纤维素纳米纤维的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110520448A(43)申请公布日2019.11.29(21)申请号201880025169.9(74)专利代理机构北京律和信知识产权代理事务所(普通(22)申请日2018.06.01合伙)11446代理人郝文博韩炜(30)优先权数据2017-1181782017.06.16JP(51)Int.Cl.C08B15/04(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2019.10.15(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2018/0211032018.06.01(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/230354JA2018.12.20(71)申请人东亚合成株式会社地址日本东京都港区西新桥一丁目14番1号1-14-1(72)发明人神谷大介松木诗路士权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称纤维素纳米纤维的制造方法(57)摘要本发明的目的在于提供一种在纤维素纳米纤维中不残留TEMPO等N-氧基化合物、且利用高效的方法制造纤维素纳米纤维的方法。一种纤维素纳米纤维的制造方法，其包括以下步骤：使用有效氯浓度为14～43质量％的次氯酸或其盐，使纤维素系原料氧化以制造氧化纤维素；以及对该氧化纤维素进行原纤化处理使其纳米化。CN110520448ACN110520448A权利要求书1/1页1.一种纤维素纳米纤维的制造方法，其包括以下步骤：使用有效氯浓度为14～43质量％的次氯酸或其盐，使纤维素系原料氧化以制造氧化纤维素；以及对该氧化纤维素进行原纤化处理使其纳米化。2.根据权利要求1所述的纤维素纳米纤维的制造方法，其中，为有效氯浓度为18～43质量％的次氯酸或其盐。3.根据权利要求1或2所述的纤维素纳米纤维的制造方法，其中，所述次氯酸或其盐为次氯酸钠。2CN110520448A说明书1/7页纤维素纳米纤维的制造方法[技术领域][0001]本发明涉及一种纤维素纳米纤维的制造方法，其将纤维素系原料氧化后，对得到的氧化纤维素进行原纤化处理。更具体地，本发明涉及一种纤维素纳米纤维的制造方法，其特征在于，使用有效氯浓度为14～43质量％的次氯酸或其盐作为氧化剂。[背景技术][0002]已探讨一种方法，其通过对各种纤维素系原料进行氧化处理，来制造纤维素纳米纤维等纤维素纳米材料。例如，已公开一种方法，其在2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧自由基(以下称为TEMPO)的存在下，利用作为氧化剂的次氯酸钠对纤维素系原料进行氧化处理(非专利文献1)。[0003]另外，已公开一种氧化纤维素的制造方法，其在TEMPO等N-氧基化合物的存在下使用次氯酸钠等氧化剂氧化纤维素系原料时，通过花费一定时间将该氧化剂逐渐加入反应体系中，即使N-氧基的使用量很少，也能将羧基高效地引入纤维素系原料中(专利文献1)。[0004]另外，已公开一种方法，其将在N-氧基化合物的存在下使用次氯酸钠等氧化剂氧化纤维素系原料而得到的氧化纸浆，在pH3～10的条件下加热至50℃以上120℃以下，接着进行水洗，从而除去氧化纸浆中作为杂质而含有的N-氧基化合物(专利文献2)。[0005]进而，已公开一种方法，其在不使用TEMPO的体系中利用氧化剂对纤维素系原料进行氧化处理后，进一步进行超声波处理、混合器处理等机械处理，从而得到廉价且杂质少的纤维素纳米纤维(专利文献3)。[0006][现有技术文献][0007]专利文献[0008]专利文献1：日本特开2015-67730号公报[0009]专利文献2：日本特开2010-236106号公报[0010]专利文献3：日本特开2016-30809号公报[0011]非专利文献[0012]非专利文献1：CelluloseCommun.,14(2),62(2007)[发明内容][0013]发明所要解决的课题[0014]然而，在上述现有技术文献中的将TEMPO等N-氧基化合物作为催化剂而制造的氧化纤维素中，即使在充分清洗后，还是会残留氮量约为几ppm的N-氧基化合物。[0015]由于担心N-氧基化合物对环境、人体有毒性，因此，在使用氧化纤维素制备纤维素纳米纤维水分散液时，在该分散液中也会混合存在N-氧基化合物，在将纤维素纳米纤维用作高功能材料时，根据其用途，分散液中存在的N-氧基化合物会有不利的影响。[0016]另外，由于N-氧基是非常昂贵的材料，所以使用N-氧基的方法不是经济的制造方法。3CN110520448A说明书2/7页[0017]根据专利文献1，记载了通过花费一定时间逐渐加入氧化剂，能够减少N-氧基化合物的使用量。但是，由于花费时间添加氧化剂，因此反应时间变长，不是高效的制造方法。进一步地，由于在氧化反应中使用了N-氧基化合物，因此存在氧化纤维素中残留少量N