート中における紙力増強剤の含有量は、セルロース繊維100質量部に対して、0.05質量部以上であることが好ましく、0.1質量部以上であることがより好ましく、0.5質量部以上であることがさらに好ましい。また、紙力増強剤の含有量は、セルロース繊維100質量部に対して、100質量部以下であることが好ましく、50質量部以下であることがより好ましく、30質量部以下であることがさらに好ましい。紙力増強剤の含有量を上述の範囲とすることにより、シートの強度をより効果的に向上させることができる。 The content of the paper strength enhancer in the sheet is preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cellulose fibers. It is more preferable to have more than one part. The content of the paper strength enhancer is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, and further preferably 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the cellulose fiber. preferable. By setting the content of the paper strength enhancer within the above range, the strength of the sheet can be improved more effectively.

(任意成分)
本発明のシートには、上述した成分以外の任意成分が含まれていてもよい。任意成分としては、たとえば、防腐剤、消泡剤、潤滑剤、紫外線吸収剤、染料、顔料、安定剤、界面活性剤、サイズ剤、凝結剤、歩留まり向上剤、嵩高剤、濾水性向上剤、pH調整剤、蛍光増白剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤、消泡剤、保水剤、分散剤等を挙げることができる。
(Optional ingredient)
The sheet of the present invention may contain any component other than the above-mentioned components. Optional ingredients include, for example, preservatives, defoamers, lubricants, UV absorbers, dyes, pigments, stabilizers, surfactants, sizing agents, coagulants, yield improvers, bulking agents, drainage improvers, etc. Examples thereof include pH adjusters, fluorescent whitening agents, pitch control agents, slime control agents, defoaming agents, water retention agents, dispersants and the like.

シート中に含まれる上記任意成分の含有量は、シートの全質量に対して、50質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることがさらに好ましい。 The content of the optional component contained in the sheet is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and more preferably 30% by mass or less, based on the total mass of the sheet. More preferred.

(シートの製造方法)
本発明のシートの製造方法は、繊維幅が10μm以上であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する第1のセルロース繊維と、繊維幅が1000nm以下の第2のセルロース繊維と、を含むスラリーからシートを形成する工程を含む。ここで、第1のセルロース繊維の保水度は220%以上である。また、第2のセルロース繊維は、イオン性置換基を有するセルロース繊維であることが好ましく、イオン性置換基は亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基であってもよい。
(Sheet manufacturing method)
The method for producing a sheet of the present invention comprises a first cellulose fiber having a fiber width of 10 μm or more and having a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group, and a second cellulose having a fiber width of 1000 nm or less. It comprises the step of forming a sheet from a slurry containing fibers. Here, the water retention degree of the first cellulose fiber is 220% or more. Further, the second cellulose fiber is preferably a cellulose fiber having an ionic substituent, and the ionic substituent may be a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group.

スラリーを作製する際には、第1のセルロース繊維と第2のセルロース繊維を分散させた分散液を必要に応じて希釈する。この際、希釈後のスラリー中に含まれる固形分濃度は、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。また、希釈後のスラリー中に含まれる固形分濃度は、0.01質量%以上であることが好ましい。本発明のシートの製造工程では、保水度が220%以上の第1のセルロース繊維を用いることにより、繊維が均一に分散したスラリーを得ることができる。また、保水度が220%以上の第1のセルロース繊維を用いることにより、セルロース繊維濃度が高いスラリーにおいても、セルロース繊維が凝集することを抑制できる。 When preparing the slurry, the dispersion liquid in which the first cellulose fiber and the second cellulose fiber are dispersed is diluted as necessary. At this time, the solid content concentration contained in the diluted slurry is preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less. Further, the solid content concentration contained in the diluted slurry is preferably 0.01% by mass or more. In the sheet manufacturing process of the present invention, by using the first cellulose fiber having a water retention rate of 220% or more, a slurry in which the fiber is uniformly dispersed can be obtained. Further, by using the first cellulose fiber having a water retention degree of 220% or more, it is possible to suppress the aggregation of the cellulose fiber even in the slurry having a high cellulose fiber concentration.

第1のセルロース繊維の保水度は、220%以上であることが好ましく、230%以上であることがより好ましく、240%以上であることがさらに好ましい。また、第1のセルロース繊維の保水度は、600%以下であることが好ましい。なお、第1のセルロース繊維の保水度は、J.TAPPI−26に準拠して測定した値である。 The water retention degree of the first cellulose fiber is preferably 220% or more, more preferably 230% or more, and further preferably 240% or more. Moreover, the water retention degree of the first cellulose fiber is preferably 600% or less. The water retention of the first cellulose fiber is determined by J.I. It is a value measured according to TAPPI-26.

スラリーからシートを形成する工程は、該スラリーを基材上に塗工する塗工工程、または該スラリーを抄紙する抄紙工程を含む。なお、本発明のシートの製造方法は、塗工工程もしくは抄紙工程の後工程としてカレンダー処理工程を含まないことが好ましい。 The step of forming a sheet from the slurry includes a coating step of coating the slurry on a base material or a papermaking step of making the slurry. The sheet manufacturing method of the present invention preferably does not include a calendering process as a post-process of the coating process or the papermaking process.

<塗工工程>
塗工工程では、たとえば繊維状セルロースを含むスラリー(塗工液)を基材上に塗工し、これを乾燥して形成されたシートを基材から剥離することによりシートを得ることができる。また、塗工装置と長尺の基材を用いることで、シートを連続的に生産することができる。
<Coating process>
In the coating step, for example, a slurry (coating liquid) containing fibrous cellulose is applied onto a base material, and the sheet formed by drying the slurry (coating liquid) is peeled off from the base material to obtain a sheet. Further, by using a coating device and a long base material, sheets can be continuously produced.

塗工工程で用いる基材の材質は、とくに限定されないが、スラリーに対する濡れ性が高いものの方が乾燥時のシートの収縮等を抑制することができて良いが、乾燥後に形成されたシートが容易に剥離できるものを選択することが好ましい。中でも樹脂製のフィルムや板または金属製のフィルムや板が好ましいが、とくに限定されない。たとえばポリプロピレン、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニリデン等の樹脂のフィルムや板、アルミ、亜鉛、銅、鉄板の金属のフィルムや板、および、それらの表面を酸化処理したもの、ステンレスのフィルムや板、真ちゅうのフィルムや板等を用いることができる。 The material of the base material used in the coating process is not particularly limited, but a material having high wettability to the slurry may be able to suppress shrinkage of the sheet during drying, but a sheet formed after drying is easy. It is preferable to select one that can be peeled off. Of these, a resin film or plate or a metal film or plate is preferable, but is not particularly limited. For example, resin films and plates such as polypropylene, acrylic, polyethylene terephthalate, vinyl chloride, polystyrene, polycarbonate, and polyvinylidene chloride, metal films and plates of aluminum, zinc, copper, and iron plates, and their surfaces are oxidized. , Stainless film or plate, brass film or plate, etc. can be used.

塗工工程において、スラリーの粘度が低く、基材上で展開してしまう場合には、所定の厚みおよび坪量のシートを得るため、基材上に堰止用の枠を固定して使用してもよい。堰止用の枠としては、とくに限定されないが、たとえば乾燥後に付着するシートの端部が容易に剥離できるものを選択することが好ましい。このような観点から、樹脂板または金属板を成形したものがより好ましい。本実施形態においては、たとえばポリプロピレン板、アクリル板、ポリエチレンテレフタレート板、塩化ビニル板、ポリスチレン板、ポリカーボネート板、ポリ塩化ビニリデン板等の樹脂板や、アルミ板、亜鉛板、銅板、鉄板等の金属板、およびこれらの表面を酸化処理したもの、ステンレス板、真ちゅう板等を成形したものを用いることができる。
スラリーを基材に塗工する塗工機としては、とくに限定されないが、たとえばロールコーター、グラビアコーター、ダイコーター、カーテンコーター、エアドクターコーター等を使用することができる。シートの厚みをより均一にできることから、ダイコーター、カーテンコーター、スプレーコーターがとくに好ましい。
In the coating process, when the viscosity of the slurry is low and it develops on the base material, a dammed frame is fixed on the base material to obtain a sheet with a predetermined thickness and basis weight. You may. The frame for damming is not particularly limited, but it is preferable to select, for example, a frame in which the end portion of the sheet that adheres after drying can be easily peeled off. From this point of view, a resin plate or a metal plate molded is more preferable. In the present embodiment, for example, a resin plate such as a polypropylene plate, an acrylic plate, a polyethylene terephthalate plate, a vinyl chloride plate, a polystyrene plate, a polycarbonate plate, a polyvinylidene chloride plate, or a metal plate such as an aluminum plate, a zinc plate, a copper plate, or an iron plate. , And those whose surfaces are oxidized, stainless steel plates, brass plates and the like can be used.
The coating machine for coating the slurry on the base material is not particularly limited, and for example, a roll coater, a gravure coater, a die coater, a curtain coater, an air doctor coater, or the like can be used. A die coater, a curtain coater, and a spray coater are particularly preferable because the thickness of the sheet can be made more uniform.

スラリーを基材へ塗工する際のスラリー温度および雰囲気温度は、とくに限定されないが、たとえば5℃以上80℃以下であることが好ましく、10℃以上60℃以下であることがより好ましく、15℃以上50℃以下であることがさらに好ましく、20℃以上40℃以下であることがとくに好ましい。塗工温度が上記下限値以上であれば、スラリーをより容易に塗工できる。塗工温度が上記上限値以下であれば、塗工中の分散媒の揮発を抑制できる。 The slurry temperature and the atmospheric temperature when the slurry is applied to the substrate are not particularly limited, but are preferably, for example, 5 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, more preferably 10 ° C. or higher and 60 ° C. or lower, and 15 ° C. It is more preferably 50 ° C. or lower, and particularly preferably 20 ° C. or higher and 40 ° C. or lower. When the coating temperature is equal to or higher than the above lower limit, the slurry can be coated more easily. When the coating temperature is not more than the above upper limit value, volatilization of the dispersion medium during coating can be suppressed.

塗工工程においては、シートの仕上がり坪量が好ましくは5g/m以上100g/m以下となるように、より好ましくは10g/m以上60g/m以下となるように、スラリーを基材に塗工することが好ましい。坪量が上記範囲内となるように塗工することで、撚れの発生がなく、均一なシートが得られるため、シートの薄膜化も可能となる。 In the coating process, the slurry is based so that the finished basis weight of the sheet is preferably 5 g / m 2 or more and 100 g / m 2 or less, and more preferably 10 g / m 2 or more and 60 g / m 2 or less. It is preferable to coat the material. By coating so that the basis weight is within the above range, a uniform sheet can be obtained without twisting, so that the sheet can be thinned.

塗工工程は、上述のとおり、基材上に塗工したスラリーを乾燥させる工程を含む。スラリーを乾燥させる工程は、とくに限定されないが、たとえば非接触の乾燥方法、もしくはシートを拘束しながら乾燥する方法、またはこれらの組み合わせにより行われる。 As described above, the coating step includes a step of drying the slurry coated on the substrate. The step of drying the slurry is not particularly limited, but is performed by, for example, a non-contact drying method, a method of drying while restraining the sheet, or a combination thereof.

非接触の乾燥方法としては、とくに限定されないが、たとえば熱風、赤外線、遠赤外線もしくは近赤外線により加熱して乾燥する方法(加熱乾燥法)、または真空にして乾燥する方法(真空乾燥法)を適用することができる。加熱乾燥法と真空乾燥法を組み合わせてもよいが、通常は、加熱乾燥法が適用される。赤外線、遠赤外線または近赤外線による乾燥は、とくに限定されないが、たとえば赤外線装置、遠赤外線装置または近赤外線装置を用いて行うことができる。 The non-contact drying method is not particularly limited, and for example, a method of heating and drying with hot air, infrared rays, far infrared rays or near infrared rays (heat drying method) or a method of vacuum drying (vacuum drying method) is applied. can do. Although the heat drying method and the vacuum drying method may be combined, the heat drying method is usually applied. Drying with infrared rays, far infrared rays, or near infrared rays is not particularly limited, but can be performed using, for example, an infrared device, a far infrared device, or a near infrared device.

加熱乾燥法における加熱温度は、とくに限定されないが、たとえば20℃以上150℃以下とすることが好ましく、25℃以上105℃以下とすることがより好ましい。加熱温度を上記下限値以上とすれば、分散媒を速やかに揮発させることができる。また、加熱温度を上記上限値以下であれば、加熱に要するコストの抑制およびセルロース繊維の熱による変色の抑制を実現できる。 The heating temperature in the heat drying method is not particularly limited, but is preferably 20 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, and more preferably 25 ° C. or higher and 105 ° C. or lower. When the heating temperature is at least the above lower limit value, the dispersion medium can be rapidly volatilized. Further, when the heating temperature is not more than the above upper limit value, it is possible to suppress the cost required for heating and suppress the discoloration due to the heat of the cellulose fibers.

