JP6482995B2 - Method for producing fine cellulose fiber - Google Patents
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Description
本発明は、微細化セルロース繊維の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing finely divided cellulose fibers.
微細化セルロース繊維は、各種粉体・繊維状物のバインダー、抄紙における紙力増強剤等に使用できる。繊維状物であり、配合された製品の多孔性を損なわないこと、化学的な構造は植物由来のセルロースそのものであり、生分解性が良好なこと等の優れた特徴を有する。 Finely divided cellulose fibers can be used as binders for various powders and fibrous materials, paper strength enhancers in papermaking, and the like. It is a fibrous material and does not impair the porosity of the blended product, and its chemical structure is plant-derived cellulose itself and has excellent characteristics such as good biodegradability.
微細化セルロース繊維の製造方法として従来知られている方法には、以下のような問題があった。小径オリフィスに、セルロースの懸濁液を高速で通過させる方法（例えば、特許文献１参照）には、小径オリフィスが目詰まりしやすく、頻繁な製造装置の保守を要すると言う問題があった。繊維原料に酵素を作用させた上で、超音波を作用させる方法（例えば、特許文献２参照）には、強力な超音波を必要とするため、設備が高価であり、所要エネルギー量も大きい問題があった。バクテリアが産生する微細化セルロース繊維を利用する方法（例えば、特許文献３参照）には、微細化セルロース繊維が絡み合ったゲル状の形態でしか得られないため、他の材料との複合化には、離解等の別途の微細化処理が必須である。この場合、微細化処理に伴い繊維長が非常に短くなるため、バインダーとして使用した場合に高い強度が得られる微細化セルロース繊維を得ることは難しいと言う問題があった。 Conventionally known methods for producing fine cellulose fibers have the following problems. The method of passing a cellulose suspension through a small-diameter orifice at a high speed (for example, see Patent Document 1) has a problem that the small-diameter orifice is easily clogged and frequent maintenance of the manufacturing apparatus is required. The method of applying an ultrasonic wave to an enzyme on a fiber raw material (see, for example, Patent Document 2) requires a powerful ultrasonic wave, so that the equipment is expensive and the amount of energy required is large. was there. In the method using micronized cellulose fibers produced by bacteria (see, for example, Patent Document 3), the micronized cellulose fibers can be obtained only in a gel-like form intertwined with each other. In addition, a separate refinement process such as disaggregation is essential. In this case, since the fiber length becomes very short with the refinement treatment, there is a problem that it is difficult to obtain a refined cellulose fiber that can obtain high strength when used as a binder.
パルプの懸濁液を石臼型磨砕機で磨砕する方法（例えば、特許文献４参照）は、上記の問題を有さない、優れた微細化セルロース繊維の製造方法である。しかし、この製造方法を用いても、微細化セルロース繊維の生産効率は、未だ不十分であった。とりわけ、高度に枝分かれし、バインダーとして使用した場合に高い強度が得られる微細化セルロース繊維を得るためには、他の方法よりは生産性が高いとは言え、未だ長い処理時間を必要としていた。 The method of grinding a pulp suspension with a stone mill (for example, see Patent Document 4) is an excellent method for producing fine cellulose fibers that does not have the above-mentioned problems. However, even if this manufacturing method is used, the production efficiency of fine cellulose fibers is still insufficient. In particular, in order to obtain a finely divided cellulose fiber that is highly branched and has a high strength when used as a binder, although it has higher productivity than other methods, it still requires a long processing time.
本発明の課題は、高度に枝分かれした構造を有する微細化セルロース繊維を、高い生産性で製造することができる、微細化セルロース繊維の製造方法を提供することである。 The subject of this invention is providing the manufacturing method of the refined cellulose fiber which can manufacture the refined cellulose fiber which has a highly branched structure with high productivity.
下記に示した本発明によって、上記課題は解決された。 The above-described problems have been solved by the present invention described below.
１．パルプの懸濁液を磨砕により処理する微細化セルロース繊維の製造方法であって、数平均分子量が４，０００以上のポリエチレンオキサイドの存在下、パルプの懸濁液を磨砕により処理し、ポリエチレンオキサイドの量が、パルプに対して０．００１〜０．２質量％であることを特徴とする微細化セルロース繊維の製造方法。 1. A method for producing finely divided cellulose fibers comprising treating a pulp suspension by grinding, wherein the pulp suspension is treated by grinding in the presence of polyethylene oxide having a number average molecular weight of 4,000 or more. The manufacturing method of the refined cellulose fiber characterized by the quantity of an oxide being 0.001-0.2 mass% with respect to a pulp .
２．パルプが、コットンリンターパルプである上記１記載の微細化セルロース繊維の製造方法。 2. 2. The method for producing fine cellulose fibers according to 1 above, wherein the pulp is cotton linter pulp.
３．ポリエチレンオキサイドの量が、パルプに対して０．０１〜０．２質量％である上記１又は２記載の微細化セルロース繊維の製造方法。 3. The manufacturing method of the refined cellulose fiber of said 1 or 2 whose quantity of polyethylene oxide is 0.01-0.2 mass% with respect to a pulp.
４．ポリエチレンオキサイドの数平均分子量が、２０，０００以上である上記１〜３のいずれか１項記載の微細化セルロース繊維の製造方法。 4). The method for producing finely divided cellulose fibers according to any one of the above 1 to 3, wherein the polyethylene oxide has a number average molecular weight of 20,000 or more.
本発明により、高度に枝分かれした構造を形成し、バインダーとして使用した場合に高い強度が得られる微細化セルロース繊維を、高い生産性で製造することができる。 According to the present invention, a finely divided cellulose fiber that forms a highly branched structure and has high strength when used as a binder can be produced with high productivity.
本発明の微細化セルロース繊維の製造方法は、パルプの懸濁液を磨砕により処理する微細化セルロース繊維の製造方法であって、ポリエチレンオキサイドの存在下、パルプの懸濁液を磨砕により処理することを特徴とする。 The method for producing finely divided cellulose fibers of the present invention is a method for producing finely divided cellulose fibers in which a pulp suspension is treated by grinding, and the pulp suspension is treated by grinding in the presence of polyethylene oxide. It is characterized by doing.
本発明において、微細化セルロース繊維とは、当該微細化セルロース繊維の懸濁液をシートに成型した後、当該シートを切断し、その断面を走査型電子顕微鏡で観察したときに、直径１μｍ以下の繊維の本数が、繊維径３μｍ以上の繊維の本数の１０倍以上であるセルロース材料である。 In the present invention, the refined cellulose fiber means that the suspension of the refined cellulose fiber is molded into a sheet, then the sheet is cut, and the cross section is observed with a scanning electron microscope, the diameter is 1 μm or less. It is a cellulose material in which the number of fibers is 10 times or more the number of fibers having a fiber diameter of 3 μm or more.
本発明において、パルプとは、水中に分散するに適した性状の植物性セルロースである。本発明の製造方法に適用できるパルプの例としては、針葉樹クラフトパルプ、広葉樹クラフトパルプ、針葉樹亜硫酸パルプ、広葉樹亜硫酸パルプ等の化学パルプ、コットンパルプ、コットンリンターパルプが例示される。これらの内でも、コットンリンターパルプは、本発明の効果である高い生産性が得られやすいことから好適に用いられる。一方で、木質を原料とした機械パルプ等、リグニン等の非セルロース成分を多く含むパルプは、機械的粉砕装置に非セルロース成分が付着し、処理を阻害する等の問題を起こすことがある。 In the present invention, the pulp is vegetable cellulose having a property suitable for being dispersed in water. Examples of pulp applicable to the production method of the present invention include chemical pulp such as softwood kraft pulp, hardwood kraft pulp, softwood sulfite pulp, hardwood sulfite pulp, cotton pulp, and cotton linter pulp. Among these, cotton linter pulp is preferably used because high productivity which is the effect of the present invention is easily obtained. On the other hand, pulp containing a large amount of non-cellulosic components such as lignin such as mechanical pulp made of wood as a raw material may cause problems such as non-cellulosic components adhering to the mechanical pulverizer and inhibiting processing.
本発明において、パルプの懸濁液は、パルプを適宜水中に分散した懸濁液である。本発明において、パルプの懸濁液は、予め、前処理として、ある程度の叩解処理がされていることが好ましい。前処理としての叩解処理には、例えば、ビーター、ジョルダン、コニカルリファイナー、シングルディスクリファイナー、ダブルディスクリファイナー等の叩解機を使用することができる。 In the present invention, the pulp suspension is a suspension in which pulp is appropriately dispersed in water. In the present invention, the pulp suspension is preferably preliminarily subjected to a certain amount of beating treatment as a pretreatment. For the beating process as the pretreatment, for example, a beater such as a beater, a Jordan, a conical refiner, a single disc refiner, or a double disc refiner can be used.
本発明において磨砕とは、速度差のある２平面の微細な間隙に対象物を通過させて、ずり応力により対象物の微細化を行う操作である。通常、少なくとも外周付近が平面で構成された２つの円形部品（以下、「磨砕ディスク」と記す）の一方を固定し、一方を回転させる。２つの磨砕ディスクは、外部からの加圧により接触しているが、対象物を通過させた場合には動圧により微細な間隙が形成される。本発明に用いる磨砕ディスクの材質としては砥石が好ましい。砥石を用いることで、磨砕ディスク間の間隙を小さくできることから直径１μｍ以下の繊維が得られやすい。磨砕ディスクとして金属を用いた場合、磨砕ディスク間の間隙を狭くすると、磨砕ディスク同士が直接接触して金属粉が発生することがある。この場合、得られた微細化セルロース繊維が金属イオンによって着色する等の不都合が生じることがある。本発明に用いる磨砕ディスクとして、弾性砥石からなる研磨ディスクは特に好ましい。弾性砥石は強い力で加圧しても破損するおそれが小さく、磨砕ディスク間の間隙を非常に狭くすることができる。弾性砥石からなる磨砕ディスクを使用した磨砕装置の具体例として、増幸産業株式会社製マスコロイダー（登録商標）が挙げられる。 In the present invention, grinding is an operation in which an object is passed through a fine gap between two planes having a speed difference, and the object is refined by shear stress. Usually, one of two circular parts (hereinafter referred to as “grinding disk”) having a flat surface at least near the outer periphery is fixed, and one of them is rotated. The two grinding disks are in contact with each other by pressurization from the outside, but when an object is passed, a fine gap is formed by dynamic pressure. A grinding stone is preferable as the material of the grinding disk used in the present invention. By using a grindstone, the gap between the grinding disks can be reduced, so that fibers having a diameter of 1 μm or less are easily obtained. When a metal is used as the grinding disk, if the gap between the grinding disks is narrowed, the grinding disks may come into direct contact with each other to generate metal powder. In this case, inconveniences such as the resulting fine cellulose fiber being colored by metal ions may occur. As the grinding disk used in the present invention, a polishing disk made of an elastic grindstone is particularly preferable. The elastic grindstone is less likely to break even when pressed with a strong force, and the gap between the grinding disks can be very narrow. As a specific example of a grinding apparatus using a grinding disk made of an elastic grindstone, Masukoloyder (registered trademark) manufactured by Masuko Sangyo Co., Ltd. may be mentioned.
本発明におけるポリエチレンオキサイドとは、エチレンオキサイドの重合体である。商業的には、通常、エチレンオキサイドの重合体のうち、数平均分子量が２０，０００よりも低い重合体をポリエチレングリコール、数平均分子量が２０，０００よりも高い重合体をポリエチレンオキサイドと区分して呼称するが、本発明ではこの区分を用いない。本発明におけるポリエチレンオキサイドは、数平均分子量が４，０００以上のものを指す。本発明において、好ましく用いられるポリエチレンオキサイドの数平均分子量は、好ましくは２０，０００以上であり、より好ましくは５００，０００以上である。合成技術上の限界により、本発明の出願時点で商業的に入手できるポリエチレンオキサイドの数平均分子量の上限は１０，０００，０００程度であるが、本発明において、数平均分子量９，０００，０００のポリエチレンオキサイドは問題無く使用できる。将来、技術の進歩により、１０，０００，０００を超える数平均分子量のポリエチレンオキサイドが入手できるようになった場合、本発明において問題無く使用できると考えられる。なお、ポリエチレンオキサイドの数平均分子量は、リビングアニオン重合法により精密合成された数平均分子量が既知である標準ポリエチレンオキサイドと、サイズ排除クロマトグラフィーを用いて数平均分子量分布を比較することで求めることができる。 The polyethylene oxide in the present invention is a polymer of ethylene oxide. Commercially, usually, among ethylene oxide polymers, a polymer having a number average molecular weight lower than 20,000 is classified as polyethylene glycol, and a polymer having a number average molecular weight higher than 20,000 is classified as polyethylene oxide. Although called, this division is not used in the present invention. The polyethylene oxide in the present invention has a number average molecular weight of 4,000 or more. In the present invention, the number average molecular weight of polyethylene oxide preferably used is preferably 20,000 or more, more preferably 500,000 or more. Due to limitations in the synthesis technology, the upper limit of the number average molecular weight of polyethylene oxide that is commercially available at the time of filing of the present invention is about 10,000,000. In the present invention, the number average molecular weight is 9,000,000. Polyethylene oxide can be used without problems. In the future, if a polyethylene oxide having a number average molecular weight exceeding 10,000,000 becomes available as a result of technological advancement, it can be used without any problem in the present invention. In addition, the number average molecular weight of polyethylene oxide can be obtained by comparing the number average molecular weight distribution using size exclusion chromatography with standard polyethylene oxide having a known number average molecular weight that is precisely synthesized by a living anion polymerization method. it can.
本発明では、ポリエチレンオキサイドの存在下、パルプの懸濁液を麿砕により処理することによって、微細化セルロース繊維を製造する。ポリエチレンオキサイドが存在することによって、高度に枝分かれした、好ましいネットワーク構造の形成が促進される機構は明確で無い。発明者は、ポリエチレンオキサイド分子が、セルロースミクロフィブリルの間に入り込み、セルロースミクロフィブリル間の水素結合を好適に阻害することによって、好ましいネットワーク構造の形成が促進されると推定する。 In the present invention, micronized cellulose fibers are produced by treating a pulp suspension by crushing in the presence of polyethylene oxide. The mechanism by which the presence of polyethylene oxide facilitates the formation of highly branched and preferred network structures is unclear. The inventor presumes that the formation of a preferred network structure is promoted by polyethylene oxide molecules penetrating between cellulose microfibrils and suitably inhibiting hydrogen bonding between cellulose microfibrils.
前記した機構を前提にすると、本発明に用いるポリエチレンオキサイドに、エチレンオキサイド以外の構造が少量含まれていても問題無いと考えられる。例えば、分子鎖中に少量のプロピレンオキサイドを含んだり、分子の末端にデシル基、ドデシル基、オクタデシル基、オレイル基等の炭化水素が結合したりしていても問題無いと考えられる。ただし、これらの構造は、本発明の効果に必須なものでは無い。また、これら構造の含有有無にかかわらず、本発明に用いるポリエチレンオキサイドは、数平均分子量が４，０００以上のものでなければならない。 Given the above mechanism, it is considered that there is no problem even if the polyethylene oxide used in the present invention contains a small amount of structure other than ethylene oxide. For example, it is considered that there is no problem even if a small amount of propylene oxide is contained in the molecular chain, or a hydrocarbon such as a decyl group, dodecyl group, octadecyl group, or oleyl group is bonded to the end of the molecule. However, these structures are not essential for the effects of the present invention. Regardless of the presence or absence of these structures, the polyethylene oxide used in the present invention must have a number average molecular weight of 4,000 or more.
本発明において、ポリエチレンオキサイドは、パルプに対し極少量の添加であっても、徐々に効果を発現する。しかし、十分な効果を得るためには、ポリエチレンオキサイドの量がパルプの０．００１質量％以上であることが好ましく、より好ましくは０．０１質量％以上である。一方、ポリエチレンオキサイドの添加量が多過ぎると、パルプの懸濁液が泡立ち、繊維に対するずり応力の作用を阻害してしまい、却って麿砕が進みにくくなる場合もある。この観点から、ポリエチレンオキサイドの量は、パルプの０．２質量％以下であることが好ましい。 In the present invention, polyethylene oxide gradually develops an effect even when added in a very small amount to the pulp. However, in order to obtain a sufficient effect, the amount of polyethylene oxide is preferably 0.001% by mass or more of the pulp, more preferably 0.01% by mass or more. On the other hand, when there is too much addition amount of polyethylene oxide, the suspension of a pulp will foam and the effect | action of the shear stress with respect to a fiber may be inhibited, and crushing may become difficult to advance on the contrary. From this viewpoint, the amount of polyethylene oxide is preferably 0.2% by mass or less of the pulp.
以下、本発明の好ましい態様を実施例によって例示する。各材料の質量は、１２０℃で３時間乾燥した後の乾燥質量により表示している。実施例８は参考例である。
In the following, preferred embodiments of the present invention are illustrated by examples. The mass of each material is indicated by the dry mass after drying at 120 ° C. for 3 hours. Example 8 is a reference example.
＜実施例１＞
［前処理］
前処理として、コットンリンターパルプを、２質量％の濃度となるように、水中に分散し、ナイヤガラビーターにより４時間叩解して、パルプの懸濁液を得た。
<Example 1>
[Preprocessing]
As a pretreatment, cotton linter pulp was dispersed in water to a concentration of 2% by mass and beaten with a Niagara beater for 4 hours to obtain a pulp suspension.
［磨砕処理］
前処理したコットンリンターパルプの懸濁液３．０ｋｇ（６０ｇのコットンリンターパルプを含む）に、数平均分子量４０００のポリエチレンオキサイド０．１０質量％水溶液６０ｇを添加し（ポリエチレンオキサイドの量：パルプの０．１０質量％）、弾性砥石（直径１５０ｍｍ、粒度１２０番）を備えた石臼型磨砕機（増幸産業株式会社製、マスコロイダー（登録商標）ＭＫＣＡ６−２型）を用い、砥石回転速度１５００回転／分で磨砕処理を行って、微細化セルロース繊維の懸濁液を得た。２枚の砥石間の間隙は、３００ｇ／分の懸濁液が流出する間隙になるように調整した。
[Crushing treatment]
To 3.0 kg (including 60 g of cotton linter pulp) of the pretreated cotton linter pulp, 60 g of a 0.10% by weight aqueous solution of polyethylene oxide having a number average molecular weight of 4000 is added (amount of polyethylene oxide: 0 of the pulp). .10 mass%) and a grinding stone grinding machine (Masuyuki Sangyo Co., Ltd., Mass Colloid (registered trademark) MKCA6-2 type) equipped with an elastic grindstone (diameter: 150 mm, particle size: No. 120) A finely divided cellulose fiber suspension was obtained by grinding with a minute. The gap between the two grindstones was adjusted to be a gap through which the suspension of 300 g / min flows out.
＜実施例２〜９＞
ポリエチレンオキサイドの数平均分子量及び量を、表１に示した値に変更した以外は、実施例１と同様にして、微細化セルロース繊維懸濁液を得た。
<Examples 2 to 9>
A refined cellulose fiber suspension was obtained in the same manner as in Example 1 except that the number average molecular weight and the amount of polyethylene oxide were changed to the values shown in Table 1.
＜実施例１０＞
パルプとして、コットンリンターパルプの代わりに、クラフト法針葉樹パルプを用いた以外は、実施例６と同様にして、微細化セルロース繊維懸濁液を得た。
<Example 10>
As a pulp, a pulverized cellulose fiber suspension was obtained in the same manner as in Example 6 except that kraft method softwood pulp was used instead of cotton linter pulp.
＜比較例１＞
ポリエチレンオキサイドを添加しなかった以外は、実施例１と同様にして、微細化セルロース繊維の懸濁液を得た。
<Comparative Example 1>
A suspension of finely divided cellulose fibers was obtained in the same manner as in Example 1 except that polyethylene oxide was not added.
＜比較例２＞
ポリエチレンオキサイドの代わりに、数平均分子量が２，０００であるエチレンオキサイドの重合体を用いた以外は、実施例１と同様にして、微細化セルロース繊維の懸濁液を得た。
<Comparative example 2>
A suspension of fine cellulose fibers was obtained in the same manner as in Example 1 except that an ethylene oxide polymer having a number average molecular weight of 2,000 was used instead of polyethylene oxide.
＜比較例３＞
ポリエチレンオキサイドに代え、質量平均分子量７５，０００のポリビニルアルコールを用いた以外は、実施例１と同様にして、微細化セルロース繊維の懸濁液を得た。
<Comparative Example 3>
A micronized cellulose fiber suspension was obtained in the same manner as in Example 1 except that polyvinyl alcohol having a mass average molecular weight of 75,000 was used instead of polyethylene oxide.
＜比較例４＞
ポリエチレンオキサイドを、磨砕処理の前では無く、磨砕処理の後に添加した以外は、実施例６と同様にして、微細化セルロース繊維の懸濁液を得た。
<Comparative example 4>
A suspension of fine cellulose fibers was obtained in the same manner as in Example 6 except that polyethylene oxide was added after the grinding treatment, not before the grinding treatment.
［微細化セルロース繊維の評価］
以下の手順で、繊維間を結合するバインダーとしての性能を評価した。ＰＥＴ繊維（繊度０．１ｄｔｅｘ、カット長３ｍｍ）１．９ｇを３ｋｇの水中に分散し、各実施例及び各比較例で得られた微細化セルロース繊維の懸濁液（濃度２．０質量％）を、それぞれ５．０ｇ（セルロースとして、０．１ｇ。ＰＥＴと微細化セルロース繊維の質量比１９：１）添加し、入念に攪拌して抄造用スラリーを得た。この抄造用スラリーを、２５ｃｍ×２５ｃｍの金網上に展開し、水分を濾別後、得られた湿潤シートを濾紙に転写し、濾紙ごとシリンダードライヤーで乾燥することで、ＰＥＴと微細化セルロース繊維を含有する、坪量３２ｇ／ｍ２のシートを得た。このシートを、幅５０ｍｍに切り出し、つかみ間隔１５０ｍｍ、引張速度２０ｍｍ／秒で引張試験を行い、シートの引張強度を得た。結果を表１に示す。
[Evaluation of refined cellulose fiber]
The performance as a binder for bonding fibers was evaluated by the following procedure. 1.9 g of PET fiber (fineness: 0.1 dtex, cut length: 3 mm) is dispersed in 3 kg of water, and a suspension of refined cellulose fibers obtained in each Example and each Comparative Example (concentration: 2.0 mass%) Each was added in an amount of 5.0 g (as cellulose, 0.1 g. Mass ratio of PET to fine cellulose fiber 19: 1) and stirred carefully to obtain a papermaking slurry. This papermaking slurry is spread on a 25 cm × 25 cm wire mesh, and after moisture is filtered off, the resulting wet sheet is transferred to a filter paper, and dried with a cylinder dryer together with the filter paper. A sheet having a basis weight of 32 g / m 2 was obtained. This sheet was cut into a width of 50 mm, and a tensile test was performed at a gripping interval of 150 mm and a tensile speed of 20 mm / second to obtain the tensile strength of the sheet. The results are shown in Table 1.
実施例１〜９と比較例１〜４を比較すると、実施例１〜９で得られた微細化セルロース繊維を含有するシートの引張強度が８９０Ｎ／ｍ〜１０１０Ｎ／ｍであるのに対し、比較例１〜４で得られた微細化セルロース繊維を含有するシートの強度が７７０Ｎ／ｍ〜８６０Ｎ／ｍであり、本発明により高い引張強度が得られたことが分かる。ポリエチレンオキサイドが存在していない状態でパルプの懸濁液を麿砕により処理した比較例１で得られた微細化セルロース繊維を含有するシートの引張強度は、７７０Ｎ／ｍと低い。本発明のポリエチレンオキサイドに該当しない、分子量が２，０００と小さいエチレンオキサイドの重合体存在下でパルプの懸濁液を麿砕により処理した比較例２で得られた微細化セルロース繊維を含有するシートの引張強度も、８００Ｎ／ｍと低い。ポリエチレンオキサイドに代わり、分子量７５，０００のポリビニルアルコール存在下でパルプの懸濁液を麿砕により処理した比較例３で得られた微細化セルロース繊維を含有するシートの引張強度も、８２０Ｎ／ｍと低い。分子量５００，０００のポリエチレンオキサイドを、パルプの懸濁液を麿砕により処理した後に添加した比較例４で得られた微細化セルロース繊維を含有するシートの引張強度は８６０Ｎ／ｍであり、他の比較例と比べれば高いものの、同じポリエチレンオキサイド存在下でパルプの懸濁液を磨砕により処理した実施例６の微細化セルロース繊維を含有するシートの引張強度１０１０Ｎ／ｍと比較すると、低い。 When Examples 1-9 are compared with Comparative Examples 1-4, the tensile strength of the sheet containing the refined cellulose fibers obtained in Examples 1-9 is 890 N / m to 1010 N / m, whereas The strength of the sheet containing the refined cellulose fibers obtained in Examples 1 to 4 is 770 N / m to 860 N / m, and it can be seen that high tensile strength was obtained by the present invention. The tensile strength of the sheet containing the refined cellulose fiber obtained in Comparative Example 1 in which the pulp suspension was processed by crushing in the absence of polyethylene oxide is as low as 770 N / m. A sheet containing finely divided cellulose fibers obtained in Comparative Example 2 that was not treated as a polyethylene oxide of the present invention and was treated by crushing a pulp suspension in the presence of a polymer of ethylene oxide having a molecular weight as small as 2,000 Is also as low as 800 N / m. Instead of polyethylene oxide, the tensile strength of the sheet containing finely divided cellulose fibers obtained in Comparative Example 3 in which pulp suspension was processed by crushing in the presence of polyvinyl alcohol having a molecular weight of 75,000 was 820 N / m. Low. The tensile strength of the sheet containing the refined cellulose fiber obtained in Comparative Example 4 in which polyethylene oxide having a molecular weight of 500,000 was added after the pulp suspension was processed by crushing was 860 N / m, Although it is high compared with the comparative example, it is low compared with the tensile strength of 1010 N / m of the sheet containing the refined cellulose fiber of Example 6 in which the pulp suspension was treated by grinding in the presence of the same polyethylene oxide.
ポリエチレンオキサイドの分子量が４，０００である実施例１及びポリエチレンオキサイドの分子量が１０，０００である実施例２で得られた微細化セルロース繊維を含有するシートの引張強度が、それぞれ８９０Ｎ／ｍ及び９００Ｎ／ｍであるのに対し、ポリエチレンオキサイドの分子量が２０，０００である実施例３及びポリエチレンオキサイドの分子量が５００，０００である実施例６で得られた微細化セルロース繊維を含有するシートの引張強度は、ポリエチレンオキサイドの添加量が同じであるにもかかわらず、９６０Ｎ／ｍ及び１０１０Ｎ／ｍという高い結果が得られている。 The tensile strength of the sheet containing fine cellulose fibers obtained in Example 1 in which the molecular weight of polyethylene oxide is 4,000 and Example 2 in which the molecular weight of polyethylene oxide is 10,000 is 890 N / m and 900 N, respectively. Tensile strength of the sheet containing the refined cellulose fibers obtained in Example 3 in which the molecular weight of polyethylene oxide is 20,000 and Example 6 in which the molecular weight of polyethylene oxide is 500,000. Have high results of 960 N / m and 1010 N / m, even though the addition amount of polyethylene oxide is the same.
ポリエチレンオキサイドの量がパルプの０．００５０質量％である実施例４及びポリエチレンオキサイドの量がパルプの０．４０質量％である実施例８で得られた微細化セルロース繊維を含有するシートの引張強度がそれぞれ９２０Ｎ／ｍ及び９４０Ｎ／ｍであるのに対し、ポリエチレンオキサイドの量がパルプの０．０１０質量％である実施例５及びポリエチレンオキサイドの量が０．１０質量％である実施例６及びポリエチレンオキサイドの量がパルプの０．２０質量％である実施例７で得られた微細化セルロース繊維を含有するシートの引張強度は、ポリエチレンオキサイドの数平均分子量が同じであるにもかかわらず、９７０Ｎ／ｍ、１０１０Ｎ／ｍ及び９８０Ｎ／ｍであり、高い結果が得られている。 Tensile strength of the sheet containing refined cellulose fibers obtained in Example 4 in which the amount of polyethylene oxide is 0.0050% by mass of the pulp and Example 8 in which the amount of polyethylene oxide is 0.40% by mass of the pulp Are 920 N / m and 940 N / m, respectively, whereas Example 5 in which the amount of polyethylene oxide is 0.010% by mass of the pulp and Example 6 and polyethylene in which the amount of polyethylene oxide is 0.10% by mass The tensile strength of the sheet containing refined cellulose fiber obtained in Example 7 in which the amount of oxide is 0.20% by mass of the pulp is 970 N / d even though the number average molecular weight of polyethylene oxide is the same. m, 1010 N / m and 980 N / m, and high results are obtained.
パルプがコットンリンターパルプである実施例６とクラフト法針葉樹パルプである実施例１０とを比較すると、ポリエチレンオキサイドの分子量及び量が同じであるにもかかわらず、微細化セルロース繊維を含有するシートの引張強度がそれぞれ１０１０Ｎ／ｍ及び９００Ｎ／ｍであり、パルプがコットンリンターパルプであることによって、高い強度が得られている。 Comparing Example 6 in which the pulp is cotton linter pulp and Example 10 in which the pulp is kraft softwood pulp, the tensile strength of the sheet containing finely divided cellulose fibers despite the same molecular weight and amount of polyethylene oxide. The strength is 1010 N / m and 900 N / m, respectively, and high strength is obtained because the pulp is cotton linter pulp.
本発明で得られた微細化セルロース繊維は、天然繊維、半合成繊維、合成繊維、無機繊維等の各種繊維状物の他、各種粉体のバインダー等として利用できる。 The refined cellulose fibers obtained in the present invention can be used as binders for various powders in addition to various fibrous materials such as natural fibers, semi-synthetic fibers, synthetic fibers, and inorganic fibers.
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