JP7290976B2 - Paper or paperboard manufacturing method - Google Patents

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本発明は、紙または板紙の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of making paper or paperboard.

紙は、印刷用紙や包装用紙、紙器容器、板紙等の種々の分野に使用されており、いずれの用途においても使用時や加工時に十分な強度を有することが求められている。紙の強度を改善することを目的として、例えば特許文献1および2には、脱墨パルプに微細セルロースを添加した紙が開示されている。また、加工用途に用いられる紙は、加工性の観点から、適度に低い比曲げ抵抗を有することが求められており、特に多層抄き、高坪量などの特徴を有する板紙には罫線部から割れる罫線割れや折り割れ等の製函性の観点から、強度を保ちつつ比曲げ抵抗を適度に低くすることが求められている。 BACKGROUND ART Paper is used in various fields such as printing paper, packaging paper, paper containers, paperboard, etc. In all applications, it is required to have sufficient strength during use and processing. For the purpose of improving the strength of the paper, Patent Documents 1 and 2, for example, disclose paper in which fine cellulose is added to deinked pulp. In addition, paper used for processing applications is required to have a moderately low specific bending resistance from the viewpoint of workability. From the viewpoint of box-making properties such as crease cracks and folding cracks, it is required to moderately lower the specific bending resistance while maintaining the strength.

特開2002-173884号公報JP-A-2002-173884 特開2002-173888号公報JP-A-2002-173888

前述のとおり、紙には強度を保ちつつ適度に低い比曲げ抵抗を有することが求められているが、一般に強度が高くなると比曲げ抵抗も高くなる傾向にあるので、前記要求を満たすことは容易でなかった。かかる事情を鑑み、本発明は高い強度と適度に低い比曲げ抵抗を有する紙を提供することを課題とする。 As mentioned above, paper is required to have a moderately low specific bending resistance while maintaining strength, but in general, the higher the strength, the higher the specific bending resistance, so it is easy to meet the above requirements. it wasn't In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide paper having high strength and moderately low specific bending resistance.

課題を達成するための手段Means to achieve the task

発明者らは、原料パルプに微細セルロースを添加し、これを叩解処理することで、高い強度と適度に低い比曲げ抵抗を有する紙が得られることを見出した。すなわち、前記課題は、以下の本発明によって解決される。
[1]原料パルプに微細セルロースを添加して混合パルプとする工程、
当該混合パルプを叩解する工程、
前記叩解後の混合パルプを含む紙料を調製する工程、および
当該紙料を抄紙する工程を含む、紙または板紙の製造方法。
[2]前記叩解後の混合パルプのカナダ標準濾水度(c.s.f.)が50ml以上600ml以下である、[1]または[2]に記載の製造方法。
[3]前記微細セルロースが化学変性微細セルロースである、[1]または[2]に記載の製造方法。
[4]前記化学変性微細セルロースが、平均繊維径500nm未満のセルロースナノファイバーである、[3]に記載の製造方法。
The inventors have found that paper having high strength and moderately low specific bending resistance can be obtained by adding fine cellulose to raw material pulp and subjecting it to beating treatment. That is, the above problems are solved by the present invention described below.
[1] A step of adding fine cellulose to the raw material pulp to form a mixed pulp,
a step of beating the mixed pulp;
A method for producing paper or paperboard, comprising: preparing a stock containing the beaten mixed pulp; and making paper from the stock.
[2] The production method according to [1] or [2], wherein the mixed pulp after beating has a Canadian standard freeness (c.s.f.) of 50 ml or more and 600 ml or less.
[3] The production method according to [1] or [2], wherein the fine cellulose is chemically modified fine cellulose.
[4] The production method according to [3], wherein the chemically modified fine cellulose is cellulose nanofibers having an average fiber diameter of less than 500 nm.

本発明によって、高い強度と適度に低い比曲げ抵抗を有する紙または板紙を提供できる。 The present invention can provide paper or paperboard with high strength and reasonably low specific bending resistance.

濾水度と比破裂強さの関係を表す図Diagram showing the relationship between freeness and specific burst strength 濾水度と比曲げ抵抗の関係を表す図Diagram showing the relationship between freeness and specific bending resistance

板紙とは、一般に紙の中でも特に厚いものを指すが、本発明においては、例えば、ライナーや中芯原紙などの段ボール原紙、板紙原紙、白板紙、チップボール、黄ボール、キャリアテープ、紙器原紙等の多層紙を「板紙」といい、単層紙を「紙」という。 Paperboard generally refers to particularly thick paper among papers, but in the present invention, for example, base paper for corrugated board such as liner and core base paper, paperboard base paper, white paperboard, chipboard, yellow board, carrier tape, paper container base paper, etc. The multi-layered paper is called "paperboard", and the single-layered paper is called "paper".

1.製造方法
本発明の製造方法は、原料パルプに微細セルロースを添加して混合パルプとする工程と、これを叩解する叩解工程と、当該叩解後の混合パルプを含む紙料を調製する工程と、当該紙料を抄紙する抄紙工程を備える。
1. Production method The production method of the present invention comprises a step of adding fine cellulose to a raw material pulp to form a mixed pulp, a beating step of beating the mixed pulp, a step of preparing a paper stock containing the mixed pulp after the beating, and It has a papermaking process for making paper stock.

1-1.混合パルプ調製工程および叩解工程
(1)微細セルロース
微細セルロースとは、パルプ等のセルロース系原料を解繊して得られる繊維である。本発明の微細セルロースの平均繊維径は60μm以下であることが好ましく、平均繊維長は3mm以下であることが好ましい。本発明において、平均繊維径とは長さ加重平均繊維径であり、平均繊維長とは長さ加重平均繊維長であり、これらは例えばバルメット株式会社製フラクショネーター等で測定できる。本発明の微細セルロースは、未変性セルロースを原料とする微細セルロースであってもよいし、化学変性セルロースを原料とする微細セルロースであってもよいが、叩解効率の観点から、化学変性微細セルロースであることが好ましい。化学変性微細セルロースとは、パルプ等のセルロース系原料を化学変性後に解繊して得られる。
1-1. Mixed pulp preparation step and beating step (1) Fine cellulose Fine cellulose is a fiber obtained by defibrating a cellulosic raw material such as pulp. The fine cellulose of the present invention preferably has an average fiber diameter of 60 μm or less and an average fiber length of 3 mm or less. In the present invention, the average fiber diameter is the length-weighted average fiber diameter, and the average fiber length is the length-weighted average fiber length, which can be measured by, for example, a Valmet Co., Ltd. fractionator. The fine cellulose of the present invention may be fine cellulose made from unmodified cellulose or fine cellulose made from chemically modified cellulose. Preferably. Chemically modified fine cellulose is obtained by fibrillating a cellulosic raw material such as pulp after chemically modifying it.

本発明において、微細セルロースとはパルプなどのセルロース材料を解繊(繊維をほぐす)または叩解(繊維をフィブリル化する)処理することによって得られる、微細構造を有するセルロース繊維であり、500nm以上の平均繊維径を有する微細セルロースをミクロフィブリルセルロースファイバー(以下「MFC」ともいう)といい、500nm未満の平均繊維径を有する微細セルロースをセルロースナノファイバー(以下「CNF」ともいう)という。MFCは原料としたパルプ繊維の形状を維持したまま、繊維表面のフィブリル化を進行させて得られるので極微小セルロース繊維が存在する。例えばMFCはロールブラシ状の形状を有する。一方、CNFには前記極微小セルロース繊維が独立して存在している。本発明の前記効果には、CNFやMFCの有する極微小セルロース繊維が寄与していると考えられる。その理由は明らかではないが、極微小セルロース繊維は通常のパルプ繊維と比較して、比表面積が多いため水素結合を形成する結合点が多く、紙を構成するパルプ繊維との間に多くの結合点を形成し、紙の中で緻密なネットワーク構造を形成するためと考えられる。 In the present invention, fine cellulose refers to cellulose fibers having a fine structure obtained by defibrating (loosening the fibers) or beating (fibrillating the fibers) a cellulose material such as pulp. Fine cellulose having a fiber diameter is referred to as microfibril cellulose fiber (hereinafter also referred to as "MFC"), and fine cellulose having an average fiber diameter of less than 500 nm is referred to as cellulose nanofiber (hereinafter also referred to as "CNF"). Since MFC is obtained by fibrillating the surface of the fiber while maintaining the shape of the pulp fiber used as the raw material, ultrafine cellulose fibers are present. For example, the MFC has a roll-brush shape. On the other hand, in CNF, the microfine cellulose fibers exist independently. It is considered that the ultrafine cellulose fibers of CNF and MFC contribute to the above effects of the present invention. The reason for this is not clear, but compared to ordinary pulp fibers, ultrafine cellulose fibers have a large specific surface area, so there are many bonding points that form hydrogen bonds, and many bonds with the pulp fibers that make up paper. This is thought to be due to the formation of dots and the formation of a dense network structure in the paper.

1)CNF
CNFはセルロースのシングルミクロフィブリルであり、その平均繊維径は500nm未満であり、2nm以上100nm以下が好ましく、2nm以上30nm以下がより好ましい。その平均繊維長は1μm以上5μm以下程度が好ましい。本発明では、濃度1%(w/v)の水分散液(すなわち、100mLの水中に1gのCNF(乾燥重量)を含む水分散液)としたときに100mPa・s以上10000mPa・s以下であるB型粘度(60rpm、20℃)を与えるCNFを用いることが好ましい。当該粘度はより好ましくは200mPa・s以上7000mPa・sである。CNFの平均繊維径および平均繊維長は、原子間力顕微鏡(AFM)または透過型電子顕微鏡(TEM)を用いても測定できる。
1) CNFs
CNF is a single microfibril of cellulose and has an average fiber diameter of less than 500 nm, preferably 2 nm or more and 100 nm or less, more preferably 2 nm or more and 30 nm or less. The average fiber length is preferably about 1 μm or more and 5 μm or less. In the present invention, when an aqueous dispersion with a concentration of 1% (w / v) (i.e., an aqueous dispersion containing 1 g of CNF (dry weight) in 100 mL of water) is 100 mPa s or more and 10000 mPa s or less. It is preferred to use CNFs that give a B-type viscosity (60 rpm, 20° C.). The viscosity is more preferably 200 mPa·s or more and 7000 mPa·s. The average fiber diameter and average fiber length of CNF can also be measured using atomic force microscopy (AFM) or transmission electron microscopy (TEM).

CNFの水分散液のB型粘度は、公知の手法により測定することができる。例えば、東機産業社のVISCOMETER TV-10粘度計を用いて測定することができる。測定時の温度は20℃であり、ロータの回転数は60rpmである。本発明のCNFの水分散液は、チキソトロピー性を有し、撹拌によりせん断応力を与えることで粘度が低下し、静置状態では粘度が上昇しゲル化するという特性を持つため、十分に撹拌した状態でB型粘度を測定することが好ましい。 The B-type viscosity of the CNF aqueous dispersion can be measured by a known method. For example, it can be measured using a VISCOMETER TV-10 viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. The temperature at the time of measurement is 20° C., and the rotation speed of the rotor is 60 rpm. The aqueous dispersion of CNF of the present invention has thixotropic properties, the viscosity is reduced by applying shear stress by stirring, and the viscosity increases and gels in a static state. Therefore, it was sufficiently stirred. It is preferable to measure the B-type viscosity in the state.

2)MFC
MFCの平均繊維径は1μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましい。その上限は60μm以下が好ましい。MFCの平均繊維長は300μm以上が好ましく、500μm以上がより好ましく、800μm以上がさらに好ましい。平均繊維長の上限は3000μm以下が好ましく、1500μm以下が好ましく、1100μm以下がさらに好ましい。MFCの平均アスペクト比は、10以上が好ましく、30以上がより好ましい。その上限は特に限定されないが、1000以下が好ましく、100以下がより好ましく、80以下がさらに好ましい。平均アスペクト比は、下記の式により算出できる。
平均アスペクト比=平均繊維長/平均繊維径
2) MFCs
The average fiber diameter of MFC is preferably 1 μm or more, more preferably 10 μm or more. Its upper limit is preferably 60 μm or less. The average fiber length of MFC is preferably 300 μm or longer, more preferably 500 μm or longer, and even more preferably 800 μm or longer. The upper limit of the average fiber length is preferably 3000 µm or less, preferably 1500 µm or less, and more preferably 1100 µm or less. The average aspect ratio of MFC is preferably 10 or more, more preferably 30 or more. Although the upper limit is not particularly limited, it is preferably 1000 or less, more preferably 100 or less, and even more preferably 80 or less. The average aspect ratio can be calculated by the following formula.
Average aspect ratio = average fiber length/average fiber diameter

MFCは、セルロース系原料をビーターやディスパーザーなどで比較的弱く解繊または叩解処理して得られる。したがってMFCは、CNFと比較して繊維径が大きく、また繊維自体の微細化(内部フィブリル化)を抑制しながら効率的に繊維表面を毛羽立たせた(外部フィブリル化した)形状を有する。本発明では、濃度1%(w/v)の水分散液(すなわち、100mLの水中に1gのMFC(乾燥重量)を含む水分散液)としたときに10mPa・s以上1000mPa・s以下のB型粘度(60rpm、20℃)を与えるMFCを用いることが好ましい。当該粘度は、より好ましくは50mPa・s以上800mPa・s以下である。 MFC is obtained by defibrating or beating a cellulosic raw material relatively weakly with a beater, disperser, or the like. Therefore, MFC has a larger fiber diameter than CNF, and has a shape in which the fiber surface is efficiently fluffed (externally fibrillated) while suppressing the miniaturization of the fiber itself (internal fibrillation). In the present invention, when an aqueous dispersion with a concentration of 1% (w / v) (that is, an aqueous dispersion containing 1 g of MFC (dry weight) in 100 mL of water) is used, B of 10 mPa s or more and 1000 mPa s or less It is preferred to use an MFC that gives a mold viscosity (60 rpm, 20° C.). The viscosity is more preferably 50 mPa·s or more and 800 mPa·s or less.

本発明で用いるMFCは、パルプを化学変性した後に機械的に解繊処理を施して得られる機械解繊化学変性MFCであることが好ましい。上記のとおり、MFCはセルロース系原料とは解繊の度合いが異なる。解繊の度合いを定量化することは一般に容易ではないが、本発明においては、MFCの機械解繊前後の濾水度や保水度の変化量で解繊度合を定量化することが可能であることを見出した。本発明の機械解繊化学変性MFCは、解繊前の化学変性パルプの濾水度(F0)が10ml以上低下する程度に機械解繊または叩解して得たものであることが好ましい。すなわち、処理後の濾水度をFとすると、濾水度の差ΔF=F0-Fは10ml以上であることが好ましく、20ml以上であることがより好ましく、30ml以上であることがさらに好ましい。化学変性パルプの濾水度は変性の度合いによって異なるが、原料とする化学変性パルプの濾水度を基準とするため、このように定義することで化学変性の度合いに因らず解繊度合いを特定できる。前述の通り、F0は化学変性パルプの変性の度合いによって異なるため、ΔFの上限を一義に定めることは困難であるが、処理後の濾水度Fは0mlより大きいことが好ましい。Fが0mlのMFCとするためには、強力な機械解繊を要するため、このように得られたMFCは平均繊維径が500nm未満(セルロースナノファイバー)となる可能性がある。また、濾水度が0mlのMFCを抄紙工程に多量に添加した場合、抄紙に供するパルプスラリーの水切れが悪化する恐れがある。バルメット株式会社製フラクショネーターによって求めたMFCのフィブリル化率は3.5%以上が好ましく、4%以上であることがより好ましい。 The MFC used in the present invention is preferably mechanically fibrillated chemically modified MFC obtained by mechanically defibrating the pulp after chemically modifying the pulp. As described above, MFC differs in the degree of fibrillation from cellulosic raw materials. It is generally not easy to quantify the degree of defibration, but in the present invention, it is possible to quantify the degree of defibration by the amount of change in freeness and water retention before and after mechanical fibrillation of MFC. I found out. The mechanically defibrated chemically modified MFC of the present invention is preferably obtained by mechanically defibrating or beating to such an extent that the freeness (F0) of the chemically modified pulp before defibration is reduced by 10 ml or more. That is, if the freeness after treatment is F, the freeness difference ΔF=F0−F is preferably 10 ml or more, more preferably 20 ml or more, and even more preferably 30 ml or more. The freeness of chemically denatured pulp varies depending on the degree of denaturation, but since the freeness of the chemically denatured pulp used as the raw material is used as the standard, by defining in this way, the degree of defibration can be determined regardless of the degree of chemical denaturation. can be identified. As described above, since F0 varies depending on the degree of denaturation of chemically denatured pulp, it is difficult to unambiguously determine the upper limit of ΔF, but the freeness F after treatment is preferably greater than 0 ml. In order to obtain an MFC with an F of 0 ml, strong mechanical fibrillation is required, so the MFC obtained in this way may have an average fiber diameter of less than 500 nm (cellulose nanofibers). In addition, when a large amount of MFC with a freeness of 0 ml is added to the papermaking process, there is a possibility that drainage of the pulp slurry to be used for papermaking may deteriorate. The fibrillation rate of MFC determined by a fractionator manufactured by Valmet Corporation is preferably 3.5% or more, more preferably 4% or more.

3)添加量
微細セルロースの添加量は、抄紙後の紙において原料パルプに対して所望の量となるように調整される。原料パルプに対する当該量は原料パルプに対して20重量%以下であることが好ましく、10重量%以下であることがより好ましく、5重量%以下がさらに好ましい。前述のようにCNFやMFCは、中には保水性の高いものもあり、添加量が上限値を超えるとパルプスラリーの水持ちが高くなり、抄紙時の水切れが悪化する恐れがある。抄紙時の水切れが悪いと、脱水に時間がかかるため生産性が低下し、さらに、抄紙ワイヤー上で良好な地合いを形成できず紙力等の紙質が低下する恐れがある。微細セルロースの添加量の下限は本発明の効果が得られる範囲であれば限定されないが、原料パルプに対して1ppm重量以上程度が好ましく、3ppm重量以上がより好ましく、本発明の効果を高いレベルで得るためには、500ppm重量以上がさらに好ましく、5000ppm重量以上であることがさらに好ましい。
3) Amount to be added The amount of fine cellulose to be added is adjusted so that the amount of fine cellulose to be added is the desired amount relative to the raw material pulp in the paper after papermaking. The amount to the raw material pulp is preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, and even more preferably 5% by weight or less. As described above, some CNFs and MFCs have high water retention, and if the amount added exceeds the upper limit, the water retention of the pulp slurry increases, and there is a risk that the drainage during papermaking will deteriorate. If the water is not completely drained during papermaking, it takes a long time for dewatering, resulting in a decrease in productivity. Furthermore, a good texture cannot be formed on the papermaking wire, and there is a possibility that the paper quality such as paper strength is deteriorated. The lower limit of the amount of fine cellulose added is not limited as long as the effect of the present invention can be obtained, but it is preferably about 1 ppm by weight or more, more preferably 3 ppm by weight or more, relative to the raw pulp, and the effect of the present invention can be obtained at a high level. 500 ppm by weight or more is more preferable, and 5000 ppm by weight or more is more preferable.

3)微細セルロースの製造
3-1)セルロース系原料
微細セルロースは、セルロース系原料を必要に応じて化学変性し、その後解繊または叩解することにより製造できる。セルロース系原料は、特に限定されないが、例えば、植物、動物(例えばホヤ類)、藻類、微生物(例えば酢酸菌(アセトバクター))、微生物産生物に由来するものが挙げられる。植物由来のものとしては、例えば、木材、竹、麻、ジュート、ケナフ、農地残廃物、布、パルプ(針葉樹未漂白クラフトパルプ(NUKP)、針葉樹漂白クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹未漂白クラフトパルプ(LUKP)、広葉樹漂白クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹未漂白サルファイトパルプ(NUSP)、針葉樹漂白サルファイトパルプ(NBSP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、再生パルプ、古紙等)が挙げられる。本発明で用いるセルロース原料は、これらのいずれかまたは組合せであってもよいが、好ましくは植物または微生物由来のセルロース繊維であり、より好ましくは植物由来のセルロース繊維である。
3) Production of fine cellulose 3-1) Cellulose-based raw material Fine cellulose can be produced by chemically modifying a cellulose-based raw material, if necessary, and then defibrating or beating it. The cellulosic raw material is not particularly limited, but examples thereof include those derived from plants, animals (eg, sea squirts), algae, microorganisms (eg, Acetobacter), and microbial products. Plant-derived materials include, for example, wood, bamboo, hemp, jute, kenaf, agricultural waste, cloth, pulp (unbleached softwood kraft pulp (NUKP), bleached softwood kraft pulp (NBKP), unbleached hardwood kraft pulp ( LUKP), bleached hardwood kraft pulp (LBKP), unbleached softwood sulfite pulp (NUSP), bleached softwood sulfite pulp (NBSP), thermomechanical pulp (TMP), recycled pulp, waste paper, etc.). The cellulose raw material used in the present invention may be any one or a combination thereof, but is preferably plant- or microorganism-derived cellulose fiber, more preferably plant-derived cellulose fiber.

3-2)化学変性
化学変性とはセルロース系原料に官能基を導入することをいい、本発明においてはアニオン性基を導入することが好ましい。アニオン性基としてはカルボキシル基、カルボキシル基含有基、リン酸基、リン酸基含有基等の酸基が挙げられる。カルボキシル基含有基としては、-COOH基、-R-COOH(Rは炭素数が1以上3以下のアルキレン基)、-O-R-COOH(Rは炭素数が1以上3以下のアルキレン基)が挙げられる。リン酸基含有基としては、ポリリン酸基、亜リン酸基、ホスホン酸基、ポリホスホン酸基等が挙げられる。これらの酸基は反応条件によっては、塩の形態(例えばカルボキシレート基(-COOM、Mは金属原子))で導入されることもある。本発明において化学変性は、酸化またはエーテル化が好ましい。
3-2) Chemical Modification Chemical modification refers to the introduction of a functional group into the cellulosic raw material, and in the present invention, it is preferable to introduce an anionic group. Examples of anionic groups include acid groups such as carboxyl groups, carboxyl group-containing groups, phosphoric acid groups, and phosphoric acid group-containing groups. Examples of the carboxyl group-containing group include -COOH group, -R-COOH (R is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms), and -OR-COOH (R is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms). is mentioned. Phosphate group-containing groups include polyphosphoric acid group, phosphorous acid group, phosphonic acid group, polyphosphonic acid group and the like. Depending on the reaction conditions, these acid groups may be introduced in the form of a salt (for example, a carboxylate group (--COOM, M is a metal atom)). Chemical modification in the present invention is preferably oxidation or etherification.

酸化は公知のとおりに実施できる。例えばN-オキシル化合物と、臭化物、ヨウ化物およびこれらの混合物からなる群より選択される物質との存在下で、酸化剤を用いて水中でセルロース原料を酸化する方法が挙げられる。この方法によれば、セルロース表面のグルコピラノース環のC6位の一級水酸基が選択的に酸化され、アルデヒド基、カルボキシル基、およびカルボキシレート基からなる群より選ばれる基が生じる。あるいは、オゾン酸化方法が挙げられる。この酸化反応によればセルロースを構成するグルコピラノース環の少なくとも2位および6位の水酸基が酸化されると共に、セルロース鎖の分解が起こる。 Oxidation can be carried out as known. Examples include a method of oxidizing a cellulose raw material in water using an oxidizing agent in the presence of an N-oxyl compound and a substance selected from the group consisting of bromides, iodides and mixtures thereof. According to this method, the primary hydroxyl group at the C6 position of the glucopyranose ring on the cellulose surface is selectively oxidized to generate a group selected from the group consisting of an aldehyde group, a carboxyl group and a carboxylate group. Alternatively, an ozone oxidation method may be mentioned. According to this oxidation reaction, at least the hydroxyl groups at the 2nd and 6th positions of the glucopyranose rings constituting cellulose are oxidized, and the cellulose chain is decomposed.

カルボキシル基量の測定方法の一例を以下に説明する。酸化セルロースの0.5重量%スラリー(水分散液)60mLを調製し、0.1M塩酸水溶液を加えてpH2.5とした後、0.05Nの水酸化ナトリウム水溶液を滴下してpHが11になるまで電気伝導度を測定する。電気伝導度の変化が緩やかな弱酸の中和段階において消費された水酸化ナトリウム量(a)から、下式を用いて算出することができる。
カルボキシル基量〔mmol/g酸化セルロース〕=a〔mL〕×0.05/酸化セルロース重量〔g〕
An example of the method for measuring the amount of carboxyl groups is described below. Prepare 60 mL of 0.5% by weight slurry (aqueous dispersion) of oxidized cellulose, add 0.1 M hydrochloric acid aqueous solution to adjust the pH to 2.5, and then drop 0.05 N sodium hydroxide aqueous solution to adjust the pH to 11. Measure the electrical conductivity until the It can be calculated using the following formula from the amount (a) of sodium hydroxide consumed in the neutralization stage of the weak acid whose electrical conductivity changes slowly.
Carboxyl group amount [mmol/g oxidized cellulose] = a [mL] x 0.05/oxidized cellulose weight [g]

このようにして測定した酸化セルロース中のカルボキシル基の量は、絶乾重量に対して、好ましくは0.1mmol/g以上、より好ましくは0.5mmol/g以上、さらに好ましくは0.8mmol/g以上である。当該量の上限は、好ましくは3.0mmol/g以下、より好ましくは2.5mmol/g以下、さらに好ましくは2.0mmol/g以下である。従って、当該量は0.1mmol/g以上3.0mmol/g以下が好ましく、0.5mmol/g以上2.5mmol/g以下がより好ましく、0.8mmol/g以上2.0mmol/g以下がさらに好ましい。 The amount of carboxyl groups in the oxidized cellulose measured in this manner is preferably 0.1 mmol/g or more, more preferably 0.5 mmol/g or more, still more preferably 0.8 mmol/g, relative to the absolute dry weight. That's it. The upper limit of the amount is preferably 3.0 mmol/g or less, more preferably 2.5 mmol/g or less, still more preferably 2.0 mmol/g or less. Therefore, the amount is preferably 0.1 mmol/g or more and 3.0 mmol/g or less, more preferably 0.5 mmol/g or more and 2.5 mmol/g or less, and further 0.8 mmol/g or more and 2.0 mmol/g or less. preferable.

エーテル化としては、カルボキシメチル(エーテル)化、メチル(エーテル)化、エチル(エーテル)化、シアノエチル(エーテル)化、ヒドロキシエチル(エーテル)化、ヒドロキシプロピル(エーテル)化、エチルヒドロキシエチル(エーテル)化、ヒドロキシプロピルメチル(エーテル)化などが挙げられる。この中でもカルボキシメチル化が好ましい。カルボキシメチル化は、例えば、発底原料としてのセルロース原料をマーセル化し、その後エーテル化する方法により実施できる。 Etherification includes carboxymethyl (etherification), methyl (etherification), ethyl (etherification), cyanoethyl (etherification), hydroxyethyl (etherification), hydroxypropyl (etherification), ethylhydroxyethyl (ether) conversion, hydroxypropylmethyl (ether) conversion, and the like. Among these, carboxymethylation is preferred. Carboxymethylation can be carried out, for example, by mercerizing a cellulose raw material as a starting raw material, followed by etherification.

