JP6661644B2 - 炭酸マグネシウム微粒子と繊維との複合体、および、その製造方法 - Google Patents
炭酸マグネシウム微粒子と繊維との複合体、および、その製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6661644B2 JP6661644B2 JP2017539218A JP2017539218A JP6661644B2 JP 6661644 B2 JP6661644 B2 JP 6661644B2 JP 2017539218 A JP2017539218 A JP 2017539218A JP 2017539218 A JP2017539218 A JP 2017539218A JP 6661644 B2 JP6661644 B2 JP 6661644B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnesium carbonate
- composite
- fibers
- reaction
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F5/00—Compounds of magnesium
- C01F5/24—Magnesium carbonates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/008—Processes for carrying out reactions under cavitation conditions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/10—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing sonic or ultrasonic vibrations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/26—Nozzle-type reactors, i.e. the distribution of the initial reactants within the reactor is effected by their introduction or injection through nozzles
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/73—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with carbon or compounds thereof
- D06M11/76—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with carbon or compounds thereof with carbon oxides or carbonates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M23/00—Treatment of fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, characterised by the process
- D06M23/06—Processes in which the treating agent is dispersed in a gas, e.g. aerosols
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/675—Oxides, hydroxides or carbonates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/70—Inorganic compounds forming new compounds in situ, e.g. within the pulp or paper, by chemical reaction with other substances added separately
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/71—Mixtures of material ; Pulp or paper comprising several different materials not incorporated by special processes
- D21H17/74—Mixtures of material ; Pulp or paper comprising several different materials not incorporated by special processes of organic and inorganic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00162—Controlling or regulating processes controlling the pressure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/20—Particle morphology extending in two dimensions, e.g. plate-like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/50—Agglomerated particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
- D06M2101/02—Natural fibres, other than mineral fibres
Description
(1) 繊維を含む溶液において炭酸マグネシウムを合成することを含む、炭酸マグネシウム粒子と繊維との複合体の製造方法。
(2) 炭酸マグネシウム粒子の平均粒子径が50μm以下である、(1)に記載の製造方法。
(3) 水酸化マグネシウムから炭酸マグネシウムを合成する、(1)または(2)に記載の製造方法。
(4) 水酸化マグネシウムを含む水性懸濁液を反応容器内に噴射することによって炭酸マグネシウムを合成することを含む、(1)〜(3)のいずれかに記載の製造方法。
(5) キャビテーション気泡の存在下で炭酸マグネシウムを合成する、(1)〜(4)のいずれかに記載の製造方法。
(6) キャビテーション気泡の存在下で、前記原料の水性懸濁液と二酸化炭素を含む気体とを反応させる、(1)〜(5)のいずれかに記載の製造方法。
(7) 反応容器内に液体を噴射することによってキャビテーション気泡を発生させる、(1)〜(6)のいずれかに記載の製造方法。
(8) 前記繊維がパルプ繊維である、(1)〜(7)のいずれかに記載の製造方法。
(9) 水酸化マグネシウムを含む水性懸濁液を反応容器内に噴射することによってキャビテーション気泡を発生させる、(1)〜(8)のいずれかに記載の製造方法。
(10) 前記水性懸濁液として、前記反応容器から循環させた反応液を用いる、(1)〜(9)のいずれかに記載の製造方法。
(11) 炭酸マグネシウムの一次粒子径が10nm〜3μmである、(1)〜(10)のいずれかに記載の製造方法。
(12) 炭酸マグネシウムと繊維の重量比が5:95〜95:5である、(1)〜(11)のいずれかに記載の製造方法。
(13) 前記反応容器が圧力容器である、(1)〜(12)のいずれかに記載の製造方法。
(14) 水酸化マグネシウムとパルプを予め混合した水性懸濁液を使用する、(1)〜(13)のいずれかに記載の方法。
(15) 前記複合体を疎水化する工程をさらに含む、(1)〜(14)のいずれかに記載の方法。
(16) 平均粒子径が50μm以下の炭酸マグネシウム粒子と繊維との複合体。
(17) 前記繊維がパルプ繊維である、(16)に記載の複合体。
(18) 前記炭酸マグネシウム粒子と前記繊維との重量比が5:95〜95:5である、(16)または(17)に記載の複合体。
(19) (1)〜(15)のいずれかの方法によって合成された、(16)〜(18)のいずれかに記載の複合体。
(20) 炭酸マグネシウムが、塩基性炭酸マグネシウムである、請求項16〜19のいずれかに記載の複合体。
(21) (16)〜(20)のいずれかに記載の複合体を含んでなる製品。
(22) 前記製品がシートの形態である、(21)に記載の製品。
さらに、本発明の複合体はユニークな特性を備えているが、これは、繊維が炭酸マグネシウムの担体として機能するため繊維表面に炭酸マグネシウム微粒子が析出し、ユニークな特性を備えた複合体となったものと推測される。また、繊維表面に吸着および内部に浸透したマグネシウムイオンと炭酸ガスが結びつくことで、強固に繊維に担持された複合体を得ることができたものと考えられる。
本発明によれば炭酸マグネシウムと繊維との複合体を効率的に製造することができる。本発明に係る複合体を構成する炭酸マグネシウム微粒子の平均粒径は50μm未満であるが、平均粒径が30μm以下の炭酸マグネシウムとすることもできる。また、好ましい態様において、炭酸マグネシウム微粒子の平均一次粒子径は10nm〜3μm程度とすることも可能である。
本発明に係る複合体の製法においては、キャビテーション気泡の存在下で炭酸マグネシウムを合成することが好ましい。本発明においてキャビテーションとは、流体の流れの中で圧力差により短時間に泡の発生と消滅が起きる物理現象であり、空洞現象とも言われる。キャビテーションによって生じる気泡(キャビテーション気泡)は、流体の中で圧力がごく短時間だけ飽和蒸気圧より低くなったとき、液体中に存在する100ミクロン以下のごく微小な「気泡核」を核として生じる。
本発明においては、繊維を含む溶液中で炭酸マグネシウム微粒子を合成するが、炭酸マグネシウムの合成方法は、公知の方法によることができる。例えば、水酸化マグネシウムと炭酸ガスから重炭酸マグネシウムを合成し、重炭酸マグネシウムから正炭酸マグネシウムを経て塩基性炭酸マグネシウムを合成することができる。炭酸マグネシウムは合成方法によって重炭酸マグネシウム、正炭酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウムなどを得ることができるが、本発明の複合体に係る炭酸マグネシウムは、塩基性炭酸マグネシムにすることが特に好ましい。なぜならば、重炭酸マグネシウムは安定性が比較的低く、柱状(針状)結晶である正炭酸マグネシウムは繊維へ定着しにくい場合があるためである。一方、繊維の存在下で塩基性炭酸マグネシウムにまで化学反応させることで、繊維表面をうろこ状などに被覆した炭酸マグネシウムと繊維の複合体を得ることができる。
本発明においては、炭酸マグネシウム微粒子と繊維とを複合体化する。複合体を構成する繊維は特に制限されないが、例えば、セルロースなどの天然繊維はもちろん、石油などの原料から人工的に合成される合成繊維、さらには、レーヨンやリヨセルなどの再生繊維(半合成繊維)、さらには無機繊維などを制限なく使用することができる。天然繊維としては上記の他にウールや絹糸やコラーゲン繊維等の蛋白系繊維、キチン・キトサン繊維やアルギン酸繊維等の複合糖鎖系繊維等が挙げられる。セルロース系の原料としては、パルプ繊維(木材パルプや非木材パルプ)、バクテリアセルロース、ホヤなどの動物由来セルロース、藻類などが例示され、木材パルプは、木材原料をパルプ化して製造すればよい。木材原料としては、アカマツ、クロマツ、トドマツ、エゾマツ、ベニマツ、カラマツ、モミ、ツガ、スギ、ヒノキ、カラマツ、シラベ、トウヒ、ヒバ、ダグラスファー、ヘムロック、ホワイトファー、スプルース、バルサムファー、シーダ、パイン、メルクシマツ、ラジアータパイン等の針葉樹、及びこれらの混合材、ブナ、カバ、ハンノキ、ナラ、タブ、シイ、シラカバ、ハコヤナギ、ポプラ、タモ、ドロヤナギ、ユーカリ、マングローブ、ラワン、アカシア等の広葉樹及びこれらの混合材が例示される。
本発明において炭酸化反応の条件は、特に制限されず、用途に応じて適宜設定することができる。例えば、水酸化マグネシウムから重炭酸マグネシウムや塩基性炭酸マグネシウムを得る反応の温度は0〜90℃とすることができ、10〜70℃とすることが好ましい。反応温度の下限は20℃としてもよく、上限は80℃としてもよい。反応温度は、反応液の温度を温度調節装置によって制御することができ、温度が低いと反応効率が低下したり、塩基性炭酸マグネシウムにまで変換されない場合がある。一方、90℃を超えると加温のためのコストがかかる場合や作業性が低下する場合があり、粗大な粒子が多くなる傾向がある。
本発明に係る複合体を用いて、適宜、成形物(体)を製造することも可能である。例えば、本発明によって得られた複合体を含有させると、高灰分の製品を容易に得ることができる。特に、本発明によって得られた複合体をシート化すると、高灰分のシートを容易に得ることができる。シート製造に用いる抄紙機(抄造機)としては、例えば長網抄紙機、丸網抄紙機、ギャップフォーマ、ハイブリッドフォーマ、多層抄紙機、これらの機器の抄紙方式を組合せた公知の抄造機などが挙げられる。抄紙機におけるプレス線圧、後段でカレンダー処理を行う場合のカレンダー線圧は、いずれも操業性や複合体シートの性能に支障を来さない範囲内で定めることができる。また、形成されたシートに対して含浸や塗布により澱粉や各種ポリマー、顔料およびそれらの混合物を付与しても良い。
<実験1−1(図2)>
水酸化マグネシウム140g(和光純薬)と広葉樹晒クラフトパルプ140g(LBKP、CSF:370ml、平均繊維長:0.75mm)を含む水性懸濁液を準備した。この水性懸濁液14Lを、45L容のキャビテーション装置に入れ、反応溶液を循環させながら、反応容器中に炭酸ガスを吹き込んで炭酸ガス法によって炭酸マグネシウム微粒子と繊維との複合体を合成した。反応温度は約36℃、炭酸ガスは市販の液化ガスを供給源とし、炭酸ガスの吹き込み量は4L/minとした。反応液のpHが約8(pH7.8)になった段階でCO2の導入を停止し(反応前のpHは約9.5)、その後30分間、キャビテーションの発生と装置内でのスラリーの循環を続け、サンプル1−1を得た。
実験1−1で炭酸ガスの吹き込みを停止した後、すぐに70℃の温浴中に移し、キャビテーションをかけずに反応溶液を撹拌機で30分間撹拌した他は、実験1−1と同様にして、炭酸マグネシウムと繊維の複合体を合成した(サンプル1−2)。
反応容器に3Lのステンレス製容器を用い、パルプの仕込み量を20g、炭酸ガスの吹き込み量を0.57L/minとし、炭酸化反応を35℃のウォーターバス中でスリーワンモーターを用いて撹拌(800rpm)しながら行った以外は、実験1−2と同様に実験した(サンプル1−3)。
入口圧力を1.8MPaとした以外は、実験1−1と同様にして炭酸マグネシウムと繊維の複合体を合成した(サンプル1−4)。
入口圧力を1.8MPaとした以外は、実験1−2と同様にして炭酸マグネシウムを合成した(サンプル1−5)。
炭酸ガスの吹き込みを停止した後、30分間キャビテーションをかけ続ける代わりに反応溶液中に水酸化ナトリウム(0.4mol品を150mL)を添加した以外は、実験1−4と同様に実験した(サンプル1−6)。
炭酸ガスの導入を停止後、熟成を行わなかった以外は、実験1−1と同様にして炭酸マグネシウムと繊維の複合体を合成した(サンプル1−7)。
開始温度を50℃とした以外は、実験1−4と同様にして炭酸マグネシウムと繊維の複合体を合成した(サンプル1−8)。
サンプル1−1のスラリー(濃度2.5%、100mL)に、90℃の温水(10mL)で溶解したオレイン酸ナトリウム(0.15g)を添加し、ラボミキサーで5分間撹拌して粒子表面を疎水化した(サンプル1−9)。
得られた複合体の電子顕微鏡写真を図2〜9に示す。図から明らかなように、いずれの場合にも、繊維表面に多数の炭酸マグネシウム粒子が析出していた。炭酸マグネウムの一次粒子の多くは鱗片状であり、一次粒子径(長軸径)が0.1〜3μm程度であった。中でも実験例1−1は、それらの鱗片状の結晶に加えて、不定形な炭酸マグネシウムが繊維表面全体を被覆しており、実験例1−2や実験例1−3と比べて球状の2次凝集物は少なかった。実験1−4、1−6および1−7においては、幅1〜2μm、長さ10〜30μm程度の柱状結晶が析出しており、これらは正炭酸マグネシウムの結晶であると考えられた。この結果から、反応開始時の温度を高め(45℃以上)に設定したり、反応終了後に50℃以上の高温で熟成させたりすることで、より効率良く塩基性炭酸マグネシムが生成し、繊維との複合化も進行すると考えられた。なお、球状の2次凝集物は塩基性炭酸マグネシウム、柱状の結晶は正炭酸マグネシウムと考えられた。
実験1で製造した複合体(サンプル1−1〜サンプル1−6)を以下の手順によりシート化した(サンプル1〜6)。
・坪量:JIS P 8124:1998
・厚さ:JIS P 8118:1998
・密度:厚さ、坪量の測定値より算出
・灰分:JIS P 8251:2003
・白色度:JIS P 8212:1998
・不透明度:JIS P 8149:2000
・比散乱係数:TAPPI T425(ISO 9416)に規定される式により算出した。
・透気抵抗度:JIS P 8117:2009
・平滑度:JIS P 8155:2010
・L&W曲げこわさ:ISO 2493に準じて、L&W Bending Tester(Lorentzen&Wettre社製)で、曲げ角度が15度の曲げこわさを測定した。
・裂断長:JIS P 8113:2006
<実験3−1(図13)> 繊維を添加しなかった以外は、実験1−1と同様にして炭酸マグネシウム粒子を合成した。
図13〜15に、得られた炭酸マグネシウムの電子顕微鏡写真を示す(倍率:10000倍)。いずれの場合も、一次粒子の多くは鱗片状であり、一次粒子径(長軸径)は0.1〜2.5μm程度であった。いずれの場合も1次粒子径が凝集して2次粒子を形成していたが、実験3−1の粒子は、他と比べてその凝集が弱いように認められた。レーザー回折式粒度分布測定器(マルバーン社製、マスターサイザー3000)を用いて2次粒子の平均粒子径を測定したところ、実験3−1では6.5μm、実験3−2では30.4μm、実験3−3では29.6μmであった。
実験1−1の複合体(サンプル1−1)、実験3−1の炭酸マグネシウム、LBKP(CSF:460ml)を用い、下記の手順によって坪量が約60g/m2のシートを製造した。なお、歩留剤は全てのシートについて添加した。
・#1:実験2のシート1と同様にして複合体シートを製造した。
・#2:LBKP(CSF=460ml)に実験3−1の炭酸マグネシウムを添加して調製したスラリーを原料に用いた他は、#1と同様にしてシートを製造した(灰分:約58%)。
・#3:実験1−1の複合体のスラリーに実験3−1の炭酸マグネシウムを添加して調製したスラリーを原料に用いた他は、#1と同様にしてシートを製造した(灰分:約87%)。
・#4:LBKPのみを原料として用いた他は#2と同様にしてシートを製造した。
・#5:填料として炭酸マグネシウムの代わりに軽質炭酸カルシウム微粒子(軽カル1、平均粒径:約100nm、立方体粒子)を用いた他は#2と同様にしてシートを製造した。
・#6:填料として炭酸マグネシウムの代わりに軽質炭酸カルシウム微粒子(軽カル2、平均粒径:約3.5μm、スカルノヘドラル型)を用いた他は#2と同様にしてシートを製造した。
Claims (20)
- 繊維を含む溶液において水酸化マグネシウムから塩基性炭酸マグネシウムを反応容器内で合成することを含む、塩基性炭酸マグネシウム粒子が繊維に定着した複合体の製造方法。
- 炭酸マグネシウム粒子の平均粒子径が50μm以下である、請求項1に記載の方法。
- 前記繊維がパルプ繊維である、請求項1または2に記載の方法。
- キャビテーション気泡の存在下で塩基性炭酸マグネシウムを合成する、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- キャビテーション気泡の存在下で、水酸化マグネシウムを含む水性懸濁液と二酸化炭素を含む気体とを反応させる、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 反応容器内に液体を噴射することによってキャビテーション気泡を発生させる、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- 水酸化マグネシウムを含む水性懸濁液を反応容器内に噴射することによって塩基性炭酸マグネシウムを合成することを含む、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 水酸化マグネシウムを含む水性懸濁液を反応容器内に噴射することによってキャビテーション気泡を発生させる、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 前記水性懸濁液として、前記反応容器から循環させた反応液を用いる、請求項7または8に記載の方法。
- 塩基性炭酸マグネシウムの一次粒子径が10nm〜3μmである、請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- 塩基性炭酸マグネシウムと繊維の重量比が5:95〜95:5である、請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
- 前記反応容器が圧力容器である、請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
- 水酸化マグネシウムとパルプを予め混合した水性懸濁液を使用する、請求項1〜12のいずれかに記載の方法。
- 前記複合体を疎水化する工程をさらに含む、請求項1〜13のいずれかに記載の方法。
- 水酸化マグネシウム前駆体から水酸化マグネシウムを得ることを含む、請求項1〜14のいずれかに記載の方法。
- 平均粒子径が50μm以下の塩基性炭酸マグネシウム粒子が繊維に定着した複合体であって、繊維表面の15%以上が塩基性炭酸マグネシウム粒子によって被覆されている上記複合体。
- 前記繊維がパルプ繊維である、請求項16に記載の複合体。
- 塩基性炭酸マグネシウム粒子と前記繊維との重量比が5:95〜95:5である、請求項16または17に記載の複合体。
- 請求項16〜18のいずれかに記載の複合体を含んでなる製品。
- 前記製品がシートの形態である、請求項19に記載の製品。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015176270 | 2015-09-08 | ||
JP2015176270 | 2015-09-08 | ||
PCT/JP2016/076467 WO2017043580A1 (ja) | 2015-09-08 | 2016-09-08 | 炭酸マグネシウム微粒子と繊維との複合体、および、その製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2017043580A1 JPWO2017043580A1 (ja) | 2018-06-28 |
JP6661644B2 true JP6661644B2 (ja) | 2020-03-11 |
Family
ID=58240327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017539218A Active JP6661644B2 (ja) | 2015-09-08 | 2016-09-08 | 炭酸マグネシウム微粒子と繊維との複合体、および、その製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11053133B2 (ja) |
EP (1) | EP3348519B1 (ja) |
JP (1) | JP6661644B2 (ja) |
CN (1) | CN107922207A (ja) |
CA (1) | CA2997687A1 (ja) |
WO (1) | WO2017043580A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018090939A (ja) * | 2016-11-28 | 2018-06-14 | 日本製紙株式会社 | 繊維と無機粒子の複合体 |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2997687A1 (en) | 2015-09-08 | 2017-03-16 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | Complexes of magnesium carbonate microparticles and fibers as well as processes for preparing them |
TW201726779A (zh) * | 2015-09-30 | 2017-08-01 | Nippon Paper Industries Co Ltd | 纖維素纖維與無機粒子之複合體 |
EP3546640A4 (en) * | 2016-11-28 | 2020-08-05 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | COMPOSITE FIBER AND INORGANIC PARTICLE |
JP7034936B2 (ja) * | 2016-11-28 | 2022-03-14 | 日本製紙株式会社 | 繊維と無機粒子の複合体の製造方法、および、繊維と無機粒子の複合体を含有する積層体 |
WO2018097312A1 (ja) * | 2016-11-28 | 2018-05-31 | 日本製紙株式会社 | 繊維と無機粒子の複合体 |
JP6744241B2 (ja) * | 2017-03-03 | 2020-08-19 | 日本製紙株式会社 | 炭酸マグネシウムと繊維の複合繊維の溶解抑制 |
US11268241B2 (en) | 2017-03-31 | 2022-03-08 | Nippon Paper Industries Co., Ltd | Method for manufacturing inorganic particle composite fiber sheet |
CN110637120A (zh) * | 2017-04-21 | 2019-12-31 | 日本制纸株式会社 | 无机粒子复合纤维、其制造方法和成型体 |
JP7163006B2 (ja) * | 2017-04-27 | 2022-10-31 | 日本製紙株式会社 | 無機粒子複合繊維の製造方法 |
EP3617396A4 (en) * | 2017-04-27 | 2021-02-17 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF COMPOSITE FIBERS WITH INORGANIC PARTICLES |
JP7199409B2 (ja) * | 2018-02-13 | 2023-01-05 | 日本製紙株式会社 | 難燃化した複合繊維およびその製造方法 |
JP2019137948A (ja) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | 日本製紙株式会社 | 難燃複合繊維およびその製造方法 |
EP4032942A4 (en) | 2019-09-20 | 2023-10-11 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | GRANULES CONTAINING COMPOSITE FIBERS COMPOSED OF FIBERS AND INORGANIC PARTICLES |
Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3029181A (en) | 1959-05-18 | 1962-04-10 | Alfred M Thomsen | Method of increasing the opacity of cellulose fibers |
JPS4741238B1 (ja) * | 1970-10-08 | 1972-10-18 | ||
JPS4946529B1 (ja) * | 1970-12-15 | 1974-12-10 | ||
GB8621680D0 (en) | 1986-09-09 | 1986-10-15 | Du Pont | Filler compositions |
FR2689530B1 (fr) | 1992-04-07 | 1996-12-13 | Aussedat Rey | Nouveau produit complexe a base de fibres et de charges, et procede de fabrication d'un tel nouveau produit. |
US5679220A (en) * | 1995-01-19 | 1997-10-21 | International Paper Company | Process for enhanced deposition and retention of particulate filler on papermaking fibers |
US5665205A (en) * | 1995-01-19 | 1997-09-09 | International Paper Company | Method for improving brightness and cleanliness of secondary fibers for paper and paperboard manufacture |
US5927288A (en) * | 1997-03-24 | 1999-07-27 | Philip Morris Incorporated | Hydromagnesite/magnesium hydroxide fillers for smoking article wrappers and methods for making same |
AU2003248412B2 (en) * | 1998-02-20 | 2006-06-22 | Specialty Minerals (Michigan) Inc | Calcium carbonate synthesis method and resulting product |
CN1231636C (zh) * | 1998-02-20 | 2005-12-14 | 液体空气乔治洛德方法利用和研究的具有监督和管理委员会的有限公司 | 碳酸钙合成方法及所制备的产物 |
FI105052B (fi) | 1998-07-08 | 2000-05-31 | Valmet Corp | Menetelmä paperin valmistamiseksi, sovitelma menetelmän toteuttamiseksi ja menetelmän avulla valmistettu paperituote |
JP2003342894A (ja) * | 2002-05-24 | 2003-12-03 | Nittetsu Mining Co Ltd | 低密度紙用填料、低密度紙及びその製造方法 |
JP3910495B2 (ja) * | 2002-02-13 | 2007-04-25 | 日鉄鉱業株式会社 | 塩基性炭酸マグネシウム及びその製造方法、並びに該塩基性炭酸マグネシウムを含有する組成物又は構造体 |
CN100431962C (zh) * | 2002-02-13 | 2008-11-12 | 日铁矿业株式会社 | 碱式碳酸镁及其制备方法和用途 |
US20070025904A1 (en) * | 2003-10-01 | 2007-02-01 | Skuse David R | Preparation of a composition comprising an alkaline earth metal oxide and a substrate having a reduced amount of grit |
JP4256273B2 (ja) * | 2004-02-04 | 2009-04-22 | 株式会社日本色材工業研究所 | 粉末状クレンジング化粧料 |
JP4256275B2 (ja) * | 2004-02-06 | 2009-04-22 | 株式会社日本色材工業研究所 | 粉末状クレンジング化粧料 |
GB0415227D0 (en) | 2004-07-07 | 2004-08-11 | Accentus Plc | Precipitation of silica in a Bayer process |
WO2007006368A2 (de) * | 2005-07-12 | 2007-01-18 | Voith Patent Gmbh | Verfahren zum beladen von in einer faserstoffsuspension enthaltenen fasern |
DE102007059736A1 (de) | 2007-12-12 | 2009-06-18 | Omya Development Ag | Oberflächenmineralisierte organische Fasern |
FI123392B (fi) | 2008-02-22 | 2013-03-28 | Upm Kymmene Oyj | Menetelmä kalsiumkarbonaatin saostamiseksi kuiturainaprosessin yhteydessä ja kuiturainakoneen lähestymisjärjestelmä |
JP2010082776A (ja) * | 2008-10-01 | 2010-04-15 | Tohoku Univ | 有機溶媒ソノケミストリーによるナノ粒子合成法 |
CN101492893B (zh) * | 2009-03-03 | 2010-12-29 | 金东纸业(江苏)股份有限公司 | 碳酸钙复合纤维的制造方法及其应用 |
FI124142B (fi) * | 2009-10-09 | 2014-03-31 | Upm Kymmene Corp | Menetelmä kalsiumkarbonaatin ja ksylaanin saostamiseksi, menetelmällä valmistettu tuote ja sen käyttö |
FI124831B (fi) | 2010-03-10 | 2015-02-13 | Upm Kymmene Oyj | Menetelmä ja reaktori kalsiumkarbonaatin in-line-valmistamiseksi paperimassavirtaukseen |
FI125826B (fi) | 2010-08-04 | 2016-02-29 | Nordkalk Oy Ab | Menetelmä paperin tai kartongin valmistamiseksi |
FI125278B (fi) | 2010-08-20 | 2015-08-14 | Upm Kymmene Corp | Menetelmä kalsiumkarbonaatin saostamiseksi sekä menetelmän käyttö |
FI20125569L (fi) * | 2012-05-28 | 2013-11-29 | Nordkalk Oy Ab | Saostettua karbonaattia sisältävän komposiittirakenteen valmistus ja käyttö |
JP6046428B2 (ja) | 2012-09-07 | 2016-12-14 | 帝人株式会社 | 放射線遮蔽性シート |
JP6345925B2 (ja) | 2013-10-03 | 2018-06-20 | 中越パルプ工業株式会社 | ナノ複合体及びナノ複合体の製造法 |
CA2997687A1 (en) | 2015-09-08 | 2017-03-16 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | Complexes of magnesium carbonate microparticles and fibers as well as processes for preparing them |
TW201726779A (zh) | 2015-09-30 | 2017-08-01 | Nippon Paper Industries Co Ltd | 纖維素纖維與無機粒子之複合體 |
-
2016
- 2016-09-08 CA CA2997687A patent/CA2997687A1/en not_active Abandoned
- 2016-09-08 JP JP2017539218A patent/JP6661644B2/ja active Active
- 2016-09-08 CN CN201680049654.0A patent/CN107922207A/zh active Pending
- 2016-09-08 EP EP16844441.2A patent/EP3348519B1/en active Active
- 2016-09-08 WO PCT/JP2016/076467 patent/WO2017043580A1/ja active Application Filing
- 2016-09-08 US US15/757,731 patent/US11053133B2/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018090939A (ja) * | 2016-11-28 | 2018-06-14 | 日本製紙株式会社 | 繊維と無機粒子の複合体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190047872A1 (en) | 2019-02-14 |
CN107922207A (zh) | 2018-04-17 |
EP3348519A1 (en) | 2018-07-18 |
EP3348519B1 (en) | 2022-03-16 |
EP3348519A4 (en) | 2019-04-17 |
CA2997687A1 (en) | 2017-03-16 |
JPWO2017043580A1 (ja) | 2018-06-28 |
WO2017043580A1 (ja) | 2017-03-16 |
US11053133B2 (en) | 2021-07-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6661644B2 (ja) | 炭酸マグネシウム微粒子と繊維との複合体、および、その製造方法 | |
JP6516854B2 (ja) | セルロース繊維と無機粒子の複合体 | |
JP6059280B2 (ja) | 炭酸カルシウム微粒子と繊維との複合体、および、その製造方法 | |
JP7199409B2 (ja) | 難燃化した複合繊維およびその製造方法 | |
JP6833699B2 (ja) | リン酸カルシウム微粒子と繊維との複合体、および、その製造方法 | |
WO2015152283A1 (ja) | 炭酸カルシウム微粒子と繊維との複合体、および、その製造方法 | |
JP6742867B2 (ja) | 無機炭酸塩の製造方法 | |
JP6411266B2 (ja) | 炭酸カルシウムの製造方法 | |
JP6059281B2 (ja) | 炭酸カルシウム微粒子と繊維との複合体を含む製品 | |
JP2018119220A (ja) | 加工紙 | |
WO2018097312A1 (ja) | 繊維と無機粒子の複合体 | |
JP6530145B2 (ja) | 無機粒子複合繊維シートの製造方法 | |
JP6713891B2 (ja) | 硫酸バリウムと繊維との複合体およびその製造方法 | |
JP2021011674A (ja) | セルロース繊維と無機粒子の複合繊維およびその製造方法 | |
WO2017043588A1 (ja) | 炭酸マグネシウム微粒子の製造方法 | |
JP2019049063A (ja) | フェロシアン化金属化合物と繊維との複合繊維およびその製造方法 | |
JP2020165058A (ja) | 複合体の製造方法 | |
JP2022133416A (ja) | セルロース繊維と無機粒子の複合繊維およびその製造方法 | |
JP2019137948A (ja) | 難燃複合繊維およびその製造方法 | |
JP6744241B2 (ja) | 炭酸マグネシウムと繊維の複合繊維の溶解抑制 | |
JP7274639B2 (ja) | 難燃材料 | |
JP2023140486A (ja) | 繊維と無機粒子の複合体 | |
JP2024051717A (ja) | 無機粒子と繊維の複合繊維を含むx線造影材 | |
CN114174388A (zh) | 含有纤维与无机粒子的复合纤维的颗粒 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190306 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191101 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200106 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200110 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6661644 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |