JP5791065B2 - 物理ゲルの製造方法および物理ゲル - Google Patents
物理ゲルの製造方法および物理ゲル Download PDFInfo
- Publication number
- JP5791065B2 JP5791065B2 JP2010137566A JP2010137566A JP5791065B2 JP 5791065 B2 JP5791065 B2 JP 5791065B2 JP 2010137566 A JP2010137566 A JP 2010137566A JP 2010137566 A JP2010137566 A JP 2010137566A JP 5791065 B2 JP5791065 B2 JP 5791065B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cellulose
- pulp
- physical gel
- oxidized
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 31
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 142
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 142
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims description 81
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 53
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 28
- 229920002201 Oxidized cellulose Polymers 0.000 claims description 27
- 229940107304 oxidized cellulose Drugs 0.000 claims description 27
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 19
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 claims description 19
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 claims description 14
- 239000013055 pulp slurry Substances 0.000 claims description 14
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 12
- 150000007942 carboxylates Chemical group 0.000 claims description 10
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 79
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 51
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 42
- 230000008569 process Effects 0.000 description 35
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 24
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 19
- -1 TEMPO (2 Chemical class 0.000 description 17
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 16
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 16
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 description 14
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 12
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 11
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 11
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 11
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 10
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 8
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 8
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 8
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000001157 Fourier transform infrared spectrum Methods 0.000 description 5
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 4
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 4
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 4
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 4
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000001724 microfibril Anatomy 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- UKLNMMHNWFDKNT-UHFFFAOYSA-M sodium chlorite Chemical compound [Na+].[O-]Cl=O UKLNMMHNWFDKNT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229960002218 sodium chlorite Drugs 0.000 description 4
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 4
