CN112805420A - 聚乙烯醇类纤维 - Google Patents

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Abstract

聚乙烯醇类纤维包含聚乙烯醇类聚合物和吸附剂。相对于聚乙烯醇类聚合物100质量份，吸附剂的比例为30～500质量份，聚乙烯醇类纤维中的聚乙烯醇的结晶度为30～60％，所述聚乙烯醇类纤维的纤维直径为5～1000μm，且比表面积为10～2000m2/g。

Description

聚乙烯醇类纤维
技术领域
本发明涉及含有吸附剂的聚乙烯醇类纤维。
背景技术
目前，使用了用于吸附并去除处理液中包含的被吸附物的吸附剂。
例如，作为用于选择性吸附并去除河水、污水处理水、工厂废水中包含的磷、硼、砷等的吸附剂，提出了使用硫酸铝浸渍活性氧化铝等无机离子吸附体的水的净化方法。有记载表明，通过将该无机离子吸附体负载于乙烯乙烯醇共聚物等有机高分子树脂，并使用包含有机高分子树脂及无机离子吸附体的多孔成型体，从而提高被吸附物的处理速度(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-297382号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在上述专利文献1中记载的成型体中，由于存在吸附剂被疏水性聚合物覆盖的部分，因此存在无法发挥充分的吸附性这样的问题。另外，如果无法充分地发挥吸附能力，则必须过量使用吸附剂以发挥所需的吸附能力，因此存在需要巨大的处理成本的情况、设备大型化这样的问题。另外，由于上述专利文献1中记载的成型体实质上为球状，因此难以根据用途、使用方法加工成相应的形态，使用限定于使用了储存槽、柱等专用设备的处理方法，且在引进设备所花费的费用方面、空间方面存在负担。另外，由于成型体为球状，因此处理后的吸附剂的回收繁杂，需要大量的劳动，因此在操作性方面存在问题。
因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供吸附性及操作性优异的聚乙烯醇类纤维。
用于解决课题的方法
为了实现上述目的，本发明的聚乙烯醇类纤维包含聚乙烯醇类聚合物和吸附剂，其中，相对于聚乙烯醇类聚合物100质量份，吸附剂的比例为30～500质量份，所述聚乙烯醇类纤维中的聚乙烯醇的结晶度为30～60％，所述聚乙烯醇类纤维的纤维直径为5～1000μm，且比表面积为10～2000m2/g。
发明效果
根据本发明，可以提供吸附性及操作性优异的聚乙烯醇类纤维。
附图说明
图1是实施例1中制作的聚乙烯醇类纤维的扫描电子显微镜(SEM)照片。
图2是实施例5中制作的聚乙烯醇类纤维的扫描电子显微镜(SEM)照片。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细地说明。本发明的聚乙烯醇类纤维(以下，记为“PVA类纤维”)包含聚乙烯醇类聚合物(以下，记为“PVA类聚合物”)和吸附剂。
＜PVA类聚合物＞
构成本发明的PVA类纤维的PVA类聚合物只要以乙烯醇单元作为主成分即可，没有特别限定，还可以具有其它结构单元。作为这样的结构单元，例如有乙烯、丙烯、丁烯等烯烃类、丙烯酸及其盐和丙烯酸甲酯等丙烯酸酯、甲基丙烯酸及其盐、甲基丙烯酸甲酯等甲基丙烯酸酯类、丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺等丙烯酰胺衍生物、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺等甲基丙烯酰胺衍生物、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺等N-乙烯基酰胺类、在侧链具有聚环氧烷的烯丙基醚类、甲基乙烯基醚等乙烯基醚类、丙烯腈等腈类、氯乙烯等卤化乙烯、马来酸及其盐或其酸酐、其酯等不饱和二羧酸等。这样的改性单元的导入方法可以是基于共聚的方法，也可以是基于后反应的方法。
另外，本发明的PVA类聚合物的皂化度没有特别限定，从得到的纤维的结晶性及取向性的观点出发，优选为98摩尔％以上，进一步优选为99摩尔％以上。另外，皂化度为99.7摩尔％以上时，耐热水性优异，因此特别优选。
另外，本发明的PVA类聚合物的聚合度也没有特别限定，考虑到得到的纤维的机械特性、尺寸稳定性等，由30℃的水溶液的粘度求出的平均聚合度优选为1200～20000。在使用高聚合度的聚合物时，在强度、耐湿热性等方面优异而优选，但从制造聚合物时的成本、进行纤维化时的成本等的观点出发，平均聚合度特别优选为1500～5000。
需要说明的是，这里所谓的“平均聚合度”可以依据JIS K 6726:1994的规定由30℃的水溶液的粘度求出。
另外，PVA类聚合物的含量相对于PVA类纤维总体优选为20～77质量％的范围。这是由于，在PVA类聚合物的含量低于上述范围时，有时变得难以形成PVA类纤维，在PVA类聚合物的含量大于上述范围时，在用作吸附剂的情况下有时无法充分发挥吸附性能。
需要说明的是，PVA类聚合物的含量相对于PVA类纤维总体的下限值更优选为25质量％以上。另外，PVA类聚合物的含量相对于PVA类纤维总体的上限值更优选为50质量％以下。
＜吸附剂＞
作为本发明的吸附剂，只要不损害本发明的效果即可，没有特别限制，可使用吸附土壤、江河及工厂废水、土木工程用水等被处理体中包含的有害的污染物质(重金属类)、臭味物质(例如，从研究设施、工厂及处理设施排放的恶臭成分、由体液散发的恶臭成分、由试剂产生的恶臭成分等)、有机含卤化合物、其它不需要的有机物质等(例如，食品/饮料中的杂味成分、浑浊成分、着色物、从食品加工/纤维加工工序等中排放出的难分解性有机物等)的吸附剂。
例如，可示例出碳类、沸石类、硅酸盐类、金属化合物类的吸附剂。作为碳类，可列举出去除臭气物质、有机含卤化合物、残留氯、其它有毒物质及有害物质等的活性炭等多孔碳材料。作为沸石类，可列举出去除氨、有机胺、铯、硼、钾、镁、钙等金属离子的人工沸石及天然沸石。作为硅酸盐类，可列举出膨润土等层状硅酸盐、铝硅酸盐。作为金属化合物类，可列举出去除铅、磷、砷、镉等重金属类的铁类、镁类、钙类、铝类等的金属氧化物及金属氢氧化物等。
另外，在本发明中，可以将这些吸附剂单独使用或组合2种以上来使用。
另外，在本发明的PVA类纤维中，吸附剂的含量相对于PVA类聚合物100质量份为30～500质量份。这是由于，吸附剂的含量低于上述范围时，PVA类聚合物造成的吸附剂的覆盖率增高，因此处理液的渗透率降低，结果是有时无法充分发挥对于处理液中包含的被吸附物的吸附性。另外，其原因在于，吸附剂的含量超过上述范围时，对于PVA类纤维而言，纤维形状的形成(即，纤维化)变得困难，而且大量吸附剂从PVA类纤维中脱落，混入处理液中，有时使操作性降低。
即，通过将吸附剂的含量设定为相对于PVA类聚合物100质量份为30～500质量份，从而能够形成用于吸附被吸附物的微细的孔，可以得到吸附性优异的PVA类纤维，而不会发生吸附剂从纤维脱落并混入处理液中这样的不良情况(参照后述的实施例的图1、图2)。
需要说明的是，吸附剂的含量的下限值相对于PVA类聚合物100质量份优选为100质量份以上。另外，吸附剂的含量的上限值相对于PVA类聚合物100质量份优选为300质量份以下。
另外，吸附剂的平均粒径没有特别限定，优选为0.1～100μm。这是由于，在低于上述范围时，变得难以在纤维中形成微细的孔，因此有时处理液向纤维中的渗透性降低，吸附剂的吸附性降低。另外，这是由于，在超过上述范围时，对于PVA类纤维而言，变得难以形成纤维形状，而且大量的吸附剂从PVA类纤维上脱落，混入处理液中，有时使操作性降低。
需要说明的是，吸附剂的平均粒径的下限值更优选为0.5μm以上。另外，吸附剂的平均粒径的上限值更优选为30μm以下，进一步优选为10μm以下。
这里，所谓的“平均粒径”是指50％粒径(D50)，可以利用应用了激光多普勒法的粒度分布测定装置(日机装株式会社制、NANOTRAC(注册商标)粒度分布测定装置UPA-EX150)等进行测定。
＜PVA类纤维＞
本发明的PVA类纤维在纤维内部具有细孔，因此吸附对象物会迅速渗透至纤维内部，与对象物的接触面积大，因此可以发挥很高的吸附效果。另外，本发明的PVA类纤维的纤维中的PVA的结晶度为30～60％。具有该范围的结晶度的PVA类纤维具有适度的亲水性，因此，在PVA部分，处理液的扩散阻力小，即使在被PVA覆盖的状态下也不会损害吸附剂的性能。另外，具有适度的强度，因此可以根据用途而加工成绵状、无纺布、织布、纸等各种形态。另一方面，PVA类纤维的纤维中的PVA的结晶度低于上述范围的情况下，在处理时会发生PVA的溶出、吸附剂的脱落，使处理液的浊度显著增加，因此操作性差。另外，PVA类纤维的纤维中的PVA的结晶度超过上述范围的情况下，损害适度的亲水性，处理液的渗透性差，损害吸附性能。
即，通过将PVA类纤维的纤维中的PVA的结晶度设定为30～60％，能够在不损害吸附性能的情况下提高形态加工性、操作性。
需要说明的是，PVA类纤维的结晶度的下限值优选为40％以上。另外，PVA类纤维的结晶度的上限值优选为55％以下，更优选为50％以下。该结晶度可以利用后述的方法求出。
另外，本发明的PVA类纤维的纤维直径为5～1000μm。这是由于，在PVA类纤维的纤维直径低于上述范围时，有时无法获得加工及操作时的充足的强度，另外，在超过上述范围时，柔软性差，有时变得难以加工。
需要说明的是，PVA类纤维的纤维直径的下限值优选为10μm以上，更优选为20μm以上。另外，PVA类纤维的纤维直径的上限值优选为500μm以下，更优选为100μm以下。
本发明的PVA类纤维的比表面积为10～2000m2/g。这是由于，在低于上述范围时，纤维内细孔过少，因此处理液的渗透性低，有时吸附速度明显降低，另外，在超过上述范围时，纤维内细孔过多，因此有时发生纤维的加工性降低、吸附剂的脱落。
需要说明的是，PVA类纤维的比表面积的下限值优选为20m2/g以上，更优选为40m2/g以上。另外，PVA类纤维的比表面积的上限值优选为1000m2/g以下，更优选为500m2/g以下。该比表面积可以利用后述的方法求出。
即，通过将PVA类纤维的纤维直径设定为5～1000μm、并且将比表面积设定为10～2000m2/g，能够得到操作性及吸附性优异的PVA类纤维。
本发明的PVA类纤维的纤维溶胀度优选为150～600％。这是由于，在纤维溶胀度低于上述范围时，处理液的渗透性降低，因此有时吸附性降低。另外，在纤维溶胀度超过上述范围时，纤维本身吸收大量的处理液，因此，由于伴随纤维溶胀的尺寸变化而变得难以进行吸附处理后的回收、更换，且PVA类树脂的溶出、吸附剂从PVA类纤维的脱落变得容易，因此操作性降低。另外，处理液通过的间隙变小，通液性降低。
即，通过将PVA类纤维的纤维溶胀度设定为150～600％，能够可靠地获得吸附性优异的PVA类纤维而不发生操作性及通液性的降低。
需要说明的是，PVA类纤维的纤维溶胀度的下限值更优选为200％以上。另外，PVA类纤维的纤维溶胀度的上限值更优选为500％以下，进一步优选为400％以下。
这里，所谓的“纤维溶胀度”是指使用后述的式(1)计算出的纤维的溶胀度。
本发明的PVA类纤维中的吸附剂的有效利用率优选为50～100％。这是由于，在有效利用率低于上述范围时，吸附性降低，因此有时必须使用大量的纤维进行处理。
即，通过将PVA类纤维的有效利用率设定为50～100％，能够可靠地获得吸附性优异的PVA类纤维而不发生操作性的降低。
需要说明的是，PVA类纤维的有效利用率的下限值更优选为60％以上，进一步优选为70％以上。
这里，所谓的“有效利用率”是指使用后述的式(3)计算出的吸附剂被充分利用的比例。
由此，本发明的PVA类纤维与吸附剂的亲和性优异，且以亲水性高的PVA类聚合物作为树脂成分，以高含有率均匀地含有微粒状的吸附剂，因此可以得到操作性及吸附性优异的PVA类纤维。
本发明的PVA类纤维可通过将包含PVA类聚合物及吸附剂的纺丝原液利用溶液纺丝、具体为湿式纺丝、干湿式纺丝、干式纺丝中任意的纺丝方法而制造。作为纺丝原液中使用的溶剂，在制造PVA类纤维时，可以使用一直以来使用的溶剂、例如二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲醇、水、或甘油、乙二醇、三乙二醇等多元醇类、二乙三胺、硫氰酸盐(rhodan salt)等中的1种，或者组合2种以上而使用。
其中，从供给性、对环境负担的影响的观点出发，特别优选为DMSO或水。纺丝原液中的聚合物浓度根据PVA类聚合物的组成、聚合度、溶剂而不同，通常为6～60质量％的范围。
另外，只要在不损害本发明效果的范围内，纺丝原液中除PVA类聚合物及吸附剂以外，还可以根据目的而包含抗氧化剂、防冻剂、pH调节剂、遮蔽剂、着色剂、油剂等添加剂等。
另外，本发明的PVA类纤维可以以短纤维、短切纤维、长丝纱、纺纱等所有的纤维形态来使用。另外，关于纤维的截面形状也没有特别限制，可以是圆形、中空或星型等异型截面。
另外，也可以将本发明的纤维与其它纤维混合/组合使用。此时，作为能够混合/组合使用的纤维，没有特别限定，例如可以列举出不含吸附剂的PVA类纤维、聚酯类纤维、聚酰胺类纤维、纤维素类纤维等。另外，也可以以卷曲棉、织物、无纺布、编织物及纸等纤维结构体的形式使用。
本发明的纤维结构体可以适当地用于食品/饮料用途、衣料用途、医疗用途、农业用途、水处理用途等所有的用途，可以在液体中或包括蒸气在内的气体中等使用。更优选在水溶液中使用，例如可以用于吸附处理液中包含的被吸附物的吸附体(例如，用于去除土壤、河水中包含的镉、铅、砷、氟等重金属类的吸附用过滤器、吸附食品/饮料中的杂味成分、浑浊成分的吸附用过滤器、吸附着色物的吸附过滤器、吸附臭味成分的吸附过滤器)、由长丝、短切纤维、卷曲棉、织物、编织物、纸等纤维结构体制成的各种吸附用过滤器等。
另外，本发明的PVA类纤维可以用于如下情况：将短切后的短纤维投入处理液罐中进行处理的情况；将卷曲棉成型为纤维杆状，使处理液通入其中并进行处理的情况；成型为长丝状并制成线轴盒，使处理液通入其中并进行处理的情况；以及例如使处理液通入制成筒状、片状的织物、无纺布并进行处理的情况等。
实施例
以下，基于实施例对本发明进行说明。需要说明的是，本发明并不限定于这些实施例，可以基于本发明的主旨对这些实施例进行变形、变更，这些也包括在本发明的保护范围内。
(实施例1)
＜PVA类纤维的制作＞
将平均聚合度2400、皂化度98.0摩尔％的PVA(株式会社可乐丽制、商品名：PVA-124)100质量份及膨润土(Kunimine Industries公司制、商品名：Kunipia F、平均粒径：1μm)150质量份分散在580质量份的DMSO中，在105℃的氮气氛围下将PVA加热溶解，制作了纺丝原液。
接下来，将得到的纺丝原液通过孔径0.15mm、孔数40的喷嘴并在5℃的由甲醇/DMSO(质量比：甲醇/DMSO＝70/30)组成的固化浴中进行干湿式纺丝。接着，将得到的固化纱在20℃的甲醇浴中进行3倍的湿拉伸，以120℃的热风进行干燥，在230℃的热风炉中进行干热拉伸，使得总拉伸倍率为5倍，得到了纤维直径为30μm的纤维。
将得到的纤维卷曲/切断，进行梳理而形成片状物(网)后，进行针刺处理。得到了加工性良好、柔软的无纺布。
另外，使用扫描电子显微镜(SEM)观察了制作的纤维。将制作的纤维的扫描电子显微镜(SEM)照片示于图1。如图1所示，可知在制作的纤维的表面形成了大量的微细孔。
＜纺丝性评价＞
依据以下的评价基准评价了纺丝性。将以上的结果示于表1。
在干湿式纺丝时，能够采集连续的纤维：○
在干湿式纺丝时，无法采集连续的纤维：×
＜结晶度的测定＞
[结晶度(Xc)％]
纤维中的PVA的结晶度的测定使用Perkin Elmer公司制造的Pyris-1型差示扫描量热仪测定了纤维的熔融焓。测定条件以升温速度80℃/分进行，利用下式计算出重量结晶度。需要说明的是，使用铟及铅作为标准物质，进行了熔点、熔化热的校正。将以上的结果示于表1。
Xc(％)＝ΔHp/ΔHcal×100
ΔHp：纤维中的PVA的熔化热(J/g)
ΔHobs：纤维的实测熔化热(J/g)
ΔHp＝ΔHobs/(PVA的质量/PVA类纤维的质量)
ΔHcal：完全结晶的熔化热(174.5J/g)
＜纤维的比表面积评价(BET法)＞
使用流动法BET1点法比表面积测定装置(Quantachrome公司制造的Monosorb)评价了纤维的比表面积。装置附带的预处理在N2气氛围下、在室温进行了30分钟的脱气。在测定中，在装有样品的U型池中流入混合气体(N230％、He70％)，将样品室冷却至液氮温度(77K)，仅使N2气吸附至样品的表面。将以上的结果示于表1。
＜溶胀度的测定＞
在80℃的真空干燥机中将制作的纤维(约1g)干燥24小时，测定了绝对干燥纤维重量。接着，将该纤维在20℃的离子交换水中浸渍60分钟。接下来，过滤并取出该纤维，用滤纸轻轻地去除附着于表面的水滴，然后测定了浸渍后的纤维重量。然后，利用以下的式(1)计算出制作的纤维的溶胀度。将以上的结果示于表1。
[数学式1]
纤维的溶胀度(％)＝(浸渍后的纤维重量÷绝对干燥纤维重量)×100(1)
＜吸附性评价＞
作为吸附性的指标，评价了作为水溶性化合物的亚甲基蓝的去除性能(吸附率)。更具体而言，以相对于含有100ppm亚甲基蓝的水溶液500mL为1质量％的方式添加纤维，在30℃下搅拌了60分钟。然后，采集处理后的液体，使用分光光度计(HITACHI公司制、商品名：U-2001Spectrophotometer)，测定664nm处的极大吸收波长，计算出处理后的亚甲基蓝的浓度。然后，利用以下的式(2)，计算出制作的纤维的吸附率。将以上的结果示于表1。
[数学式2]
亚甲基蓝的吸附率(％)＝(未处理液的亚甲基蓝浓度－处理后的亚甲基蓝浓度)÷(未处理液的亚甲基蓝浓度)×100 (2)
＜浊度的测定＞
采集上述刚刚进行评价吸附性后的处理液的上清液，使用浊度计(HACH公司制2100P便携式浊度计)测定了浊度(mg/L)。将以上的结果示于表1。需要说明的是，由于浊度的值越高，处理液的回收越困难，因此可以认为操作性差。
＜有效利用率的测定＞
在利用上述的方法测定了纤维的吸附率后，使用与纤维中含有的吸附剂的量相同量的吸附剂，利用同样的方法测定了仅吸附剂本身的吸附率。然后，利用以下的式(3)，计算出纤维中的吸附剂中的有效利用率。
[数学式3]
有效利用率(％)＝(纤维的吸附率)÷(吸附剂的吸附率)×100 (3)
(实施例2)
＜PVA类纤维的制作＞
将平均聚合度2400、皂化度98.0摩尔％的PVA(株式会社可乐丽制、商品名：PVA-124)100质量份及膨润土(Kunimine Industries公司制、商品名：Kunipia F、平均粒径：1μm)300质量份分散在930质量份的DMSO中，在105℃的氮气氛围下将PVA加热溶解，制作了纺丝原液。
接下来，将得到的纺丝原液通过孔径0.15mm、孔数40的喷嘴并在5℃的由甲醇/DMSO(质量比：甲醇/DMSO＝70/30)组成的固化浴中进行干湿式纺丝。接着，将得到的固化纱在20℃的甲醇浴中进行2.5倍的湿拉伸，以120℃的热风进行干燥，在230℃的热风炉中进行干热拉伸，使得总拉伸倍率为4倍，得到了纤维直径为50μm的纤维。
将得到的纤维卷曲/切断，进行梳理而形成片状物(网)后，进行针刺处理。得到了加工性良好、柔软的无纺布。
然后，与上述的实施例1同样地进行了纺丝性评价、结晶度的测定、纤维的比表面积评价、溶胀度的测定、吸附性评价、浊度的测定及有效利用率的测定。将以上的结果示于表1。
(实施例3)
＜PVA类纤维的制作＞
将平均聚合度2400、皂化度98.0摩尔％的PVA(株式会社可乐丽制、商品名：PVA-124)100质量份及膨润土(Kunimine Industries公司制、商品名：Kunipia F、平均粒径：1μm)150质量份分散在580质量份的DMSO中，在105℃的氮气氛围下将PVA加热溶解，制作了纺丝原液。
接下来，将得到的纺丝原液通过孔径2.0mm、孔数1的喷嘴并在5℃的由甲醇/DMSO(质量比：甲醇/DMSO＝70/30)组成的固化浴中进行干湿式纺丝。接着，将得到的固化纱在20℃的甲醇浴中进行3倍的湿拉伸，以120℃的热风进行干燥，在230℃的热风炉进行干热拉伸，使得总拉伸倍率为5倍，得到了纤维直径为400μm的纤维。
将得到的纤维卷曲/切断，进行梳理而形成片状物(网)后，进行针刺处理。得到了加工性良好、柔软的无纺布。
然后，与上述的实施例1同样地进行了纺丝性评价、结晶度的测定、纤维的比表面积评价、溶胀度的测定、吸附性评价、浊度的测定及有效利用率的测定。将以上的结果示于表1。
(实施例4)
＜PVA类纤维的制作＞
将平均聚合度2400、皂化度98.0摩尔％的PVA(株式会社可乐丽制、商品名：PVA-124)100质量份及沸石(日东粉化工业株式会社制、商品名：SP#600、平均粒径：2μm)150质量份分散在580质量份的DMSO中，在105℃的氮气氛围下将PVA加热溶解，制作了纺丝原液。
接下来，将得到的纺丝原液通过孔径0.15mm、孔数40的喷嘴并在5℃的由甲醇/DMSO(质量比：甲醇/DMSO＝70/30)组成的固化浴中进行干湿式纺丝。
接着，将得到的固化纱在20℃的甲醇浴中进行3倍的湿拉伸，以120℃的热风进行干燥，在230℃的热风炉进行干热拉伸，使得总拉伸倍率为5倍，得到了纤维直径为80μm的纤维。
将得到的纤维卷曲/切断，进行梳理而形成片状物(网)后，进行针刺处理。得到了加工性良好、柔软的无纺布。
＜吸附性评价＞
作为吸附性的指标，评价了作为阳离子的钙离子的去除性能(吸附率)。更具体而言，以相对于1ppm的钙离子标准液500mL为2质量％的方式添加纤维，在30℃下搅拌60分钟。然后，采集处理后的液体，使用ICP发射光谱分析装置(PerkinElmer公司制、OPTIMA4300DV)测定了处理后的钙离子浓度。然后，利用以下的式(4)，计算出制作的纤维的吸附率。将以上的结果示于表1。
[数学式4]
钙离子的吸附率(％)＝(未处理液的钙离子浓度－处理后的钙离子浓度)÷(未处理液的钙离子浓度)×100 (4)
另外，与上述的实施例1同样地进行了纺丝性评价、结晶度的测定、纤维的比表面积评价、溶胀度的测定、浊度的测定及有效利用率的测定。将以上的结果示于表1。
(实施例5)
＜PVA类纤维的制作＞
将平均聚合度2400、皂化度98.0摩尔％的PVA(株式会社可乐丽制、商品名：PVA-124)100质量份及活性炭(株式会社可乐丽制、商品名：Kuraray YP-50F、平均粒径：6μm)150质量份分散在580质量份的DMSO中，在105℃的氮气氛围下将PVA加热溶解，制作了纺丝原液。
接下来，将得到的纺丝原液通过孔径0.15mm、孔数40的喷嘴并在5℃的由甲醇/DMSO(质量比：甲醇/DMSO＝70/30)组成的固化浴中进行干湿式纺丝。
接着，将得到的固化纱在20℃的甲醇浴中进行3倍的湿拉伸，以120℃的热风进行干燥，在230℃的热风炉进行干热拉伸，使得总拉伸倍率为5倍，得到了纤维直径为80μm的纤维。
将得到的纤维卷曲/切断，进行梳理而形成片状物(网)后，进行针刺处理。得到了加工性良好、柔软的无纺布。
另外，使用扫描电子显微镜(SEM)观察了制作的纤维。将制作的纤维的扫描电子显微镜(SEM)照片示于图2。如图2所示可知，在制作的纤维的表面形成了大量的微细孔。
＜吸附性评价＞
作为吸附性的指标，评价了作为水溶性化合物的亚甲基蓝的去除性能(吸附率)。更具体而言，以相对于包含600ppm的亚甲基蓝的水溶液500mL为0.25质量％的方式添加纤维，在30℃下搅拌60分钟。然后，采集处理后的液体，使用分光光度计(HITACHI公司制、商品名：U-2001Spectrophotometer)测定了664nm处的极大吸收波长，计算出处理后的亚甲基蓝的浓度。然后，利用上述的式(2)，计算出制作的纤维的吸附率。将以上的结果示于表1。
另外，与上述的实施例1同样地进行了纺丝性评价、结晶度的测定、纤维的比表面积评价、溶胀度的测定、浊度的测定及有效利用率的测定。将以上的结果示于表1。
(实施例6)
＜PVA类纤维的制作＞
将平均聚合度2400、皂化度98.0摩尔％的PVA(株式会社可乐丽制、商品名：PVA-124)100质量份及膨润土(Kunimine Industries公司制、商品名：Kunipia F、平均粒径：1μm)50质量份分散在350质量份的DMSO中，在105℃的氮气氛围下将PVA加热溶解，制作了纺丝原液。
接下来，将得到的纺丝原液通过孔径0.15mm、孔数40的喷嘴并在5℃的由甲醇/DMSO(质量比：甲醇/DMSO＝70/30)组成的固化浴中进行干湿式纺丝。接着，将得到的固化纱在20℃的甲醇浴中进行3倍的湿拉伸，以120℃的热风进行干燥，在230℃的热风炉中进行干热拉伸，使得总拉伸倍率为7倍，得到了纤维直径为30μm的纤维。
将得到的纤维卷曲/切断，进行梳理而形成片状物(网)后，进行针刺处理。得到了加工性良好、柔软的无纺布。
然后，与上述的实施例1同样地进行了纺丝性评价、结晶度的测定、纤维的比表面积评价、溶胀度的测定、吸附性评价、浊度的测定及有效利用率的测定。将以上的结果示于表1。
(比较例1)
在PVA类纤维的制作中，将膨润土的添加量设定为20质量份，将总拉伸倍率设定为10倍，除此以外，与上述的实施例1同样地制作了PVA类纤维。
然后，与上述的实施例1同样地进行了纺丝性评价、结晶度的测定、纤维的比表面积评价、溶胀度的测定、吸附性评价、浊度的测定及有效利用率的测定。将以上的结果示于表1。
(比较例2)
在PVA类纤维的制作中，将膨润土的添加量设定为550质量份，除此以外，与上述的实施例1同样地进行了干湿式纺丝。
需要说明的是，在本比较例中，由于膨润土的含量大于500质量份，因此在纺丝工序中频繁发生断纱，难以进行纤维形状的形成(即，纤维化)。因此，如表1所示，无法进行结晶度的测定、纤维的比表面积评价、溶胀度的测定、吸附性评价、浊度的测定及有效利用率的测定。
(比较例3)
将平均聚合度1700、皂化度98.0摩尔％的PVA(株式会社可乐丽制、商品名：PVA-117)100质量份及膨润土(Kunimine Industries公司制、商品名：Kunipia F、平均粒径：1μm)300质量份分散在930质量份的DMSO中，在105℃的氮气氛围下将PVA加热溶解，制作了纺丝原液。
接下来，将得到的纺丝原液通过孔径0.15mm、孔数40的喷嘴并在5℃的由甲醇/DMSO(质量比：甲醇/DMSO＝70/30)组成的固化浴中进行干湿式纺丝。接着，将得到的固化纱在20℃的甲醇浴中进行2.5倍的湿拉伸，以120℃的热风进行干燥，得到了纤维直径为65μm的纤维。
然后，与上述的实施例1同样地进行了纺丝性评价、结晶度的测定、纤维的比表面积评价、溶胀度的测定、吸附性评价、浊度的测定及有效利用率的测定。将以上的结果示于表1。
(比较例4)
与上述的实施例1同样地进行了膨润土100质量份(粉体)的比表面积评价、吸附性评价、浊度的测定及有效利用率的测定。将以上的结果示于表1。
(比较例5)
＜PVA类纤维的制作＞
将平均聚合度2400、皂化度98.0摩尔％的PVA(株式会社可乐丽制、商品名：PVA-124)100质量份及膨润土(Kunimine Industries公司制、商品名：Kunipia F、平均粒径：1μm)150质量份分散在930质量份的DMSO中，在105℃的氮气氛围下将PVA加热溶解，制作了纺丝原液。
接下来，将得到的纺丝原液通过孔径5.0mm、孔数1的喷嘴并在5℃的由甲醇/DMSO(质量比：甲醇/DMSO＝70/30)组成的固化浴中进行干湿式纺丝。接着，将得到的固化纱在20℃的甲醇浴中进行1.1倍的湿拉伸，以120℃的热风进行干燥，在230℃的热风炉中进行干热拉伸，使得总拉伸倍率为1.2倍，得到了纤维直径为1100μm的纤维。
需要说明的是，虽然进行了得到的纤维的卷曲处理，但在处理中频繁发生纤维的断裂，加工性差，无法得到无纺布。
然后，与上述的实施例1同样地进行了纺丝性评价、结晶度的测定、纤维的比表面积评价、溶胀度的测定、吸附性评价、浊度的测定及有效利用率的测定。将以上的结果示于表1。
(比较例6)
与上述的比较例5同样地制作了纺丝原液。为了制作纤维直径3μm的纤维，将得到的原液通过孔径0.06mm、孔数40的喷嘴并在5℃的由甲醇/DMSO(质量比：甲醇/DMSO＝70/30)组成的固化浴中进行干湿式纺丝。但是，由于纤维直径小于5μm，因此固化纱的强度非常弱，工序性也差，因此也无法进行卷取。
Figure BDA0003007655160000151
如表1所示可知，在实施例1～6的PVA类纤维中，相对于PVA 100质量份，吸附剂的比例为30～500质量份，聚乙烯醇的结晶度为30～60％，另外，纤维直径为5～1000μm，且比表面积为10～2000m2/g，因此吸附性及操作性优异。
另一方面，在比较例1的PVA类纤维中，膨润土的比例低于30质量份，因此由PVA所引起的膨润土的覆盖率高，处理液的渗透率降低，因此对于处理液中包含的亚甲基蓝的吸附性低。
另外可知，在比较例3中，由于聚乙烯醇的结晶度低于30％，因此纤维中的膨润土脱落而使浊度增高，操作性变差。
另外可知，在比较例4中，由于仅使用了膨润土而未使用PVA，因此膨润土混入处理液中而使浊度增高，操作性变差。
另外可知，在比较例5中，纤维直径粗，且难以对得到的纤维进行卷曲加工，无法进行无纺布化。
工业实用性
如以上说明所述，本发明适于含有吸附剂的聚乙烯醇类纤维。另外，在至少一部分中包含本发明的聚乙烯醇类纤维的纤维结构体可以适宜地用于食品/饮料用途、衣料用途、医疗用途、农业用途、水处理用途等任意的用途。

Claims (7)

1.一种聚乙烯醇类纤维，其包含聚乙烯醇类聚合物和吸附剂，其中，
相对于所述聚乙烯醇类聚合物100质量份，所述吸附剂的比例为30～500质量份，
所述聚乙烯醇类纤维中的聚乙烯醇的结晶度为30～60％，
所述聚乙烯醇类纤维的纤维直径为5～1000μm，且比表面积为10～2000m2/g。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇类纤维，其中，所述吸附剂的有效利用率为50～100％。
3.根据权利要求1或2所述的聚乙烯醇类纤维，其纤维溶胀度为150～600％。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的聚乙烯醇类纤维，其中，所述吸附剂为选自层状硅酸盐、多孔碳材料及铝硅酸盐中的至少1种。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的聚乙烯醇类纤维，其中，所述吸附剂的平均粒径为0.1～100μm。
6.一种纤维结构体，其在至少一部分中包含权利要求1～5中任一项所述的聚乙烯醇类纤维。
7.根据权利要求6所述的纤维结构体，其是吸附被处理体中包含的被吸附物的吸附体。
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