カルボキシメチル化セルロースのグルコース単位当たりのカルボキシメチル置換度の測定は例えば、次の方法による。すなわち、1)カルボキシメチル化セルロース(絶乾)約2.0gを精秤して、300mL容共栓付き三角フラスコに入れる。2)硝酸メタノール1000mLに特級濃硝酸100mLを加えた液100mLを加え、3時間振とうして、カルボキシメチルセルロース塩(カルボキシメチル化セルロース)を水素型カルボキシメチル化セルロースにする。3)水素型カルボキシメチル化セルロース(絶乾)を1.5g以上2.0g以下程度精秤し、300mL容共栓付き三角フラスコに入れる。4)80%メタノール15mLで水素型カルボキシメチル化セルロースを湿潤し、0.1NのNaOHを100mL加え、室温で3時間振とうする。5)指示薬として、フェノールフタレインを用いて、0.1NのHSOで過剰のNaOHを逆滴定する。6)カルボキシメチル置換度(DS)を、次式によって算出する:
A=[(100×F’-(0.1NのHSO)(mL)×F)×0.1]/(水素型カルボキシメチル化セルロースの絶乾質量(g))
DS=0.162×A/(1-0.058×A)
A:水素型カルボキシメチル化セルロースの1gの中和に要する1NのNaOH量(mL)
F:0.1NのHSOのファクター
F’:0.1NのNaOHのファクター
The degree of carboxymethyl substitution per glucose unit of carboxymethylated cellulose is measured, for example, by the following method. That is, 1) About 2.0 g of carboxymethylated cellulose (absolute dry) is precisely weighed and placed in a 300 mL Erlenmeyer flask with a common stopper. 2) Add 100 mL of a solution obtained by adding 100 mL of special grade concentrated nitric acid to 1000 mL of nitric acid methanol, and shake for 3 hours to convert carboxymethylcellulose salt (carboxymethylated cellulose) into hydrogen-type carboxymethylated cellulose. 3) About 1.5 g to 2.0 g of hydrogen-form carboxymethylated cellulose (absolute dry) is accurately weighed and placed in a 300 mL conical flask with a common stopper. 4) Wet hydrogen carboxymethyl cellulose with 15 mL of 80% methanol, add 100 mL of 0.1N NaOH, and shake at room temperature for 3 hours. 5) Back - titrate excess NaOH with 0.1N H2SO4 using phenolphthalein as indicator. 6) Calculate the degree of carboxymethyl substitution (DS) by the formula:
A = [(100 × F'-(0.1 N H 2 SO 4 ) (mL) × F) × 0.1]/(absolute dry weight of hydrogen-form carboxymethylated cellulose (g))
DS = 0.162 x A/(1 - 0.058 x A)
A: Amount of 1N NaOH (mL) required to neutralize 1 g of hydrogen-type carboxymethylated cellulose
F: Factor of 0.1N H2SO4 F': Factor of 0.1N NaOH

カルボキシメチル化セルロース中の無水グルコース単位当たりのカルボキシメチル置換度は、0.01以上が好ましく、0.05以上がより好ましく、0.10以上がさらに好ましい。当該置換度の上限は、0.50以下が好ましく、0.40以下がより好ましく、0.35以下がさらに好ましい。従って、カルボキシメチル基置換度は、0.01以上0.50以下が好ましく、0.05以上0.40以下がより好ましく、0.10以上0.30以下がさらに好ましい。 The degree of carboxymethyl substitution per anhydroglucose unit in the carboxymethylated cellulose is preferably 0.01 or more, more preferably 0.05 or more, and even more preferably 0.10 or more. The upper limit of the degree of substitution is preferably 0.50 or less, more preferably 0.40 or less, and even more preferably 0.35 or less. Therefore, the degree of carboxymethyl group substitution is preferably 0.01 or more and 0.50 or less, more preferably 0.05 or more and 0.40 or less, and still more preferably 0.10 or more and 0.30 or less.

3-3)解繊または叩解
セルロースを機械的に解繊または叩解することで微細セルロースを、化学変性セルロースを機械的に解繊または叩解することで化学変性微細セルロースを製造できる。解繊または叩解処理は1回行ってもよいし、これらを単独でまたは組合せて複数回行ってもよい。複数回の場合それぞれの解繊または叩解の時期、場所は限定されず、使用する装置は同一でも異なってもよい。
3-3) Defibrillation or beating Fine cellulose can be produced by mechanically defibrating or beating cellulose, and chemically modified fine cellulose can be produced by mechanically defibrating or beating chemically modified cellulose. The defibration or beating treatment may be performed once, or may be performed multiple times singly or in combination. In the case of multiple times, the timing and place of each defibration or beating are not limited, and the equipment to be used may be the same or different.

解繊または叩解処理に用いる装置は特に限定されないが、例えば、高速回転式、コロイドミル式、高圧式、ロールミル式、超音波式などのタイプの装置が挙げられ、高圧または超高圧ホモジナイザー、リファイナー、ビーター、PFIミル、ニーダー、ディスパーザー、高速離解機など回転軸を中心として金属または刃物とパルプ繊維を作用させるもの、あるいはパルプ繊維同士の摩擦によるものを使用することができる。 The equipment used for fibrillation or beating treatment is not particularly limited, but examples thereof include equipment of types such as high-speed rotation type, colloid mill type, high pressure type, roll mill type, and ultrasonic type. A beater, a PFI mill, a kneader, a disperser, a high-speed disaggregator, or the like, in which a metal or a blade acts on a rotating shaft with pulp fibers, or by friction between pulp fibers can be used.

(2)原料パルプ
原料パルプとは、本発明の紙または板紙の主成分をなすパルプである。原料パルプとしては、機械パルプ(MP)、広葉樹クラフトパルプ(LKP)、針葉樹クラフトパルプ(NKP)等の一般的に使用されているものを使用できる。また、再生パルプを使用してもよく、再生パルプの原料となる古紙としては、上質紙、中質紙、下級紙、新聞紙、チラシ、雑誌等が挙げられる。
(2) Raw Pulp The raw pulp is the pulp that forms the main component of the paper or paperboard of the present invention. As raw material pulp, commonly used pulp such as mechanical pulp (MP), hardwood kraft pulp (LKP), and softwood kraft pulp (NKP) can be used. Recycled pulp may also be used, and examples of waste paper used as a raw material for recycled pulp include high-quality paper, medium-quality paper, low-grade paper, newspaper, leaflets, magazines, and the like.

(3)混合パルプ
原料パルプに微細セルロースを添加して混合パルプとする。混合する方法は限定されないが、原料パルプと水からなるスラリーと、微細セルロースと水からなるスラリーをそれぞれ準備して、両者を混合することが好ましい。
(3) Mixed pulp A mixed pulp is obtained by adding fine cellulose to raw material pulp. The method of mixing is not limited, but it is preferable to prepare a slurry consisting of raw material pulp and water and a slurry consisting of fine cellulose and water and mix the two.

本発明においては、原料パルプと微細セルロースを混合して混合パルプとしてから叩解(リファイナー処理)する。通常、叩解処理は、抄紙原料となる原料パルプの柔軟化や繊維束をほぐす目的で行われる処理であり、その用途により度合いは調節される。抄紙用パルプ(原料パルプ)は、叩解処理により濾水度の低下、得られる紙の高密度化が起こり、破裂強度や引張強度は向上するが、その一方で引裂強度は低下し、抄紙時の水切れも悪化(パルプと水の親和性の向上)してしまう。このメカニズムはパルプ表面のフィブリル化による繊維間結合点の増加によると推察される。一方で、発明者らは、本発明の混合パルプを叩解した場合、原料パルプを単独で叩解した場合よりも濾水度の低下が進みやすくなることを見出した。これは前述のメカニズムとは異なり、原料パルプのセルロース繊維と、微細セルロースの有する微小セルロース繊維との間で多数のネットワークが形成され、さらにネットワークに寄与しないフリーの微細セルロースが水を捕捉することで、結果的に繊維に水が捕捉され、濾水度の低下が起こりやすくなるためと推測される。また、上述のように多数のネットワークが形成されるため、パルプを抄紙、乾燥した紙としたときに、高い紙力が発現すると考えられる。 In the present invention, raw material pulp and fine cellulose are mixed to form a mixed pulp, which is beaten (refiner treatment). The beating treatment is usually performed for the purpose of softening raw material pulp, which is a raw material for papermaking, and loosening fiber bundles, and the degree of beating is adjusted according to the application. In papermaking pulp (raw material pulp), beating reduces the freeness and increases the density of the resulting paper, improving bursting strength and tensile strength. Drainage is also worsened (improved affinity between pulp and water). This mechanism is presumed to be due to the increase in bonding points between fibers due to fibrillation of the pulp surface. On the other hand, the inventors found that when the mixed pulp of the present invention is beaten, the freeness is more likely to decrease than when the raw material pulp is beaten alone. Unlike the above-mentioned mechanism, a large number of networks are formed between the cellulose fibers of the raw material pulp and the microcellulose fibers of the fine cellulose, and the free fine cellulose that does not contribute to the network traps water. , as a result, water is trapped in the fibers, and it is assumed that the freeness tends to decrease. In addition, since a large number of networks are formed as described above, it is considered that high paper strength is exhibited when the pulp is made into paper and dried.

叩解方法は限定されないが、通常使用されるリファイナーや高速離解機を使用することが好ましい。リファイナーとしてはシングルディスクリファイナーやダブルディスクリファイナー等が挙げられる。当該処理に供する原料パルプはすでに叩解処理したものであってもよいし、未叩解のものでもよいが、製造効率の観点からは後者が好ましい。叩解処理に供する混合パルプのスラリーは、固形分(パルプと微細セルロースの合計量濃度)が0.5重量%以上35重量%以下であることが好ましい。叩解条件は、叩解後の混合パルプのカナダ標準濾水度(c.s.f.)が50ml以上600ml以下となる条件であり、好ましくは300ml以上600ml以下となる条件である。叩解後の混合パルプのc.s.fが前記範囲であると、原料パルプの叩解が適度に進み、紙力と適度に低い比曲げ抵抗を兼ね備えた紙または板紙を得ることができる。さらに、より優れた効果を得る観点から、混合パルプは叩解処理時に、填料、歩留剤等の製紙薬品を含まないことが好ましい。 Although the method of beating is not limited, it is preferable to use a commonly used refiner or high-speed deagglomerator. Examples of refiners include single disc refiners and double disc refiners. The raw material pulp to be subjected to the treatment may be already beaten or unbeaten, but the latter is preferable from the viewpoint of production efficiency. The mixed pulp slurry to be beaten preferably has a solid content (total concentration of pulp and fine cellulose) of 0.5% by weight or more and 35% by weight or less. The beating conditions are such that the mixed pulp after beating has a Canadian standard freeness (c.s.f.) of 50 ml or more and 600 ml or less, preferably 300 ml or more and 600 ml or less. Mixed pulp after beating c. s. When f is within the above range, the beating of raw material pulp proceeds appropriately, and paper or paperboard having both paper strength and moderately low specific bending resistance can be obtained. Furthermore, from the viewpoint of obtaining better effects, it is preferable that the mixed pulp does not contain papermaking chemicals such as fillers and retention agents during the beating treatment.

1-2.抄紙工程
(1)紙料
前述のとおりに準備した叩解済混合パルプに必要に応じて、公知の填料、歩留剤等の製紙薬品を添加し、紙料を調製する。紙料は水を含む。紙料中の各成分濃度は適宜調整される。
1-2. Paper Making Process (1) Paper Stock To the beaten mixed pulp prepared as described above, if necessary, known papermaking chemicals such as fillers and retention agents are added to prepare paper stock. Stock contains water. The concentration of each component in the stock is adjusted appropriately.

(2)抄紙
抄紙は公知の方法によって実施できる。すなわち、前述のとおりに準備した叩解済混合パルプを含む紙料を調製し、長網型湿式抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、ヤンキー抄紙機、円網抄紙機、円網短網コンビネーション抄紙機等、公知の抄紙機を用いて実施できる。板紙(多層紙)を抄紙する場合は、各層の紙料をそれぞれ調製し、長網型湿式抄紙機等を用いて実施できる。
(2) Papermaking Papermaking can be carried out by a known method. That is, a paper stock containing the beaten mixed pulp prepared as described above is prepared, and a fourdrinier wet paper machine, twin wire paper machine, Yankee paper machine, cylinder paper machine, cylinder wire mesh combination paper machine, etc. It can be carried out using a known paper machine. When paperboard (multi-layered paper) is to be made, the material for each layer is prepared separately and can be carried out using a fourdrinier type wet paper machine or the like.

1-3.他の工程
本発明の製造方法は、原紙の上にクリア塗工層または顔料塗工層を設ける塗工工程を備えていてもよく、さらには得られた紙または板紙を表面処理する工程を備えていてもよい。また、クリア塗工層や顔料塗工層に微細セルロースを含有してもよい。これらの方法は、公知のとおりに実施できる。
1-3. Other Steps The manufacturing method of the present invention may comprise a coating step of providing a clear coating layer or a pigment coating layer on the base paper, and further comprises a step of surface-treating the resulting paper or paperboard. may be Moreover, fine cellulose may be contained in the clear coating layer or the pigment coating layer. These methods can be performed as known.

2.紙または板紙
(1)坪量
本発明によって得られる紙(単層紙)の原紙としての坪量は10g/m以上が好ましく、20g/m以上がより好ましい。当該坪量の上限は500g/m以下が好ましい。本発明によって得られる板紙(多層紙)の原紙としての坪量は、1層あたり10g/m以上が好ましく、20g/m以上がより好ましい。1層あたりの坪量の上限は500g/m以下が好ましく、は200g/m以下がより好ましい。
2. Paper or Paperboard (1) Basis Weight The basis weight of the paper (single-layer paper) obtained by the present invention as base paper is preferably 10 g/m 2 or more, more preferably 20 g/m 2 or more. The upper limit of the basis weight is preferably 500 g/m 2 or less. The basis weight of the paperboard (multilayered paper) obtained by the present invention as base paper is preferably 10 g/m 2 or more per layer, more preferably 20 g/m 2 or more. The upper limit of the basis weight per layer is preferably 500 g/m 2 or less, more preferably 200 g/m 2 or less.

(2)特性
本発明によって製造される紙または板紙は、優れた破裂強さと、低い比曲げ抵抗を備える。この理由は限定されないが、未叩解の原料パルプと微細セルロースを同時に叩解すると原料パルプの叩解によりフィブリルが形成されると同時に微細セルロースがパルプのフィブリルとの間で繊維間結合を形成して緻密なネットワーク構造を構築し、微細セルロースが均一に、余すことなく繊維間結合の増強に寄与できるためと推察される。さらに、このようにして得られた紙は、剛直なパルプ繊維同士の面に近い繊維結合の形成だけでなく、パルプ繊維間に入り込んだ微細なセルロース繊維とパルプ繊維の間の多数の3次元的な結合点を形成するため、比曲げ抵抗の増強抑制を両立しながら強度向上効果を発現すると推察される。
(2) Properties The paper or paperboard produced according to the present invention has excellent burst strength and low specific bending resistance. The reason for this is not limited, but when unbeaten raw material pulp and fine cellulose are simultaneously beaten, the raw material pulp is beaten to form fibrils, and at the same time, the fine cellulose forms interfiber bonds with the fibrils of the pulp to form dense fibers. It is presumed that this is because a network structure is constructed and the fine cellulose uniformly contributes to the enhancement of interfiber bonding. Furthermore, the paper thus obtained exhibits not only the formation of near-plane fiber bonds between rigid pulp fibers, but also a large number of three-dimensional bonds between the fine cellulose fibers and the pulp fibers that have entered between the pulp fibers. It is presumed that the strength improvement effect is exhibited while simultaneously suppressing the increase in specific bending resistance due to the formation of a strong bond point.

以下に実施例を挙げて本発明を説明する。特に断らない限り、パルプ等の重量は絶乾重量である。 The present invention will be described with reference to the following examples. Unless otherwise specified, the weights of pulp and the like are absolute dry weights.

(1)評価
坪量:JIS P 8223:2006に従った。
バルク厚さおよびバルク密度:JIS P 8223:2006を参考に測定した。
カナダ標準濾水度(c.s.f.:ml):JIS P 8121-2:2012に従
った。
比破裂強さ:JIS P 8131:2009に従った。
比曲げ抵抗:JIS P 8125-1:2017に従った(曲げ長さ10mm、30°)。
(1) Evaluation Basis weight: according to JIS P 8223:2006.
Bulk thickness and bulk density: Measured with reference to JIS P 8223:2006.
Canadian standard freeness (c.s.f.: ml): in accordance with JIS P 8121-2:2012.
Specific burst strength: According to JIS P 8131:2009.
Specific bending resistance: According to JIS P 8125-1:2017 (bending length 10 mm, 30°).

(2)化学変性微細セルロースの製造
定法に従いNBKP(日本製紙株式会社製)をTEMPO酸化処理した後に、高圧ホモジナイザーを用いて解繊し、カルボキシル基量1.53mmol/gの化学変性セルロースナノファイバー(以下単に「CNF」ともいう)を得た。
(2) Production of chemically modified fine cellulose After subjecting NBKP (manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.) to TEMPO oxidation treatment according to a standard method, it is defibrated using a high-pressure homogenizer, and chemically modified cellulose nanofibers having a carboxyl group amount of 1.53 mmol / g ( Hereinafter, simply referred to as “CNF”) was obtained.

[実施例A1]
NUKP(日本製紙株式会社製、c.s.f.671ml、固形分濃度9.5重量%)、水および前記CNFの水分散液(CNF濃度0.57重量%)を混合して、混合パルプスラリーを調製した。ただし、CNFの添加量は、混合パルプスラリーに対して1000ppmとした。当該混合パルプスラリーに水を添加して固形分濃度を3重量%に調整し、シングルディスクリファイナー(熊谷理機工業株式会社製)を用いて叩解処理を行った。本例では以下の叩解条件で1度だけ処理を行い(1パス処理)、カナダ標準濾水度が622mlの混合パルプを得た。
ワンパス叩解条件:クリアランス0.20mm
[Example A1]
NUKP (manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd., c.s.f. 671 ml, solid content concentration 9.5% by weight), water and the CNF aqueous dispersion (CNF concentration 0.57% by weight) were mixed to obtain a mixed pulp. A slurry was prepared. However, the amount of CNF added was 1000 ppm with respect to the mixed pulp slurry. Water was added to the mixed pulp slurry to adjust the solid content concentration to 3% by weight, and the mixed pulp slurry was beaten using a single disc refiner (manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd.). In this example, the treatment was performed only once under the following beating conditions (one-pass treatment) to obtain a mixed pulp having a Canadian standard freeness of 622 ml.
One-pass beating conditions: Clearance 0.20 mm

このようにして得たスラリーに、カルシウムイオン濃度がパルプに対して1.0重量%となるよう塩化カルシウムを添加した後、2.5重量%の硫酸バンド、0.15重量%のポリアクリルアミド、0.4重量%のサイズ剤を添加して紙料を調製した。当該紙料を、JIS P 8222を参考に手抄き紙を作成して、坪量が109.2g/mの紙を製造し、評価した。 After adding calcium chloride to the slurry thus obtained so that the calcium ion concentration becomes 1.0% by weight based on the pulp, 2.5% by weight aluminum sulfate, 0.15% by weight polyacrylamide, A stock was prepared with the addition of 0.4% by weight of sizing agent. Hand-made paper was prepared from the stock with reference to JIS P 8222, and paper having a basis weight of 109.2 g/m 2 was produced and evaluated.

[実施例A2~A4]
叩解処理を2パス処理(クリアランス0.10mm)、3パス処理(クリアランス0.06mm)、4パス処理(クリアランス0.05mm)にそれぞれ変更した以外は実施例A1と同様にして紙を製造して評価した。
[Examples A2 to A4]
Paper was produced in the same manner as in Example A1, except that the beating process was changed to 2-pass treatment (clearance 0.10 mm), 3-pass treatment (clearance 0.06 mm), and 4-pass treatment (clearance 0.05 mm). evaluated.

[比較例A1]
叩解処理を実施しなかった以外は、実施例A1と同様にして紙を製造して評価した。
[Comparative Example A1]
Paper was produced and evaluated in the same manner as in Example A1, except that the beating treatment was not performed.

[比較例B1]
NUKP(日本製紙株式会社製、c.s.f.475ml)に対して、カルシウムイオン濃度がパルプに対して1.0重量%となるよう塩化カルシウムを添加した後、2.5重量%の硫酸バンド、0.15重量%のポリアクリルアミド、0.4重量%のサイズ剤を添加して紙料を調成した。当該紙料をJIS P 8222を参考に手抄きにより抄紙して、坪量が105.0g/mの紙を製造し、評価した。
[Comparative Example B1]
After adding calcium chloride to NUKP (manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd., c.s.f. 475 ml) so that the calcium ion concentration is 1.0% by weight relative to the pulp, 2.5% by weight of sulfuric acid A stock was prepared with the addition of band, 0.15% by weight polyacrylamide, and 0.4% by weight sizing. The stock was hand-made with reference to JIS P 8222 to produce paper having a basis weight of 105.0 g/m 2 and evaluated.

[比較例B2]
叩解処理時ではなく紙料調製時にNUKP(日本製紙株式会社製、c.s.f.475ml)に対して1000ppm重量の前記CNFを添加し、比較例B1と同様にして紙を製造して評価した。
[Comparative Example B2]
1000 ppm weight of the CNF was added to NUKP (manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd., c.s.f. 475 ml) during paper stock preparation, not during beating, and paper was produced and evaluated in the same manner as in Comparative Example B1. bottom.

[比較例C1]
CNFを添加しなかった以外は比較例A1と同様にして紙を製造して評価した。
[Comparative Example C1]
Paper was produced and evaluated in the same manner as in Comparative Example A1, except that CNF was not added.

[比較例C2~C4]
CNFを添加しなかった以外は実施例A2~A4と同様にして紙を製造して評価した。
[Comparative Examples C2 to C4]
Paper was produced and evaluated in the same manner as in Examples A2 to A4, except that CNF was not added.

[比較例C5]
叩解処理を5パス処理(クリアランス0.05mm)とした以外は、比較例C2と同様にして紙を製造して評価した。
[Comparative Example C5]
Paper was produced and evaluated in the same manner as in Comparative Example C2, except that the beating process was a 5-pass process (clearance: 0.05 mm).

Figure 0007290976000001
Figure 0007290976000001

Figure 0007290976000002
Figure 0007290976000002

これらの結果を表1、2、および図1、2に示す。表1は、原料パルプおよび微細セルロースを共処理(叩解前に微細セルロースを添加)した場合の、濾水度や紙質の変化について示した表であり、表2は、叩解済み原料パルプに微細セルロースを添加した際の紙質の変化について示した表である。また、図1および2は、原料パルプと微細セルロースを混合叩解したスラリーと、原料パルプのみを叩解したスラリーの濾水度と、それを抄紙した紙の比破裂強さおよび比曲げ抵抗との関係を示す。 These results are shown in Tables 1 and 2 and Figures 1 and 2. Table 1 is a table showing changes in freeness and paper quality when raw material pulp and fine cellulose are co-treated (fine cellulose is added before beating). is a table showing changes in paper quality when adding 1 and 2 show the relationship between the freeness of the slurry obtained by mixing and beating the raw material pulp and fine cellulose and the slurry obtained by beating only the raw material pulp, and the specific bursting strength and specific bending resistance of the paper made from them. indicate.

表1から明らかなとおり、本発明の製造方法によれば効率的にパルプの叩解を進める(濾水度を低下させる)ことができた。特に比較例C4と実施例A4を比較すると、両者はパス回数が同じであるにもかかわらず、後者の方が低い濾水度を有することが明らかである。また比較例C4と実施例A3の比較から、実施例A3では少ないパス回数で比較例C4と同等の濾水度を達成できたことが明らかである。さらに図に示すように、原料パルプ単独で製造した紙と比較して比破裂強さが向上し、かつ比曲げ抵抗が低下していた(同等C.S.F.で比較)。 As is clear from Table 1, according to the production method of the present invention, it was possible to efficiently beat the pulp (reduce the freeness). Especially when comparing Comparative Example C4 and Example A4, it is clear that the latter has a lower freeness even though both have the same number of passes. Also, from the comparison between Comparative Example C4 and Example A3, it is clear that Example A3 could achieve a freeness equivalent to that of Comparative Example C4 with a smaller number of passes. Furthermore, as shown in the figure, the specific bursting strength was improved and the specific bending resistance was lowered compared to paper made from the raw material pulp alone (compared with the same C.S.F.).

比破裂強さについては、CNFを添加せずに原料パルプのみを叩解して得た紙(比較例C4)に比べて、CNFと原料パルプを混合して叩解して得た紙(実施例A3)の方が向上していた(約4%)。一方、比較例B1と比較例B2の比較から、叩解後のパルプスラリーにCNFを添加して得た紙の比破裂強さ(比較例B2)は、CNFを添加せずに叩解して得た紙(比較例B1)に比べて比破裂強さは2%程度向上したものの、比曲げ抵抗も向上しており剛直な紙になっていた。 Regarding the specific bursting strength, compared to the paper obtained by beating only the raw material pulp without adding CNF (Comparative Example C4), the paper obtained by beating a mixture of CNF and raw material pulp (Example A3 ) improved (about 4%). On the other hand, from the comparison of Comparative Example B1 and Comparative Example B2, the specific burst strength of the paper obtained by adding CNF to the pulp slurry after beating (Comparative Example B2) was obtained by beating without adding CNF. Although the specific burst strength was improved by about 2% compared to the paper (Comparative Example B1), the specific bending resistance was also improved and the paper was rigid.

Claims (4)

原料パルプに微細セルロースを添加して混合パルプとする工程、
当該混合パルプを叩解する工程、
前記叩解後の混合パルプを含む紙料を調製する工程、および
当該紙料を抄紙する工程を含む、紙または板紙の製造方法。
A step of adding fine cellulose to the raw material pulp to form a mixed pulp;
a step of beating the mixed pulp;
A method for producing paper or paperboard, comprising: preparing a stock containing the beaten mixed pulp; and making paper from the stock.
前記叩解後の混合パルプのカナダ標準濾水度(c.s.f.)が50ml以上600ml以下である、請求項に記載の製造方法。 The production method according to claim 1 , wherein the mixed pulp after beating has a Canadian standard freeness (c.s.f.) of 50 ml or more and 600 ml or less. 前記微細セルロースが化学変性微細セルロースである、請求項1または2に記載の製造方法。 The production method according to claim 1 or 2, wherein the fine cellulose is chemically modified fine cellulose. 前記化学変性微細セルロースが、平均繊維径500nm未満のセルロースナノファイバーである、請求項3に記載の製造方法。 The production method according to claim 3, wherein the chemically modified fine cellulose is cellulose nanofibers having an average fiber diameter of less than 500 nm.
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