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M sodium iodide Chemical compound [Na+].[I-] FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- YNJSNEKCXVFDKW-UHFFFAOYSA-N 3-(5-amino-1h-indol-3-yl)-2-azaniumylpropanoate Chemical compound C1=C(N)C=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 YNJSNEKCXVFDKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UXBLSWOMIHTQPH-UHFFFAOYSA-N 4-acetamido-TEMPO Chemical compound CC(=O)NC1CC(C)(C)N([O])C(C)(C)C1 UXBLSWOMIHTQPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PTHCMJGKKRQCBF-UHFFFAOYSA-N Cellulose, microcrystalline Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 PTHCMJGKKRQCBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010029541 Laccase Proteins 0.000 description 2
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 2
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 2
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N Peracetic acid Chemical compound CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001516 alkali metal iodide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000007068 beta-elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- DKSMCEUSSQTGBK-UHFFFAOYSA-M bromite Chemical compound [O-]Br=O DKSMCEUSSQTGBK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910001919 chlorite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052619 chlorite group Inorganic materials 0.000 description 2
- QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N chlorous acid Chemical compound OCl=O QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940077239 chlorous acid Drugs 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 2
- JGJLWPGRMCADHB-UHFFFAOYSA-N hypobromite Chemical compound Br[O-] JGJLWPGRMCADHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Inorganic materials Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M lithium iodide Chemical compound [Li+].[I-] HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- LLYCMZGLHLKPPU-UHFFFAOYSA-M perbromate Chemical compound [O-]Br(=O)(=O)=O LLYCMZGLHLKPPU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYSA-N periodic acid Chemical compound OI(=O)(=O)=O KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004965 peroxy acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000004968 peroxymonosulfuric acids Chemical class 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GPECWDAWQNNPNX-UHFFFAOYSA-N (1-$l^{1}-oxidanyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) dihydrogen phosphate Chemical compound CC1(C)CC(OP(O)(O)=O)CC(C)(C)N1[O] GPECWDAWQNNPNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VUZNLSBZRVZGIK-UHFFFAOYSA-N 2,2,6,6-Tetramethyl-1-piperidinol Chemical group CC1(C)CCCC(C)(C)N1O VUZNLSBZRVZGIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHQOKFZWSDOTQP-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydroxypropyl 4-aminobenzoate Chemical compound NC1=CC=C(C(=O)OCC(O)CO)C=C1 WHQOKFZWSDOTQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XZXYQEHISUMZAT-UHFFFAOYSA-N 2-[(2-hydroxy-5-methylphenyl)methyl]-4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C(CC=2C(=CC=C(C)C=2)O)=C1 XZXYQEHISUMZAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 3-bromo-3,3-difluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(Br)C=C GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYQGCJQJIOARKD-UHFFFAOYSA-N 4-carboxy-TEMPO Chemical compound CC1(C)CC(C(O)=O)CC(C)(C)N1[O] CYQGCJQJIOARKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229920002749 Bacterial cellulose Polymers 0.000 description 1
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 1
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZKQDCIXGCQPQNV-UHFFFAOYSA-N Calcium hypochlorite Chemical compound [Ca+2].Cl[O-].Cl[O-] ZKQDCIXGCQPQNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UNMYWSMUMWPJLR-UHFFFAOYSA-L Calcium iodide Chemical compound [Ca+2].[I-].[I-] UNMYWSMUMWPJLR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MPCRDALPQLDDFX-UHFFFAOYSA-L Magnesium perchlorate Chemical compound [Mg+2].[O-]Cl(=O)(=O)=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O MPCRDALPQLDDFX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 241000251555 Tunicata Species 0.000 description 1
- 241001478802 Valonia Species 0.000 description 1
- SBLYADMLQVMVKY-UHFFFAOYSA-M [Na+].O[Cl]=O.[O-][Cl]=O Chemical compound [Na+].O[Cl]=O.[O-][Cl]=O SBLYADMLQVMVKY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 239000008351 acetate buffer Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910001513 alkali metal bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001619 alkaline earth metal iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- SWLVFNYSXGMGBS-UHFFFAOYSA-N ammonium bromide Chemical compound [NH4+].[Br-] SWLVFNYSXGMGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940107816 ammonium iodide Drugs 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- KBKZYWOOZPIUJT-UHFFFAOYSA-N azane;hypochlorous acid Chemical compound N.ClO KBKZYWOOZPIUJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YUUVAZCKXDQEIS-UHFFFAOYSA-N azanium;chlorite Chemical compound [NH4+].[O-]Cl=O YUUVAZCKXDQEIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005016 bacterial cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000001851 biosynthetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001649 bromium compounds Chemical class 0.000 description 1
- DKSMCEUSSQTGBK-UHFFFAOYSA-N bromous acid Chemical compound OBr=O DKSMCEUSSQTGBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 229910001622 calcium bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L calcium dibromide Chemical compound [Ca+2].[Br-].[Br-] WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001640 calcium iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940046413 calcium iodide Drugs 0.000 description 1
- QXIKMJLSPJFYOI-UHFFFAOYSA-L calcium;dichlorite Chemical compound [Ca+2].[O-]Cl=O.[O-]Cl=O QXIKMJLSPJFYOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 125000000271 carboxylic acid salt group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007979 citrate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J dipotassium;tetrabromoplatinum(2-) Chemical compound [K+].[K+].[Br-].[Br-].[Br-].[Br-].[Pt+2] AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- NCXUIEDQTCQZRK-UHFFFAOYSA-L disodium;decanedioate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)CCCCCCCCC([O-])=O NCXUIEDQTCQZRK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- 239000002031 ethanolic fraction Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 235000011087 fumaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 1