<抄紙工程>
抄紙工程は、抄紙機によりスラリーを抄紙することにより行われる。抄紙工程で用いられる抄紙機としては、とくに限定されないが、たとえば長網式、円網式、傾斜式等の連続抄紙機、またはこれらを組み合わせた多層抄き合わせ抄紙機等が挙げられる。抄紙工程では、手抄き等の公知の抄紙方法を採用してもよい。
<Papermaking process>
The papermaking process is performed by making a slurry with a paper machine. The paper machine used in the paper making process is not particularly limited, and examples thereof include continuous paper machines such as a long net type, a circular net type, and an inclined type, and a multi-layer paper making machine combining these. In the papermaking process, a known papermaking method such as hand-making may be adopted.

抄紙工程は、スラリーをワイヤーにより濾過、脱水して湿紙状態のシートを得た後、このシートをプレス、乾燥することにより行われる。スラリーを濾過、脱水する際に用いられる濾布としては、とくに限定されないが、たとえば繊維状セルロースは通過せず、かつ濾過速度が遅くなりすぎないものであることがより好ましい。このような濾布としては、とくに限定されないが、たとえば有機ポリマーからなるシート、織物、多孔膜が好ましい。有機ポリマーとしてはとくに限定されないが、たとえばポリエチレンテレフタレートやポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のような非セルロース系の有機ポリマーが好ましい。本実施形態においては、たとえば孔径0.1μm以上20μm以下であるポリテトラフルオロエチレンの多孔膜や、孔径0.1μm以上20μm以下であるポリエチレンテレフタレートやポリエチレンの織物等が挙げられる。 The papermaking process is performed by filtering and dehydrating the slurry with a wire to obtain a wet paper sheet, and then pressing and drying the sheet. The filter cloth used for filtering and dehydrating the slurry is not particularly limited, but it is more preferable that, for example, fibrous cellulose does not pass through and the filtration rate does not become too slow. Such a filter cloth is not particularly limited, but for example, a sheet made of an organic polymer, a woven fabric, or a porous membrane is preferable. The organic polymer is not particularly limited, but non-cellulosic organic polymers such as polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, and polytetrafluoroethylene (PTFE) are preferable. In the present embodiment, for example, a porous membrane of polytetrafluoroethylene having a pore size of 0.1 μm or more and 20 μm or less, polyethylene terephthalate having a pore size of 0.1 μm or more and 20 μm or less, a polyethylene woven fabric, or the like can be mentioned.

シート化工程において、スラリーからシートを製造する方法は、たとえばセルロース繊維を含むスラリーを無端ベルトの上面に吐出し、吐出されたスラリーから分散媒を搾水してウェブを生成する搾水セクションと、ウェブを乾燥させてシートを生成する乾燥セクションとを備える製造装置を用いて行うことができる。搾水セクションから乾燥セクションにかけて無端ベルトが配設され、搾水セクションで生成されたウェブが無端ベルトに載置されたまま乾燥セクションに搬送される。 In the sheeting step, a method of producing a sheet from a slurry includes, for example, a water-squeezed section in which a slurry containing cellulose fibers is discharged onto the upper surface of an endless belt and a dispersion medium is squeezed from the discharged slurry to generate a web. This can be done using a manufacturing apparatus that includes a drying section that dries the web to produce a sheet. An endless belt is arranged from the watering section to the drying section, and the web generated in the watering section is conveyed to the drying section while being placed on the endless belt.

抄紙工程において用いられる脱水方法としては、とくに限定されないが、たとえば紙の製造で通常に使用している脱水方法が挙げられる。これらの中でも、長網、円網、傾斜ワイヤーなどで脱水した後、さらにロールプレスで脱水する方法が好ましい。また、抄紙工程において用いられる乾燥方法としては、とくに限定されないが、たとえば紙の製造で用いられている方法が挙げられる。これらの中でも、シリンダードライヤー、ヤンキードライヤー、熱風乾燥、近赤外線ヒーター、赤外線ヒーターなどを用いた乾燥方法がより好ましい。 The dehydration method used in the papermaking process is not particularly limited, and examples thereof include a dehydration method usually used in the production of paper. Among these, a method of dehydrating with a long net, a circular net, an inclined wire or the like and then further dehydrating with a roll press is preferable. Further, the drying method used in the papermaking process is not particularly limited, and examples thereof include a method used in the production of paper. Among these, a drying method using a cylinder dryer, a Yankee dryer, hot air drying, a near infrared heater, an infrared heater, or the like is more preferable.

(用途)
本発明のシートの用途は特に限定されない。例えば、シートは、包装紙、トレーシングペーパー、クッキングシート、薬包紙、電池用セパレータ、フィルター、全熱交換用ライナー、振動板、プレス成形用部材、フレキシブル基板、樹脂複合材、強化繊維プラスチック積層体、等の用途に適している。
(Use)
The use of the sheet of the present invention is not particularly limited. For example, the sheet includes wrapping paper, tracing paper, parchment paper, medicine wrapping paper, battery separator, filter, total heat exchange liner, vibrating plate, press molding member, flexible substrate, resin composite material, reinforced plastic laminate, etc. Suitable for applications such as.

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。 The features of the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. The materials, amounts used, ratios, treatment contents, treatment procedures, etc. shown in the following examples can be appropriately changed as long as they do not deviate from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as limiting by the specific examples shown below.

(実施例1)
<第1のセルロース繊維(1)の作製>
[亜リン酸化パルプの作製]
原料パルプとして、王子製紙製の針葉樹クラフトパルプ(固形分93質量%、坪量245g/mシート状、離解してJIS P 8121に準じて測定されるカナダ標準濾水度(CSF)が700ml)を使用した。
(Example 1)
<Preparation of the first cellulose fiber (1)>
[Preparation of subphosphorylated pulp]
As a raw material pulp, softwood kraft pulp made by Oji Paper (solid content 93% by mass, basis weight 245 g / m 2 sheets, separated and measured according to JIS P 8121, Canadian standard drainage degree (CSF) is 700 ml) It was used.

この原料パルプに対してリンオキソ酸化処理を次のようにして行った。まず、上記原料パルプ100質量部(絶乾質量)に、亜リン酸(ホスホン酸)と尿素の混合水溶液を添加して、亜リン酸(ホスホン酸)33質量部、尿素120質量部、水150質量部となるように調製し、薬液含浸パルプを得た。次いで、得られた薬液含浸パルプを165℃の熱風乾燥機で250秒加熱し、パルプ中のセルロースに亜リン酸基を導入し、亜リン酸化パルプを得た。 The raw material pulp was subjected to phosphorus oxo oxidation treatment as follows. First, a mixed aqueous solution of phosphorous acid (phosphonic acid) and urea is added to 100 parts by mass (absolute dry mass) of the raw material pulp to add 33 parts by mass of phosphorous acid (phosphonic acid), 120 parts by mass of urea, and 150 parts of water. The amount was adjusted to be parts by mass, and a chemical-impregnated pulp was obtained. Next, the obtained chemical-impregnated pulp was heated in a hot air dryer at 165 ° C. for 250 seconds to introduce a phosphorous acid group into the cellulose in the pulp to obtain a phosphorylated pulp.

次いで、得られた亜リン酸化パルプに対して洗浄処理を行った。洗浄処理は、亜リン酸化パルプ100g(絶乾質量)に対して10Lのイオン交換水を注いで得たパルプ分散液を、パルプが均一に分散するよう撹拌した後、濾過脱水する操作を繰り返すことにより行った。ろ液の電気伝導度が100μS/cm以下となった時点で、洗浄終点とした。 Then, the obtained subphosphorylated pulp was washed. In the washing treatment, the pulp dispersion obtained by pouring 10 L of ion-exchanged water into 100 g (absolute dry mass) of subphosphorized pulp is stirred so that the pulp is uniformly dispersed, and then filtration and dehydration are repeated. Was done by. When the electrical conductivity of the filtrate became 100 μS / cm or less, the washing end point was set.

次いで、洗浄後の亜リン酸化パルプに対して中和処理を次のようにして行った。まず、洗浄後の亜リン酸化パルプを10Lのイオン交換水で希釈した後、撹拌しながら1Nの水酸化ナトリウム水溶液を少しずつ添加することにより、pHが12以上13以下の亜リン酸化パルプスラリーを得た。次いで、当該亜リン酸化パルプスラリーを脱水して、中和処理が施された亜リン酸化パルプを得た。次いで、中和処理後の亜リン酸化パルプに対して、上記洗浄処理を行った。 Next, the washed subphosphorylated pulp was neutralized as follows. First, the washed subphosphorylated pulp is diluted with 10 L of ion-exchanged water, and then a 1N aqueous sodium hydroxide solution is added little by little with stirring to obtain a subphosphorylated pulp slurry having a pH of 12 or more and 13 or less. Obtained. Next, the subphosphorylated pulp slurry was dehydrated to obtain a neutralized subphosphorylated pulp. Next, the subphosphorylated pulp after the neutralization treatment was subjected to the above washing treatment.

これにより得られた亜リン酸化パルプに対しFT−IRを用いて赤外線吸収スペクトルの測定を行った。その結果、1210cm−1付近に亜リン酸基の互変異性体であるホスホン酸基のP=Oに基づく吸収が観察され、パルプに亜リン酸基(ホスホン酸基)が付加されていることが確認された。また、得られた亜リン酸化パルプを供試して、X線回折装置にて分析を行ったところ、2θ=14°以上17°以下付近と2θ=22°以上23°以下付近の2箇所の位置に典型的なピークが確認され、セルロースI型結晶を有していることが確認された。なお、得られた亜リン酸化パルプについて、後述する〔亜リン酸基量の測定〕に記載の測定方法で測定される亜リン酸基量(第1解離酸量)は1.40mmol/gだった。なお、総解離酸量は、1.43mmol/gであった。得られた亜リン酸化パルプにイオン交換水を添加し、固形分濃度が2質量%の第1のセルロース繊維(1)を含む、第1のセルロース繊維分散液(1)を得た。 The infrared absorption spectrum of the obtained subphosphorylated pulp was measured using FT-IR. As a result, absorption based on P = O of the phosphonic acid group, which is a tautomer of the phosphite group, was observed around 1210 cm -1 , and the phosphite group (phosphonic acid group) was added to the pulp. Was confirmed. Further, when the obtained subphosphorylated pulp was tested and analyzed by an X-ray diffractometer, two positions were found: 2θ = 14 ° or more and 17 ° or less and 2θ = 22 ° or more and 23 ° or less. A typical peak was confirmed in, and it was confirmed that it had cellulose type I crystals. The amount of phosphite group (first dissociated acid amount) measured by the measuring method described in [Measurement of phosphite group amount] described later for the obtained phosphorous acid pulp was 1.40 mmol / g. It was. The total amount of dissociated acid was 1.43 mmol / g. Ion-exchanged water was added to the obtained subphosphorylated pulp to obtain a first cellulose fiber dispersion liquid (1) containing the first cellulose fiber (1) having a solid content concentration of 2% by mass.

<第2のセルロース繊維(1)の作製>
[微細化]
上記方法にて得られた第1のセルロース繊維分散液(1)を、湿式微粒化装置(スギノマシン社製、スターバースト)で200MPaの圧力にて2回処理し、第2のセルロース繊維(1)を含む、第2のセルロース繊維分散液(1)を得た。X線回折により、この第2のセルロース繊維(1)がセルロースI型結晶を維持していることが確認された。また、後述する測定方法で測定される繊維幅は3〜5nmであった。
<Preparation of the second cellulose fiber (1)>
[Miniaturization]
The first cellulose fiber dispersion liquid (1) obtained by the above method was treated twice with a wet atomizing device (manufactured by Sugino Machine Limited, Starburst) at a pressure of 200 MPa, and the second cellulose fiber (1) was treated. ), A second cellulose fiber dispersion (1) was obtained. By X-ray diffraction, it was confirmed that the second cellulose fiber (1) maintained the cellulose type I crystal. The fiber width measured by the measuring method described later was 3 to 5 nm.

