酸素アルカリ法による穀物わらのパルプ化及び製紙原料としての用途開発

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稲わらを原料として酸素アルカリ蒸解を行い、水酸化ナトリウム濃度、蒸解温度、蒸解時間、酸素濃度の影響について検討したところ、蒸解温度及び蒸解時間の増加に伴ってパルプのシリカ含有量が増加することが判明した。稲わらの酸素アルカリ蒸解は通常のアルカリ蒸解に比べて蒸解液中に一旦溶出したシリカの再沈積量が増加した。蒸解中におけるシリカの再沈積現象は、蒸解液の残留アルカリ濃度の低下及び、これに伴うpH値の低下と密接に関連していることを確認した。酸素アルカリ蒸解パルプ繊維シートはアルカリ蒸解パルプに比べて、密度や引張り強さが低下したが、白色度や比散乱係数のような光学特性の向上が認められた。さらに、酸素アルカリ蒸解パルプではシートの空隙率が大きく、多孔性を有し、特に直径1μm以下の細孔が広く分布していた。また、これらの微細な細孔の量は叩解処理によってほとんど変化しなかった。SEM-EDXAによる観察から、微細な細孔は主としてシート中に多量のシリカが存在することによってもたらされていることが判明した。シートの液体浸透性を測定したところ、酸素アルカリパルプでは水の浸透速度が速くなり、シート中にシリカが残存していることによるものと推測された。さらに、シートのインクジェット記録特性を評価したが、酸素アルカリ蒸解パルプ繊維シートに印字されたドットは、円形度及び印字濃度が最も高く、ドット面積のバラツキも少なく、市販のインクジェット用にに近い記録品質を示した。