JP2022063104A - Dispersion - Google Patents
Dispersion Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022063104A JP2022063104A JP2020171468A JP2020171468A JP2022063104A JP 2022063104 A JP2022063104 A JP 2022063104A JP 2020171468 A JP2020171468 A JP 2020171468A JP 2020171468 A JP2020171468 A JP 2020171468A JP 2022063104 A JP2022063104 A JP 2022063104A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fibrous cellulose
- group
- acid
- amount
- dispersion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims abstract description 120
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 279
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 275
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 104
- 150000004010 onium ions Chemical class 0.000 claims abstract description 78
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 58
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims abstract description 51
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 42
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 39
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 34
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 27
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 269
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 62
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 60
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 46
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 46
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 45
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 41
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 39
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 35
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 33
- -1 methyl ethyl Chemical group 0.000 description 31
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 28
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 description 26
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 22
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 22
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 21
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 21
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 20
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 19
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 18
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 17
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 17
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N methyl-cyclopentane Natural products CC1CCCC1 GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 16
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 15
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 14
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 12
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 12
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 12
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 12
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 10
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 9
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical group OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical group OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 8
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 8
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 8
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 8
- 238000000954 titration curve Methods 0.000 description 8
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 7
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 7
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 6
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 5
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 5
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 4
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 4
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 4
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 4
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000013055 pulp slurry Substances 0.000 description 4
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 4
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 4
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 4
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000284156 Clerodendrum quadriloculare Species 0.000 description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 3
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 3
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 3
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 3
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 3
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N protoneodioscin Natural products O(C[C@@H](CC[C@]1(O)[C@H](C)[C@@H]2[C@]3(C)[C@H]([C@H]4[C@@H]([C@]5(C)C(=CC4)C[C@@H](O[C@@H]4[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@H](CO)O4)CC5)CC3)C[C@@H]2O1)C)[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N 0.000 description 3
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 3
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 3
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 3
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 description 2
- SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentane-2,4-diol Chemical compound CC(O)CC(C)(C)O SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N Acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 2
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XGEGHDBEHXKFPX-UHFFFAOYSA-N N-methyl urea Chemical compound CNC(N)=O XGEGHDBEHXKFPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CJXGDWDDLMZNBC-UHFFFAOYSA-N P(O)(O)=O.P(O)(O)O Chemical compound P(O)(O)=O.P(O)(O)O CJXGDWDDLMZNBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Para-Xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N Potassium ion Chemical compound [K+] NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N ammonium phosphates Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]P([O-])([O-])=O ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 description 2
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 description 2
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 description 2
- 229940113118 carrageenan Drugs 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-N chloric acid Chemical compound OCl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940005991 chloric acid Drugs 0.000 description 2
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000002761 deinking Substances 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N diphosphoric acid Chemical group OP(O)(=O)OP(O)(O)=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 2
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 2
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 description 2
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 description 2
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 2
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 2
- RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N m-cresol Chemical compound CC1=CC=CC(O)=C1 RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- UWHRNIXHZAWBMF-UHFFFAOYSA-N n-dodecyl-n-methyldodecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCCCN(C)CCCCCCCCCCCC UWHRNIXHZAWBMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- 125000005616 oxoacid group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 125000002270 phosphoric acid ester group Chemical group 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 2
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011008 sodium phosphates Nutrition 0.000 description 2
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 2
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L zinc;1-(5-cyanopyridin-2-yl)-3-[(1s,2s)-2-(6-fluoro-2-hydroxy-3-propanoylphenyl)cyclopropyl]urea;diacetate Chemical compound [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CCC(=O)C1=CC=C(F)C([C@H]2[C@H](C2)NC(=O)NC=2N=CC(=CC=2)C#N)=C1O UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L 0.000 description 2
- 239000001124 (E)-prop-1-ene-1,2,3-tricarboxylic acid Substances 0.000 description 1
- 229940058015 1,3-butylene glycol Drugs 0.000 description 1
- FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 1-Hexadecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCN FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LUBJCRLGQSPQNN-UHFFFAOYSA-N 1-Phenylurea Chemical compound NC(=O)NC1=CC=CC=C1 LUBJCRLGQSPQNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 1-methylsulfonylpiperidin-4-one Chemical compound CS(=O)(=O)N1CCC(=O)CC1 RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VUZNLSBZRVZGIK-UHFFFAOYSA-N 2,2,6,6-Tetramethyl-1-piperidinol Chemical group CC1(C)CCCC(C)(C)N1O VUZNLSBZRVZGIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MFGALGYVFGDXIX-UHFFFAOYSA-N 2,3-Dimethylmaleic anhydride Chemical compound CC1=C(C)C(=O)OC1=O MFGALGYVFGDXIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPSKCQCQZUGWNM-UHFFFAOYSA-N 2,7-Oxepanedione Chemical compound O=C1CCCCC(=O)O1 JPSKCQCQZUGWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYMRPDYINXWJFU-UHFFFAOYSA-N 2-carbamoylbenzoic acid Chemical compound NC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O CYMRPDYINXWJFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JNNWBCPZJMSRRI-UHFFFAOYSA-N 2-oxopropyl(triphenyl)phosphanium Chemical compound C=1C=CC=CC=1[P+](C=1C=CC=CC=1)(CC(=O)C)C1=CC=CC=C1 JNNWBCPZJMSRRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- FCLFUHQYTNETJP-UHFFFAOYSA-N 3,3-diphenylpropylphosphane Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(CCP)C1=CC=CC=C1 FCLFUHQYTNETJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUACTSFOIWPXGU-UHFFFAOYSA-N 3,4-diethylfuran-2,5-dione Chemical compound CCC1=C(CC)C(=O)OC1=O BUACTSFOIWPXGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OUJCFCNZIUTYBH-UHFFFAOYSA-N 3,4-diphenylfuran-2,5-dione Chemical compound O=C1OC(=O)C(C=2C=CC=CC=2)=C1C1=CC=CC=C1 OUJCFCNZIUTYBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-2-hydroxypropanoate Chemical compound NCC(O)C(O)=O BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004975 3-butenyl group Chemical group C(CC=C)* 0.000 description 1
- XPFCZYUVICHKDS-UHFFFAOYSA-N 3-methylbutane-1,3-diol Chemical compound CC(C)(O)CCO XPFCZYUVICHKDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFNISBHGPNMTMS-UHFFFAOYSA-N 3-methylideneoxolane-2,5-dione Chemical compound C=C1CC(=O)OC1=O OFNISBHGPNMTMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002126 Acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 1
- BMFMQGXDDJALKQ-BYPYZUCNSA-N Argininic acid Chemical compound NC(N)=NCCC[C@H](O)C(O)=O BMFMQGXDDJALKQ-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 241000251557 Ascidiacea Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229920002749 Bacterial cellulose Polymers 0.000 description 1
- SAIKULLUBZKPDA-UHFFFAOYSA-N Bis(2-ethylhexyl) amine Chemical compound CCCCC(CC)CNCC(CC)CCCC SAIKULLUBZKPDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000017788 Cydonia oblonga Nutrition 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- 239000004641 Diallyl-phthalate Substances 0.000 description 1
- JGFDZZLUDWMUQH-UHFFFAOYSA-N Didecyldimethylammonium Chemical compound CCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCC JGFDZZLUDWMUQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUPBZQFQVRMKDG-UHFFFAOYSA-M Didecyldimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCC RUPBZQFQVRMKDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYECOJGRJDOGPP-UHFFFAOYSA-N Ethylurea Chemical compound CCNC(N)=O RYECOJGRJDOGPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N Hydrogen atom Chemical compound [H] YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920001479 Hydroxyethyl methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920000161 Locust bean gum Polymers 0.000 description 1
- PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N Maleimide Chemical compound O=C1NC(=O)C=C1 PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- REYJJPSVUYRZGE-UHFFFAOYSA-N Octadecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCN REYJJPSVUYRZGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QYTDEUPAUMOIOP-UHFFFAOYSA-N TEMPO Chemical group CC1(C)CCCC(C)(C)N1[O] QYTDEUPAUMOIOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000004584 Tamarindus indica Species 0.000 description 1
- 235000004298 Tamarindus indica Nutrition 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PLZVEHJLHYMBBY-UHFFFAOYSA-N Tetradecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCN PLZVEHJLHYMBBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 229940091181 aconitic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000012814 acoustic material Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N anhydrous glutaric acid Natural products OC(=O)CCCC(O)=O JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005016 bacterial cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- CYDRXTMLKJDRQH-UHFFFAOYSA-N benzododecinium Chemical compound CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 CYDRXTMLKJDRQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSRFYFHZPSGRQX-UHFFFAOYSA-N benzyl(tributyl)azanium Chemical compound CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CC1=CC=CC=C1 QSRFYFHZPSGRQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BNQRPLGZFADFGA-UHFFFAOYSA-N benzyl(triphenyl)phosphanium Chemical compound C=1C=CC=CC=1[P+](C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)CC1=CC=CC=C1 BNQRPLGZFADFGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RJNJWHFSKNJCTB-UHFFFAOYSA-N benzylurea Chemical compound NC(=O)NCC1=CC=CC=C1 RJNJWHFSKNJCTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC=C QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical compound NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 235000019437 butane-1,3-diol Nutrition 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical group 0.000 description 1
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920006319 cationized starch Polymers 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- RLGQACBPNDBWTB-UHFFFAOYSA-N cetyltrimethylammonium ion Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C RLGQACBPNDBWTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- GTZCVFVGUGFEME-IWQZZHSRSA-N cis-aconitic acid Chemical compound OC(=O)C\C(C(O)=O)=C\C(O)=O GTZCVFVGUGFEME-IWQZZHSRSA-N 0.000 description 1
- 239000003426 co-catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 125000000596 cyclohexenyl group Chemical group C1(=CCCCC1)* 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002433 cyclopentenyl group Chemical group C1(=CCCC1)* 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229940078672 didecyldimethylammonium Drugs 0.000 description 1
- 229960004670 didecyldimethylammonium chloride Drugs 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940105990 diglycerin Drugs 0.000 description 1
- GPLRAVKSCUXZTP-UHFFFAOYSA-N diglycerol Chemical compound OCC(O)COCC(O)CO GPLRAVKSCUXZTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- NAPSCFZYZVSQHF-UHFFFAOYSA-N dimantine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCN(C)C NAPSCFZYZVSQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 1
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UCYFZDNMZYZSPN-UHFFFAOYSA-N docosyl(trimethyl)azanium Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C UCYFZDNMZYZSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- BPSQMWSZGQGXHF-UHFFFAOYSA-N dodecyl-ethyl-dimethylazanium Chemical compound CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC BPSQMWSZGQGXHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-N dodecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCN JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-O dodecylazanium Chemical compound CCCCCCCCCCCC[NH3+] JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- VICYBMUVWHJEFT-UHFFFAOYSA-N dodecyltrimethylammonium ion Chemical compound CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C VICYBMUVWHJEFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M ethanesulfonate Chemical compound CCS([O-])(=O)=O CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- GELSOTNVVKOYAW-UHFFFAOYSA-N ethyl(triphenyl)phosphanium Chemical compound C=1C=CC=CC=1[P+](C=1C=CC=CC=1)(CC)C1=CC=CC=C1 GELSOTNVVKOYAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 1
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 1
- VANNPISTIUFMLH-UHFFFAOYSA-N glutaric anhydride Chemical compound O=C1CCCC(=O)O1 VANNPISTIUFMLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 1
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 1
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 1
- 229920000591 gum Polymers 0.000 description 1
- 238000003505 heat denaturation Methods 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMVXCPBXGZKUPN-UHFFFAOYSA-O hexylazanium Chemical compound CCCCCC[NH3+] BMVXCPBXGZKUPN-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229940051250 hexylene glycol Drugs 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940071870 hydroiodic acid Drugs 0.000 description 1
- WLPUWLXVBWGYMZ-UHFFFAOYSA-O hydron;tricyclohexylphosphane Chemical compound C1CCCCC1[PH+](C1CCCCC1)C1CCCCC1 WLPUWLXVBWGYMZ-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940035429 isobutyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 235000010420 locust bean gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000711 locust bean gum Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- CAAULPUQFIIOTL-UHFFFAOYSA-N methyl dihydrogen phosphate Chemical group COP(O)(O)=O CAAULPUQFIIOTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YACKEPLHDIMKIO-UHFFFAOYSA-N methylphosphonic acid Chemical group CP(O)(O)=O YACKEPLHDIMKIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZUZLIXGTXQBUDC-UHFFFAOYSA-N methyltrioctylammonium Chemical compound CCCCCCCC[N+](C)(CCCCCCCC)CCCCCCCC ZUZLIXGTXQBUDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxy-2-propan-2-ylsulfonylethanimidamide Chemical compound CC(C)S(=O)(=O)CC(N)=NO LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YWFWDNVOPHGWMX-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethyldodecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCCCN(C)C YWFWDNVOPHGWMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHLUVTZJQOJKCC-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylhexadecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCN(C)C NHLUVTZJQOJKCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SFBHPFQSSDCYSL-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethyltetradecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCN(C)C SFBHPFQSSDCYSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- GMTCPFCMAHMEMT-UHFFFAOYSA-N n-decyldecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCNCCCCCCCCCC GMTCPFCMAHMEMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MJCJUDJQDGGKOX-UHFFFAOYSA-N n-dodecyldodecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCCCNCCCCCCCCCCCC MJCJUDJQDGGKOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXSXRABJBXYMFT-UHFFFAOYSA-N n-hexylhexan-1-amine Chemical compound CCCCCCNCCCCCC PXSXRABJBXYMFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- IOQPZZOEVPZRBK-UHFFFAOYSA-N octan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN IOQPZZOEVPZRBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000011146 organic particle Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 235000013808 oxidized starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000001254 oxidized starch Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- OYHFEIYRVJBRMG-UHFFFAOYSA-N pentyl(triphenyl)phosphanium Chemical compound C=1C=CC=CC=1[P+](C=1C=CC=CC=1)(CCCCC)C1=CC=CC=C1 OYHFEIYRVJBRMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000137 polyphosphoric acid Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 description 1
- 229940048084 pyrophosphate Drugs 0.000 description 1
- 229940005657 pyrophosphoric acid Drugs 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- UKLNMMHNWFDKNT-UHFFFAOYSA-M sodium chlorite Chemical compound [Na+].[O-]Cl=O UKLNMMHNWFDKNT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960002218 sodium chlorite Drugs 0.000 description 1
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012064 sodium phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- KZNICNPSHKQLFF-UHFFFAOYSA-N succinimide Chemical compound O=C1CCC(=O)N1 KZNICNPSHKQLFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002317 succinimide Drugs 0.000 description 1
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N sulfamic acid Chemical compound NS(O)(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2,7-diazaspiro[4.5]decane-7-carboxylate Chemical compound C1N(C(=O)OC(C)(C)C)CCCC11CNCC1 ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFIYFFUAOQKJJS-UHFFFAOYSA-N tetraoctylphosphanium Chemical compound CCCCCCCC[P+](CCCCCCCC)(CCCCCCCC)CCCCCCCC WFIYFFUAOQKJJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- USFPINLPPFWTJW-UHFFFAOYSA-N tetraphenylphosphonium Chemical compound C1=CC=CC=C1[P+](C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 USFPINLPPFWTJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- GTZCVFVGUGFEME-UHFFFAOYSA-N trans-aconitic acid Natural products OC(=O)CC(C(O)=O)=CC(O)=O GTZCVFVGUGFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PDSVZUAJOIQXRK-UHFFFAOYSA-N trimethyl(octadecyl)azanium Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C PDSVZUAJOIQXRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RMZAYIKUYWXQPB-UHFFFAOYSA-N trioctylphosphane Chemical compound CCCCCCCCP(CCCCCCCC)CCCCCCCC RMZAYIKUYWXQPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FLNRHACWTVIBQS-UHFFFAOYSA-N triphenyl(prop-2-enyl)phosphanium Chemical compound C=1C=CC=CC=1[P+](C=1C=CC=CC=1)(CC=C)C1=CC=CC=C1 FLNRHACWTVIBQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-O triphenylphosphanium Chemical compound C1=CC=CC=C1[PH+](C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- NCPXQVVMIXIKTN-UHFFFAOYSA-N trisodium;phosphite Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])[O-] NCPXQVVMIXIKTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
- 238000004736 wide-angle X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
本発明は、分散液に関する。具体的には、本発明は、微細繊維状セルロースと有機溶媒とを含む分散液に関する。 The present invention relates to a dispersion. Specifically, the present invention relates to a dispersion containing fine fibrous cellulose and an organic solvent.
従来、セルロース繊維は、衣料や吸収性物品、紙製品等に幅広く利用されている。セルロース繊維としては、繊維径が10μm以上50μm以下の繊維状セルロースに加えて、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樹脂複合体、増粘剤の開発が進められている。 Conventionally, cellulose fibers have been widely used in clothing, absorbent articles, paper products and the like. As the cellulose fiber, in addition to the fibrous cellulose having a fiber diameter of 10 μm or more and 50 μm or less, 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 wide-ranging. For example, sheets containing fine fibrous cellulose, resin complexes, and thickeners are being developed.
一般的に、微細繊維状セルロースは水系溶媒中に安定して分散するため、水分散液の状態で提供され、各種用途に使用されることが多い。一方で、微細繊維状セルロースを樹脂成分と混合して複合体等を製造する際には、微細繊維状セルロースを有機溶媒と混合して使用したいという要望もある。このような要望に応える技術として、有機溶媒を含む分散媒に微細繊維状セルロースを分散させた微細繊維状セルロース含有分散液を製造する技術が検討されている(特許文献1~4)。
In general, since fine fibrous cellulose is stably dispersed in an aqueous solvent, it is provided in the form of an aqueous dispersion and is often used for various purposes. On the other hand, when producing a complex or the like by mixing fine fibrous cellulose with a resin component, there is also a demand that fine fibrous cellulose should be mixed with an organic solvent and used. As a technique for meeting such a demand, a technique for producing a fine fibrous cellulose-containing dispersion liquid in which fine fibrous cellulose is dispersed in a dispersion medium containing an organic solvent has been studied (
例えば、特許文献1~3には、カルボキシル基を有する微細繊維状セルロースに界面活性剤を吸着させた微細繊維状セルロース複合体が開示されている。ここでは、水系溶媒中でセルロース繊維を微細化した後に、微細繊維状セルロースを凝集させ有機溶媒に分散させる方法や、有機溶媒中でセルロース繊維を微細化することで微細繊維状セルロースを得る方法が開示されている。また、特許文献4には、セルロース繊維のアニオン性基及び水酸基から選ばれる1種以上に修飾基が結合されてなる疎水変性セルロース繊維と、有機媒体とを含有する、スプレー用組成物が開示されている。
For example,
有機溶媒に微細繊維状セルロースを分散させてなる分散液の用途は多岐にわたり、例えば、塗料などの用途においては、分散液が高いチキソトロピー性を有していることが求められる場合がある。 The dispersion liquid obtained by dispersing fine fibrous cellulose in an organic solvent has various uses. For example, in the use of paints and the like, the dispersion liquid may be required to have high thixotropy.
そこで本発明者らは、このような従来技術の課題を解決するために、有機溶媒に微細繊維状セルロースを分散させてなる分散液であって、高いチキソトロピー性を有する分散液を提供することを目的として検討を進めた。 Therefore, in order to solve the problems of the prior art, the present inventors have determined to provide a dispersion liquid obtained by dispersing fine fibrous cellulose in an organic solvent and having high thixotropy. We proceeded with the examination as a 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、アニオン性基を所定量以上有する微細繊維状セルロースと有機溶媒とを含有する分散液において、微細繊維状セルロースのアニオン性基の対イオンとして有機オニウムイオンを導入し、さらに、所定条件で測定されるB型粘度を50Pa・s以上とすることにより、高いチキソトロピー性を有する分散液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 an anion of fine fibrous cellulose in a dispersion liquid containing fine fibrous cellulose having an anionic group in a predetermined amount or more and an organic solvent. It has been found that a dispersion having high thixotropy can be obtained by introducing an organic onium ion as a counterion of a sex group and further setting the B-type viscosity measured under predetermined conditions to 50 Pa · s or more.
Specifically, the present invention has the following configurations.
[1] 繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロース及び有機溶媒を含有する分散液であって、
繊維状セルロースはアニオン性基を有し、アニオン性基の含有量は0.50mmol/g以上であり、
繊維状セルロースはアニオン性基の対イオンとして有機オニウムイオンを有し、
下記測定方法(A)で測定されるB型粘度が50Pa・s以上である分散液;
測定方法(A):
分散液の繊維状セルロース濃度を3質量%(w/w)とし、回転数を0.6rpmとし、温度を23℃とした場合のB型粘度をJIS Z 8803(2011)に準拠して測定する。
[2] 下記測定方法(B)で測定される光線透過率が80%以上である、[1]に記載の分散液;
測定方法(B):
分散液の繊維状セルロース濃度を3質量%(w/w)とし、光路長10mmの石英セルに封入して、波長660nmにおける光線透過率を紫外・可視分光分析装置を用いて測定する。
[3] 繊維状セルロースの繊維幅は10nm以下である、[1]又は[2]に記載の分散液。
[4] アニオン性基は、リンオキソ酸基、リンオキソ酸基に由来する置換基、硫黄オキソ酸基及び硫黄オキソ酸基に由来する置換基からなる群から選択される少なくとも1種である、[1]~[3]のいずれかに記載の分散液。
[1] A dispersion liquid containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and an organic solvent.
The fibrous cellulose has an anionic group, and the content of the anionic group is 0.50 mmol / g or more.
Fibrous cellulose has organic onium ions as counterions of anionic groups and has
A dispersion having a B-type viscosity of 50 Pa · s or more measured by the following measuring method (A);
Measurement method (A):
The B-type viscosity when the fibrous cellulose concentration of the dispersion is 3% by mass (w / w), the rotation speed is 0.6 rpm, and the temperature is 23 ° C. is measured according to JIS Z 8803 (2011). ..
[2] The dispersion liquid according to [1], wherein the light transmittance measured by the following measurement method (B) is 80% or more;
Measurement method (B):
The fibrous cellulose concentration of the dispersion is set to 3% by mass (w / w), the mixture is encapsulated in a quartz cell having an optical path length of 10 mm, and the light transmittance at a wavelength of 660 nm is measured using an ultraviolet / visible spectrophotometer.
[3] The dispersion liquid according to [1] or [2], wherein the fiber width of the fibrous cellulose is 10 nm or less.
[4] The anionic group is at least one selected from the group consisting of a phosphoric acid group, a substituent derived from a phosphoric acid group, a sulfur oxo acid group and a substituent derived from a sulfur oxo acid group, [1]. ] To [3].
本発明によれば、有機溶媒に微細繊維状セルロースを分散させてなる分散液であって、高いチキソトロピー性を有する分散液を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a dispersion liquid obtained by dispersing fine fibrous cellulose in an organic solvent and having high thixotropy.
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 and specific examples, but the present invention is not limited to such embodiments.
(分散液)
本発明は、繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロース及び有機溶媒を含有する分散液に関する。ここで、繊維状セルロースはアニオン性基を有し、アニオン性基の含有量は0.50mmol/g以上である。また、繊維状セルロースはアニオン性基の対イオンとして有機オニウムイオンを有する。そして、下記測定方法(A)で測定される分散液のB型粘度は50Pa・s以上である。
測定方法(A):
分散液の繊維状セルロース濃度を3質量%(w/w)とし、回転数を0.6rpmとし、温度を23℃とした場合のB型粘度をJIS Z 8803(2011)に準拠して測定する。なお、分散液の上記B型粘度は、有機溶媒と繊維状セルロースからなる分散液の粘度であることが好ましい。
(Dispersion)
The present invention relates to a dispersion containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and an organic solvent. Here, the fibrous cellulose has an anionic group, and the content of the anionic group is 0.50 mmol / g or more. In addition, fibrous cellulose has an organic onium ion as a counterion of an anionic group. The B-type viscosity of the dispersion measured by the following measuring method (A) is 50 Pa · s or more.
Measurement method (A):
The B-type viscosity when the fibrous cellulose concentration of the dispersion is 3% by mass (w / w), the rotation speed is 0.6 rpm, and the temperature is 23 ° C. is measured according to JIS Z 8803 (2011). .. The B-type viscosity of the dispersion is preferably the viscosity of the dispersion composed of an organic solvent and fibrous cellulose.
本実施形態の分散液の上記測定方法(A)で測定される分散液のB型粘度は、50Pa・s以上であればよく、55Pa・s以上であることが好ましく、60Pa・s以上であることがより好ましく、70Pa・s以上であることがさらに好ましく、80Pa・s以上であることが一層好ましく、90Pa・s以上であることがより一層好ましく、100Pa・s以上であることが特に好ましい。分散液の上記測定方法(A)で測定される分散液のB型粘度の上限値は特に限定されるものではないが、例えば、500Pa・s以下であることが好ましい。 The B-type viscosity of the dispersion liquid measured by the above-mentioned measuring method (A) of the dispersion liquid of the present embodiment may be 50 Pa · s or more, preferably 55 Pa · s or more, and is 60 Pa · s or more. It is more preferably 70 Pa · s or more, further preferably 80 Pa · s or more, further preferably 90 Pa · s or more, and particularly preferably 100 Pa · s or more. The upper limit of the B-type viscosity of the dispersion liquid measured by the above-mentioned measuring method (A) of the dispersion liquid is not particularly limited, but is preferably 500 Pa · s or less, for example.
本発明の分散液は、上記構成を有するものであるため、高いチキソトロピー性を有している。すなわち、本発明の分散液は、シェアをかけることによって粘度が低下する性質を有している。分散液のチキソトロピー性は、例えば、下記式で算出されるTI値によって評価できる。
TI値=(0.6rpmにおける粘度の値/60rpmにおける粘度の値)
ここで、0.6rpmにおける粘度の値は、繊維状セルロース濃度が3質量%の有機溶媒分散液を23℃で、24時間静置した後、0.6rpmで3分間回転させた際のB型粘度の値である。また、60rpmにおける粘度の値は、繊維状セルロース濃度が3質量%の有機溶媒分散液を23℃で、24時間静置した後、60rpmで3分間回転させた際のB型粘度の値である。B型粘度はB型粘度計を用いて測定され、B型粘度計としては、例えば、BLOOKFIELD社製のアナログ粘度計T-LVTを用いることができる。
Since the dispersion liquid of the present invention has the above-mentioned structure, it has high thixotropy. That is, the dispersion liquid of the present invention has a property that the viscosity is lowered by applying a share. The thixotropy of the dispersion can be evaluated, for example, by the TI value calculated by the following formula.
TI value = (viscosity value at 0.6 rpm / viscosity value at 60 rpm)
Here, the value of the viscosity at 0.6 rpm is the B type when an organic solvent dispersion having a fibrous cellulose concentration of 3% by mass was allowed to stand at 23 ° C. for 24 hours and then rotated at 0.6 rpm for 3 minutes. Viscosity value. The viscosity value at 60 rpm is the value of the B-type viscosity when the organic solvent dispersion having a fibrous cellulose concentration of 3% by mass was allowed to stand at 23 ° C. for 24 hours and then rotated at 60 rpm for 3 minutes. .. The B-type viscosity is measured using a B-type viscometer, and as the B-type viscometer, for example, an analog viscometer T-LVT manufactured by BLOOKFIELD can be used.
上記方法で算出される分散液のTI値は、20.0以上であることが好ましく、30.0以上であることがより好ましく、40.0以上であることがさらに好ましく、50.0以上であることが一層好ましい。なお、分散液のTI値の上限値は特に限定されるものではないが、例えば、500以下であることが好ましい。 The TI value of the dispersion calculated by the above method is preferably 20.0 or more, more preferably 30.0 or more, further preferably 40.0 or more, and 50.0 or more. It is more preferable to have. The upper limit of the TI value of the dispersion liquid is not particularly limited, but is preferably 500 or less, for example.
本実施形態における分散液の下記測定方法(B)で測定される光線透過率は80%以上であることが好ましく、84%以上であることがより好ましく、88%以上であることがさらに好ましく、90%以上であることが特に好ましい。
測定方法(B):
分散液の繊維状セルロース濃度を3質量%(w/w)とし、光路長10mmの石英セルに封入して、波長660nmにおける光線透過率を紫外・可視分光分析装置を用いて測定する。なお、紫外・可視分光分析装置としては、例えば、日本分光株式会社製のV-770を用いることができる。また、ゼロ点測定は、同ガラスセルに入れたイオン交換水で行う。
The light transmittance measured by the following measuring method (B) of the dispersion liquid in the present embodiment is preferably 80% or more, more preferably 84% or more, still more preferably 88% or more. It is particularly preferable that it is 90% or more.
Measurement method (B):
The fibrous cellulose concentration of the dispersion is set to 3% by mass (w / w), the mixture is encapsulated in a quartz cell having an optical path length of 10 mm, and the light transmittance at a wavelength of 660 nm is measured using an ultraviolet / visible spectrophotometer. As the ultraviolet / visible spectroscopic analyzer, for example, V-770 manufactured by JASCO Corporation can be used. The zero point measurement is performed with ion-exchanged water contained in the same glass cell.
(有機溶媒)
本発明の分散液は有機溶媒を含む。本発明の分散液は、後述する微細繊維状セルロースが、有機溶媒を含む分散媒中に分散した微細繊維状セルロース含有分散液である。なお、本発明の分散液は、分散媒として有機溶媒の他に水をさらに含有していてもよいが、分散液の全質量に対する水の含有量は5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることがさらに好ましい。本実施形態においては、分散媒には実質的に水が含まれていないことが好ましく、分散液の全質量に対する水の含有量は0質量%であることが特に好ましい。
(Organic solvent)
The dispersion liquid of the present invention contains an organic solvent. The dispersion liquid of the present invention is a fine fibrous cellulose-containing dispersion liquid in which fine fibrous cellulose described later is dispersed in a dispersion medium containing an organic solvent. The dispersion liquid of the present invention may further contain water in addition to the organic solvent as the dispersion medium, but the content of water with respect to the total mass of the dispersion liquid is preferably 5% by mass or less. It is more preferably 1% by mass or less, and further preferably 1% by mass or less. In the present embodiment, it is preferable that the dispersion medium contains substantially no water, and it is particularly preferable that the content of water with respect to the total mass of the dispersion liquid is 0% by mass.
分散液の有機溶媒の25℃における比誘電率は、60以下であることが好ましく、50以下であることがより好ましい。分散液に含まれる繊維状セルロースは、比誘電率の低い有機溶媒中においても優れた分散性を発揮することができるため、有機溶媒の25℃における比誘電率は、45以下であってもよく、40以下であってもよく、35以下であってもよい。 The relative permittivity of the organic solvent of the dispersion liquid at 25 ° C. is preferably 60 or less, more preferably 50 or less. Since the fibrous cellulose contained in the dispersion liquid can exhibit excellent dispersibility even in an organic solvent having a low relative permittivity, the relative permittivity of the organic solvent at 25 ° C. may be 45 or less. , 40 or less, or 35 or less.
有機溶媒のハンセン溶解度パラメーター(Hansen solubility parameter,HSP)のδdは、5MPa1/2以上20MPa1/2以下であることが好ましく、10MPa1/2以上19MPa1/2以下であることが好ましい。また、δhは、1MPa1/2以上40MPa1/2以下であることが好ましく、2MPa1/2以上30MPa1/2以下であることがより好ましい。また、δpが0MPa1/2以上4MPa1/2以下の範囲であり、δhが0MPa1/2以上6MPa1/2以下の範囲であることを同時に満たすことも好ましい。 The δd of the Hansen solubility parameter (HSP) of the organic solvent is preferably 5 MPa 1/2 or more and 20 MPa 1/2 or less, and preferably 10 MPa 1/2 or more and 19 MPa 1/2 or less. Further, δh is preferably 1 MPa 1/2 or more and 40 MPa 1/2 or less, and more preferably 2 MPa 1/2 or more and 30 MPa 1/2 or less. It is also preferable that δp is in the range of 0 MPa 1/2 or more and 4 MPa 1/2 or less, and δh is in the range of 0 MPa 1/2 or more and 6 MPa 1/2 or less at the same time.
有機溶媒としては、例えば、メタノール(比誘電率32.6)、エタノール(比誘電率24.3)、n-プロピルアルコール(比誘電率20.1)、イソプロピルアルコール(IPA)(比誘電率18.62)、1-ブタノール(比誘電率18)、m-クレゾール(比誘電率11.8)、グリセリン(比誘電率42.5)、酢酸(比誘電率6.15)、ピリジン(比誘電率12.3)、テトラヒドロフラン(THF)(比誘電率7.5)、アセトン(比誘電率20.7)、メチルエチルケトン(MEK)(比誘電率15.45)、酢酸エチル(比誘電率6.4)、アニリン(比誘電率6.89)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)(比誘電率32.2)、ジメチルスルホキシド(DMSO)(比誘電率45)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)(比誘電率38)、ヘキサン(比誘電率1.8)、シクロヘキサン(比誘電率2.0)、ベンゼン(比誘電率2.3)、トルエン(比誘電率2.4)、p-キシレン(比誘電率2.3)、スチレン(比誘電率2.3~3.4)、ジエチルエーテル(比誘電率4.3)、クロロホルム(比誘電率4.8)、等を挙げることができる。中でも、有機溶媒は、トルエン、キシレン及びスチレンからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
Examples of the organic solvent include methanol (relative permittivity 32.6), ethanol (relative permittivity 24.3), n-propyl alcohol (relative permittivity 20.1), isopropyl alcohol (IPA) (relative permittivity 18). .62), 1-butanol (relative permittivity 18), m-cresol (relative permittivity 11.8), glycerin (relative permittivity 42.5), acetic acid (relative permittivity 6.15), pyridine (relative permittivity) Relative permittivity 12.3), permittivity (THH) (relative permittivity 7.5), acetone (relative permittivity 20.7), methyl ethyl permittivity (MEK) (relative permittivity 15.45), ethyl acetate (
有機溶媒の含有量は、分散液中に含まれる固形分の全質量に対して、10質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましい。また、有機溶媒の含有量は、分散液中に含まれる固形分の全質量に対して、99.9質量%以下であることが好ましく、99.0質量%以下であることがより好ましく、95.0質量%以下であることがさらに好ましい。 The content of the organic solvent is preferably 10% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, based on the total mass of the solid content contained in the dispersion liquid. The content of the organic solvent is preferably 99.9% by mass or less, more preferably 99.0% by mass or less, and 95 by mass, based on the total mass of the solid content contained in the dispersion liquid. It is more preferably 0.0% by mass or less.
(微細繊維状セルロース)
本発明の分散液は繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを含む。繊維状セルロースの繊維幅は、100nm以下であることが好ましく、50nm以下であることがより好ましく、20nm以下であることがさらに好ましく、10nm以下であることが一層好ましく、8nm以下であることが特に好ましい。なお、本明細書において、繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを微細繊維状セルロースともいう。
(Fine fibrous cellulose)
The dispersion liquid of the present invention contains fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less. The fiber width of the fibrous cellulose is preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, further preferably 20 nm or less, further preferably 10 nm or less, and particularly preferably 8 nm or less. preferable. In the present specification, fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less is also referred to as fine fibrous cellulose.
繊維状セルロースの平均繊維幅は、例えば1000nm以下である。繊維状セルロースの平均繊維幅は、例えば2nm以上1000nm以下であることが好ましく、2nm以上100nm以下であることがより好ましく、2nm以上50nm以下であることがさらに好ましく、2nm以上10nm以下であることが特に好ましい。なお、繊維状セルロースは、例えば単繊維状のセルロースである。 The average fiber width of the fibrous cellulose is, for example, 1000 nm or less. The average fiber width of the fibrous cellulose is, for example, preferably 2 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 2 nm or more and 100 nm or less, further preferably 2 nm or more and 50 nm or less, and 2 nm or more and 10 nm or less. Especially preferable. The fibrous cellulose is, for example, monofibrous cellulose.
繊維状セルロースの繊維幅は、例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%以下の繊維状セルロース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。 The fiber width of the fibrous cellulose is measured as follows, for example, using an electron microscope. First, an aqueous suspension of fibrous cellulose 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 to be a sample for TEM observation. And. 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)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。
(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.
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。これにより、少なくとも20本×2×3=120本の繊維幅を読み取る。そして、読み取った繊維幅の平均値を、繊維状セルロースの平均繊維幅とする。 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. As a result, at least 20 fibers × 2 × 3 = 120 fibers are read. Then, the average value of the read fiber widths is taken as the average fiber width of the fibrous cellulose.
繊維状セルロースの繊維長は、特に限定されないが、例えば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、繊維状セルロースの結晶領域の破壊を抑制できる。また、繊維状セルロース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、繊維状セルロースの繊維長は、例えば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 fibrous cellulose 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 further preferably 0.1 μm or more and 600 μm or less. preferable. By setting the fiber length within the above range, it is possible to suppress the destruction of the crystal region of the fibrous cellulose. It is also possible to set the slurry viscosity of the fibrous cellulose in an appropriate range. The fiber length of the fibrous cellulose can be obtained by, for example, image analysis by TEM, SEM, or AFM.
繊維状セルロースはI型結晶構造を有していることが好ましい。ここで、繊維状セルロースが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。微細繊維状セルロースに占めるI型結晶構造の割合は、例えば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 fibrous cellulose preferably has an I-type crystal structure. Here, the fact that the fibrous cellulose 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. The ratio of the type I crystal structure to the fine fibrous cellulose is, for example, preferably 30% or more, more preferably 40% or more, still more preferably 50% or more. As a result, even better performance can be expected in terms of heat resistance and the development of a 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).
繊維状セルロースの軸比(繊維長/繊維幅)は、特に限定されないが、例えば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、微細繊維状セルロースを含有するシートを形成しやすい。また、軸比を上記上限値以下とすることにより、たとえば繊維状セルロースを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 fibrous cellulose 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 fine fibrous cellulose. Further, by setting the axial ratio to the above upper limit value or less, it is preferable in that handling such as dilution becomes easy when, for example, fibrous cellulose is treated as a dispersion liquid.
繊維状セルロースは、例えば結晶領域と非結晶領域をともに有している。結晶領域と非結晶領域をともに有し、かつ軸比が上記範囲内にある微細繊維状セルロースは、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。 Fibrous cellulose has, for example, both a crystalline region and an amorphous region. The fine fibrous cellulose having both a crystalline region and a non-crystalline region and having an axial ratio within the above range is realized by a method for producing fine fibrous cellulose described later.
繊維状セルロースは、アニオン性基を有する。アニオン性基としては、例えばリンオキソ酸基又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)、カルボキシ基又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)、及び硫黄オキソ酸基又は硫黄オキソ酸基に由来する置換基(単に硫黄オキソ酸基ということもある)等を挙げることができる。中でも、アニオン性基は、リンオキソ酸基、リンオキソ酸基に由来する置換基、硫黄オキソ酸基及び硫黄オキソ酸基に由来する置換基からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。アニオン性基が、リンオキソ酸基、リンオキソ酸基に由来する置換基、硫黄オキソ酸基及び硫黄オキソ酸基に由来する置換基からなる群から選択される少なくとも1種である場合、より高透明であり、かつ高粘度の分散液が得られやすくなる。 Fibrous cellulose has an anionic group. Examples of the anionic group include a phosphorusoxo acid group or a substituent derived from a phosphoroxo acid group (sometimes referred to simply as a phosphorusoxo 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 a sulfur oxo acid group or a substituent derived from the sulfur oxo acid group (sometimes simply referred to as a sulfur oxo acid group) and the like can be mentioned. Among them, the anionic group is preferably at least one selected from the group consisting of a phosphorus oxo acid group, a substituent derived from a phosphorus oxo acid group, a sulfur oxo acid group and a substituent derived from a sulfur oxo acid group. More transparent when the anionic group is at least one selected from the group consisting of a phosphooxo acid group, a substituent derived from a phospho oxo acid group, a sulfur oxo acid group and a substituent derived from a sulfur oxo acid group. It is easy to obtain a highly viscous dispersion.
リンオキソ酸基又はリンオキソ酸基に由来する置換基は、例えば下記式(1)で表される置換基である。各繊維状セルロースには、下記式(1)で表される置換基が複数種導入されていてもよい。この場合、複数導入される下記式(1)で表される置換基はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。 The phosphate group or the substituent derived from the phosphorus oxo acid group is, for example, a substituent represented by the following formula (1). A plurality of types of substituents represented by the following formula (1) may be introduced into each fibrous cellulose. In this case, the substituents represented by the following formula (1) to be introduced may be the same or different.
式(1)中、a、bおよびn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)。n個あるαおよびα’のうち少なくとも1つはO-であり、残りはR又はORである。なお、各αおよびα’の全てがO-であっても構わない。n個あるαは全て同じでも、それぞれ異なっていてもよい。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。 In the formula (1), a, b and n are natural numbers, and m is an arbitrary number (where a = b × m). At least one of the n α and α'is O − and the rest are R or OR. It is also possible that all of each α and α'are O − . The n αs may all be the same or different from each other. β b + is a monovalent or higher cation composed of an organic substance or an inorganic substance.
Rは、各々、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。また、式(1)においては、nは1であることが好ましい。 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, and an unsaturated-branched chain hydrocarbon, respectively. A hydrogen group, an unsaturated-cyclic hydrocarbon group, an aromatic group, or an inducing group thereof. Further, in the formula (1), n is preferably 1.
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 include, but are not limited to, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group and the like. Examples of the saturated-branched chain hydrocarbon group include an i-propyl group and a t-butyl group, but the group is 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, but are not limited to, a vinyl group, an allyl group and the like. Examples of the unsaturated-branched chain hydrocarbon group include an i-propenyl group and a 3-butenyl group, but the group is 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, but are not limited to, a phenyl group, a naphthyl group and the like.
また、R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、カルボキシレート基(-COO-)、ヒドロキシ基、アミノ基及びアンモニウム基などの官能基から選択される少なくとも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、リンオキソ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し、微細セルロース繊維の収率を高めることもできる。なお、式(1)中にRが複数個存在する場合や繊維状セルロースに上記式(1)で表される複数種の置換基が導入される場合には、複数存在するRはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。 The inducing group in R is selected from functional groups such as a carboxy group, a carboxylate group (-COO- ) , a hydroxy group, an amino group and an ammonium group with respect to the main chain or side chain of the above-mentioned various hydrocarbon groups. Examples thereof include functional groups in which at least one of them is added or substituted, but the functional group 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 phosphorus oxo acid group can be set to an appropriate range, the penetration into the fiber raw material is facilitated, and the yield of the fine cellulose fiber is increased. You can also do it. When a plurality of Rs are present in the formula (1) or when a plurality of types of substituents represented by the above formula (1) are introduced into the fibrous cellulose, the plurality of Rs present are the same. It may or may not be different.
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、有機オニウムイオンを挙げることができる。有機オニウムイオンとしては、例えば、有機アンモニウムイオンや有機オニウムイオンを挙げることができる。有機アンモニウムイオンとしては、例えば、脂肪族アンモニウムイオンや芳香族アンモニウムイオンを挙げることができ、有機オニウムイオンとしては、例えば、脂肪族ホスホニウムイオンや芳香族ホスホニウムイオンを挙げることができる。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価金属のイオン、水素イオン、アンモニウムイオン等が挙げられる。なお、式(1)中にβb+が複数個存在する場合や繊維状セルロースに上記式(1)で表される複数種の置換基が導入される場合には、複数存在するβb+はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。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、βb+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 + 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 organic onium ions. Examples of the organic onium ion include an organic ammonium ion and an organic onium ion. Examples of the organic ammonium ion include aliphatic ammonium ion and aromatic ammonium ion, and examples of the organic onium ion include aliphatic phosphonium ion and aromatic phosphonium ion. Examples of monovalent or higher cations composed of inorganic substances include alkali metal ions such as sodium, potassium, and lithium, divalent metal ions such as calcium and magnesium, hydrogen ions, and ammonium ions. When a plurality of β b + are present in the formula (1) or when a plurality of types of substituents represented by the above formula (1) are introduced into the fibrous cellulose, the plurality of β b + are present respectively. It may be the same or different. 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 b + is heated and is easily industrially used, but is not particularly limited. ..
リンオキソ酸基又はリンオキソ酸基に由来する置換基としては、より具体的には、リン酸基(-PO3H2)、リン酸基の塩、亜リン酸基(ホスホン酸基)(-PO2H2)、亜リン酸基(ホスホン酸基)の塩が挙げられる。また、リンオキソ酸基又はリンオキソ酸基に由来する置換基は、リン酸基が縮合した基(例えば、ピロリン酸基)、ホスホン酸が縮合した基(例えば、ポリホスホン酸基)、リン酸エステル基(例えば、モノメチルリン酸基、ポリオキシエチレンアルキルリン酸基)、アルキルホスホン酸基(例えば、メチルホスホン酸基)などであってもよい。 Specific examples of the phosphoric acid group or the substituent derived from the phosphoric acid group include a phosphoric acid group (-PO 3 H 2 ), a salt of a phosphoric acid group, and a phosphite group (phosphonic acid group) (-PO). 2H 2 ) , a salt of a phosphite group (phosphonic acid group) can be mentioned. Further, the phosphoric acid group or the substituent derived from the phosphoric acid group includes a group in which a phosphoric acid group is condensed (for example, a pyrophosphate group), a group in which a phosphonic acid is condensed (for example, a polyphosphonic acid group), and a phosphoric acid ester group (for example, a phosphoric acid ester group). For example, it may be a monomethyl phosphate group, a polyoxyethylene alkyl phosphate group), an alkylphosphonic acid group (for example, a methylphosphonic acid group), or the like.
また、硫黄オキソ酸基(硫黄オキソ酸基又は硫黄オキソ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。各繊維状セルロースには、下記式(2)で表される置換基が複数種導入されていてもよい。この場合、複数導入される下記式(2)で表される置換基はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。 Further, the sulfur oxo acid group (substituent group derived from sulfur oxo acid group or sulfur oxo acid group) is, for example, a substituent represented by the following formula (2). A plurality of types of substituents represented by the following formula (2) may be introduced into each fibrous cellulose. In this case, the substituents represented by the following formula (2) to be introduced may be the same or different.
上記構造式中、bおよびnは自然数であり、pは0または1であり、mは任意の数である(ただし、1=b×mである)。なお、nが2以上である場合、複数あるpは同一の数であってもよく、異なる数であってもよい。上記構造式中、βb+は有機物または無機物からなる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、有機オニウムイオンを挙げることができる。有機オニウムイオンとしては、例えば、有機アンモニウムイオンや有機オニウムイオンを挙げることができる。有機アンモニウムイオンとしては、例えば、脂肪族アンモニウムイオンや芳香族アンモニウムイオンを挙げることができ、有機オニウムイオンとしては、例えば、脂肪族ホスホニウムイオンや芳香族ホスホニウムイオンを挙げることができる。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価金属のイオン、水素イオン、アンモニウムイオン等が挙げられる。なお、繊維状セルロースに上記式(2)で表される複数種の置換基が導入される場合には、複数存在するβb+はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。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、βb+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。 In the above structural formula, b and n are natural numbers, p is 0 or 1, and m is an arbitrary number (where 1 = b × m). When n is 2 or more, a plurality of ps may be the same number or different numbers. In the above structural formula, β b + 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 organic onium ions. Examples of the organic onium ion include an organic ammonium ion and an organic onium ion. Examples of the organic ammonium ion include aliphatic ammonium ion and aromatic ammonium ion, and examples of the organic onium ion include aliphatic phosphonium ion and aromatic phosphonium ion. Examples of monovalent or higher cations composed of inorganic substances include alkali metal ions such as sodium, potassium, and lithium, divalent metal ions such as calcium and magnesium, hydrogen ions, and ammonium ions. When a plurality of types of substituents represented by the above formula (2) are introduced into the fibrous cellulose, the plurality of β b + may be the same or different. 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 b + is heated and is easily industrially used, but is not particularly limited. ..
アニオン性基の含有量(導入量)は、例えば繊維状セルロース1g(質量)あたり0.50mmol/g以上であればよく、0.60mmol/g以上であることがより好ましく、0.80mmol/g以上であることがさらに好ましく、1.00mmol/g以上であることが特に好ましい。また、アニオン性基の含有量(導入量)は、例えば繊維状セルロース1g(質量)あたり5.20mmol/g以下であることが好ましく、3.65mmol/g以下であることがより好ましく、3.00mmol/g以下であることがさらに好ましく、2.50mmol/g以下であることが一層好ましく、2.00mmol/g以下であることが特に好ましい。ここで、単位mmol/gにおける分母は、アニオン性基の対イオンが水素イオン(H+)であるときの繊維状セルロースの質量を示す。アニオン性基の導入量を上記範囲内とすることにより、繊維状セルロースが含み得る有機オニウムイオンの含有量を適切な範囲とすることができ、これにより、繊維状セルロースの有機溶媒に対する分散性をより効果的に高めることができる。 The content (introduction amount) of the anionic group may be, for example, 0.50 mmol / g or more per 1 g (mass) of fibrous cellulose, more preferably 0.60 mmol / g or more, and 0.80 mmol / g. The above is more preferable, and 1.00 mmol / g or more is particularly preferable. The content (introduction amount) of the anionic group is, for example, preferably 5.20 mmol / g or less per 1 g (mass) of fibrous cellulose, and more preferably 3.65 mmol / g or less. It is more preferably 00 mmol / g or less, further preferably 2.50 mmol / g or less, and particularly preferably 2.00 mmol / g or less. Here, the denominator in the unit mmol / g indicates the mass of the fibrous cellulose when the counterion of the anionic group is a hydrogen ion (H + ). By setting the introduction amount of the anionic group within the above range, the content of organic onium ions that can be contained in the fibrous cellulose can be set within an appropriate range, whereby the dispersibility of the fibrous cellulose in an organic solvent can be improved. It can be enhanced more effectively.
繊維状セルロースに対するアニオン性基の導入量は、例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、得られた繊維状セルロース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 anionic groups introduced into the fibrous cellulose can be measured, for example, by 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 fibrous cellulose.
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。繊維状セルロースに対するリンオキソ酸基の導入量は、例えば次のように測定される。
まず、繊維状セルロース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繊維状セルロースの第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繊維状セルロースの第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繊維状セルロース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(又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 dropped and the pH of a fibrous cellulose-containing slurry having a phosphoric acid group. The amount of the phosphorus oxo acid group introduced into the fibrous cellulose is measured, for example, as follows.
First, the slurry containing fibrous cellulose is treated with a strongly acidic ion exchange resin. If necessary, the same defibration treatment as the defibration treatment step described later may be performed on the measurement target before the treatment with the strong acid 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 alkaline drop) 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 fibrous cellulose contained in the slurry used for titration, and the amount of alkali required from the first end point to the second end point. The amount is equal to the amount of the second dissociated acid of the fibrous cellulose contained in the slurry used for the titration, and the amount of alkali required from the start to the second end point of the titration is the fibrous cellulose contained in the slurry used for the titration. Is equal to the total amount of dissociated acid. 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. 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, there is only one point on the titration curve where the pH increment is maximum.
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]:繊維状セルロース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(例えば、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 into 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 referred to as the amount of phosphorus oxo acid groups (C type)) possessed by the fibrous cellulose in which the cation C is a counter ion.
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 phosphoric acid group of the fibrous cellulose (total dissociated acid amount of the phosphoric acid group)
W: Formulated amount of cation C per valence (for example, Na is 23, Al is 9).
図2は、アニオン性基としてカルボキシ基を有する繊維状セルロースを含有する分散液に対するNaOH滴下量とpHの関係を示すグラフである。繊維状セルロースに対するカルボキシ基の導入量は、例えば次のように測定される。
まず、繊維状セルロースを含有する分散液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、滴定に使用した分散液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、滴定対象の繊維状セルロースを含有する分散液中の固形分(g)で除すことで、カルボキシ基の導入量(mmol/g)を算出する。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of NaOH dropped and the pH of a dispersion liquid containing fibrous cellulose having a carboxy group as an anionic group. The amount of the carboxy group introduced into the fibrous cellulose is measured, for example, as follows.
First, the dispersion liquid containing fibrous cellulose is treated with a strongly acidic ion exchange resin. If necessary, the same defibration treatment as the defibration treatment step described later may be performed on the measurement target before the treatment with the strong acid 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 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 dispersion 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 dispersion liquid containing the fibrous cellulose to be titrated, so that the amount of carboxy group introduced (mmol). / G) is calculated.
なお、上述のカルボキシ基導入量(mmol/g)は、分母が酸型の繊維状セルロースの質量であることから、酸型の繊維状セルロースが有するカルボキシ基量(以降、カルボキシ基量(酸型)と呼ぶ)を示している。一方で、カルボキシ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カルボキシ基量(以降、カルボキシ基量(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。
カルボキシ基量(C型)=カルボキシ基量(酸型)/{1+(W-1)×(カルボキシ基量(酸型))/1000}
W:陽イオンCの1価あたりの式量(例えば、Naは23、Alは9)
Since the denominator of the above-mentioned carboxy group introduction amount (mmol / g) is the mass of the acid type fibrous cellulose, the carboxy group amount of the acid type fibrous cellulose (hereinafter, the carboxy group amount (acid type)). ) Is shown. On the other hand, when the counterion of the carboxy 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. Therefore, the amount of carboxy group (hereinafter, the amount of carboxy group (C type)) possessed by the fibrous cellulose in which the cation C is a counter ion can be obtained. That is, it is calculated by the following formula.
Amount of carboxy group (C type) = Amount of carboxy group (acid type) / {1+ (W-1) x (amount of carboxy group (acid type)) / 1000}
W: Formulated amount of cation C per valence (for example, Na is 23, Al is 9).
滴定法によるアニオン性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、本来より低いアニオン性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、繊維状セルロース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 anionic groups by the titration method, accurate values can be obtained, such as when the amount of one drop of sodium hydroxide aqueous solution is too large, or when the titration interval is too short, the amount of anionic groups is lower than originally intended. Sometimes not. 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 fibrous cellulose-containing slurry, for example, it is desirable to measure 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.
また、繊維状セルロースに対する硫黄オキソ酸基の導入量は、繊維状セルロースを含むスラリーを凍結乾燥し、さらに粉砕した試料の硫黄量を測定することで算出することができる。具体的には、繊維状セルロースを含むスラリーを凍結乾燥し、さらに粉砕した試料を、密閉容器中で硝酸を用いて加圧加熱分解した後、適宜希釈してICP-OESで硫黄量を測定する。供試した繊維状セルロースの絶乾質量で割り返して算出した値を微細繊維状セルロースの硫黄オキソ酸基量(単位:mmol/g)とする。 The amount of sulfur oxoacid group introduced into the fibrous cellulose can be calculated by freeze-drying the slurry containing the fibrous cellulose and measuring the amount of sulfur in the crushed sample. Specifically, a slurry containing fibrous cellulose is freeze-dried, and the crushed sample is pressure-heated and decomposed with nitric acid in a closed container, diluted appropriately, and the amount of sulfur is measured by ICP-OES. .. The value calculated by dividing by the absolute dry mass of the fibrous cellulose tested is taken as the sulfur oxoacid group amount (unit: mmol / g) of the fine fibrous cellulose.
(微細繊維状セルロースの製造方法)
<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、特に限定されないが、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、例えば木材パルプ、非木材パルプ、及び脱墨パルプが挙げられる。木材パルプとしては、特に限定されないが、例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)及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)及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)及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、特に限定されないが、例えばコットンリンター及びコットンリント等の綿系パルプ、麻、麦わら及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、特に限定されないが、例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、例えば木材パルプ及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、例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。なお、軸比の大きい長繊維の微細繊維状セルロースを用いると粘度が高くなる傾向がある。
(Manufacturing method 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 the pulp include wood pulp, non-wood pulp, and deinked pulp. The wood pulp is not particularly limited, but for example, broad-leaved 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 recycled paper. As the pulp of this embodiment, one of the above may be used alone, or two or more of them may be mixed and used. Among the above pulps, for example, wood pulp and deinked pulp are preferable from the viewpoint of easy availability. Further, among wood pulps, it is possible to obtain long-fiber fine fibrous cellulose having a large cellulose ratio and a high yield of fine fibrous cellulose during defibration treatment, and having a small decomposition of cellulose in the pulp and a large axial ratio. From the viewpoint, for example, chemical pulp is more preferable, and kraft pulp and sulfite pulp are further preferable. It should be noted that the viscosity tends to be high when the fine fibrous cellulose of long fibers having a large axial ratio is used.
セルロースを含む繊維原料としては、例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 acetic acid bacteria can also 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>
微細繊維状セルロースの製造工程は、アニオン性基導入工程を含む。アニオン性基導入工程としては、例えば、リンオキソ酸基導入工程が挙げられる。リンオキソ酸基導入工程は、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、リンオキソ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、リンオキソ酸基導入繊維が得られることとなる。
<Linoxo acid group introduction process>
The process for producing fine fibrous cellulose includes an anionic group introduction step. Examples of the anionic group introduction step include a phosphorus oxo acid group introduction step. In the phosphorus oxo acid group introduction step, at least one compound (hereinafter, also referred to as “compound A”) selected from compounds capable of introducing a phosphorus oxo acid group by reacting with a hydroxyl group of a fiber raw material containing cellulose is used as cellulose. It is a step of acting on a fiber raw material containing. By this step, a phosphorus oxo acid group-introduced fiber can be obtained.
本実施形態に係るリンオキソ酸基導入工程では、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 phosphorus oxo 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. 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、湿潤状態又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、乾燥状態又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、特に限定されないが、例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及び化合物Bは、それぞれ粉末状又は溶媒に溶解させた溶液状又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、特に限定されないが、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, there is 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. 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 powder, in the form of 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 uniformity is high, it is preferable to add the solution in the form of a solution dissolved in a solvent, particularly in the state 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, a required amount of compound A and compound B may be added to the fiber raw material, or an excess amount of compound A and compound B may be added to the fiber raw material, respectively, and then the surplus compound A and compound B may be added by pressing or filtering. It may be removed.
本実施態様で使用する化合物Aとしては、リン原子を有し、セルロースとエステル結合を形成可能な化合物であればよく、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、例えば100%リン酸(正リン酸)や85%リン酸を使用することができる。亜リン酸としては、99%亜リン酸(ホスホン酸)が挙げられる。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、亜リン酸塩、脱水縮合リン酸塩としては、リン酸、亜リン酸又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。これらのうち、リンオキソ酸基の導入効率が高く、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、リン酸のナトリウム塩、リン酸のカリウム塩、リン酸のアンモニウム塩又は亜リン酸、亜リン酸のナトリウム塩、亜リン酸のカリウム塩、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、リン酸二水素アンモニウム、又は亜リン酸、亜リン酸ナトリウムがより好ましい。 The compound A used in this embodiment may be any compound having a phosphorus atom and capable of forming an ester bond with cellulose, and may be phosphoric acid or a salt thereof, phosphoric acid or a salt thereof, dehydration condensed phosphoric acid or a salt thereof. Examples thereof include salts and anhydrous phosphoric acid (diphosphoric pentoxide), but the present invention is 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. Examples of phosphorous acid include 99% phosphorous acid (phosphonic acid). 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, sulphate, and dehydration-condensed phosphate include phosphoric acid, sulphite, or lithium salt of dehydration-condensed phosphoric acid, sodium salt, potassium salt, ammonium salt, and the like. It can be a sum. Of these, from the viewpoints that the introduction efficiency of the phosphoric acid group is high, the defibration efficiency is more likely to be improved in the defibration step described later, the cost is low, and it is easy to apply industrially, sodium phosphate and sodium phosphate are used. Salt, potassium salt of phosphoric acid, ammonium salt or phosphoric acid of phosphoric acid, sodium salt of phosphoric acid, potassium salt of phosphoric acid, ammonium salt of phosphoric acid are preferable, and phosphoric acid, sodium dihydrogen phosphate, Disodium hydrogen phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, or phosphoric acid and sodium phosphite are more preferred.
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、例えば化合物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、微細繊維状セルロース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 fine fibrous cellulose can be further improved. On the other hand, by setting the addition amount of the phosphorus atom 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、例えば尿素、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、及び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。
The 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、特に限定されないが、例えば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, for example, 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、例えばアミド類又はアミン類を反応系に含んでもよい。アミド類としては、例えばホルムアミド、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、例えばメチルアミン、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 the 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 in particular is known to act as a good reaction catalyst.
リンオキソ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、リンオキソ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、例えば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、例えば熱風乾燥装置、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、バンド型乾燥装置、ろ過乾燥装置、振動流動乾燥装置、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 phosphorus oxo 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 a phosphorus oxo acid 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 hot air drying device, a stirring drying device, a rotary drying device, a disk drying device, a roll type heating device, a plate type heating device, and a fluidized layer. A drying device, a band type drying device, a filtration drying device, a vibration flow drying device, an air flow 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、例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リンオキソ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 unevenness in the concentration of compound A in the fiber raw material and to more uniformly introduce the phosphoric 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、例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。このため、軸比の高い微細繊維状セルロースを得ることが可能となる。 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 (phosphoric acid 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 acid 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. can. Therefore, it is possible to obtain fine fibrous cellulose having a high axial ratio.
加熱処理の時間は、例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、リンオキソ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 the phosphorus oxo acid group introduced can be within a preferable range by setting the heating temperature and the heating time within appropriate ranges.
リンオキソ酸基導入工程は、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回以上のリンオキソ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リンオキソ酸基を導入することができる。 The phosphorus oxo acid group introduction step may be performed at least once, but may be repeated twice or more. By performing the phosphorus oxo acid group introduction step two or more times, many phosphorus oxo acid groups can be introduced into the fiber raw material.
繊維原料に対するリンオキソ酸基の導入量は、例えば繊維原料1g(質量)あたり0.50mmol/g以上であればよく、0.60mmol/g以上であることがより好ましく、0.80mmol/g以上であることがさらに好ましく、1.00mmol/g以上であることが特に好ましい。また、リンオキソ酸基の含有量(導入量)は、例えば繊維状セルロース1g(質量)あたり5.20mmol/g以下であることが好ましく、3.65mmol/g以下であることがより好ましく、3.00mmol/g以下であることがさらに好ましく、2.50mmol/g以下であることが一層好ましく、2.00mmol/g以下であることが特に好ましい。リンオキソ酸基の導入量を上記範囲内とすることにより、繊維状セルロースが含み得る有機オニウムイオンの含有量を適切な範囲とすることができ、これにより、繊維状セルロースの有機溶媒に対する分散性をより効果的に高めることができる。 The amount of the phosphorus oxo acid group introduced into the fiber raw material may be, for example, 0.50 mmol / g or more per 1 g (mass) of the fiber raw material, more preferably 0.60 mmol / g or more, and 0.80 mmol / g or more. It is more preferable that the amount is 1.00 mmol / g or more, and it is particularly preferable that the amount is 1.00 mmol / g or more. The content (introduction amount) of the phosphorus oxo acid group is, for example, preferably 5.20 mmol / g or less per 1 g (mass) of fibrous cellulose, more preferably 3.65 mmol / g or less. It is more preferably 00 mmol / g or less, further preferably 2.50 mmol / g or less, and particularly preferably 2.00 mmol / g or less. By setting the amount of the phosphorus oxo acid group introduced within the above range, the content of organic onium ions that can be contained in the fibrous cellulose can be set within an appropriate range, whereby the dispersibility of the fibrous cellulose in an organic solvent can be improved. It can be enhanced more effectively.
<カルボキシ基導入工程>
微細繊維状セルロースの製造工程は、アニオン性基導入工程として、例えば、カルボキシ基導入工程を含んでもよい。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、又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。
<Carboxy group introduction process>
The process for producing fine fibrous cellulose may include, for example, a carboxy group introduction step as the anionic group introduction step. 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. It is carried out by treatment with an acid anhydride of a 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、例えばマレイン酸、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、例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、例えばマレイミド、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, and for example, a dicarboxylic acid compound such as maleic acid, succinic acid, phthalic acid, fumaric acid, glutaric acid, adipic acid, and itaconic acid, citric acid, aconitic acid and the like. Examples include tricarboxylic acid compounds. The derivative of the compound having a group derived from carboxylic acid is not particularly limited, and examples thereof include an acid anhydride derivative of the compound having a carboxy group and an acid anhydride derivative of the 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, succinic acidimide, 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、例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、例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, and itaconic anhydride. Acid anhydride is 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 the hydrogen atom 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、例えばその処理を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。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、例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。
When the TEMPO oxidation treatment is performed in the carboxy group introduction step, it is preferable to perform the treatment under conditions of
繊維原料に対するカルボキシ基の導入量は、置換基の種類によっても変わるが、例えばTEMPO酸化によりカルボキシ基を導入する場合、繊維原料1g(質量)あたり0.50mmol/g以上であればよく、0.60mmol/g以上であることがより好ましく、0.80mmol/g以上であることがさらに好ましく、1.00mmol/g以上であることが特に好ましい。また、繊維状セルロースに対するカルボキシ基の導入量は、3.65mmol/g以下であることが好ましく、3.00mmol/g以下であることがより好ましく、2.50mmol/g以下であることがさらに好ましく、2.00mmol/g以下であることが一層より好ましい。その他、置換基がカルボキシメチル基である場合、カルボキシ基の導入量は、微細繊維状セルロース1g(質量)あたり5.8mmol/g以下であってもよい。カルボキシ基の導入量を上記範囲内とすることにより、微細繊維状セルロースが含み得る有機オニウムイオンの含有量を適切な範囲とすることができ、これにより、繊維状セルロースの有機溶媒に対する分散性をより効果的に高めることができる。 The amount of the carboxy group introduced into the fiber raw material varies depending on the type of the substituent. For example, when the carboxy group is introduced by TEMPO oxidation, it may be 0.50 mmol / g or more per 1 g (mass) of the fiber raw material. It is more preferably 60 mmol / g or more, further preferably 0.80 mmol / g or more, and particularly preferably 1.00 mmol / g or more. The amount of the carboxy group introduced into the fibrous cellulose is preferably 3.65 mmol / g or less, more preferably 3.00 mmol / g or less, and further preferably 2.50 mmol / g or less. , 2.00 mmol / g or less is more preferable. In addition, when the substituent is a carboxymethyl group, the amount of the carboxy group introduced may be 5.8 mmol / g or less per 1 g (mass) of the fine fibrous cellulose. By setting the introduction amount of the carboxy group within the above range, the content of organic onium ions that can be contained in the fine fibrous cellulose can be set within an appropriate range, whereby the dispersibility of the fibrous cellulose in an organic solvent can be improved. It can be enhanced more effectively.
<硫黄オキソ酸基導入工程>
微細繊維状セルロースの製造工程は、アニオン性基導入工程として、例えば、硫黄オキソ酸基導入工程を含んでもよい。硫黄オキソ酸基導入工程は、セルロースを含む繊維原料が有する水酸基と硫黄オキソ酸が反応することで、硫黄オキソ酸基を有するセルロース繊維(硫黄オキソ酸基導入繊維)を得ることができる。
<Sulfur oxoacid group introduction process>
The process for producing fine fibrous cellulose may include, for example, a sulfur oxoacid group introduction step as an anionic group introduction step. In the sulfur oxoacid group introduction step, a cellulose fiber having a sulfur oxoacid group (sulfur oxoacid group-introduced fiber) can be obtained by reacting the hydroxyl group of the fiber raw material containing cellulose with sulfur oxoacid.
硫黄オキソ酸基導入工程では、上述した<リンオキソ酸基導入工程>における化合物Aに代えて、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、硫黄オキソ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C」ともいう)を用いる。化合物Cとしては、硫黄原子を有し、セルロースとエステル結合を形成可能な化合物であればよく、硫酸もしくはその塩、亜硫酸もしくはその塩、硫酸アミドなどが挙げられるが特に限定されない。硫酸としては、種々の純度のものを使用することができ、例えば96%硫酸(濃硫酸)を使用することができる。亜硫酸としては、5%亜硫酸水が挙げられる。硫酸塩又は亜硫酸塩としては、硫酸塩又は亜硫酸塩のリチウム塩、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。硫酸アミドとしては、スルファミン酸などを使用することができる。硫黄オキソ酸基導入工程では、上述した<リンオキソ酸基導入工程>における化合物Bを同様に用いることが好ましい。 In the sulfur oxoacid group introduction step, instead of compound A in the above-mentioned <phosphooxoacid group introduction step>, a compound capable of introducing a sulfur oxoacid group by reacting with a hydroxyl group of a fiber raw material containing cellulose is selected. At least one compound (hereinafter, also referred to as "Compound C") is used. The compound C may be any compound having a sulfur atom and capable of forming an ester bond with cellulose, and examples thereof include sulfuric acid or a salt thereof, sulfurous acid or a salt thereof, and sulfate amide, but the compound C is not particularly limited. As the sulfuric acid, those having various puritys can be used, and for example, 96% sulfuric acid (concentrated sulfuric acid) can be used. Examples of sulfurous acid include 5% sulfurous acid water. Examples of the sulfate or sulfite include lithium salts, sodium salts, potassium salts and ammonium salts of sulfates or sulfites, and these can have various neutralization degrees. As the sulfuric acid amide, sulfamic acid or the like can be used. In the sulfur oxoacid group introduction step, it is preferable to use the compound B in the above-mentioned <phosphooxoacid group introduction step> in the same manner.
硫黄オキソ酸基導入工程においては、セルロース原料に硫黄オキソ酸、並びに、尿素及び/又は尿素誘導体を含む水溶液を混合した後、当該セルロース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、硫黄オキソ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、100℃以上であることが好ましく、120℃以上であることがより好ましく、150℃以上であることがさらに好ましい。また、加熱処理温度は、300℃以下であることが好ましく、250℃以下であることがより好ましく、200℃以下であることがさらに好ましい。 In the sulfur oxoacid group introduction step, it is preferable to mix the cellulose raw material with an aqueous solution containing sulfur oxoacid and urea and / or a urea derivative, and then heat-treat the cellulose raw material. As the heat treatment temperature, it is preferable to select a temperature at which the sulfur oxoacid group can be efficiently introduced while suppressing the thermal decomposition and hydrolysis reaction of the fiber. The heat treatment temperature is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, and even more preferably 150 ° C. or higher. The heat treatment temperature is preferably 300 ° C. or lower, more preferably 250 ° C. or lower, and even more preferably 200 ° C. or lower.
加熱処理工程では、実質的に水分がなくなるまで加熱をすることが好ましい。このため、加熱処理時間は、セルロース原料に含まれる水分量や、硫黄オキソ酸、並びに、尿素及び/又は尿素誘導体を含む水溶液の添加量によって、変動するが、例えば、10秒以上10000秒以下とすることが好ましい。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、例えば熱風乾燥装置、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、バンド型乾燥装置、ろ過乾燥装置、振動流動乾燥装置、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 heat treatment step, it is preferable to heat until the water content is substantially eliminated. Therefore, the heat treatment time varies depending on the amount of water contained in the cellulose raw material and the amount of the aqueous solution containing sulfur oxoacid and urea and / or a urea derivative, but is, for example, 10 seconds or more and 10,000 seconds or less. It is preferable to do so. Equipment having various heat media can be used for the heat treatment, for example, a hot air drying device, a stirring drying device, a rotary drying device, a disk drying device, a roll type heating device, a plate type heating device, and a fluidized layer drying device. , Band type drying device, filtration drying device, vibration flow drying device, air flow drying device, vacuum drying device, infrared heating device, far infrared heating device, microwave heating device, high frequency drying device can be used.
セルロース原料に対する硫黄オキソ酸基の導入量は、繊維状セルロース1g(質量)あたり0.50mmol/g以上であればよく、0.60mmol/g以上であることがより好ましく、0.80mmol/g以上であることがさらに好ましく、1.00mmol/g以上であることが特に好ましい。また、硫黄オキソ酸基の導入量は、繊維状セルロース1g(質量)あたり5.00mmol/g以下であることが好ましく、3.00mmol/g以下であることがより好ましい。硫黄オキソ酸基の導入量を上記範囲内とすることにより、微細繊維状セルロースが含み得る有機オニウムイオンの含有量を適切な範囲とすることができ、これにより、繊維状セルロースの有機溶媒に対する分散性をより効果的に高めることができる。 The amount of sulfur oxoacid group introduced into the cellulose raw material may be 0.50 mmol / g or more per 1 g (mass) of fibrous cellulose, more preferably 0.60 mmol / g or more, and 0.80 mmol / g or more. Is more preferable, and 1.00 mmol / g or more is particularly preferable. The amount of sulfur oxoacid group introduced is preferably 5.00 mmol / g or less, and more preferably 3.00 mmol / g or less per 1 g (mass) of fibrous cellulose. By setting the introduction amount of the sulfur oxoacid group within the above range, the content of the organic onium ion that can be contained in the fine fibrous cellulose can be set within an appropriate range, whereby the dispersion of the fibrous cellulose with respect to the organic solvent can be achieved. Sex can be enhanced more effectively.
<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、必要に応じてアニオン性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、例えば水や有機溶媒によりアニオン性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、特に限定されない。
<Washing process>
In the method for producing fine fibrous cellulose in the present embodiment, a washing step can be performed on the anionic group-introduced fiber, if necessary. The washing step is performed by washing the anionic group-introduced fiber with, for example, water or an organic solvent. Further, the cleaning step may be performed after each step described later, and the number of cleaning steps performed in each cleaning step is not particularly limited.
<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、アニオン性基導入工程と、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としては、特に限定されないが、例えばアルカリ溶液中に、アニオン性基導入繊維を浸漬する方法が挙げられる。
<Alkaline treatment process>
In the case of producing fine fibrous cellulose, an alkali treatment may be performed on the fiber raw material between the anionic group introduction step and the defibration treatment step described later. The alkaline treatment method is not particularly limited, and examples thereof include a method of immersing the anionic group-introduced fiber in an alkaline solution.
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、例えば水酸化ナトリウム又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、水又は有機溶媒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、又はアルコールに例示される極性有機溶媒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、例えば水酸化ナトリウム水溶液、又は水酸化カリウム水溶液が好ましい。 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 this embodiment, it is preferable to use, for example, sodium hydroxide or potassium hydroxide 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、例えば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アニオン性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、例えば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、例えばアニオン性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。 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 anionic group-introduced fiber in the alkaline solution in the alkaline 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 10,000% by mass or less, for example, with respect to the absolute dry mass of the anionic group-introduced fiber. Is more preferable.
アルカリ処理工程におけるアルカリ溶液の使用量を減らすために、アニオン性基導入工程の後であってアルカリ処理工程の前に、アニオン性基導入繊維を水や有機溶媒により洗浄してもよい。アルカリ処理工程の後であって解繊処理工程の前には、取り扱い性を向上させる観点から、アルカリ処理を行ったアニオン性基導入繊維を水や有機溶媒により洗浄することが好ましい。 In order to reduce the amount of the alkaline solution used in the alkaline treatment step, the anionic group-introduced fiber may be washed with water or an organic solvent after the anionic group introduction step and before the alkaline treatment step. From the viewpoint of improving handleability, it is preferable to wash the alkali-treated anionic group-introduced fibers with water or an organic solvent after the alkali treatment step and before the defibration treatment step.
<酸処理工程>
微細繊維状セルロースを製造する場合、アニオン性基を導入する工程と、後述する解繊処理工程の間に、繊維原料に対して酸処理を行ってもよい。例えば、アニオン性基導入工程、酸処理、アルカリ処理及び解繊処理をこの順で行ってもよい。
<Acid treatment process>
In the case of producing fine fibrous cellulose, an acid treatment may be performed on the fiber raw material between the step of introducing an anionic group and the defibration treatment step described later. For example, the anionic group introduction step, the acid treatment, the alkali treatment and the defibration treatment may be performed in this order.
酸処理の方法としては、特に限定されないが、例えば酸を含有する酸性液中に繊維原料を浸漬する方法が挙げられる。使用する酸性液の濃度は、特に限定されないが、例えば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、使用する酸性液のpHは、特に限定されないが、例えば0以上4以下であることが好ましく、1以上3以下であることがより好ましい。酸性液に含まれる酸としては、例えば無機酸、スルホン酸、カルボン酸等を用いることができる。無機酸としては、例えば硫酸、硝酸、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸、リン酸、ホウ酸等が挙げられる。スルホン酸としては、例えばメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等が挙げられる。カルボン酸としては、例えばギ酸、酢酸、クエン酸、グルコン酸、乳酸、シュウ酸、酒石酸等が挙げられる。これらの中でも、塩酸又は硫酸を用いることが特に好ましい。 The method of the acid treatment is not particularly limited, and examples thereof include a method of immersing the fiber raw material in an acidic liquid containing an acid. The concentration of the acidic liquid used is not particularly limited, but is preferably, for example, 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less. The pH of the acidic liquid used is not particularly limited, but is preferably 0 or more and 4 or less, and more preferably 1 or more and 3 or less. As the acid contained in the acidic solution, for example, an inorganic acid, a sulfonic acid, a carboxylic acid or the like can be used. Examples of the inorganic acid include sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, hypochlorous acid, chloric acid, chloric acid, perchloric acid, phosphoric acid, boric acid and the like. Examples of the sulfonic acid include methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid and the like. Examples of the carboxylic acid include formic acid, acetic acid, citric acid, gluconic acid, lactic acid, oxalic acid, tartaric acid and the like. Among these, it is particularly preferable to use hydrochloric acid or sulfuric acid.
酸処理における酸溶液の温度は、特に限定されないが、例えば5℃以上100℃以下が好ましく、20℃以上90℃以下がより好ましい。酸処理における酸溶液への浸漬時間は、特に限定されないが、例えば5分以上120分以下が好ましく、10分以上60分以下がより好ましい。酸処理における酸溶液の使用量は、特に限定されないが、例えば繊維原料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。 The temperature of the acid solution in the acid treatment is not particularly limited, but is preferably 5 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and more preferably 20 ° C. or higher and 90 ° C. or lower. The immersion time in the acid solution in the acid treatment is not particularly limited, but is preferably 5 minutes or more and 120 minutes or less, and more preferably 10 minutes or more and 60 minutes or less. The amount of the acid solution used in the acid 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 10,000% by mass or less, for example, with respect to the absolute dry mass of the fiber raw material. Is more preferable.
<解繊処理工程>
アニオン性基導入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が得られる。解繊処理工程においては、例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、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、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、又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。
<Defibration processing process>
Fine fibrous cellulose can be obtained by defibrating the anionic group-introduced fiber in the defibration treatment step. In the defibration processing step, for example, a defibration processing apparatus can be used. The defibration processing device is not particularly limited, but is, 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, a beater, or the like 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 pulverized media and have less risk of contamination.
解繊処理工程においては、例えばアニオン性基導入繊維を、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、及び極性有機溶媒などの有機溶媒から選択される1種又は2種以上を使用することができる。極性有機溶媒としては、特に限定されないが、例えばアルコール類、多価アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、非プロトン性極性溶媒等が好ましい。アルコール類としては、例えばメタノール、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、例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、例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、例えば酢酸エチル、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, for example, it is preferable to dilute the anionic group-introduced fiber 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, aprotic 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 and glycerin. Examples of the ketone 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 monon-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether and the like. Examples of the esters include ethyl acetate, butyl acetate and the like. Examples of the aprotonic 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、アニオン性基導入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アニオン性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 anionic group-introduced fiber in a dispersion medium may contain a solid content other than the anionic group-introduced fiber such as urea having a hydrogen bond property.
(有機オニウムイオン)
微細繊維状セルロースはアニオン性基の対イオンとして、有機オニウムイオンを含む。本実施形態においては、少なくとも一部の有機オニウムイオンは、繊維状セルロースの対イオンとして存在しているが、分散液中には、遊離した有機オニウムイオンが存在していてもよい。なお、有機オニウムイオンは、繊維状セルロースと共有結合を形成するものではない。
(Organic onium ion)
Fine fibrous cellulose contains organic onium ions as counterions of anionic groups. In the present embodiment, at least a part of the organic onium ion is present as a counter ion of the fibrous cellulose, but the free organic onium ion may be present in the dispersion liquid. The organic onium ion does not form a covalent bond with the fibrous cellulose.
有機オニウムイオンは、下記(a)及び(b)から選択される少なくとも一方の条件を満たすものであることが好ましい。
(a)炭素数が5以上の炭化水素基を含む。
(b)総炭素数が17以上である。
すなわち、繊維状セルロースは、炭素数が5以上の炭化水素基を含む有機オニウムイオン、及び総炭素数が17以上の有機オニウムイオンから選択される少なくとも一方を、アニオン性基の対イオンとして含むことが好ましい。有機オニウムイオンを、上記(a)及び(b)から選択される少なくとも一方の条件を満たすものとすることにより、有機溶媒に対する微細繊維状セルロースの分散性をより効果的に高めることができる。
The organic onium ion preferably satisfies at least one of the conditions selected from the following (a) and (b).
(A) Contains a hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms.
(B) The total number of carbon atoms is 17 or more.
That is, the fibrous cellulose contains at least one selected from an organic onium ion containing a hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms and an organic onium ion having a total carbon number of 17 or more as a counterion of an anionic group. Is preferable. By satisfying at least one of the conditions selected from the above (a) and (b) for the organic onium ion, the dispersibility of the fine fibrous cellulose in the organic solvent can be more effectively enhanced.
炭素数が5以上の炭化水素基は、炭素数が5以上のアルキル基又は炭素数が5以上のアルキレン基であることが好ましく、炭素数が6以上のアルキル基又は炭素数が6以上のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数が7以上のアルキル基又は炭素数が7以上のアルキレン基であることがさらに好ましく、炭素数が10以上のアルキル基又は炭素数が10以上のアルキレン基であることが特に好ましい。中でも、有機オニウムイオンは炭素数が5以上のアルキル基を有するものであることが好ましく、炭素数が5以上のアルキル基を含み、かつ総炭素数が17以上の有機オニウムイオンであることがより好ましい。 The hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms is preferably an alkyl group having 5 or more carbon atoms or an alkylene group having 5 or more carbon atoms, and an alkyl group having 6 or more carbon atoms or an alkylene group having 6 or more carbon atoms. It is more preferably a group, more preferably an alkyl group having 7 or more carbon atoms or an alkylene group having 7 or more carbon atoms, and an alkyl group having 10 or more carbon atoms or an alkylene group having 10 or more carbon atoms. It is particularly preferable to have. Among them, the organic onium ion preferably has an alkyl group having 5 or more carbon atoms, and more preferably an organic onium ion having an alkyl group having 5 or more carbon atoms and having a total carbon number of 17 or more. preferable.
有機オニウムイオンは、下記一般式(A)で表される有機オニウムイオンであることが好ましい。 The organic onium ion is preferably an organic onium ion represented by the following general formula (A).
上記一般式(A)中、Mを有機オニウムイオンの中心元素と呼称する。Mは窒素原子又はリン原子であることが好ましい。また、R1~R4は、それぞれ独立に水素原子又は有機基を表す。但し、R1~R4の少なくとも1つは、炭素数が5以上の有機基であるか、R1~R4の炭素数の合計が17以上であることが好ましい。
中でも、Mは、窒素原子であることが好ましい。すなわち、有機オニウムイオンは有機アンモニウムイオンであることが好ましい。また、R1~R4の少なくとも1つは、炭素数が5以上のアルキル基であり、かつR1~R4の炭素数の合計が17以上であることが好ましい。
In the above general formula (A), M is referred to as a central element of an organic onium ion. M is preferably a nitrogen atom or a phosphorus atom. Further, R 1 to R 4 independently represent a hydrogen atom or an organic group, respectively. However, it is preferable that at least one of R 1 to R 4 is an organic group having 5 or more carbon atoms, or the total number of carbon atoms of R 1 to R 4 is 17 or more.
Above all, M is preferably a nitrogen atom. That is, the organic onium ion is preferably an organic ammonium ion. Further, it is preferable that at least one of R 1 to R 4 is an alkyl group having 5 or more carbon atoms, and the total number of carbon atoms of R 1 to R 4 is 17 or more.
有機オニウムイオンとしては、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム、セチルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクチルジメチルエチルアンモニウム、ラウリルジメチルエチルアンモニウム、ジデシルジメチルアンモニウム、ラウリルジメチルベンジルアンモニウム、トリブチルベンジルアンモニウム、メチルトリ-n-オクチルアンモニウム、ヘキシルアンモニウム、n-オクチルアンモニウム、ドデシルアンモニウム、テトラデシルアンモニウム、ヘキサデシルアンモニウム、ステアリルアンモニウム、N,N-ジメチルドデシルアンモニウム、N,N-ジメチルテトラデシルアンモニウム、N,N-ジメチルヘキサデシルアンモニウム、N,N-ジメチル-n-オクタデシルアンモニウム、ジヘキシルアンモニウム、ジ(2-エチルヘキシル)アンモニウム、ジーn-オクチルアンモニウム、ジデシルアンモニウム、ジドデシルアンモニウム、ジデシルメチルアンモニウム、N,N-ジドデシルメチルアンモニウム、ポリオキシエチレンドデシルアンモニウム、アルキルジメチルベンジルアンモニウム、ジ-n-アルキルジメチルアンモニウム、ベヘニルトリメチルアンモニウム、テトラフェニルホスホニウム、テトラオクチルホスホニウム、アセトニルトリフェニルホスホニウム、アリルトリフェニルホスホニウム、アミルトリフェニルホスホニウム、ベンジルトリフェニルホスホニウム、エチルトリフェニルホスホニウム、ジフェニルプロピルホスホニウム、トリフェニルホスホニウム、トリシクロヘキシルホスホニウム、トリ-n-オクチルホスホニウム等を挙げることができる。なお、アルキルジメチルベンジルアンモニウム、ジ-n-アルキルジメチルアンモニウムにおけるアルキル基として、炭素数が8以上18以下の直鎖アルキル基が挙げられる。 Examples of the organic onium ion include lauryltrimethylammonium, cetyltrimethylammonium, stearyltrimethylammonium, octyldimethylethylammonium, lauryldimethylethylammonium, didecyldimethylammonium, lauryldimethylbenzylammonium, tributylbenzylammonium, and methyltri-n-octylammonium. , Hexylammonium, n-octylammonium, dodecylammonium, tetradecylammonium, hexadecylammonium, stearylammonium, N, N-dimethyldodecylammonium, N, N-dimethyltetradecylammonium, N, N-dimethylhexadecylammonium, N , N-dimethyl-n-octadecylammonium, dihexylammonium, di (2-ethylhexyl) ammonium, din-octylammonium, didecylammonium, didodecylammonium, didecylmethylammonium, N, N-didodecylmethylammonium, poly Oxyethylene dodecylammonium, alkyldimethylbenzylammonium, di-n-alkyldimethylammonium, behenyltrimethylammonium, tetraphenylphosphonium, tetraoctylphosphonium, acetonyltriphenylphosphonium, allyltriphenylphosphonium, amyltriphenylphosphonium, benzyltriphenylphosphonium , Ethyltriphenylphosphonium, diphenylpropylphosphonium, triphenylphosphonium, tricyclohexylphosphonium, tri-n-octylphosphonium and the like. Examples of the alkyl group in alkyldimethylbenzylammonium and di-n-alkyldimethylammonium include linear alkyl groups having 8 or more and 18 or less carbon atoms.
なお、一般式(A)に示した通り、有機オニウムイオンの中心元素は合計4つの基または水素と結合している。上述した有機オニウムイオンの名称で、結合している基が4つ未満である場合、残りは水素原子が結合して有機オニウムイオンを形成している。例えば、N,N-ジドデシルメチルアンモニウムであれば、名称からドデシル基が2つ、メチル基が1つ結合していると判断できる。この場合、残りの1つには水素が結合し、有機オニウムイオンを形成している。 As shown in the general formula (A), the central element of the organic onium ion is bonded to a total of four groups or hydrogen. In the name of the above-mentioned organic onium ion, when the number of bonded groups is less than four, the remaining hydrogen atoms are bonded to form an organic onium ion. For example, in the case of N, N-didodecylmethylammonium, it can be determined from the name that two dodecyl groups and one methyl group are bonded. In this case, hydrogen is bonded to the remaining one to form an organic onium ion.
有機オニウムがO原子を含む場合、O原子に対するC原子の質量比率(C/O比)は大きいほど好ましく、例えば、C/O>5であることが好ましい。C/O比を5よりも大きくすることにより、微細繊維状セルロース含有スラリーに、有機オニウムイオンまたは、中和により有機オニウムイオンを形成する化合物を添加した際に、繊維状セルロース濃縮物が得られやすくなる。 When the organic onium contains O atoms, the larger the mass ratio (C / O ratio) of C atoms to O atoms is, the more preferable, for example, C / O> 5. By increasing the C / O ratio to more than 5, a fibrous cellulose concentrate can be obtained when an organic onium ion or a compound that forms an organic onium ion by neutralization is added to the fine fibrous cellulose-containing slurry. It will be easier.
有機オニウムイオンの分子量は、2000以下であることが好ましく、1800以下であることがより好ましい。有機オニウムイオンの分子量を上記範囲内とすることにより、繊維状セルロースのハンドリング性を高めることができる。また、有機オニウムイオンの分子量を上記範囲内とすることにより、分散液中における繊維状セルロースの含有率の低下を抑制できる。 The molecular weight of the organic onium ion is preferably 2000 or less, and more preferably 1800 or less. By setting the molecular weight of the organic onium ion within the above range, the handleability of the fibrous cellulose can be improved. Further, by setting the molecular weight of the organic onium ion within the above range, it is possible to suppress a decrease in the content of fibrous cellulose in the dispersion liquid.
有機オニウムイオンの含有量は、微細繊維状セルロース中に含まれるアニオン性基量に対して、0.5倍モル量から2倍モル量であることが好ましいが、特に限定されない。有機オニウムイオンの含有量は、有機オニウムイオンに典型的に含まれる原子を追跡することで測定することが出来る。具体的には、有機オニウムイオンがアンモニウムイオンの場合は窒素原子を、有機オニウムイオンがホスホニウムイオンの場合はリン原子の量を測定する。なお、微細繊維状セルロースが有機オニウムイオン以外に、窒素原子やリン原子を含む場合は、有機オニウムイオンのみを抽出する方法、例えば、酸による抽出操作などを行ってから、目的の原子の量を測定すれば良い。 The content of the organic onium ion is preferably 0.5 times to 2 times the molar amount with respect to the anionic group amount contained in the fine fibrous cellulose, but is not particularly limited. The content of organic onium ions can be measured by tracking the atoms typically contained in organic onium ions. Specifically, when the organic onium ion is an ammonium ion, the nitrogen atom is measured, and when the organic onium ion is a phosphonium ion, the amount of the phosphorus atom is measured. When the fine fibrous cellulose contains nitrogen atoms and phosphorus atoms in addition to the organic onium ions, the amount of the target atoms is determined after performing a method for extracting only the organic onium ions, for example, an extraction operation with an acid. Just measure.
有機オニウムイオンは、疎水性を発揮するイオンであることが好ましい。すなわち、本実施形態における微細繊維状セルロースは、有機オニウムイオンを有することにより疎水性を発揮する。その結果、有機溶媒への分散性が高まり、所望の粘度や光線透過率を発揮する分散液が得られる。そして、このような分散液は、高いチキソトロピー性を発揮することができる。 The organic onium ion is preferably an ion exhibiting hydrophobicity. That is, the fine fibrous cellulose in the present embodiment exhibits hydrophobicity by having organic onium ions. As a result, dispersibility in an organic solvent is enhanced, and a dispersion liquid exhibiting a desired viscosity and light transmittance can be obtained. And, such a dispersion liquid can exhibit high thixotropy property.
(任意成分)
本実施形態の分散液は、上述した微細繊維状セルロースと有機溶媒からなる分散液であってもよいが、上述した微細繊維状セルロースと有機溶媒に加えて、任意成分を含有していてもよい。任意成分としては、例えば、樹脂を挙げることができる。樹脂の種類は特に限定されるものではないが、例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を挙げることができる。
(Optional ingredient)
The dispersion liquid of the present embodiment may be a dispersion liquid composed of the above-mentioned fine fibrous cellulose and an organic solvent, but may contain an arbitrary component in addition to the above-mentioned fine fibrous cellulose and an organic solvent. .. As the optional component, for example, a resin can be mentioned. The type of resin is not particularly limited, and examples thereof include thermoplastic resins and thermosetting resins.
樹脂としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、塩素系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、アルコール系樹脂、セルロース誘導体、これらの樹脂の前駆体を挙げることができる。なお、セルロース誘導体としては、たとえば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどを挙げることができる。 As the resin, acrylic resin, polycarbonate resin, polyester resin, polyamide resin, silicone resin, fluororesin, chlorine resin, epoxy resin, melamine resin, phenol resin, polyurethane resin, diallyl phthalate. Examples thereof include based resins, alcohol-based resins, cellulose derivatives, and precursors of these resins. Examples of the cellulose derivative include carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose and the like.
分散液は、樹脂として、樹脂の前駆体を含んでいてもよい。樹脂の前駆体の種類は特に限定されるものではないが、たとえば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂の前駆体を挙げることができる。熱可塑性樹脂の前駆体とは、熱可塑性樹脂を製造するために使用されるモノマーや分子量が比較的低いオリゴマーを意味する。また、熱硬化性樹脂の前駆体とは、光、熱、硬化剤の作用によって重合反応または架橋反応を起こして熱硬化性樹脂を形成しうるモノマーや分子量が比較的低いオリゴマーを意味する。 The dispersion liquid may contain a precursor of the resin as the resin. The type of resin precursor is not particularly limited, and examples thereof include precursors of thermoplastic resins and thermosetting resins. The precursor of a thermoplastic resin means a monomer or an oligomer having a relatively low molecular weight used for producing a thermoplastic resin. Further, the precursor of a thermosetting resin means a monomer or an oligomer having a relatively low molecular weight that can cause a polymerization reaction or a cross-linking reaction by the action of light, heat, or a curing agent to form a thermosetting resin.
分散液は、樹脂として、上述した樹脂種とは別にさらに水溶性高分子を含んでいてもよい。水溶性高分子としては、たとえば、合成水溶性高分子(例えば、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、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、ポリアクリルアミドなど)、増粘多糖類(例えば、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、ペクチンなど)、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、アミロース等のデンプン類、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン等のグリセリン類等、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。 The dispersion liquid may further contain a water-soluble polymer as the resin in addition to the above-mentioned resin species. Examples of the water-soluble polymer include synthetic water-soluble polymers (for example, carboxyvinyl polymer, polyvinyl alcohol, alkyl methacrylate / acrylic acid copolymer, polyvinylpyrrolidone, sodium polyacrylate, polyethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene). Glycer, dipropylene glycol, polypropylene glycol, isoprene glycol, hexylene glycol, 1,3-butylene glycol, polyacrylamide, etc., thickening polysaccharides (eg, xanthan gum, guar gum, tamarind gum, carrageenan, locust bean gum, quince seeds) , Arginic acid, purulan, carrageenan, pectin, etc.), cationized starch, raw starch, oxidized starch, etherified starch, esterified starch, starches such as amylose, glycerin such as glycerin, diglycerin, polyglycerin, etc., hyaluronic acid , Metallic salts of hyaluronic acid and the like.
また、任意成分としては、界面活性剤、有機イオン、カップリング剤、無機層状化合物、無機化合物、レベリング剤、防腐剤、消泡剤、有機系粒子、潤滑剤、帯電防止剤、紫外線防御剤、染料、顔料、安定剤、磁性粉、配向促進剤、可塑剤、分散剤、架橋剤等を挙げることができる。 In addition, as optional components, surfactants, organic ions, coupling agents, inorganic layered compounds, inorganic compounds, leveling agents, preservatives, defoamers, organic particles, lubricants, antistatic agents, ultraviolet protective agents, etc. Examples thereof include dyes, pigments, stabilizers, magnetic powders, orientation promoters, plasticizers, dispersants, and cross-linking agents.
(分散液の製造方法)
分散液の製造方法は、上述した解繊工程を経て得られる微細繊維状セルロース含有スラリーに、有機オニウムイオンまたは、中和により有機オニウムイオンを形成する化合物を添加して、繊維状セルロース凝集物(濃縮物)を得る工程と、繊維状セルロース凝集物(濃縮物)を有機溶媒に分散させる工程と、を含む。
(Manufacturing method of dispersion)
The method for producing the dispersion is to add an organic onium ion or a compound that forms an organic onium ion by neutralization to a fine fibrous cellulose-containing slurry obtained through the above-mentioned defibration step to obtain a fibrous cellulose aggregate (a fibrous cellulose aggregate (). It includes a step of obtaining a concentrate) and a step of dispersing the fibrous cellulose aggregate (concentrate) in an organic solvent.
繊維状セルロース凝集物(濃縮物)を得る工程では、上述した解繊処理工程で得られた微細繊維状セルロース含有スラリーに、上述したような有機オニウムイオンまたは、中和により有機オニウムイオンを形成する化合物を添加する。この際、有機オニウムイオンは、有機オニウムイオンを含有した溶液として添加することが好ましく、有機オニウムイオンを含有した水溶液として添加することがより好ましい。 In the step of obtaining the fibrous cellulose aggregate (concentrate), the above-mentioned organic onium ion or the organic onium ion is formed by neutralization in the fine fibrous cellulose-containing slurry obtained in the above-mentioned defibration treatment step. Add the compound. At this time, the organic onium ion is preferably added as a solution containing the organic onium ion, and more preferably added as an aqueous solution containing the organic onium ion.
有機オニウムイオンを含有した水溶液は、通常、有機オニウムイオンと、対イオン(アニオン)を含んでいる。有機オニウムイオンの水溶液を調製する際、有機オニウムイオンと、対応する対イオンが既に塩を形成している場合は、そのまま水に溶解させればよい。有機オニウムイオンの水溶液を調製する際、有機オニウムイオンと、対応する対イオンが既に塩を形成している場合は、水又は熱水に溶解することが好ましい。 An aqueous solution containing organic onium ions usually contains organic onium ions and a counterion (anion). When preparing an aqueous solution of organic onium ions, if the organic onium ions and the corresponding counterions have already formed a salt, they may be dissolved in water as they are. When preparing an aqueous solution of organic onium ions, it is preferable to dissolve them in water or hot water if the organic onium ions and the corresponding counterions have already formed a salt.
また、有機オニウムイオンは、例えば、ドデシルアミンなどのように、酸によって中和されて始めて生成する場合もある。この場合、有機オニウムイオンは、中和により有機オニウムイオンを形成する化合物と酸との反応により得られる。この場合、中和に使用する酸としては、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸や乳酸、酢酸、ギ酸、シュウ酸等の有機酸が挙げられる。凝集工程では、中和により有機オニウムイオンを形成する化合物を繊維状セルロース含有スラリーに直接加え、繊維状セルロースが含むアニオン性基を対イオンとして、有機オニウムイオン化させても良い。 In addition, organic onium ions may be produced only after being neutralized by an acid, for example, dodecylamine. In this case, the organic onium ion is obtained by the reaction of the compound forming the organic onium ion by neutralization with the acid. In this case, examples of the acid used for neutralization include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid, and organic acids such as lactic acid, acetic acid, formic acid and oxalic acid. In the aggregation step, a compound that forms organic onium ions by neutralization may be directly added to the fibrous cellulose-containing slurry, and the anionic group contained in the fibrous cellulose may be used as a counterion to ionize the organic onium.
有機オニウムイオンの添加量は、繊維状セルロースの全質量に対し、2質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることがさらに好ましく、100質量%以上であることが特に好ましい。なお、有機オニウムイオンの添加量は、繊維状セルロースの全質量に対し、1000質量%以下であることが好ましい。
また、添加する有機オニウムイオンのモル数は、繊維状セルロースが含む無機オキソ酸基の量(モル数)に価数を乗じた値の0.2倍以上であることが好ましく、0.5倍以上であることがより好ましく、1.0倍以上であることがさらに好ましい。なお、添加する有機オニウムイオンのモル数は、繊維状セルロースが含む無機オキソ酸基の量(モル数)に価数を乗じた値の10倍以下であることが好ましい。
The amount of the organic onium ion added is preferably 2% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, more preferably 100% by mass, based on the total mass of the fibrous cellulose. It is particularly preferable that it is by mass or more. The amount of organic onium ion added is preferably 1000% by mass or less with respect to the total mass of the fibrous cellulose.
The number of moles of the organic onium ion to be added is preferably 0.2 times or more, preferably 0.5 times or more the value obtained by multiplying the amount (number of moles) of the inorganic oxo acid groups contained in the fibrous cellulose by the valence. The above is more preferable, and 1.0 times or more is further preferable. The number of moles of the organic onium ion to be added is preferably 10 times or less the value obtained by multiplying the amount (number of moles) of the inorganic oxoacid group contained in the fibrous cellulose by the valence.
有機オニウムイオンを添加し、撹拌を行うと、繊維状セルロース含有スラリー中に凝集物が生じる。この凝集物は、対イオンとして有機オニウムイオンを有する繊維状セルロースが凝集したものである。本明細書においては、このような凝集物を繊維状セルロース濃縮物ともいう。凝集物が生じた繊維状セルロース含有スラリーを減圧濾過することで、繊維状セルロース凝集物(濃縮物)を回収することができる。 When organic onium ions are added and stirred, aggregates are formed in the fibrous cellulose-containing slurry. This agglomerate is an agglomerate of fibrous cellulose having an organic onium ion as a counterion. As used herein, such aggregates are also referred to as fibrous cellulose concentrates. The fibrous cellulose aggregate (concentrate) can be recovered by filtering the fibrous cellulose-containing slurry in which the agglomerates are generated under reduced pressure.
得られた繊維状セルロース凝集物は、イオン交換水で洗浄されてもよい。繊維状セルロース凝集物をイオン交換水で繰り返し洗うことで、繊維状セルロース凝集物に含まれる余剰な有機オニウムイオン等を除去することができる。 The obtained fibrous cellulose aggregate may be washed with ion-exchanged water. By repeatedly washing the fibrous cellulose aggregate with ion-exchanged water, excess organic onium ions and the like contained in the fibrous cellulose aggregate can be removed.
得られた繊維状セルロース凝集物の固形分濃度は、5質量%以上であることが好ましく、15質量%以上であることがより好ましく、25質量%以上であることがさらに好ましい。なお、繊維状セルロース凝集物の固形分濃度は、100質量%であってもよい。 The solid content concentration of the obtained fibrous cellulose aggregate is preferably 5% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and further preferably 25% by mass or more. The solid content concentration of the fibrous cellulose aggregate may be 100% by mass.
繊維状セルロース凝集物の水分含有量は、繊維状セルロース凝集物の全質量に対して、0質量%であってもよく、0.5質量%以上であってもよく、1質量%以上であってもよく、3質量%以上であってもよく、5質量%以上であってもよい。また、繊維状セルロース凝集物の水分含有量は、繊維状セルロース凝集物の全質量に対して、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましい。なお、繊維状セルロース凝集物中の水分含有量は、繊維状セルロース凝集物を水分計(エー・アンド・デイ社製、MS-70)に200mg載せ、140℃で加熱することで測定することができる。測定された水分量から繊維状セルロース凝集物中の水分含有量を算出することができる。 The water content of the fibrous cellulose agglomerates may be 0% by mass, 0.5% by mass or more, or 1% by mass or more, based on the total mass of the fibrous cellulose agglomerates. It may be 3% by mass or more, and may be 5% by mass or more. The water content of the fibrous cellulose agglomerates is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, based on the total mass of the fibrous cellulose agglomerates. The water content in the fibrous cellulose agglomerates can be measured by placing 200 mg of the fibrous cellulose agglomerates on a moisture meter (MS-70, manufactured by A & D Co., Ltd.) and heating at 140 ° C. can. The water content in the fibrous cellulose aggregate can be calculated from the measured water content.
繊維状セルロース凝集物は、さらに乾燥工程、エージング工程、スプレードライ工程、造粒工程、シート化工程、加熱工程、湿潤工程、粉砕工程、噴霧工程、浸漬工程、濾過工程、凍結工程、昇華工程、搾水工程、加圧脱水工程、遠心脱水工程、表面処理工程等を経たものであってもよい。中でも、繊維状セルロース凝集物は、乾燥工程を経たものであることが好ましく、これにより水分含有量が低い、繊維状セルロース凝集物が得られる。 The fibrous cellulose agglomerates can be further dried, aged, spray-dried, granulated, sheeted, heated, wetted, crushed, sprayed, soaked, filtered, frozen, sublimated, etc. It may have undergone a water extraction step, a pressure dehydration step, a centrifugal dehydration step, a surface treatment step, or the like. Above all, the fibrous cellulose agglomerates are preferably those that have undergone a drying step, whereby fibrous cellulose agglomerates having a low water content can be obtained.
繊維状セルロース凝集物(濃縮物)を有機溶媒に分散させる工程では、上述した繊維状セルロース凝集物(濃縮物)を得る工程で得られた繊維状セルロース凝集物(濃縮物)を、有機溶媒に分散させる。なお、このような分散工程は、繊維状セルロース凝集物(濃縮物)を再度溶媒に分散させる工程であるため、再分散工程とも呼ばれる。 In the step of dispersing the fibrous cellulose aggregate (concentrate) in an organic solvent, the fibrous cellulose agglomerate (concentrate) obtained in the above-mentioned step of obtaining the fibrous cellulose agglomerate (concentrate) is used as an organic solvent. Disperse. Since such a dispersion step is a step of redispersing the fibrous cellulose aggregate (concentrate) in the solvent, it is also called a redispersion step.
繊維状セルロース凝集物(濃縮物)を有機溶媒に分散させる際に用いる分散装置としては、たとえば上記解繊処理において記載した解繊処理装置と同様のものを使用することができる。中でも、繊維状セルロース凝集物(濃縮物)を有機溶媒に分散させる際には、高圧ホモジナイザーや超高圧ホモジナイザーを用いて分散させることが好ましい。再分散工程で高圧ホモジナイザーを用いることにより、繊維状セルロース凝集物(濃縮物)の再分散性が高まり、高粘度であり、かつ高透明の分散液が得られやすくなる。 As the dispersant used for dispersing the fibrous cellulose aggregate (concentrate) in the organic solvent, for example, the same disperser as the defibration treatment device described in the above defibration treatment can be used. Above all, when the fibrous cellulose aggregate (concentrate) is dispersed in an organic solvent, it is preferable to disperse it using a high-pressure homogenizer or an ultra-high pressure homogenizer. By using a high-pressure homogenizer in the redispersion step, the redispersibility of the fibrous cellulose aggregate (concentrate) is enhanced, and a highly viscous and highly transparent dispersion can be easily obtained.
また、再分散工程において、もしくは再分散工程の前には、繊維状セルロース凝集物(濃縮物)を有機溶媒に分散させてなる懸濁液を加温する工程を設けることが好ましい。すなわち、分散液の製造方法は、微細繊維状セルロース含有スラリーに、有機オニウムイオンまたは、中和により有機オニウムイオンを形成する化合物を添加して、繊維状セルロース凝集物(濃縮物)を得る工程と、繊維状セルロース凝集物(濃縮物)を有機溶媒に懸濁して懸濁液を得る工程と、懸濁液を加温して高圧ホモジナイザーもしくは超高圧ホモジナイザーで処理することで分散液を得る工程と、を含むことが好ましい。この場合、懸濁液は40℃以上に加温されることが好ましい。なお、加温する工程においては、懸濁液の温度は100℃以下とすることが好ましい。従来、再分散工程においては、繊維状セルロース凝集物(濃縮物)の熱変性等を抑制することを目的として、冷却することが通常行われていた。しかしながら、本実施形態においては、敢えて再分散工程において、もしくは再分散工程の前に加温工程を設けることとした。そして、このような加温工程を設けることにより、より高粘度であり、かつ高透明の分散液を得ることに成功した。 Further, in the redispersion step or before the redispersion step, it is preferable to provide a step of heating the suspension obtained by dispersing the fibrous cellulose aggregate (concentrate) in an organic solvent. That is, the method for producing the dispersion liquid is a step of adding an organic onium ion or a compound that forms an organic onium ion by neutralization to a fine fibrous cellulose-containing slurry to obtain a fibrous cellulose aggregate (concentrate). , A step of suspending a fibrous cellulose aggregate (concentrate) in an organic solvent to obtain a suspension, and a step of heating the suspension and treating it with a high-pressure homogenizer or an ultra-high-pressure homogenizer to obtain a dispersion. , Are preferably included. In this case, the suspension is preferably heated to 40 ° C. or higher. In the heating step, the temperature of the suspension is preferably 100 ° C. or lower. Conventionally, in the redispersion step, cooling has usually been performed for the purpose of suppressing heat denaturation of the fibrous cellulose aggregate (concentrate). However, in the present embodiment, it is decided to intentionally provide a heating step in the redispersion step or before the redispersion step. By providing such a heating step, we have succeeded in obtaining a highly viscous and highly transparent dispersion.
再分散工程において、もしくは再分散工程の前に懸濁液を加温する場合、分散装置通過後の液温を40℃以上とすることが好ましい。なお、分散装置として高圧ホモジナイザーや超高圧ホモジナイザーを用いる場合には、粉砕機構部通過後の液温を40℃以上とすることが好ましい。分散装置通過後の液温を40℃以上とするためには、例えば、分散装置通過時の圧力を上げること、粉砕処理部内部流路の内径を小さくすること、ポンプ速度を上げること、ポンプ通過前および/またはポンプ通過後および/または粉砕処理部を加温すること、供試する懸濁液を事前に加温すること等が挙げられる。 When the suspension is heated in the redispersion step or before the redispersion step, the liquid temperature after passing through the disperser is preferably 40 ° C. or higher. When a high-pressure homogenizer or an ultra-high-pressure homogenizer is used as the disperser, it is preferable that the liquid temperature after passing through the crushing mechanism portion is 40 ° C. or higher. In order to raise the liquid temperature to 40 ° C or higher after passing through the disperser, for example, increasing the pressure when passing through the disperser, reducing the inner diameter of the internal flow path of the crushing processing unit, increasing the pump speed, and passing through the pump. The preheating and / or after passing through the pump and / or the pulverizing treatment unit, preheating the suspension to be tested, and the like can be mentioned.
本明細書において、供試する懸濁液を事前に加温する工程のことを、事前加温工程と呼ぶこともある。事前加温工程においては、懸濁液の液温が40℃以上100℃以下となるように加温することが好ましい。本実施形態においては、このような事前加温工程を設けることが好ましく、高圧ホモジナイザー処理前の懸濁液をあらかじめ加温して40℃以上とすることにより、微細繊維状セルロースの有機溶媒に対する分散性がさらに向上し、より高粘度であり、かつ高透明の分散液が得られやすくなる。 In the present specification, the step of preheating the suspension to be tested may be referred to as a preheating step. In the preheating step, it is preferable to heat the suspension so that the liquid temperature is 40 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. In the present embodiment, it is preferable to provide such a preheating step, and the suspension before the high-pressure homogenizer treatment is preheated to 40 ° C. or higher to disperse the fine fibrous cellulose in an organic solvent. The properties are further improved, and a highly viscous and highly transparent dispersion liquid can be easily obtained.
分散液の製造工程では、得られた分散液にさらに任意成分を分散させる工程を含んでいてもよい。この際用いられる任意成分としては、上述した任意成分を挙げることができる。 The step of producing the dispersion may further include a step of dispersing an arbitrary component in the obtained dispersion. Examples of the optional component used at this time include the above-mentioned optional component.
(用途)
本発明の分散液は、増粘剤として各種用途に用いられてもよい。例えば、本発明の分散液は、食品、化粧品、セメント、塗料(自動車、船舶、航空機等の乗り物塗装用、建材用、日用品用など)、インク、医薬品、包装材料、コーティング材料、などへの添加物として用いることができる。また、本発明の分散液は、樹脂系材料に添加したりすることで、日用品への応用も可能である。中でも、本発明の分散液は、塗料用に用いられることが好ましい。
(Use)
The dispersion liquid of the present invention may be used for various purposes as a thickener. For example, the dispersion liquid of the present invention is added to foods, cosmetics, cement, paints (for vehicle painting of automobiles, ships, aircraft, etc., for building materials, daily necessities, etc.), inks, pharmaceuticals, packaging materials, coating materials, etc. It can be used as a thing. Further, the dispersion liquid of the present invention can be applied to daily necessities by adding it to a resin-based material. Above all, the dispersion liquid of the present invention is preferably used for paints.
また、本発明の分散液は成形体形成用として好ましく用いられる。成形体としての形状は特に限定されるものではなく、例えば、シート状、粒状、糸状の成形体とすることができる。中でも、本発明の分散液は、シート状の成形体の用途に好ましく用いられる。例えば、本発明の分散液を製膜し、各種フィルムとして使用することができる。 Further, the dispersion liquid of the present invention is preferably used for forming a molded body. The shape of the molded body is not particularly limited, and for example, a sheet-shaped, granular, or thread-shaped molded body can be used. Above all, the dispersion liquid of the present invention is preferably used for applications of sheet-shaped molded products. For example, the dispersion liquid of the present invention can be formed into a film and used as various films.
分散液を基材上に塗工することで得られる成形体は、補強材、内装材、外装材、包装用資材、電子材料、光学材料、音響材料、プロセス材料、輸送機器の部材、電子機器の部材、電気化学素子の部材等の用途にも適している。 The molded product obtained by applying the dispersion liquid on the base material is a reinforcing material, an interior material, an exterior material, a packaging material, an electronic material, an optical material, an acoustic material, a process material, a member of a transportation device, and an electronic device. It is also suitable for applications such as members of the above and members of electrochemical elements.
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。 Hereinafter, 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.
<製造例A>
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208g/m2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。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、リン酸二水素アンモニウムと尿素の混合水溶液を添加して、リン酸二水素アンモニウム45質量部、尿素120質量部、水150質量部となるように調整し、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200秒加熱し、パルプ中のセルロースにリン酸基を導入し、リン酸化パルプを得た。
<Manufacturing example A>
As raw material pulp, softwood kraft pulp made by Oji Paper (solid content 93% by mass, basis weight 208 g / m 2 sheets, separated and measured according to JIS P 8121, Canadian standard drainage degree (CSF) is 700 ml) It was used. The raw material pulp was subjected to phosphorus oxo oxidation treatment as follows. First, a mixed aqueous solution of ammonium dihydrogen phosphate and urea is added to 100 parts by mass (absolute dry mass) of the raw material pulp to obtain 45 parts by mass of ammonium dihydrogen phosphate, 120 parts by mass of urea, and 150 parts by mass of water. To obtain a chemical-impregnated pulp. Next, the obtained chemical-impregnated pulp was heated in a hot air dryer at 165 ° C. for 200 seconds to introduce a phosphate group into the cellulose in the pulp to obtain a phosphorylated pulp.
次いで、得られたリン酸化パルプに対して洗浄処理を行った。洗浄処理は、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 phosphorylated pulp was washed. The washing treatment is carried out by repeating the operation of pouring 10 L of ion-exchanged water into 100 g (absolute dry mass) of phosphorylated pulp, stirring the pulp dispersion liquid so that the pulp is uniformly dispersed, and then filtering and dehydrating the pulp. gone. 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以下のリン酸化パルプスラリーを得た。次いで、当該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リン酸化パルプを得た。次いで、中和処理後のリン酸化パルプに対して、上記洗浄処理を行った。 Next, the phosphorylated pulp after washing was neutralized as follows. First, the washed phosphorylated pulp was diluted with 10 L of ion-exchanged water, and then a 1N aqueous sodium hydroxide solution was added little by little with stirring to obtain a phosphorylated pulp slurry having a pH of 12 or more and 13 or less. .. Next, the phosphorylated pulp slurry was dehydrated to obtain a phosphorylated pulp that had been neutralized. Next, the phosphorylated pulp after the neutralization treatment was subjected to the above washing treatment.
これにより得られた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、1230cm-1付近にリン酸基のP=Oに基づく吸収が観察され、パルプにリ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。 The infrared absorption spectrum of the phosphorylated pulp thus obtained was measured using FT-IR. As a result, absorption of the phosphate group based on P = O was observed near 1230 cm -1 , and it was confirmed that the phosphate group was added to the pulp. Further, when the obtained phosphorylated pulp was tested and analyzed by an X-ray diffractometer, it was found at two positions, 2θ = 14 ° or more and 17 ° or less and 2θ = 22 ° or more and 23 ° or less. A typical peak was confirmed, and it was confirmed that it had cellulose type I crystals.
得られたリン酸化パルプにイオン交換水を添加し、固形分濃度(繊維状セルロース濃度)が2質量%のスラリーを調製した。このスラリーを、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6回処理し、微細繊維状セルロースを含む微細繊維状セルロース分散液Aを得た。 Ion-exchanged water was added to the obtained phosphorylated pulp to prepare a slurry having a solid content concentration (fibrous cellulose concentration) of 2% by mass. This slurry was treated with a wet atomizing device (manufactured by Sugino Machine Limited, Starburst) 6 times at a pressure of 200 MPa to obtain a fine fibrous cellulose dispersion A containing fine fibrous cellulose.
X線回折により、この微細繊維状セルロースがセルロースI型結晶を維持していることが確認された。また、微細繊維状セルロースの繊維幅を、透過型電子顕微鏡を用いて測定したところ、2~5nmであった。また、AFMによる画像解析から、微細繊維状セルロースを100本抽出しアスペクト比の数平均値を算出したところ、アスペクト比の数平均値は300であった。なお、後述するリンオキソ酸基量の測定方法で測定されるリン酸基量(第1解離酸量)は、1.45mmol/gだった。なお、総解離酸量は、2.45mol/gであった。 By X-ray diffraction, it was confirmed that this fine fibrous cellulose maintained the cellulose type I crystal. The fiber width of the fine fibrous cellulose was measured using a transmission electron microscope and found to be 2 to 5 nm. Further, when 100 fine fibrous celluloses were extracted from the image analysis by AFM and the number average value of the aspect ratio was calculated, the number average value of the aspect ratio was 300. The amount of phosphoric acid group (first dissociated acid amount) measured by the method for measuring the amount of phosphoric acid group described later was 1.45 mmol / g. The total amount of dissociated acid was 2.45 mol / g.
<製造例B>
リン酸二水素アンモニウムの代わりに亜リン酸(ホスホン酸)33質量部を用いて、パルプ中のセルロースに亜リン酸基を導入した以外は、製造例Aと同様に操作を行い、亜リン酸化パルプを得た。
<Manufacturing example B>
Using 33 parts by mass of phosphorous acid (phosphonic acid) instead of ammonium dihydrogen phosphate, the procedure was the same as in Production Example A, except that a phosphorous acid group was introduced into the cellulose in the pulp, and subphosphorylation was performed. Obtained pulp.
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。 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 metamorphic form of the phosphorous acid group, was observed near 1210 cm -1 , and the phosphorous acid group (phosphonic acid group) was added to the pulp. Was confirmed. In addition, 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.
得られた亜リン酸化パルプを製造例Aと同様に、湿式微粒化装置で処理し、微細繊維状セルロースを含む微細繊維状セルロース分散液Bを得た。 The obtained subphosphorylated pulp was treated with a wet atomizing apparatus in the same manner as in Production Example A to obtain a fine fibrous cellulose dispersion B containing fine fibrous cellulose.
X線回折により、この微細繊維状セルロースがセルロースI型結晶を維持していることが確認された。また、微細繊維状セルロースの繊維幅を、透過型電子顕微鏡を用いて測定したところ、3~5nmであった。また、AFMによる画像解析から、微細繊維状セルロースを100本抽出しアスペクト比の数平均値を算出したところ、アスペクト比の数平均値は280であった。なお、後述するリンオキソ酸基量の測定方法で測定される亜リン酸基量(第1解離酸量)は1.51mmol/gだった。なお、総解離酸量は、1.54mmol/gであった。 By X-ray diffraction, it was confirmed that this fine fibrous cellulose maintained the cellulose type I crystal. The fiber width of the fine fibrous cellulose was measured using a transmission electron microscope and found to be 3 to 5 nm. Further, when 100 fine fibrous celluloses were extracted from the image analysis by AFM and the number average value of the aspect ratio was calculated, the number average value of the aspect ratio was 280. The amount of phosphorous acid group (first dissociated acid amount) measured by the method for measuring the amount of phosphorous acid group described later was 1.51 mmol / g. The total amount of dissociated acid was 1.54 mmol / g.
<製造例C>
リン酸二水素アンモニウムの代わりにアミド硫酸38質量部を用いた以外は、製造例Aと同様に操作を行い、硫酸化パルプを得た。
<Manufacturing example C>
The same procedure as in Production Example A was carried out except that 38 parts by mass of amide sulfuric acid was used instead of ammonium dihydrogen phosphate to obtain sulfated pulp.
これにより得られた硫酸化パルプに対し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、1220-1260cm-1付近に硫酸基(スルホン酸基)に基づく吸収が観察され、パルプに硫酸基(スルホン酸基)が付加されていることが確認された。また、得られた硫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。 The infrared absorption spectrum of the sulfated pulp thus obtained was measured using FT-IR. As a result, absorption based on a sulfate group (sulfonic acid group) was observed in the vicinity of 1220-1260 cm -1 , and it was confirmed that a sulfate group (sulfonic acid group) was added to the pulp. Further, when the obtained sulfated pulp was tested and analyzed by an X-ray diffractometer, it was found at two positions, 2θ = 14 ° or more and 17 ° or less and 2θ = 22 ° or more and 23 ° or less. A typical peak was confirmed, and it was confirmed that it had cellulose type I crystals.
得られた硫酸化パルプにイオン交換水を添加後、撹拌し、固形分濃度(繊維状セルロース濃度)が2質量%のスラリーを調製した。このスラリーを、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6回処理し、微細繊維状セルロースを含む微細繊維状セルロース分散液Cを得た。また、AFMによる画像解析から、微細繊維状セルロースを100本抽出しアスペクト比の数平均値を算出したところ、アスペクト比の数平均値は280であった。なお、後述する硫黄オキソ酸基量の測定方法で測定される硫酸基(スルホン酸基)量は1.30mmol/gだった。 Ion-exchanged water was added to the obtained sulfated pulp and then stirred to prepare a slurry having a solid content concentration (fibrous cellulose concentration) of 2% by mass. This slurry was treated with a wet atomizing device (manufactured by Sugino Machine Limited, Starburst) 6 times at a pressure of 200 MPa to obtain a fine fibrous cellulose dispersion C containing fine fibrous cellulose. Further, when 100 fine fibrous celluloses were extracted from the image analysis by AFM and the number average value of the aspect ratio was calculated, the number average value of the aspect ratio was 280. The amount of sulfate group (sulfonic acid group) measured by the method for measuring the amount of sulfur oxoacid group described later was 1.30 mmol / g.
<製造例D>
原料パルプとして、王子製紙製の針葉樹クラフトパルプ(未乾燥)を使用した。この原料パルプに対してアルカリTEMPO酸化処理を次のようにして行った。まず、乾燥質量100質量部相当の上記原料パルプと、TEMPO(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル)1.6質量部と、臭化ナトリウム10質量部を、水10000質量部に分散させた。次いで、13質量%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を、1.0gのパルプに対して10mmolになるように加えて反応を開始した。反応中は0.5Mの水酸化ナトリウム水溶液を滴下してpHを10以上10.5以下に保ち、pHに変化が見られなくなった時点で反応終了と見なした。
<Manufacturing example D>
As the raw material pulp, softwood kraft pulp (undried) made by Oji Paper was used. The raw material pulp was subjected to alkaline TEMPO oxidation treatment as follows. First, the above raw pulp equivalent to 100 parts by mass of dry mass, 1.6 parts by mass of TEMPO (2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-oxyl), and 10 parts by mass of sodium bromide are added to 10,000 parts by mass of water. It was dispersed in the department. Then, a 13 mass% sodium hypochlorite aqueous solution was added to 1.0 g of pulp so as to be 10 mmol, and the reaction was started. During the reaction, a 0.5 M aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to keep the pH at 10 or more and 10.5 or less, and the reaction was considered to be completed when no change was observed in the pH.
次いで、得られたTEMPO酸化パルプに対して洗浄処理を行った。洗浄処理は、TEMPO酸化後のパルプスラリーを脱水し、脱水シートを得た後、5000質量部のイオン交換水を注ぎ、撹拌して均一に分散させた後、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 TEMPO oxide pulp was washed. The washing treatment is carried out by dehydrating the pulp slurry after TEMPO oxidation to obtain a dehydrated sheet, pouring 5000 parts by mass of ion-exchanged water, stirring and uniformly dispersing the pulp slurry, and then repeating the operation of filtration and dehydration. rice field. When the electrical conductivity of the filtrate became 100 μS / cm or less, the washing end point was set.
また、得られたTEMPO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。 Further, when the obtained TEMPO oxide pulp was tested and analyzed by an X-ray diffractometer, it was found at two positions, 2θ = 14 ° or more and 17 ° or less and 2θ = 22 ° or more and 23 ° or less. A typical peak was confirmed, and it was confirmed that it had cellulose type I crystals.
得られたTEMPO酸化パルプにイオン交換水を添加し、固形分濃度(繊維状セルロース濃度)が2質量%のスラリーを調製した。このスラリーを、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6回処理し、微細繊維状セルロースを含む微細繊維状セルロース分散液Dを得た。 Ion-exchanged water was added to the obtained TEMPO oxidized pulp to prepare a slurry having a solid content concentration (fibrous cellulose concentration) of 2% by mass. This slurry was treated with a wet atomizing device (manufactured by Sugino Machine Limited, Starburst) 6 times at a pressure of 200 MPa to obtain a fine fibrous cellulose dispersion D containing fine fibrous cellulose.
X線回折により、この微細繊維状セルロースがセルロースI型結晶を維持していることが確認された。また、微細繊維状セルロースの繊維幅を、透過型電子顕微鏡を用いて測定したところ、2~5nmであった。また、AFMによる画像解析から、微細繊維状セルロースを100本抽出しアスペクト比の数平均値を算出したところ、アスペクト比の数平均値は250であった。なお、後述するカルボキシ基量の測定方法で測定されるカルボキシ基量は、1.80mmol/gだった。 By X-ray diffraction, it was confirmed that this fine fibrous cellulose maintained the cellulose type I crystal. The fiber width of the fine fibrous cellulose was measured using a transmission electron microscope and found to be 2 to 5 nm. Further, when 100 fine fibrous celluloses were extracted from the image analysis by AFM and the number average value of the aspect ratio was calculated, the number average value of the aspect ratio was 250. The amount of carboxy group measured by the method for measuring the amount of carboxy group described later was 1.80 mmol / g.
〔リンオキソ酸基量の測定〕
微細繊維状セルロースのリンオキソ酸基量(リン酸基量もしくは亜リン酸基量)の測定においては、まず、対象となる微細繊維状セルロースにイオン交換水を添加し、固形分濃度が0.2質量%のスラリーを調製した。得られた微細繊維状セルロース分散液に対し、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。
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分散液に体積で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分散液に、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)で除した値をリンオキソ酸基量(mmol/g)とした。
[Measurement of phosphorus oxo acid group amount]
In measuring the amount of phosphorous acid group (phosphoric acid group amount or phosphite group amount) of fine fibrous cellulose, first, ion-exchanged water is added to the target fine fibrous cellulose, and the solid content concentration is 0.2. A mass% slurry was prepared. The obtained fine fibrous cellulose dispersion was treated with an ion exchange resin and then titrated with an alkali for measurement.
For the treatment with the ion exchange resin, a strongly acidic ion exchange resin (Amberjet 1024; Organo Corporation, conditioned) with a volume of 1/10 was added to the fine fibrous cellulose dispersion, and the mixture was shaken for 1 hour. After that, it was poured onto a mesh having an opening of 90 μm to separate the resin and the slurry.
In the titration using an alkali, the pH value indicated by the slurry is changed by adding 10 μL of a 0.1 N sodium hydroxide aqueous solution to the fine fibrous cellulose dispersion treated with an ion exchange resin every 5 seconds. Was performed by measuring. Titration was performed while blowing nitrogen gas into the slurry from 15 minutes before the start of titration. In this neutralization titration, two points are observed where the increment (differential value of pH with respect to the amount of alkaline drop) 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 titration to the first end point is equal to the amount of first dissociated acid in the slurry used for 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 was divided by the solid content (g) in the slurry to be titrated, and the value was defined as the amount of phosphoroxo acid groups (mmol / g).
〔カルボキシ基量の測定〕
微細繊維状セルロースのカルボキシ基量の測定においては、まず、対象となる微細繊維状セルロースにイオン交換水を添加し、固形分濃度が0.2質量%のスラリーを調製した。得られた微細繊維状セルロース分散液に対し、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。
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分散液に体積で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分散液に、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液を30秒に1回、50μLずつ加えながら、分散液が示すpHの値の変化を計測することにより行った。カルボキシ基量(mmol/g)は、計測結果のうち図2に示す第1領域に相当する領域において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)で除して算出した。
[Measurement of carboxy group amount]
In the measurement of the carboxy group amount of the fine fibrous cellulose, first, ion-exchanged water was added to the target fine fibrous cellulose to prepare a slurry having a solid content concentration of 0.2% by mass. The obtained fine fibrous cellulose dispersion was treated with an ion exchange resin and then titrated with an alkali for measurement.
For the treatment with the ion exchange resin, a strongly acidic ion exchange resin (Amberjet 1024; Organo Corporation, conditioned) with a volume of 1/10 was added to the fine fibrous cellulose dispersion, and the mixture was shaken for 1 hour. After that, it was poured on a mesh having an opening of 90 μm to separate the resin and the slurry.
For titration using alkali, add 50 μL of a 0.1 N sodium hydroxide aqueous solution to the fine fibrous cellulose dispersion treated with an ion exchange resin once every 30 seconds at the pH indicated by the dispersion. This was done by measuring the change in value. For the carboxy group amount (mmol / g), the alkali amount (mmol) required in the region corresponding to the first region shown in FIG. 2 of the measurement results is divided by the solid content (g) in the slurry to be titrated. Calculated.
〔硫黄オキソ酸基量の測定〕
微細繊維状セルロースの硫黄オキソ酸基量は、次のように測定した。製造例Cで得られた微細繊維状セルロースを冷凍庫で凍結させた後、凍結乾燥機(ラブコンコ社製FreeZone)で3日間乾燥させた。得られた凍結乾燥物をハンドミキサー(大阪ケミカル製、ラボミルサーPLUS)を用い、回転数20,000rpmで60秒、粉砕処理を行って粉末状にした。
凍結乾燥及び粉砕処理後の試料を密閉容器中で硝酸を用いて加圧加熱分解した。その後、適宜希釈してICP-OESで硫黄量を測定した。供試した微細繊維状セルロースの絶乾質量で割り返して算出した値を微細繊維状セルロースの硫黄オキソ酸基量(単位:mmol/g)とした。
[Measurement of sulfur oxoacid group amount]
The amount of sulfur oxoacid groups in the fine fibrous cellulose was measured as follows. The fine fibrous cellulose obtained in Production Example C was frozen in a freezer and then dried in a freeze-dryer (FreeZone manufactured by Loveconco) for 3 days. The obtained freeze-dried product was pulverized at a rotation speed of 20,000 rpm for 60 seconds using a hand mixer (manufactured by Osaka Chemical Co., Ltd., Lab Miller PLUS) to form a powder.
The sample after freeze-drying and pulverization was decomposed by heating under pressure using nitric acid in a closed container. Then, it was diluted appropriately and the amount of sulfur was measured by ICP-OES. The value calculated by dividing by the absolute dry mass of the fine fibrous cellulose tested was taken as the sulfur oxoacid group amount (unit: mmol / g) of the fine fibrous cellulose.
<実施例1>
3.86質量%のジ-n-ステアリルジメチルアンモニウムクロリド(以下、DSDMAとも表記する。)水溶液100gを、微細繊維状セルロース分散液A100gに添加して5分間撹拌したところ、微細繊維状セルロース分散液中に凝集物が生じた。凝集物が生じた微細繊維状セルロース分散液を減圧濾過することにより、微細繊維状セルロース凝集物を得た。得られた微細繊維状セルロース凝集物をイオン交換水で繰り返し洗うことで、微細繊維状セルロース凝集物に含まれる余剰なジ-n-ステアリルジメチルアンモニウムクロリド及び溶出したイオンを除去し、微細繊維状セルロース濃縮物を得た。得られた微細繊維状セルロース濃縮物を風乾し、固形分濃度が90質量%の微細繊維状セルロース濃縮物Aを得た。
<Example 1>
When 100 g of a 3.86 mass% di-n-stearyldimethylammonium chloride (hereinafter, also referred to as DDMA) aqueous solution was added to 100 g of the fine fibrous cellulose dispersion A and stirred for 5 minutes, the fine fibrous cellulose dispersion was stirred. Aggregates were formed inside. The fine fibrous cellulose dispersion in which the agglomerates were formed was filtered under reduced pressure to obtain fine fibrous cellulose agglomerates. By repeatedly washing the obtained fine fibrous cellulose aggregate with ion-exchanged water, excess di-n-stearyldimethylammonium chloride and eluted ions contained in the fine fibrous cellulose aggregate are removed, and the fine fibrous cellulose is removed. A concentrate was obtained. The obtained fine fibrous cellulose concentrate was air-dried to obtain a fine fibrous cellulose concentrate A having a solid content concentration of 90% by mass.
微細繊維状セルロース濃縮物Aに、固形分濃度(繊維状セルロース濃度)が3質量%となるようトルエンを添加し懸濁液とした。さらにこの懸濁液を湯浴により事前加温し、懸濁液の温度を40℃とした。40℃に事前加温した懸濁液を、高圧ホモジナイザー(Beryu-Mini、株式会社美粒製)で、100MPaの圧力にて5回処理した。またこの際、粉砕処理部通過後の液温を測定した。こうして微細繊維状セルロース濃縮物Aのトルエン分散液を得た。 Toluene was added to the fine fibrous cellulose concentrate A so that the solid content concentration (fibrous cellulose concentration) was 3% by mass to prepare a suspension. Further, this suspension was preheated in a hot water bath, and the temperature of the suspension was set to 40 ° C. The suspension preheated to 40 ° C. was treated with a high-pressure homogenizer (Beryu-Mini, manufactured by Bitsubu Co., Ltd.) 5 times at a pressure of 100 MPa. At this time, the liquid temperature after passing through the pulverization processing section was measured. In this way, a toluene dispersion of the fine fibrous cellulose concentrate A was obtained.
上記で得られたトルエン分散液を23℃で、24時間静置した後、B型粘度計(BLOOKFIELD社製、アナログ粘度計T-LVT)を用いて粘度を測定した。測定条件は、23℃の条件とし、0.6rpm又は60rpmで3分間回転させた際の粘度を測定した。また、チキソトロピック性の指標であるTI値を、下記式に従って算出した。
TI値=(0.6rpmにおける粘度の値/60rpmにおける粘度の値)
The toluene dispersion obtained above was allowed to stand at 23 ° C. for 24 hours, and then the viscosity was measured using a B-type viscometer (analog viscometer T-LVT manufactured by BLOOKFIELD). The measurement conditions were 23 ° C., and the viscosity when rotated at 0.6 rpm or 60 rpm for 3 minutes was measured. In addition, the TI value, which is an index of thixotropic property, was calculated according to the following formula.
TI value = (viscosity value at 0.6 rpm / viscosity value at 60 rpm)
上記で得られたトルエン分散液を光路長10mmの液体用石英ガラスセルに封入し、紫外・可視分光分析装置(日本分光株式会社製、V-770)を用いて波長660nmにおける光線透過率を測定した。なお、ゼロ点測定は、同ガラスセルに入れたイオン交換水で行った。また、光線透過率の測定は、各実施例及び比較例において有機溶媒に再分散させた後、直ちに行った。 The toluene dispersion obtained above is enclosed in a quartz glass cell for liquid with an optical path length of 10 mm, and the light transmittance at a wavelength of 660 nm is measured using an ultraviolet / visible spectroscopic analyzer (V-770, manufactured by Nippon Spectroscopy Co., Ltd.). bottom. The zero point measurement was performed with ion-exchanged water contained in the same glass cell. In addition, the light transmittance was measured immediately after redispersing in an organic solvent in each Example and Comparative Example.
<実施例2>
微細繊維状セルロース分散液Bを用いた以外は、実施例1と同様の方法で有機溶媒分散液を得た。
<Example 2>
An organic solvent dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that the fine fibrous cellulose dispersion B was used.
<実施例3>
微細繊維状セルロース分散液Cを用いた以外は、実施例1と同様の方法で有機溶媒分散液を得た。
<Example 3>
An organic solvent dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that the fine fibrous cellulose dispersion C was used.
<実施例4>
高圧ホモジナイザーによる処理の前に事前加温を行わなかったこと以外は、実施例1と同様の方法で有機溶媒分散液を得た。
<Example 4>
An organic solvent dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that preheating was not performed before the treatment with the high-pressure homogenizer.
<実施例5>
微細繊維状セルロース分散液Dを用いた以外は、実施例1と同様の方法で有機溶媒分散液を得た。
<Example 5>
An organic solvent dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that the fine fibrous cellulose dispersion D was used.
<実施例6>
トルエンの代わりにキシレンを用いた以外は、実施例1と同様の方法で有機溶媒分散液を得た。
<Example 6>
An organic solvent dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that xylene was used instead of toluene.
<実施例7>
ジ-n-ステアリルジメチルアンモニウムクロリドの代わりにジデシルジメチルアンモニウムクロリド(以下、DDDMAとも表記する。)を用いた以外は、実施例1と同様の方法で有機溶媒分散液を得た。
<Example 7>
An organic solvent dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that didecyldimethylammonium chloride (hereinafter, also referred to as DDDMA) was used instead of di-n-stearyldimethylammonium chloride.
<比較例1>
事前加温を行わず、高圧ホモジナイザーの代わりに超音波ホモジナイザー(hielscher製、UP400S)を用いてトルエン懸濁液を10分間処理したこと以外は、実施例1と同様の方法で有機溶媒分散液を得た。
<Comparative Example 1>
The organic solvent dispersion was prepared in the same manner as in Example 1 except that the toluene suspension was treated for 10 minutes using an ultrasonic homogenizer (HIELSCHER, UP400S) instead of the high-pressure homogenizer without preheating. Obtained.
実施例で得られた分散液は高粘度かつ高透明であり、チキソトロピック性が向上していた。また、実施例1~3、5及び6においては、高圧ホモジナイザー粉砕処理直後の液温を40℃以上とすることで、粘度と透明性がさらに向上していた。 The dispersion obtained in the examples had high viscosity and high transparency, and the thixotropic property was improved. Further, in Examples 1 to 3, 5 and 6, the viscosity and transparency were further improved by setting the liquid temperature immediately after the high-pressure homogenizer pulverization treatment to 40 ° C. or higher.
Claims (4)
前記繊維状セルロースはアニオン性基を有し、前記アニオン性基の含有量は0.50mmol/g以上であり、
前記繊維状セルロースは前記アニオン性基の対イオンとして有機オニウムイオンを有し、
下記測定方法(A)で測定されるB型粘度が50Pa・s以上である分散液;
測定方法(A):
前記分散液の繊維状セルロース濃度を3質量%(w/w)とし、回転数を0.6rpmとし、温度を23℃とした場合のB型粘度をJIS Z 8803(2011)に準拠して測定する。 A dispersion liquid containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and an organic solvent.
The fibrous cellulose has an anionic group, and the content of the anionic group is 0.50 mmol / g or more.
The fibrous cellulose has an organic onium ion as a counterion of the anionic group and has an organic onium ion.
A dispersion having a B-type viscosity of 50 Pa · s or more measured by the following measuring method (A);
Measurement method (A):
The B-type viscosity when the fibrous cellulose concentration of the dispersion is 3% by mass (w / w), the rotation speed is 0.6 rpm, and the temperature is 23 ° C. is measured according to JIS Z 8803 (2011). do.
測定方法(B):
前記分散液の繊維状セルロース濃度を3質量%(w/w)とし、光路長10mmの石英セルに封入して、波長660nmにおける光線透過率を紫外・可視分光分析装置を用いて測定する。 The dispersion liquid according to claim 1, wherein the light transmittance measured by the following measurement method (B) is 80% or more;
Measurement method (B):
The fibrous cellulose concentration of the dispersion is set to 3% by mass (w / w), the mixture is encapsulated in a quartz cell having an optical path length of 10 mm, and the light transmittance at a wavelength of 660 nm is measured using an ultraviolet / visible spectrophotometer.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020171468A JP7552226B2 (en) | 2020-10-09 | 2020-10-09 | Dispersion |
JP2024151867A JP2024166217A (en) | 2020-10-09 | 2024-09-04 | Dispersion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020171468A JP7552226B2 (en) | 2020-10-09 | 2020-10-09 | Dispersion |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2024151867A Division JP2024166217A (en) | 2020-10-09 | 2024-09-04 | Dispersion |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022063104A true JP2022063104A (en) | 2022-04-21 |
JP7552226B2 JP7552226B2 (en) | 2024-09-18 |
Family
ID=81255084
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020171468A Active JP7552226B2 (en) | 2020-10-09 | 2020-10-09 | Dispersion |
JP2024151867A Pending JP2024166217A (en) | 2020-10-09 | 2024-09-04 | Dispersion |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2024151867A Pending JP2024166217A (en) | 2020-10-09 | 2024-09-04 | Dispersion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7552226B2 (en) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7172033B2 (en) | 2017-03-01 | 2022-11-16 | 王子ホールディングス株式会社 | Fibrous Cellulose, Fibrous Cellulose-Containing Composition, Fibrous Cellulose Dispersion, and Method for Producing Fibrous Cellulose |
JP2019119868A (en) | 2017-12-27 | 2019-07-22 | 花王株式会社 | Fine cellulose fiber composite dispersion |
JP2020105470A (en) | 2018-12-28 | 2020-07-09 | 王子ホールディングス株式会社 | Fibrous cellulose-containing material, fibrous cellulose-containing liquid composition and formed body |
JP7199229B2 (en) | 2019-01-11 | 2023-01-05 | 日本製紙株式会社 | Method for producing hydrophobized anion-modified cellulose nanofiber dispersion and dry solid of hydrophobized anion-modified cellulose |
JP6604448B1 (en) | 2019-02-12 | 2019-11-13 | 王子ホールディングス株式会社 | Fibrous cellulose-containing composition, liquid composition, and molded article |
-
2020
- 2020-10-09 JP JP2020171468A patent/JP7552226B2/en active Active
-
2024
- 2024-09-04 JP JP2024151867A patent/JP2024166217A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7552226B2 (en) | 2024-09-18 |
JP2024166217A (en) | 2024-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109642051B (en) | Fibrous cellulose-containing substance and method for producing fibrous cellulose-containing substance | |
JP7172033B2 (en) | Fibrous Cellulose, Fibrous Cellulose-Containing Composition, Fibrous Cellulose Dispersion, and Method for Producing Fibrous Cellulose | |
JPWO2019163797A1 (en) | Method for producing fibrous cellulose-containing coating, resin composition, coating and laminate | |
WO2021153590A1 (en) | Method for producing microfibrous cellulose/nanocarbon-containing material, and microfibrous cellulose/nanocarbon-containing material | |
JP2021175799A (en) | Fibrous cellulose-containing fluid dispersion and production method thereof | |
WO2020080393A1 (en) | Fibrous cellulose, fibrous cellulose dispersion, and production method for fibrous cellulose | |
JP7419819B2 (en) | Fibrous cellulose-containing resin composition, sheet and molded article | |
JPWO2020085479A1 (en) | Fine fibrous cellulose-containing composition and method for producing the same | |
WO2018159743A1 (en) | Fibrous cellulose, fibrous cellulose-containing composition, fibrous cellulose liquid dispersion, and production method for fibrous cellulose | |
JP6604448B1 (en) | Fibrous cellulose-containing composition, liquid composition, and molded article | |
JP7255106B2 (en) | Solid and fibrous cellulose-containing composition | |
JP7131296B2 (en) | Fine fibrous cellulose-containing composition and method for producing the same | |
JP7351305B2 (en) | Fibrous cellulose-containing composition, liquid composition and molded article | |
JP2020105470A (en) | Fibrous cellulose-containing material, fibrous cellulose-containing liquid composition and formed body | |
JP7135729B2 (en) | Cellulose-containing composition, liquid composition, solid form, and method for producing cellulose-containing composition | |
JP2022063104A (en) | Dispersion | |
JP2021098870A (en) | Fibrous cellulose, fibrous cellulose fluid dispersion and manufacturing method of fibrous cellulose | |
JP2020132747A (en) | Solid and fibrous cellulose-containing compositions | |
JP7415675B2 (en) | Fibrous cellulose dispersion and molded body | |
JP6940008B2 (en) | Method for producing fibrous cellulose, fibrous cellulose dispersion liquid and fibrous cellulose | |
JP7452108B2 (en) | Fibrous cellulose, fibrous cellulose-containing material, fibrous cellulose-containing liquid composition, and molded article | |
JP7342873B2 (en) | Solid body, sheet and method for producing solid body | |
JP6978403B2 (en) | Fibrous cellulose-containing material, fibrous cellulose-containing liquid composition and molded product | |
WO2020050349A1 (en) | Solid and fibrous cellulose-containing composition | |
CN112654746B (en) | Fibrous cellulose-containing material, fluffed cellulose, and composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230919 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240508 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240514 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240626 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240806 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240819 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7552226 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |