JP6607327B1 - Sheet - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、パルプと微細繊維状セルロースを含むシートであって、微細繊維状セルロースの添加により、弾性率が向上したシートを提供することを課題とする。【解決手段】本発明は、針葉樹パルプと、広葉樹パルプと、繊維幅が1000nm以下であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する繊維状セルロースと、を含み、針葉樹パルプの含有量をN、広葉樹パルプの含有量をLとした場合、N/Lの値が1以上8以下であるシートに関する。【選択図】なしAn object of the present invention is to provide a sheet containing pulp and fine fibrous cellulose and having an elastic modulus improved by the addition of fine fibrous cellulose. The present invention includes a softwood pulp, a hardwood pulp, and a fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and having a phosphite group or a substituent derived from a phosphite group. When the content of N is N and the content of hardwood pulp is L, the value of N / L relates to a sheet having a value of 1 to 8. [Selection figure] None

Description

本発明は、シートに関する。具体的には、本発明は、パルプと微細繊維状セルロースを含むシートに関する。   The present invention relates to a sheet. Specifically, the present invention relates to a sheet containing pulp and fine fibrous cellulose.

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

繊維状セルロースとしては、繊維径が5μm以下の微細繊維状セルロースも知られている。また、このような微細繊維状セルロースから構成されるシートや、微細繊維状セルロース含有シートと樹脂を含む複合シートが開発されている。微細繊維状セルロースを含有するシートにおいては、繊維同士の接点が著しく増加することから、引張強度等が大きく向上することが知られている。   As fibrous cellulose, fine fibrous cellulose having a fiber diameter of 5 μm or less is also known. In addition, a sheet composed of such fine fibrous cellulose and a composite sheet containing a fine fibrous cellulose-containing sheet and a resin have been developed. In the sheet | seat containing a fine fibrous cellulose, since the contact point of fibers increases remarkably, it is known that tensile strength etc. will improve large.

例えば、特許文献1及び2には、セルロースナノファイバーが内添された紙が記載されている。ここでは、セルロースナノファイバーを内添することで紙の強度や各種特性を向上させることが検討されている。また、特許文献3には、平均繊維径0.1〜20μmのセルロース繊維と平均繊維径100nm未満のセルロースナノファイバーとを抄紙した不織布が記載されている。このような不織布は透気性にも優れているため蓄電素子用セパレータやフィルターとして用いることが検討されている。   For example, Patent Documents 1 and 2 describe paper in which cellulose nanofibers are internally added. Here, it is considered to improve the strength and various properties of paper by internally adding cellulose nanofibers. Patent Document 3 describes a nonwoven fabric obtained by papermaking cellulose fibers having an average fiber diameter of 0.1 to 20 μm and cellulose nanofibers having an average fiber diameter of less than 100 nm. Since such a nonwoven fabric is also excellent in air permeability, it has been studied to use it as a separator or a filter for a storage element.

特開2009−263849号公報JP 2009-263849 A 特開2016−094680号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-094680 特開2012−036517号公報JP 2012-036517 A

上述したようにセルロースナノファイバー(微細繊維状セルロース)を内添することで紙の強度等を高めることが検討されている。しかし、その用途によっては、さらなる弾性率等の改善が求められる場合がある。
そこで、本発明者らは、セルロースナノファイバー(微細繊維状セルロース)の添加により、シートの弾性率を効果的に向上させることを目的として検討を進めた。
As described above, it has been studied to increase the strength and the like of paper by internally adding cellulose nanofibers (fine fibrous cellulose). However, depending on the application, there is a case where further improvement in elastic modulus or the like is required.
Therefore, the present inventors proceeded with studies for the purpose of effectively improving the elastic modulus of the sheet by adding cellulose nanofibers (fine fibrous cellulose).

[1] 針葉樹パルプと、広葉樹パルプと、繊維幅が1000nm以下であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する繊維状セルロースと、を含み、
針葉樹パルプの含有量をN、広葉樹パルプの含有量をLとした場合、N/Lの値が1以上8以下であるシート。
[2] 繊維状セルロースの含有量が、シートの全質量に対して1質量%以上30質量%以下である[1]に記載のシート。
[3] 繊維状セルロースの繊維幅が、8nm以下である[1]又は[2]に記載のシート。
[4] 針葉樹パルプと広葉樹パルプの混合体のカナダ標準フリーネスが600ml以下である[1]〜[3]のいずれかに記載のシート。
[5] 針葉樹パルプと広葉樹パルプの混合体の変則フリーネスが800ml以下である[1]〜[3]のいずれかに記載のシート。
[6] 下記式で算出される比引張弾性率の上昇率が25%以上である[1]〜[5]のいずれかに記載のシート;
比引張弾性率の上昇率(%)=(シートの比引張弾性率−コントロールシートの比引張弾性率)/コントロールシートの比引張弾性率×100
ここで、コントロールシートとは繊維幅が1000nm以下であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する繊維状セルロースを配合しないで作製したシートである。
[1] Softwood pulp, hardwood pulp, and fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and having a phosphite group or a substituent derived from a phosphite group,
A sheet having a value of N / L of 1 or more and 8 or less, where N is the content of softwood pulp and L is the content of hardwood pulp.
[2] The sheet according to [1], wherein the content of fibrous cellulose is 1% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the total mass of the sheet.
[3] The sheet according to [1] or [2], wherein the fiber width of the fibrous cellulose is 8 nm or less.
[4] The sheet according to any one of [1] to [3], wherein the Canadian standard freeness of the mixture of softwood and hardwood pulp is 600 ml or less.
[5] The sheet according to any one of [1] to [3], wherein the irregular freeness of the mixture of softwood pulp and hardwood pulp is 800 ml or less.
[6] The sheet according to any one of [1] to [5], wherein the increase rate of the specific tensile modulus calculated by the following formula is 25% or more;
Rate of increase in specific tensile modulus (%) = (specific tensile modulus of sheet−specific tensile modulus of control sheet) / specific tensile modulus of control sheet × 100
Here, the control sheet is a sheet having a fiber width of 1000 nm or less and prepared without blending fibrous cellulose having a phosphite group or a substituent derived from a phosphite group.

本発明によれば、パルプと微細繊維状セルロースを含むシートであって、微細繊維状セルロースの添加により、弾性率が向上したシートを得ることができる。   According to this invention, it is a sheet | seat containing a pulp and a fine fibrous cellulose, Comprising: The sheet | seat with which the elasticity modulus improved by adding fine fibrous cellulose can be obtained.

図1は、リンオキソ酸基を有する繊維状セルロース含有スラリーに対するNaOH滴下量とpHの関係を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the amount of NaOH dropped and the pH with respect to a fibrous cellulose-containing slurry having a phosphorus oxo acid group.

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 made based on representative embodiments and specific examples, but the present invention is not limited to such embodiments.

(シート)
本発明は、針葉樹パルプと、広葉樹パルプと、繊維幅が1000nm以下であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する繊維状セルロースと、を含むシートに関する。本発明のシートにおいて、針葉樹パルプの含有量をN、広葉樹パルプの含有量をLとした場合、N/Lの値は1以上8以下である。本明細書においては、繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースは、微細繊維状セルロースということもあり、また上記シートは、微細繊維状セルロース含有シートということもある。
(Sheet)
The present invention relates to a sheet comprising softwood pulp, hardwood pulp, and fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and having a phosphite group or a substituent derived from a phosphite group. In the sheet of the present invention, when N is the content of softwood pulp and L is the content of hardwood pulp, the value of N / L is 1 or more and 8 or less. In the present specification, fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less may be referred to as fine fibrous cellulose, and the sheet may be referred to as a fine fibrous cellulose-containing sheet.

本発明のシートは上記構成を有するものであるため、シートの弾性率の向上が達成されている。具体的には、本発明のシートにおいては引張弾性率が向上しており、微細繊維状セルロースを配合しないで作製したコントロールシートを基準とした比引張弾性率の上昇率が高い。このように、本発明のシートにおいては、針葉樹パルプと広葉樹パルプの含有量を適切な範囲とし、さらに、そこに微細繊維状セルロースを混合することで、比引張弾性率を効果的に高めることに成功した。   Since the sheet of the present invention has the above-described configuration, an improvement in the elastic modulus of the sheet is achieved. Specifically, the tensile elastic modulus is improved in the sheet of the present invention, and the rate of increase in the specific tensile elastic modulus based on a control sheet prepared without blending fine fibrous cellulose is high. As described above, in the sheet of the present invention, the specific tensile elastic modulus is effectively increased by setting the content of the softwood pulp and the hardwood pulp to an appropriate range, and further mixing the fine fibrous cellulose therein. Successful.

微細繊維状セルロースを配合しないで作製したコントロールシートを基準とした比引張弾性率の上昇率は、25%以上であることが好ましく、30%以上であることがより好ましく、35%以上であることがさらに好ましい。なお、比引張弾性率の上昇率とは、以下の式で算出される値である。
比引張弾性率の上昇率(%)=(シートの比引張弾性率−コントロールシートの比引張弾性率)/コントロールシートの比引張弾性率×100
ここで、コントロールシートとは繊維幅が1000nm以下であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する繊維状セルロースを配合しないで作製したシートである。コントロールシートにおける針葉樹パルプと広葉樹パルプの含有量の比率はシートにおける比率と同様である。
The rate of increase in specific tensile modulus based on a control sheet prepared without blending fine fibrous cellulose is preferably 25% or more, more preferably 30% or more, and 35% or more. Is more preferable. Note that the rate of increase in the specific tensile modulus is a value calculated by the following equation.
Rate of increase in specific tensile modulus (%) = (specific tensile modulus of sheet−specific tensile modulus of control sheet) / specific tensile modulus of control sheet × 100
Here, the control sheet is a sheet having a fiber width of 1000 nm or less and prepared without blending fibrous cellulose having a phosphite group or a substituent derived from a phosphite group. The ratio of the content of softwood pulp and hardwood pulp in the control sheet is the same as the ratio in the sheet.

本発明のシートの比引張弾性率は、8.0kNm/gよりも大きいことが好ましく、8.5kNm/gよりも大きいことがより好ましく、9.0kNm/gよりも大きいことがさらに好ましく、10.0kNm/gよりも大きいことが特に好ましい。なお、本発明のシートの比引張弾性率の上限は特に限定されるものではないが、たとえば、100kNm/gとすることができる。本明細書において、比引張弾性率は、シートの引張弾性率(GPa)を密度(g/cm3)で除すことにより算出される値である。 The specific tensile modulus of the sheet of the present invention is preferably larger than 8.0 kNm / g, more preferably larger than 8.5 kNm / g, still more preferably larger than 9.0 kNm / g. It is particularly preferred that it is greater than 0.0 kNm / g. The upper limit of the specific tensile modulus of the sheet of the present invention is not particularly limited, but can be set to, for example, 100 kNm / g. In the present specification, the specific tensile modulus is a value calculated by dividing the tensile modulus (GPa) of the sheet by the density (g / cm 3 ).

シートの引張弾性率(GPa)は、試験片の長さを80mm、チャック間距離を50mmとした以外はJIS P 8113に準拠して測定される値である。引張弾性率を測定する際には、23℃、相対湿度50%で24時間調湿したものを試験片として用いる。シートの引張弾性率は、たとえば引張試験機テンシロン(エー・アンド・デイ社製)を用いて測定することができる。シートの引張弾性率は、3.0GPa以上であることが好ましく、3.5GPa以上であることがより好ましく、4.0GPa以上であることがさらに好ましい。なお、シートの引張弾性率の上限は特に限定されるものではないが、たとえば、50.0GPaとすることができる。   The tensile elastic modulus (GPa) of the sheet is a value measured according to JIS P 8113, except that the length of the test piece is 80 mm and the distance between chucks is 50 mm. When measuring the tensile modulus, a specimen conditioned at 23 ° C. and 50% relative humidity for 24 hours is used as a test piece. The tensile elastic modulus of the sheet can be measured using, for example, a tensile tester Tensilon (manufactured by A & D). The tensile elastic modulus of the sheet is preferably 3.0 GPa or more, more preferably 3.5 GPa or more, and further preferably 4.0 GPa or more. In addition, although the upper limit of the tensile elasticity modulus of a sheet | seat is not specifically limited, For example, it can be 50.0 GPa.