〔亜リン酸基量の測定〕
第1のセルロース繊維及び第2のセルロース繊維の亜リン酸基量は、各セルロース繊維を含む分散液をイオン交換水で含有量が0.2質量%となるように希釈して作製したスラリーに対し、イオン交換樹脂による処理を行った後、アルカリを用いた滴定を行うことにより測定した。なお、第1のセルロース繊維は、上述した[微細化]工程と同様の手順で微細化した後にイオン交換樹脂による処理に供した。
イオン交換樹脂による処理は、上記微細繊維状セルロース含有スラリーに体積で1/10の強酸性イオン交換樹脂(アンバージェット1024;オルガノ株式会社、コンディショング済)を加え、1時間振とう処理を行った後、目開き90μmのメッシュ上に注いで樹脂とスラリーを分離することにより行った。
また、アルカリを用いた滴定は、イオン交換樹脂による処理後の微細繊維状セルロース含有スラリーに、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液を5秒に10μLずつ加えながら、スラリーが示すpHの値の変化を計測することにより行った。なお、滴定開始の15分前から窒素ガスをスラリーに吹き込みながら滴定を行った。この中和滴定では、アルカリを加えた量に対して測定したpHをプロットした曲線において、増分(pHのアルカリ滴下量に対する微分値)が極大となる点が二つ観測される。これらのうち、アルカリを加えはじめて先に得られる増分の極大点を第1終点と呼び、次に得られる増分の極大点を第2終点と呼ぶ(図1)。滴定開始から第1終点までに必要としたアルカリ量が、滴定に使用したスラリー中の第1解離酸量と等しくなる。また、滴定開始から第2終点までに必要としたアルカリ量が滴定に使用したスラリー中の総解離酸量と等しくなる。なお、滴定開始から第1終点までに必要としたアルカリ量(mmol)を、滴定対象スラリー中の固形分(g)で除した値を亜リン酸基量(mmol/g)とした。
[Measurement of phosphite group amount]
The amount of phosphite groups in the first cellulose fiber and the second cellulose fiber is a slurry prepared by diluting a dispersion containing each cellulose fiber with ion-exchanged water so that the content is 0.2% by mass. On the other hand, the measurement was carried out by performing a treatment with an ion exchange resin and then performing a titration with an alkali. The first cellulose fiber was miniaturized by the same procedure as the above-mentioned [miniaturization] step, and then subjected to treatment with an ion exchange resin.
For the treatment with the ion exchange resin, a strongly acidic ion exchange resin (Amberjet 1024; Organo Corporation, conditioned) having a volume of 1/10 was added to the fine fibrous cellulose-containing slurry, and the mixture was shaken for 1 hour. After that, it was poured on a mesh having a mesh size of 90 μm to separate the resin and the slurry.
In addition, titration using alkali changes the pH value indicated by the slurry while adding 10 μL of 0.1 N sodium hydroxide aqueous solution to the fine fibrous cellulose-containing slurry treated with an ion exchange resin every 5 seconds. It was done by measuring. The titration was carried out while blowing nitrogen gas into the slurry from 15 minutes before the start of the titration. In this neutralization titration, two points are observed where the increment (differential value of pH with respect to the amount of alkali dropped) becomes maximum in the curve plotting the measured pH with respect to the amount of alkali added. Of these, the maximum point of the increment obtained first when alkali is added is called the first end point, and the maximum point of the increment obtained next is called the second end point (FIG. 1). The amount of alkali required from the start of the titration to the first end point is equal to the amount of the first dissociated acid in the slurry used for the titration. Further, the amount of alkali required from the start of titration to the second end point becomes equal to the total amount of dissociated acid in the slurry used for titration. The amount of alkali (mmol) required from the start of titration to the first end point divided by the solid content (g) in the slurry to be titrated was defined as the amount of phosphite groups (mmol / g).

<第1のセルロース繊維の繊維幅の測定>
第1のセルロース繊維の繊維幅は、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。
<Measurement of fiber width of the first cellulose fiber>
The fiber width of the first cellulose fiber was determined by measuring using a Kajaani fiber length measuring device (FS-200 type) manufactured by Kajaani Automation Co., Ltd.

<第2のセルロース繊維の繊維幅の測定>
第2のセルロース繊維の繊維幅を下記の方法で測定した。湿式微粒化装置にて処理をして得られた上記微細繊維状セルロース分散液の上澄み液を、微細繊維状セルロースの濃度が0.01質量%以上0.1質量%以下となるように水で希釈し、親水化処理したカーボングリッド膜に滴下した。これを乾燥した後、酢酸ウラニルで染色し、透過型電子顕微鏡(日本電子社製、JEOL−2000EX)により観察した。
<Measurement of fiber width of the second cellulose fiber>
The fiber width of the second cellulose fiber was measured by the following method. The supernatant of the fine fibrous cellulose dispersion obtained by treatment with a wet atomizing device is mixed with water so that the concentration of the fine fibrous cellulose is 0.01% by mass or more and 0.1% by mass or less. It was added dropwise to the diluted and hydrophilized carbon grid film. This was dried, stained with uranyl acetate, and observed with a transmission electron microscope (JEOL-2000EX, manufactured by JEOL Ltd.).

<シート化>
第1のセルロース繊維(1)が50質量部、第2のセルロース繊維(1)が50質量部、ポリビニルアルコールが10質量部、ポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリンが5質量部となるように、第1のセルロース繊維分散液(1)と、第2のセルロース繊維分散液(1)と、ポリビニルアルコール溶液(日本合成化学工業製、ゴーセネックス Z−200)と、ポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリン溶液(荒川化学工業製、アラフィックス 255)を混合して塗工液1を得た。塗工液1の固形分濃度は0.5質量%に調製した。
次いで、得られるシート(上記塗工液の固形分から構成される層)の坪量が10g/mになるように塗工液1を計量して、市販のアクリル板に塗工し、50℃の恒温乾燥機にて乾燥した。なお、所定の坪量となるようアクリル板上には堰止用の金枠(内寸が180mm×180mm、高さ5cmの金枠)を配置した。次いで、上記アクリル板から乾燥後のシートを剥離し、第1のセルロース繊維と第2のセルロース繊維を含有するシートを得た。
<Sheet>
The first cellulose fiber (1) is 50 parts by mass, the second cellulose fiber (1) is 50 parts by mass, polyvinyl alcohol is 10 parts by mass, and polyamine polyamide / epichlorohydrin is 5 parts by mass. 1 Cellulose Fiber Dispersion Solution (1), 2nd Cellulose Fiber Dispersion Solution (1), Polyvinyl Alcohol Solution (Gosenex Z-200, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.), Polyamine Polyamide / Epichlorohydrin Solution (Arakawa) Arafix 255) manufactured by Kagaku Kogyo Co., Ltd. was mixed to obtain a coating liquid 1. The solid content concentration of the coating liquid 1 was adjusted to 0.5% by mass.
Next, the coating liquid 1 is weighed so that the basis weight of the obtained sheet (layer composed of the solid content of the coating liquid) is 10 g / m 2 , and the coating liquid 1 is coated on a commercially available acrylic plate at 50 ° C. It was dried in a constant temperature dryer. A metal frame for damming (a gold frame having an inner dimension of 180 mm × 180 mm and a height of 5 cm) was placed on the acrylic plate so as to have a predetermined basis weight. Next, the dried sheet was peeled off from the acrylic plate to obtain a sheet containing the first cellulose fiber and the second cellulose fiber.

(実施例2)
シート化工程において、シートの坪量が15g/mになるように塗工液1を計量した以外は、実施例1と同様にしてシートを得た。
(Example 2)
In the sheet forming step, a sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid 1 was weighed so that the basis weight of the sheet was 15 g / m 2 .

(実施例3)
シート化工程において、シートの坪量が25g/mになるように塗工液1を計量した以外は、実施例1と同様にしてシートを得た。
(Example 3)
In the sheet forming step, a sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid 1 was weighed so that the basis weight of the sheet was 25 g / m 2 .

(実施例4)
シート化工程において、シートの坪量が30g/mになるように塗工液1を計量した以外は、実施例1と同様にしてシートを得た。
(Example 4)
In the sheet forming step, a sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid 1 was weighed so that the basis weight of the sheet was 30 g / m 2 .

(実施例5)
第1のセルロース繊維(1)が75質量部、第2のセルロース繊維(1)が25質量部、ポリビニルアルコールが10質量部、ポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリンが5質量部となるように各液を混合して、塗工液2を得た。シート化工程で用いられる塗工液1を塗工液2とした以外は、実施例1と同様にしてシートを得た。
(Example 5)
Each liquid has 75 parts by mass of the first cellulose fiber (1), 25 parts by mass of the second cellulose fiber (1), 10 parts by mass of polyvinyl alcohol, and 5 parts by mass of polyamine polyamide / epichlorohydrin. Was mixed to obtain a coating liquid 2. A sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid 1 used in the sheeting step was used as the coating liquid 2.

(実施例6)
シート化工程において、シートの坪量が25g/mになるように塗工液2を計量した以外は、実施例5と同様にしてシートを得た。
(Example 6)
In the sheet forming step, a sheet was obtained in the same manner as in Example 5 except that the coating liquid 2 was weighed so that the basis weight of the sheet was 25 g / m 2 .

(実施例7)
第1のセルロース繊維(1)が90質量部、第2のセルロース繊維(1)が10質量部、ポリビニルアルコールが10質量部、ポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリンが5質量部となるように各液を混合して、塗工液3を得た。シート化工程で用いられる塗工液1を塗工液3とした以外は、実施例1と同様にしてシートを得た。
(Example 7)
Each liquid has 90 parts by mass of the first cellulose fiber (1), 10 parts by mass of the second cellulose fiber (1), 10 parts by mass of polyvinyl alcohol, and 5 parts by mass of polyamine polyamide / epichlorohydrin. Was mixed to obtain a coating liquid 3. A sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid 1 used in the sheeting step was the coating liquid 3.

(実施例8)
シート化工程において、シートの坪量が25g/mになるように塗工液3を計量した以外は、実施例7と同様にしてシートを得た。
(Example 8)
In the sheet forming step, a sheet was obtained in the same manner as in Example 7 except that the coating liquid 3 was weighed so that the basis weight of the sheet was 25 g / m 2 .

(実施例9)
<第1のセルロース繊維(2)の作製>
実施例1の[亜リン酸化パルプの作製]において、薬液含浸パルプを熱風乾燥機で150秒加熱し、亜リン酸化パルプを得た以外は、第1のセルロース繊維(1)と同様にして第1のセルロース繊維(2)を得た。得られた第1のセルロース繊維(2)の繊維幅は29μmであり、亜リン酸基量(強酸性基量)は、0.8mmol/gだった。
(Example 9)
<Preparation of the first cellulose fiber (2)>
In [Preparation of Subphosphorized Pulp] of Example 1, the chemical solution-impregnated pulp was heated in a hot air dryer for 150 seconds to obtain subphosphorylated pulp, but the first was the same as that of the first cellulose fiber (1). 1 Cellulose Fiber (2) was obtained. The fiber width of the obtained first cellulose fiber (2) was 29 μm, and the amount of phosphorous acid groups (strongly acidic groups) was 0.8 mmol / g.

<第2のセルロース繊維(2)の作製>
[微細化]
実施例1の[微細化]において、第1のセルロース繊維(2)を用いた以外は、同様の方法で第2のセルロース繊維(2)を得た。得られた第2のセルロース繊維(2)の繊維幅は3〜5nmであり、亜リン酸基量(強酸性基量)は、0.8mmol/gだった。
<Preparation of the second cellulose fiber (2)>
[Miniaturization]
A second cellulose fiber (2) was obtained in the same manner except that the first cellulose fiber (2) was used in [Miniaturization] of Example 1. The fiber width of the obtained second cellulose fiber (2) was 3 to 5 nm, and the amount of phosphorous acid groups (strongly acidic groups) was 0.8 mmol / g.

[シート化]
シート化工程において、上記で得られた第1のセルロース繊維(2)と第2のセルロース繊維(2)を使用した以外は、実施例4と同様にしてシートを得た。
[Sheet]
A sheet was obtained in the same manner as in Example 4 except that the first cellulose fiber (2) and the second cellulose fiber (2) obtained above were used in the sheeting step.

(実施例10)
第1のセルロース繊維(2)が80質量部、第2のセルロース繊維(2)が20質量部、ポリビニルアルコールが10質量部、ポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリンが5質量部となるように各液を混合して、塗工液4を得た。シート化工程で用いられる塗工液を塗工液4とし、シートの坪量が25g/mになるように塗工液4を計量した以外は、実施例9と同様にしてシートを得た。
(Example 10)
Each liquid has 80 parts by mass of the first cellulose fiber (2), 20 parts by mass of the second cellulose fiber (2), 10 parts by mass of polyvinyl alcohol, and 5 parts by mass of polyamine polyamide / epichlorohydrin. Was mixed to obtain a coating liquid 4. A sheet was obtained in the same manner as in Example 9 except that the coating liquid used in the sheeting step was the coating liquid 4 and the coating liquid 4 was weighed so that the basis weight of the sheet was 25 g / m 2 . ..

(実施例11)
<第1のセルロース繊維(3)の作製>
亜リン酸化パルプの作製において、薬液含浸パルプを熱風乾燥機で125秒加熱し、亜リン酸化パルプを得た以外は、第1のセルロース繊維(1)と同様にして第1のセルロース繊維(3)を得た。得られた第1のセルロース繊維(3)の繊維幅は29μmであり、亜リン酸基量(強酸性基量)は、0.6mol/gだった。
(Example 11)
<Preparation of the first cellulose fiber (3)>
In the preparation of the sulfite pulp, the first cellulose fiber (3) was obtained in the same manner as the first cellulose fiber (1) except that the chemical impregnated pulp was heated in a hot air dryer for 125 seconds to obtain the subphosphor oxide pulp. ) Was obtained. The fiber width of the obtained first cellulose fiber (3) was 29 μm, and the amount of phosphorous acid groups (strongly acidic groups) was 0.6 mol / g.

<第2のセルロース繊維(3)の作製>
[微細化]
実施例1の[微細化]において、第1のセルロース繊維(3)を用いた以外は、同様の方法で第2のセルロース繊維(3)を得た。得られた第2のセルロース繊維(3)の繊維幅は3〜5nmであり、亜リン酸基量(強酸性基量)は、0.6mmol/gだった。
<Preparation of the second cellulose fiber (3)>
[Miniaturization]
A second cellulose fiber (3) was obtained in the same manner except that the first cellulose fiber (3) was used in [Miniaturization] of Example 1. The fiber width of the obtained second cellulose fiber (3) was 3 to 5 nm, and the amount of phosphorous acid groups (strongly acidic groups) was 0.6 mmol / g.

[シート化]
シート化工程において、上記で得られた第1のセルロース繊維(3)と第2のセルロース繊維(3)を使用し、坪量が30g/mになるように塗工液を計量した以外は、実施例4と同様にしてシートを得た。
[Sheet]
In the sheeting step, the first cellulose fiber (3) and the second cellulose fiber (3) obtained above were used, and the coating liquid was weighed so that the basis weight was 30 g / m 2. , A sheet was obtained in the same manner as in Example 4.

(実施例12)
第1のセルロース繊維(3)が80質量部、第2のセルロース繊維(3)が20質量部、ポリビニルアルコールが10質量部、ポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリンが5質量部となるように各液を混合して、塗工液5を得た。シート化工程で用いられる塗工液を塗工液5とし、シートの坪量が25g/mになるように塗工液5を計量した以外は、実施例11と同様にしてシートを得た。
(Example 12)
Each liquid has 80 parts by mass of the first cellulose fiber (3), 20 parts by mass of the second cellulose fiber (3), 10 parts by mass of polyvinyl alcohol, and 5 parts by mass of polyamine polyamide / epichlorohydrin. Was mixed to obtain a coating liquid 5. A sheet was obtained in the same manner as in Example 11 except that the coating liquid used in the sheeting step was the coating liquid 5 and the coating liquid 5 was weighed so that the basis weight of the sheet was 25 g / m 2 . ..

(実施例13)
<第2のセルロース繊維(4)の作製>
針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)をダブルディスクリファイナーにて変則フリーネスが100mlになるまで叩解し、固形分濃度が2質量%のパルプ分散液を得た。パルプ分散液を固形分濃度が0.2質量%になるようにイオン交換水で希釈し、NiroSoavi社製高圧ホモジナイザー「Panda Plus2000」により処理圧力120MPaで3回の微細化処理を行い、第2のセルロース繊維(4)を含む、第2のセルロース繊維分散液(4)を得た。得られた第2のセルロース繊維(4)の繊維幅は130nmであり、リンオキソ酸基量(強酸性基量)は、0.03mmol/gだった。
(Example 13)
<Preparation of the second cellulose fiber (4)>
The softwood bleached kraft pulp (NBKP) was beaten with a double disc refiner until the irregular freeness reached 100 ml to obtain a pulp dispersion having a solid content concentration of 2% by mass. The pulp dispersion was diluted with ion-exchanged water so that the solid content concentration became 0.2% by mass, and the pulp dispersion was finely divided three times at a processing pressure of 120 MPa with a high-pressure homogenizer "Panda Plus2000" manufactured by NiroSoavi. A second cellulose fiber dispersion (4) containing the cellulose fiber (4) was obtained. The fiber width of the obtained second cellulose fiber (4) was 130 nm, and the amount of phosphorus oxo acid groups (the amount of strongly acidic groups) was 0.03 mmol / g.

[シート化]
シート化工程において、第2のセルロース繊維として第2のセルロース繊維(4)を使用した以外は、実施例3と同様にしてシートを得た。
[Sheet]
A sheet was obtained in the same manner as in Example 3 except that the second cellulose fiber (4) was used as the second cellulose fiber in the sheet forming step.

(実施例14)
第1のセルロース繊維(1)が50質量部、第2のセルロース繊維(1)が50質量部、ポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリンが5質量部となるように各液を混合して、塗工液6を得た。シート化工程で用いられる塗工液1を塗工液6とした以外は、実施例3と同様にしてシートを得た。
(Example 14)
Each liquid is mixed and coated so that the first cellulose fiber (1) is 50 parts by mass, the second cellulose fiber (1) is 50 parts by mass, and the polyamine polyamide / epichlorohydrin is 5 parts by mass. Liquid 6 was obtained. A sheet was obtained in the same manner as in Example 3 except that the coating liquid 1 used in the sheeting step was the coating liquid 6.

(比較例1)
第1のセルロース繊維として、何らの化学変性処理も行っていない未変性のパルプである針葉樹晒クラフトパルプを使用した。第1のセルロース繊維(4)の繊維幅は29μmであった。
シート化工程において、第1のセルロース繊維として第1のセルロース繊維(4)を使用した以外は、実施例3と同様にしてシートを得た。
(Comparative Example 1)
As the first cellulose fiber, softwood bleached kraft pulp, which is an unmodified pulp that has not been subjected to any chemical modification treatment, was used. The fiber width of the first cellulose fiber (4) was 29 μm.
A sheet was obtained in the same manner as in Example 3 except that the first cellulose fiber (4) was used as the first cellulose fiber in the sheet forming step.

(比較例2)
シート化工程において、第1のセルロース繊維として上記で得られた第1のセルロース繊維(4)を使用した以外は、実施例6と同様にしてシートを得た。
(Comparative Example 2)
In the sheeting step, a sheet was obtained in the same manner as in Example 6 except that the first cellulose fiber (4) obtained above was used as the first cellulose fiber.

(比較例3)
<第1のセルロース繊維(5)の作製>
固形分濃度が4.0質量%になるように針葉樹晒クラフトパルプに水を加えて、分散した後、ダブルディスクリファイナーで1回処理をし、第1のセルロース繊維(5)を得た。第1のセルロース繊維(5)の繊維幅は16μmであった。
シート化工程において、第1のセルロース繊維として第1のセルロース繊維(5)を使用した以外は、実施例2と同様にしてシートを得た。
(Comparative Example 3)
<Preparation of the first cellulose fiber (5)>
Water was added to the softwood bleached kraft pulp so that the solid content concentration became 4.0% by mass, dispersed, and then treated once with a double disc refiner to obtain the first cellulose fiber (5). The fiber width of the first cellulose fiber (5) was 16 μm.
A sheet was obtained in the same manner as in Example 2 except that the first cellulose fiber (5) was used as the first cellulose fiber in the sheet forming step.

(比較例4)
シート化工程において、第1のセルロース繊維として第1のセルロース繊維(5)を使用した以外は、実施例3と同様にしてシートを得た。
(Comparative Example 4)
A sheet was obtained in the same manner as in Example 3 except that the first cellulose fiber (5) was used as the first cellulose fiber in the sheet forming step.

