特許ウォッチ

公開番号2024138894
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-09
出願番号2023049611
出願日2023-03-27
発明の名称ミクロフィブリルセルロースの製造方法及びダブルディスクリファイナー
出願人日本製紙株式会社
代理人個人
主分類D21H 11/18 20060101AFI20241002BHJP(製紙;セルロースの製造)
要約【課題】ダブルディスクリファイナーにおけるメタルタッチによる刃の消耗、原料への鉄粉の混入を防止しつつミクロフィブリルセルロースの製造を行う。
【解決手段】ダブルディスクリファイナーを用いてパルプ原料からミクロフィブリルセルロースを製造するミクロフィブリルセルロースの製造方法であって、前記パルプ原料を前記ダブルディスクリファイナーにより叩解する叩解工程と、前記叩解工程中に実施される、回転軸方向に固定されたローターを挟んで設けられた第1移動式固定歯及び第2移動式固定歯の前記ローターとのクリアランスを制御する制御工程を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ダブルディスクリファイナーを用いてパルプ原料からミクロフィブリルセルロースを製造するミクロフィブリルセルロースの製造方法であって、
前記パルプ原料を前記ダブルディスクリファイナーにより叩解する叩解工程と、
前記叩解工程中に実施される、回転軸方向に固定されたローターを挟んで設けられた第１移動式固定刃及び第２移動式固定刃の前記ローターとのクリアランスを制御する制御工程を含む、ミクロフィブリルセルロースの製造方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記制御工程は、前記ローターと前記第１移動式固定刃のクリアランス及び前記ローターと前記第２移動式固定刃のクリアランスを検出する検出工程と、
前記検出工程による検出結果に基づいて、前記ローターとのクリアランスが予め定めたクリアランスとなるように前記第１移動式固定刃及び前記第２移動式固定刃を前記回転軸方向に移動させる移動工程を含む、請求項１記載のミクロフィブリルセルロースの製造方法。
【請求項３】
前記予め定めたクリアランスは、０．０１ｍｍ～０．５ｍｍである請求項１または請求項２記載の
ミクロフィブリルセルロースの製造方法。
【請求項４】
前記ダブルディスクリファイナーの前記パルプ原料の流れ方式は、モノフロー方式である、請求項1または請求項２記載のミクロフィブリルセルロースの製造方法。
【請求項５】
前記ダブルディスクリファイナーで叩解する前記パルプ原料の濃度が０．５％～１０％である、請求項１または請求項２記載のミクロフィブリルセルロースの製造方法。
【請求項６】
回転軸方向に固定されたローターと、
前記回転軸方向に前記ローターを挟んで設けられた第１移動式固定刃及び第２移動式固定刃と、
前記第１移動式固定刃及び前記第２移動式固定刃を前記回転軸方向に移動させて前記ローターとのクリアランスの制御を行う制御部と
を備えるダブルディスクリファイナー。
【請求項７】
前記制御部は、前記第１移動式固定刃と前記ローターのクリアランス及び前記第２移動式固定刃と前記ローターのクリアランスを検出する検出部と、
前記検出部による検出結果に基づいて、前記ローターとのクリアランスが予め定めたクリアランスとなるように前記第１移動式固定刃及び前記第２移動式固定刃を前記回転軸方向に移動させる駆動部と
を備える請求項６記載のダブルディスクリファイナー。
【請求項８】
前記予め定めたクリアランスは、０．０１ｍｍ～０．５ｍｍである請求項６または請求項７記載のダブルディスクリファイナー。
【請求項９】
パルプ原料の流れ方式がモノフロー方式である請求項６または請求項７記載のダブルディスクリファイナー。
【請求項１０】
叩解されたパルプ原料を叩解室に循環させる循環用配管を更に備える請求項６または請求項７記載のダブルディスクリファイナー。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミクロフィブリルセルロースの製造方法及びミクロフィブリルセルロースの製造に用いるダブルディスクリファイナーに関するものである。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
パルプ原料を微細化して得られるセルロースナノファイバーやミクロフィブリルセルロースは、繊維幅がナノ～マイクロオーダーの微細な繊維であり、高強度、高弾性、チキソ性等、通常のパルプにはない機能を有する新規材料として様々な分野での利用が期待されている。例えば、製紙分野においては、紙の強度を向上させるために紙力向上剤を用いる場合があり、その効果を補強するためにセルロースナノファイバーよりも解繊度の程度が低く、低コストで製造することができるミクロフィブリルセルロースを添加することが検討されている。
【０００３】
ミクロフィブリルセルロースの製造は、パルプ原料に対してダブルディスクリファイナーなどを用いて叩解処理を施すことにより行われている。ダブルディスクリファイナーにより叩解処理を行う場合には、回転刃と固定刃の接触によるメタルタッチが発生することがあり、メタルタッチが発生すると、刃の消耗を早めてしまうことの他に原料に鉄粉が混入することで明度の低下や鉄臭という問題も発生する。そこで特許文献１に記載されているダブルディスクリファイナーにおいては、メタルタッチの発生を検出したときに、モーター出力を変動させて回転刃と固定刃の間隔を広げる制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００３－１１２０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示されたダブルディスクリファイナーは、メタルタッチの発生を検出した後に回転刃と固定刃の間隔を広げる制御を行うため、メタルタッチによる刃の消耗、原料への鉄粉の混入などの問題を十分に解消することができていなかった。
【０００６】
本発明の目的は、ダブルディスクリファイナーにおけるメタルタッチの発生を防止することにより、製造されたミクロフィブリルセルロースに含まれる金属量を減少させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下を提供する。
（１）ダブルディスクリファイナーを用いてパルプ原料からミクロフィブリルセルロースを製造するミクロフィブリルセルロースの製造方法であって、前記パルプ原料を前記ダブルディスクリファイナーにより叩解する叩解工程と、前記叩解工程中に実施される、回転軸方向に固定されたローターを挟んで設けられた第１移動式固定刃及び第２移動式固定刃の前記ローターとのクリアランスを制御する制御工程を含む、ミクロフィブリルセルロースの製造方法。
（２）前記制御工程は、前記ローターと前記第１移動式固定刃のクリアランス及び前記ローターと前記第２移動式固定刃のクリアランスを検出する検出工程と、前記検出工程による検出結果に基づいて、前記ローターとのクリアランスが予め定めたクリアランスとなるように前記第１移動式固定刃及び前記第２移動式固定刃を前記回転軸方向に移動させる移動工程を含む、（１）記載のミクロフィブリルセルロースの製造方法。
（３）前記予め定めたクリアランスは、０．０１ｍｍ～０．５ｍｍである（１）または（２）記載のミクロフィブリルセルロースの製造方法。
（４）前記ダブルディスクリファイナーの前記パルプ原料の流れ方式は、モノフロー方式である（１）または（２）記載のミクロフィブリルセルロースの製造方法。
（５）前記ダブルディスクリファイナーで叩解する前記パルプ原料の濃度が０．５％～１０％である（１）または（２）記載のミクロフィブリルセルロースの製造方法。
（６）回転軸方向に固定されたローターと、前記回転軸方向に前記ローターを挟んで設けられた第１移動式固定刃及び第２移動式固定刃と、前記第１移動式固定刃及び前記第２移動式固定刃を前記回転軸方向に移動させて前記ローターとのクリアランスの制御を行う制御部とを備えるダブルディスクリファイナー。
（７）前記制御部は、前記第１移動式固定刃と前記ローターのクリアランス及び前記第２移動式固定刃と前記ローターのクリアランスを検出する検出部と、前記検出部による検出結果に基づいて、前記ローターとのクリアランスが予め定めたクリアランスとなるように前記第１移動式固定刃及び前記第２移動式固定刃を前記回転軸方向に移動させる駆動部とを備える（６）記載のダブルディスクリファイナー。
（８）前記予め定めたクリアランスは、０．０１ｍｍ～０．５ｍｍである（６）または（７）記載のダブルディスクリファイナー。
（９）パルプ原料の流れ方式がモノフロー方式である（６）または（７）記載のダブルディスクリファイナー。
（１０）叩解されたパルプ原料を叩解室に循環させる循環用配管を更に備える（６）または（７）記載のダブルディスクリファイナー。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のミクロフィブリルセルロースの製造方法及びダブルディスクリファイナーによれば、製造されたミクロフィブリルセルロースに含まれる金属量を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明のダブルディスクリファイナーの構成を示す図である。
本発明のダブルディスクリファイナーのシステム構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明のミクロフィブリルセルロースの製造方法及びミクロフィブリルセルロースの製造に用いられるダブルディスクリファイナーについて説明する。本発明において「～」は端値を含む。すなわち「Ｘ～Ｙ」はその両端の値Ｘおよび値Ｙを含む。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許