本発明のシートの引張強度は、15MPa以上であることが好ましく、20MPa以上であることが好ましく、30MPa以上であることがより好ましい。また、シートの引張強度の上限値に特に制限はないが、例えば、500MPa以下とすることができる。
引張強さ(単位はN/m)は、たとえばJIS P 8113に準拠し、引張試験機テンシロン(エー・アンド・デイ社製)を用いて測定される。この引張強さを試験片の厚みで除し、引張強度(単位はMPa)を算出する。なお、引張強さを測定する際には、23℃、相対湿度50%で24時間調湿したものを試験片として用いる。
The tensile strength of the sheet of the present invention is preferably 15 MPa or more, preferably 20 MPa or more, and more preferably 30 MPa or more. Moreover, although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit of the tensile strength of a sheet | seat, For example, it can be 500 Mpa or less.
The tensile strength (unit: N / m) is measured using a tensile tester Tensilon (manufactured by A & D) according to, for example, JIS P8113. The tensile strength is divided by the thickness of the test piece to calculate the tensile strength (unit: MPa). In addition, when measuring tensile strength, what was conditioned for 24 hours at 23 degreeC and 50% of relative humidity is used as a test piece.

本発明のシートの層間強度は、300J/m2以上であることが好ましく、750J/m2以上であることがより好ましく、1200J/m2以上であることがさらに好ましく、1500J/m2以上であることが特に好ましい。また、シートの層間強度の上限値に特に制限はないが、例えば、7000J/m2以下とすることができる。なお、本明細書において、シートの層間強度は、シートの厚み方向の強度を意味する。
層間強度は、たとえばJ TAPPI 18−2に準拠し、インターナルボンドテスター(熊谷理機工業社製)を用いて測定できる。また、層間強度を測定する際には、23℃、相対湿度50%で24時間調湿したシートを試験片として用いる。
Interlayer strength of the sheet of the present invention is preferably 300 J / m 2 or more, more preferably 750 J / m 2 or more, more preferably 1200 J / m 2 or more, at 1500 J / m 2 or more It is particularly preferred. The upper limit of the interlayer strength of the sheet is not particularly limited, but can be, for example, 7000 J / m 2 or less. In this specification, the interlayer strength of a sheet means the strength in the thickness direction of the sheet.
The interlayer strength can be measured using an internal bond tester (manufactured by Kumagaya Riki Kogyo Co., Ltd.) in accordance with, for example, JTAPPI 18-2. Further, when measuring the interlayer strength, a sheet conditioned for 24 hours at 23 ° C. and 50% relative humidity is used as a test piece.

本発明のシートの厚みは特に限定されるものではないが、5μm以上であることが好ましく、10μm以上であることがより好ましく、15μm以上であることがさらに好ましい。またシートの厚みの上限値は、特に限定されないが、たとえば1000μm以下とすることができる。なお、シートの厚みは、触針式厚さ計(マール社製、ミリトロン1202D)で測定することができる。   Although the thickness of the sheet | seat of this invention is not specifically limited, It is preferable that it is 5 micrometers or more, It is more preferable that it is 10 micrometers or more, It is further more preferable that it is 15 micrometers or more. Moreover, the upper limit of the thickness of the sheet is not particularly limited, but can be, for example, 1000 μm or less. In addition, the thickness of a sheet | seat can be measured with a stylus type thickness meter (Maltron 1202D by Marl).

本発明のシートの坪量は、6g/m2以上であることが好ましく、13g/m2以上であることがより好ましく、19g/m2以上であることがさらに好ましい。また、シートの坪量は、500g/m2以下であることが好ましく、300g/m2以下であることがより好ましい。ここで、シートの坪量は、JIS P 8124に準拠し、算出することができる。 The basis weight of the sheet of the present invention is preferably 6 g / m 2 or more, more preferably 13 g / m 2 or more, and further preferably 19 g / m 2 or more. The basis weight of the sheet is preferably 500 g / m 2 or less, and more preferably 300 g / m 2 or less. Here, the basis weight of the sheet can be calculated in accordance with JIS P 8124.

本発明のシートの密度は、0.1g/cm3以上であることが好ましく、0.2g/cm3以上であることがより好ましい。また、本発明のシートの密度は、5g/cm3以下であることが好ましい。ここで、シートの密度は、JIS P 8118:2014に準拠し、算出することができる。 The density of the sheet of the present invention is preferably 0.1 g / cm 3 or more, and more preferably 0.2 g / cm 3 or more. The density of the sheet of the present invention is preferably 5 g / cm 3 or less. Here, the density of the sheet can be calculated in accordance with JIS P 8118: 2014.

本発明のシートは生産性にも優れている。シートの生産性は、たとえば、シートを抄紙する際のスラリーの脱水時間を短縮することにより高めることができる。スラリーの脱水時間を短くすることで、シートの生産効率が高まり、シートをより安価に供給することが可能となる。なお、スラリーの生産性は、固形分濃度を0.5質量%に調整したスラリー250gをワイヤー(ハイク・ワグナー社製、HT2525−30)上に流し、水が引くまでの時間(ワイヤー上のパルプスラリーから水が抜け、パルプ表面から光沢が消えるまでの時間)を測定することで評価することができる。水が引くまでの時間は、30分未満であることが好ましく、10分未満であることがより好ましく、5分未満であることが特に好ましい。このように、本発明のシートは、生産性にも優れているため、安価、かつ高い強度が求められる工業製品の用途において、特に好ましく用いられる。   The sheet of the present invention is also excellent in productivity. Sheet productivity can be increased, for example, by reducing the slurry dewatering time when the sheet is made. By shortening the slurry dehydration time, the production efficiency of the sheet is increased, and the sheet can be supplied at a lower cost. In addition, the productivity of the slurry is determined by flowing 250 g of slurry adjusted to a solid content concentration of 0.5% by mass on a wire (HT2525-30, manufactured by Haiku Wagner), and the time until water is drawn (pulp on the wire) It can be evaluated by measuring the time from when water is removed from the slurry and the gloss disappears from the pulp surface. The time until water is drawn is preferably less than 30 minutes, more preferably less than 10 minutes, and particularly preferably less than 5 minutes. Thus, since the sheet of the present invention is excellent in productivity, it is particularly preferably used in industrial products where low cost and high strength are required.

(微細繊維状セルロース)
本発明のシートは、繊維幅が1000nm以下であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する繊維状セルロースを含む。なお、本明細書においては、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。本発明においては、強度を向上させる観点から、繊維状セルロースの繊維幅は100nm以下であることがより好ましく、8nm以下であることがさらに好ましい。
(Fine fibrous cellulose)
The sheet of the present invention contains fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and having a phosphite group or a substituent derived from a phosphite group. In the present specification, fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less is also referred to as fine fibrous cellulose. In the present invention, from the viewpoint of improving strength, the fiber width of the fibrous cellulose is more preferably 100 nm or less, and further preferably 8 nm or less.

微細繊維状セルロースの含有量は、シートの全質量に対して、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましく、5質量%以上であることがさらに好ましい。なお、強度をより向上させる観点からは、微細繊維状セルロースの含有量をシート全体に対して15質量%以上とすることもできる。また、微細繊維状セルロースの含有量は、シートの全質量に対して、30質量%以下であることが好ましく、25質量%以下であることがより好ましい。   The content of the fine fibrous cellulose is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, and further preferably 5% by mass or more with respect to the total mass of the sheet. In addition, from the viewpoint of further improving the strength, the content of fine fibrous cellulose can be 15% by mass or more based on the entire sheet. Moreover, it is preferable that it is 30 mass% or less with respect to the total mass of a sheet | seat, and, as for content of a fine fibrous cellulose, it is more preferable that it is 25 mass% or less.

微細繊維状セルロースを得るための繊維状セルロース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、木材パルプ、非木材パルプ、脱墨パルプを挙げることができる。木材パルプとしては例えば、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)、酸素漂白クラフトパルプ(OKP)等の化学パルプ等が挙げられる。また、セミケミカルパルプ(SCP)、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)、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が、特に限定されない。非木材パルプとしてはコットンリンターやコットンリント等の綿系パルプ、麻、麦わら、バガス等の非木材系パルプ、ホヤや海草等から単離されるセルロース、キチン、キトサン等が挙げられるが、特に限定されない。脱墨パルプとしては古紙を原料とする脱墨パルプが挙げられるが、特に限定されない。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、入手のしやすさという点で、セルロースを含む木材パルプ、脱墨パルプが好ましい。木材パルプの中でも化学パルプはセルロース比率が大きいため、繊維微細化(解繊)時の微細繊維状セルロースの収率が高く、また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点で好ましい。中でもクラフトパルプ、サルファイトパルプが最も好ましく選択される。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高強度のシートが得られる傾向がある。   Although it does not specifically limit as a fibrous cellulose raw material for obtaining a fine fibrous cellulose, It is preferable to use a pulp from the point of being easy to acquire and cheap. Examples of the pulp include wood pulp, non-wood pulp, and deinked pulp. Examples of wood pulp include hardwood kraft pulp (LBKP), softwood kraft pulp (NBKP), sulfite pulp (SP), dissolved pulp (DP), soda pulp (AP), unbleached kraft pulp (UKP), oxygen bleached craft Chemical pulps such as pulp (OKP) are listed. Moreover, semi-chemical pulps such as semi-chemical pulp (SCP) and chemi-ground wood pulp (CGP), mechanical pulps such as ground wood pulp (GP), and thermomechanical pulp (TMP, BCTMP) are exemplified, but not particularly limited. Non-wood pulp includes cotton pulp such as cotton linter and cotton lint, non-wood pulp such as hemp, straw, and bagasse, cellulose isolated from sea squirts and seaweed, chitin, chitosan, etc., but is not particularly limited. . The deinking pulp includes deinking pulp made from waste paper, but is not particularly limited. The pulp of this embodiment may be used alone or in combination of two or more. Among the above pulps, wood pulp containing cellulose and deinked pulp are preferable in terms of availability. Among wood pulps, chemical pulp has a large cellulose ratio, so the yield of fine fibrous cellulose during fiber refinement (defibration) is high, and the degradation of cellulose in the pulp is small, and the fineness of long fibers with a large axial ratio is high. It is preferable at the point from which fibrous cellulose is obtained. Of these, kraft pulp and sulfite pulp are most preferably selected. When long fibrous fine fibrous cellulose having a large axial ratio is used, a high-strength sheet tends to be obtained.

微細繊維状セルロースの平均繊維幅は、電子顕微鏡で観察して、100nm以下であることが好ましい。平均繊維幅は、好ましくは2nm以上100nm以下、より好ましくは2nm以上50nm以下であり、さらに好ましくは2nm以上10nm以下であるが、特に限定されない。微細繊維状セルロースの平均繊維幅が2nm未満であると、セルロース分子として水に溶解しているため、微細繊維状セルロースとしての物性(強度や剛性、寸法安定性)が発現しにくくなる傾向がある。なお、微細繊維状セルロースは、たとえば繊維幅が100nm以下である単繊維状のセルロースであることが好ましい。   The average fiber width of the fine fibrous cellulose is preferably 100 nm or less as observed with an electron microscope. The average fiber width is preferably 2 nm or more and 100 nm or less, more preferably 2 nm or more and 50 nm or less, and further preferably 2 nm or more and 10 nm or less, but is not particularly limited. When the average fiber width of the fine fibrous cellulose is less than 2 nm, the physical properties (strength, rigidity, dimensional stability) as the fine fibrous cellulose tend to be difficult to be expressed because the cellulose molecules are dissolved in water. . The fine fibrous cellulose is preferably monofilamentous cellulose having a fiber width of 100 nm or less, for example.

微細繊維状セルロースの電子顕微鏡観察による平均繊維幅の測定は以下のようにして行う。濃度0.05質量%以上0.1質量%以下の微細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。構成す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。   Measurement of the average fiber width of the fine fibrous cellulose by observation with an electron microscope is performed as follows. An aqueous suspension of fine fibrous cellulose having a concentration of 0.05% by mass or more and 0.1% by mass or less is prepared, and the suspension is cast on a carbon film-coated grid subjected to a hydrophilic treatment to prepare a sample for TEM observation. To do. When a wide fiber is included, an SEM image of the surface cast on glass may be observed. Observation with an electron microscope image is performed at a magnification of 1000 times, 5000 times, 10000 times, or 50000 times depending on the width of the constituent fibers. However, the sample, observation conditions, and magnification are adjusted 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) One straight line X is drawn at an arbitrary location in the observation image, and 20 or more fibers intersect the straight line X.
(2) A straight line Y perpendicular to the straight line 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と交錯する繊維の幅を目視で読み取る。こうして少なくとも重なっていない表面部分の画像を3組以上観察し、各々の画像に対して、直線X、直線Yと交錯する繊維の幅を読み取る。このように少なくとも20本×2×3=120本の繊維幅を読み取る。微細繊維状セルロースの平均繊維幅はこのように読み取った繊維幅の平均値である。   The width of the fiber that intersects with the straight line X and the straight line Y is visually read from the observation image that satisfies the above conditions. In this way, at least three sets of images of the surface portion that do not overlap each other are observed, and the width of the fiber intersecting with the straight line X and the straight line Y is read for each image. Thus, at least 20 × 2 × 3 = 120 fiber widths are read. The average fiber width of the fine fibrous cellulose is an average value of the fiber widths read in this way.

微細繊維状セルロースの繊維長は特に限定されないが、0.1μm以上1000μm以下が好ましく、0.1μm以上800μm以下がさらに好ましく、0.1μm以上600μm以下が特に好ましい。繊維長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結晶領域の破壊を抑制でき、また微細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ができる。なお、微細繊維状セルロースの繊維長は、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 fine 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 particularly preferably 0.1 μm or more and 600 μm or less. By making the fiber length within the above range, the destruction of the crystalline region of the fine fibrous cellulose can be suppressed, and the slurry viscosity of the fine fibrous cellulose can be made an appropriate range. Note that the fiber length of the fine fibrous cellulose can be determined by image analysis using TEM, SEM, or AFM.

微細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、微細繊維状セルロースがI型結晶構造をとっていることは、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30%以上であることが好ましく、より好ましくは50%以上、さらに好ましくは70%以上である。この場合、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 fine fibrous cellulose preferably has an I-type crystal structure. Here, the fact that the fine fibrous cellulose has a type I crystal structure can be identified in a diffraction profile obtained from a wide-angle X-ray diffraction photograph using CuKα (λ = 1.5418Å) monochromatized with graphite. Specifically, it can be identified by having typical peaks at two positions of 2θ = 14 ° to 17 ° and 2θ = 22 ° to 23 °.
The proportion of the I-type crystal structure in the fine fibrous cellulose is preferably 30% or more, more preferably 50% or more, and further preferably 70% or more. In this case, further superior performance can be expected in terms of heat resistance and low linear thermal expansion coefficient. The degree of crystallinity is obtained by measuring an X-ray diffraction profile and determining the crystallinity by a conventional method (Seagal et al., Textile Research Journal, 29, 786, 1959).

微細繊維状セルロースの軸比(繊維長/繊維幅)は、とくに限定されないが、たとえば20以上10000以下であることが好ましく、50以上1000以下であることがより好ましい。軸比を上記下限値以上とすることにより、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。軸比を上記上限値以下とすることにより、たとえば第2のセルロース繊維を水分散液として扱う際に、希釈等のハンドリングがしやすくなる点で好ましい。   The axial ratio (fiber length / fiber width) of the fine fibrous cellulose is not particularly limited, but is preferably 20 or more and 10,000 or less, and more preferably 50 or more and 1,000 or less, for example. By setting the axial ratio to be equal to or more than the above lower limit value, it is easy to form a sheet containing fine fibrous cellulose. By setting the axial ratio to be equal to or less than the above upper limit value, for example, when handling the second cellulose fiber as an aqueous dispersion, it is preferable in terms of easy handling such as dilution.

本実施形態における微細繊維状セルロースは、たとえば結晶領域と非結晶領域をともに有している。とくに、結晶領域と非結晶領域をともに有し、かつ軸比が高い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。   The fine fibrous cellulose in the present embodiment has, for example, both a crystalline region and an amorphous region. In particular, a fine fibrous cellulose having both a crystalline region and an amorphous region and having a high axial ratio is realized by a method for producing fine fibrous cellulose described later.

本実施形態における微細繊維状セルロースは、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基(単に亜リン酸基ともいう)を有する。本発明では、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基は、例えば、下記式(2)で表される置換基である。

Figure 0006607327
The fine fibrous cellulose in this embodiment has a phosphite group or a substituent derived from a phosphite group (also simply referred to as a phosphite group). In the present invention, the phosphite group or the substituent derived from the phosphite group is, for example, a substituent represented by the following formula (2).
Figure 0006607327

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

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

また、αにおける誘導基としては、上記各種炭化水素基の主鎖又は側鎖に対し、カルボキシ基、ヒドロキシ基、又はアミノ基などの官能基のうち、少なくとも1種類が付加又は置換した状態の官能基が挙げられるが、特に限定されない。また、Rの主鎖を構成する炭素原子数は特に限定されないが、20以下であることが好ましく、10以下であることがより好ましい。Rの主鎖を構成する炭素原子数を上記範囲とすることにより、亜リン酸基の分子量を適切な範囲とすることができ、繊維原料への浸透を容易にし、微細セルロース繊維の収率を高めることもできる。   In addition, the derivative group in α is a functional group in which at least one of functional groups such as a carboxy group, a hydroxy group, or an amino group is added or substituted to the main chain or side chain of the above-mentioned various hydrocarbon groups. Although group is mentioned, it is not specifically limited. Further, 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 within the above range, the molecular weight of the phosphite group can be set within an appropriate range, and the penetration into the fiber raw material can be facilitated, and the yield of fine cellulose fibers can be reduced. It can also be increased.

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

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

Figure 0006607327
Figure 0006607327

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

Figure 0006607327
Figure 0006607327

式(3)中、a及びbは自然数であり、mは任意の数であり、nは2以上の自然数である(ただし、a=b×mである)。α1,α2,・・・,αn及びα’のうちa個がO-であり、残りはR又はORのいずれかである。ここで、Rは、水素原子、飽和−直鎖状炭化水素基、飽和−分岐鎖状炭化水素基、飽和−環状炭化水素基、不飽和−直鎖状炭化水素基、不飽和−分岐鎖状炭化水素基、不飽和−環状炭化水素基、芳香族基、またはこれらの誘導基である。なお、式(3)におけるαは、セルロース分子鎖に由来する基であってもよい。 In formula (3), a and b are natural numbers, m is an arbitrary number, and n is a natural number of 2 or more (provided that a = b × m). Of α 1 , α 2 ,..., α n and α ′, a is O and the rest is either R or OR. Here, R is a hydrogen atom, a saturated-linear hydrocarbon group, a saturated-branched hydrocarbon group, a saturated-cyclic hydrocarbon group, an unsaturated-linear hydrocarbon group, an unsaturated-branched chain. It is a hydrocarbon group, an unsaturated-cyclic hydrocarbon group, an aromatic group, or a derivative group thereof. In addition, α in the formula (3) may be a group derived from a cellulose molecular chain.

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

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

微細繊維状セルロースに対する亜リン酸基の導入量は、たとえば微細繊維状セルロース1g(質量)あたり0.10mmol/g以上であることが好ましく、0.20mmol/g以上であることがより好ましく、0.50mmol/g以上であることがさらに好ましく、1.00mmol/g以上であることがとくに好ましい。また、微細繊維状セルロースに対するイオン性置換の導入量は、たとえば微細繊維状セルロース1g(質量)あたり3.65mmol/g以下であることが好ましく、3.50mmol/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い。亜リン酸基の導入量を上記範囲内とすることにより、繊維原料の微細化を容易とすることができ、繊維状セルロースの安定性を高めることが可能となる。ここで、単位mmol/gにおける分母は、亜リン酸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。 The amount of phosphite groups introduced into the fine fibrous cellulose is, for example, preferably 0.10 mmol / g or more, more preferably 0.20 mmol / g or more per 1 g (mass) of the fine fibrous cellulose. More preferably, it is at least 50 mmol / g, particularly preferably at least 1.00 mmol / g. Further, the amount of ionic substitution introduced into the fine fibrous cellulose is preferably 3.65 mmol / g or less, more preferably 3.50 mmol / g or less per 1 g (mass) of the fine fibrous cellulose, More preferably, it is 3.00 mmol / g or less. By making the introduction amount of the phosphorous acid group within the above range, the fiber raw material can be easily refined, and the stability of the fibrous cellulose can be enhanced. Here, the denominator in the unit mmol / g indicates the mass of the fibrous cellulose when the counter ion of the phosphite group is a hydrogen ion (H + ).

繊維状セルロースに対するリンオキソ酸基(亜リン酸基を含む)の導入量は、たとえば中和滴定法により測定することができる。中和滴定法による測定では、得られた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 phosphorus oxo acid groups (including phosphite 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、たと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(またはリンオキソ酸基量)と言った場合は、第1解離酸量のことを表す。
なお、図1において、滴定開始から第1終点までの領域を第1領域と呼び、第1終点から第2終点までの領域を第2領域と呼ぶ。例えば、リンオキソ酸基がリン酸基の場合であって、このリン酸基が縮合を起こす場合、見かけ上、リンオキソ酸基における弱酸性基量(本明細書では第2解離酸量ともいう)が低下し、第1領域に必要としたアルカリ量と比較して第2領域に必要としたアルカリ量が少なくなる。一方、リンオキソ酸基における強酸性基量(本明細書では第1解離酸量ともいう)は、縮合の有無に関わらずリン原子の量と一致する。また、リンオキソ酸基が亜リン酸基の場合は、リンオキソ酸基に弱酸性基が存在しなくなるため、第2領域に必要としたアルカリ量が少なくなるか、第2領域に必要としたアルカリ量はゼロとなる場合もある。この場合、滴定曲線において、pHの増分が極大となる点は一つとなる。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the amount of NaOH dropped and the pH with respect to a fibrous cellulose-containing slurry having a phosphorus oxo acid group. For example, the introduction amount of the phosphorus oxo acid group into the fibrous cellulose is measured as follows.
First, the slurry containing fibrous cellulose is treated with a strongly acidic ion exchange resin. In addition, you may implement the fibrillation process similar to the fibrillation process mentioned later with respect to a measuring object before the process by strong acidic ion exchange resin as needed.
Next, the pH change is observed while adding an aqueous sodium hydroxide solution to obtain a titration curve as shown in the upper part of FIG. In the titration curve shown in the upper part of FIG. 1, the measured pH is plotted against the amount of added alkali, and in the titration curve shown in the lower part of FIG. The increment (derivative value) (1 / mmol) is plotted. In this neutralization titration, two points where the increment (differential value of pH with respect to the amount of alkali dropped) is maximized in the curve plotting the measured pH against the amount of alkali added. Among these, the maximum point of increment obtained first after adding alkali is called the first end point, and the maximum point of increment obtained next is called the second end point. The alkali amount required from the start of titration to the first end point is equal to the first dissociated acid amount of fibrous cellulose contained in the slurry used for titration, and the alkali required from the first end point to the second end point Fibrous cellulose whose amount is equal to the second dissociated acid amount of fibrous cellulose contained in the slurry used for titration, and whose alkali amount required from the start of titration to the second end point is contained in the slurry used for titration Is equal to the total dissociated acid amount. Then, the value obtained by dividing the alkali amount required from the start of titration to the first end point by the solid content (g) in the titration target slurry is the amount of introduction of the phosphorus oxo acid group (mmol / g). In addition, when it is simply referred to as a phosphorus oxo acid group introduction amount (or a phosphorus oxo acid group amount), it represents the first dissociated acid amount.
In FIG. 1, a region from the start of titration to the first end point is referred to as a first region, and a region from the first end point to the second end point is referred to as a second region. For example, when the phosphorus oxo acid group is a phosphoric acid group and this phosphate group undergoes condensation, the amount of the weakly acidic group in the phosphorus oxo acid group (also referred to as the second dissociated acid amount in this specification) apparently appears. The amount of alkali required for the second region is reduced compared to the amount of alkali required for the first region. On the other hand, the strongly acidic group amount (also referred to as the first dissociated acid amount in the present specification) in the phosphorus oxo acid group coincides with the amount of phosphorus atoms regardless of the presence or absence of condensation. Further, when the phosphorus oxo acid group is a phosphite group, the weakly acidic group does not exist in the phosphorus oxo acid group, so that the alkali amount required for the second region is reduced or the alkali amount required for the second region is reduced. May be zero. In this case, in the titration curve, there is one point where the increment of pH becomes 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(たとえば、Naは23、Alは9)
The above-mentioned introduction amount (mmol / g) of the phosphorus oxo acid group indicates the mass of the acid type fibrous cellulose in the denominator, so that the amount of the phosphorus oxo acid group possessed by the acid type fibrous cellulose (hereinafter, the amount of the phosphorus oxo acid group) (Referred to as (acid type)). On the other hand, when an arbitrary cation C is substituted so that the counter ion of the phosphorus oxo acid group has a charge equivalent, the denominator is converted to the mass of fibrous cellulose when the cation C is the counter ion. Thus, the amount of the phosphorus oxo acid group (hereinafter, the amount of the phosphorus oxo acid group (C type)) possessed by the fibrous cellulose whose cation C is the counter ion can be determined.
That is, it calculates with the following formula.
Phosphooxo acid group amount (C type) = Phosphooxo acid group amount (acid type) / {1+ (W−1) × A / 1000}
A [mmol / g]: A total amount of anion derived from a phosphorus oxo acid group in fibrous cellulose (total amount of dissociated acid of a phosphorus oxo acid group)
W: Formula weight per cation C (for example, Na is 23, Al is 9)

なお、滴定法によるリンオキソ酸基量の測定においては、水酸化ナトリウム水溶液1滴の滴下量が多すぎる場合や、滴定間隔が短すぎる場合、本来より低いリンオキソ酸基量となるなど正確な値が得られないことがある。適切な滴下量、滴定間隔としては、例えば、0.1N水酸化ナトリウム水溶液を5〜30秒に10〜50μLずつ滴定するなどが望ましい。また、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 phosphooxo acid groups by the titration method, when the amount of one drop of sodium hydroxide aqueous solution is too large, or when the titration interval is too short, an accurate value such as a lower phosphooxo acid group amount is obtained. It may not be obtained. As an appropriate dropping amount and titration interval, for example, it is desirable to titrate a 0.1N sodium hydroxide aqueous solution by 10 to 50 μL every 5 to 30 seconds. In order to eliminate the influence of carbon dioxide dissolved in the fibrous cellulose-containing slurry, for example, measurement is preferably performed while blowing an inert gas such as nitrogen gas into the slurry from 15 minutes before the start of titration to the end of the titration.

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

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

本実施形態に係る亜リン酸基導入工程では、セルロースを含む繊維原料と化合物Aの反応を、尿素及びその誘導体から選択される少なくとも1種(以下、「化合物B」ともいう)の存在下で行ってもよい。一方で、化合物Bが存在しない状態において、セルロースを含む繊維原料と化合物Aの反応を行ってもよい。   In the phosphite group introduction step according to this embodiment, the reaction between the fiber raw material containing cellulose and compound A is carried out in the presence of at least one selected from urea and its derivatives (hereinafter also referred to as “compound B”). You may go. On the other hand, in the state where compound B does not exist, the fiber raw material containing cellulose and compound A may be reacted.

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

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

繊維原料に対する化合物Aの添加量は、特に限定されないが、たとえば化合物Aの添加量をリン原子量に換算した場合において、繊維原料(絶乾質量)に対するリン原子の添加量が0.5質量%以上100質量%以下となることが好ましく、1質量%以上50質量%以下となることがより好ましく、2質量%以上30質量%以下となることがさらに好ましい。繊維原料に対するリン原子の添加量を上記範囲内とすることにより、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. For example, when the amount of compound A added is converted to 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 making the addition amount of the phosphorus atom with respect to the fiber raw material within the above range, the yield of the fine fibrous cellulose can be further improved. On the other hand, when the amount of phosphorus atoms added to the fiber raw material is set to the upper limit value or less, the effect of improving the yield and the cost can be balanced.

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

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

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

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

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

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

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

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

<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、必要に応じて亜リン酸基を導入した繊維に対して洗浄工程を行うことができる。洗浄工程は、たとえば水や有機溶媒により亜リン酸基導入繊維を洗浄することにより行われる。また、洗浄工程は後述する各工程の後に行われてもよく、各洗浄工程において実施される洗浄回数は、とくに限定されない。
<Washing process>
In the manufacturing method of the fine fibrous cellulose in this embodiment, a washing process can be performed with respect to the fiber which introduce | transduced the phosphorous acid group as needed. The washing step is performed, for example, by washing the phosphite group-introduced fiber with water or an organic solvent. In addition, the cleaning process may be performed after each process described later, and the number of times of cleaning performed in each cleaning process 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、亜リン酸基導入工程と、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、とくに限定されないが、たとえばアルカリ溶液中に、亜リン酸基導入繊維を浸漬する方法が挙げられる。
<Alkali treatment process>
When manufacturing a fine fibrous cellulose, you may perform an alkali process with respect to a fiber raw material between a phosphite group introduction | transduction process and the fibrillation process mentioned later. Although it does not specifically limit as a method of an alkali treatment, For example, the method of immersing a phosphite group introduction | transduction fiber in an alkaline solution is mentioned.

アルカリ処理工程におけるアルカリ溶液の温度は、とくに限定されないが、たとえば5℃以上80℃以下であることが好ましく、10℃以上60℃以下であることがより好ましい。アルカリ処理工程における亜リン酸基導入繊維のアルカリ溶液への浸漬時間は、とくに限定されないが、たとえば5分以上30分以下であることが好ましく、10分以上20分以下であることがより好ましい。アルカリ処理におけるアルカリ溶液の使用量は、とくに限定されないが、たとえば亜リン酸基導入繊維の絶対乾燥質量に対して100質量%以上100000質量%以下であることが好ましく、1000質量%以上10000質量%以下であることがより好ましい。   Although the temperature of the alkali solution in an alkali treatment process is not specifically limited, For example, it is preferable that they are 5 degreeC or more and 80 degrees C or less, and it is more preferable that they are 10 degreeC or more and 60 degrees C or less. The immersion time of the phosphite group-introduced fiber in the alkali solution in the alkali treatment step is not particularly limited, but is preferably, for example, from 5 minutes to 30 minutes, and more preferably from 10 minutes to 20 minutes. The amount of the alkali solution used in the alkali treatment is not particularly limited. For example, it is preferably 100% by mass or more and 100000% by mass or less, and 1000% by mass or more and 10000% by mass with respect to the absolute dry mass of the phosphite group-introduced fiber. The following is more preferable.

アルカリ処理工程におけるアルカリ溶液の温度は、とくに限定されないが、たとえば5℃以上80℃以下であることが好ましく、10℃以上60℃以下であることがより好ましい。アルカリ処理工程における亜リン酸基導入繊維のアルカリ溶液への浸漬時間は、とくに限定されないが、たとえば5分以上30分以下であることが好ましく、10分以上20分以下であることがより好ましい。アルカリ処理におけるアルカリ溶液の使用量は、とくに限定されないが、たとえば亜リン酸基導入繊維の絶乾質量に対して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。   Although the temperature of the alkali solution in an alkali treatment process is not specifically limited, For example, it is preferable that they are 5 degreeC or more and 80 degrees C or less, and it is more preferable that they are 10 degreeC or more and 60 degrees C or less. The immersion time of the phosphite group-introduced fiber in the alkali solution in the alkali treatment step is not particularly limited, but is preferably, for example, from 5 minutes to 30 minutes, and more preferably from 10 minutes to 20 minutes. The amount of the alkali solution used in the alkali treatment is not particularly limited. For example, it is preferably 100% by mass or more and 100000% by mass or less, and 1000% by mass or more and 10000% by mass with respect to the absolutely dry mass of the phosphite group-introduced fiber. The following 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、亜リン酸基導入工程の後であってアルカリ処理工程の前に、亜リン酸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亜リン酸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 alkali treatment step, the phosphite group introduction fiber may be washed with water or an organic solvent after the phosphite group introduction step and before the alkali treatment step. After the alkali treatment step and before the defibration treatment step, it is preferable to wash the phosphite group-introduced fiber subjected to the alkali treatment with water or an organic solvent from the viewpoint of improving the handleability.

<酸処理工程>
微細繊維状セルロースを製造する場合、亜リン酸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。たとえば、亜リン酸基導入工程、酸処理、アルカリ処理および解繊処理をこの順で行ってもよい。
<Acid treatment process>
When manufacturing a fine fibrous cellulose, you may acid-treat with respect to a fiber raw material between the process of introduce | transducing a phosphorous acid group, and the fibrillation process process mentioned later. For example, the phosphite group introduction step, acid treatment, alkali treatment, and defibration treatment may be performed in this order.

酸処理の方法としては、とくに限定されないが、たと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、とくに限定されないが、たとえば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、とくに限定されないが、たとえば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、たとえば無機酸、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、たとえば硫酸、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、たと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、たとえばギ酸、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、塩酸または硫酸を用いることがとくに好ましい。   Although it does not specifically limit as a method of an acid treatment, For example, the method of immersing a fiber raw material in the acidic liquid containing an acid is mentioned. The concentration of the acidic liquid used is not particularly limited, but is preferably 10% by mass or less, for example, and more preferably 5% by mass or less. The pH of the acidic solution 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 liquid, 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, chlorous 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, and tartaric acid. 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、とくに限定されないが、たとえば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、とくに限定されないが、たとえば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、とくに限定されないが、たとえば繊維原料の絶乾質量に対して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。   Although the temperature of the acid solution in an acid treatment is not specifically limited, For example, 5 to 100 degreeC is preferable and 20 to 90 degreeC is more preferable. The immersion time in the acid solution in the acid treatment is not particularly limited, but is preferably, for example, 5 minutes to 120 minutes, and more preferably 10 minutes to 60 minutes. Although the usage-amount of the acid solution in an acid treatment is not specifically limited, For example, it is preferable that it is 100 mass% or more and 100,000 mass% or less with respect to the absolute dry mass of a fiber raw material, and it is 1000 mass% or more and 10000 mass% or less. Is more preferable.

<解繊処理>
亜リン酸基導入繊維は、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、たとえば解繊処理装置を用いることができる。解繊処理装置は、とくに限定されないが、たとえば高速解繊機、グラインダー(石臼型粉砕機)、高圧ホモジナイザーや超高圧ホモジナイザー、高圧衝突型粉砕機、ボールミル、ビーズミル、ディスク型リファイナー、コニカルリファイナー、二軸混練機、振動ミル、高速回転下でのホモミキサー、超音波分散機、またはビーターなどを使用することができる。上記解繊処理装置の中でも、粉砕メディアの影響が少なく、コンタミネーションのおそれが少ない高速解繊機、高圧ホモジナイザー、超高圧ホモジナイザーを用いるのがより好ましい。
<Defibration processing>
The phosphite group-introduced fiber is subjected to a defibrating process in a defibrating process, whereby fine fibrous cellulose is obtained.
In the defibrating process, for example, a defibrating apparatus can be used. The defibrating apparatus is not particularly limited, but for example, a high-speed defibrator, a grinder (stone mill type pulverizer), a high-pressure homogenizer or an ultrahigh-pressure homogenizer, a high-pressure collision type pulverizer, a ball mill, a bead mill, a disk type refiner, a conical refiner, biaxial A kneader, a vibration mill, a homomixer under high-speed rotation, an ultrasonic disperser, or a beater can be used. Among the above-described defibrating apparatuses, it is more preferable to use a high-speed defibrator, a high-pressure homogenizer, or an ultrahigh-pressure homogenizer that is less affected by the pulverizing media and has less risk of contamination.

解繊処理工程においては、たとえば亜リン酸基導入繊維を、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、および極性有機溶剤などの有機溶媒から選択される1種または2種以上を使用することができる。極性有機溶剤としては、とくに限定されないが、たとえばアルコール類、多価アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、非プロトン極性溶媒等が好ましい。アルコール類としては、たとえばメタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブチルアルコール等が挙げられる。多価アルコール類としては、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)等が挙げられる。エーテル類としては、たとえばジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。エステル類としては、たとえば酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。非プロトン性極性溶媒としてはジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、N−メチル−2−ピロリジノン(NMP)等が挙げられる。
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、亜リン酸基導入繊維を分散媒に分散させて得たスラリー中には、たとえば水素結合性のある尿素などの亜リン酸基導入繊維以外の固形分が含まれていてもよい。
In the defibrating process, for example, it is preferable to dilute the phosphite group-introduced fiber with a dispersion medium to form a slurry. As a dispersion medium, 1 type, or 2 or more types selected from water and organic solvents, such as a polar organic solvent, can be used. The polar organic solvent is not particularly limited, but alcohols, polyhydric alcohols, ketones, ethers, esters, aprotic polar solvents, and the like are preferable. Examples of alcohols include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, and isobutyl alcohol. Examples of the polyhydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin and the like. Examples of ketones include acetone and methyl ethyl ketone (MEK). Examples of ethers include diethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and the like. Examples of the esters include ethyl acetate and butyl acetate. Examples of the aprotic polar solvent include dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP) and the like.
The solid content concentration of the fine fibrous cellulose during the defibrating treatment can be set as appropriate. The slurry obtained by dispersing the phosphite group-introduced fiber in the dispersion medium may contain solids other than the phosphite group-introduced fiber such as urea having hydrogen bonding properties.

(パルプ繊維)
本発明のシートは、針葉樹パルプ及び広葉樹パルプを含む。本明細書においては、パルプ(パルプ繊維)は、繊維幅が1000nmより大きいセルロース繊維である。本明細書では、パルプ(パルプ繊維)を粗大セルロース繊維や粗大繊維状セルロースともいう。
(Pulp fiber)
The sheet of the present invention includes softwood and hardwood pulp. In the present specification, pulp (pulp fiber) is cellulose fiber having a fiber width of more than 1000 nm. In the present specification, pulp (pulp fiber) is also referred to as coarse cellulose fiber or coarse fibrous cellulose.

本実施形態においては、たとえば上記で繊維状セルロース原料として例示したパルプを、パルプ繊維として用いることができる。パルプ繊維の繊維幅は、1μmより大きければよく、10μm以上であることが好ましく、15μm以上であることがより好ましく、20μm以上であることが特に好ましい。一方で、パルプ繊維の繊維幅は、100μm以下であることが好ましい。   In the present embodiment, for example, the pulp exemplified above as the fibrous cellulose raw material can be used as the pulp fiber. The fiber width of the pulp fiber may be larger than 1 μm, preferably 10 μm or more, more preferably 15 μm or more, and particularly preferably 20 μm or more. On the other hand, the fiber width of the pulp fiber is preferably 100 μm or less.

パルプ繊維の繊維幅は、カヤーニオートメーション社のカヤーニ繊維長測定器(FS−200形)を用いて測定することができる。ここで、パルプ繊維の繊維幅とは、セルロース繊維の幹繊維における繊維幅である。たとえば、パルプ繊維がフィブリルセルロース繊維である場合には、フィブリル化して分枝化した繊維の繊維幅ではなく、主軸を構成している幹繊維の繊維幅をパルプ繊維の繊維幅という。   The fiber width of the pulp fiber can be measured using a Kajaani fiber length measuring instrument (FS-200 type) manufactured by Kajaani Automation. Here, the fiber width of the pulp fiber is a fiber width in the trunk fiber of the cellulose fiber. For example, when the pulp fiber is a fibril cellulose fiber, the fiber width of the trunk fiber constituting the main axis is referred to as the fiber width of the pulp fiber, not the fiber width of the fiber fibrillated and branched.

パルプ繊維の含有量は、シートの全質量に対して、70質量%以上であることが好ましく、75質量%以上であることがより好ましい。また、パルプ繊維の含有量は、シートの全質量に対して、99質量%以下であることが好ましく、98質量%以下であることがより好ましく、95質量%以下であることがさらに好ましい。なお、強度を向上させる観点から、パルプ繊維の含有量をシート全体に対して85質量%以下とすることもできる。   The content of the pulp fiber is preferably 70% by mass or more, and more preferably 75% by mass or more with respect to the total mass of the sheet. Moreover, it is preferable that it is 99 mass% or less with respect to the total mass of a sheet | seat, and, as for content of a pulp fiber, it is more preferable that it is 98 mass% or less, and it is further more preferable that it is 95 mass% or less. In addition, from a viewpoint of improving strength, the content of the pulp fiber can be 85% by mass or less with respect to the entire sheet.

本発明のシートにおいて、針葉樹パルプの含有量(質量部)をN、広葉樹パルプの含有量(質量部)をLとした場合、N/Lの値は、1以上であることが好ましく、1.5以上であることがより好ましく、2以上であることがさらに好ましく、3以上であることが特に好ましい。また、N/Lの値は、8以下であることが好ましく、7以下であることがより好ましい。本発明のシートにおいては、針葉樹パルプとの広葉樹パルプの含有量を上記範囲内とし、さらに、そこに微細繊維状セルロースを混合することで、シートの比引張弾性率が効果的に高められる。
なお、本発明のシートにおいて、針葉樹パルプの含有量と広葉樹パルプの含有量の比率は、例えば、JIS P 8120:1998に準拠して、シートから離解し染色した繊維を顕微鏡下で定量することで求めることができる。
In the sheet of the present invention, when the content (parts by mass) of softwood pulp is N and the content (parts by mass) of hardwood pulp is L, the value of N / L is preferably 1 or more. It is more preferably 5 or more, further preferably 2 or more, and particularly preferably 3 or more. Further, the value of N / L is preferably 8 or less, and more preferably 7 or less. In the sheet of the present invention, the specific tensile elastic modulus of the sheet is effectively increased by making the content of the hardwood pulp with the conifer pulp within the above range and further mixing the fine fibrous cellulose therein.
In the sheet of the present invention, the ratio of the content of the softwood pulp and the content of the hardwood pulp is determined, for example, by quantifying the fibers dissociated from the sheet and dyed under a microscope in accordance with JIS P 8120: 1998. Can be sought.

針葉樹パルプと広葉樹パルプの混合体のカナダ標準フリーネスは600ml以下であることが好ましく、550ml以下であることがより好ましく、500ml以下であることがさらに好ましい。なお、針葉樹パルプと広葉樹パルプの混合体のカナダ標準フリーネスの下限値は特に限定されるものではないが、50ml以上であることが好ましい。なお、カナダ標準フリーネスは、JIS P 8121−1995に準じて、カナダ標準ろ水度法により測定される濾水度である。   The Canadian standard freeness of the mixture of softwood and hardwood pulp is preferably 600 ml or less, more preferably 550 ml or less, and even more preferably 500 ml or less. The lower limit of the Canadian standard freeness of the mixture of coniferous and hardwood pulp is not particularly limited, but is preferably 50 ml or more. The Canadian standard freeness is a freeness measured by a Canadian standard freeness method according to JIS P 8121-1995.

また、針葉樹パルプと広葉樹パルプの混合体の変則フリーネスは、800ml以下であってもよい。この場合、針葉樹パルプと広葉樹パルプの混合体の変則フリーネスは、700ml以下であることが好ましく、650ml以下であることがより好ましい。なお、針葉樹パルプと広葉樹パルプの混合体の変則フリーネスは、200ml以上であることが好ましい。変則フリーネスが上記範囲のパルプ繊維は、高叩解パルプであると言うことができ、このようなパルプとしては、たとえばグラシンパルプを挙げることができる。高叩解パルプの濾水度は、一般的なカナダ標準ろ水度法では測定が難しいため、変則フリーネスが測定される。変則フリーネスは、JIS P 8121−1995に規定のカナダ標準ろ水度法において、パルプ濃度を0.3質量%から0.03質量%に変更し、JIS規格スクリーンプレートから80メッシュワイヤーに変更して測定した濾水度である。   Also, the irregular freeness of the mixture of coniferous pulp and hardwood pulp may be 800 ml or less. In this case, the irregular freeness of the mixture of softwood pulp and hardwood pulp is preferably 700 ml or less, and more preferably 650 ml or less. The irregular freeness of the mixture of softwood pulp and hardwood pulp is preferably 200 ml or more. A pulp fiber having an irregular freeness in the above range can be said to be a high beaten pulp, and an example of such a pulp is glassine pulp. Since the freeness of high beat pulp is difficult to measure by the general Canadian standard freeness method, irregular freeness is measured. The irregular freeness is changed by changing the pulp concentration from 0.3% by mass to 0.03% by mass and changing from JIS standard screen plate to 80 mesh wire in the Canadian Standard Freeness Method prescribed in JIS P 8121-1995. The measured freeness.

本発明のシートが高叩解パルプを含む場合、これによりシートの弾性率をより効果的に向上させることができる。高叩解パルプの繊維幅は、たとえば1μmより大きく、5μm以上であることが生産性を向上させる観点から好ましい。一方で、高叩解パルプの繊維幅は、たとえば15μm未満である。   When the sheet | seat of this invention contains highly beaten pulp, the elasticity modulus of a sheet | seat can be improved more effectively by this. The fiber width of the high beaten pulp is preferably, for example, larger than 1 μm and 5 μm or more from the viewpoint of improving productivity. On the other hand, the fiber width of the high beaten pulp is, for example, less than 15 μm.

パルプの叩解は、たとえば解繊処理装置を用いて行うことができる。解繊処理装置としては特に限定されない。例えば、高速解繊機、グラインダー(石臼型粉砕機)、高圧ホモジナイザーや超高圧ホモジナイザー、クレアミックス、高圧衝突型粉砕機、ボールミル、ビーズミル、ディスク型リファイナー、コニカルリファイナーが挙げられる。また、二軸混練機、振動ミル、高速回転下でのホモミキサー、超音波分散機、ビーター等、湿式粉砕する装置等を適宜使用することができる。   The beating of the pulp can be performed using, for example, a defibrating apparatus. The defibrating apparatus is not particularly limited. For example, a high-speed defibrator, a grinder (stone mortar-type pulverizer), a high-pressure homogenizer, an ultrahigh-pressure homogenizer, a CLEARMIX, a high-pressure collision-type pulverizer, a ball mill, a bead mill, a disk type refiner, and a conical refiner can be used. In addition, a wet pulverizing apparatus such as a twin-screw kneader, a vibration mill, a homomixer under high-speed rotation, an ultrasonic disperser, and a beater can be used as appropriate.

(比率)
微細繊維状セルロースの含有量をC1とし、パルプ繊維の含有量をC2とした場合、C1/(C1+C2)は、0.01以上であることが好ましく、0.05以上であることがより好ましく、0.08以上であることがとくに好ましい。一方で、C1/(C1+C2)は、0.3以下であることが好ましく、0.25以下であることがより好ましい。これにより、シートの生産性と強度のバランスをより効果的に向上させることができる。
ここで、シート中の微細繊維状セルロースは、たとえば走査電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製、S−3600N)にて観察することが可能である。また、パルプ繊維は、たとえば高分解能電界放出型走査電子顕微鏡(日立製作所製、S−5200)にて観察することが可能である。このような観察により、各繊維の体積比率から質量比率を算出してもよい。但し、後述するようなシートの製造工程における、各セルロース繊維の混合比は、シートにおける微細繊維状セルロースとパルプ繊維の比率と同等である。
(ratio)
When the content of fine fibrous cellulose is C1, and the content of pulp fibers is C2, C1 / (C1 + C2) is preferably 0.01 or more, more preferably 0.05 or more, It is especially preferable that it is 0.08 or more. On the other hand, C1 / (C1 + C2) is preferably 0.3 or less, and more preferably 0.25 or less. Thereby, the balance between the productivity and strength of the sheet can be improved more effectively.
Here, the fine fibrous cellulose in the sheet can be observed, for example, with a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, S-3600N). The pulp fibers can be observed with, for example, a high-resolution field emission scanning electron microscope (manufactured by Hitachi, Ltd., S-5200). Through such observation, the mass ratio may be calculated from the volume ratio of each fiber. However, the mixing ratio of each cellulose fiber in the sheet manufacturing process described later is equivalent to the ratio of fine fibrous cellulose and pulp fiber in the sheet.

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

また、本発明のシートには、熱可塑性樹脂エマルジョン、熱硬化性樹脂エマルジョン、光硬化性樹脂エマルジョン等が添加されてもよい。熱可塑性樹脂エマルジョン、熱硬化性樹脂エマルジョン、光硬化性樹脂エマルジョンの具体例としては、特開2009−299043号公報に記載のものが挙げられる。   Moreover, a thermoplastic resin emulsion, a thermosetting resin emulsion, a photocurable resin emulsion, or the like may be added to the sheet of the present invention. Specific examples of the thermoplastic resin emulsion, the thermosetting resin emulsion, and the photocurable resin emulsion include those described in JP2009-299043A.

紙力増強剤としては、乾燥紙力剤及び湿潤紙力剤を挙げることができる。乾燥紙力剤としては、例えば、カチオン化澱粉、ポリアクリルアミド(PAM)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、アクリル樹脂等を挙げることができる。湿潤紙力剤としては、ポリアミドエピハロヒドリン、尿素、メラミン、熱架橋性ポリアクリルアミド等を挙げることができる。中でも、本発明のシートは、ポリアミンポリアミドエピハロヒドリンを含有することが好ましい。   Examples of the paper strength enhancer include a dry paper strength agent and a wet strength paper strength agent. Examples of the dry paper strength agent include cationized starch, polyacrylamide (PAM), carboxymethylcellulose (CMC), acrylic resin, and the like. Examples of the wet paper strength agent include polyamide epihalohydrin, urea, melamine, and heat crosslinkable polyacrylamide. Especially, it is preferable that the sheet | seat of this invention contains polyamine polyamide epihalohydrin.

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

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

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

(シートの製造方法)
シートの製造工程は、針葉樹パルプと、広葉樹パルプと、繊維幅が1000nm以下であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する繊維状セルロースと、を含むスラリーを得る工程と、このスラリーを基材上に塗工する工程、又は、スラリーを抄紙する工程を含む。なお、スラリーにおける針葉樹パルプの含有量をN、広葉樹パルプの含有量をLとした場合、N/Lの値は1以上8以下である。
(Sheet manufacturing method)
The sheet manufacturing process includes obtaining a slurry containing softwood pulp, hardwood pulp, and fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and having a phosphite group or a substituent derived from a phosphite group. And a step of coating the slurry on a base material, or a step of paper-making the slurry. In addition, when the content of softwood pulp in the slurry is N and the content of hardwood pulp is L, the value of N / L is 1 or more and 8 or less.

スラリーを得る工程では、針葉樹パルプと広葉樹パルプを混合する工程を含むことが好ましく、その後に、繊維幅が1000nm以下であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する繊維状セルロースを加えて混合する工程を含むことが好ましい。針葉樹パルプと広葉樹パルプを混合する工程では、必要に応じて、叩解処理工程を設けることが好ましく、叩解処理工程では、所望のフリーネスとなるようにパルプ繊維に叩解処理を施すことが好ましい。   The step of obtaining the slurry preferably includes a step of mixing the coniferous pulp and the hardwood pulp, and thereafter, the fiber width is 1000 nm or less, and the fibrous form having a phosphite group or a substituent derived from the phosphite group It is preferable to include a step of adding and mixing cellulose. In the step of mixing the coniferous pulp and the hardwood pulp, it is preferable to provide a beating treatment step as necessary, and in the beating treatment step, it is preferable to beaten the pulp fibers so as to obtain a desired freeness.

シートを形成する工程は、スラリーを抄紙する工程であることが好ましい。これにより、生産効率をより高めることが可能となる。   The step of forming the sheet is preferably a step of papermaking the slurry. Thereby, it becomes possible to raise production efficiency more.

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

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

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

抄紙工程においては、シートの仕上がり坪量が6g/m2以上500g/m2以下、好ましくは19g/m2以上300g/m2以下になるようにスラリーを抄紙することが好ましい。坪量が上記範囲内となるように抄紙することで、強度に優れたシートが得られる。 In the paper making process, it is preferable to make the slurry so that the finished basis weight of the sheet is 6 g / m 2 or more and 500 g / m 2 or less, preferably 19 g / m 2 or more and 300 g / m 2 or less. By making paper so that the basis weight falls within the above range, a sheet having excellent strength can be obtained.

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

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

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

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

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

塗工工程においては、シートの仕上がり坪量が6g/m2以上500g/m2以下、好ましくは19g/m2以上300g/m2以下になるようにスラリーを塗工することが好ましい。坪量が上記範囲内となるように塗工することで、強度に優れたシートが得られる。 In the coating step, it is preferable to apply the slurry so that the finished basis weight of the sheet is 6 g / m 2 or more and 500 g / m 2 or less, preferably 19 g / m 2 or more and 300 g / m 2 or less. By coating so that the basis weight is within the above range, a sheet having excellent strength can be obtained.

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

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

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

(積層シート)
本発明は、上述したシートにさらに他の層が積層された積層体に関するものであってもよい。他の層としては、たとえば、塗布層を挙げることができる。塗布層は、上述したシートの少なくとも一方の面上に直接積層されるものであることが好ましい。
(Laminated sheet)
The present invention may relate to a laminate in which another layer is further laminated on the above-described sheet. As another layer, a coating layer can be mentioned, for example. The coating layer is preferably laminated directly on at least one surface of the above-described sheet.

塗布層は、バインダー、顔料などを含んでもよい。また、必要に応じて、分散剤、保水剤、消泡剤、着色剤等の通常用いられている各種助剤が適宜使用できる。
本発明に使用できるバインダーとしては、カゼイン、澱粉、変性澱粉、ポリビニルアルコールなどの水溶性高分子、またはポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、カルボキシメチルセルロース系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂等が使用できる。
本発明において使用できる顔料としてはカオリン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、シリカ、アルミノ珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、ホワイトカーボン、ベントナイト、ゼオライト、セリサイト、スメクタイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、合成マイカ、二酸化チタン、酸化亜鉛などの無機顔料、さらにはポリイソプレン、ポリネオプレン、ポリブタジエン等のポリジエン類、ポリブテン、ポリイソブチレン、ポリプロピレン等のポリアルケン類、酢酸ビニル、スチレン、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリルアミド、メチルビニルエーテル等のビニル系モノマーの重合体や共重合体類、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂等の各種の密実型、中空型あるいは貫通孔型粒子等の有機顔料が挙げられ、顔料の1種又は2種以上を使用することができる。
The coating layer may contain a binder, a pigment, and the like. Moreover, various auxiliary agents normally used, such as a dispersing agent, a water retention agent, an antifoamer, and a coloring agent, can be used as needed.
Examples of binders that can be used in the present invention include water-soluble polymers such as casein, starch, modified starch, and polyvinyl alcohol, or polyester resins, polyurethane resins, styrene-butadiene resins, vinyl acetate resins, ethylene-vinyl acetate resins. Resins, acrylonitrile-butadiene resins, polyethylene resins, polypropylene resins, carboxymethyl cellulose resins, polyamide resins, vinyl chloride resins, vinylidene chloride resins, fluorine resins, silicone resins and the like can be used.
Examples of pigments that can be used in the present invention include kaolin, calcium carbonate, magnesium carbonate, magnesium oxide, aluminum hydroxide, alumina, silica, magnesium aluminosilicate, calcium silicate, white carbon, bentonite, zeolite, sericite, smectite, calcium sulfate, and sulfuric acid. Inorganic pigments such as barium, synthetic mica, titanium dioxide, and zinc oxide, and polydienes such as polyisoprene, polyneoprene, and polybutadiene, polyalkenes such as polybutene, polyisobutylene, and polypropylene, vinyl acetate, styrene, and (meth) acrylic acid , (Meth) acrylic acid alkyl ester, (meth) acrylamide, polymers and copolymers of vinyl monomers such as methyl vinyl ether, polyurethane resins, polyester resins Examples include various solid pigments such as polyamide resins, urea resins, melamine resins, and benzoguanamine resins, and organic pigments such as hollow or through-hole type particles. One or more pigments should be used. Can do.

塗布層の坪量は、特に限定されるものではないが、0.05g/m2以上であることが好ましく、0.1g/m2以上であることがより好ましく、0.2g/m2以上であることがさらに好ましい。また塗布層の坪量の上限値は、特に限定されないが、たとえば10g/m2以下とすることができる。 The basis weight of the coating layer is not particularly limited, it is preferably 0.05 g / m 2 or more, more preferably 0.1 g / m 2 or more, 0.2 g / m 2 or more More preferably. The upper limit value of the basis weight of the coating layer is not particularly limited, but can be, for example, 10 g / m 2 or less.

塗布層は、含浸処理、スプレー処理などや、一般に公知の塗工装置、例えばサイズプレスコーター、ブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、スロットダイコーター、グラビアコーター、チャンプレックスコーター、ブラシコーター、スライドビードコーター、ツーロールあるいはメータリングブレード方式のサイズプレスコーター、ビルブレードコーター、ショートドウェルコーター、ゲートロールコーター、キャレンダーによるニップコーター等が適宜用いられる。
本発明のシートは、本発明の効果を損なわない限りにおいて必要に応じて平滑化処理を行ってもよい。平滑化処理は通常のスーパーキャレンダー、グロスキャレンダー、ソフトキャレンダー等の平滑化処理装置を用いることができる。
The coating layer is impregnation treatment, spray treatment, etc., and generally known coating equipment such as size press coater, blade coater, air knife coater, roll coater, reverse roll coater, bar coater, curtain coater, slot die coater, gravure coater. For example, a Chanplex coater, a brush coater, a slide bead coater, a two-roll or metering blade type size press coater, a bill blade coater, a short dwell coater, a gate roll coater, and a nip coater using a calendar are appropriately used.
As long as the effect of this invention is not impaired, the sheet | seat of this invention may perform a smoothing process as needed. The smoothing process can be performed using a normal smoothing apparatus such as a super calendar, a gloss calendar, or a soft calendar.

(用途)
本発明のシートは、単独で又は他の材料と組み合わせて、印刷用の紙、フィルター、セパレーター、粒子担持シート、包装材、ダンボールなどの種々の紙製品、湿式、乾式不織布、おむつ、家電の部材、各種の乗り物や建物の内装材、外装材などに使用することができる。
(Use)
The sheet of the present invention alone or in combination with other materials, various paper products such as printing paper, filters, separators, particle-carrying sheets, packaging materials, cardboard, wet, dry nonwoven fabrics, diapers, and home appliance components It can be used for various vehicles and building interior and exterior materials.

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。   The features of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.

〔実施例1〕
<パルプ成分の作製>
針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)の濃度が2質量%になるよう水を加えて分散した後、ビーターで叩解した。広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)にも同様の操作を行った。固形分質量比が80:20(NBKP:LBKP)となるように各パルプを混合し、NBKP80/LBKP20パルプスラリーを得た。NBKPとLBKPの固形分質量比が80:20の混合体のカナダ標準フリーネスは450mlであった。なお、カナダ標準フリーネスはJIS P 8121−1995に規定のカナダ標準ろ水度法により測定した値である。
[Example 1]
<Production of pulp components>
Water was added and dispersed so that the concentration of softwood bleached kraft pulp (NBKP) was 2% by mass, and then beaten with a beater. The same operation was performed on hardwood bleached kraft pulp (LBKP). Each pulp was mixed so that solid content mass ratio might be set to 80:20 (NBKP: LBKP), and NBKP80 / LBKP20 pulp slurry was obtained. The Canadian standard freeness of a mixture having a solid mass ratio of NBKP to LBKP of 80:20 was 450 ml. The Canadian standard freeness is a value measured by the Canadian standard freeness method defined in JIS P 8121-1995.

<微細繊維状セルロースの作製>
原料パルプとして、王子製紙製の針葉樹クラフトパルプ(固形分93質量%、坪量245g/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。
<Preparation of fine fibrous cellulose>
Oji Paper's softwood kraft pulp as raw material pulp (solid content 93% by weight, basis weight 245g / m 2 sheet, disaggregated and measured according to JIS P 8121, Canadian standard freeness (CSF) 700ml) It was used.

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

得られた亜リン酸化パルプをパルプ質量で100g分取し、10Lのイオン交換水を注ぎ、撹拌して均一に分散させた後、濾過脱水して、脱水シートを得る工程を2回繰り返した。次いで、得られた脱水シートを10Lのイオン交換水で希釈し、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し、pHが12以上13以下のパルプスラリーを得た。その後、このパルプスラリーを脱水し、脱水シートを得た後、10Lのイオン交換水を添加した。撹拌して均一に分散させた後、濾過脱水して、脱水シートを得る工程を2回繰り返した。   100 g of the obtained phosphorylated pulp was separated by pulp mass, poured with 10 L of ion exchange water, stirred and dispersed uniformly, and then subjected to filtration and dehydration to obtain a dehydrated sheet twice. Next, the obtained dehydrated sheet was diluted with 10 L of ion-exchanged water, and a 1N sodium hydroxide aqueous solution was added little by little while stirring to obtain a pulp slurry having a pH of 12 or more and 13 or less. Thereafter, the pulp slurry was dehydrated to obtain a dehydrated sheet, and then 10 L of ion exchange water was added. The step of stirring and dispersing uniformly, followed by filtration and dehydration to obtain a dehydrated sheet was repeated twice.

得られた亜リン酸化パルプに対しFT−IRを用いて赤外線吸収スペクトルの測定を行った。その結果、1210cm-1付近に亜リン酸基の互変異性体であるホスホン酸基のP=Oに基づく吸収が観察され、パルプに亜リン酸基(ホスホン酸基)が付加されていることが確認された。また、得られた亜リン酸化パルプを供試して、X線回折装置にて分析を行ったところ、2θ=14°以上17°以下付近と2θ=22°以上23°以下付近の2箇所の位置に典型的なピークが確認され、セルロースI型結晶を有していることが確認された。なお、得られた亜リン酸化パルプについて、後述する〔亜リン酸基量の測定〕に記載の測定方法で測定される亜リン酸基量(第1解離酸量)は1.51mmol/gだった。なお、総解離酸量は、1.54mmol/gであった。 The obtained phosphorylated pulp was subjected to infrared absorption spectrum measurement using FT-IR. As a result, absorption based on P = O of a phosphonic acid group, which is a tautomer of a phosphorous acid group, was observed near 1210 cm −1 , and a phosphorous acid group (phosphonic acid group) was added to the pulp. Was confirmed. Moreover, when the obtained phosphorylated pulp was tested and analyzed with an X-ray diffractometer, two positions of 2θ = 14 ° to 17 ° and 2θ = 22 ° to 23 ° were found. A typical peak was confirmed, and it was confirmed to have cellulose type I crystals. In addition, about the obtained phosphorous-ized pulp, the amount of phosphite groups (1st dissociated acid amount) measured by the measuring method as described in [Measurement of the amount of phosphite groups] described later was 1.51 mmol / g. It was. The total dissociated acid amount was 1.54 mmol / g.

得られた亜リン酸化パルプの脱水シートにイオン交換水を添加し、固形分濃度が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、アルティマイザー)で245MPaの圧力にて3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含有分散液を得た。なお、微細繊維状セルロースの繊維幅は3nm程度であった。   Ion exchanged water was added to the dehydrated sheet of the obtained phosphorylated pulp to prepare a slurry having a solid content concentration of 2% by mass. This slurry was processed three times at a pressure of 245 MPa with a wet atomization apparatus (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., an optimizer) to obtain a fine fibrous cellulose-containing dispersion containing fine fibrous cellulose. The fiber width of the fine fibrous cellulose was about 3 nm.

<シート化>
パルプ混合体の固形分が80質量部、微細繊維状セルロースの固形分が20質量部となるように、NBKP80/LBKP20(フリーネス450ml)パルプスラリーと微細繊維状セルロース含有分散液を混合し、さらにポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリン(星光PMC株式会社製、湿潤紙力剤WS4030)0.5質量部を添加して抄紙用スラリーを得た。抄紙用スラリーの固形分濃度は0.5質量%であった。
この抄紙用スラリーを、角型手抄き装置を用い、ワイヤー上で抄紙・脱水し、湿潤シートを得た。湿潤シートを、ヤンキードライヤーにて温度110℃で乾燥して、厚み50μm、坪量20g/m2のシートを作製した。
なお、実施例1のコントロールシートとして、NBKP80/LBKP20パルプスラリーを100質量部及びポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリンを0.5質量部含む抄紙用スラリーから上記と同様の方法でシートを作製した。
<Sheet>
The NBKP80 / LBKP20 (freeness 450 ml) pulp slurry and the fine fibrous cellulose-containing dispersion are mixed so that the solid content of the pulp mixture is 80 parts by mass and the solid content of the fine fibrous cellulose is 20 parts by mass. 0.5 parts by mass of polyamide / epichlorohydrin (manufactured by Seiko PMC Co., Ltd., wet paper strength agent WS4030) was added to obtain a papermaking slurry. The solid content concentration of the papermaking slurry was 0.5% by mass.
The papermaking slurry was paper-made and dehydrated on a wire using a square handmaking device to obtain a wet sheet. The wet sheet was dried with a Yankee dryer at a temperature of 110 ° C. to prepare a sheet having a thickness of 50 μm and a basis weight of 20 g / m 2 .
In addition, the sheet | seat was produced by the method similar to the above from the slurry for papermaking containing 100 mass parts of NBKP80 / LBKP20 pulp slurry and 0.5 mass part of polyamine polyamide and epichlorohydrin as a control sheet of Example 1.

〔実施例2〕
<パルプ成分の作製>において、NBKPとLBKPの混合比を60:40(NBKP:LBKP)とした以外は実施例1と同様にしてシートを得た。
なお、実施例2のコントロールシートとして、NBKP60/LBKP40パルプスラリーを100質量部及びポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリンを0.5質量部含む抄紙用スラリーから上記と同様の方法でシートを作製した。
[Example 2]
<Preparation of pulp component> A sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of NBKP and LBKP was 60:40 (NBKP: LBKP).
In addition, the sheet | seat was produced by the method similar to the above from the slurry for papermaking containing 100 mass parts of NBKP60 / LBKP40 pulp slurries and 0.5 mass part of polyamine polyamide and epichlorohydrin as a control sheet of Example 2.

〔実施例3〕
<パルプ成分の作製>において、NBKPとLBKPの混合比を50:50(NBKP:LBKP)とした以外は実施例1と同様にしてシートを得た。
なお、実施例3のコントロールシートとして、NBKP50/LBKP50パルプスラリーを100質量部及びポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリンを0.5質量部含む抄紙用スラリーから上記と同様の方法でシートを作製した。
Example 3
<Manufacture of pulp components> A sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of NBKP and LBKP was 50:50 (NBKP: LBKP).
In addition, the sheet | seat was produced by the method similar to the above from the slurry for papermaking containing 100 mass parts of NBKP50 / LBKP50 pulp slurry and 0.5 mass part of polyamine polyamide * epichlorohydrin as a control sheet of Example 3.

〔実施例4〕
NBKP60質量部とLBKP40質量部の合計濃度が4質量%になるよう水を加えて分散した後、ダブルディスクレファイナーで叩解し、NBKP60/LBKP40高叩解パルプスラリーを得た。NBKPとLBKPの固形分質量比が60:40の高叩解パルプの変則フリーネスは570mlであった。なお、変則フリーネスは、JIS P 8121−1995に規定のカナダ標準ろ水度法において、パルプ濃度を0.3質量%から0.03質量%に変更し、JIS規格スクリーンプレートから80メッシュワイヤーに変更して測定したフリーネスである。
Example 4
Water was added and dispersed so that the total concentration of NBKP 60 parts by mass and LBKP 40 parts by mass was 4% by mass, and then beaten with a double disc refiner to obtain NBKP60 / LBKP40 high beating pulp slurry. The irregular freeness of the high beating pulp having a solid mass ratio of NBKP and LBKP of 60:40 was 570 ml. In addition, the irregular freeness is changed from the JIS standard screen plate to 80 mesh wire by changing the pulp concentration from 0.3% by mass to 0.03% by mass in the Canadian Standard Freeness Method stipulated in JIS P 8121-1995. It is the freeness measured.

高叩解パルプ混合体の固形分が80質量部、微細繊維状セルロースの固形分が20質量部となるように、NBKP60/LBKP40(変則フリーネス570ml)高叩解パルプスラリーと微細繊維状セルロース含有分散液を混合し、さらにポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリン(星光PMC株式会社製、湿潤紙力剤WS4030)0.5質量部を添加して抄紙用スラリーを得た。抄紙用スラリーの固形分濃度は0.5質量%であった。
この抄紙用スラリーを、角型手抄き装置を用い、ワイヤー上で抄紙・脱水し、湿潤シートを得た。湿潤シートを、ヤンキードライヤーにて温度110℃で乾燥して、厚み40μm、坪量20g/m2のシートを作製した。
なお、実施例4のコントロールシートとして、NBKP60/LBKP40高叩解パルプスラリーを100質量部及びポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリンを0.5質量部含む抄紙用スラリーから上記と同様の方法でシートを作製した。
NBKP60 / LBKP40 (an irregular freeness 570 ml) high beating pulp slurry and a fine fibrous cellulose-containing dispersion so that the solid content of the high beating pulp mixture is 80 parts by mass and the solid content of the fine fibrous cellulose is 20 parts by mass. Further, 0.5 parts by mass of polyamine polyamide / epichlorohydrin (manufactured by Seiko PMC Co., Ltd., wet paper strength agent WS4030) was added to obtain a papermaking slurry. The solid content concentration of the papermaking slurry was 0.5% by mass.
The papermaking slurry was paper-made and dehydrated on a wire using a square handmaking device to obtain a wet sheet. The wet sheet was dried with a Yankee dryer at a temperature of 110 ° C. to prepare a sheet having a thickness of 40 μm and a basis weight of 20 g / m 2 .
In addition, as a control sheet of Example 4, a sheet was prepared in the same manner as described above from a papermaking slurry containing 100 parts by mass of NBKP60 / LBKP40 high beating pulp slurry and 0.5 parts by mass of polyamine polyamide / epichlorohydrin. .

〔実施例5〕
高叩解パルプ混合体の固形分が90質量部、微細繊維状セルロースの固形分が10質量部となるように、NBKP60/LBKP40(変則フリーネス570ml)高叩解パルプスラリーと微細繊維状セルロース含有分散液を混合し、さらにポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリン(星光PMC株式会社製、湿潤紙力剤WS4030)0.5質量部を添加して抄紙用スラリーを得た。抄紙用スラリーの固形分濃度は0.5質量%であった。
この抄紙用スラリーを、角型手抄き装置を用い、ワイヤー上で抄紙・脱水し、湿潤シートを得た。湿潤シートを、ヤンキードライヤーにて温度110℃で乾燥して、厚み40μm、坪量20g/m2のシートを作製した。
なお、実施例5のコントロールシートとして、NBKP60/LBKP40高叩解パルプスラリーを100質量部及びポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリンを0.5質量部含む抄紙用スラリーから上記と同様の方法でシートを作製した。
Example 5
NBKP60 / LBKP40 (an irregular freeness 570 ml) high beating pulp slurry and a fine fibrous cellulose-containing dispersion so that the solid content of the high beating pulp mixture is 90 parts by mass and the solid content of the fine fibrous cellulose is 10 parts by mass. Further, 0.5 parts by mass of polyamine polyamide / epichlorohydrin (manufactured by Seiko PMC Co., Ltd., wet paper strength agent WS4030) was added to obtain a papermaking slurry. The solid content concentration of the papermaking slurry was 0.5% by mass.
The papermaking slurry was paper-made and dehydrated on a wire using a square handmaking device to obtain a wet sheet. The wet sheet was dried with a Yankee dryer at a temperature of 110 ° C. to prepare a sheet having a thickness of 40 μm and a basis weight of 20 g / m 2 .
In addition, as a control sheet of Example 5, a sheet was produced in the same manner as described above from a papermaking slurry containing 100 parts by mass of NBKP60 / LBKP40 high beating pulp slurry and 0.5 parts by mass of polyamine polyamide / epichlorohydrin. .

〔比較例1〕
<パルプ成分の作製>において、LBKPを混合しなかった以外は実施例1と同様にしてシートを得た。
なお、比較例1のコントロールシートとして、NBKPパルプスラリーを100質量部及びポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリンを0.5質量部含む抄紙用スラリーから上記と同様の方法でシートを作製した。
[Comparative Example 1]
<Production of pulp component> A sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that LBKP was not mixed.
In addition, the sheet | seat was produced by the method similar to the above from the slurry for papermaking containing 100 mass parts of NBKP pulp slurries and 0.5 mass part of polyamine polyamide and epichlorohydrin as a control sheet of the comparative example 1.

〔比較例2〕
<パルプ成分の作製>において、NBKPとLBKPの混合比を90:10(NBKP:LBKP)とした以外は実施例1と同様にしてシートを得た。
なお、比較例2のコントロールシートとして、NBKP90/LBKP10パルプスラリーを100質量部及びポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリンを0.5質量部含む抄紙用スラリーから上記と同様の方法でシートを作製した。
[Comparative Example 2]
<Preparation of pulp component> A sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of NBKP and LBKP was 90:10 (NBKP: LBKP).
In addition, the sheet | seat was produced by the method similar to the above from the slurry for papermaking containing 100 mass parts of NBKP90 / LBKP10 pulp slurries, and 0.5 mass part of polyamine polyamide * epichlorohydrin as a control sheet of the comparative example 2.

〔比較例3〕
<パルプ成分の作製>において、NBKPとLBKPの混合比を40:60(NBKP:LBKP)とした以外は実施例1と同様にしてシートを得た。
なお、比較例3のコントロールシートとして、NBKP40/LBKP60パルプスラリーを100質量部及びポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリンを0.5質量部含む抄紙用スラリーから上記と同様の方法でシートを作製した。
[Comparative Example 3]
<Production of pulp components> A sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of NBKP and LBKP was 40:60 (NBKP: LBKP).
In addition, the sheet | seat was produced by the method similar to the above from the slurry for papermaking containing 100 mass parts of NBKP40 / LBKP60 pulp slurry and 0.5 mass part of polyamine polyamide * epichlorohydrin as a control sheet of the comparative example 3.

〔比較例4〕
<パルプ成分の作製>において、NBKPを混合しなかった以外は実施例1と同様にしてシートを得た。
なお、比較例4のコントロールシートとして、LBKPパルプスラリーを100質量部及びポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリンを0.5質量部含む抄紙用スラリーから上記と同様の方法でシートを作製した。
[Comparative Example 4]
In <Production of Pulp Component>, a sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that NBKP was not mixed.
In addition, the sheet | seat was produced by the method similar to the above from the slurry for papermaking containing 100 mass parts of LBKP pulp slurries and 0.5 mass part of polyamine polyamide and epichlorohydrin as a control sheet of the comparative example 4.

〔比較例5〕
NBKP100質量部の濃度が4質量%になるよう水を加えて分散した後、ダブルディスクレファイナーで叩解し、NBKP100高叩解パルプスラリーを得た。NBKP100の高叩解パルプの変則フリーネスは330mlであった。
[Comparative Example 5]
Water was added and dispersed so that the concentration of 100 parts by mass of NBKP was 4% by mass, followed by beating with a double disc refiner to obtain NBKP100 high beating pulp slurry. The irregular freeness of high beaten pulp of NBKP100 was 330 ml.

高叩解パルプの固形分が80質量部、微細繊維状セルロースの固形分が20質量部となるように、NBKP100(変則フリーネス330ml)高叩解パルプスラリーと微細繊維状セルロース含有分散液を混合し、さらにポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリン(星光PMC株式会社製、湿潤紙力剤WS4030)0.5質量部を添加して抄紙用スラリーを得た。抄紙用スラリーの固形分濃度は0.5質量%であった。
この抄紙用スラリーを、角型手抄き装置を用い、ワイヤー上で抄紙・脱水し、湿潤シートを得た。湿潤シートを、ヤンキードライヤーにて温度110℃で乾燥して、厚み20μm、坪量20g/m2のシートを作製した。
なお、比較例5のコントロールシートとして、NBKP高叩解パルプスラリーを100質量部及びポリアミンポリアミド・エピクロロヒドリンを0.5質量部含む抄紙用スラリーから上記と同様の方法でシートを作製した。
NBKP100 (an irregular freeness 330 ml) high beating pulp slurry and a fine fibrous cellulose-containing dispersion are mixed so that the solid content of the high beating pulp is 80 parts by mass and the solid content of the fine fibrous cellulose is 20 parts by mass, 0.5 parts by mass of polyamine polyamide / epichlorohydrin (manufactured by Seiko PMC Co., Ltd., wet paper strength agent WS4030) was added to obtain a papermaking slurry. The solid content concentration of the papermaking slurry was 0.5% by mass.
The papermaking slurry was paper-made and dehydrated on a wire using a square handmaking device to obtain a wet sheet. The wet sheet was dried with a Yankee dryer at a temperature of 110 ° C. to prepare a sheet having a thickness of 20 μm and a basis weight of 20 g / m 2 .
In addition, the sheet | seat was produced by the method similar to the above from the slurry for papermaking containing 100 mass parts of NBKP high beating pulp slurries and 0.5 mass part of polyamine polyamide and epichlorohydrin as a control sheet of the comparative example 5.

(測定方法)
<置換基量の測定>
微細繊維状セルロースの亜リン酸基量は、対象となる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をイオン交換水で含有量が0.2質量%となるように希釈して作製した繊維状セルロース含有スラリーに対し、イオン交換樹脂による処理を行った後、アルカリを用いた滴定を行うことにより測定した。
イオン交換樹脂による処理は、上記繊維状セルロース含有スラリーに体積で1/10の強酸性イオン交換樹脂(アンバージェット1024;オルガノ株式会社、コンディショング済)を加え、1時間振とう処理を行った後、目開き90μmのメッシュ上に注いで樹脂とスラリーを分離することにより行った。
また、アルカリを用いた滴定は、イオン交換樹脂による処理後の繊維状セルロース含有スラリーに、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液を5秒に10μLずつ加えながら、スラリーが示すpHの値の変化を計測することにより行った。なお、滴定開始の15分前から窒素ガスをスラリーに吹き込みながら滴定を行った。この中和滴定では、アルカリを加えた量に対して測定したpHをプロットした曲線において、増分(pHのアルカリ滴下量に対する微分値)が極大となる点が二つ観測される。これらのうち、アルカリを加えはじめて先に得られる増分の極大点を第1終点と呼び、次に得られる増分の極大点を第2終点と呼ぶ(図1)。滴定開始から第1終点までに必要としたアルカリ量が、滴定に使用したスラリー中の第1解離酸量と等しくなる。また、滴定開始から第2終点までに必要としたアルカリ量が滴定に使用したスラリー中の総解離酸量と等しくなる。なお、滴定開始から第1終点までに必要としたアルカリ量(mmol)を、滴定対象スラリー中の固形分(g)で除した値を亜リン酸基量(mmol/g)とした。
(Measuring method)
<Measurement of substituent amount>
The amount of phosphorous acid group of the fine fibrous cellulose is a fiber prepared by diluting a fine fibrous cellulose dispersion containing the target fine fibrous cellulose with ion-exchanged water so that the content becomes 0.2% by mass. It measured by performing the titration using an alkali, after processing with an ion exchange resin with respect to the slurry containing a cellulose.
In the treatment with the ion exchange resin, 1/10 by volume of the strongly acidic ion exchange resin (Amberjet 1024; Organo Corporation, conditioned) is added to the fibrous cellulose-containing slurry, and the mixture is shaken for 1 hour. The mixture was poured onto a mesh having an opening of 90 μm to separate the resin and the slurry.
In addition, titration using an alkali measures the change in the pH value of the slurry while adding 10 μL of a 0.1 N sodium hydroxide aqueous solution every 5 seconds to the fibrous cellulose-containing slurry after treatment with an ion exchange resin. It was done by doing. The titration was performed while blowing nitrogen gas into the slurry 15 minutes before the start of titration. In this neutralization titration, two points at which the increment (differential value of pH with respect to the amount of alkali dropped) is maximized in a curve plotting the measured pH against the amount of alkali added. Among these, the maximum point of increment obtained first after adding alkali is called the first end point, and the maximum point of 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. In addition, the value which remove | divided the alkali amount (mmol) required from the titration start to the 1st end point by the solid content (g) in a titration object slurry was made into the amount of phosphite groups (mmol / g).

<繊維幅の測定>
微細繊維状セルロースの繊維幅は下記の方法で測定した。
微細繊維状セルロース分散液の上澄み液を濃度が0.01質量%以上0.1質量%以下となるように水で希釈し、親水化処理したカーボングリッド膜に滴下した。乾燥後、酢酸ウラニルで染色し、透過型電子顕微鏡(日本電子社製、JEOL−2000EX)により観察した。
<Measurement of fiber width>
The fiber width of the fine fibrous cellulose was measured by the following method.
The supernatant of the fine fibrous cellulose dispersion was diluted with water so that the concentration was 0.01% by mass or more and 0.1% by mass or less, and dropped onto a hydrophilic carbon grid membrane. After drying, it was stained with uranyl acetate and observed with a transmission electron microscope (JEOL-2000EX, manufactured by JEOL Ltd.).

<フリーネス>
カナダ標準フリーネスは、JIS P 8121−1995に準じて、カナダ標準ろ水度法により測定される値である。高叩解パルプの濾水度は、一般的なカナダ標準ろ水度法では測定が難しいため、変則フリーネスの測定方法で測定した。具体的には、JIS P 8121−1995に規定のカナダ標準ろ水度法において、パルプ濃度を0.3質量%から0.03質量%に変更し、JIS規格スクリーンプレートから80メッシュワイヤーに変更して測定した濾水度を変則フリーネスとした。
<Freeness>
The Canadian standard freeness is a value measured by the Canadian standard freeness method according to JIS P 8121-1995. The free beating pulp's freeness was measured by the anomalous freeness measurement method because it was difficult to measure by the general Canadian standard freeness method. Specifically, in the Canadian Standard Freeness Method stipulated in JIS P 8121-1995, the pulp concentration was changed from 0.3% by mass to 0.03% by mass, and the JIS standard screen plate was changed to 80 mesh wire. The freeness measured was taken as the irregular freeness.

(評価)
[比引張弾性率]
試験片の長さを80mm、チャック間距離を50mmとした以外はJIS P 8113に準拠し、引張試験機テンシロン(エー・アンド・デイ社製)を用いて引張弾性率を測定した。なお、弾性率は、SSカーブにおける正の最大の傾き値から計算した値である。なお、引張弾性率を測定する際には、23℃、相対湿度50%で24時間調湿したものを試験片として用いた。その後、以下の式を用いて比引張弾性率を算出した。なお、試験片の密度はJIS P 8118:2014に準拠して測定したものである。
比引張弾性率(kNm/g)=シートの引張弾性率(GPa)/密度(g/cm3
さらに、比引張弾性率を以下の基準で評価した。
A:10kNm/gを超える
B:10kNm/g以下で8.5kNm/gを超える
C:8.5kNm/g以下で7kNm/gを超える
D:7kNm/g以下
(Evaluation)
[Specific tensile modulus]
The tensile modulus was measured using a tensile tester Tensilon (manufactured by A & D Co.) according to JIS P 8113 except that the length of the test piece was 80 mm and the distance between chucks was 50 mm. The elastic modulus is a value calculated from the maximum positive slope value in the SS curve. When measuring the tensile modulus, a specimen conditioned at 23 ° C. and 50% relative humidity for 24 hours was used as a test piece. Thereafter, the specific tensile modulus was calculated using the following formula. In addition, the density of a test piece is measured based on JISP8118: 2014.
Specific tensile modulus (kNm / g) = tensile modulus (GPa) / density (g / cm 3 ) of sheet
Furthermore, the specific tensile modulus was evaluated according to the following criteria.
A: Over 10 kNm / g B: Over 8.5 kNm / g at 10 kNm / g or less C: Over 7 kNm / g at 8.5 kNm / g or less D: 7 kNm / g or less

[比引張弾性率の上昇率]
比引張弾性率の上昇率を以下の式を用いて算出した。
比引張弾性率の上昇率(%)=(シートの比引張弾性率−コントロールシートの比引張弾性率)/コントロールシートの比引張弾性率×100
なお、コントロールシートとは繊維幅が1000nm以下であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する繊維状セルロースを配合しないで作製したシートである。例えば、実施例1では、NBKP80質量部と、LBKP20質量部を混合したスラリーから形成したシートがコントロールシートとなる。
さらに、比引張弾性率の上昇率を以下の基準で評価した。
A:35%を超える
B:35%以下で25%を超える
C:25%以下で15%を超える
D:15%以下
[Rate of increase in specific tensile modulus]
The increase rate of the specific tensile modulus was calculated using the following formula.
Rate of increase in specific tensile modulus (%) = (specific tensile modulus of sheet−specific tensile modulus of control sheet) / specific tensile modulus of control sheet × 100
In addition, a control sheet is a sheet | seat produced without mix | blending the fibrous cellulose which has a fiber width which is 1000 nm or less and has a substituent derived from a phosphorous acid group or a phosphorous acid group. For example, in Example 1, a sheet formed from a slurry in which 80 parts by mass of NBKP and 20 parts by mass of LBKP are mixed serves as a control sheet.
Furthermore, the rate of increase in specific tensile modulus was evaluated according to the following criteria.
A: 35% or more B: 35% or less and 25% or more C: 25% or less and 15% or more D: 15% or less

[生産性]
手抄き用スラリー(固形分濃度0.5質量%)250gをワイヤー(ハイク・ワグナー社製、HT2525−30)上に流し、水が引くまでの時間(ワイヤー上のパルプスラリーから水が抜け、パルプ表面から光沢が消えるまでの時間)を測定し、以下の基準で評価した。
A:5分未満
B:5分以上30分未満
C:30分以上
[productivity]
250 g of slurry for handmaking (solid content concentration: 0.5% by mass) is run on a wire (HT2525-30, manufactured by Haiku Wagner), and the time until water is drawn (water is drained from the pulp slurry on the wire, The time until the gloss disappears from the pulp surface was measured and evaluated according to the following criteria.
A: Less than 5 minutes B: 5 minutes or more and less than 30 minutes C: 30 minutes or more

Figure 0006607327
Figure 0006607327

実施例では、比引張弾性率が高く、かつ、比引張弾性率の上昇率が高かった。このように、針葉樹パルプと広葉樹パルプを特定の割合で配合されている場合、微細繊維状セルロースの添加により、比引張弾性率が大幅に上昇することがわかった。   In the examples, the specific tensile modulus was high and the rate of increase in the specific tensile modulus was high. Thus, when softwood pulp and hardwood pulp were blended in a specific ratio, it was found that the specific tensile modulus was significantly increased by the addition of fine fibrous cellulose.

Claims (6)

針葉樹パルプと、広葉樹パルプと、繊維幅が1000nm以下であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する繊維状セルロースと、を含み、
前記針葉樹パルプの含有量をN、前記広葉樹パルプの含有量をLとした場合、N/Lの値が1以上8以下であるシート。
Softwood pulp, hardwood pulp, and fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and having a phosphite group or a substituent derived from a phosphite group,
A sheet having a value of N / L of 1 or more and 8 or less, where N is the content of the softwood pulp and L is the content of the hardwood pulp.
前記繊維状セルロースの含有量が、前記シートの全質量に対して1質量%以上30質量%以下である請求項1に記載のシート。   The sheet according to claim 1, wherein the content of the fibrous cellulose is 1% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the total mass of the sheet. 前記繊維状セルロースの繊維幅が、8nm以下である請求項1又は2に記載のシート。   The sheet according to claim 1 or 2, wherein a fiber width of the fibrous cellulose is 8 nm or less. 前記針葉樹パルプと前記広葉樹パルプの混合体のカナダ標準フリーネスが600ml以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載のシート。   The sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein a Canadian standard freeness of the mixture of the softwood pulp and the hardwood pulp is 600 ml or less. 前記針葉樹パルプと前記広葉樹パルプの混合体の変則フリーネスが800ml以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載のシート。   The sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the irregular freeness of the mixture of the softwood pulp and the hardwood pulp is 800 ml or less. 下記式で算出される比引張弾性率の上昇率が25%以上である請求項1〜5のいずれか1項に記載のシート;
比引張弾性率の上昇率(%)=(シートの比引張弾性率−コントロールシートの比引張弾性率)/コントロールシートの比引張弾性率×100
ここで、コントロールシートとは繊維幅が1000nm以下であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する繊維状セルロースを配合しないで作製したシートである。
The sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein an increase rate of the specific tensile modulus calculated by the following formula is 25% or more.
Rate of increase in specific tensile modulus (%) = (specific tensile modulus of sheet−specific tensile modulus of control sheet) / specific tensile modulus of control sheet × 100
Here, the control sheet is a sheet having a fiber width of 1000 nm or less and prepared without blending fibrous cellulose having a phosphite group or a substituent derived from a phosphite group.
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