JP6504538B2 - Method of producing paper having wet strength - Google Patents
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Description
本発明は、イオン液体を用いた紙の加工工程と当該工程を経た紙を貧溶媒に浸漬する工程とを少なくとも備えた、湿潤強度を有する紙の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a paper having wet strength, comprising at least a processing step of paper using an ionic liquid and a step of immersing the paper subjected to the step in a poor solvent.
湿潤紙力増強剤は、紙を水に浸漬した後の湿潤強度を維持する目的で、紙に使用されている。通常、湿潤紙力増強剤は、紙に乾燥紙力強度の１５〜３０［％］を付与することができ、つまり湿潤紙力残留率を１５〜３０［％］に維持することができる。このことから、湿潤紙力増強剤は、耐水段ボール、包装紙、ペーパータオル、ティッシュペーパーなどに使用されている。 Wet strength agents are used in paper in order to maintain the wet strength after the paper is immersed in water. In general, a wet strength agent can impart 15 to 30% of dry strength to the paper, ie, maintain a wet strength percentage of 15 to 30%. From this, a wet strength agent is used for water resistant cardboard, wrapping paper, paper towel, tissue paper and the like.
湿潤紙力増強剤としては、ポリアミド−ポリアミンエピクロルヒドリン系樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド系樹脂、尿素−ホルムアルデヒド系樹脂等が使用されている。
例えば、特許文献１〜３には、これらの湿潤紙力増強剤の製造方法及び性能が開示されている。
As a wet paper strength agent, polyamide-polyamine epichlorohydrin resin, melamine-formaldehyde resin, urea-formaldehyde resin, etc. are used.
For example, Patent Documents 1 to 3 disclose the production method and performance of these wet strength agents.
一方、近年では、環境に配慮する観点から、天然成分に着目した研究開発が行われており、湿潤紙力増強効果に関しても、今後、同様の傾向が続くと考えられる。
湿潤紙力増強効果に関し、天然成分を利用した例としては、特許文献４に開示されたバルカナイズドファイバーの湿潤寸法安定性やセルロースナノファイバーの湿潤紙力増強効果が、非特許文献１に記載されている。
On the other hand, in recent years, research and development have been conducted focusing on natural components from the viewpoint of considering the environment, and it is considered that the same tendency will continue in the future also with respect to the wet paper strengthening effect.
As an example using a natural component with respect to the wet paper strength enhancing effect, Non-Patent Document 1 describes the wet dimensional stability of the vulcanized fiber disclosed in Patent Document 4 and the wet paper strength enhancing effect of cellulose nanofibers. There is.
しかしながら、バルカナイズドファイバーの製造に使用される塩化亜鉛溶液は腐食性を有するため、製造工程には耐腐食性のある高価な設備を要する。また、セルロースナノファイバーについては、定着剤として、カチオン性のポリアクリルアミドやポリビニルアミンを使用しているため、天然成分のみで湿潤紙力増強効果を発現するものではない。 However, since the zinc chloride solution used for producing vulcanized fibers is corrosive, the production process requires expensive equipment that is resistant to corrosion. In addition, as for cellulose nanofibers, since cationic polyacrylamide or polyvinylamine is used as a fixing agent, a wet paper strength enhancing effect is not expressed with only natural components.
そこで、本発明の解決課題は、イオン液体を用いた紙の加工工程と貧溶媒への浸漬工程とを少なくとも有することにより、所望の湿潤強度を有すると共に天然成分のみからなり、しかも、環境に十分配慮した紙の製造方法を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to have a desired wet strength and consist only of natural components by having at least a processing step of paper using an ionic liquid and a dipping step in a poor solvent, and it is sufficient for the environment. It is about providing the consideration of the paper manufacturing method.
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、イオン液体に溶解させたセルロースを紙に塗布する塗布工程と、前記塗布工程を経た紙を貧溶媒に浸漬する貧溶媒浸漬工程と、を含むことを特徴とする。
また、請求項２に係る発明は、イオン液体に溶解させたセルロースを紙に含浸させる含浸工程と、前記含浸工程を経た紙を貧溶媒に浸漬する貧溶媒浸漬工程と、を含むことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載した湿潤強度を有する紙の製造方法において、前記貧溶媒浸漬工程を経た紙を乾燥させる乾燥工程を含むことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載した湿潤強度を有する紙の製造方法において、前記イオン液体に溶解させるセルロースの濃度が１．２５〜２．５［ｗｔ％］であることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載した湿潤強度を有する紙の製造方法において、前記イオン液体に溶解させるセルロースが、木材パルプ、または、セルロースを含む製紙スラッジもしくは農業廃棄物であることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載した湿潤強度を有する紙の製造方法において、前記貧溶媒浸漬工程に使用する貧溶媒がセルロースの貧溶媒であることを特徴とする。
請求項７に係る発明は、請求項３に記載した湿潤強度を有する紙の製造方法において、前記乾燥工程が、１１０［℃］、１．１［Ｍｐａ］、５分間の条件で行うプレス乾燥を含むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 comprises a coating step of coating cellulose dissolved in an ionic liquid on paper, and a poor solvent immersion step of dipping the paper having undergone the coating step in a poor solvent. It is characterized by including.
The invention according to claim 2 is characterized in that it comprises an impregnating step of impregnating paper with cellulose dissolved in an ionic liquid, and a poor solvent dipping step of dipping the paper having undergone the impregnating step in a poor solvent. Do.
The invention according to claim 3 is characterized in that the method for producing paper having wet strength according to claim 1 or 2 includes a drying step of drying the paper which has been subjected to the poor solvent immersion step.
The invention according to claim 4 is the method for producing paper having wet strength according to any one of claims 1 to 3, wherein the concentration of cellulose to be dissolved in the ionic liquid is 1.25 to 2.5 [wt. %].
The invention according to claim 5 is the method for producing paper having wet strength according to any one of claims 1 to 4, wherein the cellulose to be dissolved in the ionic liquid is wood pulp or paper sludge containing cellulose. Or it is characterized by being agricultural waste.
The invention according to claim 6 relates to the method for producing paper having wet strength according to any one of claims 1 to 5, wherein the poor solvent used in the poor solvent immersion step is a poor solvent for cellulose. It features.
The invention according to claim 7 relates to the method for producing a paper having wet strength according to claim 3, wherein the drying step is performed under the conditions of 110 ° C., 1.1 Mpa, and 5 minutes. It is characterized by including.
本発明によれば、「部分溶解工程」または「塗布工程」もしくは「含浸工程」を実施し、その後に「貧溶媒浸漬工程」を実施してその後に乾燥させることで、湿潤強度に優れた紙を製造することができる。
本発明によれば、湿潤紙力を示す指標としての湿潤紙力残留率が２０［％］以上となり、従来法と同等もしくはそれ以上の湿潤紙力残留率を得ることができる。更に、全て天然素材であるセルロースによって紙が構成されるため、環境に配慮したものとなる。また、イオン液体も、従来の有機溶媒と比較して環境への負荷が少ないことから、環境保護に資することができる。
According to the present invention, a paper having excellent wet strength is obtained by performing the "partial dissolution step", "coating step" or "impregnation step" and then performing the "poor solvent immersion step" and then drying it. Can be manufactured.
According to the present invention, the wet paper strength residual ratio as an index indicating wet paper strength is 20 [%] or more, and the wet paper strength residual ratio equal to or higher than that of the conventional method can be obtained. Furthermore, since the paper is made of cellulose, which is a natural material, it is environmentally friendly. In addition, ionic liquids can also contribute to environmental protection because they have less impact on the environment than conventional organic solvents.
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明が適用される紙は、例えば、木材パルプやリンターパルプを用いて製造したものが挙げられる。本発明におけるセルロースの種類は特に限定されず、例えば、木材パルプから採取されたものなどが挙げられる。また、製紙スラッジや農業廃棄物等の廃棄物に含まれるセルロースも使用することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
Examples of the paper to which the present invention is applied include those manufactured using wood pulp and linter pulp. The type of cellulose in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include those collected from wood pulp. In addition, cellulose contained in waste products such as papermaking sludge and agricultural waste can also be used.
イオン液体を用いた紙の加工工程としての「部分溶解工程」、「塗布工程」または「含浸工程」において、イオン液体の成分は特に限定されないが、後述する「貧溶媒浸漬工程」の貧溶媒として水やエタノールを用いる場合を考慮すると、イオン液体には、水溶性またはエタノール溶解性の成分を用いることが望ましい。 The component of the ionic liquid is not particularly limited in the "partial dissolution step", "coating step" or "impregnation step" as the paper processing step using the ionic liquid, but as a poor solvent in the "poor solvent immersion step" described later In consideration of the case of using water or ethanol, it is desirable to use a water-soluble or ethanol-soluble component as the ionic liquid.
この種のイオン液体としては、例えば、１−アルキル−３−メチルイミダゾリウム塩、１−アリル−３−アルキルイミダゾリウム塩、１−アルキル−２，３−ジメチルイミダゾリウム塩、Ｎ−アルキルピリジウム塩、メチル−Ｎ−ブチルピリジニウム塩などが挙げられる。これらのイオン液体の代表的なものとしては、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムブロマイド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロライド、1−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロライド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムブロマイド、１−アリル−３−メチルイミダゾリウムブロマイド、１−へキシル−３−メチルイミダゾリウムクロライド、１−オクチル−３−メチルイミダゾリウムクロライド、１−アリル−３−メチルイミダゾリウムクロライド、１−アリル−３−エチルイミダゾリウムブロマイド、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムクロライド、Ｎ−エチルピリジウムクロライド、３−メチル−Ｎ−ブチルピリジニウムクロライドなどが挙げられる。
本発明のイオン液体としては、特に、低融点で水溶性、エタノール溶解性を有する１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロライドを用いることが好ましい。
Examples of this type of ionic liquid include 1-alkyl-3-methylimidazolium salts, 1-allyl-3-alkylimidazolium salts, 1-alkyl-2,3-dimethylimidazolium salts, and N-alkylpyridiniums. Salts, methyl-N-butyl pyridinium salts and the like. Representative of these ionic liquids are 1-butyl-3-methylimidazolium bromide, 1-butyl-3-methylimidazolium chloride, 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride, 1-ethyl-3. -Methylimidazolium bromide, 1-allyl-3-methylimidazolium bromide, 1-hexyl-3-methylimidazolium chloride, 1-octyl-3-methylimidazolium chloride, 1-allyl-3-methylimidazolium chloride 1-allyl-3-ethylimidazolium bromide, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium chloride, N-ethylpyridinium chloride, 3-methyl-N-butylpyridinium chloride and the like.
As the ionic liquid of the present invention, it is particularly preferable to use 1-butyl-3-methylimidazolium chloride which has water solubility and ethanol solubility at a low melting point.
「部分溶解工程」において、イオン液体の温度は、好ましくは８０〜１００［℃］である。８０［℃］未満ではセルロースの溶解が進まず、１００［℃］以上では、溶解が進行し過ぎてシート形状を維持することが困難となる。
紙にイオン液体を含浸させる時間は、５［ｓｅｃ］ではセルロースの溶解量が少なく、３０［ｓｅｃ］を超えると溶解が進行し過ぎてシート形状の維持が困難になるので、含浸時間としては、好ましくは５〜３０［ｓｅｃ］、より好ましくは１２．５〜３０［ｓｅｃ］である。
In the "partial dissolution step", the temperature of the ionic liquid is preferably 80 to 100 ° C. If it is less than 80 ° C., dissolution of cellulose does not proceed, and if it is 100 ° C. or more, dissolution proceeds too much, making it difficult to maintain the sheet shape.
As the time for impregnating the paper with the ionic liquid is 5 [sec], the dissolution amount of cellulose is small, and when it exceeds 30 [sec], the dissolution proceeds too much and the maintenance of the sheet shape becomes difficult. Preferably it is 5-30 [sec], More preferably, it is 12.5-30 [sec].
「塗布工程」または「含浸工程」において、セルロースを溶解するイオン液体の温度は、好ましくは１００［℃］である。
「塗布工程」または「含浸工程」では、セルロースをイオン液体に添加して十分に撹拌することにより、セルロース溶液が調製される。このセルロース溶液におけるセルロース濃度は、好ましくは０．５〜２．５［ｗｔ％］であり、より好ましくは１．２５〜２．５［ｗｔ％］である。
「塗布工程」において、セルロース濃度が０．５［ｗｔ％］以下であると、紙への湿潤強度の付与が困難になり、濃度が２．５［ｗｔ％］を超える場合には、粘度が高くなり過ぎて紙への塗布が困難となる。また、濃度が３．７５［ｗｔ％］を超える場合、粘度が高くなり過ぎて紙への塗布や含浸が困難になる。
In the "coating step" or the "impregnation step", the temperature of the ionic liquid dissolving cellulose is preferably 100 ° C.
In the "coating step" or "impregnation step", a cellulose solution is prepared by adding cellulose to an ionic liquid and sufficiently stirring. The cellulose concentration in this cellulose solution is preferably 0.5 to 2.5 [wt%], more preferably 1.25 to 2.5 [wt%].
In the "coating step", when the cellulose concentration is 0.5 wt% or less, the application of wet strength to paper becomes difficult, and when the concentration exceeds 2.5 wt%, the viscosity is It becomes too high and application to paper becomes difficult. In addition, when the concentration exceeds 3.75 [wt%], the viscosity becomes too high, which makes it difficult to apply and impregnate on paper.
イオン液体を用いた紙の加工工程に続く「貧溶媒浸漬工程」では、貧溶媒を用いて、セルロース溶液からセルロースを紙表面上もしく紙中に析出させる。これらの貧溶媒は、例えば、水及びメタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類であり、これらの混合溶媒を使用することができる。
これらの貧溶媒は、使用後にイオン液体との混合溶媒となる。従って、イオン液体及び貧溶媒の再利用を考慮した場合、減圧蒸留や再利用の容易さ及びコスト等の観点から、貧溶媒としてエタノールを使用することが最も望ましい。
In the "poor solvent immersion step" following the paper processing step using an ionic liquid, cellulose is precipitated from the cellulose solution on the paper surface or in the paper using the poor solvent. These poor solvents are, for example, water and alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and the like, and mixed solvents of these can be used.
These poor solvents become mixed solvents with the ionic liquid after use. Therefore, in consideration of reuse of the ionic liquid and the poor solvent, it is most desirable to use ethanol as the poor solvent from the viewpoint of reduced pressure distillation, ease of reuse, cost and the like.
更に、「貧溶媒浸漬工程」の後の「乾燥工程」では、例えば水を用いて紙を洗浄することにより、過剰のイオン液体を除去して紙を乾燥させる。この乾燥には、プレス乾燥を用いることができる。プレス乾燥は、１０５［℃］、１．１［ＭＰａ］の条件で行うことが望ましく、これによって紙が保有する水分を簡便に除去することができる。
なお、この「乾燥工程」は、他の条件により、例えば自然乾燥によって実施しても良い。
Furthermore, in the "drying step" after the "poor solvent immersion step", the excess ionic liquid is removed to dry the paper, for example, by washing the paper with water. Press drying can be used for this drying. The press drying is preferably performed under the conditions of 105 ° C. and 1.1 MPa, whereby the water held by the paper can be easily removed.
In addition, this "drying process" may be implemented by other conditions, for example, natural drying.
以上のように、本発明では、「部分溶解工程」、「塗布工程」または「含浸工程」の何れかを実施し、その後に「貧溶媒浸漬工程」を少なくとも実施することにより、セルロースのみからなる湿潤強度に優れた紙の製造が可能となる。 As described above, in the present invention, any of the "partial dissolution step", the "coating step" or the "impregnation step" is performed, and then the "poor solvent immersion step" is at least performed, whereby only cellulose is obtained. It is possible to produce paper with excellent wet strength.
次に、本発明の実施例１〜３を比較例１〜１０と共に説明する。なお、各実施例及び比較例により調製したサンプル（ろ紙）に対する機能評価として、以下のように、ほぐれやすさ試験、乾燥紙力試験及び湿潤紙力試験を行い、更に、湿潤引張強さ残留率を算出した。 Next, Examples 1 to 3 of the present invention will be described together with Comparative Examples 1 to 10. In addition, as functional evaluation with respect to the samples (filter paper) prepared by each Example and Comparative Example, the following tests were performed: ease of loosening test, dry strength test and wet strength test; Was calculated.
（ａ）ほぐれやすさ試験
１００［ｍＬ］の蒸留水が入ったサンプル管瓶（１１０［ｍＬ］）に調製したサンプルを入れ、瓶を手で持って往復で５０回、一定速度で振とうさせた後、サンプルの状態を観察した。
(A) Easiness of loosening test Place the prepared sample in a sample tube bottle (110 [mL]) containing 100 [mL] of distilled water, hold the bottle by hand and shake at a constant speed 50 times reciprocally. After that, the condition of the sample was observed.
（ｂ）乾燥紙力試験
５０［ｍｍ］×２０［ｍｍ］のサンプルを用いて引張試験を行った。引張試験は、Ａ＆Ｄ社製のＳＴＢ−１２２５Ｓを用いて、試験速度１０［ｍｍ／ｍｉｎ］、チャンク間距離２５［ｍｍ］にて行い、以下の数式１により乾燥紙力強度を算出した。
［数式１］
乾燥紙力強度［ｋＮ／ｍ］＝ 最大荷重［Ｎ］／ サンプル幅［ｍｍ］
(B) Dry Paper Strength Test A tensile test was carried out using a sample of 50 mm × 20 mm. The tensile test was performed at a test speed of 10 mm / min and a distance between chunks of 25 mm using STB-1225S manufactured by A & D Co., and the dry paper strength was calculated according to the following formula 1.
[Equation 1]
Dry paper strength [kN / m] = maximum load [N] / sample width [mm]
（ｃ）湿潤紙力試験
５０［ｍｍ］×２０［ｍｍ］のサンプルを、蒸留水に1 時間浸漬させた。浸漬後、サンプルを水中から取り出して吸水紙の上に置き、更に別の吸水紙を上に載せ、軽く押さえて余分な水分を除いた。この後、直ちに引張試験を行った。引張試験条件は、乾燥紙力試験と同様である。
次に、以下の数式２により湿潤紙力強度を算出した。
［数式２］
湿潤紙力強度［ｋＮ／ｍ］＝最大荷重［Ｎ］／ サンプル幅［ｍｍ］
(C) Wet strength test A sample of 50 [mm] x 20 [mm] was immersed in distilled water for 1 hour. After immersion, the sample was taken out of the water and placed on absorbent paper, and another absorbent paper was placed on top and lightly pressed to remove excess water. Immediately after this, a tensile test was performed. The tensile test conditions are similar to the dry paper strength test.
Next, wet paper strength was calculated by the following equation 2.
[Equation 2]
Wet paper strength [kN / m] = maximum load [N] / sample width [mm]
（ｄ）湿潤引張強さ残留率の算出
更に、湿潤紙力強度と乾燥紙力強度との比である湿潤引張強さ残留率を、以下の数式３により算出した。
［数式３］
湿潤引張強さ残留率［％］＝湿潤紙力強度［ｋＮ／ｍ］／ 乾燥紙力強度［ｋＮ／ｍ］×１００
(D) Calculation of Wet Tensile Strength Residual Rate Further, the wet tensile strength residual rate, which is the ratio of wet strength to dry strength, was calculated according to the following formula 3.
[Equation 3]
Wet tensile strength residual ratio [%] = wet paper strength [kN / m] / dry paper strength [kN / m] × 100
次いで、実施例１〜実施例３により本発明を具体的に説明する。なお、いわゆる当業者の技術常識に照らし、本発明が以下の各実施例における実験条件に限定されないのは言うまでもない。 Next, the present invention will be specifically described by Examples 1 to 3. It is needless to say that the present invention is not limited to the experimental conditions in each of the following examples in light of so-called technical common knowledge of those skilled in the art.
（１）本発明に係る部分溶解法（「部分溶解工程」，「貧溶媒浸漬工程」及び「乾燥工程」を有する製造方法）
イオン液体である１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライド２０［ｇ］（＞９５［％］、Ａｌｄｒｉｃｈ製）をφ９０［ｍｍ］のＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製シャーレに入れ、ホットプレートを用いて８０［℃］まで加温した。イオン液体が固体から液体になったことを確認した後、イオン液体にサンプルとなるろ紙（φ５５［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）を１２．５［ｓｅｃ］、２０［ｓｅｃ］、３０［ｓｅｃ］にわたり、全体的に含浸処理して３種類のサンプルを作製した。そして、各サンプルを貧溶媒であるエタノールに１分間浸漬後、過剰のエタノールをろ紙（φ９０［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）を用いて除去した。
その後、各サンプルを蒸留水に１分間浸漬した後、過剰の蒸留水をろ紙（φ９０［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）を用いて除去し、１１０［℃］、１．１［ＭＰａ］の条件で５分間、プレス乾燥を行うことにより、各サンプルを調製した。
(1) Partial dissolution method according to the present invention (manufacturing method having "partial dissolution step", "poor solvent immersion step" and "drying step")
The ionic liquid 1-butyl-3-methyl-imidazolium chloride 20 [g] (> 95 [%], manufactured by Aldrich) is put into a petri dish made of シ ャ ー 90 [mm] PTFE (polytetrafluoroethylene) and the hot plate is It was heated to 80 ° C. After confirming that the ionic liquid has turned from solid to liquid, filter paper (φ 55 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC) as a sample is 12.5 [sec], 20 [sec], 30 [i] The sample was totally impregnated to prepare three types of samples over the entire sec. Then, each sample was immersed in ethanol which is a poor solvent for 1 minute, and excess ethanol was removed using filter paper (φ 90 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC).
Then, after immersing each sample in distilled water for 1 minute, excess distilled water is removed using filter paper (φ 90 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC), 110 [° C.], 1.1 [MPa] Each sample was prepared by press-drying for 5 minutes under the following conditions.
（２）比較例１
サンプルとなるろ紙（φ５５［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）を貧溶媒としてのエタノールに1分間浸漬後、過剰のエタノールをろ紙（φ９０［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）を用いて除去した。そして、サンプルとなるろ紙を蒸留水に1分間浸漬した後、過剰の蒸留水をろ紙（φ９０［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）を用いて除去した。その後、１１０［℃］、１．１［ＭＰａ］の条件で５分間、プレス乾燥を行ってサンプルを調製した。
なお、この比較例１では、サンプルへのイオン液体の含浸処理を行っていない。
(2) Comparative Example 1
Immerse a sample filter paper (φ 55 [mm], NO.2, made by ADVANTEC) in ethanol as a poor solvent for 1 minute, then use excess filter paper (φ 90 [mm], NO.2, made by ADVANTEC) Removed. Then, after immersing the filter paper as a sample in distilled water for 1 minute, excess distilled water was removed using filter paper (φ 90 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC). Then, press drying was performed for 5 minutes on condition of 110 [(degreeC)] and 1.1 [MPa], and the sample was prepared.
In addition, in this comparative example 1, the impregnation process of the ionic liquid to a sample is not performed.
（３）比較例２
ろ紙へのイオン液体（１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライド）の含浸時間を５［ｓｅｃ］とし、それ以外の工程を実施例１と同様に行って調製したサンプルを比較例２とした。
(3) Comparative Example 2
A sample prepared by setting the impregnation time of the ionic liquid (1-butyl-3-methyl-imidazolium chloride) to filter paper to 5 [sec] and performing the other steps in the same manner as in Example 1 was used as Comparative Example 2 .
（４）比較例３
ろ紙へのイオン液体（１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライド）の含浸時間を４０［ｓｅｃ］とし、それ以外の工程を実施例１と同様に行って調製したサンプルを比較例３とした。
なお、この比較例３では、シート形状を維持することが困難であった。これは、イオン液体の含浸時間が長かったため、セルロースの溶解が進行し過ぎた結果と考えられる。
(4) Comparative Example 3
A sample prepared by setting the impregnation time of the ionic liquid (1-butyl-3-methyl-imidazolium chloride) to filter paper to 40 [sec] and performing the other steps in the same manner as in Example 1 was used as Comparative Example 3 .
In Comparative Example 3, it was difficult to maintain the sheet shape. This is considered to be the result of excessive dissolution of cellulose due to the long impregnation time of the ionic liquid.
表１は、実施例１における各サンプルの乾燥紙力強度、湿潤紙力強度、湿潤引張強さ残留率を示しており、表２は、比較例１，２における各サンプルの乾燥紙力強度、湿潤紙力強度、湿潤引張強さ残留率を示している。
表１及び表２によれば、実施例１、比較例１，２の乾燥紙力強度は、イオン液体の含浸時間が長くなるにつれて低くなっている。これは、イオン液体によるセルロースの溶解量が、含浸時間が長くなるほど増加し、乾燥紙力強度に影響を及ぼすセルロース繊維間の水素結合が切断されたためと考えられる。
実施例１において、含浸時間が１２．５［ｓｅｃ］、２０［ｓｅｃ］の場合には、比較例１，２よりも湿潤紙力強度が高くなっており、含浸時間が２０［ｓｅｃ］の場合に最大値を示している。
更に、実施例１では、湿潤引張強さ残留率が何れの場合も２０［％］以上であり、比較例1，２よりも大幅に高くなっている。
According to Tables 1 and 2, the dry strength of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 decreases as the impregnation time of the ionic liquid increases. It is considered that this is because the amount of cellulose dissolved by the ionic liquid increases as the impregnation time increases, and hydrogen bonds between cellulose fibers which affect dry paper strength are broken.
In Example 1, when the impregnation time is 12.5 [sec] and 20 [sec], the wet paper strength is higher than in Comparative Examples 1 and 2, and the impregnation time is 20 [sec]. Shows the maximum value.
Furthermore, in Example 1, the wet tensile strength residual ratio is 20 [%] or more in each case, and is significantly higher than Comparative Examples 1 and 2.
また、図１は、実施例１，比較例１及び比較例２のほぐれやすさ試験の結果を示している。
比較例１では、５０回振とう後にシート形状を維持することが困難であった。比較例２では、サンプルの一部分に破れが確認された。
一方、実施例１では、含浸時間の長短に関わらず破れが確認されなかった。特に、実施例１においては、含浸時間が２０［ｓｅｃ］，３０［ｓｅｃ］の場合でもシート形状を完全に維持することができた。
Moreover, FIG. 1 has shown the result of the ease test of Example 1, the comparative example 1, and the comparative example 2. As shown in FIG.
In Comparative Example 1, it was difficult to maintain the sheet shape after shaking 50 times. In Comparative Example 2, breakage was confirmed in a part of the sample.
On the other hand, in Example 1, no breakage was confirmed regardless of the length of impregnation time. In particular, in Example 1, even when the impregnation time was 20 [sec] and 30 [sec], the sheet shape could be completely maintained.
上記のように、実施例１によれば、イオン液体による紙の部分溶解により湿潤紙力強度の向上が可能である。これは、イオン液体により紙のセルロースが一部溶解し、セルロースにフィルム化が生じた結果、このセルロースフィルムが有する繊維結合維持機能により、湿潤紙力強度が向上したものと考えられる。
比較例１〜３からも明らかなように、イオン液体への含浸時間は、５［ｓｅｃ］ではセルロースの溶解量が少なく、４０［ｓｅｃ］以上ではシート形状を維持することが困難なため、好ましくは１２．５〜３０［ｓｅｃ］、より好ましくは１２．５〜２０［ｓｅｃ］である。
As described above, according to Example 1, it is possible to improve wet paper strength by partially dissolving the paper with the ionic liquid. This is thought to be that the cellulose in the paper is partially dissolved by the ionic liquid, and as a result of the film formation on the cellulose, the fiber bond maintaining function of the cellulose film improves the wet paper strength.
As apparent from Comparative Examples 1 to 3, the dissolution time of the ionic liquid is preferably 5 [sec], so the amount of dissolved cellulose is small, and it is difficult to maintain the sheet shape at 40 [sec] or more. Is 12.5 to 30 [sec], more preferably 12.5 to 20 [sec].
（１）本発明に係る塗布法（「塗布工程」，「貧溶媒浸漬工程」及び「乾燥工程」を有する製造方法）
イオン液体である１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライド２０［ｇ］をＰＴＦＥ製ビーカーに入れ、スターラー付ウォーターバスを用いて１００［℃］に加温した。イオン液体が固体から液体になったことを確認した後、１００［℃］のイオン液体にろ紙（φ９０［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）を０．２５ ［ｇ］（１．２５［ｗｔ％］）入れ、一定速度（２５０［ｒｐｍ］）で２時間、撹拌しながら溶解させた。次に、溶解したセルロースを、サンプルとなるろ紙（φ５５［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製、０．２９［ｇ］）に塗布して、５［ｓｅｃ］静置した。この静置後のろ紙を、貧溶媒であるエタノールに１分間浸漬し、過剰のエタノールをろ紙（φ９０［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）を用いて除去した。
その後、ろ紙を蒸留水に１分間浸漬し、過剰の蒸留水をろ紙（φ９０［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）を用いて除去した後、１１０［℃］，１．１［ＭＰａ］の条件で５分間、プレス乾燥を行ってサンプルを調製した。
処理前後のろ紙の重量差を測定することにより算出したセルロース塗布量は、０．１１［ｇ］であった。
(1) Coating method according to the present invention (manufacturing method having "coating step", "poor solvent immersion step" and "drying step")
The ionic liquid 1-butyl-3-methyl-imidazolium chloride 20 [g] was placed in a PTFE beaker and heated to 100 [° C.] using a stirrer-equipped water bath. After confirming that the ionic liquid has turned from solid to liquid, filter paper (φ90 [mm], NO.2, made by ADVANTEC) in 0.25 [g] (1.25 [wt] to 100 [° C.] ionic liquid %)) And allowed to dissolve with constant speed (250 [rpm]) for 2 hours with stirring. Next, the dissolved cellulose was applied to a filter paper (φ 55 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC, 0.29 [g]) as a sample, and allowed to stand for 5 [sec]. The filter paper after this standing was immersed in ethanol which is a poor solvent for 1 minute, and excess ethanol was removed using filter paper (φ 90 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC).
Then, the filter paper is immersed in distilled water for 1 minute, and excess distilled water is removed using filter paper (φ 90 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC), and then 110 [° C.], 1.1 [MPa] The sample was prepared by press-drying for 5 minutes under the conditions.
The coated amount of cellulose calculated by measuring the weight difference of the filter paper before and after the treatment was 0.11 [g].
（２）比較例４
１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライド２０［ｇ］をＰＴＦＥ製ビーカーに入れ、スターラー付ウォーターバスを用いて１００［℃］に加温した。イオン液体が固体から液体になったことを確認した後、イオン液体をサンプルとなるろ紙（φ５５［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）に塗布し、５［ｓｅｃ］静置した。この静置後のろ紙を、貧溶媒であるエタノールに１分間浸漬後、過剰のエタノールをろ紙（φ９０［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）を用いて除去した。次に、ろ紙を蒸留水に１分間浸漬し、過剰の蒸留水をろ紙（φ９０［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）を用いて除去した。その後、１１０［℃］、１．１［ＭＰａ］の条件で５分間、プレス乾燥を行ってサンプルを調製した。
(2) Comparative Example 4
1-Butyl-3-methyl-imidazolium chloride 20 [g] was placed in a PTFE beaker and heated to 100 [° C.] using a stirrer-equipped water bath. After confirming that the ionic liquid turned from solid to liquid, the ionic liquid was applied to a filter paper (φ 55 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC) as a sample, and allowed to stand for 5 [sec]. The filter paper after this standing was immersed in ethanol which is a poor solvent for 1 minute, and excess ethanol was removed using filter paper (φ 90 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC). Next, the filter paper was immersed in distilled water for 1 minute, and excess distilled water was removed using filter paper (φ 90 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC). Then, press drying was performed for 5 minutes on condition of 110 [(degreeC)] and 1.1 [MPa], and the sample was prepared.
（３）比較例５
イオン液体（１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライド）にろ紙 ０．１［ｇ］（０．５［ｗｔ％］）を溶解し、それ以外の工程を実施例２と同様に行って調製したサンプルを比較例５とした。
(3) Comparative Example 5
Prepared by dissolving filter paper 0.1 [g] (0.5 [wt%]) in an ionic liquid (1-butyl-3-methyl-imidazolium chloride) and carrying out the other steps in the same manner as in Example 2. The resulting sample is referred to as Comparative Example 5.
（４）比較例６
イオン液体（１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウムクロライド）にろ紙 ０．５［ｇ］（２．５［ｗｔ％］）を溶解し、それ以外の工程を実施例２と同様に行って調製したサンプルを比較例６とした。
なお、この比較例６では、セルロースが溶解したイオン液体の粘度が高く、塗布が困難であり、紙を作製できなかった。
(4) Comparative Example 6
Prepared by dissolving filter paper 0.5 [g] (2.5 [wt%]) in ionic liquid (1-butyl-3-methyl-imidazolium chloride) and carrying out the other steps in the same manner as in Example 2. The resulting sample is referred to as Comparative Example 6.
In addition, in this comparative example 6, the viscosity of the ionic liquid which cellulose melt | dissolved was high, application | coating was difficult, and paper was not able to be produced.
表３は、実施例２及び比較例４，５における各サンプルの乾燥紙力強度、湿潤紙力強度、湿潤引張強さ残留率を示している。
実施例２の乾燥紙力強度は、比較例４，５よりも低くなっている。これは、溶解したセルロースをろ紙に塗布したことにより、セルロース繊維間の水素結合力が低下したものと考えられる。
実施例２の湿潤紙力強度は、比較例１，２，４，５よりも高い値を示した。また、実施例２の湿潤引張強さ残留率は、比較例１，２，４，５よりも大幅に高い値を示した。
The dry paper strength of Example 2 is lower than Comparative Examples 4 and 5. It is considered that this is because the hydrogen bonding between the cellulose fibers is reduced by applying the dissolved cellulose to the filter paper.
The wet paper strength of Example 2 showed a higher value than Comparative Examples 1, 2, 4 and 5. Moreover, the wet tensile strength residual ratio of Example 2 showed a significantly higher value than Comparative Examples 1, 2, 4 and 5.
また、図２は、実施例２、比較例１、比較例４及び比較例５のほぐれやすさ試験の結果を示している。
実施例２により、イオン液体で溶解したセルロースをろ紙に塗布した場合、比較例１，４，５と比較すると、明らかにシート形状を維持することが可能になっている。比較例５の湿潤引張強さ残留率は、１５［％］を超えている。しかしながら、ほぐれやすさ試験では、シート形状を維持することが困難であった。このことから、比較例５はセルロースの塗布量が少ないことが原因と思われる。よって、不適とした。
Moreover, FIG. 2 has shown the result of the ease test of Example 2, the comparative example 1, the comparative example 4, and the comparative example 5. As shown in FIG.
According to Example 2, when cellulose dissolved in an ionic liquid is applied to a filter, as compared with Comparative Examples 1, 4 and 5, it is possible to clearly maintain the sheet shape. The wet tensile strength residual ratio of Comparative Example 5 exceeds 15 [%]. However, in the ease of loosening test, it was difficult to maintain the sheet shape. From this, it is considered that Comparative Example 5 is caused by the small amount of applied cellulose. Therefore, it was unsuitable.
この実施例２によれば、イオン液体により溶解したセルロースをろ紙に塗布することにより、セルロース膜がろ紙の表面に生成され、このセルロース膜の繊維結合維持機能により、湿潤紙力強度の発現が可能になった。湿潤紙力強度を付与するためのセルロースの塗布量、言い換えれば、イオン液体におけるセルロース濃度は、比較例５のように０．５［ｗｔ％］では少なく、比較例６のように２．５［ｗｔ％］を超えると粘度が高くなって塗布が困難となり、不適であった。すなわち、セルロース濃度は、実施例２のように１．２５［ｗｔ％］とした場合が最適であった。 According to the second embodiment, a cellulose film is formed on the surface of the filter paper by applying cellulose dissolved in an ionic liquid to the filter paper, and the fiber bond maintaining function of the cellulose film enables expression of wet paper strength. Became. The coated amount of cellulose for imparting wet paper strength, in other words, the cellulose concentration in the ionic liquid is less at 0.5 wt% as in Comparative Example 5, and 2.5 as in Comparative Example 6. When the content exceeds wt%, the viscosity becomes high, which makes the application difficult and is unsuitable. That is, the cellulose concentration was optimally set to 1.25 [wt%] as in Example 2.
（１）本発明に係る含浸法（「含浸工程」，「貧溶媒浸漬工程」及び「乾燥工程」を有する製造方法）
イオン液体である１−ブチル−３−メチル-イミダゾリウムクロライド２０［ｇ］をＰＴＦＥ製ビーカーに入れ、スターラー付ウォーターバスを用いて１００［℃］に加温した。イオン液体が固体から液体になったことを確認した後、イオン液体に、農業廃棄物としての廃棄ユズ果皮（ＹＰ−０２、四国総合研究所製）をそれぞれ０．２５［ｇ］（１．２５［ｗｔ％］）、０．５［ｇ］（２．５［ｗｔ％］）入れて２種類のサンプル溶液を作製し、一定速度（２５０［ｒｐｍ］）で撹拌しながら溶解した。
次いで、各サンプル溶液に溶解した廃棄ユズ果皮中のセルロースを、ろ紙（φ５５［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）にそれぞれ４［ｓｅｃ］含浸させて２種類のサンプルを作製した。更に、含浸後の各サンプルを貧溶媒としてのエタノールに1分間浸漬した後、過剰のエタノールをろ紙（φ９０［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）を用いて除去した。次に、各サンプルを蒸留水に1分間浸漬した後、過剰の蒸留水をろ紙（φ９０［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）を用いて除去し、その後、１１０［℃］、１．１［ＭＰａ］の条件で５分間、プレス乾燥を行って各サンプルを調製した。
(1) Impregnation method ("impregnation step", "poor solvent immersion step" and "drying step") according to the present invention
The ionic liquid 1-butyl-3-methyl-imidazolium chloride 20 [g] was placed in a PTFE beaker and heated to 100 [° C.] using a stirrer-equipped water bath. After confirming that the ionic liquid has turned from solid to liquid, add 0.25 [g] (1.25 g) (1.25 g) (1.25 g) to the ionic liquid as waste agricultural waste (YP-02, manufactured by Shikoku Research Institute) as agricultural waste. [Wt%] 0.5 [g] (2.5 [wt%]) was added to prepare two types of sample solutions and dissolved while stirring at a constant speed (250 [rpm]).
Subsequently, the cellulose in the waste yuzu peels dissolved in each sample solution was impregnated for 4 [sec] on filter paper (φ 55 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC) to prepare two types of samples. Furthermore, after each sample after impregnation was immersed in ethanol as a poor solvent for 1 minute, excess ethanol was removed using filter paper (φ 90 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC). Next, each sample is immersed in distilled water for 1 minute, excess distilled water is removed using filter paper (φ 90 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC), and then 110 [° C.], 1.1. Each sample was prepared by press-drying for 5 minutes under the condition of [MPa].
（２）比較例７
１−ブチル−３−メチル-イミダゾリウムクロライド２０［ｇ］をＰＴＦＥ製ビーカーに入れ、スターラー付ウォーターバスを用いて１００［℃］に加温した。イオン液体が固体から液体になったことを確認した後、このイオン液体をろ紙（φ５５［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）に４［ｓｅｃ］含浸させた。その後、ろ紙を貧溶媒であるエタノールに１分間浸漬した後、過剰のエタノールをろ紙（φ９０［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）を用いて除去した。
更に、ろ紙を蒸留水に1分間浸漬した後、過剰の蒸留水をろ紙（φ９０［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）を用いて除去し、その後、１１０［℃］、１．１［ＭＰａ］の条件で５分間、プレス乾燥を行ってサンプルを調製した。
(2) Comparative Example 7
1-Butyl-3-methyl-imidazolium chloride 20 [g] was placed in a PTFE beaker and heated to 100 [° C.] using a stirrer-equipped water bath. After confirming that the ionic liquid turned from solid to liquid, the ionic liquid was impregnated with filter paper (φ 55 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC) for 4 [sec]. Then, the filter paper was immersed in ethanol which is a poor solvent for 1 minute, and excess ethanol was removed using filter paper (φ 90 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC).
Furthermore, after immersing the filter paper in distilled water for 1 minute, excess distilled water is removed using filter paper (φ 90 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC), and then 110 [° C.], 1.1 [MPa] The samples were prepared by press-drying for 5 minutes under the following conditions.
（３）比較例８
イオン液体（１−ブチル−３−メチル-イミダゾリウムクロライド）に廃棄ユズ果皮０．１［ｇ］（０．５［ｗｔ％］）を溶解し、それ以外の工程を実施例３と同様に行って調製したサンプルを比較例８とした。
(3) Comparative Example 8
Dissolve waste yuzu peel 0.1 [g] (0.5 [wt%]) in ionic liquid (1-butyl-3-methyl-imidazolium chloride), and perform the other steps as in Example 3. The sample prepared in this way is referred to as Comparative Example 8.
（４）比較例９
イオン液体（１−ブチル−３−メチル-イミダゾリウムクロライド）に廃棄ユズ果皮０．７５［ｇ］（３．７５［ｗｔ％］）を溶解し、それ以外の工程を実施例３と同様に行って調製したサンプルを比較例９とした。
なお、この比較例９では、廃棄ユズ果皮の粘度が高過ぎてろ紙への含浸が困難であり、サンプルの調製が困難であった。
(4) Comparative Example 9
Dissolve waste yuzu peel 0.75 [g] (3.75 [wt%]) in an ionic liquid (1-butyl-3-methyl-imidazolium chloride), and perform the other steps as in Example 3. The sample prepared in this way is referred to as Comparative Example 9.
In addition, in this comparative example 9, the viscosity of the waste yuzu peel was too high, and impregnation to filter paper was difficult, and preparation of the sample was difficult.
表４は、実施例３におけるサンプルの乾燥紙力強度、湿潤紙力強度、湿潤引張強さ残留率を示しており、表５は、比較例７，８における各サンプルの乾燥紙力強度、湿潤紙力強度、湿潤引張強さ残留率を示している。
実施例３の乾燥紙力強度は、比較例７，８よりも低くなっている。これは、溶解したセルロースをろ紙に含浸させたことにより、セルロース繊維間の水素結合力が低下したものと考えられる。
また、実施例３の湿潤紙力強度は、比較例１，７，８よりも高くなっていると共に、湿潤引張強さ残留率も３０［％］以上であり、高い湿潤強度を有する紙を提供することが可能である。
The dry paper strength of Example 3 is lower than Comparative Examples 7 and 8. This is considered to be because the hydrogen bonding force between the cellulose fibers was reduced by impregnating the dissolved cellulose into the filter paper.
In addition, the wet paper strength of Example 3 is higher than Comparative Examples 1, 7 and 8, and the wet tensile strength residual ratio is also 30% or more, and a paper having high wet strength is provided. It is possible.
更に、図３は、実施例３，比較例１及び比較例８のほぐれやすさ試験の結果を示している。
実施例３のうち、廃棄ユズ果皮をイオン液体中に０．５［ｇ］（２．５［ｗｔ％］）溶解させたサンプルでは、その他のサンプルと比べてシート形状を良好に維持できている。
Furthermore, FIG. 3 shows the results of the ease of loosening test of Example 3, Comparative Example 1 and Comparative Example 8.
In Example 3, the sample obtained by dissolving the discarded persimmon peel in ionic liquid in 0.5 [g] (2.5 [wt%]) was able to maintain the sheet shape better than the other samples. .
上記のように、実施例３では、廃棄ユズ果皮中のセルロースをイオン液体に溶解し、溶解した廃棄ユズ果皮のセルロースにろ紙を浸漬することにより、セルロース膜がろ紙表面に生成され、そのセルロース膜の繊維結合維持機能により、湿潤紙力強度の発現が可能になった。特に、廃棄ユズ果皮の量が１．２５［ｗｔ％］のイオン液体に浸漬した条件で、最も高い湿潤紙力強度をろ紙に付与することができた。
比較例８，９から、廃棄ユズ果皮の量が０．５［ｗｔ％］以下ではセルロース濃度が小さく、ろ紙への湿潤強度の付与が困難であり、廃棄ユズ果皮の量が３．７５［ｗｔ％］以上では粘度が高くなり、ろ紙の浸漬が困難になって紙を製造することができなかった。
As described above, in Example 3, a cellulose membrane is formed on the surface of the filter paper by dissolving the cellulose in the waste persimmon peel in an ionic liquid and immersing the filter paper in the dissolved waste perish cellulose, and the cellulose membrane is produced. The function of maintaining the fiber bond of the present invention has made it possible to express wet strength. In particular, it was possible to impart the highest wet paper strength to the filter paper under the conditions of immersion in an ionic liquid in which the amount of waste juju peel was 1.25 [wt%].
From Comparative Examples 8 and 9, the cellulose concentration is small when the amount of waste persimmon peel is 0.5 [wt%] or less, it is difficult to impart wet strength to the filter paper, and the amount of waste persimmon peel is 3.75 [wt %] Or more, the viscosity became high, and it became difficult to immerse the filter paper, and it was not possible to produce a paper.
（５）比較例１０
前述したイオン液体とは異なる天然高分子として、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）（和光純薬社製）、ペクチン（ＰＥＣ）（和光純薬社製）、溶性デンプン（ＳＴＡ）（和光純薬社製）を２．５［％］になるように３種類の水溶液を作製した。これらの水溶液をサンプルとなるろ紙（φ５５［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）にそれぞれ塗布後、過剰の水溶液をろ紙（φ９０［ｍｍ］、ＮＯ．２、ＡＤＶＡＮＴＥＣ製）を用いて除去した。その後、１１０［℃］、１．１［ＭＰ］の条件で５分間、プレス乾燥を行って３種類のサンプルを調製した。
(5) Comparative Example 10
As a natural polymer different from the ionic liquid described above, carboxymethylcellulose (CMC) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), pectin (PEC) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), soluble starch (STA) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Three types of aqueous solutions were prepared to be 2.5%. These aqueous solutions were each applied to filter paper (φ 55 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC), and excess aqueous solution was removed using filter paper (φ 90 [mm], NO. 2, manufactured by ADVANTEC). Then, press drying was performed for 5 minutes on condition of 110 [(degreeC)] and 1.1 [MP], and three types of samples were prepared.
表６は、この比較例１０における各サンプルの乾燥紙力強度、湿潤紙力強度、湿潤引張強さ残留率を示しており、図４は、比較例１，１０におけるほぐれ易さ試験の結果を示している。
表６によれば、比較例１０の全てのサンプルの乾燥紙力強度は表２の比較例１よりも向上している。一方、湿潤紙力強度は、比較例１と同等であるが、実施例１〜３と比較すると低くなっており、湿潤引張強さ残留率も同様である。このため、ＣＭＣやＰＥＣ、ＳＴＡ等の天然高分子には、湿潤紙力強度を向上させる機能は認められなかった。
更に、図４から明らかなように、比較例１０においても、比較例１と同様にシート形状を維持することが困難であった。
According to Table 6, the dry strength of all the samples of Comparative Example 10 is improved over Comparative Example 1 of Table 2. On the other hand, the wet strength is equivalent to that of Comparative Example 1, but lower than in Examples 1 to 3, and the wet tensile strength retention rate is also the same. For this reason, natural polymers such as CMC, PEC, and STA did not have a function to improve wet paper strength.
Furthermore, as is clear from FIG. 4, also in Comparative Example 10, it was difficult to maintain the sheet shape as in Comparative Example 1.
以上述べたように、本発明によれば、すべてセルロースにより構成された湿潤強度を有する紙を提供することができ、湿潤強度や環境保護が求められる衛材用品、梱包材料など、各種用途の紙の製造に利用することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a paper having wet strength composed entirely of cellulose, and paper for various uses such as a sanitary material and packaging material for which wet strength and environmental protection are required. It can be used for the manufacture of
Claims (7)
前記貧溶媒浸漬工程を経た紙を乾燥させる乾燥工程を含むことを特徴とする、湿潤強度を有する紙の製造方法。 In the method of producing paper having wet strength according to claim 1 or 2,
A method for producing a paper having wet strength, comprising a drying step of drying the paper that has been subjected to the poor solvent immersion step.
前記イオン液体に溶解させるセルロースの濃度が１．２５〜２．５［ｗｔ％］であることを特徴とする、湿潤強度を有する紙の製造方法。 In the method of producing paper having wet strength according to any one of claims 1 to 3,
The method for producing a paper having wet strength, characterized in that the concentration of cellulose to be dissolved in the ionic liquid is 1.25 to 2.5 [wt%] .
前記イオン液体に溶解させるセルロースが、木材パルプ、または、セルロースを含む製紙スラッジもしくは農業廃棄物であることを特徴とする、湿潤強度を有する紙の製造方法。 In the method of producing paper having wet strength according to any one of claims 1 to 4 ,
A method for producing a paper having wet strength, characterized in that the cellulose to be dissolved in the ionic liquid is wood pulp, or papermaking sludge or agricultural waste containing cellulose .
前記貧溶媒浸漬工程に使用する貧溶媒がセルロースの貧溶媒であることを特徴とする、湿潤強度を有する紙の製造方法。 In the method of producing paper having wet strength according to any one of claims 1 to 5 ,
A method for producing a paper having wet strength, characterized in that the poor solvent used in the poor solvent immersion step is a cellulose poor solvent .
前記乾燥工程が、１１０［℃］、１．１［Ｍｐａ］、５分間の条件で行うプレス乾燥を含むことを特徴とする、湿潤強度を有する紙の製造方法。 In the method of producing paper having wet strength according to claim 3 ,
The method for producing a paper having wet strength, characterized in that the drying step includes press drying performed under conditions of 110 ° C., 1.1 Mpa, 5 minutes .
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