化学改性纸浆分散液的脱水方法技术

提供一种化学改性纸浆分散液的脱水方法，所述方法为对将纸浆原料进行化学改性处理而得到的化学改性纸浆(氧化纸浆、羧甲基化纸浆、阳离子化纸浆)的分散液进行脱水的方法，其特征在于，利用螺旋压力机对该化学改性纸浆的分散液进行脱水。

Dewatering method of chemical modified pulp dispersion

A method for dehydration of chemical modified pulp dispersing liquid, which is a method for dehydration of chemical modified pulp (oxidation pulp, carboxymethylation pulp, cationic pulp) obtained by chemical modification of pulp raw materials, is characterized by the use of a spiral press for the chemical modified pulp The dispersing liquid is dehydrated.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】化学改性纸浆分散液的脱水方法
本专利技术涉及一种化学改性纸浆分散液的脱水方法。
技术介绍
纳米技术是在纳米区域即原子、分子的尺度内自如地控制物质的技术，期望从该纳米技术出发产生各种各样的便利的新型材料、装置。尤其是将纤维制成细到极限时，会产生以往的纤维中所不具备的、全新的物理性质，因此纳米级的纤维(纳米纤维)非常受关注。通过应用该纳米纤维，在以下方面可以期待其推广，例如：通过利用无论多么小的异物也无法通过的高性能过滤器而实现净化装置、实现化学纤维强度提升、实现高功能衣服、燃料电池的效率提升等。纤维素纳米纤维为具有1000nm以下的纳米水平的纤维直径的纤维，一般而言，通过用机械剪切力对经化学改性的纤维素纤维(以下，也称为“化学改性纸浆”)进行解纤而得到(专利文献1)。另外，关于纤维素纳米纤维的制造方法，研究了各种各样的制造方法，包括专利文献1中记载的制造方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-1728号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，化学改性纸浆与水的亲和性非常高，因此化学改性纸浆的保水性与原料纸浆相比极高。其结果是，脱水性大幅降低。因此，存在无法制备高浓度的纤维素纳米纤维分散液等问题。因此，本专利技术的目的在于，提供一种不仅使化学改性纸浆高浓度化，而且易于再分散至水中的化学改性纸浆的脱水方法。此外，本专利技术的目的在于，大幅降低有可能引起解纤处理的障碍、着色等问题且也有可能招致安全性等问题等的、残留在化学改性纸浆中的催化剂、无机盐类。用于解决课题的手段本专利技术提供如下(1)～(6)方案。(1)化学改性纸浆分散液的脱水方法，所述方法对将纸浆原料进行化学改性处理而得到的化学改性纸浆的分散液进行脱水，其特征在于，利用螺旋压力机对该化学改性纸浆的分散液进行脱水。(2)如(1)所述的化学改性纸浆分散液的脱水方法，其特征在于，所述化学改性纸浆中，相对于化学改性纸浆的绝对干质量，羧基的量为0.6mmol/g～3.0mmol/g。(3)如(1)所述的化学改性纸浆分散液的脱水方法，其特征在于，所述化学改性纸浆中，构成化学改性纸浆的纤维素的每个葡萄糖单元的羧甲基取代度为0.01～0.50。(4)如(1)所述的化学改性纸浆分散液的脱水方法，其特征在于，所述化学改性纸浆中，构成化学改性纸浆的纤维素的每个葡萄糖单元的阳离子取代度为0.02～0.50。(5)固体含量为5质量％～30质量％的化学改性纸浆脱水物的制造方法，其特征在于，使用(1)～(4)中任一项所述的脱水方法。(6)纤维素纳米纤维的制造方法，其特征在于，将利用(1)～(4)中任一项所述的脱水方法脱水而得到的化学改性纸浆脱水物用于原料。专利技术效果根据本专利技术，可以提供一种不仅使化学改性纸浆高浓度化，而且易于再分散至水中的化学改性纸浆的脱水方法。具体实施方式本专利技术涉及一种特征在于用可连续运行的螺旋压力机对化学改性纸浆进行脱水处理的脱水方法，可以使化学改性纸浆高浓度化。另外，将化学改性纸浆分散液中的化学改性纸浆的含量设为5质量％～30质量％、优选为5质量％～25质量％、进一步优选为5质量％～20质量％而得的脱水物(脱水饼)，具有良好的再分散性。此外，通过用螺旋压力机将化学改性纸浆进行脱水处理(压榨处理)以使得分散液中的化学改性纤维素量成为5质量％以上、优选为7质量％以上，可以大幅降低化学改性纸浆中残留的催化剂、无机盐类。需要说明的是，在纸浆中用于改性的各种化学品(例如：催化剂、无机盐类、氯离子等)残留得多的情况下，则引起纳米化的障碍(解纤处理的障碍)、着色等问题的可能性高。另外，也可能对环境、生物产生影响，或者引起安全性等问题等。(纸浆原料)作为用于制造化学改性纸浆的纸浆原料，可以列举例如：植物性材料(例如，木材、竹、麻、黄麻(jute)、洋麻(kenaf)、农田废弃物、布、纸浆(针叶树未漂白牛皮纸浆(NUKP)、针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)、阔叶树未漂白牛皮纸浆(LUKP)、阔叶树漂白牛皮纸浆(LBKP)、针叶树未漂白亚硫酸盐纸浆(NUSP)、针叶树漂白亚硫酸盐纸浆(NBSP)、热机械纸浆(TMP)、再生纸浆、废纸等)、动物性材料(例如海鞘(seasquirt)类)、藻类、微生物(例如乙酸菌(醋杆菌属(acetobacter)))、以微生物产生物等为起源的物质，可以使用它们中的任一种。优选为源自植物或微生物的纤维素纤维，更优选为源自植物的纤维素纤维。其中，从量产化、成本的观点考虑，优选使用白度为80％以上的已漂白的牛皮纸浆、白度为80％以上的已漂白的亚硫酸盐纸浆、粉末纤维素、或微晶纤维素粉末。另外，在使用粉末纤维素和微晶纤维素粉末时，可以制造即使为高浓度也具有更低粘度的纤维素纳米纤维分散液，因此特别优选。粉末纤维素是指，用酸水解处理而将木材纸浆的非晶部分除去后，通过进行粉碎、筛分而得到的由微结晶性纤维素构成的棒轴状粒子。粉末纤维素中的纤维素的聚合度为约100～约500，利用X射线衍射法的粉末纤维素的结晶度为70％～90％，利用激光衍射粒度分布测定装置的体积平均粒径优选为100μm以下，更优选为50μm以下。在体积平均粒径为100μm以下时，可以得到流动性优良的纤维素纳米纤维分散液。作为本专利技术中使用的粉末纤维素，可以使用例如：将精选纸浆进行酸水解，然后将得到的未分解残渣利用纯化-干燥、粉碎-筛分等方法而制造的棒轴状的具有一定粒径分布的结晶性纤维素粉末，也可以使用：KCFLOCK(注册商标)(日本制纸化学公司制造)、CEOLUS(注册商标)(旭化成化学公司制造)、AVICEL(注册商标)(FMC公司制造)等市售品。(羧甲基化)在本专利技术中，在使用经羧甲基化的纸浆作为化学改性纸浆的情况下，经羧甲基化的纸浆可以通过用公知的方法对上述的纸浆原料进行羧甲基化而得到，也可以使用市售品。在任一情况下，纸浆的每个葡萄糖酐单元的羧甲基取代度优选为0.01～0.50。作为制造这样的经羧甲基化的纸浆的方法的一例，可以列举以下这样的方法。以纸浆为起始原料(発底原料)，使用作为溶剂的3质量倍～20质量倍的水和/或低级醇，具体而言单独使用水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇等，或使用其2种以上的混合介质。需要说明的是，在混合低级醇的情况下，低级醇的混合比例为60质量％～95质量％。作为丝光化剂，起始原料的每个葡萄糖酐残基使用0.5倍摩尔～20倍摩尔的氢氧化碱金属，具体而言使用氢氧化钠、氢氧化钾。将起始原料与溶剂、丝光化剂混合，在反应温度0℃～70℃、优选为10℃～60℃、且反应时间15分钟～8小时、优选为30分钟～7小时的条件下，进行丝光化处理。然后，相对于每个葡萄糖残基，添加0.05倍摩尔～10.0倍摩尔的羧甲基化剂，在反应温度30℃～90℃、优选为40℃～80℃、且反应时间30分钟～10小时、优选1小时～4小时的条件下，进行醚化反应。(羧基化)在本专利技术中，在将经羧基化(氧化)的纸浆用作化学改性纸浆的情况下，羧基化纸浆(也称为氧化纸浆)可以通过用公知的方法对上述的纸浆原料进行羧基化(氧化)而得到。虽然没有特别的限定，但是在羧基化时，优选进行调节，使得相对于阴离子改性纤维素纳米纤维的绝对干质量，羧基的量成为0.6mmol/g～3.0mmol/g，更优选进行调节使得其成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.化学改性纸浆分散液的脱水方法，所述方法对将纸浆原料进行化学改性处理而得到的化学改性纸浆的分散液进行脱水，其特征在于，利用螺旋压力机对该化学改性纸浆的分散液进行脱水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.13 JP 2015-2231101.化学改性纸浆分散液的脱水方法，所述方法对将纸浆原料进行化学改性处理而得到的化学改性纸浆的分散液进行脱水，其特征在于，利用螺旋压力机对该化学改性纸浆的分散液进行脱水。2.如权利要求1所述的化学改性纸浆分散液的脱水方法，其特征在于，所述化学改性纸浆中，相对于化学改性纸浆的绝对干质量，羧基的量为0.6mmol/g～3.0mmol/g。3.如权利要求1所述的化学改性纸浆分散液的脱水方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：村松利一，世见胜则，佐藤伸治，
申请(专利权)人：日本制纸株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP