WO2015098909A1 - ナノ微細化品の製造装置、ナノ微細化品の製造方法 - Google Patents

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nano
slurry
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田中　裕之
洋美 橋場
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中越パルプ工業株式会社
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    • D21H15/00—Pulp or paper, comprising fibres or web-forming material characterised by features other than their chemical constitution
    • D21H15/02—Pulp or paper, comprising fibres or web-forming material characterised by features other than their chemical constitution characterised by configuration

Definitions

  • the present invention relates to a nano refined product manufacturing apparatus and a nano refined product manufacturing method.
  • Cellulose is a natural and fibrous form of plants, for example, woody plants such as broad-leaved trees and conifers, and herbaceous plants such as bamboo and bamboo, some animals represented by sea squirts, and some represented by acetic acid bacteria. It is known that it is produced by fungi and the like.
  • a cellulose fiber having a structure in which cellulose molecules are aggregated in a fibrous form is called a cellulose fiber.
  • a cellulose fiber having a fiber width of 100 nm or less and an aspect ratio of 100 or more is generally called cellulose nanofiber (CNF), and has excellent properties such as light weight, high strength, and low thermal expansion coefficient.
  • CNF cellulose nanofiber
  • CNF does not exist as a single fiber except for CNF produced by some fungi represented by acetic acid bacteria. Most of CNF exists in the state which has the fiber width of the micro size tightly assembled by the interaction represented by the hydrogen bond between CNF. The fibers having the micro-sized fiber width also exist as higher order aggregates.
  • the fiber aggregate wood is defibrated to a pulp state with a micro-sized fiber width by a pulping method represented by kraft cooking, which is one of chemical pulping methods.
  • the paper is made from this.
  • the fiber width of this pulp varies depending on the raw material, but it is 5-20 ⁇ m for bleached kraft pulp made from hardwood, 20-80 ⁇ m for bleached kraft pulp made from softwood, and 5-20 ⁇ m for bleached kraft pulp made from bamboo. Degree.
  • the pulp having these micro-sized fiber widths is an aggregate of single fibers having a fibrous form in which CNF is firmly assembled by an interaction typified by hydrogen bonding, and by further defibrating.
  • CNF having nano-sized fiber width can be obtained.
  • Patent Document 1 describes a homogenization treatment method in which a dispersion obtained by dispersing raw fibers in a solvent is treated with a homogenizer equipped with a crushing type homovalve sheet.
  • a homogenization treatment method when the raw material fiber 101 pumped through the homogenizer at a high pressure passes through the small diameter orifice 102 which is a narrow gap, the wall surface of the small diameter orifice 102 (particularly the impact ring 103). And microfibrillation having a uniform fiber diameter is performed by being subjected to shear stress or cutting action.
  • the underwater collision method which is a physical preparation method of CNF, is disclosed in Patent Document 2, in which two natural cellulose fibers suspended in water are opposed to each other in a chamber (FIG. 11: 107).
  • FIG. 11: 108 is a method of injecting and colliding from these nozzles toward one point (FIG. 11).
  • the suspension water of natural microcrystalline cellulose fibers for example, funacell
  • the apparatus shown in FIG. 11 is a liquid circulation type, and includes a tank (FIG.
  • FIG. 11: 109 a plunger (FIG. 11: 110), two opposing nozzles (FIG. 11: 108a, 108b), and heat as necessary.
  • An exchanger (FIG. 11: 111) is provided, and fine particles dispersed in water are introduced into two nozzles and sprayed from the nozzles (FIG. 11: 108a, 108b) facing each other under high pressure to collide against each other in water.
  • this method only water is used in addition to natural cellulose fibers, and only the interaction between the fibers is cleaved. It becomes possible to obtain a nano-miniaturized product in a minimized state.
  • the pressure is adjusted by automatic control in which the pulp is easily clogged in the small-diameter orifice 102 between the homovalve seat 105 and the homovalve 106, and the homovalve 106 is inserted and withdrawn.
  • the present invention provides a nano refined product manufacturing apparatus capable of obtaining a nano refined product in a state with high productivity and a minimum degree of polymerization accompanying cracking, and It aims at providing the manufacturing method of a nano refinement
  • the nano-miniaturized product manufacturing apparatus of the present invention includes a first liquid medium supply path and a second liquid medium supply path arranged in a direction intersecting the first liquid medium supply path.
  • a polysaccharide slurry supply part for supplying a polysaccharide slurry to the first liquid medium supply path is provided, and an orifice injection part for orifice-injecting water or a refined polysaccharide slurry to the second liquid medium supply path is provided. Orifice injection from the injection unit penetrates the first liquid medium supply path.
  • a nano refined product derived from a polysaccharide can be obtained with high productivity and in a state in which a decrease in the degree of polymerization due to cleavage is minimized. Can do.
  • FIG. 1 It is a conceptual diagram of the manufacturing apparatus of the nano refinement
  • the photograph which shows the result which prepared the slurry liquid which diluted the sample obtained by Example 1, and compared the turbid state with the polysaccharide slurry before refinement
  • the electron microscope photograph expanded 50 times which observed the sheet
  • the electron micrograph expanded by 2,000 times which observed the sheet
  • FIG. The graph which compares and shows the polymerization degree measurement result of the nano refinement
  • the nano-miniaturized product manufacturing apparatus 1 of the present embodiment is a polysaccharide slurry that is a first liquid medium supply path arranged to be able to supply a polysaccharide slurry to one chamber 2. It comprises a supply path 3 and a second liquid medium supply path 4 for circulating water or a refined polysaccharide slurry through one chamber 2.
  • an orifice injection unit 5 for injecting the water or the refined polysaccharide slurry in the second liquid medium supply path 4 in a direction intersecting the polysaccharide slurry supply direction from the polysaccharide slurry supply path 3.
  • the polysaccharide slurry supply path 3 is configured such that the polysaccharide slurry can be circulated through one chamber 2 as shown in FIG.
  • the polysaccharide slurry supply path 3 and the second liquid medium supply path 4 have a crossing portion 6 in one chamber 2.
  • the polysaccharide slurry supply path 3 is a polysaccharide slurry supply unit, and is configured by arranging a tank 7 and a pump 8 for storing the polysaccharide slurry in the circulation path 9, while the second liquid medium supply path 4 is a tank 10, a pump 11, a heat
  • the exchanger 12 and the plunger 13 are arranged in the liquid medium supply path 4 which is a circulation path.
  • the water or the refined polysaccharide slurry is simply water at the beginning, and the nano fines stored in the tank 10 through the intersection 6 in accordance with the operation of the nano refined product manufacturing apparatus of the present invention.