(比較例5)
シート化工程において、第1のセルロース繊維として第1のセルロース繊維(5)を使用した以外は、実施例5と同様にしてシートを得た。
(Comparative Example 5)
A sheet was obtained in the same manner as in Example 5 except that the first cellulose fiber (5) was used as the first cellulose fiber in the sheet forming step.

(比較例6)
シート化工程において、第1のセルロース繊維として第1のセルロース繊維(5)を使用した以外は、実施例6と同様にしてシートを得た。
(Comparative Example 6)
A sheet was obtained in the same manner as in Example 6 except that the first cellulose fiber (5) was used as the first cellulose fiber in the sheet forming step.

(評価及び分析)
(坪量)
JIS P 8124に準拠して坪量を測定した。
(Evaluation and analysis)
(Basis weight)
Basis weight was measured according to JIS P 8124.

(紙厚)
JIS P 8118に準拠してシートの厚みを測定した。
(Paper thickness)
The thickness of the sheet was measured according to JIS P 8118.

(密度)
JIS P 8124に準拠して坪量を測定し、JIS P 8118に準拠してシートの厚みを測定し、これらの値から密度を算出した。
(density)
The basis weight was measured according to JIS P 8124, the thickness of the sheet was measured according to JIS P 8118, and the density was calculated from these values.

(透気度)
J.TAPPI−5の王研式透気度法に準拠して透気度を測定した。
(Air permeability)
J. The air permeability was measured according to the Oken-type air permeability method of TAPPI-5.

(ヘーズ及び全光線透過率)
JIS K 7136に準拠し、ヘーズメータ(村上色彩技術研究所社製、HM−150 )を用いてヘーズを測定した。また、JIS K 7361に準拠し、ヘーズメータ(村上色彩技術研究所社製、HM−150)を用いて全光線透過率を測定した。
(Haze and total light transmittance)
The haze was measured using a haze meter (HM-150, manufactured by Murakami Color Technology Research Institute) in accordance with JIS K 7136. In addition, the total light transmittance was measured using a haze meter (HM-150, manufactured by Murakami Color Technology Research Institute) in accordance with JIS K 7361.

(シート外観)
作製したシート(サイズ縦18cm、横18cm)20枚(総面積0.648m分)、における撚れ個数を目視にて確認した。1mあたりの撚れの個数に換算し、以下の基準で評価した。なお、「撚れ」とは、図3の点線枠内に示されるようなシート表面に確認される白い塊部分のことをいう。
◎:撚れなし(0個/m
○:撚れ個数 1個/m以上、2個/m未満
△:撚れ個数 2個/m以上、10個/m未満
×:撚れ個数 10個/m以上
(Sheet appearance)
The number of twists in 20 sheets (size 18 cm in length and 18 cm in width) (total area: 0.648 m for 2 minutes) was visually confirmed. It was converted into the number of twists per 1 m 2 and evaluated according to the following criteria. In addition, "twist" means a white lump portion confirmed on the sheet surface as shown in the dotted line frame of FIG.
◎: No twist (0 pieces / m 2 )
◯: Number of twists 1 piece / m 2 or more and less than 2 pieces / m 2 Δ: Number of twists 2 pieces / m 2 or more and less than 10 pieces / m 2 ×: Number of twists 10 pieces / m 2 or more

(シート中の繊維の観察)
シート中の第1のセルロース繊維は、走査電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製、S−3600N)にて確認した。また、シート中の第2のセルロース繊維は、高分解能電界放出型走査電子顕微鏡(日立製作所製、S−5200)にて確認した。
(Observation of fibers in the sheet)
The first cellulose fiber in the sheet was confirmed by a scanning electron microscope (S-3600N, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The second cellulose fiber in the sheet was confirmed by a high-resolution field emission scanning electron microscope (S-5200, manufactured by Hitachi, Ltd.).

(保水度)
J.TAPPI−26に準拠して保水度を測定した。
(Water retention)
J. The water retention was measured according to TAPPI-26.

Figure 2020172738
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Figure 2020172738
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Figure 2020172738
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実施例で得られたシートにおいては撚れの発生が抑制されていた。一方、比較例で得られたシートにおいては撚れが多数発生していた。 In the sheets obtained in the examples, the occurrence of twisting was suppressed. On the other hand, in the sheet obtained in the comparative example, many twists were generated.

Claims (10)

亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有し、かつ繊維幅が10μm以上の第1のセルロース繊維と、繊維幅が1000nm以下の第2のセルロース繊維と、を含むシート。 A sheet containing a first cellulose fiber having a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group and having a fiber width of 10 μm or more, and a second cellulose fiber having a fiber width of 1000 nm or less. 前記第2のセルロース繊維は、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する請求項1に記載のシート。 The sheet according to claim 1, wherein the second cellulose fiber has a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group. 前記第1のセルロース繊維の含有量が、セルロース繊維の全質量に対して10質量%以上である請求項1又は2に記載のシート。 The sheet according to claim 1 or 2, wherein the content of the first cellulose fiber is 10% by mass or more with respect to the total mass of the cellulose fiber. ヘーズが20%以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載のシート。 The sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the haze is 20% or more. 全光線透過率が80%以上である請求項1〜4のいずれか1項に記載のシート。 The sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the total light transmittance is 80% or more. 坪量が40g/m以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載のシート。 The sheet according to any one of claims 1 to 5, which has a basis weight of 40 g / m 2 or less. 透気度が10000秒以上である請求項1〜6のいずれか1項に記載のシート。 The sheet according to any one of claims 1 to 6, wherein the air permeability is 10,000 seconds or more. 前記第1のセルロース繊維の保水度が220%以上である請求項1〜7のいずれか1項に記載のシート。 The sheet according to any one of claims 1 to 7, wherein the water retention degree of the first cellulose fiber is 220% or more. 保水度が220%以上であり、かつ繊維幅が10μm以上であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する第1のセルロース繊維と、繊維幅が1000nm以下の第2のセルロース繊維と、を含むスラリーからシートを形成する工程を含むシートの製造方法。 A first cellulose fiber having a water retention degree of 220% or more and a fiber width of 10 μm or more and having a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group, and a second cellulose fiber having a fiber width of 1000 nm or less. A method for producing a sheet, which comprises a step of forming a sheet from a slurry containing cellulose fibers. 前記第2のセルロース繊維は、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する請求項9に記載のシートの製造方法。 The method for producing a sheet according to claim 9, wherein the second cellulose fiber has a phosphorous acid group or a substituent derived from a phosphorous acid group.
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