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公開番号2024175362
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-18
出願番号2023093088
出願日2023-06-06
発明の名称繊維シート及びその製造方法
出願人国立大学法人東京大学,第一工業製薬株式会社
代理人弁理士法人蔦田特許事務所
主分類D21H 11/20 20060101AFI20241211BHJP(製紙;セルロースの製造)
要約【課題】紙などの繊維シートの強度を向上する。
【解決手段】実施形態に係る繊維シートは、下記(A)～(C)の条件を満たすセルロース繊維を含み、繊維シートに含まれる全セルロース繊維の内、(A)～(C)を満たすセルロース繊維の割合が50質量%以上である。
(A)アニオン性官能基を有し、その少なくとも一部が塩型である
(B)数平均繊維幅が1μm以上
(C)セルロース繊維濃度0.2質量%の20℃に調整された水懸濁液を目開き60μmのフィルターを用いてろ過した際に、ろ液中のセルロース繊維の含有量が0.06質量%以下
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記の（Ａ）～（Ｃ）の条件を満たすセルロース繊維を含む繊維シートであって、当該繊維シートに含まれる全セルロース繊維の内、前記（Ａ）～（Ｃ）の条件を満たすセルロース繊維の割合が５０質量％以上である、繊維シート。
（Ａ）アニオン性官能基を有し、その少なくとも一部が塩型である
（Ｂ）数平均繊維幅が１μｍ以上
（Ｃ）セルロース繊維濃度０．２質量％の２０℃に調整された水懸濁液を目開き６０μｍのフィルターを用いてろ過した際に、ろ液中のセルロース繊維の含有量が０．０６質量％以下
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
波長６００ｎｍの全光透過率が７０％以上である、請求項１に記載の繊維シート。
【請求項３】
引張強度が１００ＭＰａ以上である、請求項１に記載の繊維シート。
【請求項４】
前記セルロース繊維のアニオン性官能基の量が１．５～２．５ｍｍｏｌ／ｇである、請求項１に記載の繊維シート。
【請求項５】
前記セルロース繊維のアニオン性官能基がカルボキシ基である、請求項１に記載の繊維シート。
【請求項６】
前記セルロース繊維は繊維表面に外部フィブリル化した毛羽を持つ、請求項１～５のいずれか１項に記載の繊維シート。
【請求項７】
アニオン性官能基を有するセルロース繊維が水に懸濁した懸濁液を調製する工程、
前記懸濁液のｐＨを５．０以上に調整する工程、及び、
ｐＨ５．０以上の前記懸濁液をろ過してシート化する工程、を含み、
ｐＨ５．０以上の条件で前記セルロース繊維を叩解する工程を含まない、繊維シートの製造方法。
【請求項８】
アニオン性官能基を有するセルロース繊維が水に懸濁した懸濁液を調製する工程、
ｐＨ５．０未満の条件で前記セルロース繊維を叩解する工程、
叩解後に前記懸濁液のｐＨを５．０以上に調整する工程、及び、
ｐＨ５．０以上の前記懸濁液をろ過してシート化する工程、を含み、
ｐＨ５．０以上の条件で前記セルロース繊維を叩解する工程を含まない、繊維シートの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維シート及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
繊維シート、例えば紙は、一般に、パルプを叩解し、叩解したパルプを含む紙料を抄紙することにより製造される。かかる抄紙工程において、乾燥時にパルプ間結合が生じ、繊維間に空隙ができる。この空隙の存在により紙は強度が低く、また空隙での光の散乱により紙は白くなる。
【０００３】
紙の強度等の物理的特性を向上するために、セルロース繊維を微細化したセルロースナノファイバーを紙に添加することが知られている。しかしながら、セルロースナノファイバーは製造コストが高いなどの問題がある。そのため、セルロースナノファイバーよりも解繊の程度の低いフィブリル化された化学変性セルロース繊維を用いることが提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１及び２には、平均繊維幅が５００ｎｍ以上であるフィブリル化された化学変性セルロース繊維であって、化学変性としてカルボキシ基が導入されたものが開示されている。しかしながら、特許文献１，２に記載の化学変性セルロース繊維は、例えば製紙用添加剤として用いられるものであり、当該化学変性セルロース繊維を主たるセルロース繊維として用いて繊維シートを作製することは開示されていない。
【０００５】
一方、特許文献３には、原料パルプにＴＥＭＰＯ酸化パルプを化学変性パルプとして添加して混合パルプを調製し、該混合パルプを叩解して抄紙すること、及び該叩解によりＴＥＭＰＯ酸化パルプが微細化することが記載されている。特許文献３には原料パルプと化学変性パルプの混合率は特に限定されないと記載されているが、具体例としては化学変性パルプを極少量添加した例しか記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
国際公開第２０２０／１９５６７１号
国際公開第２０２１／０５４２７４号
国際公開第２０１９／１８９６１５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の実施形態は、アニオン変性セルロース繊維を主たるセルロース繊維として用いた強度に優れる繊維シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は以下に示される実施形態を含む。
［１］下記の（Ａ）～（Ｃ）の条件を満たすセルロース繊維を含む繊維シートであって、当該繊維シートに含まれる全セルロース繊維の内、前記（Ａ）～（Ｃ）の条件を満たすセルロース繊維の割合が５０質量％以上である、繊維シート。
（Ａ）アニオン性官能基を有し、その少なくとも一部が塩型である
（Ｂ）数平均繊維幅が１μｍ以上
（Ｃ）セルロース繊維濃度０．２質量％の２０℃に調整された水懸濁液を目開き６０μｍのフィルターを用いてろ過した際に、ろ液中のセルロース繊維の含有量が０．０６質量％以下
［２］波長６００ｎｍの全光透過率が７０％以上である、［１］に記載の繊維シート。
［３］引張強度が１００ＭＰａ以上である、［１］又は［２］に記載の繊維シート
［４］前記セルロース繊維のアニオン性官能基の量が１．５～２．５ｍｍｏｌ／ｇである、［１］～［３］のいずれか１項に記載の繊維シート。
［５］前記セルロース繊維のアニオン性官能基がカルボキシ基である、［１］～［４］のいずれか１項に記載の繊維シート。
［６］前記セルロース繊維は繊維表面に外部フィブリル化した毛羽を持つ、［１］～［５］のいずれか１項に記載の繊維シート。
【０００９】
［７］アニオン性官能基を有するセルロース繊維が水に懸濁した懸濁液を調製する工程、
前記懸濁液のｐＨを５．０以上に調整する工程、及び、
ｐＨ５．０以上の前記懸濁液をろ過してシート化する工程、を含み、
ｐＨ５．０以上の条件で前記セルロース繊維を叩解する工程を含まない、紙の製造方法。
［８］アニオン性官能基を有するセルロース繊維が水に懸濁した懸濁液を調製する工程、
ｐＨ５．０未満の条件で前記セルロース繊維を叩解する工程、
叩解後に前記懸濁液のｐＨを５．０以上に調整する工程、及び、
ｐＨ５．０以上の前記懸濁液をろ過してシート化する工程、を含み、
ｐＨ５．０以上の条件で前記セルロース繊維を叩解する工程を含まない、紙の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施形態であると、アニオン変性セルロース繊維を主たるセルロース繊維として用いた強度に優れる繊維シート、及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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