熱分析によるパルプ製紙特性評価法の開発

• 研究課題/領域番号: 63860023
• 研究種目: 試験研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 林産学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 村上 浩二 京都大学, 農学部, 教授 (30026504)
• 研究分担者: 塚本 治夫 王子製紙株式会社, 中央研究所, 上級技師 ; 土屋 道典 王子製紙株式会社, 中央研究所, 上級技師 ; 蓮池 牧雄 京都大学, 農学部, 助手 (90026568) ; 山内 龍男 京都大学, 農学部, 助手 (40093330)
• 研究期間 (年度): 1988 – 1989
• 研究課題ステータス: 完了 (1989年度)
• 配分額: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円); 1989年度: 600千円 (直接経費: 600千円); 1988年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
• キーワード: 熱分析 / 湿潤パルプ / 製紙特性 / 叩解 / 水和 / 不凍水量

研究概要

本研究では湿潤状態のパルプを熱分析し、これにより得られる特性値を用いてパルプの製紙特性を評価することを試みた。まず、再現性のあるDSC測定手順を確立した。次いで、叩解および薬品処理パルプを含む各種パルプから含水率の異なる一連の湿潤シ-トを調製し、温度範囲-50ﾟCから室温におけるパルプ中の水の融解挙動を検討した。その結果、次のことが明らかになった。
1.湿潤パルプのDSC吸熱曲線は、水単独の場合に比べ、明らかに低温側で広がりを持ち、融解熱一定の条件で比較すれば、吸熱曲線の低温側の形状からパルプの特性化が可能になると考えられる。
2.含水率の減少に伴って、比較的親水性の小さいパルプでは低温側の吸熱量が増加する一方、親水性の大きいパルプではそれが減少する傾向のあることを認めた。
3.湿潤パルプにおける含水率と融解熱量の関係は、水単独の場合と異なり、2本の直線で近似できる。高含水率側の直線の傾きは自由水のそれと同じであるが、低含水率側の直線の傾きは自由水のそれより小さい。
4.不凍水量は叩解の進行に伴って増大するが、その程度はわずかであり、叩解程度の評価には本研究で比較検討した電気伝導度を利用する方法が有望であると考えられる。
5.湿潤パルプにおける吸熱曲線の低温側への広がり、および含水率と融解熱量の関係が2本の直線で近似できることは、湿潤パルプ中の凍結する水のなかに毛管水のような、自由水とは異なる状態の水が存在することを示す。