  • Those in a state where the modified polysaccharide is to be contained at a concentration corresponding to the degree of operation are also generically referred to.
  • This designation is a designation for clarifying that it is not a polysaccharide slurry that is stored in the tank 7 and circulates in the circulation path 9, and means that it does not contain a fibrous polysaccharide or a refined fibrous polysaccharide. is not.
  • the circulation path 9 of the polysaccharide slurry supply path 3 is arranged so as to pass through the chamber 2, and water or finer polysaccharide slurry is injected through an orifice in a direction crossing the polysaccharide slurry supply path 3 to penetrate the circulation path 9.
  • the orifice injection port 15 of the orifice injection unit 5 connected to the plunger 13 of the second liquid medium supply path 4 opens inside the chamber 2 so that A discharge port 16 of the chamber 2 is provided at a position facing the orifice injection port 15 of the chamber 2, and a circulation path of the second liquid medium supply path 4 is connected to the discharge port 16 of the chamber 2, so that the second liquid state A medium supply path 4 is configured.
  • the angle at which the above water or fine polysaccharide slurry is jetted through the orifice 9 through the circulation path 9 is 5 ° to 90 ° along the direction of the polysaccharide slurry in a direction not facing the flow of the polysaccharide slurry flowing through the circulation path 9.
  • the angle at which the water or finer polysaccharide slurry is jetted through the orifice 9 through the circulation path 9 is set to 5 ° or more 90 ° with respect to the flow direction of the polysaccharide slurry in the direction opposite to the flow of the polysaccharide slurry flowing through the circulation path 9.
  • the angle is less than 0 °, the energy of collision of water or the refined polysaccharide slurry with the polysaccharide slurry can be efficiently utilized for the fibrillation of the polysaccharide.
  • the efficiency is further improved by setting the angle to 15 ° to 85 °.
  • the circulation path 9 of the polysaccharide slurry supply path 3 is formed using, for example, a vinyl hose, a rubber hose or the like, and the one-way valve 17 that is opened only in the direction of the chamber 2 on the entry side of the circulation path 9 into the chamber 2. Is attached. Furthermore, a one-way valve 18 that is opened only in the direction of discharge from the chamber 2 is attached to the exit side of the circulation path 9 from the chamber 2. In addition, an air suction valve 19 is attached to the circulation path 9 between the chamber 2 and the one-way valve 18, and the air suction valve 19 is opened only in a direction in which air is sucked into the circulation path 9 from the outside.
  • the plunger 13 has pistons 22a and 22b for sucking and discharging water or a refined polysaccharide slurry on both sides of a hydraulic operating member 21 slidably disposed inside an oil chamber 20 disposed in the center. It becomes.
  • the suction and discharge pistons 22a and 22b slide in the water or finer polysaccharide slurry suction and discharge chambers 23a and 23b, respectively.
  • water or micronized polysaccharide slurry suction ports 24a and 24b and the water or micronized polysaccharide slurry discharge ports 25a and 25b each provided with a one-way valve (not shown) are respectively provided in the water or micronized polysaccharide slurry suction and discharge chambers 23a and 23b.
  • the oil chamber 19 is provided with a pair of oil outlets 26 a and 26 b at positions facing each other through the hydraulic operation member 20.
  • the hydraulic operation member 21 is operated to enter the water or finer polysaccharide slurry suction port 24b into the water or finer polysaccharide slurry suction / discharge chamber 23b.
  • the polysaccharide slurry is aspirated.
  • the water or the refined polysaccharide slurry in the water or refined polysaccharide slurry suction / discharge chamber 23a is discharged from the water or refined polysaccharide slurry outlet 25a.
  • a nano refined product is produced as follows. Water or finer polysaccharide slurry is circulated through the second liquid medium supply path 4 through the chamber 2. Specifically, the water in the tank 10 or the refined polysaccharide slurry is circulated through the liquid medium supply path 4 through the heat exchanger 12 and the plunger 13 using the pump 11. On the other hand, the polysaccharide slurry is circulated through the polysaccharide slurry supply path 3 through the chamber 2. Specifically, the polysaccharide slurry in the tank 7 is circulated through the circulation path 9 formed using a vinyl hose, a rubber hose, or the like, using the pump 8.
  • the water or the refined polysaccharide slurry circulating in the second liquid medium supply path 4 is injected into the polysaccharide slurry circulating in the polysaccharide slurry supply path 3 and flowing in the chamber 2 by orifice injection.
  • high-pressure water is supplied from the plunger 13 to the orifice injection port 15 connected to the plunger 13, and this is orifice-injected from the orifice injection port 15 toward the circulation path 9.
  • the plunger 13 since the plunger 13 can simultaneously suck and discharge water or a refined polysaccharide slurry, the plunger 13 alternately sucks and discharges water or the refined polysaccharide slurry. In comparison, continuous orifice injection without interruption or pulsation is performed from the orifice injection port 15 connected to the plunger 13 toward the circulation path 9.
  • the manufacture of the nano-miniaturized product using the nano-miniaturized product manufacturing apparatus of the above embodiment can be performed by combining the following aspects.
  • the water circulating through the second liquid medium supply path 4 or the refined polysaccharide slurry is continuously orifice-injected in a state where the polysaccharide slurry is continuously circulated through the polysaccharide slurry supply path 3 via the chamber 2.
  • the number of circulations can be determined in relation to the operation time.
  • the second liquid medium supply path 4 is circulated by the operation of the mode (A) by switching to the operation state of the mode (C).
  • the fibrous polysaccharide refined by being pulverized from the polysaccharide slurry that continuously circulates in the polysaccharide slurry supply path 3 into water or the refined polysaccharide slurry circulates through the second liquid medium supply path 4 from the orifice injection port 15.
  • the degree of polymerization that accompanies the splitting is continuously injected toward the circulation path 9 and gradually refined by the energy of the orifice injection, and only the interaction between the fibers is split using only water. An operation to obtain a nano-miniaturized product in a state in which the decrease is minimized becomes possible.
  • the operation of the mode of (A) is performed by switching to the operation state of the mode of (D) after performing the operation of the mode of the above-mentioned (A) for one or more passes in the same manner as the operation of the mode of (C) described above.
  • the water or micronized polysaccharide slurry circulated through the second liquid medium supply path 4 is used to convert the finer polysaccharide from the polysaccharide slurry continuously circulated through the polysaccharide slurry supply path 3 into the second liquid medium.
  • the orifice Circulating through the supply path 4, the orifice is continuously injected from the orifice injection port 15 toward the circulation path 9, and gradually refined by the energy of the orifice injection, and only the interaction between the fibers is performed using only water.
  • cleaving it becomes possible to operate to obtain a nano-miniaturized product in a state where the degree of polymerization caused by cleavage is minimized.
  • negative pressure is generated between the one-way valve 17 and the one-way valve 18 of the circulation path 9 formed using a vinyl hose, a rubber hose, or the like by the orifice injection continuously performed from the orifice injection port 15 toward the circulation path 9.
  • a pressure is generated, and the outside air is sucked from the air suction valve 19 by the negative pressure, and the outside air is entrained in the water or the refined polysaccharide slurry circulating in the second liquid medium supply path 4.
  • the second liquid medium supply path 4 is circulated by the operation of the mode (A) by switching to the operation state of the mode (E).
  • the fibrous polysaccharide refined by being pulverized from the polysaccharide slurry that continuously circulates in the polysaccharide slurry supply path 3 into water or the refined polysaccharide slurry circulates through the second liquid medium supply path 4 from the orifice injection port 15.
  • Orifice injection is continuously performed toward the circulation path 9 and is gradually refined by the energy of the orifice injection.
  • the nano-miniaturized product manufacturing apparatus of the present embodiment as described above, it is no longer necessary to pass the fibrous polysaccharide raw material before nano-miniaturization through the plunger 13, that is, the polysaccharide slurry in the tank 7, so that the blockage by the raw material is eliminated. To do. Moreover, since the orifice injection port 15 of the orifice injection unit 5 constituting the nozzle system for injecting high-pressure water is single, the nozzle system can be designed to be large, so the second liquid medium supply path 4 provided with the plunger 13. Even if the fibrous polysaccharide that has been refined is circulated or the fibrous polysaccharide raw material is mixed for some reason, the chance of clogging in the nozzle system can be reduced.
  • the nozzle diameter that is, the diameter of the orifice injection port 15 was required to be 0.6 mm or less in the conventional method, whereas in the nano-miniaturized product manufacturing apparatus of the present embodiment, even when 0.8 mm, the high pressure situation was maintained Obtainable.
  • the circulation path 9 can also be made from stainless steel, and there is no special restriction
  • the nano-miniaturized product manufacturing method of the present invention was performed using the nano-miniaturized product manufacturing apparatus of the present invention as described below to manufacture a nano-miniaturized product.
  • Water is prepared in the tank 10, supplied to the plunger 13 through the heat exchanger 12 using the pump 11, pressurized to 50 MPa to 400 MPa on the plunger 13, and the orifice injection port of the orifice injection unit 5 of the chamber 2 I sent it to 15. Meanwhile, 1% to 10% polysaccharide slurry was prepared in the tank 7.
  • the polysaccharide slurry in the tank 7 was circulated through the chamber 2 using the pump 8.
  • Example 1 First, through-holes 26a and 26b were formed in the rubber hose 9 using high pressure generated by circulating water or a refined polysaccharide slurry.
  • the polysaccharide slurry flowing through the circulation path of the rubber hose 9 was treated with high-pressure water only once to make it finer.
  • the supplied fibrous polysaccharide was circulated by adjusting to 3% slurry with hardwood bleached pulp (LBKP).
  • the pressure of the injected high-pressure water was 200 MPa.
  • the concentration of the obtained nano refined slurry was 1.09%.
  • 200 cc of the nano refined slurry treated only once was filtered with a Buchner funnel.
  • the time required for the filtration was 80 seconds in the case of untreated pulp, but 25 minutes was required in the case of the nano refined slurry. Since dehydration time was required in this way, it was confirmed that the pulp was nano-sized.
  • Example 1 the slurry obtained by diluting the sample obtained in Example 1 was prepared, and the turbidity was compared with the polysaccharide slurry before the refinement treatment.
  • FIG. FIG. 4 shows 1%, 0.1%, and 0.02% from the left, and it can be confirmed that the nano-fine sample obtained in Example 1 is more swollen.
  • FIG. 5 The image which observed the sheet
  • FIG. 5 it can be seen that, when observed with an electron microscope at a magnification of 50 times, the refined pulp spreads into a film. Although there are several fibers that can be confirmed at this magnification, they are all refined, and even long fibers are refined to 0.5 mm or less.
  • FIG. 6 in the electron micrograph magnified by 2,000 times, a large number of fine fibers with a size of 1 ⁇ m or less that have been further miniaturized can be confirmed.
  • Example 2 As in Example 1, high-pressure water is injected from the orifice injection port 15 of the orifice injection unit 5 of the second liquid medium supply path 4 into the hardwood bleached pulp (LBKP) slurry flowing through the polysaccharide slurry supply path 3. It was penetrated and collected.
  • the pressure of the high pressure water to be injected was 200 MPa.
  • the concentration, freeness, permeability (%), degree of polymerization, and sedimentation height of the nano refined slurry obtained by the recovery were measured. The freeness was evaluated as the amount of water that was filtered off from 200 cc of a 0.1% CeNF aqueous solution.
  • the transmittance (%) was evaluated as the transmittance of a 0.1% CeNF aqueous solution and measured at wavelengths of 400 nm and 600 nm. Further, the concentration, freeness, and permeability of hardwood bleached pulp (LBKP) slurry before performing the process of injecting and penetrating high-pressure water from the orifice injection port 15 of the orifice injection unit 5 of the second liquid medium supply path 4 ( %) And the degree of polymerization were also measured as Comparative Example 1.
  • * 1 The freeness is the amount by which 200 cc of 0.1% CeNF aqueous solution is filtered, and the time in parentheses is the time at that time.
  • * 2 Transmittance of 0.1% CeNF aqueous solution Wavelength 400nm / 600nm * 3 Precipitation height Precipitated fiber height of 0.1% / 0.02% CeNF aqueous solution
  • Example 3 The nano refined slurry obtained in Example 2 was injected from the orifice injection port 15 of the orifice injection unit 5 of the second liquid medium supply path 4 and circulated through the second liquid medium supply path 4.
  • the pressure to spray was 200 MPa.
  • concentration, freeness, permeability (%), degree of polymerization, and sedimentation height of the nano-miniaturized slurry obtained by collection for each circulation pass number were measured.
  • Comparative Example 2 The equipment shown in FIG. 11 was used for comparison with each example, and the injection pressure of hardwood bleached pulp (LBKP) slurry from two opposing nozzles (108a, 108b) was set to 200 MPa. The concentration, freeness, permeability (%), degree of polymerization, and sedimentation height of the resulting nano refined slurry were measured in the same manner as in Example 3.
  • LLKP hardwood bleached pulp
  • Example 3 and Comparative Example 2 are shown in comparison with FIGS. ⁇ Drainage>
  • the amount of drainage of the nano refined slurry of Example 3 is greater than that of Comparative Example 2 at any number of treatments. This indicates that it is not miniaturized more than necessary. It can be seen that the nano refined slurry obtained in Example 3 can shorten the dehydration (concentration) time.

Abstract

【課題】　高い生産性で解裂に伴う重合度低下を最小限にした状態でナノ微細化品を得ることができるナノ微細化品の製造装置及びナノ微細化品の製造方法を提供する。 【解決手段】　多糖スラリをチャンバー２を介して多糖スラリ供給経路３内を循環させる。具体的にはポンプ８を用いてタンク７内の多糖スラリをビニルホース、ゴムホース等を用いて形成された循環路９内を循環させる。一方、非多糖スラリをチャンバー２を介して第２の液状媒体供給経路４を循環させる。具体的にはポンプ１１を用いてタンク１０内の非多糖スラリを熱交換器１２、プランジャ１３を通過させて循環路内を循環させる。これにより、多糖スラリ供給経路３内を循環してチャンバー２内を流通する多糖スラリに対して第２の液状媒体供給経路４を循環する非多糖スラリがオリフィス噴射される。　

Description

ナノ微細化品の製造装置、ナノ微細化品の製造方法
　本発明はナノ微細化品の製造装置、ナノ微細化品の製造方法に関する。
　セルロースは、天然で繊維形態として、植物、例えば、広葉樹や針葉樹などの木本植物、及び竹や葦などの草本植物、ホヤに代表される一部の動物、および酢酸菌に代表される一部の菌類等によって産生されることが知られている。このセルロース分子が繊維状に集合した構造を有するものをセルロースファイバーと呼ぶ。特に繊維幅が１００ｎｍ以下でアスペクト比が１００以上のセルロースファイバーは一般的にセルロースナノファイバー（ＣＮＦ）と呼ばれ、軽量、高強度、低熱膨張率等の優れた性質を有する。

天然においてＣＮＦは、酢酸菌に代表される一部の菌類等によって産生されたＣＮＦを除くと、単繊維として存在しない。ＣＮＦの殆どはＣＮＦ間の水素結合に代表される相互作用によって強固に集合したマイクロサイズの繊維幅を有した状態で存在する。そのマイクロサイズの繊維幅を有した繊維もさらに高次の集合体として存在する。

製紙の過程では、これらの繊維集合体である木材を化学パルプ化法の一つであるクラフト蒸解法に代表されるパルプ化法によって、マイクロサイズの繊維幅を有するパルプの状態にまで解繊し、これを原料に紙を製造している。このパルプの繊維幅は、原料によって異なるが、広葉樹を原料とした晒クラフトパルプで５－２０μｍ、針葉樹を原料とした晒クラフトパルプで２０－８０μｍ、竹を原料とした晒クラフトパルプで５－２０μｍ程度である。

前述のとおりこれらマイクロサイズの繊維幅を有するパルプは、ＣＮＦが水素結合に代表される相互作用によって強固に集合した繊維状の形態を有する単繊維の集合体であり、さらに解繊を進めることによってナノサイズの繊維幅を有するＣＮＦを得ることができる。

このＣＮＦの物理的調製方法として特許文献１には破砕型ホモバルブシートを備えたホモジナイザーで原料繊維を溶媒に分散させた分散液を処理するホモジナイズ処理法が記載されている。図１０に示されるようにこのホモジナイズ処理法によれば高圧でホモジナイザー内を圧送される原料繊維１０１が、狭い間隙である小径オリフィス１０２を通過する際に、小径オリフィス１０２の壁面（特にインパクトリング１０３の壁面）と衝突することにより、剪断応力又は切断作用を受けて分割され、均一な繊維径を有するミクロフィブリル化が行われる。特に、ホモバルブシート内の流路１０４を通過した分散液がホモバルブシート１０５とホモバルブ１０６とで形成された間隙を通過する際に、分散液の流速が急激に上昇するのに伴って、前記間隙を通過した分散液のキャビテーションが激しくなり、小径オリフィス１０２内での壁面との衝突力の上昇や気泡の崩壊により原料繊維１０１の均一なミクロフィブリル化を実現しているものとされる。

さらにＣＮＦの物理的調製方法である水中対向衝突法は、特許文献２にも開示されているように、水に懸濁した天然セルロース繊維をチャンバー（図１１：１０７）内で相対する二つのノズル（図１１：１０８）に導入し、これらのノズルから一点に向かって噴射、衝突させる手法である（図１１）。この手法によれば、天然微結晶セルロース繊維（例えば、フナセル）の懸濁水を対向衝突させ、その表面をナノフィブリル化させて引き剥がし、キャリアーである水との親和性を向上させることによって、最終的には溶解に近い状態に至らせることが可能となる。図１１に示される装置は液体循環型となっており、タンク（図１１：１０９）、プランジャ（図１１：１１０）、対向する二つのノズル（図１１：１０８ａ，１０８ｂ）、必要に応じて熱交換器（図１１：１１１）を備え、水中に分散させた微粒子を二つのノズルに導入し高圧下で合い対するノズル（図１１：１０８ａ，１０８ｂ）から噴射して水中で対向衝突させる。この手法では天然セルロース繊維の他には水しか使用せず、繊維間の相互作用のみを解裂させることによってナノ微細化を行うためセルロース分子の構造変化がなく、解裂に伴う重合度低下を最小限にした状態でナノ微細化品を得ることが可能となる。

特開２０１２－３６５１８ 特開２００５－２７０８９１

　特許文献１に示すホモジナイズ処理法では、ホモバルブシート１０５とホモバルブ１０６との間の小径オリフィス１０２の部分にパルプが詰まりやすくホモバルブ１０６を挿入したり引き出したりする自動制御で圧力調整しているため品質が安定しないという問題がある。つまり超高圧で開放されるものと低圧力で開放されるものがあり、品質にバラつきが生じる。

　特許文献２に示した水中対向衝突法による場合、ナノ微細化されていないパルプがプランジャ内など各部所を通過するためパルプ原料による閉塞が生じ、これがトラブルの原因となるという問題があった。また２本の相対するノズルから噴射して衝突させる水中対向衝突法の場合、片側のノズルが閉塞した場合でも、すぐにはプロセスの異常としての外観が生じることはなく、そのため発見が遅れ品質が悪化する問題があった。また、水中対向衝突法の場合、２本のノズルから噴射するため、高圧力を得るにはノズル径を細くする必要が生じ、原料による閉塞を生じやすくなっていた。そこで、この対策として予めパルプを粗粉砕する前処理が必要であった。しかし前処理により機械的なダメージを与えることで重合度の低下を招いていた。

　本発明は、以上の従来技術に於ける問題に鑑み、高い生産性で解裂に伴う重合度低下を最小限にした状態でナノ微細化品を得ることができるナノ微細化品の製造装置及びナノ微細化品の製造方法を提供することを目的とする。

　すなわち本発明のナノ微細化品の製造装置は、第１の液状媒体供給経路と、前記第１の液状媒体供給経路と交差する方向に配置される第２の液状媒体供給経路とを有し、前記第１の液状媒体供給経路に多糖スラリを供給する多糖スラリ供給部を設け、前記第２の液状媒体供給経路に水又は微細化多糖スラリをオリフィス噴射するオリフィス噴射部を設けてなり、前記オリフィス噴射部からのオリフィス噴射が前記第１の液状媒体供給経路を貫通することを特徴とする。

本発明のナノ微細化品の製造装置及びナノ微細化品の製造方法によれば、高い生産性で解裂に伴う重合度低下を最小限にした状態で多糖由来のナノ微細化品を得ることができる。

本発明の一実施の形態のナノ微細化品の製造装置の概念図である。 図１に示す本実施の形態のナノ微細化品の製造装置の一部を拡大して示す概念図である。 図１に示す本実施の形態のナノ微細化品の製造装置の一部を拡大して示す他の概念図である。 実施例１によって得られたサンプルを希釈したスラリ液を調整し、微細化処理前の多糖スラリと混濁状態を比較した結果を示す写真。 実施例１によって得られたスラリを乾燥して得られたシートを電子顕微鏡で観察した５０倍に拡大した電子顕微鏡写真。 実施例１によって得られたスラリを乾燥して得られたシートを電子顕微鏡で観察した２，０００倍に拡大した電子顕微鏡写真。 本発明の実施例３、比較例２によって得られたスラリの濾水量測定結果を対比して示すグラフ。 本発明の実施例３、比較例２によって得られたナノ微細化品の重合度測定結果を対比して示すグラフ。 スラリの沈降性を示す写真であり、ａが比較例２によって得られたスラリ、ｂが実施例３によって得られたスラリを示す。 従来法の説明図。 従来法の他の説明図。

　以下、本発明のナノ微細化品の製造装置の実施の形態につき説明する。

　図１に示すように本実施の形態のナノ微細化品の製造装置１は、一のチャンバー２に対して多糖スラリを供給可能に配置される第１の液状媒体供給経路であるところの多糖スラリ供給経路３と、水又は微細化多糖スラリを一のチャンバー２を介して循環させる第２の液状媒体供給経路４とよりなる。一のチャンバー２内には第２の液状媒体供給経路４の水又は微細化多糖スラリを多糖スラリ供給経路３からの多糖スラリ供給方向と交差する方向にオリフィス噴射するオリフィス噴射部５を備える。

　本実施の形態では多糖スラリ供給経路３は、図１に示すように多糖スラリを一のチャンバー２を介して循環可能にされる。

　本実施の形態では多糖スラリ供給経路３と第２の液状媒体供給経路４とは一のチャンバー２内に相互の交差部６を有する。

　多糖スラリ供給経路３は多糖スラリ供給部であり多糖スラリを貯留するタンク７、ポンプ８を循環路９に配置してなり、一方、第２の液状媒体供給経路４はタンク１０、ポンプ１１、熱交換器１２、プランジャ１３を循環路である液状媒体供給経路４に配置してなる。

　なお本発明の表現において水又は微細化多糖スラリは、当初は単に水であり、本発明のナノ微細化品の製造装置の作動に伴い交差部６を通過してタンク１０に収納されたナノ微細化された多糖を操業の度合いに応じた濃度で含むことになった状態のものをも、包括的に指称する。かかる指称はタンク７に収納されて循環路９を循環する多糖スラリではないことを明確にするための指称であり、繊維状多糖若しくは微細化された繊維状多糖を含有しないということを意味するものではない。

　図２に示すようにチャンバー２を貫通する態様で多糖スラリ供給経路３の循環路９が配置され、これと交差する方向に水又は微細化多糖スラリをオリフィス噴射して循環路９を貫通させることができるように第２の液状媒体供給経路４のプランジャ１３に接続されるオリフィス噴射部５のオリフィス噴射口１５がチャンバー２内側において開口する。チャンバー２のオリフィス噴射口１５と対向する位置にチャンバー２の排出口１６が設けられ、このチャンバー２の排出口１６に第２の液状媒体供給経路４の循環路が接続されて、第２の液状媒体供給経路４が構成される。

　以上の水又は微細化多糖スラリをオリフィス噴射して循環路９を貫通させる角度は、循環路９を流通する多糖スラリの流れと対向しない方向に多糖スラリの流通方向に沿って、５°～９０°とすることによって、オリフィス噴射される水又は微細化多糖スラリに循環路９を流通する多糖スラリを効率よく巻き込むことができる。１５°～８５°とすることによってさらに効率が向上する。

　一方、水又は微細化多糖スラリをオリフィス噴射して循環路９を貫通させる角度を、循環路９を流通する多糖スラリの流れと対向する方向に多糖スラリの流通方向に対して、５°以上９０°未満とした場合には、多糖スラリに水又は微細化多糖スラリが衝突するエネルギを多糖の解繊に効率よく活用することができる。１５°～８５°とすることによってさらに効率が向上する。

　一方、多糖スラリ供給経路３の循環路９は例えばビニルホース、ゴムホース等を用いて形成され、その循環路９のチャンバー２への入り側にはチャンバー２方向にのみ開弁される一方向弁１７が取りつけられる。さらに循環路９のチャンバー２からの出側にはチャンバー２からの排出方向にのみ開弁される一方向弁１８が取りつけられる。加えてチャンバー２と一方向弁１８の間の循環路９にはエア吸入弁１９が取りつけられ、このエア吸入弁１９は外部から循環路９へエアを吸入する方向にのみ開弁される。

　図３に示すようにプランジャ１３は中央に配したオイル室２０の内側において摺動可能に配置された油圧作動部材２１の両側に水又は微細化多糖スラリの吸い込み排出用ピストン２２ａ、２２ｂを装着してなる。吸い込み排出用ピストン２２ａ、２２ｂは各々水又は微細化多糖スラリ吸い込み排出室２３ａ、２３ｂ内を摺動する。また水又は微細化多糖スラリ吸い込み排出室２３ａ、２３ｂには各々一方向弁（図示せず）を備える水又は微細化多糖スラリ吸い込み口２４ａ、２４ｂと水又は微細化多糖スラリ排出口２５ａ、２５ｂが設けられる。さらにオイル室１９には油圧作動部材２０を介して対向する位置に一対のオイル出入り口２６ａ、２６ｂが設けられる。

　したがって以上のプランジャ１３によればオイル出入り口２６ａからオイル室２０内側に油圧が加えられると油圧作動部材２１が動作して水又は微細化多糖スラリ吸い込み排出室２３ａ内に水又は微細化多糖スラリ吸い込み口２４ａから水又は微細化多糖スラリが吸引される。それと同時に水又は微細化多糖スラリ吸い込み排出室２３ｂ内の水又は微細化多糖スラリが水又は微細化多糖スラリ排出口２５ｂから吐出される。次にオイル出入り口２６ｂからオイル室２０内側に油圧が加えられると油圧作動部材２１が動作して水又は微細化多糖スラリ吸い込み排出室２３ｂ内に水又は微細化多糖スラリ吸い込み口２４ｂから水又は微細化多糖スラリが吸引される。それと同時に水又は微細化多糖スラリ吸い込み排出室２３ａ内の水又は微細化多糖スラリが水又は微細化多糖スラリ排出口２５ａから吐出される。

　プランジャ１３が以上のように動作する結果、本実施の形態のナノ微細化品の製造装置によれば水又は微細化多糖スラリのプランジャ１３への吸い込みと吐出とを同時に行い、プランジャ１３からプランジャ１３に接続されるオリフィス噴射部５のオリフィス噴射口１５へ間断なく、脈動の少ない態様で水又は微細化多糖スラリが供給される。

　以上の実施の形態のナノ微細化品の製造装置によれば以下のようにしてナノ微細化品が製造される。

　水又は微細化多糖スラリをチャンバー２を介して第２の液状媒体供給経路４を循環させる。具体的にはポンプ１１を用いてタンク１０内の水又は微細化多糖スラリを熱交換器１２、プランジャ１３を通過させて液状媒体供給経路４内を循環させる。一方、多糖スラリをチャンバー２を介して多糖スラリ供給経路３内を循環させる。具体的にはポンプ８を用いてタンク７内の多糖スラリをビニルホース、ゴムホース等を用いて形成された循環路９内を循環させる。

　これにより、多糖スラリ供給経路３内を循環してチャンバー２内を流通する多糖スラリに対して第２の液状媒体供給経路４を循環する水又は微細化多糖スラリがオリフィス噴射される。具体的にはプランジャ１３に接続されるオリフィス噴射口１５にプランジャ１３から高圧水が供給され、これがオリフィス噴射口１５から循環路９に向けてオリフィス噴射される。

　その結果、例えばビニルホース、ゴムホース等を用いて形成された循環路９に予め形成された貫通孔２６ａ、ｂを通過して、循環路９と交差する方向に循環路９内側を通過した水又は微細化多糖スラリが循環路９内を循環する多糖スラリを巻き込みながらチャンバー２の排出口１６に向けて排出され、第２の液状媒体供給経路４に流入する。これによって、水又は微細化多糖スラリが第２の液状媒体供給経路４内を再度循環する。

　以上の過程において、プランジャ１３は水又は微細化多糖スラリの吸い込みと吐出とを同時に行うことを可能にしてなるため、プランジャ１３が水又は微細化多糖スラリの吸い込みと吐出とを交互に行う場合に比較して、プランジャ１３に接続されるオリフィス噴射口１５から循環路９に向けて間断や脈動のない連続的なオリフィス噴射が行われる。

　また以上の実施の形態のナノ微細化品の製造装置によるナノ微細化品の製造は以下の各態様を組み合わせて行うことができる。

（A）一方向弁１７及び一方向弁１８を開弁状態とし、エア吸入弁１９を閉止する。

　この場合、多糖スラリをチャンバー２を介して多糖スラリ供給経路３内を連続的に循環させる状態で第２の液状媒体供給経路４を循環する水又は微細化多糖スラリが連続的にオリフィス噴射される。その第２の液状媒体供給経路４を循環する水又は微細化多糖スラリの流速をあらかじめ把握しておくことによって、操業時間との関係で循環回数を決定することができる。

（B）一方向弁１７を開弁状態とし、一方向弁１８及びエア吸入弁１９を閉止する。

　　この場合、多糖スラリがチャンバー２内に流入可能な状態ではあるものの多糖スラリ供給経路３内を循環しない状態で第２の液状媒体供給経路４を循環する水又は微細化多糖スラリが連続的にオリフィス噴射される。その結果、水又は微細化多糖スラリが循環路９内の多糖スラリを連続的に巻き込みながらチャンバー２の排出口１６に向けて排出され、第２の液状媒体供給経路４に流入する。巻き込まれて流出した分の多糖スラリは常時タンク７内から補給される。

（C）一方向弁１８を開弁状態とし、一方向弁１７及びエア吸入弁１９を閉止する。

　　この場合、多糖スラリがチャンバー２内に流入不能で多糖スラリ供給経路３内を循環しない状態で第２の液状媒体供給経路４を循環する水又は微細化多糖スラリが連続的にオリフィス噴射される。その結果、水又は微細化多糖スラリが循環路９内の多糖スラリを巻き込むことはなくチャンバー２の排出口１６に向けて排出され、第２の液状媒体供給経路４に流入する。

　したがって前述の（A）の態様の操業を１パス以上行った後にこの（C）の態様の操業状態に切り替えることによって、（A）の態様の操業によって第２の液状媒体供給経路４を循環する水又は微細化多糖スラリに多糖スラリ供給経路３内を連続的に循環する多糖スラリから巻き込まれ微細化された繊維状多糖が、第２の液状媒体供給経路４を循環してオリフィス噴射口１５から循環路９に向けて連続的にオリフィス噴射されて、そのオリフィス噴射のエネルギーによって徐々に微細化され、水のみを使用して繊維間の相互作用のみを解裂させることによって解裂に伴う重合度低下を最小限にした状態でナノ微細化品を得る操業が可能となる。

（D）一方向弁１７、一方向弁１８及びエア吸入弁１９を閉止する。

　　この場合、多糖スラリがチャンバー２内に流入不能で多糖スラリ供給経路３内を循環しない状態で第２の液状媒体供給経路４を循環する水又は微細化多糖スラリが連続的にオリフィス噴射される。その結果、水又は微細化多糖スラリが循環路９内の多糖スラリを巻き込むことはなくチャンバー２の排出口１６に向けて排出され、第２の液状媒体供給経路４に流入する。

　したがって前述の（C）の態様の操業と同様に前述の（A）の態様の操業を１パス以上行った後にこの（D）の態様の操業状態に切り替えることによって、（A）の態様の操業によって第２の液状媒体供給経路４を循環する水又は微細化多糖スラリに多糖スラリ供給経路３内を連続的に循環する多糖スラリから巻き込まれ微細化された繊維状多糖が、第２の液状媒体供給経路４を循環してオリフィス噴射口１５から循環路９に向けて連続的にオリフィス噴射されて、そのオリフィス噴射のエネルギーによって徐々に微細化され、水のみを使用して繊維間の相互作用のみを解裂させることによって解裂に伴う重合度低下を最小限にした状態でナノ微細化品を得る操業が可能となる。

（E）一方向弁１７及び一方向弁１８を閉止し、エア吸入弁１９を開弁状態とする。

　　この場合、多糖スラリがチャンバー２内に流入不能で多糖スラリ供給経路３内を循環しない状態で第２の液状媒体供給経路４を循環する水又は微細化多糖スラリが連続的にオリフィス噴射される。その結果、水又は微細化多糖スラリが循環路９内の多糖スラリを巻き込むことはなくチャンバー２の排出口１６に向けて排出され、第２の液状媒体供給経路４に流入する。その過程でオリフィス噴射口１５から循環路９に向けて連続的に行われるオリフィス噴射によってビニルホース、ゴムホース等を用いて形成された循環路９の一方向弁１７及び一方向弁１８間には負圧が発生し、その負圧によってエア吸入弁１９から外気が吸入されて第２の液状媒体供給経路４を循環する水又は微細化多糖スラリに外気の巻き込みが行われる。

　したがって前述の（A）の態様の操業を１パス以上行った後にこの（E）の態様の操業状態に切り替えることによって、（A）の態様の操業によって第２の液状媒体供給経路４を循環する水又は微細化多糖スラリに多糖スラリ供給経路３内を連続的に循環する多糖スラリから巻き込まれ微細化された繊維状多糖が、第２の液状媒体供給経路４を循環してオリフィス噴射口１５から循環路９に向けて連続的にオリフィス噴射されて、そのオリフィス噴射のエネルギーによって徐々に微細化される。その過程で、この（E）の態様の操業状態では水と水に巻き込まれた気泡の崩壊のみを使用して繊維間の相互作用のみを解裂させることによって解裂に伴う重合度低下を最小限にした状態で効率よくナノ微細化品を得る操業が可能となる。

　以上の本実施の形態のナノ微細化品の製造装置によれば、プランジャ１３にナノ微細化前の繊維状多糖原料、すなわちタンク７内の多糖スラリを通す必要がなくなったため、原料による閉塞が解消する。しかも高圧水を噴射するノズル系を構成するオリフィス噴射部５のオリフィス噴射口１５が単一であるため、ノズル系を大きく設計することができるため、プランジャ１３を備える第２の液状媒体供給経路４を微細化された繊維状多糖が循環し、若しくは何らかの原因で繊維状多糖原料が混入したとしても、ノズル系での閉塞の機会を減少することができる。

　加えて、通常の運転ではノズル系を通過するのは水およびナノ微細化されたセルロースであり、繊維状多糖原料が混入することがなく、ノズルの閉塞を解消することができる。

さらに、ノズル径すなわちオリフィス噴射口１５の径は従来法では０．６ｍｍ以下とする必要があったのに対し、本実施の形態のナノ微細化品の製造装置では０．８ｍｍとしても高圧状況を得ることができる。

　なお以上の実施の形態では循環路９をビニルホース、ゴムホース等を用いて形成する態様を説明したが、循環路９をステンレス製とすることも可能であり、その材質に特段の制限はない。

　以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する。

以下のように本発明のナノ微細化品の製造装置を用いて本発明のナノ微細化品の製造方法を実施してナノ微細化品を製造した。

　タンク１０に水を準備し、ポンプ１１を用いて、熱交換器１２を経て、プランジャ１３へ供給し、プランジャ１３に５０ＭＰａ～４００ＭＰａの加圧を行い、チャンバー２のオリフィス噴射部５のオリフィス噴射口１５へ送り込んだ。

　一方、１％～１０％の多糖スラリをタンク７に準備した。ポンプ８を用いてタンク７内の多糖スラリをチャンバー２を経て循環させた。

　以上のように２つの循環ラインを準備することにより、チャンバー２内部で、多糖スラリに高圧水が衝突し、衝突時の圧力、およびそのキャビテーション力により、多糖スラリの繊維状多糖はナノ微細化されて、タンク７へと送られる。

　その後、徐々にタンク７内の微細化繊維状多糖の濃度は上昇し、目的の濃度のセルロースナノファイバーを得ることができた。

　実施例１　まず水又は微細化多糖スラリの循環による高圧を利用して、ゴムホース９に貫通孔２６ａ、ｂを形成した。次にゴムホース９の循環路を流れる多糖スラリに対して、高圧水を一度だけ処理して、ナノ微細化させた。供した繊維状多糖は広葉樹漂白パルプ（ＬＢＫＰ）で３％スラリに調整して循環を行った。噴射した高圧水の圧力は２００ＭＰａとした。得られたナノ微細化スラリの濃度は１．０９％であった。この一度だけ処理したナノ微細化スラリ２００ｃｃをブフナーロートでろ過した。濾過に要した時間は、未処理のパルプの場合８０秒であったが、ナノ微細化スラリでは２５分を要した。このように脱水時間を要することから、パルプはナノ微細化されていることが確認できた。

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

　次に、この実施例１によって得られたサンプルを希釈したスラリ液を調整し、微細化処理前の多糖スラリと混濁状態を比較した。その結果を図４に示す。図４は左から１％、０．１％、０．０２％であり、実施例１によって得られたナノ微細化サンプルでより膨潤していることが確認できる。

　実施例１によって得られたスラリを乾燥して得られたシートを電子顕微鏡で観察した画像を図５、図６に示す。図５に示すように電子顕微鏡による５０倍観察では、微細化されたパルプでフィルム状に広がっていることが判る。この倍率で確認できる繊維は数本あるが、全て微細化されており、長い繊維でも0.5ｍｍ以下に微細化されていた。

　また、図６に示すように２，０００倍に拡大した電子顕微鏡写真では、よりナノ微細化された１μｍ以下の細い繊維が多数確認できる。

　実施例２　　実施例１と同様に、多糖スラリ供給経路３を流れる広葉樹漂白パルプ（ＬＢＫＰ）スラリに高圧水を第２の液状媒体供給経路４のオリフィス噴射部５のオリフィス噴射口１５から噴射して貫通させ回収した。噴射する高圧水の圧力は２００ＭＰａとした。回収して得られたナノ微細化スラリの濃度、濾水度、透過率（％）、重合度、沈降高さを測定した。濾水度は０．１％ＣｅＮＦ水溶液２００ｃｃから濾過されて落ちた水の量として評価した。透過率（％）は０．１％ＣｅＮＦ水溶液の透過率として評価し、波長４００ｎｍ及び６００ｎｍの場合で測定した。また高圧水を第２の液状媒体供給経路４のオリフィス噴射部５のオリフィス噴射口１５から噴射して貫通させる処理を行う前の広葉樹漂白パルプ（ＬＢＫＰ）スラリの濃度、濾水度、透過率（％）、重合度も比較例１として測定した。

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
※１　濾水度は０．１％ＣｅＮＦ水溶液２００ｃｃが濾過された量、（　）内はその時の時間を示している。

※２　０．１％ＣｅＮＦ水溶液の透過率　波長４００ｎｍ／６００ｎｍ※３　沈降高さ　０．１％／０．０２％ＣｅＮＦ水溶液の沈降繊維高さ　

　表２に見られるように粉砕することで２００ｍｌのＣＮＦ懸濁水が脱水される濾水時間が未処理（比較例１）で１５分であったものが、粉砕後（実施例２）では２６分と濾水時間が長くなった。これは粉砕で原料が微細化されたことを示している。

　

実施例３　実施例２によって得られたナノ微細化スラリを第２の液状媒体供給経路４のオリフィス噴射部５のオリフィス噴射口１５から噴射して第２の液状媒体供給経路４を循環させた。

噴射する圧力は２００ＭＰａとした。その循環ｐａｓｓ数毎に回収して得られたナノ微細化スラリの濃度、濾水度、透過率（％）、重合度、沈降高さを測定した。

比較例２　　各実施例と比較するために図１１に示す設備を用い、相対する二つのノズル（１０８ａ，１０８ｂ）からの広葉樹漂白パルプ（ＬＢＫＰ）スラリの噴射圧力を２００ＭＰａとして、水中対向衝突法によって得られたナノ微細化スラリの濃度、濾水度、透過率（％）、重合度、沈降高さを実施例３と同様にして測定した。

　以上の実施例３、比較例２の測定結果を図７～図９に対比して示す。

＜濾水度＞　実施例３と比較例２のナノ微細化スラリの濾水度を比較すると、比較例２よりも実施例３のナノ微細化スラリがどの処理回数でも濾水量が多い。これは必要以上に微細化されていないことを示している。

　実施例３によって得られるナノ微細化スラリでは脱水（濃縮）時間の短縮が可能となることがわかる。

＜重合度＞　実施例３によって得られたＣＮＦはいずれも比較例２によって得られたＣＮＦよりも高い重合度を保持している。
＆＜沈降繊維＞　沈降状況は比較例２と異なることが明らかであった。

　比較例２の場合は、０．１％懸濁液の繊維の高さは徐々に低くなって０となる。それに対し、実施例３のナノ微細化スラリは水を吸着保持しながら膨潤分散して沈降高さが高くなり境界線が判断つきにくくなる。沈降繊維の境界線が無くなる処理回数が早いということは実施例３では比較例２よりも少ない処理回数で均一に微細化されていることがわかる。

　　

　２・・・チャンバー、４・・・液状媒体供給経路、８，１１・・・ポンプ、７，１０・・・タンク、１２・・・熱交換器、１３・・・プランジャ、９・・・循環路、３・・・多糖スラリ供給経路、１５・・・オリフィス噴射口、２７ａ、ｂ・・・貫通孔。

Claims (8)

  1. 第１の液状媒体供給経路と、前記第１の液状媒体供給経路と交差する方向に配置される第２の液状媒体供給経路とを有し、前記第１の液状媒体供給経路に多糖スラリを供給する多糖スラリ供給部を設け、前記第２の液状媒体供給経路に水又は微細化多糖スラリをオリフィス噴射するオリフィス噴射部を設けてなり、前記オリフィス噴射部からのオリフィス噴射が前記第１の液状媒体供給経路を貫通することを特徴とするナノ微細化品の製造装置。
  2. 前記オリフィス噴射部からのオリフィス噴射が前記第１の液状媒体供給経路を貫通する角度が、前記第１の液状媒体供給経路を流通する多糖スラリの流れと対向しない方向に多糖スラリの流通方向に沿って、５°～９０°に設定される請求項１に記載のナノ微細化品の製造装置。
  3. 前記オリフィス噴射部からのオリフィス噴射が前記第１の液状媒体供給経路を貫通する角度が、前記第１の液状媒体供給経路を流通する多糖スラリの流れと対向する方向に多糖スラリの流通方向に対して、５°以上９０°未満に設定される請求項１に記載のナノ微細化品の製造装置。
  4. 前記第１の液状媒体供給経路及び／又は前記第２の液状媒体供給経路が循環経路である請求項１～請求項３のいずれか一に記載のナノ微細化品の製造装置。
  5. 前記オリフィス噴射部に液状媒体を供給するプランジャを備え、前記プランジャは中央に配した作動部の両側に液状媒体の吸い込み排出用ピストンを配してなり、液状媒体の吸い込みと吐出とを同時に行うことを可能にしてなることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一に記載のナノ微細化品の製造装置。
  6. 第１の液状媒体供給経路に多糖スラリを供給して流通する工程と、第２の液状媒体供給経路から水又は微細化多糖スラリをオリフィス噴射する工程と、を有し、第１の液状媒体供給経路を流通する多糖スラリを貫通して第２の液状媒体供給経路から水又は微細化多糖スラリをオリフィス噴射して、第２の液状媒体供給経路にナノ微細化品を生成することを特徴とするナノ微細化品の製造方法。
  7. 前記多糖が繊維状多糖であるパルプである請求項６に記載のナノ微細化品の製造方法。
  8. 前記パルプが、広葉樹や針葉樹といった木本植物、竹や葦といった草本植物を原料とした化学パルプ、機械パルプ及び古紙である請求項７に記載のナノ微細化品の製造方法。
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