JP7597017B2 - Dissolving Pulp Sheet - Google Patents
Dissolving Pulp Sheet Download PDFInfo
- Publication number
- JP7597017B2 JP7597017B2 JP2021201131A JP2021201131A JP7597017B2 JP 7597017 B2 JP7597017 B2 JP 7597017B2 JP 2021201131 A JP2021201131 A JP 2021201131A JP 2021201131 A JP2021201131 A JP 2021201131A JP 7597017 B2 JP7597017 B2 JP 7597017B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dissolving pulp
- pulp sheet
- sheet
- dissolving
- less
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
本発明は、溶解パルプシートに関する。 The present invention relates to a dissolving pulp sheet.
リグノセルロース物質から溶解パルプを製造するには、リグノセルロース物質中のヘミセルロースとリグニンとを選択的に除去し、セルロース純度を高める必要がある。セルロース純度を表す指標としては、一般にαセルロース含量が用いられ、その値が大きいほど、高品質の溶解パルプであるとされている。溶解パルプの製造方法としては、古くから酸性サルファイト蒸解法および前加水分解－クラフト蒸解法の二法が知られている。酸性サルファイト蒸解法ではリグノセルロース物質中の多くのヘミセルロースとリグニンとを蒸解工程で一度に除去する。一方、前加水分解－クラフト蒸解法は前加水分解工程では大部分のヘミセルロースを酸加水分解して除去し、続くクラフト蒸解で少量のヘミセルロースと大部分のリグニンを除去する。前加水分解工程では、リグノセルロース物質に水を加えて加熱するだけで、ヘミセルロース中のアセチル基が脱離して酢酸を生成し、自動的に酸性状態となり、酸加水分解が進むため、一般には酸を外から添加することなく行なわれる。酸性サルファイト蒸解法と前加水分解－クラフト蒸解法とを比較すると、溶解パルプを製造することのみに焦点をあてた場合、酸性サルファイト蒸解の方が一工程でヘミセルロースとリグニンを除去できるため効率的と言える。しかし、副産物のヘミセルロース、リグニンを廃棄せず、それぞれ分離して有効利用することにも焦点をあてた場合には、前加水分解－クラフト蒸解法の方が有利ということになる。近年、バイオマス原料であるリグノセルロース物質中のセルロース、ヘミセルロース、リグニンを分離して、それぞれから価値の高い物質を製造することはバイオリファイナリーと呼ばれ、注目度が高まってきており、前加水分解－クラフト蒸解法の重要性が再認識されてきている。 To produce dissolving pulp from lignocellulosic materials, it is necessary to selectively remove hemicellulose and lignin from the lignocellulosic materials and increase the cellulose purity. The alpha-cellulose content is generally used as an index of cellulose purity, and it is said that the higher the value, the higher the quality of the dissolving pulp. There are two long-known methods for producing dissolving pulp: acid sulfite cooking and prehydrolysis-kraft cooking. In the acid sulfite cooking method, most of the hemicellulose and lignin in the lignocellulosic materials are removed at once in the cooking process. On the other hand, in the prehydrolysis-kraft cooking method, most of the hemicellulose is removed by acid hydrolysis in the prehydrolysis process, and a small amount of hemicellulose and most of the lignin are removed in the subsequent kraft cooking. In the prehydrolysis process, simply adding water to the lignocellulosic materials and heating them causes the acetyl groups in the hemicellulose to be released to produce acetic acid, which automatically creates an acidic state and allows acid hydrolysis to proceed, so this is generally performed without adding any external acid. Comparing acid sulfite cooking and prehydrolysis-kraft cooking, if the focus is only on producing dissolving pulp, acid sulfite cooking is more efficient because it can remove hemicellulose and lignin in one process. However, if the focus is also on separating and effectively utilizing the by-products hemicellulose and lignin rather than discarding them, the prehydrolysis-kraft cooking method is more advantageous. In recent years, separating cellulose, hemicellulose, and lignin from lignocellulosic materials, which are biomass raw materials, and producing valuable substances from each of them has been called biorefinery, and has been attracting increasing attention, and the importance of the prehydrolysis-kraft cooking method is being recognized once again.
このような溶解パルプのパルプシートとして、特許文献１には、アルカリ溶解性を向上させることを目的として、パルプシートの厚さの最大値と最小値を特定の比とする溶解パルプシートが開示されている。
また、特許文献２には、高品質で低水分の溶解パルプシートを得ることを目的として、溶解パルプをワイヤーパート、プレスパート、ドライヤーパートの工程を順に通過させて脱水し、平判状または巻取状に仕上げるパートと連続的に製品包装仕上げするパートを行う製造方法が開示されている。
As an example of such a pulp sheet made of dissolving pulp, Patent Document 1 discloses a dissolving pulp sheet having a specific ratio between the maximum and minimum thicknesses of the pulp sheet for the purpose of improving alkali solubility.
Furthermore, Patent Document 2 discloses a production method for the purpose of obtaining a high-quality, low-moisture dissolving pulp sheet, in which dissolving pulp is dehydrated by passing it through a wire part, a press part, and a dryer part in that order, and then finished into a flat or rolled shape and then continuously finished into product packaging.
近年では、溶解パルプシートは、レーヨン、セロファン、医薬製造用の賦形剤、食品添加物、液晶フィルム等の用途にも広がりを見せており、そうした用途では、溶解パルプシートを原料として得られるセルロース誘導体や繊維等にこれまで以上に高い透明性が必要とされている。また、精密な繊維やフィルムを製造する際に溶媒に溶解しない不溶物や未反応物があることで、製造プロセスや製品の品質に問題が生じることとなっていた。
そこで、本発明は、溶解パルプシートまたは当該溶解パルプシートを原料として得られるセルロース誘導体を溶媒に溶解させて得られる溶液の透明性に優れる溶解パルプシートを提供することを課題とする。
In recent years, the use of dissolving pulp sheets has expanded to include rayon, cellophane, excipients for pharmaceutical manufacturing, food additives, liquid crystal films, etc., and for these applications, cellulose derivatives and fibers obtained from dissolving pulp sheets are required to have higher transparency than ever before. In addition, when manufacturing precision fibers and films, insoluble materials and unreacted materials that do not dissolve in solvents have caused problems in the manufacturing process and product quality.
Therefore, an object of the present invention is to provide a dissolving pulp sheet which is excellent in transparency of a solution obtained by dissolving a dissolving pulp sheet or a cellulose derivative obtained using the dissolving pulp sheet as a raw material in a solvent.
本発明者は、鋭意検討の結果、広葉樹を原料とする溶解パルプからなり、セルロース純度が特定の値以上であり、破裂強度と密度が特定の値以下である、溶解パルプシートが、前記課題を解決することを見出した。
すなわち、本発明は、以下の＜１＞～＜７＞に関する。
＜１＞ 広葉樹を原料とする溶解パルプからなる溶解パルプシートであって、下記式で求められるセルロース純度が９７．０％以上であり、破裂強度が３５０ｋＰａ超９００ｋＰａ以下であり、密度が０．３ｇ／ｃｍ３以上０．９ｇ／ｃｍ３以下である、溶解パルプシート。
セルロース純度（％）＝グルコース量／（グルコース量＋キシロース量）×１００
（式中、グルコース量およびキシロース量は、溶解パルプシート中のグルコース量およびキシロース量である。）
＜２＞ 前記溶解パルプシートのアセチル化反応後の反応溶液（原料パルプ換算で３．７質量％の濃度）の６７０ｎｍの透過率が、８０．０％以上である、＜１＞に記載の溶解パルプシート。
＜３＞ 前記溶解パルプシートのシート水分率が６質量％以上８質量％以下である、前記＜１＞または＜２＞に記載の溶解パルプシート。
＜４＞ 前記溶解パルプシートの灰分が０．１％以下である、前記＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の溶解パルプシート。
＜５＞ 前記溶解パルプの長さ加重平均繊維長が０．５０ｍｍ以上０．８０ｍｍ以下である、前記＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の溶解パルプシート。
＜６＞ 前記溶解パルプシートの破裂強度が７５０ｋＰａ以下である、前記＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載の溶解パルプシート。
＜７＞ 前記溶解パルプの、下記式で求められるセルロース純度が９７．０％以上である、前記＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載の溶解パルプシート。
セルロース純度（％）＝グルコース量／（グルコース量＋キシロース量）×１００
（式中、グルコース量およびキシロース量は、溶解パルプ中のグルコース量およびキシロース量である。）
As a result of intensive research, the present inventors have found that a dissolving pulp sheet made from dissolving pulp made from hardwood, having a cellulose purity of a specific value or more, and having burst strength and density of specific values or less, can solve the above-mentioned problems.
That is, the present invention relates to the following <1> to <7>.
<1> A dissolving pulp sheet made of dissolving pulp made from hardwood, the dissolving pulp sheet having a cellulose purity calculated by the following formula of 97.0% or more, a burst strength of more than 350 kPa and not more than 900 kPa, and a density of 0.3 g/cm3 or more and not more than 0.9 g/ cm3 .
Cellulose purity (%) = glucose amount / (glucose amount + xylose amount) × 100
(In the formula, the glucose amount and the xylose amount are the glucose amount and the xylose amount in the dissolving pulp sheet.)
<2> The dissolving pulp sheet according to <1>, wherein the reaction solution after the acetylation reaction of the dissolving pulp sheet (having a concentration of 3.7% by mass calculated based on the raw pulp) has a transmittance of 80.0% or more at 670 nm.
<3> The dissolving pulp sheet according to <1> or <2>, wherein the sheet moisture content of the dissolving pulp sheet is 6% by mass or more and 8% by mass or less.
<4> The dissolving pulp sheet according to any one of <1> to <3>, wherein the ash content of the dissolving pulp sheet is 0.1% or less.
<5> The dissolving pulp sheet according to any one of <1> to <4>, wherein the length-weighted average fiber length of the dissolving pulp is 0.50 mm or more and 0.80 mm or less.
<6> The dissolving pulp sheet according to any one of <1> to <5>, wherein the dissolving pulp sheet has a burst strength of 750 kPa or less.
<7> The dissolving pulp sheet according to any one of <1> to <6>, wherein the cellulose purity of the dissolving pulp calculated by the following formula is 97.0% or more.
Cellulose purity (%) = glucose amount / (glucose amount + xylose amount) × 100
(In the formula, the glucose amount and the xylose amount are the glucose amount and the xylose amount in the dissolving pulp.)
本発明によれば、溶解パルプシートまたは当該溶解パルプシートを原料として得られるセルロース誘導体を溶媒に溶解させて得られる溶液の透明性に優れる溶解パルプシートを提供することができる。そのため、本発明の溶解パルプシートは、各種用途に使用する際に、その用途先での製品の品質を向上させ、さらに生産性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to provide a dissolving pulp sheet that has excellent transparency when the solution obtained by dissolving a dissolving pulp sheet or a cellulose derivative obtained using the dissolving pulp sheet as a raw material in a solvent is dissolved. Therefore, when the dissolving pulp sheet of the present invention is used for various purposes, it is possible to improve the quality of the product at the destination of the purpose and further improve the productivity.
本発明の溶解パルプシートは、広葉樹を原料とする溶解パルプからなる溶解パルプシートであって、下記式で求められるセルロース純度が９７．０％以上であり、破裂強度が３５０ｋＰａ超９００ｋＰａ以下であり、密度が０．３ｇ／ｃｍ３以上０．９ｇ／ｃｍ３以下である。
セルロース純度（％）＝グルコース量／（グルコース量＋キシロース量）×１００
（式中、グルコース量およびキシロース量は、溶解パルプシート中のグルコース量およびキシロース量である。）
以下の説明において、数値範囲を示す「Ａ～Ｂ」の記載は、端点であるＡおよびＢを含む数値範囲を意味する。
The dissolving pulp sheet of the present invention is a dissolving pulp sheet made of dissolving pulp made from hardwood, and has a cellulose purity calculated by the following formula of 97.0% or more, a burst strength of more than 350 kPa and not more than 900 kPa, and a density of 0.3 g/cm3 or more and 0.9 g/cm3 or less.
Cellulose purity (%) = glucose amount / (glucose amount + xylose amount) × 100
(In the formula, the glucose amount and the xylose amount are the glucose amount and the xylose amount in the dissolving pulp sheet.)
In the following description, the expression "A to B" indicating a numerical range means a numerical range including the endpoints A and B.
一般的に、溶解パルプの溶解性を調整する指標として、αセルロース含量が用いられ、αセルロース含量を特定量以上にすることで、溶解パルプシートの溶解性を向上させる試みがなされているが、本発明の検討において、αセルロース含量のみでは、前記透明性の指標として十分でないことがわかってきた。
本発明では、前記式で表されるセルロース純度と破裂強度と密度を特定の値とすることで、溶解パルプシートまたは当該溶解パルプシートを原料として得られるセルロース誘導体を溶媒に溶解させて得られる溶液の透明性に優れる、広葉樹を原料とする溶解パルプシートが得られる。
Generally, the α-cellulose content is used as an index for adjusting the solubility of dissolving pulp, and attempts have been made to improve the solubility of a dissolving pulp sheet by increasing the α-cellulose content to a specific amount or more. However, in the study of the present invention, it has been found that the α-cellulose content alone is not sufficient as an index of the transparency.
In the present invention, by setting the cellulose purity, burst strength, and density represented by the above formula to specific values, a dissolving pulp sheet made from hardwood can be obtained, which has excellent transparency when the solution obtained by dissolving the dissolving pulp sheet or a cellulose derivative obtained by using the dissolving pulp sheet as a raw material in a solvent is obtained.
本発明の溶解パルプシートは、セルロース純度を特定の値以上とすることにより、本発明の溶解パルプシートを原料として得られる溶液の透明性を向上させている。さらに、本発明の溶解パルプシートは、破裂強度および密度を特定の値以下とすることにより、パルプシートの解繊性を向上させることができる。そのため、本発明の溶解パルプシートを原料として得られる溶液の透明性を優れたものにできると考えられる。
さらに、本発明の溶解パルプシートの破裂強度および密度を特定の値以上とすることにより、溶解パルプシートの強度および絶乾坪量を一定以上とすることができるため、生産性や輸送適正を向上させることができる。
The dissolving pulp sheet of the present invention has a cellulose purity of a specific value or more, thereby improving the transparency of a solution obtained by using the dissolving pulp sheet of the present invention as a raw material. Furthermore, the dissolving pulp sheet of the present invention has a bursting strength and density of a specific value or less, thereby improving the defibration property of the pulp sheet. Therefore, it is considered that the transparency of a solution obtained by using the dissolving pulp sheet of the present invention as a raw material can be excellent.
Furthermore, by making the burst strength and density of the dissolving pulp sheet of the present invention equal to or greater than specific values, the strength and bone dry basis weight of the dissolving pulp sheet can be made equal to or greater than a certain level, thereby improving productivity and suitability for transportation.
［溶解パルプ］
本発明の溶解パルプシートは、広葉樹を原料とする溶解パルプからなる。
溶解パルプの原料となる広葉樹は、生産効率を考慮すると、容積重が高いものが好適に用いられる。広葉樹は容積重が高く、好適であり、さらに広葉樹の中でも容積重が高い一部のユーカリ属植物やアカシア属植物が好適に用いられ、より好ましくはユーカリ属植物である。該当する広葉樹としては、ユーカリ・グロブラス、ユーカリ・グランディス、ユーカリ・ユーログランディス、ユーカリ・カマルドレンシス、ユーカリ・ペリータ、ユーカリ・ブラシアーナ、アカシア・メランシ等を挙げることができる。容積重の値で表現すると、４５０～７００ｋｇ／ｍ3のものがよく、さらに好ましくは５００～６５０ｋｇ／ｍ3のものである。容積重が４５０ｋｇ／ｍ3以上であれば、パルプの生産効率の面からは有利である。一方、容積重が７００ｋｇ／ｍ3以下であれば、溶解パルプ製造時における前加水分解やアルカリ蒸解時の薬液浸透が良好になりやすく、結果としてパルプ品質が向上する可能性があるため、有利である。前記広葉樹はそれぞれ単独で使用することもできるし、組み合わせて使用することもできるし、その組み合わせは限定されるものではない。
[Dissolving pulp]
The dissolving pulp sheet of the present invention is made of dissolving pulp made from hardwood.
In consideration of production efficiency, broad-leaved trees that are the raw material for dissolving pulp are preferably those with a high volume weight. Broad-leaved trees have a high volume weight and are suitable. Furthermore, among broad-leaved trees, some Eucalyptus plants and Acacia plants that have a high volume weight are preferably used, and more preferably Eucalyptus plants. Examples of such broad-leaved trees include Eucalyptus globulus, Eucalyptus grandis, Eucalyptus eurograndis, Eucalyptus camaldolensis, Eucalyptus pelita, Eucalyptus brassiana, and Acacia melanthus. In terms of volume weight, those with a volume weight of 450 to 700 kg/m 3 are preferred, and those with a volume weight of 500 to 650 kg/m 3 are more preferred. If the volume weight is 450 kg/m 3 or more, it is advantageous in terms of pulp production efficiency. On the other hand, if the volume weight is 700 kg/m 3 or less, it is advantageous because the penetration of chemicals during prehydrolysis and alkaline cooking during dissolving pulp production is likely to be good, and as a result, the pulp quality may be improved. The above hardwoods can be used alone or in combination, and the combination is not limited.
本発明の溶解パルプシートは、前記式で求められるセルロース純度が９７．０％以上であるが、当該シートを構成する溶解パルプも同様のセルロース純度である。
すなわち、本発明の溶解パルプシートを構成する溶解パルプは、下記式で求められるセルロース純度が９７．０％以上であることが好ましい。
セルロース純度（％）＝グルコース量／（グルコース量＋キシロース量）×１００
（式中、グルコース量およびキシロース量は、溶解パルプ中のグルコース量およびキシロース量である。）
The dissolving pulp sheet of the present invention has a cellulose purity of 97.0% or more as calculated by the above formula, and the dissolving pulp constituting the sheet also has the same cellulose purity.
That is, the dissolving pulp constituting the dissolving pulp sheet of the present invention preferably has a cellulose purity calculated by the following formula of 97.0% or more.
Cellulose purity (%) = glucose amount / (glucose amount + xylose amount) × 100
(In the formula, the glucose amount and the xylose amount are the glucose amount and the xylose amount in the dissolving pulp.)
溶解パルプのセルロース純度は、好ましくは９７．０％以上であり、より好ましくは９７．１％以上であり、さらに好ましくは９７．２％以上であり、よりさらに好ましくは９７．５％以上であり、よりさらに好ましくは９８．０％以上である。セルロース純度は高いほど好ましいため、上限に制限はなく、１００％以下である。
セルロース純度は、ＮＲＥＬ法（ＮＲＥＬ：米国 Ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）で測定される溶解パルプ中のグルコース量およびキシロース量から前記式によって求められるものであり、具体的には実施例に記載した方法によって求めることができる。セルロース純度の単位である「％」は「質量％」である。
The cellulose purity of the dissolving pulp is preferably 97.0% or more, more preferably 97.1% or more, even more preferably 97.2% or more, still more preferably 97.5% or more, and still more preferably 98.0% or more. Since the higher the cellulose purity, the better, there is no upper limit, and it is 100% or less.
The cellulose purity is calculated from the glucose and xylose amounts in the dissolving pulp measured by the NREL method (NREL: The National Renewable Energy Laboratory, USA) using the above formula, and specifically, can be calculated by the method described in the Examples. The unit of cellulose purity, "%", is "% by mass".
本発明の溶解パルプシートを構成する溶解パルプは、前記の通り、前記式で求められるセルロース純度が９７．０％以上であることが好ましいが、さらに次の特性を有することが好ましい。
本発明の溶解パルプシートを構成する溶解パルプの灰分は、好ましくは０．１％以下であり、より好ましくは０．０８％以下であり、さらに好ましくは０．０７％以下であり、よりさらに好ましくは０．０６％以下である。灰分が前記の範囲であると、透明性が向上するため、好ましい。
なお、灰分は、実施例に記載の方法により測定することができる。
As described above, the dissolving pulp constituting the dissolving pulp sheet of the present invention preferably has a cellulose purity of 97.0% or more as calculated by the above formula, and further preferably has the following properties.
The ash content of the dissolving pulp constituting the dissolving pulp sheet of the present invention is preferably 0.1% or less, more preferably 0.08% or less, even more preferably 0.07% or less, and even more preferably 0.06% or less. When the ash content is in the above range, transparency is improved, which is preferable.
The ash content can be measured by the method described in the Examples.
本発明の溶解パルプシートを構成する溶解パルプの長さ加重平均繊維長は、好ましくは０．５０～０．８０ｍｍであり、より好ましくは０．５５～０．７５ｍｍであり、さらに好ましくは０．６０～０．７５ｍｍであり、よりさらに好ましくは０．６７～０．７０ｍｍである。長さ加重平均繊維長が前記の範囲であると、透明性が向上するため、好ましい。
なお、溶解パルプの長さ加重平均繊維長は、ＩＳＯ １６０６５－２（２００７）に準拠した長さ加重平均繊維長であり、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
The length-weighted average fiber length of the dissolving pulp constituting the dissolving pulp sheet of the present invention is preferably 0.50 to 0.80 mm, more preferably 0.55 to 0.75 mm, even more preferably 0.60 to 0.75 mm, and even more preferably 0.67 to 0.70 mm. The length-weighted average fiber length in the above range is preferable because it improves transparency.
The length-weighted average fiber length of the dissolving pulp is a length-weighted average fiber length conforming to ISO 16065-2 (2007), and specifically, can be measured by the method described in the Examples.
本発明の溶解パルプシートを構成する溶解パルプは、セルロース純度を特定の値以上にすることで、シートが溶解した際の透明性を向上させるものであるが、溶解パルプのαセルロース含量も下記の範囲であることが好ましい。
本発明の溶解パルプシートを構成する溶解パルプのαセルロース含量は、好ましくは９３．０％以上であり、より好ましくは９４．０％以上であり、さらに好ましくは９５．０％以上である。上限に制限はないが、１００％以下である。
なお、αセルロース含量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
本発明の溶解パルプシートを構成する溶解パルプの水分率は、外販のための輸送時の輸送ロスを軽減するために、２０質量％以下とすることが好ましく、１５質量％以下とすることがより好ましい。また、反応性や透明性を向上させる観点からは、好ましくは３～１０質量％であり、より好ましくは５～８質量％であり、さらに好ましくは６～８質量％であり、よりさらに好ましくは７～８質量％であり、よりさらに好ましくは７～７．５質量％である。水分率が前記の範囲であると、透明性が向上するため、好ましい。
The dissolving pulp constituting the dissolving pulp sheet of the present invention has a cellulose purity of a specific value or more, which improves the transparency of the sheet when dissolved, and it is preferable that the α-cellulose content of the dissolving pulp is also within the following range.
The α-cellulose content of the dissolving pulp constituting the dissolving pulp sheet of the present invention is preferably 93.0% or more, more preferably 94.0% or more, and even more preferably 95.0% or more. There is no upper limit, but it is 100% or less.
The α-cellulose content can be measured by the method described in the Examples.
The moisture content of the dissolving pulp constituting the dissolving pulp sheet of the present invention is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, in order to reduce transportation loss during transportation for external sales. From the viewpoint of improving reactivity and transparency, the moisture content is preferably 3 to 10% by mass, more preferably 5 to 8% by mass, even more preferably 6 to 8% by mass, still more preferably 7 to 8% by mass, and even more preferably 7 to 7.5% by mass. A moisture content in the above range is preferable because transparency is improved.
＜溶解パルプの製造方法＞
本発明の溶解パルプシートを構成する溶解パルプは、得られる溶解パルプシートのセルロース純度が前記の範囲になるものであれば、いかなる製造方法によって製造してもよいが、前加水分解工程とアルカリ蒸解工程とを含む方法によって好適に製造される。以下に、前加水分解とアルカリ蒸解を含む方法による溶解パルプの製造方法を説明するが、もちろんこれに限定されるものではない。なお、溶解パルプの製造における種々条件を適宜調整することにより、所望のセルロース純度に調整することができる。具体的には、後述の前加水分解の強度を上げ、Ｐファクターの値を高めることによって達成される。
<Method for producing dissolving pulp>
The dissolving pulp constituting the dissolving pulp sheet of the present invention may be produced by any production method as long as the cellulose purity of the resulting dissolving pulp sheet falls within the above-mentioned range, but is preferably produced by a method including a prehydrolysis step and an alkaline cooking step. A method for producing dissolving pulp by a method including prehydrolysis and alkaline cooking will be described below, but the method is not limited to this. The desired cellulose purity can be adjusted by appropriately adjusting various conditions in the production of dissolving pulp. Specifically, this is achieved by increasing the intensity of prehydrolysis, as described below, and increasing the value of the P factor.
本発明では、まず広葉樹の木材（広葉樹材）を水の存在下で、加温して前加水分解処理を行う。ここで、広葉樹材に対する水の量（液比）は、好ましくは１．０～１０であり、より好ましくは１．５～８．０であり、さらに好ましくは２．０～７．０であり、よりさらに好ましくは２．７～５．０である。液比が１．０以上であると、加水分解が十分に進み反応が均一となるので好ましい。１０以下であると、所望の温度まで加熱するのに要する熱量が少なくなり、経済的であるため好ましい。水の添加方法としては、特に限定されるものではなく、外部から水を添加してもよいし、広葉樹材に元々含まれる水を利用してもよいし、加熱時に蒸気を使用する場合には蒸気に含まれる水を利用してもよい。また、水と共にアルカリ、酸、キレート剤等、多糖の加水分解を直接的、間接的に補助する薬品を添加することもできる。前加水分解の強度はＰファクターとして好ましくは２００～１０００であり、より好ましくは３３０～６００であり、さらに好ましくは３８０～５００であり、よりさらに好ましくは４３０～５００である。温度は好ましくは１４０～２００℃であり、より好ましくは１５０～１７０℃であり、処理時間は処理温度に対応して決定されるが、好ましくは５０～３００分間であり、より好ましくは１００～２００分間であり、さらに好ましくは１００～１７０分間であり、よりさらに好ましくは１３０～１７０分間であり、よりさらに好ましくは１３０～１５０分間である。なお、Ｐファクターは前加水分解時の温度と時間の積であり、下記式１として表される。 In the present invention, first, the hardwood lumber (hardwood material) is heated in the presence of water to perform prehydrolysis. Here, the amount of water (liquid ratio) relative to the hardwood material is preferably 1.0 to 10, more preferably 1.5 to 8.0, even more preferably 2.0 to 7.0, and even more preferably 2.7 to 5.0. A liquid ratio of 1.0 or more is preferable because the hydrolysis proceeds sufficiently and the reaction becomes uniform. A liquid ratio of 10 or less is preferable because the amount of heat required to heat to the desired temperature is small and it is economical. There is no particular limitation on the method of adding water, and water may be added from the outside, water originally contained in the hardwood material may be used, or water contained in the steam may be used when steam is used during heating. In addition, chemicals that directly or indirectly assist the hydrolysis of polysaccharides, such as alkali, acid, and chelating agent, may be added together with water. The strength of prehydrolysis is preferably 200 to 1000 as a P factor, more preferably 330 to 600, even more preferably 380 to 500, and even more preferably 430 to 500. The temperature is preferably 140 to 200°C, more preferably 150 to 170°C, and the treatment time is determined according to the treatment temperature, but is preferably 50 to 300 minutes, more preferably 100 to 200 minutes, even more preferably 100 to 170 minutes, even more preferably 130 to 170 minutes, and even more preferably 130 to 150 minutes. The P factor is the product of the temperature and time during prehydrolysis, and is expressed by the following formula 1.
上記式において、ＰはＰファクターを表し、Ｔは絶対温度（℃＋２７３．５）を表し、ｔは加熱処理時間（時間）を表し、ｋH1（T）／ｋ100℃はグリコシド結合の酸加水分解の相対速度を表す。
Ｐファクターが２００以上であると、ヘミセルロースの酸加水分解が十分となり、その後のアルカリ蒸解において、パルプのセルロース純度を十分に高められるため、好ましい。Ｐファクターが１０００以下であると、セルロースの酸加水分解が抑制でき、パルプのセルロース純度を十分に高めることができ、パルプ粘度を維持することもでき、さらにはパルプ収率も高くなるため、好ましい。前加水分解温度が１４０℃以上であると、反応時間を１０時間未満とすることができ、巨大な反応容器を準備する必要がないことから経済的であり、好ましい。２００℃以下であると、反応の制御が容易となり、好ましい。
In the above formula, P represents the P factor, T represents absolute temperature (° C.+273.5), t represents the heat treatment time (hours), and k H1(T) /k 100° C. represents the relative rate of acid hydrolysis of the glycosidic bond.
A P factor of 200 or more is preferable because the acid hydrolysis of hemicellulose is sufficient, and the cellulose purity of the pulp can be sufficiently increased in the subsequent alkaline cooking. A P factor of 1000 or less is preferable because the acid hydrolysis of cellulose can be suppressed, the cellulose purity of the pulp can be sufficiently increased, the pulp viscosity can be maintained, and the pulp yield is also high. A prehydrolysis temperature of 140°C or more is preferable because the reaction time can be reduced to less than 10 hours, and there is no need to prepare a large reaction vessel, which is economical. A temperature of 200°C or less is preferable because the reaction can be easily controlled.
前加水分解工程で用いる装置は、広葉樹材を含水状態の加圧状態にて所望の時間、保持できるものであればよく、特に限定されるものではないが、好適には汎用の連続蒸解釜、バッチ釜等が用いられる。本発明の前加水分解工程では、反応終了後、脱水あるいは希釈洗浄、脱水して、次のアルカリ蒸解工程に送られる。なお、前加水分解後の排水は、フラッシュタンクに送り、ガス層と液層とに分け、ガス層に多く含まれるフルフラール類を抽出して利用し、液層に多く含まれるヘミセルロースの分解物を抽出して利用することもできる。 The equipment used in the prehydrolysis step is not particularly limited as long as it can hold the hardwood in a pressurized, hydrated state for the desired time, but preferably includes general-purpose continuous digesters, batch digesters, etc. In the prehydrolysis step of the present invention, after the reaction is completed, the wastewater is dehydrated or diluted and washed, dehydrated, and sent to the next alkaline digestion step. The wastewater after prehydrolysis can be sent to a flash tank and separated into a gas layer and a liquid layer, and the furfurals contained in the gas layer can be extracted and used, and the decomposition products of hemicellulose contained in the liquid layer can be extracted and used.
アルカリ蒸解工程に用いられる装置は、特に限定されるものではないが、好適には汎用の連続蒸解釜、バッチ釜等が用いられる。アルカリ蒸解法としては、クラフト蒸解、ポリサルファイド蒸解、ソーダ蒸解、アルカリサルファイト蒸解等の公知の蒸解法を用いることができるが、パルプ品質、エネルギー効率等を考慮すると、クラフト蒸解法が好適に用いられる。広葉樹材をクラフト蒸解する場合、クラフト蒸解液の硫化度は５～７５％が好ましく、２０～３５％がより好ましい。有効アルカリ添加率は絶乾木材質量当たり５～３０質量％が好ましく、１０～２５質量％がより好ましい。蒸解温度は１４０～１７０℃が好ましく、蒸解白液を分割で添加する蒸解法でもよく、その方式は特に問わないが、広葉樹材に対する水の量（液比）は、好ましくは１．０～１０であり、より好ましくは１．５～８．０であり、さらに好ましくは２．０～７．０であり、よりさらに好ましくは２．７～５．０である。 The equipment used in the alkaline cooking step is not particularly limited, but preferably a general-purpose continuous cooking kettle, batch cooking kettle, etc. is used. As the alkaline cooking method, known cooking methods such as kraft cooking, polysulfide cooking, soda cooking, and alkaline sulfite cooking can be used, but considering pulp quality, energy efficiency, etc., the kraft cooking method is preferably used. When kraft cooking hardwood materials, the sulfidity of the kraft cooking liquor is preferably 5 to 75%, more preferably 20 to 35%. The effective alkali addition rate is preferably 5 to 30% by mass per bone dry wood mass, more preferably 10 to 25% by mass. The cooking temperature is preferably 140 to 170°C, and cooking methods in which cooking white liquor is added in portions are also acceptable, and there are no particular restrictions on the method, but the amount of water relative to the hardwood (liquor ratio) is preferably 1.0 to 10, more preferably 1.5 to 8.0, even more preferably 2.0 to 7.0, and even more preferably 2.7 to 5.0.
蒸解において、使用する蒸解液に、蒸解助剤として、公知の環状ケト化合物、例えばベンゾキノン、ナフトキノン、アントラキノン、アントロン、フェナントロキノンおよび前記キノン系化合物のアルキル、アミノ等の核置換体、あるいは前記キノン系化合物の還元型であるアントラヒドロキノンのようなヒドロキノン系化合物、さらにはディールスアルダー法によるアントラキノン合成法の中間体として得られる安定な化合物である９，１０－ジケトヒドロアントラセン化合物等から選ばれた１種または２種以上を添加してもよい。その添加率は木材チップの絶乾質量当たり０．００１～１．０質量％が好ましい。 In cooking, one or more of the following cooking aids may be added to the cooking liquor: known cyclic keto compounds, such as benzoquinone, naphthoquinone, anthraquinone, anthrone, phenanthroquinone, and the above quinone compounds with alkyl or amino nuclei; hydroquinone compounds such as anthrahydroquinone, which are reduced forms of the above quinone compounds; and 9,10-diketohydroanthracene compounds, which are stable compounds obtained as intermediates in the anthraquinone synthesis method by the Diels-Alder method. The addition rate is preferably 0.001 to 1.0% by mass per bone dry mass of wood chips.
蒸解後のカッパー価は特に限定されるものではないが、パルプ品質やその後の漂白性等を考慮すると、カッパー価は６～１８が好ましい。 There are no particular limitations on the kappa number after cooking, but taking into consideration the pulp quality and subsequent bleachability, a kappa number of 6 to 18 is preferable.
前記クラフト蒸解により得られた未晒パルプは洗浄、粗選および精選工程を経て、公知の漂白法で漂白処理される。好ましくは、まず酸素脱リグニン法により脱リグニンされる。酸素脱リグニン法は、中濃度法あるいは高濃度法がそのまま適用できるが、パルプ濃度が８～１５質量％で行われる中濃度法が、特殊な脱水装置を必要とせず、操業性がよいため好ましい。酸素脱リグニン法に用いるアルカリとしては苛性ソーダまたは酸化されたクラフト白液を使用することができる。酸素ガスとしては、深冷分離法からの酸素、ＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）からの酸素、ＶＳＡ（Ｖａｃｕｕｍ Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）からの酸素等を用いることができる。前記酸素ガスとアルカリは中濃度ミキサーにおいて中濃度のパルプスラリーに添加され混合が十分に行われた後、加圧下でパルプ、酸素およびアルカリの混合物を一定時間保持できる反応塔へ送られ、脱リグニンされる。酸素ガスの分圧は、０．１～２ＭＰａが好ましく、０．２～１ＭＰａが好ましく、酸素ガスの添加率は、絶乾パルプ質量当たり０．５～３質量％が好ましく、アルカリ添加率は、絶乾パルプ質量当たり０．５～４質量％が好ましい。反応温度は８０～１２０℃が好ましく、反応時間は１５～１００分間が好ましく、パルプ濃度は８～１５質量％が好ましい。この他の条件は公知のものを適用してもよい。本発明では、酸素脱リグニン工程において、上記酸素脱リグニンを連続して複数回行い、できる限り脱リグニンを進めるのが好ましい。酸素脱リグニンを施されたパルプは洗浄段へ送られ、酸素晒後パルプを得る。 The unbleached pulp obtained by the kraft cooking is washed, roughly screened and refined, and then bleached by a known bleaching method. Preferably, it is first delignified by oxygen delignification. The medium- or high-consistency oxygen delignification method can be used as is, but the medium-consistency method, which is performed at a pulp concentration of 8 to 15% by mass, is preferred because it does not require a special dehydration device and has good operability. Caustic soda or oxidized kraft white liquor can be used as the alkali used in the oxygen delignification method. As oxygen gas, oxygen from the cryogenic separation method, oxygen from PSA (Pressure Swing Adsorption), oxygen from VSA (Vacuum Swing Adsorption), etc. can be used. The oxygen gas and alkali are added to the medium-consistency pulp slurry in a medium-consistency mixer and mixed thoroughly, and then sent to a reaction tower that can hold a mixture of pulp, oxygen and alkali under pressure for a certain period of time, where it is delignified. The partial pressure of oxygen gas is preferably 0.1 to 2 MPa, and more preferably 0.2 to 1 MPa, the oxygen gas addition rate is preferably 0.5 to 3 mass% per bone-dry pulp mass, and the alkali addition rate is preferably 0.5 to 4 mass% per bone-dry pulp mass. The reaction temperature is preferably 80 to 120°C, the reaction time is preferably 15 to 100 minutes, and the pulp concentration is preferably 8 to 15 mass%. Other conditions may be known. In the present invention, in the oxygen delignification step, it is preferable to carry out the above oxygen delignification several times in succession to advance delignification as much as possible. The pulp that has been subjected to oxygen delignification is sent to the washing stage to obtain oxygen-exposed pulp.
酸素脱リグニン後の洗浄段に限らず、漂白段毎に洗浄段を設けるのが好ましい。洗浄段で使用される洗浄機としては、プレッシャーディフューザー、ディフュージョンウオッシャー、加圧型ドラムウオッシャー、水平長網型ウオッシャー、プレス洗浄機等を挙げることができ、特に限定されるものではない。各洗浄段では、一機の洗浄機でまかなうこともできるし、複数の洗浄機を使用することもできる。本発明においては、各洗浄段の洗浄水には金属成分、特に鉄分が少ないことが好ましく、金属成分をイオン交換等で除去してもよい。各洗浄段の洗浄水にアルカリ、酸、キレート剤、界面活性剤等の洗浄助剤を添加することもできる。また、洗浄排水を前段の洗浄段の洗浄水として再利用する向流洗浄を行なうこともできる。 It is preferable to provide a washing stage for each bleaching stage, not limited to the washing stage after oxygen delignification. Washing machines used in the washing stages include pressure diffusers, diffusion washers, pressurized drum washers, horizontal long-net washers, press washers, etc., but are not particularly limited. Each washing stage can be served by one washing machine, or multiple washing machines can be used. In the present invention, it is preferable that the washing water in each washing stage has a low metal content, especially iron, and metal components may be removed by ion exchange or the like. Washing aids such as alkali, acid, chelating agent, and surfactant can also be added to the washing water in each washing stage. In addition, countercurrent washing can be performed in which washing wastewater is reused as washing water for the previous washing stage.
未晒パルプは、好ましくは酸素脱リグニン工程を経て、多段漂白工程へ送られる。多段漂白工程では、二酸化塩素（Ｄ）、アルカリ（Ｅ）、酸素（Ｏ）、過酸化水素（Ｐ）、オゾン（Ｚ）といった公知のＥＣＦ漂白段を組み合わせて使用でき、各漂白段後には前述の洗浄段を設けることができる。また、多段漂白工程中に、高温酸処理段（Ａ）や酸洗浄段、高温二酸化塩素漂白段、エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）やジエチレントリアミンペンタ酢酸（ＤＴＰＡ）等によるキレート剤処理段等を導入することもできる。多段漂白工程では、パルプの白色度が８９．０～９２．０％ＩＳＯになるように、漂白することが好ましい。白色度は９１．０～９２．０％ＩＳＯがより好ましく、９１．５～９２．０％ＩＳＯがさらに好ましい。白色度が８９．０％ＩＳＯ以上であると、その後の酸性下での過酸化物添加処理を行うことで白色度が高まり、溶解パルプとしての品質が向上するので好ましい。白色度が９２．０％ＩＳＯ以下であると、多段漂白工程で使用する漂白薬品量が多くなりすぎず経済的であり、溶解パルプに余計な官能基が導入されることなく、溶解パルプの品質が高まるので好ましい。 The unbleached pulp is preferably sent to a multi-stage bleaching process after passing through an oxygen delignification process. In the multi-stage bleaching process, known ECF bleaching stages such as chlorine dioxide (D), alkali (E), oxygen (O), hydrogen peroxide (P), and ozone (Z) can be used in combination, and the above-mentioned washing stage can be provided after each bleaching stage. In addition, during the multi-stage bleaching process, a high-temperature acid treatment stage (A), an acid washing stage, a high-temperature chlorine dioxide bleaching stage, a chelating agent treatment stage using ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) or diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), etc., can also be introduced. In the multi-stage bleaching process, it is preferable to bleach the pulp so that the brightness of the pulp is 89.0 to 92.0% ISO. The brightness is more preferably 91.0 to 92.0% ISO, and even more preferably 91.5 to 92.0% ISO. If the brightness is 89.0% ISO or higher, the subsequent addition of peroxide under acidic conditions will increase the brightness, improving the quality of the dissolving pulp, which is preferable. If the brightness is 92.0% ISO or lower, the amount of bleaching chemicals used in the multi-stage bleaching process will not be too large, which is economical, and no unnecessary functional groups will be introduced into the dissolving pulp, improving the quality of the dissolving pulp, which is preferable.
以上のようにして得られた溶解パルプは、本発明の溶解パルプシートの原料として好適に用いられる。溶解パルプシートを製造するにあたり、ここで得られた溶解パルプはパルプスラリーとして、溶解パルプシートの製造に供することが好ましい。
当該パルプスラリーの固形分濃度は特に限定されるものではないが、０．５～５質量％が好ましい。
また、必要に応じて、歩留向上剤、濾水性向上剤、界面活性剤、紙力増強剤、嵩高剤、柔軟剤、内添サイズ剤、染料、蛍光増白剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の抄紙用内添助剤を添加してもよく、これらの内添助剤は本発明の溶解パルプシートを構成する溶解パルプの一部を構成する。
The dissolving pulp obtained as described above is preferably used as a raw material for the dissolving pulp sheet of the present invention. In producing the dissolving pulp sheet, the dissolving pulp obtained here is preferably supplied to the production of the dissolving pulp sheet as a pulp slurry.
The solid content of the pulp slurry is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 5% by mass.
If necessary, internal papermaking aids such as retention aids, drainage aids, surfactants, paper strength agents, bulking agents, softeners, internal sizing agents, dyes, fluorescent brighteners, pH adjusters, defoamers, pitch control agents, and slime control agents may be added, and these internal aids constitute a part of the dissolving pulp that constitutes the dissolving pulp sheet of the present invention.
［溶解パルプシート］
本発明の溶解パルプシートは、広葉樹を原料とする溶解パルプからなる溶解パルプシートであって、下記式で求められるセルロース純度が９７．０％以上であり、破裂強度が３５０ｋＰａ超９００ｋＰａ以下であり、密度が０．３ｇ／ｃｍ３以上０．９ｇ／ｃｍ３以下である。
セルロース純度（％）＝グルコース量／（グルコース量＋キシロース量）×１００
（式中、グルコース量およびキシロース量は、溶解パルプシート中のグルコース量およびキシロース量である。）
本発明での溶解パルプシートには、連続的に平判形状に断裁されたシートや、ロール形状（巻き取り）のシートも含まれる。
[Dissolving pulp sheet]
The dissolving pulp sheet of the present invention is a dissolving pulp sheet made of dissolving pulp made from hardwood, and has a cellulose purity calculated by the following formula of 97.0% or more, a burst strength of more than 350 kPa and not more than 900 kPa, and a density of 0.3 g/cm3 or more and 0.9 g/cm3 or less.
Cellulose purity (%) = glucose amount / (glucose amount + xylose amount) × 100
(In the formula, the glucose amount and the xylose amount are the glucose amount and the xylose amount in the dissolving pulp sheet.)
The dissolving pulp sheet in the present invention includes a sheet continuously cut into a flat shape and a roll-shaped (wound) sheet.
本発明の溶解パルプシートは、広葉樹を原料とする溶解パルプからなり、好ましい溶解パルプは前記［溶解パルプ］の項で説明した通りである。 The dissolving pulp sheet of the present invention is made of dissolving pulp made from hardwood, and the preferred dissolving pulp is as described above in the section on [Dissolving Pulp].
本発明の溶解パルプシートのセルロース純度は、好ましくは９７．０％以上であり、より好ましくは９７．１％以上であり、さらに好ましくは９７．２％以上であり、よりさらに好ましくは９７．５％以上であり、よりさらに好ましくは９８．０％以上である。セルロース純度は高いほど好ましいため、上限に制限はなく、１００％以下である。
セルロース純度は、ＮＲＥＬ法で測定される溶解パルプシート中のグルコース量およびキシロース量から前記式によって求められるものであり、具体的には実施例に記載した方法によって求めることができる。セルロース純度の単位である「％」は「質量％」である。
The cellulose purity of the dissolving pulp sheet of the present invention is preferably 97.0% or more, more preferably 97.1% or more, even more preferably 97.2% or more, still more preferably 97.5% or more, and still more preferably 98.0% or more. Since the higher the cellulose purity, the better, there is no upper limit, and it is 100% or less.
The cellulose purity is calculated from the glucose and xylose contents in the dissolving pulp sheet measured by the NREL method using the above formula, and specifically, can be calculated by the method described in the Examples. The unit of cellulose purity, "%", is "% by mass".
本発明の溶解パルプシートの破裂強度の上限値は、９００ｋＰａ以下であり、好ましくは８５０ｋＰａ以下、より好ましくは８００ｋＰａ以下、さらに好ましくは７５０ｋＰａ以下である。溶解パルプシートの破裂強度の上限値が前記の範囲であると、溶解パルプシートの解繊性を向上させることができるため、溶解パルプシートの反応性および溶解性が高まり、本発明の溶解パルプシートを原料として得られる溶液の透明性を向上させることができる。
また、破裂強度の下限値は、３５０ｋＰａ超であり、好ましくは３６０ｋＰａ以上、より好ましくは３７０ｋＰａ以上、さらに好ましくは３８０ｋＰａ以上である。破裂強度の下限値が前記の範囲であることで、溶解パルプシートの密度または絶乾坪量を所望の範囲内とし、溶解パルプシートの生産性や輸送適正を向上させることができる。
溶解パルプシートの破裂強度は、実施例に記載の方法により測定される。
また、本発明の溶解パルプシートのセルロース純度および破裂強度が前記範囲であることによって、溶解パルプからなる溶解パルプシートの溶液、および当該溶解パルプシートを原料として得られるセルロース誘導体の溶液の透明性に優れる。
The upper limit of the bursting strength of the dissolving pulp sheet of the present invention is 900 kPa or less, preferably 850 kPa or less, more preferably 800 kPa or less, and even more preferably 750 kPa or less. When the upper limit of the bursting strength of the dissolving pulp sheet is within the above range, the defibration property of the dissolving pulp sheet can be improved, so that the reactivity and solubility of the dissolving pulp sheet can be increased, and the transparency of the solution obtained using the dissolving pulp sheet of the present invention as a raw material can be improved.
The lower limit of the bursting strength is more than 350 kPa, preferably 360 kPa or more, more preferably 370 kPa or more, and even more preferably 380 kPa or more. When the lower limit of the bursting strength is in the above-mentioned range, the density or bone dry basis weight of the dissolving pulp sheet can be set within a desired range, and the productivity and transport suitability of the dissolving pulp sheet can be improved.
The bursting strength of the dissolving pulp sheet is measured by the method described in the Examples.
Furthermore, since the cellulose purity and burst strength of the dissolving pulp sheet of the present invention are within the above ranges, the solution of the dissolving pulp sheet made of dissolving pulp and the solution of the cellulose derivative obtained using the dissolving pulp sheet as a raw material have excellent transparency.
本発明の溶解パルプシートの密度の上限値は、０．９ｇ／ｃｍ３以下であり、好ましくは０．８ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは０．７ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは０．６５ｇ／ｃｍ３以下である。密度の上限値が前記の範囲であることで、溶解パルプシートの解繊性を向上させることができるため、溶解パルプシートの反応性および溶解性が高まり、本発明の溶解パルプシートを原料として得られる溶液の透明性を向上させることができる。
また、密度の下限値は、０．３ｇ／ｃｍ３以上であり、好ましくは０．４ｇ／ｃｍ３以上であり、より好ましくは０．４５ｇ／ｃｍ３以上であり、さらに好ましくは０．５ｇ／ｃｍ３以上である。密度の下限値が前記の範囲であることで、得られる溶解パルプシートの破裂強度を上記の範囲とでき、紙の強度を向上し易いため、製造中の紙切れを抑止することができる。また、製品の溶解パルプシートの輸送効率を向上させることができる。
溶解パルプシートの密度は、ＪＩＳ Ｐ ８１１８：２０１４に準拠して測定される。
The upper limit of the density of the dissolving pulp sheet of the present invention is 0.9 g/ cm3 or less, preferably 0.8 g/cm3 or less, more preferably 0.7 g/cm3 or less , and even more preferably 0.65 g/cm3 or less. When the upper limit of the density is in the above range, the defibration property of the dissolving pulp sheet can be improved, and therefore the reactivity and solubility of the dissolving pulp sheet can be increased, and the transparency of the solution obtained using the dissolving pulp sheet of the present invention as a raw material can be improved.
The lower limit of the density is 0.3 g/ cm3 or more, preferably 0.4 g/cm3 or more , more preferably 0.45 g/cm3 or more , and even more preferably 0.5 g/cm3 or more . By setting the lower limit of the density within the above range, the burst strength of the resulting dissolving pulp sheet can be set within the above range, and the strength of the paper can be easily improved, so that paper breakage during production can be suppressed. Also, the transportation efficiency of the product dissolving pulp sheet can be improved.
The density of the dissolving pulp sheet is measured in accordance with JIS P 8118:2014.
本発明の溶解パルプシートは、前記の通り、前記式で求められるセルロース純度が９７．０％以上であり、破裂強度が３５０ｋＰａ超９００ｋＰａ以下であり、密度が０．３ｇ／ｃｍ３以上０．９ｇ／ｃｍ３以下であるが、さらに次の特性を有することが好ましい。
本発明の溶解パルプシートのシート水分率は、外販のための輸送時の輸送ロスを軽減するために、２０質量％以下とすることが好ましく、１５質量％以下とすることがより好ましい。また、反応性や透明性を向上させる観点からは、好ましくは３～１０質量％であり、より好ましくは５～８質量％であり、さらに好ましくは６～８質量％であり、よりさらに好ましくは７～８質量％であり、よりさらに好ましくは７～７．５質量％である。シート水分率が前記の範囲であると、透明性が向上するため、好ましい。
また、本発明の溶解パルプシートの灰分は、好ましくは０．１％以下であり、より好ましくは０．０８％以下であり、さらに好ましくは０．０７％以下であり、よりさらに好ましくは０．０６％以下である。灰分が前記の範囲であると、透明性が向上するため、好ましい。
なお、シート水分率および灰分は、実施例に記載の方法により測定することができる。
As described above, the dissolving pulp sheet of the present invention has a cellulose purity calculated by the above formula of 97.0% or more, a burst strength of more than 350 kPa and not more than 900 kPa, and a density of 0.3 g/ cm3 or more and 0.9 g/cm3 or less, and preferably further has the following properties:
The sheet moisture content of the dissolving pulp sheet of the present invention is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, in order to reduce transportation loss during transportation for external sales. From the viewpoint of improving reactivity and transparency, the sheet moisture content is preferably 3 to 10% by mass, more preferably 5 to 8% by mass, even more preferably 6 to 8% by mass, still more preferably 7 to 8% by mass, and even more preferably 7 to 7.5% by mass. When the sheet moisture content is in the above range, transparency is improved, which is preferable.
The ash content of the dissolving pulp sheet of the present invention is preferably 0.1% or less, more preferably 0.08% or less, even more preferably 0.07% or less, and even more preferably 0.06% or less. When the ash content is in the above range, transparency is improved, which is preferable.
The moisture content and ash content of the sheet can be measured by the method described in the Examples.
本発明の溶解パルプシートの絶乾坪量の上限値は、解繊性を向上させ、本発明の溶解パルプシートを原料として得られる溶液の透明性を向上させる観点から、好ましくは１２００ｇ／ｍ２以下、より好ましくは１１００ｇ／ｍ２以下、さらに好ましくは１０００ｇ／ｍ２以下、よりさらに好ましくは９００ｇ／ｍ２以下である。また、絶乾坪量の下限値は、十分な量の溶解パルプを含む溶解パルプシートとし、生産性を向上させる観点から、好ましくは４００ｇ／ｍ２以上、より好ましくは５００ｇ／ｍ２以上、さらに好ましくは６００ｇ／ｍ２以上、よりさらに好ましくは７００ｇ／ｍ２以上である。
溶解パルプシートの絶乾坪量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
The upper limit of the bone dry basis weight of the dissolving pulp sheet of the present invention is preferably 1200 g/m2 or less , more preferably 1100 g/m2 or less, even more preferably 1000 g/m2 or less , and even more preferably 900 g/m2 or less, from the viewpoints of improving defibration property and improving the transparency of a solution obtained using the dissolving pulp sheet of the present invention as a raw material. The lower limit of the bone dry basis weight is preferably 400 g/m2 or more , more preferably 500 g/m2 or more , even more preferably 600 g/m2 or more , and even more preferably 700 g/ m2 or more, from the viewpoints of providing a dissolving pulp sheet containing a sufficient amount of dissolving pulp and improving productivity.
The bone dry basis weight of the dissolving pulp sheet can be measured by the method described in the Examples.
本発明の溶解パルプシートの比破裂強度の上限値は、解繊性を向上させ、本発明の溶解パルプシートを原料として得られる溶液の透明性を向上させる観点から、好ましくは２．０ｋＰａ／（ｇ／ｍ２）以下、より好ましくは１．５ｋＰａ／（ｇ／ｍ２）以下、さらに好ましくは１．２ｋＰａ／（ｇ／ｍ２）以下、よりさらに好ましくは１．０ｋＰａ／（ｇ／ｍ２）以下、である。また、比破裂強度の下限値は、溶解パルプシートの密度または絶乾坪量を所望の範囲内とし、溶解パルプシートの生産性を向上させる観点から、好ましくは０．３ｋＰａ／（ｇ／ｍ２）以上、より好ましくは０．４ｋＰａ／（ｇ／ｍ２）以上、さらに好ましくは０．４５ｋＰａ／（ｇ／ｍ２）以上である。 溶解パルプシートの比破裂強度は、上記破裂強度を上記坪量で除したものであり、下記の式により求められる。
比破裂強度（ｋＰａ／（ｇ／ｍ２））＝破裂強度（ｋＰａ）／坪量（ｇ／ｍ２）
The upper limit of the burst strength ratio of the dissolving pulp sheet of the present invention is preferably 2.0 kPa/(g/m2) or less, more preferably 1.5 kPa/(g/ m2 ) or less, even more preferably 1.2 kPa/(g/ m2 ) or less, and even more preferably 1.0 kPa/(g/ m2 ) or less, from the viewpoint of improving defibration property and improving transparency of a solution obtained by using the dissolving pulp sheet of the present invention as a raw material. The lower limit of the burst strength ratio is preferably 0.3 kPa/(g/ m2 ) or more, more preferably 0.4 kPa/(g/ m2 ) or more, and even more preferably 0.45 kPa/(g/ m2 ) or more, from the viewpoint of setting the density or bone dry basis weight of the dissolving pulp sheet within a desired range and improving productivity of the dissolving pulp sheet. The burst strength ratio of the dissolving pulp sheet is obtained by dividing the burst strength by the basis weight, and is calculated by the following formula.
Specific bursting strength (kPa/(g/m 2 )) = bursting strength (kPa)/basis weight (g/m 2 )
本発明の溶解パルプシートの厚さ上限値は、溶解パルプシートの破裂強度、密度および絶乾坪量を上記の範囲内とする観点および溶解パルプシートの強度を向上させ、製造中の紙切れを抑止する観点から、好ましくは２２００μｍ以下、より好ましくは１８００μｍ以下、さらに好ましくは１６００μｍ以下、よりさらに好ましくは１５００μｍ以下である。また、厚さの下限値は、十分な量の溶解パルプを含む溶解パルプシートとし、生産性を向上させる観点から、好ましくは６００μｍ以上、より好ましくは９５０μｍ以上、さらに好ましくは１１５０μｍ以上である。
溶解パルプシートの厚さは、実施例に記載の方法により測定することができる。
The upper limit of the thickness of the dissolving pulp sheet of the present invention is preferably 2200 μm or less, more preferably 1800 μm or less, even more preferably 1600 μm or less, and even more preferably 1500 μm or less, from the viewpoint of setting the burst strength, density, and bone dry basis weight of the dissolving pulp sheet within the above ranges and from the viewpoint of improving the strength of the dissolving pulp sheet and preventing paper tearing during production. The lower limit of the thickness is preferably 600 μm or more, more preferably 950 μm or more, and even more preferably 1150 μm or more, from the viewpoint of providing a dissolving pulp sheet containing a sufficient amount of dissolving pulp and improving productivity.
The thickness of the dissolving pulp sheet can be measured by the method described in the Examples.
本発明の溶解パルプシートは、セルロース純度を特定の値以上にすることで、シートが溶解した際の透明性を向上させるものであるが、溶解パルプシートのαセルロース含量も下記の範囲であることが好ましい。
本発明の溶解パルプシートのαセルロース含量は、好ましくは９３．０％以上であり、より好ましくは９４．０％以上であり、さらに好ましくは９５．０％以上である。上限に制限はないが、１００％以下である。
なお、αセルロース含量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
The dissolving pulp sheet of the present invention has a cellulose purity of a specific value or more, which improves the transparency of the sheet when dissolved. It is preferable that the α-cellulose content of the dissolving pulp sheet is also within the following range.
The α-cellulose content of the dissolving pulp sheet of the present invention is preferably 93.0% or more, more preferably 94.0% or more, and even more preferably 95.0% or more. There is no upper limit, but it is 100% or less.
The α-cellulose content can be measured by the method described in the Examples.
本発明の溶解パルプシートまたは当該溶解パルプシートを原料として得られるセルロース誘導体は、溶媒に溶解させて得られる溶液の透明性に優れる。なかでも次に示すように、アセチル化反応を行った後の透明性に優れる。このような性質を有するため、本発明の溶解パルプおよび溶解パルプシートは、各種用途に使用する際に、その用途先での製品の品質を向上させ、さらに生産性を向上させることができる。
具体的には、アセチル化反応後の反応溶液（原料パルプ換算で３．７質量％の濃度）の６７０ｎｍの透過率が、好ましくは８０．０％以上であり、より好ましくは８１．６％以上であり、さらに好ましくは８３．１％以上であり、よりさらに好ましくは８４．６％以上であり、よりさらに好ましくは８６．２％以上である。
透過率が高く、透明性に優れることでアセチル化後の溶液の未反応繊維が少なく、紡糸の際にノズル詰まりなどの製造時の問題が生じない。
The dissolving pulp sheet of the present invention or a cellulose derivative obtained by using the dissolving pulp sheet as a raw material has excellent transparency when dissolved in a solvent. In particular, the transparency after an acetylation reaction is excellent, as shown below. Because of these properties, the dissolving pulp and dissolving pulp sheet of the present invention can improve the quality of products at the intended use and further improve productivity when used for various purposes.
Specifically, the transmittance at 670 nm of the reaction solution after the acetylation reaction (concentration of 3.7% by mass calculated based on the raw pulp) is preferably 80.0% or more, more preferably 81.6% or more, even more preferably 83.1% or more, still more preferably 84.6% or more, and even more preferably 86.2% or more.
Its high transmittance and excellent transparency result in fewer unreacted fibers in the solution after acetylation, and therefore no problems occur during production, such as nozzle clogging during spinning.
＜溶解パルプシートの製造方法＞
本発明の溶解パルプシートは、上述した溶解パルプを原料として得ることが好ましい。本発明の溶解パルプシートは、前記［溶解パルプ］の項で説明した溶解パルプを原料として得ることが好ましく、そのうち、好適な溶解パルプシートも前記［溶解パルプ］の項で説明した好適な溶解パルプを原料として得ることがより好ましい。
<Method for producing dissolving pulp sheet>
The dissolving pulp sheet of the present invention is preferably obtained using the above-mentioned dissolving pulp as a raw material. The dissolving pulp sheet of the present invention is preferably obtained using the dissolving pulp described in the above [Dissolving Pulp] section as a raw material, and among them, it is more preferable that the suitable dissolving pulp sheet is obtained using the suitable dissolving pulp described in the above [Dissolving Pulp] section as a raw material.
本発明の溶解パルプシートは、前記＜溶解パルプの製造方法＞で説明した多段漂白工程後に得られた溶解パルプ（晒パルプ）のスラリーを公知の方法で抄紙することで形成することが好ましい。
本発明の溶解パルプシートの好ましい製造方法は、下記式で求められるセルロース純度が９７．０％以上である溶解パルプのスラリーを抄紙し、破裂強度が９００ｋＰａ以下となるように溶解パルプシートを形成する方法である。
セルロース純度（％）＝グルコース量／（グルコース量＋キシロース量）×１００
（式中、グルコース量およびキシロース量は、溶解パルプ中のグルコース量およびキシロース量である。）
すなわち、本発明の溶解パルプシートは、好ましくは前記［溶解パルプ］の項で説明した溶解パルプのスラリー、より好ましくは前記＜溶解パルプの製造方法＞で説明した多段漂白工程後に得られた溶解パルプ（晒パルプ）のスラリーを抄紙することで形成することが好ましい。そのうち、さらに好ましい溶解パルプも、前記［溶解パルプ］の項で説明した、さらに好ましい溶解パルプである。
具体的には、溶解パルプをワイヤーパート、プレスパート、ドライヤーパートを順に通過させて脱水して得ることが好ましい。
The dissolving pulp sheet of the present invention is preferably formed by making paper from a slurry of dissolving pulp (bleached pulp) obtained after the multi-stage bleaching process described above in <Method of manufacturing dissolving pulp>, by a known method.
A preferred method for producing the dissolving pulp sheet of the present invention is to make a slurry of dissolving pulp having a cellulose purity of 97.0% or more, calculated by the following formula, and form a dissolving pulp sheet so as to have a burst strength of 900 kPa or less.
Cellulose purity (%) = glucose amount / (glucose amount + xylose amount) × 100
(In the formula, the glucose amount and the xylose amount are the glucose amount and the xylose amount in the dissolving pulp.)
That is, the dissolving pulp sheet of the present invention is preferably formed by papermaking a slurry of dissolving pulp as described above in the section [Dissolving Pulp], more preferably a slurry of dissolving pulp (bleached pulp) obtained after the multi-stage bleaching process as described above in <Production method of dissolving pulp>. Among them, the more preferred dissolving pulp is the more preferred dissolving pulp as described above in the section [Dissolving Pulp].
Specifically, it is preferable to obtain the dissolving pulp by passing it through a wire part, a press part and a dryer part in this order to dehydrate it.
また、本発明の溶解パルプシートは、本発明の効果を妨げない範囲で、パルプ繊維間結合の阻害機能を有する嵩高剤、柔軟剤を使用してもよい。これらの嵩高剤、柔軟剤を用いることにより、溶解パルプシートの密度および厚さを調整することができるため、破裂強を所望の範囲とし易くでき、さらに、本発明の溶解パルプシートを原料として得られる溶液の透明性を向上させやすくすることができる。
嵩高剤、柔軟剤の具体例としては、例えば、脂肪酸系誘導体、脂肪酸ポリアミドアミン、多価アルコール系界面活性剤、油脂系非イオン界面活性剤等が例示できる。嵩高剤、柔軟剤の添加量は、乾燥質量対比でパルプに対して、好ましくは０．０５質量％以上２．０質量以下である。
The dissolving pulp sheet of the present invention may contain a bulking agent or softening agent that inhibits the bonding between pulp fibers, provided that the effect of the present invention is not impaired. By using such a bulking agent or softening agent, the density and thickness of the dissolving pulp sheet can be adjusted, making it easier to set the burst strength within a desired range and to improve the transparency of a solution obtained using the dissolving pulp sheet of the present invention as a raw material.
Specific examples of the bulking agent and softening agent include fatty acid derivatives, fatty acid polyamide amines, polyhydric alcohol surfactants, oil-based nonionic surfactants, etc. The amount of the bulking agent and softening agent added is preferably 0.05% by mass or more and 2.0% by mass or less based on the dry mass of the pulp.
ワイヤーパートの形式は、特に限定されるものではなく、例えば、長網式、短網式、円網式、ツインワイヤー式等が挙げられる。
プレスパートの型式は、特に限定されるものではなく、例えば、ツインバープレス、トライニッププレス、トライベントプレス、ＥＮＰ、シュープレス、タンデムシュープレス、ベビープレス、ツインワイヤープレス、ヘビーデューティープレス等を使用することができる。このうちの１種、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。プレスパートの圧力を高めることで、破裂強度を目的の範囲に調整することができる。
The type of the wire part is not particularly limited, and examples thereof include a fourdrinier type, a short net type, a cylinder type, and a twin wire type.
The type of the press part is not particularly limited, and for example, a twin bar press, a tri-nip press, a tri-vent press, an ENP, a shoe press, a tandem shoe press, a baby press, a twin wire press, a heavy duty press, etc. can be used. One or a combination of two or more of these can be used. By increasing the pressure of the press part, the burst strength can be adjusted to a desired range.
本発明の溶解パルプシートは、プレスパートのプレス圧を調整することにより、所望の破裂強度および密度とすることができ、本発明の溶解パルプシートを原料として得られるセルロース誘導体を溶媒に溶解させて得られる溶液の透明性を向上させることができ、特にアセチル化反応を行った後の透明性を向上させることができる。
パルプシートのプレス圧を低くすると、溶解パルプシートの密度は小さくなり、溶解パルプシートの繊維間結合および繊維内結合を減少させることができ、破裂強度を小さくすることができる。その結果、溶解パルプシートの解繊性を向上させることができ、得られる溶液の透明性を向上させることができる。また、プレスパートのプレス圧を高くすることにより、溶解パルプシートの密度および破裂強度を一定の範囲とすることができるため、紙切れを防止することができる。また、製品の溶解パルプシートの輸送効率を向上し易くできる。
一方で、プレスパートのプレス圧が低すぎる場合は、密度および破裂強度が小さくなりすぎるため、紙切れが起こりやすくなり、また、製品の溶解パルプシートの輸送効率が低下する。また、プレス圧が高すぎる場合は、溶解パルプシートの密度が大きくなりすぎ、溶解パルプシートの繊維間結合および繊維内結合が増加することとなり、破裂強度が高くなりすぎてしまい、得られる溶液の透明性が劣るものとなってしまう。
以上の観点から、プレスパートのプレス圧は、面圧として、好ましくは３５ｋｇｆ／ｃｍ２以上、より好ましくは４０ｋｇｆ／ｃｍ２以上、さらに好ましくは４５ｋｇｆ／ｃｍ２以上、よりさらに好ましくは５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上であり、そして、好ましくは２００ｋｇｆ／ｃｍ２以下、より好ましくは１９０ｋｇｆ／ｃｍ２以下、さらに好ましくは１８０ｋｇｆ／ｃｍ２以下、よりさらに好ましくは１７０ｋｇｆ／ｃｍ２以下である。
The dissolving pulp sheet of the present invention can be adjusted to have the desired burst strength and density by adjusting the pressing pressure of the press part, and the transparency of the solution obtained by dissolving the cellulose derivative obtained using the dissolving pulp sheet of the present invention as a raw material in a solvent can be improved, and in particular the transparency after the acetylation reaction can be improved.
By lowering the pressing pressure of the pulp sheet, the density of the dissolving pulp sheet decreases, and the inter-fiber and intra-fiber bonds of the dissolving pulp sheet can be reduced, thereby reducing the bursting strength. As a result, the defibration property of the dissolving pulp sheet can be improved, and the transparency of the resulting solution can be improved. In addition, by increasing the pressing pressure of the press part, the density and bursting strength of the dissolving pulp sheet can be kept within a certain range, thereby preventing paper breakage. In addition, the transportation efficiency of the product dissolving pulp sheet can be easily improved.
On the other hand, if the pressing pressure in the press part is too low, the density and bursting strength become too small, so that the paper is easily cut, and the transportation efficiency of the product dissolving pulp sheet decreases.If the pressing pressure is too high, the density of the dissolving pulp sheet becomes too high, and the inter-fiber bonds and intra-fiber bonds of the dissolving pulp sheet increase, so that the bursting strength becomes too high, and the transparency of the obtained solution becomes poor.
From the above viewpoints, the pressing pressure of the press part is, in terms of surface pressure, preferably 35 kgf/ cm2 or more, more preferably 40 kgf/ cm2 or more, even more preferably 45 kgf/cm2 or more , still more preferably 50 kgf/cm2 or more, and preferably 200 kgf/cm2 or less , more preferably 190 kgf/cm2 or less , even more preferably 180 kgf/cm2 or less , and still more preferably 170 kgf/cm2 or less.
プレスパート後のパルプシートの水分率は特に限定されないが、７０質量％以下とすることにより、ドライヤーパートにかかる負荷を低減でき、効率的なパルプシートの製造が可能となる。 The moisture content of the pulp sheet after the press part is not particularly limited, but by making it 70% by mass or less, the load on the dryer part can be reduced, making it possible to efficiently produce pulp sheets.
ドライヤーパートの型式は、特に限定されるものではなく、例えば、シリンダードライヤー、ＩＲドライヤー、熱風式エアドライヤー等を使用することができ、このうちの１種、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができるが、上記の好適な水分率とするために、１００℃以下で調湿することが好ましい。 The type of the dryer part is not particularly limited, and for example, a cylinder dryer, an IR dryer, a hot air dryer, etc. can be used. One or a combination of two or more of these can be used, but in order to achieve the above-mentioned suitable moisture content, it is preferable to condition the moisture at 100°C or less.
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。 The features of the present invention are explained in more detail below with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, ratios, processing contents, processing procedures, etc. shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the specific examples shown below.
［分析方法・評価方法］
［セルロース純度］
ＮＲＥＬ／ＴＰ－５１０－４２６１８法に従って、溶解パルプシートを、硫酸を用いて酸加水分解した後、イオンクロマトグラフィを用いて単糖の定量分析を行った。得られたデータを下に、下記式からセルロース純度を算出した。
セルロース純度（％）＝グルコース量／（グルコース量＋キシロース量）×１００
なお、前記式中、グルコース量とキシロース量はそれぞれ下記式で求めた。
グルコース量（ｇ）＝グルコース測定結果（μＭ）×１６２（グルコース単位の分子量）／酸による糖の過分解率（％）
キシロース量（ｇ）＝キシロース測定結果（μＭ）×１３２（キシロース単位の分子量）／酸による糖の過分解率（％）
[Analysis and evaluation methods]
[Cellulose purity]
According to the NREL/TP-510-42618 method, the dissolving pulp sheet was subjected to acid hydrolysis using sulfuric acid, and then quantitative analysis of monosaccharides was carried out using ion chromatography. The cellulose purity was calculated from the obtained data using the following formula.
Cellulose purity (%) = glucose amount / (glucose amount + xylose amount) × 100
In the above formula, the amounts of glucose and xylose were calculated by the following formulas, respectively.
Glucose amount (g) = glucose measurement result (μM) × 162 (molecular weight of glucose unit) / overdecomposition rate of sugar by acid (%)
Amount of xylose (g) = Measurement result of xylose (μM) × 132 (molecular weight of xylose unit) / Overdecomposition rate of sugar by acid (%)
［破裂強度］
ＪＩＳ Ｐ ８１３１：２００９に従って測定した。
[Burst strength]
Measurement was performed in accordance with JIS P 8131:2009.
［密度］
ＪＩＳ Ｐ ８１１８：２０１４に従って測定した。
[density]
Measurement was performed in accordance with JIS P 8118:2014.
［αセルロース含量］
Ｔａｐｐｉ Ｔ２０３に従って測定した。
[α-Cellulose content]
Measured according to Tappi T203.
［水分率］
溶解パルプシートを室温２３℃、湿度５０％の部屋で２４時間調湿した後、１０５℃、２４時間の条件で乾燥させ、乾燥前後のパルプシート質量の差から水分率を算出した。なお、溶解パルプシートの質量はＪＩＳ Ｐ ８１２７：２０１０に従って測定した。
[Moisture content]
The dissolving pulp sheet was conditioned for 24 hours in a room at room temperature of 23° C. and humidity of 50%, and then dried for 24 hours at 105° C. The moisture content was calculated from the difference in the mass of the pulp sheet before and after drying. The mass of the dissolving pulp sheet was measured in accordance with JIS P 8127:2010.
［灰分］
ＪＩＳ Ｐ ８２５１：２００３に従って測定した。
[ash]
Measurement was performed in accordance with JIS P 8251:2003.
［長さ加重平均繊維長］
ＩＳＯ １６０６５－２（２００７）に準拠して測定した。
[Length-weighted average fiber length]
Measurements were performed in accordance with ISO 16065-2 (2007).
［絶乾坪量］
ＪＩＳ Ｐ ８１２４：２０１１に従って測定した。
[Bone dry weight]
Measurement was performed in accordance with JIS P 8124:2011.
［厚さ］
ＪＩＳ Ｐ ８１１８：２０１４に従って測定した。
[Thickness]
Measurement was performed in accordance with JIS P 8118:2014.
［透明性（アセチル化反応性）］
溶解パルプシートをペーパーナイフでシート表面を削ってフラッフ状にし、絶乾重量で１．０ｇ精秤した。前記フラッフ化パルプを１００ｍＬの三角フラスコに入れ、そこへ酢酸１８．７５ｇ／無水酢酸７．５０ｇ／硫酸０．０９ｇの混合溶液を氷浴上にて添加し、５分間静置した。５分後、得られた溶液をホットプレートスターラーにて４０℃で撹拌し、３００分間、アセチル化反応を行い、試料溶液を得た。試料溶液を２ｍＬ分取し、分光光度計（ＨＩＴＡＣＨＩ製、Ｕ－２００１ ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）によって、試料溶液と、溶媒（酢酸／無水酢酸）のみのブランク溶媒の６７０ｎｍの透過率を測定し、下記式により試料の透過率とし、透明性（アセチル化反応性）を下記の基準で評価した。
透過率（％）＝（試料溶液の６７０ｎｍの透過率）／（ブランク溶媒の６７０ｎｍの透過率）×１００
（評価基準）
９：透過率が８６．２％以上
８：透過率が８４．６％以上、８６．２％未満
７：透過率が８３．１％以上、８４．６％未満
６：透過率が８１．６％以上、８３．１％未満
５：透過率が８０．０％以上、８１．６％未満
４：透過率が７８．５％以上、８０．０％未満
３：透過率が７７．０％以上、７８．５％未満
２：透過率が７５．４％以上、７７．０％未満
１：透過率が７５．４％未満
透過率が高いほど、アセチル化反応性が良好であり、透明性に優れる。
[Transparency (acetylation reactivity)]
The dissolving pulp sheet was scraped with a paper knife to make it fluff-like, and 1.0 g was precisely weighed out in absolute dry weight. The fluffed pulp was placed in a 100 mL Erlenmeyer flask, and a mixed solution of 18.75 g acetic acid / 7.50 g acetic anhydride / 0.09 g sulfuric acid was added thereto on an ice bath and allowed to stand for 5 minutes. After 5 minutes, the obtained solution was stirred at 40 ° C. with a hot plate stirrer, and an acetylation reaction was carried out for 300 minutes to obtain a sample solution. 2 mL of the sample solution was taken, and the transmittance of the sample solution and the blank solvent (acetic acid / acetic anhydride) only was measured at 670 nm using a spectrophotometer (HITACHI, U-2001 spectrophotometer), and the transmittance of the sample was calculated according to the following formula, and the transparency (acetylation reactivity) was evaluated according to the following criteria.
Transmittance (%)=(Transmittance of sample solution at 670 nm)/(Transmittance of blank solvent at 670 nm)×100
(Evaluation Criteria)
9: Transmittance is 86.2% or more 8: Transmittance is 84.6% or more and less than 86.2% 7: Transmittance is 83.1% or more and less than 84.6% 6: Transmittance is 81.6% or more and less than 83.1% 5: Transmittance is 80.0% or more and less than 81.6% 4: Transmittance is 78.5% or more and less than 80.0% 3: Transmittance is 77.0% or more and less than 78.5% 2: Transmittance is 75.4% or more and less than 77.0% 1: Transmittance is less than 75.4% The higher the transmittance, the better the acetylation reactivity and the more excellent the transparency.
［溶解パルプシートの製造］
［実施例１］
絶乾質量で２４０ｇのユーカリ材チップをオートクレーブに入れ、液比が３になるようにイオン交換水を加えた後、オートクレーブで前加水分解処理を実施した。この時の温度は１５５℃、時間は１２０分間でＰファクターは４００であった。前加水分解処理後のチップを再度オートクレーブに入れ、液比３、所定量の白液（活性アルカリ（ＡＡ）濃度１８％、硫化度２８％）を添加し、蒸解温度１５５℃で３００分間クラフト蒸解を実施し、未晒クラフトパルプ（以下「ＵＫＰ」と呼ぶ）を得た。
前記ＵＫＰを絶乾質量で７０ｇ採取し、絶乾パルプ質量あたり水酸化ナトリウム１．５％を添加し、次いでイオン交換水で希釈してパルプ濃度を１０質量％に調製した。このパルプ懸濁液をオートクレーブに入れ、酸素分圧０．５ＭＰａの下１００℃で９０分間酸素晒を行った。酸素晒終了後、パルプをイオン交換水で十分洗浄し、酸素晒パルプ（以下「ＯＫＰ」と呼ぶ）を得た。
前記ＯＫＰを絶乾質量で６０ｇ採取し、絶乾パルプ質量あたり０．５質量％の二酸化塩素とイオン交換水でパルプ濃度を１０質量％に調製し、８０℃の恒温水槽に４０分間浸漬して、Ｄ０段処理を行った。得られたパルプをイオン交換水で十分洗浄した後、絶乾パルプ質量あたり１．０質量％の水酸化ナトリウム、０．１質量％の過酸化水素、イオン交換水でパルプ濃度を１０質量％に調製し、８０℃の恒温水槽に６０分間浸漬して、アルカリ抽出段（ＥＰ段）処理を行った。得られたパルプをイオン交換水で十分洗浄した後、絶乾パルプ質量あたり０．３質量％の二酸化塩素とイオン交換水でパルプ濃度を１０質量％に調製し、８０℃の恒温水槽に６０分間浸漬して、Ｄ１段処理を行った。得られたパルプをイオン交換水で十分洗浄し、晒パルプ（以下「ＢＫＰ」と呼ぶ）を得た。ただし、Ｄ０段、Ｄ１段においては反応後ｐＨがそれぞれ約３、および約４になるよう適量の水酸化ナトリウムを反応前に添加した。
前記ＢＫＰをイオン交換水で希釈した後、角型手抄き機を用い、絶乾坪量が約８００ｇ／ｍ2の手抄きシートを調製した。手抄き後、油圧式角型プレス機を使用し、面圧１１０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件で脱水した後風乾し、その後、室温２３℃、湿度５０％の条件にて調湿して、溶解パルプシート１を得た。
[Production of dissolving pulp sheet]
[Example 1]
Eucalyptus wood chips with a bone dry weight of 240 g were placed in an autoclave, and ion-exchanged water was added so that the liquid ratio was 3, and then prehydrolysis treatment was carried out in the autoclave. The temperature was 155° C., the time was 120 minutes, and the P factor was 400. The chips after the prehydrolysis treatment were placed in the autoclave again, and a predetermined amount of white liquor (active alkali (AA) concentration 18%, sulfidity 28%) was added at a liquid ratio of 3, and kraft cooking was carried out for 300 minutes at a cooking temperature of 155° C. to obtain unbleached kraft pulp (hereinafter referred to as "UKP").
70 g of the UKP was collected in terms of bone dry mass, and 1.5% sodium hydroxide was added per bone dry pulp mass, followed by dilution with ion-exchanged water to adjust the pulp concentration to 10% by mass. This pulp suspension was placed in an autoclave and exposed to oxygen at 100° C. for 90 minutes under an oxygen partial pressure of 0.5 MPa. After completion of oxygen exposure, the pulp was thoroughly washed with ion-exchanged water to obtain oxygen-exposed pulp (hereinafter referred to as “OKP”).
The OKP was collected in an absolute dry weight of 60 g, and the pulp concentration was adjusted to 10% by weight with 0.5% by weight of chlorine dioxide and ion-exchanged water per absolute dry pulp weight, and immersed in a thermostatic water bath at 80° C. for 40 minutes to perform D0 stage treatment. The obtained pulp was thoroughly washed with ion-exchanged water, and then the pulp concentration was adjusted to 10% by weight with 1.0% by weight of sodium hydroxide, 0.1% by weight of hydrogen peroxide, and ion-exchanged water per absolute dry pulp weight, and then immersed in a thermostatic water bath at 80° C. for 60 minutes to perform alkali extraction stage (EP stage) treatment. The obtained pulp was thoroughly washed with ion-exchanged water, and then the pulp concentration was adjusted to 10% by weight with 0.3% by weight of chlorine dioxide and ion-exchanged water per absolute dry pulp weight, and then immersed in a thermostatic water bath at 80° C. for 60 minutes to perform D1 stage treatment. The obtained pulp was thoroughly washed with ion-exchanged water to obtain bleached pulp (hereinafter referred to as "BKP"). However, in stages D0 and D1, an appropriate amount of sodium hydroxide was added before the reaction so that the pH after the reaction was about 3 and about 4, respectively.
The BKP was diluted with ion-exchanged water, and then a square handsheet was used to prepare a handsheet having a bone dry basis weight of about 800 g/ m2 . After handsheeting, the sheet was dehydrated using a hydraulic square press under a surface pressure of 110 kgf/ cm2 , and then air-dried, and then conditioned at a room temperature of 23°C and a humidity of 50%, to obtain a dissolving pulp sheet 1.
［実施例２］
前加水分解の処理時間を１４６分間（Ｐファクター４７５）に変更し、クラフト蒸解のＡＡ濃度を１７％に変更した以外は、実施例１と同様の方法で溶解パルプシート２を得た。
[Example 2]
A dissolving pulp sheet 2 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the prehydrolysis treatment time was changed to 146 minutes (P factor 475) and the AA concentration in the kraft cooking was changed to 17%.
［実施例３］
蒸解の液比を２．５に変更した以外は、実施例１と同様の方法で溶解パルプシート３を得た。
[Example 3]
A dissolving pulp sheet 3 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the liquor ratio in the cooking was changed to 2.5.
［実施例４］
油圧式角型プレス機による脱水を面圧１６０ｋｇｆ／ｃｍ2に変更した以外は、実施例１と同様の方法で溶解パルプシート４を得た。
[Example 4]
A dissolving pulp sheet 4 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the dewatering by the hydraulic square press was changed to a surface pressure of 160 kgf/cm 2 .
［実施例５］
油圧式角型プレス機による脱水を面圧９０ｋｇｆ／ｃｍ2に変更した以外は、実施例１と同様の方法で溶解パルプシート５を得た。
[Example 5]
A dissolving pulp sheet 5 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the dewatering by the hydraulic square press was changed to a surface pressure of 90 kgf/cm 2 .
［実施例６］
油圧式角型プレス機による脱水を面圧６５ｋｇｆ／ｃｍ2に変更した以外は、実施例１と同様の方法で溶解パルプシート６を得た。
[Example 6]
A dissolving pulp sheet 6 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the dewatering by the hydraulic square press was changed to a surface pressure of 65 kgf/cm 2 .
［実施例７］
手抄きの際、ＢＫＰを水道水で希釈した以外は、実施例１と同様の方法で溶解パルプシート７を得た。
[Example 7]
A dissolving pulp sheet 7 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the BKP was diluted with tap water during hand-sheeting.
［実施例８］
油圧式角型プレス機で脱水した後のパルプシートを風乾した後、乾燥機で１０５℃、１５分間乾燥させた以外は、実施例１と同様の方法で溶解パルプシート８を得た。
[Example 8]
A dissolving pulp sheet 8 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the pulp sheet after dewatering with the hydraulic square press was air-dried and then dried in a dryer at 105° C. for 15 minutes.
［実施例９］
樹種をブナに変更し、前加水分解の処理時間を１８０分間（Ｐファクター５８０）に変更した以外は、実施例１と同様の方法で溶解パルプシート９を得た。
[Example 9]
A dissolving pulp sheet 9 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the wood species was changed to beech and the prehydrolysis treatment time was changed to 180 minutes (P factor 580).
［実施例１０］
手抄きの際、絶乾坪量が約６５０ｇ／ｍ2の手抄きシートを調製した以外は、実施例１と同様の方法で溶解パルプシート１０を得た。
[Example 10]
A dissolving pulp sheet 10 was obtained in the same manner as in Example 1, except that a hand-made sheet having an oven-dry basis weight of about 650 g/m 2 was prepared during hand-making.
［実施例１１］
手抄きの際、絶乾坪量が約１０００ｇ／ｍ2の手抄きシートを調製した以外は、実施例１と同様の方法で溶解パルプシート１１を得た。
[Example 11]
A dissolving pulp sheet 11 was obtained in the same manner as in Example 1, except that a hand-made sheet having an oven-dry basis weight of about 1,000 g/m 2 was prepared during hand-making.
［実施例１２］
ＢＫＰをイオン交換水で希釈した際、嵩高剤としてＰＴ８１０７（脂肪酸系誘導体、星光ＰＭＣ株式会社製）を絶乾パルプ質量あたり０．５質量％添加した以外は、実施例１と同様の方法で溶解パルプシート１２を得た。
[Example 12]
A dissolving pulp sheet 12 was obtained in the same manner as in Example 1, except that when the BKP was diluted with ion-exchanged water, PT8107 (a fatty acid derivative, manufactured by Seiko PMC Corporation) was added as a bulking agent in an amount of 0.5 mass% per bone-dry pulp mass.
［比較例１］
油圧式角型プレス機による脱水を面圧２３０ｋｇｆ／ｃｍ2に変更した以外は、実施例１と同様の方法で溶解パルプシートＣ１を得た。
[Comparative Example 1]
A dissolving pulp sheet C1 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the dewatering by the hydraulic square press was changed to a surface pressure of 230 kgf/cm 2 .
［比較例２］
前加水分解の処理時間を９５分間（Ｐファクター３２０）に変更し、クラフト蒸解のＡＡ濃度を１９％に変更した以外は、実施例１と同様の方法で溶解パルプシートＣ２を得た。
[Comparative Example 2]
A dissolving pulp sheet C2 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the prehydrolysis treatment time was changed to 95 minutes (P factor 320) and the AA concentration in the kraft cooking was changed to 19%.
［比較例３］
手抄きの際、絶乾坪量が約１４００ｇ／ｍ2の手抄きシートを調製した以外は、実施例１と同様の方法で溶解パルプシートＣ３を得た。
[Comparative Example 3]
A dissolving pulp sheet C3 was obtained in the same manner as in Example 1, except that a hand-made sheet having an oven-dry basis weight of about 1,400 g/m 2 was prepared during hand-making.
前記実施例および比較例で得られた溶解パルプシートの分析結果および評価結果を表１に示す。 The analysis and evaluation results of the dissolving pulp sheets obtained in the above examples and comparative examples are shown in Table 1.
表１に示すように、実施例の溶解パルプシートは、アセチル化反応後の反応溶液の透明性に優れ、アセチル化反応に優れることがわかる。このように、溶液の透明性に優れる本発明の溶解パルプシートは、各種用途に使用する際に、その用途先での製品の品質を向上させ、さらに生産性を向上させることができる。 As shown in Table 1, the dissolving pulp sheets of the examples have excellent transparency of the reaction solution after the acetylation reaction, and are therefore excellent in the acetylation reaction. Thus, the dissolving pulp sheets of the present invention, which have excellent solution transparency, can improve the quality of products at the intended use and further improve productivity when used for various purposes.
Claims (7)
下記式で求められるセルロース純度が９７．０％以上であり、
破裂強度が３５０ｋＰａ超９００ｋＰａ以下であり、
密度が０．３ｇ／ｃｍ３以上０．９ｇ／ｃｍ３以下である、溶解パルプシート。
セルロース純度（％）＝グルコース量／（グルコース量＋キシロース量）×１００
（式中、グルコース量およびキシロース量は、溶解パルプシート中のグルコース量およびキシロース量である。） A dissolving pulp sheet made of dissolving pulp made from hardwood,
The cellulose purity calculated by the following formula is 97.0% or more,
The burst strength is more than 350 kPa and not more than 900 kPa,
A dissolving pulp sheet having a density of 0.3 g/cm3 or more and 0.9 g/cm3 or less .
Cellulose purity (%) = glucose amount / (glucose amount + xylose amount) × 100
(In the formula, the glucose amount and the xylose amount are the glucose amount and the xylose amount in the dissolving pulp sheet.)
セルロース純度（％）＝グルコース量／（グルコース量＋キシロース量）×１００
（式中、グルコース量およびキシロース量は、溶解パルプ中のグルコース量およびキシロース量である。） The dissolving pulp sheet according to any one of claims 1 to 6, wherein the cellulose purity of the dissolving pulp calculated by the following formula is 97.0% or more.
Cellulose purity (%) = glucose amount / (glucose amount + xylose amount) × 100
(In the formula, the glucose amount and the xylose amount are the glucose amount and the xylose amount in the dissolving pulp.)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020206088 | 2020-12-11 | ||
| JP2020206088 | 2020-12-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022093319A JP2022093319A (en) | 2022-06-23 |
| JP7597017B2 true JP7597017B2 (en) | 2024-12-10 |
Family
ID=82069100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021201131A Active JP7597017B2 (en) | 2020-12-11 | 2021-12-10 | Dissolving Pulp Sheet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7597017B2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013227705A (en) | 2012-04-27 | 2013-11-07 | Oji Holdings Corp | Method for producing dissolving pulp |
| JP2015206138A (en) | 2014-04-22 | 2015-11-19 | 王子ホールディングス株式会社 | Pulp sheet manufacturing method |
| JP2018119053A (en) | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 株式会社ダイセル | Cellulose acetate and molding |
| JP2020165060A (en) | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 日本製紙株式会社 | Soluble pulp sheet |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6196022B2 (en) * | 2012-07-31 | 2017-09-13 | 日本製紙株式会社 | Method for producing dissolved kraft pulp |
-
2021
- 2021-12-10 JP JP2021201131A patent/JP7597017B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013227705A (en) | 2012-04-27 | 2013-11-07 | Oji Holdings Corp | Method for producing dissolving pulp |
| JP2015206138A (en) | 2014-04-22 | 2015-11-19 | 王子ホールディングス株式会社 | Pulp sheet manufacturing method |
| JP2018119053A (en) | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 株式会社ダイセル | Cellulose acetate and molding |
| JP2020165060A (en) | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 日本製紙株式会社 | Soluble pulp sheet |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022093319A (en) | 2022-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5953909B2 (en) | Method for producing dissolving pulp | |
| US10407830B2 (en) | Use of surfactant to treat pulp and improve the incorporation of kraft pulp into fiber for the production of viscose and other secondary fiber products | |
| FI129086B (en) | Method of producing dissolving pulp | |
| JP5712754B2 (en) | Method for producing dissolving pulp | |
| JP2010514946A (en) | Tissue paper manufacturing method | |
| CN101736632A (en) | Stewing process for preparing wood dissolving pulp by natural-color unbleached wood pulp in a modifying way | |
| JP2010144273A (en) | Method for producing chemical pulp of lignocellulose material | |
| JP6197717B2 (en) | Method for producing dissolving pulp | |
| JP7292296B2 (en) | Dissolving pulp manufacturing method | |
| JP7597017B2 (en) | Dissolving Pulp Sheet | |
| US11661704B2 (en) | Dissolving wood pulps and methods of making and using the same | |
| Abou-Yousef et al. | Multi-stage bagasse pulping by using alkali/Caro’s acid treatment | |
| JP6187619B2 (en) | Method for producing dissolving pulp | |
| US1831032A (en) | Production of refined wood pulp | |
| KR100538083B1 (en) | Oxygen delignification of lignocellulosic material | |
| JP6656793B2 (en) | Pulp sheet manufacturing method | |
| JP6398388B2 (en) | Dissolving pulp and method for producing the same | |
| JP2013181258A (en) | Method for producing pulp | |
| JP2012153999A (en) | Method for producing bleached pulp | |
| CN101573490A (en) | Method for producing tissue paper | |
| JPH0114357B2 (en) | ||
| JP2004143629A (en) | Method for producing pulp by using cooking assistant for lignocellulose material | |
| JP2015205966A (en) | Dissolving pulp | |
| Ghosh | Production of paper grade pulp by organic acid based pulping of wheat straw | |
| RU2500688C2 (en) | Method of removing extractive substances when producing cellulose, cellulose obtained using said method and use thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231219 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240927 |
|
| 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: 20241029 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20241111 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7597017 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |