JPWO2018003492A1 - Total heat exchange element paper - Google Patents

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Abstract

抄紙時の生産効率が高く、エレメント加工時に断紙などの問題が発生し難く、吸放湿性と空気遮蔽性が高い全熱交換素子用紙を提供することを課題とする。解決手段として、製紙用繊維、吸湿剤、セルロースナノファイバーを含有する全熱交換素子用紙を提供する。It is an object of the present invention to provide a total heat exchange element sheet which has high production efficiency at the time of paper making, hardly causes problems such as paper breakage at the time of element processing, and has high moisture absorption and release properties and air shielding properties. As a solution, a total heat exchange element paper containing papermaking fibers, a hygroscopic agent, and cellulose nanofibers is provided.

Description

本発明は、空調分野で使用される積層構造の熱交換換気装置において、顕熱と潜熱の双方の熱交換を行う全熱交換器素子に使用する全熱交換素子用紙に関する。   The present invention relates to a total heat exchange element paper used for a total heat exchanger element that performs heat exchange of both sensible heat and latent heat in a heat exchange ventilation device of a laminated structure used in the air conditioning field.

近年、冷房や暖房などの空調機器の普及に伴い、換気の際に給気と排気との間で熱交換して温度及び湿度を回収できる換気用熱交換器が使用されている。
この熱交換器は、伝熱性と透湿性とを有する平板状の仕切板と2枚の仕切板の間に挟んで空気流路を確保する間隔板からなり、仕切板と間隔板を複数層に重ね合わせた基本構造を有している。間隔板は鋸波状又は正弦波状の波形に成形された波板であり、その波形の成形方向を直交方向へ交互に変えて仕切板の間に挟着されている。これにより、間隔板と仕切板から構成される各層間に、二系統の流体通路が一層おきに交互に直交するように構成されている。
In recent years, with the spread of air conditioning equipment such as cooling and heating, a ventilation heat exchanger that can exchange heat between supply air and exhaust air to recover temperature and humidity during ventilation has been used.
This heat exchanger is composed of a flat partition plate having heat conductivity and moisture permeability and a spacer plate which secures an air flow path by being sandwiched between two partition plates, and the partition plates and spacer plates are stacked in multiple layers. Have a basic structure. The spacer plate is a corrugated plate formed into a sawtooth-like or sinusoidal waveform, and the forming direction of the waveform is alternately changed in the orthogonal direction and sandwiched between the partition plates. Thus, between the layers formed of the spacer plate and the partition plate, the two systems of fluid passages are alternately arranged alternately at every other layer.

仕切板は室外の新鮮な空気を室内に導入する給気経路と、汚れた室内の空気を室外に排出する排気経路を分離し、給気と排気の間で顕熱と同時に潜熱の熱交換を行う機能を有するものである。このため、仕切板には伝熱性と透湿度で示される水蒸気透過性が必須であり、加えて難燃性や給気と排気が交じり合わないような空気遮蔽性が必要とされている。   The partition plate separates an air supply path for introducing fresh air into the room from the outside and an exhaust path for discharging dirty room air to the room outside, and heat exchange of latent heat simultaneously with sensible heat between the air supply and the exhaust. It has a function to perform. For this reason, the partition plate is required to have water vapor permeability indicated by heat conductivity and moisture permeability, and additionally, it is necessary to have flame retardancy and air shielding property so that the air supply and the exhaust are not mixed.

このような要求に対応できる仕切板の素材として全熱交換素子用紙が用いられており、下記のような従来技術が開示されている。
特許文献1には、多孔質基材に吸湿剤と水溶性高分子物質の混合溶液を含浸若しくは塗布することにより得られる吸放湿性と空気遮蔽性を有する全熱交換器エレメント用紙が開示されている。
特許文献2には、高叩解度の原料を抄紙した基紙に吸湿剤を塗工使用することで、水溶性高分子物質を用いずに空気遮蔽性と吸湿性の優れた全熱交換素子用紙が得られることが開示されている。
特許文献3には、吸湿剤にアルカリ金属塩を配合した厚さ10〜50ミクロンの空気遮蔽性の優れた熱交換器用仕切部材が記載されている。
特許文献4には、製紙用繊維にミクロフィブリル化セルロースと吸放湿性粉体であるシリカゲルや水酸化アルミニウムを配合してなる吸放湿性を有する全熱交換器用紙が開示されている。
特許文献5には、吸湿剤に塩化カルシウムを使用し、ブロッキング防止剤を配合した紙基材を用いた全熱交換器用紙が開示されている。
A total heat exchange element sheet is used as a material of a partition plate capable of meeting such requirements, and the following prior art is disclosed.
Patent Document 1 discloses a total heat exchanger element paper having moisture absorption and release properties and air shielding properties obtained by impregnating or coating a porous substrate with a mixed solution of a hygroscopic agent and a water-soluble polymer substance. There is.
In Patent Document 2, a total heat exchange element paper having excellent air shielding properties and hygroscopicity without using a water-soluble polymer substance by coating and using a hygroscopic agent on a base paper made of a material having a high degree of freeness. It is disclosed that can be obtained.
Patent Document 3 describes a partition member for a heat exchanger having a thickness of 10 to 50 microns and having excellent air shielding properties, in which an alkali metal salt is mixed with a hygroscopic agent.
Patent Document 4 discloses a moisture absorbing and desorbable total heat exchanger paper formed by blending microfibrillated cellulose and silica gel and aluminum hydroxide which are moisture absorbing and desorbing powders with papermaking fibers.
Patent Document 5 discloses a total heat exchanger paper using a paper base using calcium chloride as a moisture absorbent and blending an antiblocking agent.

特公昭58−46325号公報Japanese Patent Publication No. 58-46325 国際公開第2002/099193号International Publication No. 2002/099193 特開2003−148892号公報JP 2003-148892 特開平11−189999号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-189999 特開2007−119969号公報JP 2007-119969 A

従来、全熱交換素子用紙として、特許文献1に記載されているような多孔質基材に吸湿剤と水溶性高分子物質の混合溶液を含浸若しくは塗布した用紙が仕切部材に使用されてきたが、夏期などの温度と湿度が高い条件下では、吸湿により水溶性高分子物質の一部が溶けてブロッキングする現象がおき、エレメント製造工程でコルゲート加工する際、原紙巻取の巻き戻し作業時の破断やコルゲーターのプレスロールへの貼り付きにより作業効率が低下するという問題点がある。   Conventionally, as a total heat exchange element sheet, a sheet obtained by impregnating or applying a mixed solution of a hygroscopic agent and a water-soluble polymer substance to a porous substrate as described in Patent Document 1 has been used as a partition member. Under high temperature and humidity conditions, such as summer, there is a phenomenon that a part of the water-soluble polymer material is dissolved and blocked due to moisture absorption, and when corrugating in the element manufacturing process, at the time of rewinding work of base paper winding. There is a problem that the working efficiency is reduced due to breakage or sticking of the corrugator to the press roll.

また、特許文献2や特許文献3に記載されているような高叩解度の原料を用いて空気遮蔽性を高めた基紙に吸湿剤を添加した用紙は、基紙が緻密で空気が透過し難いため、水溶性高分子物質を含浸または塗工して空気遮蔽性を付与する必要が無く、吸湿剤や難燃剤からなる薬液を含浸または塗工することで吸放湿性と空気遮蔽性を有する全熱交換素子用紙が得られる。しかし、基紙を高叩解度にすると抄紙時の搾水性が悪くなり生産効率が低下する上、得られた基紙が脆弱で裂け易くなり、熱交換ユニットを生産する際に加工性が低下するという問題がある。   In addition, in the case of a paper in which a hygroscopic agent is added to a base paper having an enhanced air shielding property using a raw material having a high freeness as described in Patent Document 2 and Patent Document 3, the base paper is dense and air is transmitted. There is no need to impregnate or coat a water-soluble polymer substance to provide air shielding properties, and it has moisture absorbing and releasing properties and air shielding properties by impregnating or coating a chemical solution consisting of a hygroscopic agent and a flame retardant. Total heat exchange element paper is obtained. However, if the base paper has a high degree of refining, the water squeezing ability at the time of paper making is deteriorated and the production efficiency is lowered, and the obtained base paper is fragile and easily torn, and the processability is lowered when producing the heat exchange unit. There is a problem of

特許文献4に記載されているように、水不溶性の吸放湿性粉体であるシリカゲルや水酸化アルミニウムを配合し、目止め材としてミクロフィブリル化セルロースを添加した全熱交換素子用紙は吸放湿性を有するものの、坪量を120g/m2まで増しても透気抵抗度が200秒と低く、高度な空気遮蔽性を得ることができない。As described in Patent Document 4, the total heat exchange element paper containing silica gel and aluminum hydroxide, which are water-insoluble moisture absorbing and desorbable powders, and microfibrillated cellulose as a filler is moisture absorbing and releasing property However, even if the basis weight is increased to 120 g / m 2, the air resistance is as low as 200 seconds, and a high degree of air shielding can not be obtained.

特許文献5に記載されているように、基材を構成するパルプを変則フリーネス(パルプ採取量を0.3gとした以外はJIS P8121に準ずる)で200〜600mlまで叩解した原料は、通常のフリーネス測定方法では測定困難なほど高叩解であるため、抄紙時の搾水性が悪くなり生産効率が低下する上、得られた基紙が脆弱で裂け易くなり、熱交換ユニットを生産する際に加工性が低下する恐れがある。   As described in Patent Document 5, the raw material which beats the pulp constituting the base material to 200 to 600 ml with anomalous freeness (according to JIS P8121 except that the amount of pulp collected is 0.3 g) is ordinary freeness The measurement method is so high that it is difficult to measure, so the water squeezing ability at the time of papermaking is deteriorated and the production efficiency is lowered, and the obtained base paper is fragile and easily torn, and the processability at the time of producing the heat exchange unit May decrease.

以上のように、基紙へ吸湿剤と水溶性高分子物質を含浸または塗工することにより得られる全熱交換素子用紙はブロッキングし易く、一方、高叩解の基紙に吸湿剤を含浸または塗工することにより吸放湿性と空気遮蔽性を付与した全熱交換素子用紙は抄紙時の生産効率や熱交換ユニット生産時の加工性が低下する恐れがあるという問題がある。   As described above, the total heat exchange element paper obtained by impregnating or coating the hygroscopic agent and the water-soluble polymer substance on the base paper is easily blocked, while the high retabilized base paper is impregnated or coated with the hygroscopic agent. There is a problem that the total heat exchange element paper provided with the moisture absorption and release property and the air shielding property by processing has a possibility that the production efficiency at the time of paper making and the processability at the time of heat exchange unit production may deteriorate.

本発明は、抄紙時の生産効率が高く、エレメント加工時に断紙などの問題が発生し難く、吸放湿性と空気遮蔽性が高い全熱交換素子用紙を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a total heat exchange element sheet which is high in production efficiency at the time of paper making, hardly causes problems such as paper breakage at the time of element processing, and has high moisture absorbability and air shielding properties.

本発明者等は、鋭意研究の結果、前記課題を解決した新規な全熱交換素子用紙を開発した。
本発明の課題を解決するための手段は、以下のとおりである。
1.製紙用繊維、吸湿剤、セルロースナノファイバーを含有することを特徴とする全熱交換素子用紙。
2.前記製紙用繊維が、セルロース繊維であることを特徴とする1.に記載の全熱交換素子用紙。
3.前記セルロースナノファイバーが、カルボキシメチル化セルロースナノファイバー、カルボキシル化セルロースナノファイバー、カチオン化セルロースナノファイバー、エステル化セルロースナノファイバーの少なくとも一種であることを特徴とする1.または2.に記載の全熱交換素子用紙。
4.前記吸湿剤が、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩のいずれかであることを特徴とする1.〜3.のいずれかに記載の全熱交換素子用紙。
5.透気抵抗度が700秒以上であることを特徴とする1.〜4.のいずれかに記載の全熱交換素子用紙。
6.製紙用繊維からなる基紙の少なくとも片面に、吸湿剤とセルロースナノファイバーとを含有する薬液を塗工することを特徴とする全熱交換素子用紙の製造方法。
As a result of earnest research, the present inventors have developed a novel total heat exchange element paper in which the above-mentioned problems are solved.
The means for solving the problems of the present invention are as follows.
1. A total heat exchange element paper comprising a papermaking fiber, a hygroscopic agent, and cellulose nanofibers.
2. The papermaking fiber is a cellulose fiber. Total heat exchange element paper described in.
3. The cellulose nanofibers are characterized in that they are at least one of carboxymethylated cellulose nanofibers, carboxylated cellulose nanofibers, cationized cellulose nanofibers, and esterified cellulose nanofibers. Or 2. Total heat exchange element paper described in.
4. The hygroscopic agent is any one of an alkali metal salt and an alkaline earth metal salt. ~ 3. Total heat exchange element paper according to any of the above.
5. The air resistance is 700 seconds or more. ~ 4. Total heat exchange element paper according to any of the above.
6. A method for producing a total heat exchange element sheet, comprising applying a chemical solution containing a hygroscopic agent and cellulose nanofibers on at least one side of a base paper comprising papermaking fibers.

本発明の全熱交換素子用紙は、セルロースナノファイバーを配合することにより、優れた透気抵抗度と透湿度とを有し、熱交換器に好適に利用することができる。本発明の全熱交換素子用紙は、高叩解である基紙を使用する必要が無いため、基紙を高叩解にすることによる抄紙時の生産効率低下や、基紙の脆弱化を防ぐことができる。また、本発明の全熱交換素子用紙は、水溶性高分子物質の塗工量を少なくすることができ、場合によっては水溶性高分子物質が不要なため、ブロッキングが起こりにくく、取扱性、加工性に優れる。   The total heat exchange element paper of the present invention has excellent air permeability resistance and moisture permeability by blending cellulose nanofibers, and can be suitably used for a heat exchanger. Since the total heat exchange element paper of the present invention does not need to use a highly beatable base paper, it is possible to prevent a decrease in production efficiency at paper making and a weakening of the base paper by making the base paper highly beaten. it can. Further, the total heat exchange element paper of the present invention can reduce the coating amount of the water-soluble polymer substance, and in some cases, the water-soluble polymer substance is unnecessary, so blocking does not easily occur, and the handling property and processing Excellent in quality.

以下に、本発明における実施の形態を詳細に説明する。
(1)製紙用繊維
本発明の全熱交換素子用紙の原料として使用する製紙用繊維は、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ等の木材パルプ、亜麻、アバカ、ケナフ、竹、バガスなどの非木材原料から得られる非木材パルプ等から得られるセルロース繊維が挙げられる。セルロース繊維の蒸解方法や漂白の有無および漂白方法は特に限定されない。また、セルロース繊維の他に、接着性、寸法安定性、賦形性向上などの目的でポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、リヨセル繊維などの合成繊維や半合成繊維を配合することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
(1) Fiber for papermaking The fiber for papermaking used as a raw material of the total heat exchange element paper of the present invention is obtained from non-wood raw materials such as softwood pulp, wood pulp such as hardwood pulp, flax, abaca, kenaf, bamboo, bagasse Cellulose fibers obtained from non-wood pulp etc. There are no particular limitations on the method of cooking cellulose fiber, the presence or absence of bleaching, and the method of bleaching. In addition to cellulose fibers, polyester fibers, nylon fibers, rayon fibers, synthetic fibers such as lyocell fibers, and semi-synthetic fibers can be blended for the purpose of improving adhesiveness, dimensional stability, shapeability and the like.

本発明で使用するパルプは、JIS P8121記載のカナダ標準ろ水度で100mlCSF以上500mlCSF以下の範囲に叩解し、より好ましくは200mlCSF以上300mlCSF以下の範囲に叩解して使用する。カナダ標準ろ水度が100mlCSF未満の場合は、紙匹が緻密化して空隙が少なくなり、全熱交換素子用紙の基紙として用いた場合に塗工剤が紙中に浸透し難くなって基紙表面に吸湿剤等が局在化するためブロッキングし易くなること、および湿度変化による伸縮量が大きくなることなどの問題が発生し好ましくない。また、カナダ標準ろ水度が500mlCSFを越えると紙匹の空隙量や空隙径が増大してセルロースナノファイバーによる空気遮蔽効果が不十分となるため好ましくない。パルプの叩解は、ビーター、リファイナー等の一般的な叩解装置が使用でき、叩解装置や叩解方法に特段の制限はない。   The pulp used in the present invention is beaten in the range of 100 ml CSF to 500 ml CSF with Canadian standard freeness according to JIS P8121, and more preferably 200 ml CSF to 300 ml CSF. When the standard freeness of Canada is less than 100 ml CSF, the paper is densified to reduce voids, and when used as a base paper of the total heat exchange element paper, the coating agent hardly penetrates into the paper and the base paper It is not preferable because problems such as easy blocking due to localization of the hygroscopic agent etc. on the surface and increase in the amount of expansion and contraction due to humidity change occur. In addition, when the standard freeness of Canada exceeds 500 ml CSF, the amount of voids and the diameter of voids of the paper are increased, which is not preferable because the air shielding effect by the cellulose nanofibers becomes insufficient. As for the beating of pulp, a general beating apparatus such as a beater or refiner can be used, and there is no particular limitation on the beating apparatus and the beating method.

抄紙用の紙料は、上記叩解パルプへ必要に応じて合成または半合成繊維、填料、色料、紙力増強剤、湿潤紙力増強剤、硫酸バンド、カチオン化デンプン、歩留り向上剤等を配合して調成される。   The papermaking paper stock is blended with synthetic or semi-synthetic fibers, fillers, colorants, paper strength agents, wet paper strength agents, sulfate bands, cationized starch, retention aids, etc., as necessary. Are prepared.

上記紙料は、長網式抄紙機、円網式抄紙機、短網式抄紙機、ツインワイヤー式抄紙機やそれらを組み合せた抄紙機等を用い、一般的な抄紙方法で抄造され、抄紙機や抄紙方法に特段の制限はない。また、必要に応じてサイズプレスやロールコーター等のオンマシン塗工装置で難燃剤、防錆剤、ブロッキング防止剤等を含浸し、マシンカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトニップカレンダー等でカレンダー処理を施すことで、基紙が得られる。   The above stock is formed by a general paper making method using a long mesh paper machine, a circular mesh paper machine, a short mesh paper machine, a twin wire paper machine or a paper machine combining them, etc. There is no particular limitation on the paper making method. If necessary, impregnate flame retardants, rust inhibitors, antiblocking agents, etc. with an on-machine coating device such as a size press or roll coater, and perform calendering with a machine calender, super calender, soft nip calender, etc. The base paper is obtained.

基紙の透気抵抗度は、基紙に含浸または塗工されるセルロースナノファイバーの目止め作用により向上するが、その効果を十分発揮させるために、基紙自体の透気抵抗度を50秒以上650秒以下、好ましくは150秒以上600秒以下、より好ましくは200秒以上500秒以下とすることが必要である。基紙の透気抵抗度が50秒未満では含浸または塗工によりセルロースナノファイバーを添加しても、添加後の透気抵抗度の増加が少なく、全熱交換素子用紙の空気遮蔽性が不足する。基紙の透気抵抗度が650秒を越えると、含浸または塗工された薬液が基紙の内部へ浸透し難くなり、基紙表面付近の薬液成分によるブロッキングが発生し易くなるため好ましくない。基紙の透気抵抗度は、製紙用繊維として配合するパルプの叩解の程度や基紙の坪量を変えることにより、通常の抄紙技術で調整することができる。   The air resistance of the base paper is improved by the sealing function of the cellulose nanofibers impregnated or coated on the base paper, but in order to exert its effect sufficiently, the air resistance of the base paper itself is 50 seconds. It is required to be 650 seconds or less, preferably 150 seconds or more and 600 seconds or less, more preferably 200 seconds or more and 500 seconds or less. When the air permeability of the base paper is less than 50 seconds, the increase in air permeability after addition is small even if the cellulose nanofibers are added by impregnation or coating, and the air shielding properties of all heat exchange element paper are insufficient . When the air resistance of the base paper exceeds 650 seconds, the impregnated or coated chemical solution hardly penetrates into the interior of the base paper, and blocking by the chemical solution component in the vicinity of the surface of the base paper tends to occur, which is not preferable. The air resistance of the base paper can be adjusted by ordinary paper making technology by changing the degree of beating of the pulp blended as papermaking fibers and the basis weight of the base paper.

本発明の全熱交換素子用紙は、前記基紙にセルロースナノファイバーと吸湿剤とを含有する薬液を含浸または少なくとも片面に塗工して得られる。   The total heat exchange element paper of the present invention is obtained by impregnating or coating at least one side of a solution containing cellulose nanofibers and a hygroscopic agent on the base paper.

(2)セルロースナノファイバー
セルロースナノファイバーは、セルロース原料を、必要に応じ化学変性処理した後で、解繊処理することにより得られる微細繊維である。セルロースナノファイバーの平均繊維径は、通常3nm以上500nm以下程度である。平均繊維径及び平均繊維長は、電界放出型走査電子顕微鏡(FE−SEM)を用いて、30本以上の繊維を観察した結果から得られる繊維径及び繊維長を平均することによって得ることができる。
セルロースナノファイバーの平均アスペクト比は、通常10以上である。上限は特に限定されないが、通常は1000以下である。平均アスペクト比は、下記の式により算出することができる。
平均アスペクト比=平均繊維長/平均繊維径
(2) Cellulose Nanofibers Cellulose nanofibers are fine fibers obtained by subjecting a cellulose raw material to chemical modification treatment as necessary, followed by defibration treatment. The average fiber diameter of cellulose nanofibers is usually about 3 nm or more and 500 nm or less. Average fiber diameter and average fiber length can be obtained by averaging the fiber diameter and fiber length obtained from the result of observing 30 or more fibers using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) .
The average aspect ratio of cellulose nanofibers is usually 10 or more. The upper limit is not particularly limited, but is usually 1000 or less. The average aspect ratio can be calculated by the following equation.
Average aspect ratio = average fiber length / average fiber diameter

(2−1)セルロース原料
セルロースナノファイバーの原料であるセルロース原料の由来は、特に限定されないが、例えば、植物(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)、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))等が挙げられる。本発明で用いるセルロース原料は、これらのいずれかであってもよいし2種類以上の組み合わせであってもよいが、好ましくは植物又は微生物由来のセルロース原料(例えば、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原料(例えば、セルロース繊維)である。
セルロース原料の数平均繊維径は特に制限されないが、一般的なパルプである針葉樹クラフトパルプの場合は30μm以上60μm以下程度、広葉樹クラフトパルプの場合は10μm以上30μm以下程度である。その他のパルプの場合、一般的な精製を経たものは50μm程度である。例えばチップ等の数cm大のものを精製したものである場合、リファイナー、ビーター等の離解機で機械的処理を行い、50μm程度に調整することが好ましい。
(2-1) Cellulose raw material Although the origin of the cellulose raw material which is a raw material of cellulose nanofiber is not specifically limited, For example, plant (For example, wood, bamboo, hemp, jute, kenaf, farmland waste, cloth, pulp (conifer) Unbleached kraft pulp (NUKP), softwood bleached kraft pulp (NBKP), hardwood unbleached kraft pulp (LUKP), hardwood bleached kraft pulp (LBKP), softwood unbleached sulfite pulp (NUSP), softwood bleached sulfite pulp (NBSP) And thermomechanical pulp (TMP), regenerated pulp, used paper, etc.), animals (eg, ascidians), algae, microorganisms (eg, acetic acid bacteria (acetobacter)), etc. The cellulose raw materials used in the present invention are Either one or a combination of two or more may be used. Preferably, it is a cellulose raw material (for example, cellulose fiber) derived from a plant or microorganism, and more preferably a cellulose raw material (for example, cellulose fiber) derived from a plant.
The number average fiber diameter of the cellulose raw material is not particularly limited, but is about 30 μm to 60 μm in the case of softwood kraft pulp which is a general pulp, and about 10 μm to 30 μm in the case of hardwood kraft pulp. In the case of other pulps, those after general refining are about 50 μm. For example, in the case where a chip or the like having a size of several centimeters is purified, it is preferable to perform mechanical processing with a disintegrator such as a refiner or beater to adjust to about 50 μm.

(2−2)変性
セルロース原料は、グルコース単位あたり3つのヒドロキシル基を有しており、各種の化学変性処理を行うことが可能である。本発明では、これらに対して変性を行ってもよく、また行わなくてもよいが、化学変性処理を行った方が、繊維の微細化が十分に進み、均一な繊維長及び繊維径が得られる。
セルロース原料を変性するための変性方法は特に制限されないが、例えば、酸化(カルボキシル化)、エーテル化(カルボキシメチル化)、カチオン化、エステル化、リン酸化、シランカップリング、フッ素化などの化学変性が挙げられる。中でも、酸化(カルボキシル化)、エーテル化(カルボキシメチル化)、カチオン化、エステル化が好ましく、以下ではこれらの詳細な方法について説明する。
(2-2) Modified Cellulose raw material has three hydroxyl groups per glucose unit, and can be subjected to various types of chemical modification treatment. In the present invention, these may or may not be modified. However, if chemical modification treatment is carried out, the fineness of the fiber will be sufficiently advanced and uniform fiber length and diameter can be obtained. Be
The modification method for modifying the cellulose raw material is not particularly limited, but, for example, chemical modification such as oxidation (carboxylation), etherification (carboxymethylation), cationization, esterification, phosphorylation, silane coupling, fluorination, etc. Can be mentioned. Among them, oxidation (carboxylation), etherification (carboxymethylation), cationization and esterification are preferable, and in the following, these detailed methods will be described.

(2−2−1)酸化(カルボキシル化)セルロースナノファイバー
酸化によりセルロース原料を変性する場合、得られる酸化セルロース又はセルロースナノファイバーの絶乾重量に対するカルボキシル基の量は、好ましくは0.5mmol/g以上、より好ましくは0.8mmol/g以上、さらに好ましくは1.0mmol/g以上である。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、0.5mmol/g以上3.0mmol/g以下が好ましく、0.8mmol/g以上2.5mmol/g以下がより好ましく、1.0mmol/g以上2.0mmol/g以下がさらに好ましい。
酸化の方法は特に限定されないが、1つの例としては、N−オキシル化合物、及び、臭化物、ヨウ化物若しくはこれらの混合物からなる群より選択される物質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、及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。反応時のセルロース原料の濃度は特に限定されないが、5重量%以下が好ましい。
(2-2-1) Oxidized (Carboxylated) Cellulose Nanofiber In the case of modifying a cellulose raw material by oxidation, the amount of carboxyl group relative to the dry weight of the obtained oxidized cellulose or cellulose nanofiber is preferably 0.5 mmol / g Or more, more preferably 0.8 mmol / g or more, further preferably 1.0 mmol / g or more. The upper limit is preferably 3.0 mmol / g or less, more preferably 2.5 mmol / g or less, and still more preferably 2.0 mmol / g or less. Therefore, 0.5 mmol / g or more and 3.0 mmol / g or less are preferable, 0.8 mmol / g or more and 2.5 mmol / g or less are more preferable, and 1.0 mmol / g or more and 2.0 mmol / g or less are more preferable.
The method of oxidation is not particularly limited, but one example is cellulose in water using an oxidizing agent in the presence of an N-oxyl compound and a substance selected from the group consisting of bromide, iodide or a mixture thereof The method of oxidizing a raw material is mentioned. According to this method, the primary hydroxyl group at the C6 position of the glucopyranose ring of the cellulose surface is selectively oxidized to form a group selected from the group consisting of an aldehyde group, a carboxyl group, and a carboxylate group. The concentration of the cellulose raw material at the time of reaction is not particularly limited, but is preferably 5% by weight or less.

N−オキシル化合物とは、ニトロキシラジカルを発生しうる化合物をいう。ニトロキシラジカルとしては例えば、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル(TEMPO)が挙げられる。N−オキシル化合物としては、目的の酸化反応を促進する化合物であれば、いずれの化合物も使用できる。
N−オキシル化合物の使用量は、原料となるセルロースを酸化できる触媒量であれば特に制限されない。例えば、絶乾1gのセルロースに対して、0.01mmol以上が好ましく、0.02mmol以上がより好ましい。上限は、10mmol以下が好ましく、1mmol以下がより好ましく、0.5mmol以下がさらに好ましい。従って、N−オキシル化合物の使用量は絶乾1gのセルロースに対して、0.01mmol以上10mmol以下が好ましく、0.01mmol以上1mmol以下がより好ましく、0.02mmol以上0.5mmol以下がさらに好ましい。
The N-oxyl compound refers to a compound capable of generating a nitroxy radical. Examples of the nitroxy radical include 2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl (TEMPO). As the N-oxyl compound, any compound can be used as long as it promotes the target oxidation reaction.
The amount of the N-oxyl compound used is not particularly limited as long as it is a catalytic amount capable of oxidizing the cellulose serving as the raw material. For example, 0.01 mmol or more is preferable with respect to 1 g of absolutely dried cellulose, and 0.02 mmol or more is more preferable. The upper limit is preferably 10 mmol or less, more preferably 1 mmol or less, and still more preferably 0.5 mmol or less. Accordingly, the amount of the N-oxyl compound used is preferably 0.01 mmol or more and 10 mmol or less, more preferably 0.01 mmol or more and 1 mmol or less, and still more preferably 0.02 mmol or more and 0.5 mmol or less, with respect to 1 g of absolutely dried cellulose.

臭化物とは臭素を含む化合物であり、例えば、水中で解離してイオン化可能な臭化アルカリ金属、例えば臭化ナトリウム等が挙げられる。また、ヨウ化物とはヨウ素を含む化合物であり、例えば、ヨウ化アルカリ金属が挙げられる。臭化物又はヨウ化物の使用量は、酸化反応を促進できる範囲で選択すればよい。臭化物及びヨウ化物の合計量は絶乾1gのセルロースに対して、0.1mmol以上が好ましく、0.5mmol以上がより好ましい。上限は、100mmol以下が好ましく、10mmol以下がより好ましく、5mmol以下がさらに好ましい。従って、臭化物及びヨウ化物の合計量は絶乾1gのセルロースに対して、0.1mmol以上100mmol以下が好ましく、0.1mmol以上10mmol以下がより好ましく、0.5mmol以上5mmol以下がさらに好ましい。   The bromide is a compound containing bromine, and examples thereof include alkali metal bromides which can be dissociated and ionized in water, such as sodium bromide and the like. In addition, iodide is a compound containing iodine, and examples thereof include alkali metal iodides. The amount of bromide or iodide used may be selected within the range capable of promoting the oxidation reaction. The total amount of bromide and iodide is preferably 0.1 mmol or more, more preferably 0.5 mmol or more, to 1 g of cellulose which is absolutely dry. The upper limit is preferably 100 mmol or less, more preferably 10 mmol or less, and still more preferably 5 mmol or less. Accordingly, the total amount of the bromide and the iodide is preferably 0.1 mmol to 100 mmol, more preferably 0.1 mmol to 10 mmol, and still more preferably 0.5 mmol to 5 mmol with respect to 1 g of cellulose which is extremely dry.

酸化剤は、特に限定されないが例えば、ハロゲン、次亜ハロゲン酸、亜ハロゲン酸、過ハロゲン酸、それらの塩、ハロゲン酸化物、過酸化物などが挙げられる。中でも、安価で環境負荷が少ないことから、次亜ハロゲン酸又はその塩が好ましく、次亜塩素酸又はその塩がより好ましく、次亜塩素酸ナトリウムがさらに好ましい。酸化剤の使用量は、絶乾1gのセルロースに対して、0.5mmol以上が好ましく、1mmol以上がより好ましく、3mmol以上がさらに好ましい。上限は、500mmol以下が好ましく、50mmol以下がより好ましく、25mmol以下がさらに好ましく、10mmol以下が最も好ましい。従って、酸化剤の使用量は絶乾1gのセルロースに対して、0.5mmol以上500mmol以下が好ましく、0.5mmol以上50mmol以下がより好ましく、1mmol以上25mmol以下がさらに好ましく、3mmol以上10mmol以下が最も好ましい。N−オキシル化合物を用いる場合、酸化剤の使用量はN−オキシル化合物1molに対して1mol以上が好ましい。上限は、40mol以下が好ましい。従って、酸化剤の使用量はN−オキシル化合物1molに対して1mol以上40mol以下が好ましい。   The oxidizing agent is not particularly limited, and examples thereof include halogens, hypohalous acids, subhalic acids, perhalogen acids, salts thereof, halogen oxides, peroxides and the like. Among them, hypohalous acid or a salt thereof is preferable, hypochlorous acid or a salt thereof is more preferable, and sodium hypochlorite is further preferable, because the cost and environmental load are small. The amount of the oxidizing agent used is preferably 0.5 mmol or more, more preferably 1 mmol or more, and still more preferably 3 mmol or more, with respect to 1 g of absolutely dried cellulose. The upper limit is preferably 500 mmol or less, more preferably 50 mmol or less, still more preferably 25 mmol or less, and most preferably 10 mmol or less. Therefore, the amount of the oxidizing agent used is preferably 0.5 mmol to 500 mmol, more preferably 0.5 mmol to 50 mmol, still more preferably 1 mmol to 25 mmol, and most preferably 3 mmol to 10 mmol per 1 g of cellulose. preferable. When an N-oxyl compound is used, the amount of the oxidizing agent used is preferably 1 mol or more per 1 mol of the N-oxyl compound. The upper limit is preferably 40 mol or less. Accordingly, the amount of the oxidizing agent used is preferably 1 mol or more and 40 mol or less per 1 mol of the N-oxyl compound.

酸化反応時のpH、温度等の条件は特に限定されず、一般に、比較的温和な条件であっても酸化反応は効率よく進行する。反応温度は4℃以上が好ましく、15℃以上がより好ましい。上限は40℃以下が好ましく、30℃以下がより好ましい。従って、温度は4℃以上40℃以下が好ましく、15℃以上30℃以下、すなわち室温であってもよい。反応液のpHは、8以上が好ましく、10以上がより好ましい。上限は、12以下が好ましく、11以下がより好ましい。従って、反応液のpHは、好ましくは8以上12以下、より好ましくは10以上11以下程度である。通常、酸化反応の進行に伴ってセルロース中にカルボキシル基が生成するため、反応液のpHは低下する傾向にある。そのため、酸化反応を効率よく進行させるためには、水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ性溶液を添加して、反応液のpHを上記の範囲に維持することが好ましい。酸化の際の反応媒体は、取扱い性の容易さや、副反応が生じにくいこと等の理由から、水が好ましい。   The conditions such as pH and temperature at the time of the oxidation reaction are not particularly limited, and in general, the oxidation reaction proceeds efficiently even under relatively mild conditions. The reaction temperature is preferably 4 ° C. or more, more preferably 15 ° C. or more. The upper limit is preferably 40 ° C. or less, more preferably 30 ° C. or less. Accordingly, the temperature is preferably 4 ° C. or more and 40 ° C. or less, and may be 15 ° C. or more and 30 ° C. or less, that is, room temperature. The pH of the reaction solution is preferably 8 or more, more preferably 10 or more. The upper limit is preferably 12 or less, more preferably 11 or less. Therefore, the pH of the reaction solution is preferably 8 or more and 12 or less, more preferably 10 or more and 11 or less. Generally, the pH of the reaction solution tends to decrease because carboxyl groups are formed in cellulose as the oxidation reaction proceeds. Therefore, in order to allow the oxidation reaction to proceed efficiently, it is preferable to add an alkaline solution such as an aqueous solution of sodium hydroxide to maintain the pH of the reaction solution in the above range. The reaction medium for oxidation is preferably water because of the ease of handling and the fact that side reactions are less likely to occur.

酸化における反応時間は、酸化の進行の程度に従って適宜設定することができ、通常は0.5時間以上である。上限は通常は6時間以下、好ましくは4時間以下である。従って、酸化における反応時間は通常0.5時間以上6時間以下、例えば0.5時間以上4時間以下である。
酸化は、2段階以上の反応に分けて実施してもよい。例えば、1段階目の反応終了後に濾別して得られた酸化セルロースを、再度、同一又は異なる反応条件で酸化させることにより、1段階目の反応で副生する食塩による反応阻害を受けることなく、効率よく酸化させることができる。
The reaction time in the oxidation can be appropriately set according to the degree of progress of the oxidation, and is usually 0.5 hours or more. The upper limit is usually 6 hours or less, preferably 4 hours or less. Therefore, the reaction time in the oxidation is usually 0.5 hours to 6 hours, for example, 0.5 hours to 4 hours.
The oxidation may be carried out in two or more stages of reaction. For example, by oxidizing oxidized cellulose obtained by filtration after completion of the first step reaction again under the same or different reaction conditions, the efficiency of the reaction can be increased without the reaction inhibition by sodium chloride by-produced in the first step reaction. It can be oxidized well.

カルボキシル化(酸化)方法の別の例として、オゾン処理により酸化する方法が挙げられる。この酸化反応により、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位及び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。オゾン処理は通常、オゾンを含む気体とセルロース原料とを接触させることにより行われる。気体中のオゾン濃度は、50g/m以上であることが好ましい。上限は、250g/m以下であることが好ましく、220g/m以下であることがより好ましい。従って、気体中のオゾン濃度は、50g/m以上250g/m以下であることが好ましく、50g/m以上220g/m以下であることがより好ましい。オゾン添加量は、セルロース原料の固形分100重量%に対し、0.1重量%以上であることが好ましく、5重量%以上であることがより好ましい。上限は、通常30重量%以下である。従って、オゾン添加量は、セルロース原料の固形分100重量%に対し、0.1重量%以上30重量%以下であることが好ましく、5重量%以上30重量%以下であることがより好ましい。オゾン処理温度は、通常0℃以上であり、好ましくは20℃以上である。上限は通常50℃以下である。従って、オゾン処理温度は、通常0℃以上50℃以下であり、20℃以上50℃以下であることが好ましい。オゾン処理時間は、通常は1分以上であり、好ましくは30分以上である。上限は通常360分以下である。従って、オゾン処理時間は、通常は1分以上360分以下であり、30分以上360分以下が好ましい。オゾン処理の条件が上述の範囲内であると、セルロースが過度に酸化及び分解されることを防ぐことができ、酸化セルロースの収率が良好となる。Another example of the carboxylation (oxidation) method is a method of oxidation by ozone treatment. This oxidation reaction oxidizes at least the 2- and 6-position hydroxyl groups of the glucopyranose ring constituting the cellulose and causes the decomposition of the cellulose chain. The ozone treatment is usually performed by contacting a gas containing ozone with a cellulose raw material. The ozone concentration in the gas is preferably 50 g / m 3 or more. The upper limit is preferably 250 g / m 3 or less, more preferably 220 g / m 3 or less. Therefore, the ozone concentration in the gas is preferably at most 50 g / m 3 or more 250 g / m 3, more preferably at most 50 g / m 3 or more 220 g / m 3. The amount of ozone added is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, based on 100% by weight of the solid content of the cellulose raw material. The upper limit is usually 30% by weight or less. Therefore, the amount of ozone added is preferably 0.1% by weight to 30% by weight, and more preferably 5% by weight to 30% by weight, based on 100% by weight of the solid content of the cellulose raw material. The ozone treatment temperature is usually 0 ° C. or more, preferably 20 ° C. or more. The upper limit is usually 50 ° C. or less. Therefore, the ozone treatment temperature is usually 0 ° C. or more and 50 ° C. or less, and preferably 20 ° C. or more and 50 ° C. or less. The ozone treatment time is usually 1 minute or more, preferably 30 minutes or more. The upper limit is usually 360 minutes or less. Therefore, the ozone treatment time is usually 1 minute or more and 360 minutes or less, preferably 30 minutes or more and 360 minutes or less. When the conditions of the ozone treatment are within the above-mentioned range, excessive oxidation and decomposition of cellulose can be prevented, and the yield of oxidized cellulose becomes good.

オゾン処理後に得られる結果物に対しさらに、酸化剤を用いて追酸化処理を行ってもよい。追酸化処理に用いる酸化剤は、特に限定されないが例えば、二酸化塩素、亜塩素酸ナトリウム等の塩素系化合物;酸素、過酸化水素、過硫酸、過酢酸などが挙げられる。追酸化処理の方法としては例えば、これらの酸化剤を水又はアルコール等の極性有機溶媒中に溶解して酸化剤溶液を作成し、酸化剤溶液中にセルロース原料を浸漬させる方法が挙げられる。   The resulting product obtained after the ozone treatment may be further subjected to an additional oxidation treatment using an oxidizing agent. The oxidizing agent used for the additional oxidation treatment is not particularly limited, and examples thereof include chlorine based compounds such as chlorine dioxide and sodium chlorite; oxygen, hydrogen peroxide, persulfuric acid, peracetic acid and the like. Examples of the method of the additional oxidation treatment include a method of dissolving these oxidizing agents in a polar organic solvent such as water or alcohol to prepare an oxidizing agent solution, and immersing the cellulose raw material in the oxidizing agent solution.

酸化セルロースナノファイバーに含まれるカルボキシル基、カルボキシレート基、アルデヒド基の量は、酸化剤の添加量、反応時間等の酸化条件をコントロールすることで調整することができる。
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〔ml〕)から、下式を用いてカルボキシル基量を算出することができる:
カルボキシル基量〔mmol/g酸化セルロース又はセルロースナノファイバー〕=a〔ml〕×0.05/酸化セルロース重量〔g〕
The amount of the carboxyl group, the carboxylate group and the aldehyde group contained in the oxidized cellulose nanofibers can be adjusted by controlling the oxidation conditions such as the addition amount of the oxidizing agent and the reaction time.
An example of the method of measuring the amount of carboxyl groups is described below. After preparing 60 ml of 0.5 wt% slurry (water dispersion liquid) of oxidized cellulose and adding 0.1 M hydrochloric acid aqueous solution to adjust to pH 2.5, 0.05 N aqueous sodium hydroxide solution is dropped to adjust pH 11 Measure the conductivity until From the amount of sodium hydroxide (a [ml]) consumed in the step of neutralization of a weak acid in which the change in electrical conductivity is gradual, the amount of carboxyl groups can be calculated using the following formula:
Carboxyl group [mmol / g oxidized cellulose or cellulose nanofiber] = a [ml] x 0.05 / oxidized cellulose weight [g]

(2−2−2)エーテル化(カルボキシメチル化)セルロースナノファイバー
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。この中から一例としてカルボキシメチル化の方法を以下に説明する。
カルボキシメチル化によりセルロース原料を変性する場合、得られるカルボキシメチル化セルロース又はセルロースナノファイバー中の無水グルコース単位当たりのカルボキシメチル基置換度は、0.01以上が好ましく、0.05以上がより好ましく、0.10以上であることがさらに好ましい。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0.35以下がさらに好ましい。
(2-2-2) Etherified (Carboxymethylated) Cellulose Nanofiber As etherification, carboxymethylated (ether), methyl (etherified), ethyl (etherified), cyanoethyl (etherified), hydroxyethyl (ether) And ether), hydroxypropyl (ether), ethyl hydroxyethyl (ether), hydroxypropyl methyl (ether) and the like. The method of carboxymethylation is demonstrated below as an example out of this.
When modifying a cellulose raw material by carboxymethylation, the degree of carboxymethyl group substitution per anhydroglucose unit in the carboxymethylated cellulose or cellulose nanofiber obtained is preferably 0.01 or more, more preferably 0.05 or more, More preferably, it is 0.10 or more. The upper limit is preferably 0.50 or less, more preferably 0.40 or less, and still more preferably 0.35 or less. Accordingly, 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 0.35 or less.

カルボキシメチル化の方法は特に限定されないが、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が挙げられる。カルボキシメチル化反応に用いる溶媒としては例えば、水、アルコール(例えば、低級アルコール)及びこれらの混合溶媒が挙げられる。低級アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、N−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、N−ブタノール、イソブタノール、第3級ブタノールが挙げられる。混合溶媒における低級アルコールの混合割合は、通常は60重量%以上95重量%以下である。溶媒の量は、セルロース原料に対し通常は3重量倍である。上限は特に限定されないが20重量倍である。従って、溶媒の量は3重量倍以上20重量倍以下であることが好ましい。   Although the method of carboxymethylation is not particularly limited, for example, a method of mercerizing a cellulose raw material as a bottoming raw material and then etherifying it can be mentioned. As a solvent used for a carboxymethylation reaction, water, alcohol (for example, lower alcohol), and these mixed solvents are mentioned, for example. Examples of lower alcohols include methanol, ethanol, N-propyl alcohol, isopropyl alcohol, N-butanol, isobutanol, and tertiary butanol. The mixing ratio of the lower alcohol in the mixed solvent is usually 60% by weight or more and 95% by weight or less. The amount of solvent is usually 3 times by weight to the cellulose raw material. Although the upper limit is not particularly limited, it is 20 times by weight. Therefore, the amount of the solvent is preferably 3 to 20 times by weight.

マーセル化は通常、発底原料とマーセル化剤を混合して行う。マーセル化剤としては例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸化アルカリ金属が挙げられる。マーセル化剤の使用量は、発底原料の無水グルコース残基当たり0.5倍モル以上が好ましく、1.0倍モル以上がより好ましく、1.5倍モル以上であることがさらに好ましい。上限は、通常20倍モル以下であり、10倍モル以下が好ましく、5倍モル以下がより好ましい。従って、0.5倍モル以上20倍モル以下が好ましく、1.0倍モル以上10倍モル以下がより好ましく、1.5倍モル以上5倍モル以下がさらに好ましい。
マーセル化の反応温度は、通常0℃以上であり、好ましくは10℃以上である。上限は通常70℃以下、好ましくは60℃以下である。従って、反応温度は、通常0℃以上70℃以下、好ましくは10℃以上60℃以下である。反応時間は、通常15分以上、好ましくは30分以上である。上限は、通常8時間以下、好ましくは7時間以下である。従って、通常は15分以上8時間以下、好ましくは30分以上7時間以下である。
Mercerization is usually carried out by mixing the bottom raw material and the mercerizing agent. Examples of mercerizing agents include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide. The amount of the mercerizing agent used is preferably 0.5 times mol or more, more preferably 1.0 times mol or more, and still more preferably 1.5 times mol or more per anhydroglucose residue of the base material. The upper limit is usually 20 times or less, preferably 10 times or less, and more preferably 5 times or less. Therefore, 0.5 times mole or more and 20 times mole or less are preferable, 1.0 times mole or more and 10 times mole or less are more preferable, and 1.5 times mole or more and 5 times mole or less are more preferable.
The reaction temperature for mercerization is usually 0 ° C. or higher, preferably 10 ° C. or higher. The upper limit is usually 70 ° C. or less, preferably 60 ° C. or less. Therefore, the reaction temperature is generally 0 ° C. or more and 70 ° C. or less, preferably 10 ° C. or more and 60 ° C. or less. The reaction time is usually 15 minutes or more, preferably 30 minutes or more. The upper limit is usually 8 hours or less, preferably 7 hours or less. Therefore, it is usually 15 minutes or more and 8 hours or less, preferably 30 minutes or more and 7 hours or less.

エーテル化反応は、通常、カルボキシメチル化剤をマーセル化後に反応系に追加して行う。カルボキシメチル化剤としては、例えば、モノクロロ酢酸ナトリウムが挙げられる。カルボキシメチル化剤の添加量は、セルロース原料のグルコース残基当たり通常0.05倍モル以上が好ましく、0.5倍モル以上がより好ましく、0.8倍モル以上であることがさらに好ましい。上限は、通常10.0倍モル以下であり、5倍モル以下が好ましく、3倍モル以下がより好ましい、従って、好ましくは0.05倍モル以上10.0倍モル以下であり、より好ましくは0.5倍モル以上5倍モル以下であり、さらに好ましくは0.8倍モル以上3倍モル以下である。反応温度は通常30℃以上、好ましくは40℃以上であり、上限は通常90℃以下、好ましくは80℃以下である。従って反応温度は通常30℃以上90℃以下、好ましくは40℃以上80℃以下である。反応時間は、通常30分以上であり、好ましくは1時間以上である。上限は、通常は10時間以下、好ましくは4時間以下である。従って反応時間は、通常は30分以上10時間以下であり、好ましくは1時間以上4時間以下である。カルボキシメチル化反応の間必要に応じて、反応液を撹拌してもよい。   The etherification reaction is usually carried out by adding a carboxymethylating agent to the reaction system after mercerization. Carboxymethylating agents include, for example, sodium monochloroacetate. The amount of addition of the carboxymethylating agent is preferably 0.05 or more moles, more preferably 0.5 or more moles, and even more preferably 0.8 or more moles per glucose residue of the cellulose raw material. The upper limit is usually 10.0 times mol or less, preferably 5 times mol or less, more preferably 3 times mol or less, therefore preferably 0.05 times mol to 10.0 times mol, more preferably It is 0.5 times mole to 5 times mole, and more preferably 0.8 times mole to 3 times mole. The reaction temperature is usually 30 ° C. or more, preferably 40 ° C. or more, and the upper limit is usually 90 ° C. or less, preferably 80 ° C. or less. Therefore, the reaction temperature is usually 30 ° C. or more and 90 ° C. or less, preferably 40 ° C. or more and 80 ° C. or less. The reaction time is usually 30 minutes or more, preferably 1 hour or more. The upper limit is usually 10 hours or less, preferably 4 hours or less. Therefore, the reaction time is usually from 30 minutes to 10 hours, preferably from 1 hour to 4 hours. The reaction solution may be stirred, if necessary, during the carboxymethylation reaction.

カルボキシメチル化セルロースナノファイバー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、次の方法によって行えばよい。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1.5〜2.0g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 carboxymethyl cellulose nanofibers may be measured, for example, by the following method. Specifically, 1) Approximately 2.0 g of carboxymethylated cellulose (absolutely dry) is precisely weighed and placed in a 300 mL stoppered Erlenmeyer flask. 2) 100 mL of a solution obtained by adding 100 mL of special grade concentrated nitric acid to 1000 mL of nitric acid methanol is added, and shaken for 3 hours to convert carboxymethylcellulose salt (carboxymethylated cellulose) into hydrogen-type carboxymethylated cellulose. 3) Accurately weigh 1.5 to 2.0 g of hydrogen-type carboxymethylated cellulose (absolutely dry), and place in a 300 mL stoppered Erlenmeyer flask. 4) Wet the hydrogenated carboxymethylated cellulose with 15 mL of 80% methanol, add 100 mL of 0.1 N NaOH, and shake at room temperature for 3 hours. 5) Back titrate excess NaOH with 0.1 N H 2 SO 4 using phenolphthalein as indicator. 6) Calculate the carboxymethyl substitution degree (DS) by the following formula:
A = [(100 × F ' - (H 2 SO 4 in 0.1N) (mL) × F) × 0.
1] / (absolute dry mass (g) of hydrogen-type carboxymethylated cellulose)
DS = 0.162 × A / (1−0.058 × A)
A: 1 N required to neutralize 1 g of hydrogen-type carboxymethylated cellulose
Amount of NaOH (mL)
F ': factor of 0.1 N H 2 SO 4 F: factor of 0.1 N NaOH

(2−2−3)カチオン化セルロースナノファイバー
カチオン化によりセルロース原料を変性する場合、得られるカチオン化セルロースナノファイバーは、アンモニウム、ホスホニウム、スルホニウム等のカチオン、又は該カチオンを有する基を分子中に含んでいればよい。カチオン化セルロースナノファイバーは、アンモニウムを有する基を含むことが好ましく、四級アンモニウムを有する基を含むことがより好ましい。
(2-2-3) Cationic cellulose nanofiber When the cellulose raw material is modified by cationizing, the cationic cellulose nanofiber obtained has a cation such as ammonium, phosphonium, sulfonium or a group having the cation in the molecule. It should be included. The cationized cellulose nanofibers preferably include a group having ammonium, and more preferably include a group having quaternary ammonium.

カチオン化の方法は特に限定されないが例えば、セルロース原料にカチオン化剤と触媒を水及び/又はアルコールの存在下で反応させる方法が挙げられる。カチオン化剤としては例えば、グリシジルトリメチルアンモニウムクロリド、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルトリアルキルアンモニウムハイドライト(例:3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムハイドライト)又はこれらのハロヒドリン型などが挙げられ、これらのいずれかを用いることで、四級アンモニウムを含む基を有するカチオン化セルロースを得ることができる。触媒としては例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの水酸化アルカリ金属が挙げられる。アルコールとしては例えば、炭素数1〜4のアルコールが挙げられる。カチオン化剤の量は、好ましくはセルロース原料100重量%に対して5重量%以上であり、より好ましくは10重量%以上である。上限は通常800重量%以下であり、好ましくは500重量%以下である。触媒の量は、好ましくはセルロース繊維100重量%に対して0.5重量%以上であり、より好ましくは1重量%以上である。上限は通常7重量%以下であり、好ましくは3重量%以下である。アルコールの量は、好ましくはセルロース繊維100重量%に対して50重量%以上であり、より好ましくは100重量%以上である。上限は通常50000重量%以下であり、好ましくは500重量%以下である。   Although the method of cationization is not particularly limited, for example, a method of reacting a cellulose raw material with a cationizing agent and a catalyst in the presence of water and / or an alcohol can be mentioned. As the cationizing agent, for example, glycidyl trimethyl ammonium chloride, 3-chloro-2-hydroxypropyl trialkyl ammonium hydride (eg 3-chloro-2-hydroxypropyl trimethyl ammonium hydroxide) or their halohydrin type and the like can be mentioned. By using any of these, cationized cellulose having a group containing quaternary ammonium can be obtained. Examples of the catalyst include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide. As alcohol, a C1-C4 alcohol is mentioned, for example. The amount of the cationizing agent is preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more based on 100% by weight of the cellulose raw material. The upper limit is usually 800% by weight or less, preferably 500% by weight or less. The amount of the catalyst is preferably 0.5% by weight or more, and more preferably 1% by weight or more based on 100% by weight of the cellulose fiber. The upper limit is usually 7% by weight or less, preferably 3% by weight or less. The amount of alcohol is preferably at least 50% by weight, more preferably at least 100% by weight, based on 100% by weight of the cellulose fiber. The upper limit is usually 50000% by weight or less, preferably 500% by weight or less.

カチオン化の際の反応温度は通常10℃以上、好ましくは30℃以上であり、上限は通常90℃以下、好ましくは80℃以下である。反応時間は、通常10分以上であり、好ましくは30分以上である。上限は、通常は10時間以下、好ましくは5時間以下である。カチオン化反応の間必要に応じて、反応液を撹拌してもよい。
カチオン化セルロースのグルコース単位当たりのカチオン置換度は、カチオン化剤の添加量、水及び/又はアルコールの組成比率のコントロールによって調整することができる。カチオン置換度とは、セルロースを構成する単位構造(グルコピラノース環)あたりの導入された置換基の個数を示す。言い換えると、カチオン置換度は、「導入された置換基のモル数をグルコピラノース環の水酸基の総モル数で割った値」として定義される。純粋セルロースは単位構造(グルコピラノース環)あたり3個の置換可能な水酸基を有しているため、カチオン置換度の理論最大値は3(最小値は0)である。
The reaction temperature for cationization is usually 10 ° C. or more, preferably 30 ° C. or more, and the upper limit is usually 90 ° C. or less, preferably 80 ° C. or less. The reaction time is usually 10 minutes or more, preferably 30 minutes or more. The upper limit is usually 10 hours or less, preferably 5 hours or less. The reaction solution may be stirred, if necessary, during the cationization reaction.
The degree of cation substitution per glucose unit of cationized cellulose can be adjusted by control of the addition amount of the cationizing agent, the composition ratio of water and / or alcohol. The degree of cation substitution indicates the number of introduced substituents per unit structure (glucopyranose ring) constituting cellulose. In other words, the degree of cation substitution is defined as "the number of moles of introduced substituent divided by the total number of moles of hydroxyl groups of the glucopyranose ring". Since pure cellulose has 3 substitutable hydroxyl groups per unit structure (glucopyranose ring), the theoretical maximum value of the degree of cation substitution is 3 (minimum value is 0).

カチオン化セルロースナノファイバーのグルコース単位当たりのカチオン置換度は、0.01以上が好ましく、0.02以上がより好ましく、0.03以上がさらに好ましい。上限は、0.40以下が好ましく、0.30以下がより好ましく、0.20以下がさらに好ましい。従って、0.01以上0.40以下であることが好ましく、0.02以上0.30以下がより好ましく、0.03以上0.20以下がさらに好ましい。セルロースにカチオン置換基を導入することで、セルロース同士が電気的に反発する。このため、カチオン置換基を導入したセルロースは容易にナノ解繊することができる。グルコース単位当たりのカチオン置換度が0.01以上であることにより、十分にナノ解繊することができる。一方、グルコース単位当たりのカチオン置換度が0.40以下であることにより、膨潤又は溶解を抑制することができ、これにより繊維形態を維持することができ、ナノファイバーとして得られない事態を防止することができる。   0.01 or more is preferable, as for the cation substitution degree per glucose unit of a cationization cellulose nanofiber, 0.02 or more is more preferable, and 0.03 or more is more preferable. The upper limit is preferably 0.40 or less, more preferably 0.30 or less, and still more preferably 0.20 or less. Therefore, it is preferably 0.01 or more and 0.40 or less, more preferably 0.02 or more and 0.30 or less, and still more preferably 0.03 or more and 0.20 or less. By introducing a cationic substituent into cellulose, the celluloses electrically repel each other. For this reason, the cellulose which introduce | transduced the cation substituent can be easily nano-fibrillated. When the degree of cation substitution per glucose unit is 0.01 or more, nano disintegration can be sufficiently achieved. On the other hand, when the degree of cation substitution per glucose unit is 0.40 or less, swelling or dissolution can be suppressed, whereby the fiber form can be maintained and the situation where it can not be obtained as nanofibers is prevented. be able to.

グルコース単位当たりのカチオン置換度の測定方法の一例を以下に説明する。試料(カチオン化セルロース)を乾燥させた後に、全窒素分析計TN−10(三菱化学株式会社製)で窒素含有量を測定し、次式によりカチオン置換度を算出する。ここでいうカチオン置換度とは、無水グルコース単位1モル当たりの置換基のモル数の平均値である。
カチオン置換度=(162×N)/(1−151.6×N)
N :窒素含有量
An example of the method of measuring the degree of cation substitution per glucose unit is described below. After drying the sample (cationized cellulose), the nitrogen content is measured by a total nitrogen analyzer TN-10 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and the degree of cation substitution is calculated by the following equation. The degree of cation substitution as used herein is an average value of the number of moles of substituents per mole of anhydroglucose unit.
Degree of cation substitution = (162 × N) / (1-151.6 × N)
N: Nitrogen content

(2−2−4)エステル化セルロースナノファイバー
エステル化の方法は特に限定されないが、例えば、セルロース原料に対し下記化合物Aを反応させる方法が挙げられる。セルロース原料に対し化合物Aを反応させる方法としては例えば、セルロース原料に化合物Aの粉末又は水溶液を混合する方法、セルロース原料のスラリーに化合物Aの水溶液を添加する方法等が挙げられる。これらのうち、反応の均一性が高まり、且つエステル化効率が高くなることから、セルロース原料又はそのスラリーに化合物Aの水溶液を混合する方法が好ましい。
(2-2-4) Esterified Cellulose Nanofiber The method of esterification is not particularly limited. For example, a method of reacting the following compound A with a cellulose raw material can be mentioned. Examples of the method of reacting the compound A with the cellulose raw material include a method of mixing the powder or the aqueous solution of the compound A with the cellulose raw material, and a method of adding the aqueous solution of the compound A into the slurry of the cellulose raw material. Among these, the method of mixing the aqueous solution of the compound A with the cellulose raw material or the slurry thereof is preferable because the uniformity of the reaction is enhanced and the esterification efficiency is enhanced.

化合物Aとしては、例えば、リン酸、ポリリン酸、亜リン酸、ホスホン酸、ポリホスホン酸、これらのエステル等が挙げられる。化合物Aは、塩の形態でもよい。上記の中でも、低コストであり、扱いやすく、またパルプ繊維のセルロースにリン酸基を導入して、解繊効率の向上が図れるなどの理由から、リン酸系化合物が好ましい。リン酸系化合物は、リン酸基を有する化合物であればよく、例えば、リン酸、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三カリウム、ピロリン酸カリウム、メタリン酸カリウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、ピロリン酸アンモニウム、メタリン酸アンモニウム等が挙げられる。用いられるリン酸系化合物は、1種、あるいは2種以上の組み合わせでもよい。これらのうち、リン酸基導入の効率が高く、下記解繊工程で解繊しやすく、かつ工業的に適用しやすい観点から、リン酸、リン酸のナトリウム塩、リン酸のカリウム塩、リン酸のアンモニウム塩が好ましく、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウムがより好ましい。また、反応の均一性が高まり、且つリン酸基導入の効率が高くなることから、エステル化においてはリン酸系化合物の水溶液を用いることが好ましい。リン酸系化合物の水溶液のpHは、リン酸基導入の効率が高くなることから、7以下が好ましく、パルプ繊維の加水分解を抑える観点から、pH3以上がより好ましい。   As the compound A, for example, phosphoric acid, polyphosphoric acid, phosphorous acid, phosphonic acid, polyphosphonic acid, esters thereof and the like can be mentioned. Compound A may be in the form of a salt. Among the above, phosphoric acid based compounds are preferable because they are low in cost and easy to handle, and phosphoric acid groups can be introduced into cellulose of pulp fibers to improve the disaggregation efficiency. The phosphoric acid-based compound may be any compound having a phosphoric acid group, for example, phosphoric acid, sodium dihydrogenphosphate, disodium hydrogenphosphate, trisodium phosphate, sodium pyrophosphate, sodium metaphosphate, diphosphate Potassium hydrogen, dipotassium hydrogen phosphate, potassium triphosphate, potassium pyrophosphate, potassium metaphosphate, ammonium dihydrogen phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, ammonium triphosphate, ammonium pyrophosphate, ammonium metaphosphate and the like can be mentioned. . The phosphoric acid compound to be used may be one kind or a combination of two or more kinds. Among these, phosphoric acid, sodium salt of phosphoric acid, potassium salt of phosphoric acid, phosphoric acid, from the viewpoint of high efficiency of phosphate group introduction, easy disaggregation in the following fibrillation step, and industrial application. Of ammonium salts are preferable, and sodium dihydrogen phosphate and disodium hydrogen phosphate are more preferable. In addition, it is preferable to use an aqueous solution of a phosphoric acid-based compound in esterification because the uniformity of the reaction is increased and the efficiency of introducing a phosphoric acid group is increased. The pH of the aqueous solution of the phosphoric acid-based compound is preferably 7 or less, because the efficiency of the introduction of the phosphate group is high, and the pH is preferably 3 or more from the viewpoint of suppressing the hydrolysis of pulp fibers.

エステル化の方法としては例えば、以下の方法が挙げられる。セルロース原料の懸濁液(例えば、固形分濃度0.1〜10重量%)に化合物Aを撹拌しながら添加し、セルロースにリン酸基を導入する。セルロース原料を100重量部とした際に、化合物Aがリン酸系化合物の場合、化合物Aの添加量はリン元素量として、0.2重量部以上が好ましく、1重量部以上がより好ましい。これにより、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。上限は、500重量部以下が好ましく、400重量部以下がより好ましい。これにより、化合物Aの使用量に見合った収率を効率よく得ることができる。従って、0.2重量部以上500重量部以下が好ましく、1重量部以上400重量部以下がより好ましい。   Examples of the method of esterification include the following methods. Compound A is added to a suspension of a cellulose raw material (for example, solid concentration 0.1 to 10% by weight) while stirring to introduce a phosphate group to cellulose. When the compound A is a phosphoric acid compound when the amount of the cellulose raw material is 100 parts by weight, the addition amount of the compound A is preferably 0.2 parts by weight or more, more preferably 1 part by weight or more, as a phosphorus element amount. Thereby, the yield of fine fibrous cellulose can be further improved. The upper limit is preferably 500 parts by weight or less, more preferably 400 parts by weight or less. This makes it possible to efficiently obtain a yield commensurate with the amount of compound A used. Therefore, 0.2 parts by weight or more and 500 parts by weight or less are preferable, and 1 parts by weight or more and 400 parts by weight or less are more preferable.

セルロース原料に対し化合物Aを反応させる際、さらに下記化合物Bを反応系に加えてもよい。化合物Bを反応系に加える方法としては例えば、セルロース原料のスラリー、化合物Aの水溶液、又はセルロース原料と化合物Aのスラリーに、添加する方法が挙げられる。   When the compound A is reacted with the cellulose raw material, the following compound B may be further added to the reaction system. Examples of the method of adding the compound B to the reaction system include a method of adding to a slurry of a cellulose raw material, an aqueous solution of the compound A, or a slurry of a cellulose raw material and the compound A.

化合物Bは、塩基性を示す窒素含有化合物である。「塩基性を示す」とは通常、フェノールフタレイン指示薬の存在下で化合物Bの水溶液が桃〜赤色を呈すること、または化合物Bの水溶液のpHが7より大きいことを意味する。塩基性を示す窒素含有化合物は、本発明の効果を奏する限り特に限定されないが、アミノ基を有する化合物が好ましい。例えば、尿素、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。この中でも低コストで扱いやすい点で、尿素が好ましい。化合物Bの添加量は、セルロース原料を100重量部とした際に、2重量部以上1000重量部以下が好ましく、100重量部以上700重量部以下がより好ましい。反応温度は0℃以上95℃以下が好ましく、30℃以上90℃以下がより好ましい。反応時間は特に限定されないが、通常1分以上600分以下程度であり、30分以上480分以下が好ましい。エステル化反応の条件がこれらのいずれかの範囲内であると、セルロースが過度にエステル化されて溶解しやすくなることを防ぐことができ、リン酸エステル化セルロースの収率を向上させることができる。   Compound B is a nitrogen-containing compound that exhibits basicity. The term "showing basicity" usually means that the aqueous solution of compound B exhibits a pink to red color in the presence of a phenolphthalein indicator, or that the pH of the aqueous solution of compound B is greater than 7. The nitrogen-containing compound exhibiting basicity is not particularly limited as long as the effects of the present invention are exhibited, but a compound having an amino group is preferable. For example, urea, methylamine, ethylamine, trimethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, pyridine, ethylenediamine, hexamethylenediamine and the like can be mentioned. Among these, urea is preferable in terms of low cost and easy handling. The amount of the compound B added is preferably 2 parts by weight or more and 1000 parts by weight or less, and more preferably 100 parts by weight or more and 700 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the cellulose raw material. The reaction temperature is preferably 0 ° C. or more and 95 ° C. or less, and more preferably 30 ° C. or more and 90 ° C. or less. The reaction time is not particularly limited, but is usually about 1 to 600 minutes, preferably 30 to 480 minutes. When the conditions of the esterification reaction are within any of these ranges, it is possible to prevent the cellulose from being excessively esterified and easily dissolved, and it is possible to improve the yield of phosphated cellulose. .

セルロース原料に化合物Aを反応させた後、通常はエステル化セルロース懸濁液が得られる。エステル化セルロース懸濁液は必要に応じて脱水され、脱水後には加熱処理を行うことが好ましい。これにより、セルロース原料の加水分解を抑えることができる。加熱温度は、100℃以上170℃以下が好ましく、加熱処理の際に水が含まれている間は130℃以下(さらに好ましくは110℃以下)で加熱し、水を除いた後100℃以上170℃以下で加熱処理することがより好ましい。   After reacting the compound A with the cellulose raw material, an esterified cellulose suspension is usually obtained. It is preferable that the esterified cellulose suspension is dehydrated as required, and heat treatment is performed after dehydration. Thereby, hydrolysis of the cellulose raw material can be suppressed. The heating temperature is preferably 100 ° C. or more and 170 ° C. or less, and during the heat treatment, while water is contained, heating is performed at 130 ° C. or less (more preferably 110 ° C. or less) and 100 ° C. or more 170 after water is removed. It is more preferable to heat-treat below ° C.

リン酸エステル化セルロースにおいては、セルロース原料にリン酸基置換基が導入されており、セルロース同士が電気的に反発する。そのため、リン酸エステル化セルロースは容易にナノ解繊することができる。リン酸エステル化セルロースのグルコース単位当たりのリン酸基置換度は0.001以上が好ましい。これにより、十分な解繊(例えばナノ解繊)が実施できる。上限は、0.40が好ましい。これにより、リン酸エステル化セルロースの膨潤又は溶解を防止し、ナノファイバーが得られない事態を防止することができる。従って、0.001以上0.40以下であることが好ましい。リン酸エステル化セルロースは、煮沸後冷水で洗浄する等の洗浄処理がなされることが好ましい。これにより解繊を効率よく行うことができる。   In the phosphated cellulose, a phosphoric acid group substituent is introduced into the cellulose raw material, and the celluloses electrically repel each other. Therefore, phosphated cellulose can be easily nano-fibrillated. The degree of substitution of phosphate groups per glucose unit of the phosphated cellulose is preferably 0.001 or more. Thereby, sufficient disintegration (for example, nano disintegration) can be implemented. The upper limit is preferably 0.40. Thereby, swelling or dissolution of the phosphated cellulose can be prevented, and a situation where nanofibers can not be obtained can be prevented. Therefore, it is preferable that it is 0.001 or more and 0.40 or less. The phosphated cellulose is preferably subjected to washing treatment such as boiling and washing with cold water. This enables efficient defibration.

(2−3)解繊
セルロース原料の解繊は、セルロース原料に変性処理を施す前に行ってもよいし、後に行ってもよい。また、解繊は、一度に行ってもよいし、複数回行ってもよい。複数回の場合それぞれの解繊の時期はいつでもよい。
解繊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、高圧又は超高圧ホモジナイザーが好ましく、湿式の高圧又は超高圧ホモジナイザーがより好ましい。装置は、セルロース原料又は変性セルロース(通常は分散液)に強力なせん断力を印加できるものが好ましい。装置が印加できる圧力は、50MPa以上が好ましく、より好ましくは100MPa以上であり、さらに好ましくは140MPa以上である。装置は、セルロース原料又は変性セルロース(通常は分散液)に上記圧力を印加することができかつ強力なせん断力を印加できる、湿式の高圧又は超高圧ホモジナイザーが好ましい。これにより、解繊を効率的に行うことができる。
(2-3) Pulverization Pulverization of the cellulose raw material may be performed before or after the cellulose raw material is subjected to a modification treatment. The defibration may be carried out at one time or several times. In the case of multiple times, the timing of each disintegration may be any time.
The apparatus used for disintegration is not particularly limited, and examples thereof include high-speed rotation type, colloid mill type, high pressure type, roll mill type, ultrasonic type and the like, high pressure or ultra high pressure homogenizer is preferable, and wet high pressure Or the ultrahigh pressure homogenizer is more preferable. The apparatus is preferably one capable of applying a strong shear force to the cellulose raw material or the modified cellulose (usually a dispersion). The pressure to which the device can be applied is preferably 50 MPa or more, more preferably 100 MPa or more, and still more preferably 140 MPa or more. The apparatus is preferably a wet high-pressure or ultra-high-pressure homogenizer capable of applying the above pressure to the cellulose raw material or the modified cellulose (usually a dispersion) and applying a strong shear force. Thereby, disintegration can be performed efficiently.

解繊をセルロース原料の分散体に対して行う場合、分散体中のセルロース原料の固形分濃度は、通常は0.1重量%以上、好ましくは0.2重量%以上、より好ましくは0.3重量%以上である。これにより、セルロース繊維原料の量に対する液量が適量となり効率的である。上限は通常10重量%以下、好ましくは6重量%以下である。これにより流動性を保持することができる。
解繊(好ましくは高圧ホモジナイザーでの解繊)、又は必要に応じて解繊前に行う分散処理に先立ち、必要に応じて予備処理を行ってもよい。予備処理は、高速せん断ミキサーなどの混合、撹拌、乳化、分散装置を用いて行えばよい。
When disintegration is performed on a dispersion of a cellulose material, the solid content concentration of the cellulose material in the dispersion is usually 0.1% by weight or more, preferably 0.2% by weight or more, and more preferably 0.3 % By weight or more. As a result, the amount of liquid relative to the amount of cellulose fiber raw material becomes appropriate and efficient. The upper limit is usually 10% by weight or less, preferably 6% by weight or less. This allows the liquidity to be maintained.
Prior to disintegration (preferably disintegration with a high-pressure homogenizer) or, if necessary, dispersion treatment prior to disintegration, pretreatment may be performed as necessary. The pretreatment may be performed using a mixing, stirring, emulsification, or dispersing device such as a high-speed shear mixer.

(2−4)セルロースナノファイバー
本発明において、セルロースナノファイバーは、分散液のまま用いてもよいが、必要に応じ乾燥処理を行うことにより、溶媒を一部あるいは完全に除去して、湿潤固形物あるいは乾燥固形物として用いてもよい。ここで湿潤固形物とは、分散液と乾燥固形物との中間の態様の固形物である。
乾燥処理を行う際には、再分散性を向上させるために、予めセルロースナノファイバーの分散液に水溶性高分子を混合させた上で乾燥処理を行ってもよい。水溶性高分子としては例えば、セルロース誘導体(カルボキシメチルセルロース及びその塩、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース)、キサンタンガム、キシログルカン、デキストリン、デキストラン、カラギーナン、ローカストビーンガム、アルギン酸、アルギン酸塩、プルラン、澱粉、かたくり粉、クズ粉、陽性澱粉、燐酸化澱粉、コーンスターチ、アラビアガム、ローカストビーンガム、ジェランガム、ゲランガム、ポリデキストロース、ペクチン、キチン、水溶性キチン、キトサン、カゼイン、アルブミン、大豆蛋白溶解物、ペプトン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ソーダ、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、ポリアミノ酸、ポリ乳酸、ポリリンゴ酸、ポリグリセリン、ラテックス、ロジン系サイズ剤、石油樹脂系サイズ剤、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド・ポリアミン樹脂、ポリエチレンイミン、ポリアミン、植物ガム、ポリエチレンオキサイド、親水性架橋ポリマー、ポリアクリル酸塩、でんぷんポリアクリル酸共重合体、タマリンドガム、ジェランガム、ペクチン、グァーガム及びコロイダルシリカ並びにそれら1つ以上の混合物が挙げられる。この中でも、カルボキシメチルセルロース及びその塩を用いることが相溶性の点から好ましい。
(2-4) Cellulose Nanofiber In the present invention, although the cellulose nanofiber may be used as it is in the dispersion liquid, the solvent may be partially or completely removed by carrying out a drying treatment as necessary to obtain a wet solid. It may be used as a solid or a dry solid. Here, the wet solid is a solid in an intermediate aspect between the dispersion and the dry solid.
When the drying process is performed, the water-soluble polymer may be mixed with the dispersion of the cellulose nanofibers in advance to improve the redispersibility, and then the drying process may be performed. Examples of water-soluble polymers include cellulose derivatives (carboxymethylcellulose and salts thereof, methylcellulose, hydroxypropylcellulose, ethylcellulose), xanthan gum, xyloglucan, dextrin, dextran, carrageenan, locust bean gum, alginic acid, alginate, pullulan, starch, Potato flour, mulberry flour, positive starch, phosphorylated starch, corn starch, gum arabic, locust bean gum, gellan gum, gellan gum, polydextrose, pectin, chitin, water soluble chitin, chitosan, casein, albumin, soy protein lysate, peptone, polyvinyl Alcohol, polyacrylamide, sodium polyacrylate, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl acetate, polyamino acid, polylactic acid, polymalic acid, polyg Serine, latex, rosin type sizing agent, petroleum resin type sizing agent, urea resin, melamine resin, epoxy resin, polyamide resin, polyamide / polyamine resin, polyethylene imine, polyamine, plant gum, polyethylene oxide, hydrophilic crosslinked polymer, polyacrylic Acid salts, starch polyacrylic acid copolymers, tamarind gum, gellan gum, pectin, guar gum and colloidal silica and mixtures of one or more thereof. Among these, it is preferable to use carboxymethylcellulose and a salt thereof from the viewpoint of compatibility.

セルロースナノファイバーの乾燥固形物及び湿潤固形物は、セルロースナノファイバーの分散液又はセルロースナノファイバーと水溶性高分子の混合液を乾燥して調製すればよい。乾燥方法は特に限定されないが、例えば、スプレードライ、圧搾、風乾、熱風乾燥、及び真空乾燥が挙げられる。乾燥装置としては例えば、連続式のトンネル乾燥装置、バンド乾燥装置、縦型乾燥装置、垂直ターボ乾燥装置、多重段円板乾燥装置、通気乾燥装置、回転乾燥装置、気流乾燥装置、スプレードライヤ乾燥装置、噴霧乾燥装置、円筒乾燥装置、ドラム乾燥装置、スクリューコンベア乾燥装置、加熱管付回転乾燥装置、振動輸送乾燥装置等、回分式の箱型乾燥装置、真空箱型乾燥装置、及び撹拌乾燥装置等が挙げられる。これらの乾燥装置は、単独で用いてもよいし、2つ以上組み合わせて用いてもよい。乾燥装置は、ドラム乾燥装置が好ましい。これにより、均一に被乾燥物に熱エネルギーを直接供給することができるので、エネルギー効率を高めることができる。また、必要以上に熱を加えずに直ちに被乾燥物を回収することができる。   The dried solids and the wet solids of cellulose nanofibers may be prepared by drying a dispersion of cellulose nanofibers or a mixture of cellulose nanofibers and a water-soluble polymer. The drying method is not particularly limited, and examples thereof include spray drying, squeezing, air drying, hot air drying, and vacuum drying. As a drying apparatus, for example, a continuous tunnel drying apparatus, a band drying apparatus, a vertical drying apparatus, a vertical turbo drying apparatus, a multi-stage disc drying apparatus, a through-flow drying apparatus, a rotary drying apparatus, a flash drying apparatus, a spray dryer drying apparatus Spray dryer, cylindrical dryer, drum dryer, screw conveyor dryer, rotary dryer with heating tube, vibration transport dryer, etc. Batch box dryer, vacuum box dryer, stirring dryer, etc. Can be mentioned. These drying devices may be used alone or in combination of two or more. The dryer is preferably a drum dryer. As a result, thermal energy can be directly supplied to the material to be dried uniformly, and energy efficiency can be enhanced. Also, the material to be dried can be recovered immediately without applying heat more than necessary.

本発明で使用されるセルロースナノファイバーは、流動性とガスバリア性に優れるので、基紙に含浸または塗工することにより、空気遮蔽性を高めることができる。   The cellulose nanofibers used in the present invention are excellent in flowability and gas barrier properties, so that the air shielding properties can be enhanced by impregnating or coating the base paper.

セルロースナノファイバーの好ましい塗工量は、片面当たりの固形分塗工量として0.2g/m以上5.0g/m以下であり、好ましくは0.5g/m以上3.0g/m以下である。セルロースナノファイバーの塗工量が0.2g/m未満では透気抵抗度の向上が少なく、空気遮蔽性が不足する。塗工量が5.0g/mを越えると透湿性が低下して好ましくない。The preferable coating amount of the cellulose nanofiber is 0.2 g / m 2 or more and 5.0 g / m 2 or less as a solid content coating amount per one side, preferably 0.5 g / m 2 or more and 3.0 g / m 2 2 or less. When the coating amount of the cellulose nanofibers is less than 0.2 g / m 2 , the improvement of the air resistance is small, and the air shielding property is insufficient. If the coating amount exceeds 5.0 g / m 2 , the moisture permeability is unfavorably lowered.

(3)吸湿剤
吸湿剤は、塩化リチウム、乳酸ナトリウムのようなアルカリ金属塩、塩化カルシウム、塩化マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩、リン酸アンモニウム、スルファミン酸アンモニウムなどのアンモニウム塩、スルファミン酸グアニジンや塩酸グアニジンなどのグアニジン塩などを使用することができ、特に吸湿性に優れ安価な塩化カルシウムが好適に使用できる。これらの化合物は単独でも2種類以上を混合してもよい。また、吸湿剤のうち難燃剤として使用できるものは、基紙に難燃性を付与するために配合することもできる。
(3) Hygroscopic agent The hygroscopic agent is an alkali metal salt such as lithium chloride or sodium lactate, an alkaline earth metal salt such as calcium chloride or magnesium chloride, an ammonium salt such as ammonium phosphate or ammonium sulfamate, guanidine guanidine sulfamate or the like A guanidine salt such as guanidine hydrochloride can be used, and calcium chloride which is particularly excellent in hygroscopicity and inexpensive can be suitably used. These compounds may be used alone or in combination of two or more. Among the moisture absorbents, those which can be used as a flame retardant can also be blended to impart flame retardancy to the base paper.

吸湿剤の好ましい塗工量は、0.5g/m以上20g/m以下であり、好ましくは1.0g/m以上15g/m以下である。吸湿剤の塗工量が0.5g/m未満では透湿性が不足する。また、塗工量が20g/mを越えると吸湿量が過多となり高温高湿度の環境では結露や吸湿剤の流れ出しなどが起こる危険性があり、好ましくない。吸湿剤は上記塗工量の範囲内であれば、基紙全体に含浸しても良く、片面または両面に塗工しても良い。The preferable coating amount of the hygroscopic agent is 0.5 g / m 2 or more and 20 g / m 2 or less, preferably 1.0 g / m 2 or more and 15 g / m 2 or less. If the coating amount of the hygroscopic agent is less than 0.5 g / m 2 , the moisture permeability is insufficient. Further, if the coating amount exceeds 20 g / m 2 , the moisture absorption amount is excessive, and in an environment of high temperature and high humidity, there is a risk of causing condensation and the flow of the hygroscopic agent, which is not preferable. The hygroscopic agent may be impregnated on the entire base paper, or may be coated on one side or both sides, as long as it is within the range of the coating amount.

(4)全熱交換素子用紙
本発明の全熱交換用素子用紙は、セルロースナノファイバーを含有する薬液と吸湿剤を含有する薬液とを、製紙用繊維からなる基紙に含浸または塗工することにより製造することができる。
セルロースナノファイバーを含有する薬液と吸湿剤を含有する薬液とは、同一の薬液とすることが、各成分の塗工量を正確に見積もることができるため好ましい。セルロースナノファイバーと吸湿剤とを含有する薬液は、セルロースナノファイバーの分散液に、吸湿剤を添加することにより得られる。セルロースナノファイバー分散液に添加する吸湿剤の割合は、固形分質量部でセルロースナノファイバーの1質量部に対し吸湿剤を2質量部以上30質量部以下、好ましくは5質量部以上20質量部以下配合する。吸湿剤の配合が2質量部未満では十分な透湿性が得られない。また、吸湿剤の配合割合が30質量部を越えると透気抵抗度が不足して好ましくない。
(4) Total Heat Exchanger Element Paper In the total heat exchange element paper of the present invention, a solution containing cellulose nanofibers and a solution containing a hygroscopic agent are impregnated or coated on a base paper comprising papermaking fibers. It can be manufactured by
It is preferable to use the same drug solution as the drug solution containing cellulose nanofibers and the drug solution containing a hygroscopic agent, because the coating amount of each component can be accurately estimated. A drug solution containing cellulose nanofibers and a hygroscopic agent can be obtained by adding a hygroscopic agent to a dispersion of cellulose nanofibers. The proportion of the hygroscopic agent added to the cellulose nanofiber dispersion is 2 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, preferably 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less of the hygroscopic agent based on 1 part by mass of the cellulose nanofibers Mix. If the content of the hygroscopic agent is less than 2 parts by mass, sufficient moisture permeability can not be obtained. If the proportion of the hygroscopic agent exceeds 30 parts by mass, the air resistance is insufficient, which is not preferable.

本発明の薬液には、必要に応じて、耐水化剤、難燃剤、防錆剤、抗菌剤、制菌剤、ブロッキング防止剤等の通常使用される各種機能性助剤を添加しても良い。また、薬液を基紙に塗工する場合は、少なくとも片面に塗布するが、両面に塗布する際は両面とも同じ薬液でも良く、各面で配合や組成の異なる薬液を用いても良い。   The chemical solution of the present invention may be added with various functional aids usually used, such as water resistance agents, flame retardants, rust inhibitors, antibacterial agents, bacteriostatic agents, antiblocking agents, etc., if necessary. . Moreover, when applying a chemical | medical solution to a base paper, although it apply | coats to at least single side | surface, when apply | coating on both surfaces, the same chemical | medical solution may be sufficient as both surfaces, You may use a chemical | medical solution from which a combination and composition differ in each surface.

本発明の全熱交換素子用紙は、セルロースナノファイバーを塗布することにより、優れた透気抵抗度を発揮することができる。水溶性高分子物質は、ブロッキングが発生しない範囲で添加することが可能であるが、その量は2.0g/m未満であることが好ましく、0.5g/m未満であることがさらに好ましい。上記水溶性高分子物質とは、ポリビニルアルコール、澱粉、澱粉誘導体、ポリエチレンオキサイド、アルギン酸塩、カルボキシメチルセルロース塩、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等が挙げられる。The total heat exchange element paper of the present invention can exhibit excellent air permeability resistance by applying cellulose nanofibers. The water-soluble polymer substance can be added in a range in which blocking does not occur, but the amount is preferably less than 2.0 g / m 2 and further less than 0.5 g / m 2 preferable. Examples of the water-soluble polymer substance include polyvinyl alcohol, starch, starch derivatives, polyethylene oxide, alginate, carboxymethyl cellulose salt, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose and the like.

上記のように調製されたセルロースナノファイバーを含有する薬液を基紙に塗工する方法としては、ロッドコーター、ダイコーター、カーテンコーター、2ロールサイズプレス、ロッドメタリングサイズプレス、ゲートロールコーター、ブレードコーター等の塗工機によって塗布する方法や、含浸する方法を挙げることができる。   A rod coater, a die coater, a curtain coater, a two-roll size press, a rod metering size press, a gate roll coater, a blade can be used as a method of applying a chemical solution containing cellulose nanofibers prepared as described above to a base paper. A method of coating by a coating machine such as a coater or a method of impregnating can be mentioned.

湿潤塗工層を乾燥させる方法としては、特に制限はなく、例えば蒸気加熱シリンダー、熱風エアドライヤー、ガスヒータードライヤー、電気ヒータードライヤー、赤外線ヒータードライヤー等各種の方法を単独もしくは併用して用いることができる。   The method for drying the wet coating layer is not particularly limited, and various methods such as a steam heating cylinder, a hot air dryer, a gas heater dryer, an electric heater dryer, an infrared heater dryer and the like can be used alone or in combination. .

得られた塗工紙は、必要に応じて、スーパーカレンダー、熱圧ロール等でカレンダー処理を施してもよい。カレンダー処理を施すことによって、厚さが減少して厚さ方向の熱伝導性が向上し、高密度化することによって透気抵抗度が高まり空気遮蔽性が向上する。   The obtained coated paper may be subjected to a calendering treatment with a super calender, a hot pressure roll, etc., if necessary. The calendering reduces the thickness to improve the thermal conductivity in the thickness direction, and the densification increases the air resistance and the air shielding property.

かくして製紙用繊維、吸湿剤、セルロースナノファイバーを含有する用紙が得られるが、該用紙は空気遮蔽性と透湿性を兼備し、全熱交換素子用紙として好適に使用できる。   Thus, a sheet containing papermaking fibers, a hygroscopic agent, and cellulose nanofibers is obtained. The sheet has both air shielding properties and moisture permeability, and can be suitably used as a total heat exchange element sheet.

全熱交換素子用紙の坪量は10g/m以上70g/m以下が好ましく、さらに好ましくは15g/m以上40g/m以下であり、最も好ましくは20g/m以上35g/m以下である。坪量が10g/m未満では強度が著しく低下して全熱交換素子へ加工する際の作業性が低下する。坪量が70g/mを越えると厚さ方向の全熱交換効率が低下して好ましくない。The basis weight of the total heat exchange element paper is preferably 10 g / m 2 to 70 g / m 2 , more preferably 15 g / m 2 to 40 g / m 2 , and most preferably 20 g / m 2 to 35 g / m 2 It is below. If the basis weight is less than 10 g / m 2 , the strength is significantly reduced and the workability at the time of processing into the total heat exchange element is reduced. When the basis weight exceeds 70 g / m 2 , the total heat exchange efficiency in the thickness direction is unfavorably reduced.

全熱交換素子用紙の厚さは8μm以上80μm以下が好ましく、この範囲内では薄いほうが全熱交換効率が高くなる傾向が見られるため、より好ましい。厚さが8μm未満では強度が著しく低下して全熱交換素子へ加工する際の作業性が低下する。また、厚さが80μmを越えると厚さ方向の全熱交換効率が低下して好ましくない。   The thickness of the total heat exchange element sheet is preferably 8 μm or more and 80 μm or less. Within this range, it is more preferable that the thickness is thinner since the total heat exchange efficiency tends to be higher. If the thickness is less than 8 μm, the strength is significantly reduced, and the workability at the time of processing into the total heat exchange element is reduced. If the thickness exceeds 80 μm, the total heat exchange efficiency in the thickness direction is unfavorably reduced.

全熱交換素子用紙の透気抵抗度は700秒以上とすることが好ましい。透気抵抗度が700秒未満では基紙の透気抵抗度と大差がなく、セルロースナノファイバーを塗工する意味がない。熱交換換気装置に使用されている熱交換素子用紙の透気抵抗度が高くなると新鮮な給気と汚れた排気の間で空気が混合し難くなり、特に炭酸ガス移行率が低下するため、給気と排気を分離する空気遮蔽性が向上する。特許文献3には、透気抵抗度が200秒以上のとき炭酸ガス移行率は5%以下になり、透気抵抗度が5000秒以上のとき炭酸ガス移行率は1%以下に抑えることができることが開示されており、特許文献5では透気抵抗度が500秒以上であれば、全熱交換素子用紙として使用することが可能であるとされている。   The air resistance of the total heat exchange element paper is preferably 700 seconds or more. If the air resistance is less than 700 seconds, there is no significant difference from the air resistance of the base paper, and it is meaningless to coat the cellulose nanofibers. When the air resistance of the heat exchange element paper used in the heat exchange ventilator increases, it becomes difficult to mix the air between the fresh air supply and the dirty exhaust, and in particular, the carbon dioxide gas transfer rate is lowered. The air shielding ability to separate air and exhaust air is improved. According to Patent Document 3, when the air resistance is 200 seconds or more, the carbon dioxide gas transfer rate is 5% or less, and when the air resistance is 5000 seconds or more, the carbon dioxide gas transfer rate can be suppressed to 1% or less. Patent Document 5 discloses that if the air resistance is 500 seconds or more, it can be used as a total heat exchange element sheet.

全熱交換素子用紙の透湿度は800g/m・24hr以上が好ましく、さらに好ましくは1000g/m・24hr以上である。透湿度は全熱交換素子用紙の潜熱交換効率の指標として有効であり、透湿度が高い方が潜熱交換効率は高くなり、一方、透湿度が800g/m・24hr未満では必要とされる潜熱交換効率が得られない。The moisture permeability of the total heat exchange element paper is preferably 800 g / m 2 · 24 hr or more, more preferably 1000 g / m 2 · 24 hr or more. The moisture permeability is effective as an index of the latent heat exchange efficiency of the total heat exchange element paper, the higher the moisture permeability the higher the latent heat exchange efficiency, while the latent heat required when the moisture permeability is less than 800 g / m 2 · 24 hr. Exchange efficiency can not be obtained.

以下実施例により本発明をさらに詳しく説明する。本発明における各特性の定義および測定方法は以下のとおりである。   The present invention will be described in more detail by way of the following examples. The definition and measurement method of each characteristic in the present invention are as follows.

[測定方法]
(1)坪量
250mm×200mmの大きさの試料を重量既知の秤量瓶に入れ、105℃で2時間乾燥した後の重量を測定し、試料1平方メートルあたりの絶乾重量を算出して、坪量(g/m)とした。
[Measuring method]
(1) Basic weight A sample with a size of 250 mm × 200 mm is placed in a weighing bottle of known weight, and the weight after drying at 105 ° C. for 2 hours is measured, and the bone-dry weight per square meter of sample is calculated. Amount (g / m 2 ).

(2)付着量
基紙1平方メートルあたりに塗布した塗工液のウェット重量に塗工液の固形分濃度を乗じて全付着量(g/m)とした。また、塗工液に含まれるセルロースナノファイバーと吸湿剤の固形分構成比で全付着量を案分してセルロースナノファイバー付着量(g/m)と吸湿剤付着量(g/m)を算出した。
(2) Adhesion amount The wet weight of the coating solution applied per square meter of base paper was multiplied by the solid content concentration of the coating solution to obtain the total adhesion amount (g / m 2 ). In addition, the total adhesion amount is divided appropriately by the solid content composition ratio of the cellulose nanofiber and the hygroscopic agent contained in the coating liquid, and the cellulose nanofiber adhesion amount (g / m 2 ) and the hygroscopic agent adhesion amount (g / m 2 ) Was calculated.

(3)厚さ
試料を25℃、35%RHの恒温恒湿槽内で1時間調和した後、ハイブリッヂ紙厚計で5点の厚さを測定し、平均値を算出して厚さ(μm)とした。
(3) Thickness After conditioning the sample in a constant temperature and humidity chamber at 25 ° C and 35% RH for 1 hour, measure the thickness of 5 points with a hybrid paper thickness gauge, calculate the average value, and μm).

(4)透湿度
JIS Z0208(1976)透湿度(カップ法)に規定する器具を用い、測定環境の温湿度条件を変更して測定を行った。試験片を装着した透湿カップを20℃、65%RHに設定した恒温恒湿槽内に24時間静置して重量増加を測定し、測定面積1平方メートルの24時間あたりの重量変化を算出して透湿度(g/m・24hr)とした。
(4) Moisture Permeability Measurement was carried out using an apparatus specified in JIS Z0208 (1976) moisture permeability (cup method), changing the temperature and humidity conditions of the measurement environment. Place the test piece on the moisture-permeable cup for 24 hours in a constant temperature and humidity chamber set at 20 ° C and 65% RH to measure the increase in weight, and calculate the change in weight per 24 hours of the measurement area per square meter. The moisture permeability (g / m 2 · 24 hr).

(5)透気抵抗度
JIS P8117(2009)透気度および透気抵抗度に記載の王研式試験機法に準拠して5回の測定の平均値を算出し、透気抵抗度(王研)(秒)とした。
(5) Air resistance The average value of five measurements was calculated according to the Oken type test method described in JIS P8117 (2009) Air permeability and air resistance, and Research) (seconds).

[基紙の製造]
針葉樹晒クラフトパルプ40質量%と広葉樹晒クラフトパルプ60質量%をカナダ標準ろ水度250mlCSFになるように混合叩解し、パルプ質量に対してポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン系湿潤紙力剤(星光PMC株式会社製、商品名:WS−535)を絶乾量で0.25質量%添加して抄紙原料を調成し、長網式抄紙機で抄紙後、スーパーカレンダー処理して坪量32g/m2(絶乾重量)の塗工用基紙を得た。
[Production of base paper]
40% by mass of softwood bleached kraft pulp and 60% by mass of hardwood bleached kraft pulp are mixed and refined to a Canadian standard freeness of 250 ml CSF, and polyamidepolyamine epichlorohydrin-based wet paper strength agent (manufactured by Hoshimitsu PMC Co., Ltd.) Brand name: WS-535) is added at an absolute dry weight of 0.25% by mass to prepare a papermaking material, and after making a paper with a Fourdrinier paper machine, super calendered to a basis weight of 32 g / m 2 (absolutely dry) (By weight) was obtained.

[カルボキシメチル化セルロースナノファイバーの製造]
パルプを混ぜることができる撹拌機に、針葉樹晒クラフトパルプ(日本製紙株式会社製)を乾燥質量で200g、水酸化ナトリウムを乾燥質量で111g(発底原料の無水グルコース残基当たり2.25倍モル)加え、パルプ固形分が20%(w/v)になるように水を加えた。その後、30℃で30分撹拌した後にモノクロロ酢酸ナトリウムを216g(有効成分換算、パルプのグルコース残基当たり1.5倍モル)添加した。30分撹拌した後に、70℃まで昇温し1時間撹拌した。その後、反応物を取り出して中和、洗浄して、グルコース単位当たりのカルボキシメチル置換度0.25のカルボキシメチル化したパルプを得た。これを水で固形分1.2%とし、高圧ホモジナイザーにより20℃、150MPaの圧力で5回処理することにより解繊しカルボキシメチル化セルロースナノファイバー(以下、CM−CNFという)を得た。平均繊維径は15nm、アスペクト比は50であった。
[Production of Carboxymethylated Cellulose Nanofiber]
In a stirrer capable of mixing pulp, 200 g dry weight of softwood bleached kraft pulp (manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.) and 111 g dry weight of sodium hydroxide (2.25 moles per base anhydrous glucose residue of base material) ) And water was added to make the pulp solids 20% (w / v). Then, after stirring for 30 minutes at 30 ° C., 216 g of sodium monochloroacetate (in terms of active ingredient, 1.5 mol per glucose residue of pulp) was added. After stirring for 30 minutes, the temperature was raised to 70 ° C. and stirred for 1 hour. The reaction was then withdrawn, neutralized and washed to obtain carboxymethylated pulp with a degree of carboxymethyl substitution of 0.25 per glucose unit. The solid content was adjusted to 1.2% with water and treated 5 times with a high pressure homogenizer at 20 ° C. and a pressure of 150 MPa to defibrillate and obtain carboxymethyl cellulose nanofibers (hereinafter referred to as CM-CNF). The average fiber diameter was 15 nm and the aspect ratio was 50.

<実施例1>
CM−CNFの水分散液(固形分濃度1.2質量%)90質量部に水45質量部と塩化カルシウム(セントラル硝子株式会社製)17.6質量部とを加えて翼付撹拌機で分散、溶解して塗工液を調製した。基紙の片面にマイヤーバーで上記塗工液を塗工し、乾燥して本発明の全熱交換素子用紙を得た。この用紙について付着量、透気抵抗度、透湿度を測定した。結果を表1に示す。
Example 1
45 parts by mass of water and 17.6 parts by mass of calcium chloride (manufactured by Central Glass Co., Ltd.) are added to 90 parts by mass of an aqueous dispersion of CM-CNF (solid content concentration: 1.2% by mass) and dispersed with a winged stirrer The solution was dissolved to prepare a coating solution. The above coating solution was coated on one side of a base paper with a Mayer bar and dried to obtain a total heat exchange element paper of the present invention. The amount of adhesion, the degree of air resistance, and the moisture permeability were measured for this sheet. The results are shown in Table 1.

<実施例2>
CM−CNFの水分散液(固形分濃度1.2質量%)90質量部へ塩化カルシウム(セントラル硝子株式会社製)5.52質量部を加えて翼付撹拌機で分散、溶解して塗工液を調製した。基紙の片面にマイヤーバーで前記塗工液を塗工し、乾燥して本発明の全熱交換素子用紙を得た。この用紙について付着量、透気抵抗度、透湿度を測定した。結果を表1に示す。
Example 2
Add 5.52 parts by mass of calcium chloride (made by Central Glass Co., Ltd.) to 90 parts by mass of a dispersion of CM-CNF (solid content concentration: 1.2% by mass), disperse with a winged stirrer, dissolve and coat The solution was prepared. The coating solution was coated on one side of the base paper with a Meyer bar and dried to obtain a total heat exchange element paper of the present invention. The amount of adhesion, the degree of air resistance, and the moisture permeability were measured for this sheet. The results are shown in Table 1.

<実施例3>
塩化カルシウムの配合部を11.7質量部としたこと以外は実施例2と同様にして本発明の全熱交換素子用紙を得た。この用紙について付着量、透気抵抗度、透湿度を測定した。結果を表1に示す。
Example 3
A total heat exchange element paper of the present invention was obtained in the same manner as in Example 2 except that the content of calcium chloride was 11.7 parts by mass. The amount of adhesion, the degree of air resistance, and the moisture permeability were measured for this sheet. The results are shown in Table 1.

<実施例4>
CM−CNFの水分散液(固形分濃度1.2質量%)60質量部に水30質量部と塩化カルシウム(セントラル硝子株式会社製)11.7質量部とを加えて翼付撹拌機で分散、溶解して塗工液を調製した。基紙の片面にマイヤーバーで前記塗工液を塗工し、乾燥して本発明の全熱交換素子用紙を得た。この用紙について付着量、透気抵抗度、透湿度を測定して表1に示した。
Example 4
30 parts by mass of water and 11.7 parts by mass of calcium chloride (manufactured by Central Glass Co., Ltd.) are added to 60 parts by mass of an aqueous dispersion (solid content concentration: 1.2% by mass) of CM-CNF and dispersed with a winged stirrer The solution was dissolved to prepare a coating solution. The coating solution was coated on one side of the base paper with a Meyer bar and dried to obtain a total heat exchange element paper of the present invention. The amount of adhesion, the degree of air resistance, and the moisture permeability of the paper were measured and the results are shown in Table 1.

[カルボキシル化セルロースナノファイバーの製造]
針葉樹由来の漂白済み未叩解クラフトパルプ(白色度85%)5.00g(絶乾)をTEMPO(Sigma Aldrich社)39mg(絶乾1gのセルロースに対し0.05mmol)と臭化ナトリウム514mg(絶乾1gのセルロースに対し1.0mmol)を溶解した水溶液500mlに加え、パルプが均一に分散するまで撹拌した。反応系に次亜塩素酸ナトリウム水溶液を次亜塩素酸ナトリウムが5.5mmol/gになるように添加し、室温にて酸化反応を開始した。反応中は系内のpHが低下するが、3M水酸化ナトリウム水溶液を逐次添加し、pH10に調整した。次亜塩素酸ナトリウムを消費し、系内のpHが変化しなくなった時点で反応を終了した。
反応後の混合物をガラスフィルターで濾過してパルプ分離し、パルプを十分に水洗することで酸化されたパルプ(カルボキシル化セルロース)を得た。この時のパルプ収率は90%であり、酸化反応に要した時間は90分、カルボキシル基量は1.6mmol/gであった。これを水で1.1%(w/v)に調整し、超高圧ホモジナイザー(20℃、150Mpa)で3回処理して、カルボキシル化セルロースナノファイバー(以下、T−CNFという)の水分散液を得た。平均繊維径は3nm、アスペクト比は250であった。
[Manufacture of carboxylated cellulose nanofibers]
Softwood bleached unbeaten kraft pulp (whiteness 85%) 5.00 g (absolutely dry), TEMPO (Sigma Aldrich) 39 mg (0.05 mmol relative to 1 gram of absolute dry cellulose) and sodium bromide 514 mg (absolutely dry) The solution was added to 500 ml of an aqueous solution of 1.0 mmol) dissolved in 1 g of cellulose and stirred until the pulp was uniformly dispersed. An aqueous solution of sodium hypochlorite was added to the reaction system so that the concentration of sodium hypochlorite was 5.5 mmol / g, and an oxidation reaction was initiated at room temperature. During the reaction, the pH in the system decreased, but 3M aqueous sodium hydroxide solution was sequentially added to adjust to pH 10. The reaction was terminated when sodium hypochlorite was consumed and the pH in the system did not change.
The mixture after reaction was filtered through a glass filter for pulp separation, and the pulp was thoroughly washed with water to obtain oxidized pulp (carboxylated cellulose). The pulp yield at this time was 90%, the time required for the oxidation reaction was 90 minutes, and the amount of carboxyl groups was 1.6 mmol / g. This is adjusted to 1.1% (w / v) with water and treated three times with an ultrahigh pressure homogenizer (20 ° C., 150 Mpa) to obtain an aqueous dispersion of carboxylated cellulose nanofibers (hereinafter referred to as T-CNF). I got The average fiber diameter was 3 nm and the aspect ratio was 250.

<実施例5>
T−CNFの水分散液(固形分濃度1.1質量%)120質量部に水60質量部と塩化カルシウム(セントラル硝子株式会社製)25.2質量部とを加えて翼付撹拌機で分散、溶解して塗工液を調製した。基紙の片面にマイヤーバーで前記塗工液を塗工し乾燥してT−CNFと塩化カルシウムの片面塗工紙を得た。この片面塗工紙の反対面に、T−CNFの水分散液(固形分濃度1.1質量%)90質量部へ水45質量部を加えて翼付撹拌機で分散した塗工液をマイヤーバーで塗工後、乾燥して両面に塗工が施された本発明の全熱交換素子用紙を得た。この用紙について付着量、透気抵抗度、透湿度を測定した。結果を表1に示す。
Example 5
60 parts by mass of water and 25.2 parts by mass of calcium chloride (manufactured by Central Glass Co., Ltd.) are added to 120 parts by mass of an aqueous dispersion (solid content concentration: 1.1% by mass) of T-CNF and dispersed with a winged stirrer The solution was dissolved to prepare a coating solution. The coating solution was coated on one side of a base paper with a Mayer bar and dried to obtain a single-sided coated paper of T-CNF and calcium chloride. On the other side of this single-sided coated paper, 45 parts by mass of water is added to 90 parts by mass of a T-CNF aqueous dispersion (solid content concentration: 1.1% by mass), and the coating liquid dispersed by a winged stirrer is After coating with a bar, it was dried to obtain a total heat exchange element paper of the present invention coated on both sides. The amount of adhesion, the degree of air resistance, and the moisture permeability were measured for this sheet. The results are shown in Table 1.

[カチオン化セルロースナノファイバーの製造]
パルプを撹拌することができるパルパーに、針葉樹晒クラフトパルプ(日本製紙株式会社製)を乾燥重量で200g、水酸化ナトリウムを乾燥重量で24g加え、パルプ固形濃度が15%になるように水を加えた。その後、30℃で30分撹拌した後に70℃まで昇温し、カチオン化剤として3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドを200g(有効成分換算)添加した。1時間反応した後に、反応物を取り出して中和、洗浄して、グルコース単位当たりのカチオン置換度0.05のカチオン変性されたパルプを得た。これを固形濃度1.2%とし、高圧ホモジナイザーにより20℃、140MPaの圧力で2回処理しカチオン化セルロースナノファイバー(以下、C−CNFという)を得た。平均繊維径は25nm、アスペクト比は50であった。
[Manufacture of cationized cellulose nanofibers]
To a pulper capable of stirring pulp, 200 g of softwood bleached kraft pulp (manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.) by dry weight and 24 g of sodium hydroxide by dry weight are added, and water is added so that the pulp solid concentration is 15%. The Then, after stirring at 30 ° C. for 30 minutes, the temperature was raised to 70 ° C., and 200 g of 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride (in terms of active ingredient) was added as a cationizing agent. After reacting for 1 hour, the reaction product was taken out, neutralized, and washed to obtain a cation-modified pulp having a degree of cation substitution of 0.05 per glucose unit. The solid concentration was adjusted to 1.2%, and the mixture was treated twice with a high pressure homogenizer at 20 ° C. and a pressure of 140 MPa to obtain cationized cellulose nanofibers (hereinafter referred to as C-CNF). The average fiber diameter was 25 nm and the aspect ratio was 50.

<実施例6>
C−CNFの水分散液(固形分濃度1.2質量%)90質量部に水45質量部と塩化カルシウム(セントラル硝子株式会社製)17.6質量部とを加えて翼付撹拌機で分散、溶解して塗工液を調製した。基紙の片面にマイヤーバーで前記塗工液を塗工し乾燥してC−CNFと塩化カルシウムの片面塗工紙を得た。この片面塗工紙の反対面に、C−CNFの水分散液(固形分濃度1.2質量%)90質量部へ水45質量部を加えて翼付撹拌機で分散した塗工液をマイヤーバーで塗工、乾燥して両面に塗工が施された本発明の全熱交換素子用紙を得た。この用紙について付着量、透気抵抗度、透湿度を測定した。結果を表1に示す。
Example 6
45 parts by mass of water and 17.6 parts by mass of calcium chloride (manufactured by Central Glass Co., Ltd.) are added to 90 parts by mass of a C-CNF aqueous dispersion (solid content concentration: 1.2% by mass) and dispersed with a winged stirrer The solution was dissolved to prepare a coating solution. The coating solution was coated on one side of the base paper with a Mayer bar and dried to obtain a single-sided coated paper of C-CNF and calcium chloride. On the other side of this single-sided coated paper, 45 parts by mass of water is added to 90 parts by mass of a C-CNF aqueous dispersion (solid content concentration 1.2% by mass), and the coating liquid dispersed with a winged stirrer is Coating with a bar and drying gave a total heat exchange element paper of the present invention coated on both sides. The amount of adhesion, the degree of air resistance, and the moisture permeability were measured for this sheet. The results are shown in Table 1.

<実施例7>
CM−CNFの水分散液(固形分濃度1.2質量%)90質量部に水45質量部と塩化カルシウム(セントラル硝子株式会社製)17.6質量部とを加えて翼付撹拌機で分散、溶解して塗工液を調製した。基紙の片面にマイヤーバーで前記塗工液を塗工し乾燥してCM−CNFと塩化カルシウムの片面塗工紙を得た。この片面塗工紙の反対面に、CM−CNFの水分散液(固形分濃度1.2質量%)60質量部へ水30質量部を加えて翼付撹拌機で分散した塗工液をマイヤーバーで塗工、乾燥して両面に塗工が施された本発明の全熱交換素子用紙を得た。この用紙について付着量、透気抵抗度、透湿度を測定した。結果を表1に示す。
Example 7
45 parts by mass of water and 17.6 parts by mass of calcium chloride (manufactured by Central Glass Co., Ltd.) are added to 90 parts by mass of an aqueous dispersion of CM-CNF (solid content concentration: 1.2% by mass) and dispersed with a winged stirrer The solution was dissolved to prepare a coating solution. The above coating solution was coated on one side of a base paper with a Mayer bar and dried to obtain a single side coated paper of CM-CNF and calcium chloride. On the other side of this single-sided coated paper, 30 parts by mass of water was added to 60 parts by mass of a CM-CNF aqueous dispersion (solid content concentration: 1.2% by mass), and the coating liquid was dispersed by a winged stirrer. Coating with a bar and drying gave a total heat exchange element paper of the present invention coated on both sides. The amount of adhesion, the degree of air resistance, and the moisture permeability were measured for this sheet. The results are shown in Table 1.

<実施例8>
CM−CNFの水分散液(固形分濃度1.2質量%)60質量部に水30質量部と酢酸カリウム(和光純薬工業株式会社製)3.6質量部とを加えて翼付撹拌機で分散、溶解して塗工液を調製した。基紙の片面にマイヤーバーで前記塗工液を塗工し、乾燥して本発明の全熱交換素子用紙を得た。この用紙について付着量、透気抵抗度、透湿度を測定した。
結果を表1に示す。
Example 8
30 parts by mass of water and 3.6 parts by mass of potassium acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are added to 60 parts by mass of an aqueous dispersion of CM-CNF (solid content concentration: 1.2% by mass) and a stirrer with a wing The mixture was dispersed and dissolved to prepare a coating solution. The coating solution was coated on one side of the base paper with a Meyer bar and dried to obtain a total heat exchange element paper of the present invention. The amount of adhesion, the degree of air resistance, and the moisture permeability were measured for this sheet.
The results are shown in Table 1.

<実施例9>
CM−CNFの水分散液(固形分濃度1.2質量%)60質量部に水30質量部と塩化リチウム(和光純薬工業株式会社製)3.6質量部とを加えて翼付撹拌機で分散、溶解して塗工液を調製した。基紙の片面にマイヤーバーで前記塗工液を塗工し、乾燥して本発明の全熱交換素子用紙を得た。この用紙について付着量、透気抵抗度、透湿度を測定した。結果を表1に示す。
Example 9
30 parts by mass of water and 3.6 parts by mass of lithium chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are added to 60 parts by mass of an aqueous dispersion of CM-CNF (solid content concentration: 1.2% by mass) and a stirrer with a wing The mixture was dispersed and dissolved to prepare a coating solution. The coating solution was coated on one side of the base paper with a Meyer bar and dried to obtain a total heat exchange element paper of the present invention. The amount of adhesion, the degree of air resistance, and the moisture permeability were measured for this sheet. The results are shown in Table 1.

<ブロッキング性評価>
実施例5の両面塗工紙から50mm×80mmの試験片2枚を切り出し、F面(フェルト面)側とW面(ワイヤー面)側を重ね、20℃、75%RHの恒温恒湿槽内で15分間調和した後、ロール温度90℃、ロール線圧40kg/cmの1ニップ式カレンダー装置(由利ロール機械株式会社製)を通して2枚の試験片を圧着した。圧着した試験片の長手方向の一端を少し剥がし、1枚の端部をデジタルフォースゲージ(日本電産シンポ株式会社製、装置名:FGP−0.5型)に装着した試料掴み部に挟み、他の1枚の端部を手でつかんで引張り、長手方向に約70mm剥がして剥離抵抗の最大値を読み取り、試料幅5cmあたりの剥離抵抗とした。熱圧ロールを用いて強制圧着された試験片の剥離抵抗は50g/5cm以下であり、ブロッキング性は極めて弱いと評価した。
また、その他の実施例のブロッキング性においても、圧着させた一部が剥がれず、母材が破壊されることはなかった。
<Blocking evaluation>
Two 50 mm × 80 mm test pieces are cut out from the double-sided coated paper of Example 5, and the F surface (felt surface) side and the W surface (wire surface) side are overlapped, and the inside of a constant temperature and humidity chamber of 20 ° C. and 75% RH. After conditioning for 15 minutes, the two test pieces were crimped through a 1-nip calendar device (manufactured by Yuri Roll Machinery Co., Ltd.) with a roll temperature of 90 ° C. and a roll linear pressure of 40 kg / cm. Remove one end of the crimped test piece in the longitudinal direction, and place one end of it in a sample grip attached to a digital force gauge (Nidec-Shimpo Co., Ltd., device name: FGP-0.5 type), The other end of the sheet was grasped by hand and pulled, and peeled about 70 mm in the longitudinal direction to read the maximum value of the peeling resistance, and the peeling resistance per 5 cm of the sample width was taken as the peeling resistance. The peeling resistance of the test piece forcedly pressure-bonded using the hot pressure roll was 50 g / 5 cm or less, and the blocking property was evaluated as extremely weak.
Also in the blocking properties of the other examples, the crimped part did not peel off and the base material was not broken.

<比較例1>
CM−CNFを無配合としたこと以外は実施例1と同様にして本発明の全熱交換素子用紙を得た。この用紙について付着量、透気抵抗度、透湿度を測定した。結果を表1に示す。なお、基紙はカレンダー処理での高密度化により紙厚が薄く、透気抵抗度が高くなっていたが、塗工過程による湿潤と乾燥作用により密度、厚さ、透気抵抗度はカレンダー処理前に近い状態に戻り、紙厚が厚く、透気抵抗度が低くなった。
<比較例2>
塩化カルシウムを無配合とし、CM−CNF付着量が0.3g/m2となるようにした以外は実施例1と同様にして全熱交換素子用紙を得た。この用紙について付着量、透気抵抗度、透湿度を測定した。結果を表1に示す。
<比較例3>
塗工を行っていない基紙について透気抵抗度、透湿度を測定した。結果を表1に示す。
Comparative Example 1
A total heat exchange element paper of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that no CM-CNF was blended. The amount of adhesion, the degree of air resistance, and the moisture permeability were measured for this sheet. The results are shown in Table 1. The base paper had a small thickness and high air resistance due to high density in the calendering process, but the density, thickness and air resistance were calendered due to the wetting and drying actions in the coating process. It returned to the near state before, the paper thickness was thick, and the air resistance became low.
Comparative Example 2
Total heat exchange element paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that calcium chloride was not blended and CM-CNF adhesion amount was 0.3 g / m 2 . The amount of adhesion, the degree of air resistance, and the moisture permeability were measured for this sheet. The results are shown in Table 1.
Comparative Example 3
The air resistance and the moisture permeability were measured for the base paper which was not coated. The results are shown in Table 1.

<比較例4>
坪量55g/mの難燃紙(透気抵抗度 4秒)の片面に、固形分換算でポリビニルアルコール(株式会社クラレ製)14質量部、塩化リチウム(和光純薬工業株式会社製)10質量部、水76質量部からなる塗工液を塗布、乾燥して、片面に吸湿剤を含む水溶性高分子層が塗工された全熱交換素子用紙を作製した。この用紙の吸湿剤塗布量は固形分換算で2.5g/m、ポリビニルアルコール塗布量は固形分換算で3.5g/mであった。透気抵抗度は23000秒、透湿度は1200g/m・24hrであり、全熱交換素子用紙として十分な空気遮蔽性と透湿性を有していた。
この用紙について、前記ブロッキング性評価と同様の方法で熱圧ロールを用いた強制圧着試験を行い、剥離抵抗を測定した結果、剥離抵抗が300g/cm以上と極めて大きく、一部は剥がれずに母材が破壊したため、ブロッキング性が非常に強いと評価した。
Comparative Example 4
14 parts by mass of polyvinyl alcohol (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) in terms of solid content, lithium chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 10 on one side of a flame-retardant paper (aeration resistance 4 seconds) with a basis weight of 55 g / m 2 A coating solution consisting of parts by mass and 76 parts by mass of water was applied and dried to prepare a total heat exchange element sheet coated with a water-soluble polymer layer containing a hygroscopic agent on one side. The hygroscopic agent application amount of this paper was 2.5 g / m 2 in terms of solid content, and the polyvinyl alcohol application amount was 3.5 g / m 2 in terms of solid content. The air resistance was 23000 seconds, and the moisture permeability was 1200 g / m 2 · 24 hr, and had sufficient air shielding properties and moisture permeability as a total heat exchange element paper.
The paper was subjected to a forced pressure bonding test using a hot pressure roll in the same manner as in the evaluation of the blocking property, and the peel resistance was measured. As a result, the peel resistance was extremely large at 300 g / cm or more. It was evaluated that the blocking property was very strong because the material was broken.

実施例1〜9から明らかなように、高叩解しない原料からなる基紙を用いても、セルロースナノファイバーを配合した塗工層を設けることにより、透湿性を低下させることなく透気抵抗度を高めることができる。また、両面塗工した場合でも片面塗工の透湿度を維持して透気抵抗度を大幅に高めることができる。   As is clear from Examples 1 to 9, even when using a base paper made of a raw material that is not highly beaten, by providing a coated layer containing cellulose nanofibers, the air permeability can be reduced without lowering the moisture permeability. It can be enhanced. In addition, even in the case of double-sided coating, it is possible to maintain the moisture permeability of single-sided coating and to greatly increase the air resistance.

Claims (6)

製紙用繊維、吸湿剤、セルロースナノファイバーを含有することを特徴とする全熱交換素子用紙。   A total heat exchange element paper comprising a papermaking fiber, a hygroscopic agent, and cellulose nanofibers. 前記製紙用繊維が、セルロース繊維であることを特徴とする請求項1に記載の全熱交換素子用紙。   The total heat exchange element paper according to claim 1, wherein the papermaking fiber is a cellulose fiber. 前記セルロースナノファイバーが、カルボキシメチル化セルロースナノファイバー、カルボキシル化セルロースナノファイバー、カチオン化セルロースナノファイバー、エステル化セルロースナノファイバーの少なくとも一種であることを特徴とする請求項1または2に記載の全熱交換素子用紙。   The total heat according to claim 1 or 2, wherein the cellulose nanofibers are at least one of carboxymethylated cellulose nanofibers, carboxylated cellulose nanofibers, cationized cellulose nanofibers, and esterified cellulose nanofibers. Replacement element paper. 前記吸湿剤が、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩のいずれかであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の全熱交換素子用紙。   The total heat exchange element paper according to any one of claims 1 to 3, wherein the hygroscopic agent is any one of an alkali metal salt and an alkaline earth metal salt. 透気抵抗度が700秒以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の全熱交換素子用紙。   The total heat exchange element sheet according to any one of claims 1 to 4, having an air resistance of 700 seconds or more. 製紙用繊維からなる基紙の少なくとも片面に、吸湿剤とセルロースナノファイバーとを含有する薬液を塗工することを特徴とする全熱交換素子用紙の製造方法。




A method for producing a total heat exchange element sheet, comprising applying a chemical solution containing a hygroscopic agent and cellulose nanofibers on at least one side of a base paper comprising papermaking fibers.




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