"セルロースベースの繊維原材料を機械的に処理して微小繊維を分離する、ナノセルロースを生産するための方法であって、機械的処理は、セルロースベースの繊維原材料と水との混合物を、好適には1.5~4.5、好ましくは2~4の低コンシステンシーで、0.1mmよりも小さい幅を有し、環の周方向における相対運動を行う精製表面間に形成される、すなわち内方精製表面1aと外方精製表面2aとの間に形成される環状精製間隙であって、直径が混合物の送給方向において大きくなっていく間隙に導き、そこを通過させていくことによって行われ、精製間隙において、繊維原材料は、間隙内に送給方向に順に設けられている精製ゾーン5a,5b,5cによって、前記混合物を導く方向に変化する処理力を受け、それによって各精製表面は、表面パターンおよび/または表面粗さが異なり、繊維原材料と水との混合物が、各精製表面を過ぎて、送給方向において、精製ゾーンの異なる位置に案内され、精製間隙の幅は、精製間隙内に送られた繊維原材料と水との混合物の送給圧力と、内方精製表面1aの軸線方向の力との複合効果によって維持される、ことを特徴とする方法。精製ゾーン5a,5b,5cは、その表面パターンおよび/または表面粗さに関して、送給方向により精細になることを特徴とする、請求項1に記載の方法。少なくとも1つの精製ゾーン5b,5cにおいて、繊維は、表面粗さによって得られる摩擦面間にマングリングタイプの精製作業を受けることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。混合物における繊維フロックの形成は、第1の精製ゾーン5aによって生産される混合によって防止されることを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。混合物を流動状態に維持することは、混合物が表面粗さによって得られる摩擦面間に導入される前に、混合物を混合ゾーン5fに導くことによって確保されることを特徴とする、請求項3に記載の方法。混合物は、各精製表面を過ぎて、外方精製表面2aを形成するステータ2のバイパスチャネル2b,2cを介して精製ゾーンの異なる位置に案内されることを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。混合物は、各精製表面を過ぎて、内方精製表面1aを形成するロータ1のバイパス溝1bを介して精製ゾーンの異なる位置に案内されることを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。混合物は、一定の体積流量で精製間隙に供給されることを特徴とする、請求項1~7のいずれか1項に記載の方法。精製表面によって限定される精製間隙と、セルロースベースの繊維原材料と水との混合物を低コンシステンシーで精製間隙に供給するように構成される送給装置とを含む、ナノセルロースを生産するための装置であって、0.1mmよりも小さい幅を有し、環の周方向における相対運動を行う精製表面間に形成される、すなわち内方精製表面1aと外方精製表面2aとの間に形成される環状精製間隙であって、直径が混合物の送給方向において拡大する、環状精製間隙と、前記間隙内に送給方向に順に配列され、各精製表面が表面パターンおよび/または表面粗さが異なる、精製ゾーン5a,5b,5cと、繊維原材料と水との混合物を、各精製表面1a,2aを過ぎて、送給方向において、精製ゾーンの異なる位置に案内するように構成されるチャネル1b;2b,2cと、内方精製表面1aの軸線方向の力を発生させ、精製間隙の幅を、送給装置の送給圧力と、内方精製表面1aの軸線方向の力との複合効果によって維持するためのアクチュエータ7とを含むことを特徴とする装置。該装置は、円錐状外皮の形状を有する内方表面が精製間隙の外方精製表面2aを構成する、固定されたステータ2と、ステータの内部で回転するように構成され、円錐状外皮の形状を有する外方表面が精製間隙の内方精製表面1aを構成する、ロータ1とを有する、コニカルリファイナ型のリファイナであることを特徴とする、請求項9に記載の装置。精製ゾーン5a,5b,5cは、精製間隙の直径が増大する方向に、その表面パターンおよび/または表面粗さにおいて、より精細になることを特徴とする、請求項9または10に記載の装置。少なくとも1つの精製ゾーン5b、5cにおいて、各精製表面1a,2aは、繊維にマンドリング型の精製作業を行うための、表面粗さを備える摩擦面であることを特徴とする、請求項9~11のいずれか1項に記載の装置。外方精製表面2aを形成するステータ2にはバイパスチャネル2b,2cが設けられ、該バイパスチャネルは、混合物を、混合物の送給方向に各精製表面を過ぎて、精製ゾーンの異なる位置に案内するように構成されることを特徴とする、請求項9~12のいずれか1項に記載の装置。内方精製表面1aを形成するロータ1にはバイパス溝1bが設けられ、該バイパス溝は、混合物を、混合物の送給方向に各精製表面を過ぎて、精製ゾーンの異なる位置に案内するように構成されることを特徴とする、請求項9~12のいずれか1項に記載の装置。送給装置は、定容積形ポンプ8であることを特徴とする、請求項9~14のいずれか1項に記載の装置。本願において、ナノセルロースとは、セルロースベースの繊維原材料から分離されたセルロース微小繊維または微小繊維束をいう。これらの微小繊維は、アスペクト比長さ/直径が高いことを特徴としており、その長さは1μmを超えてもよく、直径は、典型的には200nmよりも小さい。最少の微小繊維は、直径が典型的には2~12nmである、いわゆる基本小繊維のサイズ階級である。ナノセルロース粒子の寸法とサイズ分布は、精製方法と精製効率に依存している。ナノセルロースは、粒子小繊維または小繊維束の中央値長さが10μmより大きくなく、たとえば、0.2~10μm、好適には、1μmより大きくなく、そして、粒子直径は1μmより小さく、好適には2nm~200nmである、セルロースベースの材料として特徴づけることが可能である。ナノセルロースは、大きな比表面積と水素結合を形成する高い能力とを特徴とする。水分散液中において、ナノセルロースは典型的には無色、ゲル状の材料として見える。繊維原材料によっては、ナノセルロースはいくらかヘミセルロースを含んでもよい。ナノセルロースについてしばしば使用される並行した名称として、ナノフィブリル化セルロースNFCおよびマイクロフィブリル化セルロースMFCがある。本出願において、精製という用語は、一般には、粒子に適用される作業によって機械的に材料を細かく粉末状に砕くことを意味し、グラインド、クラッシュ、剪断、またはこれらの組合わせ、またはその他の粒子サイズを小さくする対応する方法がある。精製作業に必要なエネルギは、処理される原材料量あたりのエネルギで通常表され、たとえば、kWh/kg、MWh/tonの単位またはこれらに比例する単位などで表される。精製は、低コンシステンシーの繊維原材料と水との混合物、すなわち繊維懸濁液で行われる。以下においてパルプという語は、精製を受ける繊維原材料と水との混合物のためにも使われる。精製を受ける繊維原材料は全繊維、それらから分離される一部、小繊維束、または小繊維を意味することもあり、典型的には、パルプとは、各成分間の割合が精製の段階に依存する成分の混合物である。図1は本発明に従った方法が適用される装置を示している。該装置は、回転軸Aに関して回転すべく構成されてなるロータ1と、該ロータを囲む固定されたステータ2とを含む、コニカルリファイナの原理によって動作するリファイナである。ロータおよびステータの構成については、軸A上方の部分だけが示されている。その理由は、この構成は軸Aに関して対称であるからである。ロータは、外部電源、たとえば、電動機図示せずによって回転される。環状精製間隙が、ロータとステータとの間に形成され、その間隙内に、処理されるべき繊維パルプが、ステータの流入開口3を介してリファイナの第1端部から適切なコンシステンシーで供給される。精製間隙の内方精製表面1aは、ロータ1の外方表面からなり、その外方精製表面2aは、ステータの内方表面からなる。環状精製間隙の直径は、リファイナの第1端部から見て、ロータの回転軸Aの方向に増大している。その理由は、ロータとステータとは、この方向に円錐状に延びているからである。パルプは、精製間隙内を、中心軸が、前記回転軸Aによって形成される円錐状外皮mantle形状のルートに沿ってリファイナを通過して搬送されることを考慮して、リファイナに供給されるパルプの供給方向は、ロータの回転軸Aに一致している。精製間隙内で精製される材料は、リファイナの第2端部にあるステータの流出開口4を通過して出ていく。精製間隙は、円錐状に延びる精製領域であって、流入開口3と流出開口4との間において長手方向に延び、回転軸Aと同心であり、各精製表面は異なり、繊維に対する作業が異なっている種々のゾーンに分割される精製領域を構成する。図において、各ゾーンは、内方精製領域1a、すなわち、ロータ1の外方表面上に形成されている。軸Aの方向において、少なくとも2つの連続するゾーン5a,5b,5c上の精製表面の表面パターンまたは表面粗さは、第1ゾーンにおいては、それに続くゾーンよりも粗い。図1において、第1ゾーン5aは、ブレードパターニング、すなわち、エッジがその間に形成される溝が設けられる。第2ゾーン5bにもエッジを設けてもよいが、より密度の高い分布としてもよく、溝はより低くしてもよい。第1ゾーンでは、領域または溝間の歯は、5mm~10mm、溝の深さは10mmとすることが可能である。第2ゾーンにおいては、これらの値は約半分とすることが可能である。第1ゾーン5aは、供給されるパルプに繊維束を分解するための、およびパルプを均質化するための予備的精製ゾーンとして機能することが可能である。後者のゾーン5bは、精製によって繊維のサイズを小さくするためのゾーンとして機能することが可能である。しかしながら、幾分かの精製は第1ゾーンにおいてすでに行われてもよい。第1ゾーンおよび第2ゾーン5a,5bの歯において、ロータの回転の方向を向いているエッジは、好ましくは、回転の方向に開いており、かつ繊維材料が通って実際の精製間隙に入るくさび状間隙を形成するべく面取りがされる。歯/エッジの方向は、本質的ではないが、各ゾーンにおいてポンピング方向を適用可能であり、これは、ロータが回転している時、精製間隙内にパルプを送給しながら、ポンピング効果が形成されるように、エッジが、軸Aに対してより詳細には、ロータの表面上の軸Aの投影に対して斜めに延びることを意味している。最後のゾーン5cにおいては、精製作業は、表面粗さによって、先行するゾーン5a,5bにおいて精製されたパルプに伝達される。この表面粗さは、適切な被覆方法によって、たとえば、硬質粒子で表面を被覆することによって、精製表面上に設けることが可能である。このようにして、精製表面は、マングリングタイプの精製作業の形式でパルプに精製エネルギを伝達する、一種の摩擦面になる。かかる表面は、たとえば、接着剤として合金にされた金属を用いて、耐摩耗粒状材料を熱間静水圧プレスすることによって、または、対応の成分での高速スプレーによって作製することが可能である。摩耗に十分な耐性を示すこのような摩擦面は、様々な精製方法から知られる分離した隆起砥粒を含まないが、表面全体が、耐摩耗性表面であり、該耐摩耗性表面は、精製作業を行い、ロータ運動および対向する静止するステータ上の類似の摩擦面によって、セルロース繊維を精製間隙において均一に回転させ、そのことは、セルロース繊維を小繊維に分解する、繊維における連続的転換をもたらす。表面の摩擦力は、繊維を回転させ、かつ、精製ゾーンを介した、単に圧縮された形態およびそれらの長手軸に関して同じ位置でのそれらの通過を防止するために、十分に高くなければならない。最後の類似のゾーン5cの代わりに、2つの連続するゾーンであって、エッジがなくブレードパターニングがなく、表面粗さが送給方向において減少するように、表面粗さにおいて異なる2つの連続するゾーンを設けることも可能である。これより前に、対応して、2つのブレードパターニングゾーン5a,5bが、前述のように、設けられてもよく、あるいは1つだけのブレードパターニングゾーンが設けられてもよい。表面粗さにおいて異なる2つのゾーンの代わりに、ゾーンの始端部から終端部に向って表面粗さが漸次減少するような最後のゾーン5cを使用することも可能である。しかしながら、製造技術を考慮して、最も簡単な方法は、均一な性質を有する領域を形成することである。ゾーンの長さおよび品質は、パルプの精製の初期程度、および最終製品の所望の品質に従って選択されることができる。連続する精製ゾーン5a,5b,5cは、ある意味では、同一の長い精製間隙、すなわちパルプが送給端から送出端に向って連続的に進行する精製領域において、予備、中間、および最終精製を実施するために用いることができる。外方精製表面2a、すなわちステータ2の内方表面は、適切な表面粗さを備えている。このことは、ロータのゾーンにおけるコーティング方法と同一のコーティング方法によって行われる。この表面粗さは、たとえば、粗さにおいて異なるゾーンをステータ1にも設けることによって、精製間隙の長手方向において減少するように配置されることができる。また図1は、配置であって、該配置によって繊維原材料および水の混合物が、精製表面を通過して、送給方向における精製ゾーンの異なる位置に導かれる配置を示す。このようにして、すべてのパルプを内方精製表面1aおよび外方精製表面2aによって決定される同一の精製間隙を介して搬送することを必要とせず、パルプは精製間隙の長手方向に分散させられることができ、したがって、精製表面の表面領域、または単一の精製ゾーンが、より効率的に利用できる。図1において、バイパスは、ステータ2に設けられるチャネル2a,2bによって、処理されるべきパルプの少なくとも一部を、パルプがチャネルに移送された位置から、間隙の長手方向において、さらに遠くに案内し、かつ供給するために配置される。パルプは、ロータを囲む環状形状の空間を介して、ロータのケーシングに平行に延びる実際の主チャネル2bに運ばれ、このチャネルも、環状形状であってよい。原理的に、バイパスは、終端部が精製間隙に対して開放される単一のチャネルを用いて、精製間隙の長手方向において、パルプがチャネルに導入されるチャネルの始端よりも後に設けられることができる。図は、精製間隙から取り出されてそれを通過したパルプ流を、精製間隙1に戻して供給するために、どのようにして入口チャネル2cが、ステータ2の同一の主チャネル2bからロータ1に向って、2つ以上の連続する位置において分岐するかを示している。図1において、この配置は、パルプを第2ゾーン5bおよび第3ゾーン5cの両方に分散させるために設けられ、それは、先行するゾーン5aおよび5bのそれぞれの後で、チャネルに取り入れられる。チャネル、またはチャネル2b,2cの終端部において、精製表面1aの周方向の運動は、バイパスパルプを、元の精製間隙に連行entrainする。図は、2つの連続するゾーン5a,5b、および5c,5dの境界を横断して一斉にパルプを運ぶために、どのようにチャネルを用いることができるかを示しているが、バイパスチャネルは、それらが、同一のゾーンの内部の、異なる位置にパルプを運ぶように設けられることもできる。また図1は、パルプが精製間隙を進行するにつれて、水と繊維/小繊維とが分離される現象を回避する方法を示している。1つ以上の混合ゾーン5fが精製領域に設けられ、繊維物質の再混合、すなわち繊維物質が流動状態を維持することを確保する。このような、精製領域の長手方向において相対的に短い混合ゾーン5f精製領域の長手方向において、実際の精製作業を実行するゾーンよりも短いが、内方精製表面1a、好適には、図1の第2および第3ゾーン5b,5cの間の境界の、表面粗さ摩擦面によるマングリングタイプの精製を実行する少なくとも1つのゾーンの前に配置される。このような混合領域は、このようなゾーンの中央、または異なる表面粗さを有する2つのゾーンの間の境界にも設けられてもよい。混合領域5fは、精製表面に作られた適切なパターンからなり、そのパターンは、ロータ1の運動の結果、精製間隙を進行するパルプを、それがゾーンに入ったときに、混合する。図1に示されるように、この混合領域において、パルプがチャネル2a,2bに取り入れられる直前に混合されること、換言すれば、混合ゾーン5fがパルプのチャネルへの入口の点の直前に始まることが有利である。図2は、別の構造であって、該構造によってバイパスチャネルが内方精製表面1aに配置される別の構造を示す。精製表面のバイパスチャネルは溝、すなわち精製領域の長手方向に延びるバイパス溝である。図1の例として、ロータは、精製ゾーンの長手方向において、複数のゾーンに分割され、複数のゾーンのうちの第1ゾーン5aは、エッジパターンを含み、解繊に向けられている。第2ゾーン5bは、表面粗さを含み、前述のように、マングリングタイプの精製を実行する。バイパス溝は、第1ゾーン5aの端部において始まり、次のゾーン5bにおいて終わり、それらは、長さにおいて異なっていてもよい。バイパス溝5bから、ロータ1の回転運動の影響によって、パルプは、側面方向に、再び精製間隙に送られ、それによって、1つのバイパス溝は、パルプを、パルプ送給方向の異なる位置、精製間隙の特定の精製ゾーンに分散させることができる。バイパス溝における側縁後縁は、ロータの回転方向の反対方向に、繊維の精製間隙への再流入を促進するために、傾斜してもよい。また、図2のロータは、精製領域の長手方向において、ある間隔でパルプ混合ゾーン5fを備える。1つのゾーンは、第1の精製ゾーン5aと第2の精製ゾーン5bとの境界にあり、1つ以上の混合ゾーン5fが、第2の精製ゾーン5bに設けられてもよい。第2精製ゾーンの内部で、混合領域5f、またはそれよりも前に始まる、より多くのバイパス溝1bが設けられてもよい。また、代替案において、混合領域5fは、バイパス溝1bより前に始まるように配置されてもよい。また、図2は、精製領域における内方精製表面1aが、表面粗さの異なる2以上の連続するゾーンを備え、これらの境界に混合ゾーン5fが位置している場合を示すと考えることができる。ロータのより広い末端における流出開口4において、歯付き部toothingまたは対応する構造が所与の長さのゾーン6におけるロータ1の外方表面上に設けられ、ロータの回転運動によって生じる遠心力によって水性パルプを排出口4に押し込む図1。図3は、前記処理における精製表面が、実際には相互に接触する一方、それらが動かなくなってはならないことを考慮して、どのように0.1mmよりも小さな精製間隙を精製処理の間に所望のように設定することができるのかを概略的に示している。したがって、本明細書におけるリファイナのロータおよびステータは、円錐形の摺動面を有する潤滑すべり軸受の一種として理解されなければならず、摺動面の間に送り込まれるパルプは潤滑剤として機能する。ロータの軸線方向の力と、この力に対する効果的な混合物の供給圧力との複合効果によって、ロータ1とステータ2との間の精製間隙を所望のように設定することができる。ロータ1をステータ2に対して押すロータの軸線方向の負荷力は、アクチュエータ7によって調整され、前記間隙は精製間隙にパルプを供給する供給ポンプ8によって生じる供給圧力によって維持される。アクチュエータ7によって生じる負荷は、加圧された空気または液体の圧力に基づくことができ、当該負荷はそのような媒体の圧力を測定することによって直接測定することができる。その目的は、この圧力を一定に維持することである。負荷アクチュエータ7は、ロータの回転軸に直線運動を伝達するための既知の機械的解決手段によって、前記回転軸に連結することができる。定容積形ポンプは、リファイナにパルプを供給するためのポンプ8として有利に使用される。そのようなポンプは、圧力とは無関係に一定の体積流量時間あたりの混合物の体積をもたらす。ピストンポンプおよび偏心スクリューポンプのような変位の原理で使用される既知の定容積形ポンプを使用することができる。したがって、精製されるパルプは、ある意味では積極的にリファイナ精製間隙を介して供給される。この方法において、リファイナの精製間隙を通る均質な流れがもたらされ、流れはコンシステンシーの変動およびパルプの精製だけではなく、精製間隙を閉じる方向の力に安定して反する力とは無関係である。ポンプ8によって生じる一定の体積流量は、有利に調節可能である。すなわち、たとえば、押しのけ容積を変化させることによって所望のレベルに設定することができる。リファイナの下流において、精製の後工程を参照符号9で示される第2のリファイナで行うことができる。第1のリファイナからのパルプは、第2のリファイナに直接注入することができる。第2のリファイナは、ロータとステータとの精製表面の構造が第1のリファイナのものと同一であるが、ブレードパターニングエッジを有するゾーンが必要ないコニカルリファイナである。それに代えて、全ての精製作業は、精製表面の表面粗さによって生じる摩擦によるマングリングタイプの精製作業を利用することによって実行される。しかしながら、ロータの第1端部において、パルプの十分な流動性を確保するために混合ゾーンが設けられてもよく、そのような混合ゾーンがパルプ供給方向における下流側に設けられてもよい。第1および第2のリファイナの間において、第2のリファイナ9に入る混合物から大きな粒子を分離し、これらの粒子をポンプ8によって第1のリファイナに供給される出発混合物に戻すことができるように分別器が設けられてもよい。本発明において、精製されるパルプは、水と繊維材料との混合物であり、当該繊維は機械パルプまたは化学パルプの先行する製造工程において相互に分離され、原料は好ましくは木材原料である。ナノセルロースの製造において、他の植物のセルロース繊維を使用することも可能であり、セルロース小繊維は繊維構造から分離される。精製される低コンシステンシーパルプの好適なコンシステンシーは、1.5~4.5であり、好ましくは2~4重量/重量である。したがって、パルプは、出発材料繊維を均一に、かつそれらを開いて小繊維を分離するために十分に膨んだ形で供給することができるように十分に希釈される。また、供給されるパルプのセルロース繊維は、たとえばヘミセルロースの量を低減するために、酵素的または化学的に前処理されてもよい。さらに、セルロース繊維は化学的に修飾されてもよく、セルロース分子は元のセルロースの官能基以外の官能基を含む。そのような基は、特に、カルボキシメチルCMC、アルデヒドおよび/またはカルボキシル基N-オキシル媒介酸化によって得られたセルロース、たとえばTEMPO、または四級アンモニウムカチオン性セルロースを含む。"