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- QFWPJPIVLCBXFJ-UHFFFAOYSA-N glymidine Chemical compound N1=CC(OCCOC)=CN=C1NS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 QFWPJPIVLCBXFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010442 halite Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052811 halogen oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical group 0.000 description 1
- CUILPNURFADTPE-UHFFFAOYSA-N hypobromous acid Chemical compound BrO CUILPNURFADTPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AAUNBWYUJICUKP-UHFFFAOYSA-N hypoiodite Chemical compound I[O-] AAUNBWYUJICUKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GEOVEUCEIQCBKH-UHFFFAOYSA-N hypoiodous acid Chemical compound IO GEOVEUCEIQCBKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- ICIWUVCWSCSTAQ-UHFFFAOYSA-M iodate Chemical compound [O-]I(=O)=O ICIWUVCWSCSTAQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000004694 iodide salts Chemical class 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229960004592 isopropanol Drugs 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- LWXVCCOAQYNXNX-UHFFFAOYSA-N lithium hypochlorite Chemical compound [Li+].Cl[O-] LWXVCCOAQYNXNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- KAGBQTDQNWOCND-UHFFFAOYSA-M lithium;chlorite Chemical compound [Li+].[O-]Cl=O KAGBQTDQNWOCND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- OTCKOJUMXQWKQG-UHFFFAOYSA-L magnesium bromide Chemical compound [Mg+2].[Br-].[Br-] OTCKOJUMXQWKQG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001623 magnesium bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- BLQJIBCZHWBKSL-UHFFFAOYSA-L magnesium iodide Chemical compound [Mg+2].[I-].[I-] BLQJIBCZHWBKSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001641 magnesium iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- NWAPVVCSZCCZCU-UHFFFAOYSA-L magnesium;dichlorite Chemical compound [Mg+2].[O-]Cl=O.[O-]Cl=O NWAPVVCSZCCZCU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000879 optical micrograph Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- SATVIFGJTRRDQU-UHFFFAOYSA-N potassium hypochlorite Chemical compound [K+].Cl[O-] SATVIFGJTRRDQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001487 potassium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- VISKNDGJUCDNMS-UHFFFAOYSA-M potassium;chlorite Chemical compound [K+].[O-]Cl=O VISKNDGJUCDNMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HDMGAZBPFLDBCX-UHFFFAOYSA-M potassium;sulfooxy sulfate Chemical compound [K+].OS(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O HDMGAZBPFLDBCX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 235000009518 sodium iodide Nutrition 0.000 description 1
- BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M sodium perchlorate Chemical compound [Na+].[O-]Cl(=O)(=O)=O BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001488 sodium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- YJPVTCSBVRMESK-UHFFFAOYSA-L strontium bromide Chemical compound [Br-].[Br-].[Sr+2] YJPVTCSBVRMESK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001625 strontium bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940074155 strontium bromide Drugs 0.000 description 1
- BSGGVIDZMMSWKM-UHFFFAOYSA-L strontium dichlorite Chemical compound [Sr+2].[O-]Cl=O.[O-]Cl=O BSGGVIDZMMSWKM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- DFKCZMNZBDPBGG-UHFFFAOYSA-N strontium dihypochlorite Chemical compound [Sr++].[O-]Cl.[O-]Cl DFKCZMNZBDPBGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRIJWFBRWPCESA-UHFFFAOYSA-L strontium iodide Chemical compound [Sr+2].[I-].[I-] KRIJWFBRWPCESA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001643 strontium iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- MXRFIUHRIOLIIV-UHFFFAOYSA-L strontium;diperchlorate Chemical compound [Sr+2].[O-]Cl(=O)(=O)=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O MXRFIUHRIOLIIV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 229950003937 tolonium Drugs 0.000 description 1
- HNONEKILPDHFOL-UHFFFAOYSA-M tolonium chloride Chemical compound [Cl-].C1=C(C)C(N)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 HNONEKILPDHFOL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010876 untreated wood Substances 0.000 description 1
- WTHDKMILWLGDKL-UHFFFAOYSA-N urea;hydrate Chemical compound O.NC(N)=O WTHDKMILWLGDKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Paper (AREA)
Description
また、機能性を付与した物理ゲルを提供することを目的の一つとする。
この方法によれば、広範な種類のセルロースを出発原料として、容易にセルロース系の物理ゲルを製造することができる。
この方法によれば、広範な種類のセルロースを出発原料として、さらにパルプスラリーから解繊処理を行うことなく容易にセルロース系の物理ゲルを製造することができる。
この方法によれば、乾燥させることによりセルロースナノファイバーやパルプを形成材料としたエアロゲルを得ることができる。そのため、簡便な方法により、広範な種類のセルロースを出発原料としたエアロゲルを形成することが可能となる。
ここで、「セルロース成分」とは、パルプやパルプを解繊することによって得られるセルロースファイバー、セルロースナノファイバーを含むものである。
この構成によれば、セルロース成分の表面にカルボン酸型の基を導入することにより、好適に凝集させて物理ゲルとすることができ、製造性に優れた物理ゲルを提供することができる。また、カルボン酸型の基を有することにより陽イオン吸着性を有し、更には種々の機能性を付与することが容易な物理ゲルとすることができる。
また、製造性に優れるとともに機能性を付与することが容易な物理ゲルを提供することができる。
以下、本発明の第1実施形態に係る物理ゲルの製造方法について説明する。本実施形態に係る物理ゲルの製造方法は、セルロースを酸化することでセルロースの構造中にカルボン酸塩型の置換基を導入し、次いで、カルボン酸塩型の置換基を導入したセルロースの水分散液のpHを下げることにより、カルボン酸塩型の置換基をカルボン酸型の置換基とすることにより、セルロースのゲルを製造するものである。
(1A)カルボン酸塩型の基を有するセルロースナノファイバーを水系溶媒に分散させてセルロースナノファイバー水分散液を調製する工程
(1B)セルロースナノファイバー水分散液のpHを低下させる工程
[セルロースの酸化工程]
まず、工程1Aについて説明する。工程1Aは、原料であるセルロースを酸化する酸化工程と、酸化されたセルロースを解繊して分散液とする分散工程とを含んでいる。
まず、セルロースの酸化工程について説明する。
酸化工程は、カルボン酸塩型の基を有するセルロースの水分散液を作製する工程である。上記の構成を備えたセルロース水分散液が得られるならば、そのセルロースの酸化処理方法は特に限定されないが、本発明者らによりすでに提案されているTEMPO触媒酸化を用いたセルロースの酸化処理を用いることが好ましい。
N−オキシル化合物の添加は触媒量で十分であり、具体的には、反応溶液に対して0.1〜4mmol/Lの範囲で添加すればよい。好ましくは、0.1〜2mmol/Lの添加量範囲である。
先に記載の触媒については、酸化剤の種類に応じて適宜選択すればよく、例えば、次亜塩素酸アルカリ金属塩を酸化剤とする場合には、N−オキシル化合物と、臭化物又はヨウ化物とを組み合わせた触媒成分を用いることが好ましく、亜塩素酸アルカリ金属塩を酸化剤とする場合には、N−オキシル化合物を単独で触媒成分として用いることが好ましい。
酸化処理工程の第1の例では、セルロース原料を水に懸濁したものに、N−オキシル化合物(TEMPO等)及びアルカリ金属臭化物(又はアルカリ金属ヨウ化物)と、酸化剤としての次亜塩素酸ナトリウム(次亜塩素酸塩)とを添加した反応溶液を調製し、0℃〜室温(10℃〜30℃)の温度条件下、必要に応じて攪拌しながら酸化反応を進行させる。
次に、酸化反応の第2の例では、セルロース原料を水に懸濁したものに、N−オキシル化合物と、酸化剤としての亜塩素酸ナトリウム(亜塩素酸塩)とを添加した反応溶液を調製し、室温〜100℃程度の温度条件下、必要に応じて攪拌しながら酸化反応を進行させる。酸化反応終了後の酸化セルロースを抽出する処理は、上述した第1の例の場合と同様である。
緩衝液を用いて反応中のpH変化を抑えるようにすることで、pHを維持するための酸やアルカリの連続的な添加が不要になり、またpHメーターの設置も不要になる。そして、酸やアルカリの添加が不要であることから、反応容器を密閉することができる。
したがって、アルデヒド基によって引き起こされるベータ脱離反応を防止することができ、高分子量の酸化セルロースを得ることができる。
このように、反応溶液に次亜塩素酸ナトリウム等を添加することで、TEMPOの酸化反応を促進することができ、反応速度を高めることができる。次亜ハロゲン酸塩等の添加量は、1mmol/L程度以下とすることが好ましい。
次に、分散工程では、酸化処理工程で得られた酸化セルロース又は精製工程を経た酸化セルロースを、媒体中に分散させる。
分散に用いる媒体(分散媒)としては、水系溶媒が用いられる。本実施形態における水系溶媒は、不可避的に混入する成分を除いて水のみである溶媒、若しくは20重量%未満の水と相溶性のアルコール等の有機溶媒と水との混合溶媒である。上記分散媒としては、典型的には、水が用いられる。
工程1Bは、セルロースナノファイバーに含まれるカルボン酸ナトリウム基のナトリウムを水素に置換し、カルボン酸型の置換基(−COOH基)とする工程である。
なお、処理後のセルロースナノファイバーにおけるカルボン酸塩型の基(カルボン酸ナトリウム塩)とカルボン酸型の基との比率は、FT−IR等の分析装置を用いて測定することができる。
物理ゲルの第2の製造方法は、以下の工程2A〜2Cを有する。
(2A)カルボン酸塩型の基を有するセルロースナノファイバーを水系溶媒に分散させてセルロースナノファイバー水分散液を調製する工程
(2B)セルロースナノファイバー水分散液のpHを低下させる工程
(2C)pH低下処理により得られた物理ゲルから水を除去する工程
工程2A,2Bは、先に説明した第1の製造方法における工程1A、1Bと同様である。かかる工程2A,2Bにおいてセルロースナノファイバーを形成材料とする物理ゲルを得る。
工程2Cは、流体として水を含むセルロースナノファイバーの物理ゲルから水分を乾燥除去し、流体として空気を含むエアロゲルとする工程である。
上述した第1の製造方法および第2の製造方法では、あらかじめセルロースナノファイバーの水分散液を形成した後に、pHを調製することにより物理ゲルを得ることとした。すなわち、上記方法では一度セルロースナノファイバーの水分散液の状態を経ることで、細かい繊維が自己集合した組織を有する物理ゲルを形成することが可能であるという利点を有する。
(3A)カルボン酸塩型の基を有する酸化セルロースパルプを水系溶媒に分散させて酸化セルローススラリーを調製する工程
(3B)酸化セルローススラリーのpHを低下させる工程
工程3Aでは、先に説明した第1の製造方法における工程1Aに示した方法と同様の方法にて、酸化セルロース(酸化パルプ)を得る。
工程3Bでは、先に説明した第1の製造方法における工程1Bに示した方法と同様の方法にて、酸化パルプに含まれるカルボン酸ナトリウム基のナトリウムを水素に置換し、カルボン酸型の置換基(−COOH基)とする。
物理ゲルの第4の製造方法は、上述の第3の製造方法における工程3A、3Bに加え、以下の工程4Cを有する。
(4A)カルボン酸塩型の基を有する酸化セルロースパルプを水系溶媒に分散させて酸化セルローススラリーを調製する工程
(4B)酸化セルローススラリーのpHを低下させる工程
(4C)物理ゲルから水を除去する工程
工程4A,4Bは、先に説明した第3の製造方法における工程3A、3Bとほぼ同様である。かかる工程4A,4Bにおいて酸化パルプを形成材料とする物理ゲルを得る。
酸化パルプを原料とする場合には、パルプ濃度は、0.1重量%以上10重量%以下の範囲とすることが好ましい。さらに好ましくは1重量%以上5重量%以下である。
工程4Cでは、先に説明した第2の製造方法における工程2Cに示した方法と同様の方法にて、流体として水を含むセルロースナノファイバーの物理ゲルから水分を乾燥除去し、流体として空気を含むエアロゲルとする工程である。
工程の簡便さでは水を直接除去した方が有利であるが、有機溶媒への置換後に乾燥させる工程の方が比表面積の大きいエアロゲルが得られやすいと考えられるため、これらを勘案して工程を選択するとよい。
第1実施例では、上記実施形態の第1の製造方法を用いてセルロースナノファイバーを形成材料とする物理ゲル(ヒドロゲル)を作製した。
漂泊した針葉樹クラフトパルプの1%スラリー(脱イオン水、100mL)にTEMPO(0.1mmol)と臭化ナトリウム(1mmol)を溶解させた後、2M次亜塩素酸ナトリウム(3.8mmol)を加えて反応を開始させた。反応中はpHが低下し続けるため、0.5M水酸化ナトリウムを滴下してpHを10に保ち続けた。
pHが低下しなくなった時点を反応終了(ca.80min)と見なし、ろ過して蒸留水で十分に洗浄することにより、酸化パルプを得た。
電導度滴定法により求めた導入カルボキシル基量は、パルプ1g当り1.2mmolであった。
TEMPO酸化した針葉樹クラフトパルプの0.12%スラリーを二重円筒型ホモジナイザー(7500rpm、20mm径シャフト)で1分間処理し、次いで超音波ホモジナイザー(300W、19.5kHz、7mm径チップ)で4分間処理した後、遠心分離(12000g、20min)により未解繊パルプ等の粗大物を除去することにより、TEMPO酸化セルロースナノファイバー(以下、TOCN)分散液を得た。
分散液の濃度調製を、蒸留水による希釈、またはエバポレーターによる濃縮で行い、0.1%および0.4%の濃度のTOCN分散液を得た。
0.1%TOCN分散液12mLに、0.1M塩酸1mLを静かに壁面流下させて3時間静置した。この工程で分散液のpHは約8から3以下に低下し、分散液は物理ゲル化した。
また、同様の方法にて、0.4%TOCN分散液についても物理ゲル化した。
第2実施例では、上記実施形態の第2の製造方法を用いてセルロースナノファイバーを形成材料とするエアロゲルを作製した。
第1実施例で作製したTEMPO酸化ナノファイバー物理ゲルを、25%エタノールで溶媒置換し、次いで50%、75%、100%とエタノール分率を高くして同様の溶媒置換を行った。溶媒置換は、物理ゲルを十分量の置換溶媒中に浸漬し、ゆっくりと振とうしながら行った。
エタノールに置換した後、更にt-ブチルアルコールに置換した。各置換工程は1日かけて行い、100%エタノールとt-ブチルアルコールへの置換はそれぞれ3回(3日)以上行った。
t-ブチルアルコールに置換したゲルを液体窒素で冷凍し、凍結乾燥してエアロゲルを作製した。図9には、形成されるエアロゲルの外観の写真を示す。図9のエアロゲルは、図7(a)のヒドロゲルに対応したものである。
第3実施例では、上記実施形態の第3の製造方法を用いて酸化セルロース(酸化パルプ)を形成材料とする物理ゲルを作製した。
本実施例では、酸化パルプの原料として、第1実施例で用いた漂白した針葉樹クラフトパルプの代わりに、漂白した広葉樹クラフトパルプを用いた以外は、第1実施例における「TEMPO触媒酸化」と同様の方法にて、酸化パルプを作製した。
3.2%酸化パルプスラリーに、0.1M塩酸0.5mLを静かに壁面流下させて6時間静置した。この工程でスラリーのpHは約8から3以下に低下し、スラリーは物理ゲル化した。
Claims (3)
- N−オキシル化合物を用いてセルロースを酸化し、前記セルロースが有する1級水酸基をカルボキシル基に変換する工程と、
得られた酸化セルロースを解繊し、前記カルボキシル基の塩であるカルボン酸塩型の基を有するセルロースナノファイバーを水系溶媒に分散させたセルロースナノファイバー水分散液を調製する工程と、
前記セルロースナノファイバー水分散液に酸を加えることで、前記基をカルボキシル基に置換し、前記セルロースナノファイバーをゲル化する工程と、を有することを特徴とする物理ゲルの製造方法。 - N−オキシル化合物を用いてパルプを酸化し、前記パルプを構成するセルロースが有する1級水酸基をカルボキシル基に変換する工程と、
得られた酸化パルプを水系溶媒に分散させて、前記カルボキシル基の塩であるカルボン酸塩型の基を有する前記酸化パルプのパルプスラリーを調製する工程と、
前記パルプスラリーに酸を加えることで、前記基をカルボキシル基に置換し、前記酸化パルプをゲル化する工程と、を有することを特徴とする物理ゲルの製造方法。 - 前記ゲル化する工程の後に、前記水系溶媒を除去し乾燥させる工程を有することを特徴とする請求項1または2に記載の物理ゲルの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010137566A JP5791065B2 (ja) | 2010-06-16 | 2010-06-16 | 物理ゲルの製造方法および物理ゲル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010137566A JP5791065B2 (ja) | 2010-06-16 | 2010-06-16 | 物理ゲルの製造方法および物理ゲル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012001626A JP2012001626A (ja) | 2012-01-05 |
JP5791065B2 true JP5791065B2 (ja) | 2015-10-07 |
Family
ID=45533976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010137566A Expired - Fee Related JP5791065B2 (ja) | 2010-06-16 | 2010-06-16 | 物理ゲルの製造方法および物理ゲル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5791065B2 (ja) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI125941B (en) * | 2012-02-13 | 2016-04-15 | Upm Kymmene Corp | Method and apparatus for processing fibrillar cellulose and fibrillar cellulose product |
JP5859383B2 (ja) * | 2012-06-04 | 2016-02-10 | 第一工業製薬株式会社 | 電気化学素子用セパレータおよびその製造方法 |
JP5827178B2 (ja) * | 2012-06-05 | 2015-12-02 | 北越紀州製紙株式会社 | セルロース多孔質体及びその製造方法 |
JP5846449B2 (ja) * | 2012-11-12 | 2016-01-20 | 北越紀州製紙株式会社 | 電池用セパレータの製造方法及び電池用セパレータ |
JP6095355B2 (ja) * | 2012-12-18 | 2017-03-15 | 花王株式会社 | セルロースナノファイバー分散液の製造方法 |
FI126089B (en) | 2012-12-20 | 2016-06-30 | Kemira Oyj | PROCEDURE FOR PREPARING DRAINED MICROFIBRILLARY CELLULOSA |
KR20150110549A (ko) * | 2013-01-24 | 2015-10-02 | 니폰 제온 가부시키가이샤 | 카본 나노튜브 분산액 및 그의 제조 방법, 및 카본 나노튜브 조성물 및 그의 제조 방법 |
JP6104139B2 (ja) * | 2013-12-02 | 2017-03-29 | 北越紀州製紙株式会社 | セルロース多孔質体及びその製造方法 |
TWI667270B (zh) | 2014-05-26 | 2019-08-01 | 日商王子控股股份有限公司 | 微細纖維及含微細纖維片的製造方法、由其得到的片及積層樹脂的樹脂複合體 |
JP6755639B2 (ja) * | 2015-02-04 | 2020-09-16 | 日本ゼオン株式会社 | 含金属酸化セルロースナノファイバー分散液およびその製造方法 |
JP6522396B2 (ja) * | 2015-04-02 | 2019-05-29 | 北越コーポレーション株式会社 | セルロース多孔質体の製造方法 |
WO2017022052A1 (ja) * | 2015-08-03 | 2017-02-09 | 北越紀州製紙株式会社 | エアフィルタ用濾材の製造方法 |
JP6201027B2 (ja) * | 2016-11-10 | 2017-09-20 | 北越紀州製紙株式会社 | セルロース多孔質体及びその製造方法 |
JP6229090B1 (ja) * | 2017-02-08 | 2017-11-08 | 日本製紙株式会社 | H型カルボキシル化セルロースナノファイバー |
EP3560964A4 (en) | 2016-12-21 | 2020-08-19 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | ACID-TYPE CARBOXYLATED CELLULOSE NANOFIBERS |
WO2018116661A1 (ja) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | 日本製紙株式会社 | 酸型カルボキシル化セルロースナノファイバー |
JP6893649B2 (ja) * | 2017-01-11 | 2021-06-23 | 日立Astemo株式会社 | ゲル状体及びゲル状体の製造方法並びに複合材料及び複合材料の製造方法 |
JP6896267B2 (ja) * | 2017-04-06 | 2021-06-30 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 多孔質体及びその製造方法 |
JP6853859B2 (ja) * | 2019-08-28 | 2021-03-31 | 日本ゼオン株式会社 | 含金属酸化セルロースナノファイバー分散液の製造方法 |
CN110903496A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-03-24 | 陕西科技大学 | 一种芳纶纳米纤维水凝胶及其制备方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4470410B2 (ja) * | 2003-07-04 | 2010-06-02 | 凸版印刷株式会社 | 多糖類複合体 |
JP5083493B2 (ja) * | 2006-04-24 | 2012-11-28 | 凸版印刷株式会社 | 保湿剤、並びに、それを用いた皮膚外用剤 |
JP4998981B2 (ja) * | 2006-06-20 | 2012-08-15 | 国立大学法人 東京大学 | 微細セルロース繊維 |
JP5068613B2 (ja) * | 2007-09-14 | 2012-11-07 | 株式会社リコー | ハーネスガイド装置、電子機器及び画像形成装置 |
AU2008344471B2 (en) * | 2007-12-28 | 2012-12-20 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | Processes for producing cellulose nanofibers, cellulose oxidation catalysts and methods for oxidizing cellulose |
EP2261262A4 (en) * | 2008-03-31 | 2013-07-10 | Kao Corp | METHOD FOR PRODUCING POLYURONATE |
JP5296445B2 (ja) * | 2008-07-31 | 2013-09-25 | 第一工業製薬株式会社 | ゲル状組成物 |
JP5426209B2 (ja) * | 2009-03-30 | 2014-02-26 | 日本製紙株式会社 | 酸化パルプ中に残留する有機系酸化触媒の除去方法 |
JP5381338B2 (ja) * | 2009-05-28 | 2014-01-08 | 日本製紙株式会社 | セルロースナノファイバーの製造方法 |
JPWO2011074301A1 (ja) * | 2009-12-14 | 2013-04-25 | 日本製紙株式会社 | セルロースの酸化方法及びセルロースナノファイバーの製造方法 |
-
2010
- 2010-06-16 JP JP2010137566A patent/JP5791065B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012001626A (ja) | 2012-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5791065B2 (ja) | 物理ゲルの製造方法および物理ゲル | |
JP5397910B2 (ja) | セルロースナノファイバー分散液の製造方法 | |
JP4981735B2 (ja) | セルロースナノファイバーの製造方法 | |
EP2857583B1 (en) | Porous cellulose body and method for producing same | |
JP6249441B2 (ja) | セルロースナノファイバー分散液の製造方法 | |
WO2010134357A1 (ja) | セルロースナノファイバー分散液の製造方法、セルロースナノファイバー分散液、セルロースナノファイバー成形体、及びセルロースナノファイバー複合体 | |
JP5857881B2 (ja) | 微細繊維状セルロース及びその製造方法、不織布 | |
JP6575128B2 (ja) | セルロースナノファイバーシートの製造方法 | |
JP6724289B2 (ja) | 粘度調整剤 | |
JP2008001728A (ja) | 微細セルロース繊維 | |
JP2011046793A (ja) | セルロースナノファイバーの製造方法 | |
JP2013010891A (ja) | セルロースナノファイバー複合体とその製造方法 | |
WO2016125497A1 (ja) | 含金属酸化セルロースナノファイバー分散液およびその製造方法 | |
JP2012012713A (ja) | 微細繊維状セルロースの製造方法 | |
JP6073210B2 (ja) | セルロース多孔質体及びその製造方法 | |
JP6522396B2 (ja) | セルロース多孔質体の製造方法 | |
WO2016072231A1 (ja) | 耐水性セルロースシートおよび耐水性セルロースシートの製造方法 | |
JP6374277B2 (ja) | セルロースエステル成形品 | |
JP2014014791A (ja) | ガス分離膜とその製造方法 | |
JP2019094482A (ja) | セルロースナノファイバー及びハロイサイトナノチューブを含む組成物、それを含むフィルム及び複合体 | |
WO2016072230A1 (ja) | 耐水性セルロースシートおよび耐水性セルロースシートの製造方法 | |
JP2016089297A (ja) | セルロース多孔質体およびセルロース多孔質体の製造方法 | |
Visanko | Functionalized nanocelluloses and their use in barrier and membrane thin films | |
JP6965909B2 (ja) | セルロースナノファイバーシート | |
Al Abdallah et al. | Cellulose and nanocellulose aerogels, their preparation methods, and potential applications: a review |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130614 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140924 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150507 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150629 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150714 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150729 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5791065 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |