JP2001098489A - 水不溶性カルボキシメチルセルロースを含有する水解性の繊維シート - Google Patents
水不溶性カルボキシメチルセルロースを含有する水解性の繊維シートInfo
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Abstract
バランスよく兼ね備えた水解性の繊維シートはなかっ
た。 【解決手段】 水分散性繊維と、水不溶性カルボキシメ
チルセルロースとを含有する繊維シートであって、前記
水不溶性カルボキシメチルセルロースのエーテル化度
(D.S)が0.3〜0.6であり、且つ前記水不溶性
カルボキシメチルセルロースでは、95%以上のカルボ
キシメチル基のカルボン酸の水素が金属に置換されてい
る水解性の繊維シート。この繊維シートは、従来繊維シ
ートに含有されていた有機溶剤などを殆ど含有しなくて
も、水解性、乾燥強度、湿潤強度に優れたものとなる。
Description
分散する水解性の繊維シートに関する。更に詳しくは、
多量の有機溶剤を含有しなくとも、湿潤時の水解性、乾
燥時の破断強度、湿潤時の破断強度の全てに優れた水解
性の繊維シートに関する。
あるいはトイレの周辺の清掃の為に、拭き取り用シート
として繊維シートが使われる。拭き取り用シートとして
は、使用に耐えうるだけの強度が必要である。さらにこ
のような繊維シートは、簡便さや作業効果の点から清浄
薬液等で予め湿らせた状態で使用されることが多い。よ
って、この繊維シートは清浄薬液等が含浸した状態で拭
き取り作業に耐えるだけの十分な湿潤強度も必要であ
る。
レにそのまま流し捨てることができるように水解性のも
のが好ましい。ただし、トイレ等に流し捨てた場合、水
解性の良いものでなければ浄化槽で分散されるのに時間
がかかってしまう。また、トイレ等の排水溝を詰まらせ
てしまう危険性もある。
される繊維シートは、清浄薬液等が含浸した状態で拭き
取り作業に耐えるだけの十分な強度が必要であり、且つ
トイレに流し捨てたときは水解することが必要であると
いう、互いに相反する性質が要求される。
168999号には、水分散性製紙用繊維60〜99重
量%と、水不溶性のカルボキシメチル化パルプ1〜40
重量%を混抄してなる水易分散性紙に、活性物質含有有
機状化合物を担持させた水分散性清掃用物品が開示され
ている。この清掃用物品は、5〜60重量%の水分と9
5〜40重量%の活性物質含有有機状化合物(一価また
は多価アルコールや油脂など)が自重の0.5〜5倍含
浸させられる。このように、アルコールなど、皮膚に刺
激を与えるものが多量に含浸させられるものは、乳児や
幼児のお尻拭きなどに使用できない。また、この清掃用
物品を樹脂製品に使用した場合、含有されている有機溶
剤によって製品に傷をつけてしまうことがある。
132897号には水不溶性又は水膨潤性のカルボキシ
メチルセルロースに炭酸ナトリウムを添加した水解シー
トが開示されている。しかし、この水解シートは水解性
が十分ではなかった。
再生セルロース繊維と木材パルプとが交絡して形成され
た水解性不織布が開示されている。この不織布には、カ
ルボン酸の割合が全カルボキシメチル基の10〜60%
のカルボキシメチル化繊維が3〜17重量%含有されて
いる。この不織布は、加熱されるとカルボキシメチル化
繊維のカルボキシメチル基どうしが水素結合し、水解性
が低下してしまう。よって、さらに水解性に優れた繊維
シートが望まれている。
用に耐えうる乾燥強度と湿潤強度とをもつ繊維シートを
提供することにある。
り用途にも使用できる繊維シートを提供することにあ
る。
点は、水分散性繊維と、水不溶性カルボキシメチルセル
ロースとを含有する繊維シートであって、前記水不溶性
カルボキシメチルセルロースのエーテル化度(D.S)
が0.3〜0.6であり、且つ前記水不溶性カルボキシ
メチルセルロースでは、95%以上のカルボキシメチル
基のカルボン酸の水素が金属に置換されていることを特
徴とする水解性の繊維シートによって達成される。本発
明の水解性の繊維シートは、乾燥破断強度と湿潤破断強
度が使用に耐えうるものであるにもかかわらず、湿潤時
の水解性に優れている。よって、皮膚に刺激をあたえる
有機溶剤を多量に添加しなくてもよいので、本発明の繊
維シートは、お尻拭きや樹脂製品の掃除など、様々な用
途に使用できる。
トリウム、マグネシウム、亜鉛、マンガン、リチウム、
バリウム、アルミニウムからなる群より選ばれる少なく
とも一種であることが好ましい。
/m2であることが好ましい。この場合、繊維シートに
は、水不溶性カルボキシメチルセルロースが0.5〜1
0重量%含有されていることが好ましい。また、繊維シ
ートの厚みが、0.1mm以上であることが好ましい。
処理が施された水解不織布であることが好ましい。若し
くは、繊維シートは、抄紙された水解紙であるであるこ
とが好ましい。
ース、マニラ麻、リンターパルプからなる群より選ばれ
る少なくとも一種の繊維であることが好ましい。
よる湿潤時の水解性が100秒以下であり、乾燥時の破
断強度が1000g/25mm以上、湿潤時の破断強度
が100g/25mm以上であることが好ましい。
トについて詳細を説明する。本発明の水分散性繊維は、
水に対する分散性が良い繊維のことである。ここでいう
水に対する分散性とは、水解性と同じ意味であって、多
量の水に接触することにより繊維どうしがバラバラにな
る性質のことである。
天然繊維及び/または化学繊維を使用することができ
る。天然繊維としては針葉樹パルプや広葉樹パルプ等の
木材パルプ、マニラ麻、リンターパルプ、化学繊維とし
ては再生繊維であるレーヨンやフィブリル化レーヨン、
合成繊維であるポリプロピレン、ポリビニルアルコー
ル、ポリエステル、ポリアクリルニトリル等があげられ
る。これらの中でも、パルプやレーヨンは特に水分散性
が良いので好ましい。
トの水解性の点から20mm以下であることが好まし
い。さらに好ましくは2〜10mmである。また、水分
散性繊維としてレーヨンを使用する場合、そのデニール
は1.0〜3.0デニールのものが好ましく用いられ
る。
カルボキシメチルセルロースが使用される。水不溶性の
カルボキシメチルセルロースは、エーテル化度が0.3
〜0.6のものである。また、水不溶性のカルボキシメ
チルセルロースのpHは5.0以上であることが好まし
い。
ースは、95%以上、好ましくは99.0%さらには9
9.9%以上のカルボキシメチル基のカルボン酸の水素
が金属に置換されている完全置換型水不溶性カルボキシ
メチルセルロースである。すなわち、次の化1におい
て、少なくとも95%以上のカルボン酸基(点線で囲ま
れている部分)のMが金属であり、5%未満のカルボン
酸基のMが水素である。
グネシウム、亜鉛、マンガン、リチウム、バリウム、ア
ルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも一種の化
合物であることが好ましい。この中でも、カルシウム及
び/またはナトリウムが好ましい。
ボキシメチルセルロースとから繊維シートを得る。本発
明の繊維シートでは、水不溶性カルボキシメチルセルロ
ースが完全置換型であるため、残存カルボン酸(カルボ
キシル基のMが水素であるもの)による水素結合(若し
くはエステル結合)が生じて繊維シートの水解性が低下
するのを防止できる。すなわち、乾燥状態では、水不溶
性カルボキシメチルセルロースがバインダーの役目を果
すので、バインダーを添加しない繊維シートと比べて強
度が高くなり、少量の水分の存在による湿潤状態では、
水不溶性のバインダーであるため溶解せずに繊維シート
の強度が維持される。
触すると、水不溶性CMCが膨潤することにより、強度
維持力が低下し、わずかな力(水流)によって繊維シー
トが崩壊する。なお、ここでいう繊維シートの水に対す
る水解性とは、分散性と同じ意味であって、多量の水に
接触することにより繊維どうしがバラバラに分離してシ
ートが細分化される性質のことをいう。
潤強度を得るために、水不溶性カルボキシメチルセルロ
ースの配合割合は、好ましくは0.5〜10重量%、更
に好ましくは0.5〜7重量%である。
は、30〜80g/m2が好ましい。目付が前記下限よ
り小さいと、繊維シートを拭き取り作業用のシートとし
て使用するにあたり、必要な強度が得られない。目付が
前記上限より大きいと、繊維シートとしての柔軟性に欠
ける。おしり拭き用や傷つきやすい物の清掃用として使
用される繊維シートの場合、強度及びソフト感の点で、
更に好ましい繊維の目付は40〜60g/m2である。
カルボキシメチルセルロースとを用いて種々の製法によ
って得ることができる。例えば、繊維シートは水分散性
繊維と水不溶性カルボキシメチルセルロースとを混抄
し、抄紙して得られる水解紙であってもよい。または、
水分散性繊維と水不溶性カルボキシメチルセルロースを
混抄して繊維ウェッブを形成し、その後、繊維ウェッブ
にウォータージェット処理を施すことにより水解性不織
布であってもよい。本発明においては完全置換型の水不
溶性カルボキシメチルセルロースを使用しているため、
抄紙後もしくはウォータージェット処理後、繊維シート
の水分を蒸発させるために加熱して乾燥する工程を問題
なく経ることができる。すなわち、乾燥時の熱による水
解性の悪化を防止できる。
散性繊維と水不溶性カルボキシメチルセルロースとを混
抄するとき、カルボキシメチルセルロースが叩解(解
離)されて膨潤性が更に高くなり、繊維シートの強度が
向上する。よって、混抄する時間と強度を調整すること
により、強度が高い繊維シートを得ることができる。た
だし、膨潤性を高めすぎると水解性が低下することがあ
る。
の詳細を述べると、繊維ウェッブを、連続的に移動して
いるメッシュ状のコンベアベルトの上に載せ、その繊維
ウェッブの表面から裏面に通過するように高圧水ジェッ
ト流を噴射させる。このウォータージェット処理におい
ては、繊維ウェッブの坪量、噴射ノズルの孔径、噴射ノ
ズルの孔数、繊維ウェッブを処理するときの通過速度
(処理速度)等によって得られる不織布の性質が変わ
る。だたし、次に示す式 仕事量(kW/m2)={1.63×噴射圧力(kg/
cm)×噴射流量(m3/min)}÷処理速度(m/
min) によって導き出される仕事量が、繊維ウェッブ片面の処
理一回あたり0.05〜0.5(kW/m2)であるウ
ォータージェット処理が施されることが好ましい。上限
より大きいと、繊維が絡み過ぎて水解性が落ちたり、ま
た繊維ウェッブが壊れてしまう可能性がある。また下限
より小さいと、繊維シートにおいて適度な強度を得るこ
とが難しい。このウォータージェット処理は繊維ウェッ
ブの片面だけ又は両面に施すことができる。またこの仕
事量の場合、ノズルが孔径90〜100ミクロンであ
り、ノズルは0.2〜1.0mm間隔でCD方向へ並ん
でいるウォータージェットを使用することが好ましい。
処理が施された水解性不織布である場合、繊維シートは
嵩が高くなり、柔らかくなるので、拭き取りシートとし
て優れたものとなる。例えば、ウォータージェット処理
が施された繊維シートでは、繊維シートの厚みが、0.
1mm以上となることが好ましい。
維シートの場合、水解性はウォータージェットにより物
理的に交絡した繊維どうしの交絡がゆるむために生じ
る。
いても、また、湿った状態においても拭き取り作業に使
用することができる。繊維シートが拭き取り作業に耐え
うるには、乾燥時の破断強度が1000g/25mm以
上、湿潤時の破断強度が100g/25mm以上である
ことが好ましい。更に好ましくは、乾燥時の破断強度が
1400g/25mm以上、湿潤時の破断強度が150
g/25mm以上である。さらに、前記強度を保ちなが
ら、トイレなどに流し捨てられたときには容易に水解す
るように、繊維シートのJIS P4501による湿潤
時の水解性が100秒以下であることが好ましい。
の効果を妨げない範囲でその他の化合物を含有させるこ
とができる。例えば、界面活性剤、殺菌剤、保存剤、消
臭剤、保湿剤、アルコール等を含有させることができ
る。また、清掃時の拭き取り効果を高めるために有機溶
剤を含有させても良い。ただしこの場合、肌やプラスチ
ック製品に影響を与えない程度に、例えば溶液中、有機
溶剤の含有量が10%以下、好ましくは5%以下である
溶液をシートに含有させる。有機溶剤としてはエタノー
ル、イソプロピルアルコール等の一価アルコール類又は
プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポロ
ピレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコー
ル類等があげられる。
くするために、水不溶性カルボキシメチルセルロース以
外のその他のバインダーを含有させても良い。その他の
バインダーとしては、ポリビニルアルコール、カルボン
酸変性ポリビニルアルコールやスルホン酸変性ポリビニ
ルアルコールなどの変性ポリビニルアルコール、メチル
セルロースなどのアルキルセルロース、デンプン、変性
デンプン、ポリアクリル酸ナトリウム、アルギン酸ナト
リウム、ポリエチレンオキシドなどをあげることができ
る。
どの肌を拭くために、またトイレ周りの清掃するため
に、ウエットティッシュとして使用することができる。
水分と必要であれば前記その他の化合物とを予め含有さ
せて包装してもよい。本発明の水解性の繊維シートをあ
らかじめ湿らせた製品として包装する場合、繊維シート
が乾燥しないように密封包装されて販売される。また
は、本発明の繊維シートを乾燥した状態で販売し、使用
者が使用時に水分と必要であれば前記その他の化合物と
を含有させて使用してもよい。
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。 [実施例A]原料の繊維として針葉樹晒クラフトパルプ
(NBKP、カナディアン・スタンダード・フリーネス
試験(CSF)においてろ水量=550ml)と、レー
ヨン(繊維長6mm、1.5デニール)と、完全置換型
水不溶性カルボキシメチルセルロース(ニチリン化学工
業(株)社製のカルボキシメチルセルロースキッコレー
ト DS=0.42、pH6.2、カルボン酸基の水素
は100%CaまたはNaに置換されている。)とを表
1に示す混合比で水中で混抄した。この混抄後得られた
原料を抄紙して実施例1とした。さらに、抄紙したもの
にウォータージェット処理を施し、実施例2とした。
に、実施例の繊維シートに自重の250重量%のイオン
交換水を含有させ、24時間放置後、湿潤時の水解性及
び湿潤強度を測定した。詳細は次のとおりである。
01のトイレットペーパーほぐれやすさ試験に基づいて
行った。詳細を述べると、水解性の繊維シートを縦10
cm横10cmに切断したものを、イオン交換水300
mlを入れたビーカーに投入して、回転子を用いて撹拌
を行った。回転数は600rpmである。この時の繊維
シートの分散状態を経時的に観察し、分散されるまでの
時間を測定した(表以下、単位は秒)。
潤強度は、前記方法によって得られた繊維シートを幅2
5mm長さ150mmに裁断したものを試料として用
い、テンシロン試験機により、チャック間隔は100m
m、引張速度は100mm/minで測定した。測定は
紙の縦方向(MD:Machine Directio
n)及び紙の横方向(CD:Cross Direct
ion)に対してそれぞれ行った。そのときの値から、
次の式で強度を計算し、試験結果の値とした(表以下、
g/25mmで表す)。 強度=√(MD方向の破断時の強度(gf)×CD方向
の破断時の強度(gf))。
キシメチルセルロースを含有しない繊維シートを実施例
と同様にして製造し、実施例と同様に水解性及び湿潤強
度の測定を行った。それぞれの結果を表1に示す。
ラフトパルプ(NBKP)及びレーヨン(繊維長6m
m、1.7dt)と完全置換型カルボキシメチルセルロ
ースとを表2に示す混合比で混抄し、ウォータージェッ
ト処理を施して実施例を得た。
は、ノズル径95μm、ノズルピッチ0.7mm、仕事
量0.17514KW/m2である。得られた繊維シー
トについて実施例Aと同様にして水解性、乾燥強度、湿
潤強度の測定を行った。結果を表2に示す。
カルボキシメチルセルロースの代わりに25%置換型
(25%のカルボキシル基の水素が金属に置換されてい
る)水不溶性カルボキシメチルセルロース、または水溶
性カルボキシメチルセルロース、またはポリビニルアル
コールを用いて実施例と同様にして繊維シートを得た。
比較例についても同様に水解性、乾燥強度、湿潤強度を
測定した。
ラフトパルプ(NBKP)及びレーヨン(繊維長6m
m、1.7dt)と、完全置換型水不溶性カルボキシメ
チルセルロースとを表3に示す混合比で混抄し、ウォー
タージェット処理を施して実施例を得た。このとき使用
した水不溶性カルボキシメチルセルロースのカルボキシ
ル基の金属の種類は互いに異なる。このときのカルボキ
シメチルセルロースの混抄では、原料濃度0.625
%、家庭用ジューサーミキサーにて表3に示す時間混合
して、水不溶性カルボキシメチルセルロースを解離させ
た。また、このときのウォータージェット処理の条件
は、前記実施例Bと同じである。
キシメチルセルロースを含有しない繊維シートを実施例
と同様にして製造し、実施例と同様に水解性及び湿潤強
度の測定を行った。それぞれの結果を表3に示す。
の繊維シートは、従来繊維シートに含有されていた有機
溶剤などを殆ど含有しなくても、水解性、乾燥強度、湿
潤強度に優れたものとなる。
20)
0秒以下であり、乾燥時の破断強度が1000g/25
mm以上、湿潤時の破断強度が100g/25mm以上
であることが好ましい。
Claims (9)
- 【請求項1】 水分散性繊維と、水不溶性カルボキシメ
チルセルロースとを含有する繊維シートであって、 前記水不溶性カルボキシメチルセルロースのエーテル化
度(D.S)が0.3〜0.6であり、且つ前記水不溶
性カルボキシメチルセルロースでは、95%以上のカル
ボキシメチル基のカルボン酸の水素が金属に置換されて
いることを特徴とする水解性の繊維シート。 - 【請求項2】 前記金属が、カルシウム、ナトリウム、
マグネシウム、亜鉛、マンガン、リチウム、バリウム、
アルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも一種で
ある請求項1記載の水解性の繊維シート。 - 【請求項3】 繊維シートの目付が、30〜80g/m
2である請求項1または2記載の水解性の繊維シート。 - 【請求項4】 繊維シートには、水不溶性カルボキシメ
チルセルロースが0.5〜10重量%含有されている請
求項3記載の水解性の繊維シート。 - 【請求項5】 繊維シートの厚みが、0.1mm以上で
ある請求項3または4記載の水解性の繊維シート。 - 【請求項6】 繊維シートは、ウォータージェット処理
が施された水解不織布である請求項1〜5のいずれかに
記載の水解性の繊維シート。 - 【請求項7】 繊維シートは、抄紙された水解紙である
請求項1〜5のいずれかに記載の水解性の繊維シート。 - 【請求項8】 水分散繊維は、パルプ、再生セルロー
ス、マニラ麻、リンターパルプからなる群より選ばれる
少なくとも一種の繊維である請求項1〜7のいずれかに
記載の水解性の繊維シート。 - 【請求項9】 繊維シートのJIS P4501による
湿潤時の水解性が100秒以下であり、乾燥時の破断強
度が1000g/25mm以上、湿潤時の破断強度が1
00g/25mm以上である請求項1〜8のいずれかに
記載の水解性の繊維シート。
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