JP2003313355A - 低置換度セルロースエーテルスポンジ体及びその製造方法 - Google Patents
低置換度セルロースエーテルスポンジ体及びその製造方法Info
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Abstract
ル基によるモル置換度が0.05〜1.0である低置換
度セルロースエーテルからなるスポンジ体。 【効果】 本発明によれば、製造段階において毒性の強
い二硫化炭素を使用する必要がなく、硫黄の残存に伴う
臭いの問題もなく、更には吸水性能にも優れている低置
換度セルロースエーテルスポンジ体を得ることができ
る。
Description
スエーテルからなるスポンジ体及びその製造方法に関す
る。
ら、セルロースを材質としたスポンジ体、つまりセルロ
ーススポンジが洗車スポンジ、ワックススポンジ、ワイ
パー等の自動車用品、台所スポンジ、モップ等の家庭用
品、創部用吸収性被覆保護材(絆創膏)、低周波治療パ
ッド等の医療用品、バイオリアクターの担体あるいは培
地、包装用緩衝材、洗顔パフ、点字用紙シート、プリン
ター用紙、ファックス用紙等の隆起印刷用紙、写真・製
版用部材、はんだごてクリーナー等の広範な用途に使用
されている。このようなセルローススポンジは、一般的
にビスコースと結晶芒硝と必要に応じ補強繊維を混合し
たスポンジ原液を加熱凝固した後、酸処理してセルロー
スを再生し、水又は温水を用いて芒硝を洗い出すことに
より製造されている。
セルロースを毒性の強い二硫化炭素で処理して作られる
セルロースザンテートをアルカリ水溶液に溶かした溶
液、つまりビスコースを原材料として使用するため、そ
の製造段階で作業者が二硫化炭素に暴露される危険性が
ある。
に微量の硫黄分が残存し、製品自体の機能を低下させた
り、臭気が出る等の問題もある。更に、用途によっては
吸水性能が十分ではないという課題も残されている。
で、従来のビスコース由来のセルローススポンジに匹敵
する機械的強度を有し、またこれよりも吸水性能に優
れ、かつその製造工程において毒性の強い二硫化炭素を
使用することなく、硫黄臭を伴わないスポンジ体及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結
果、一定範囲のモル置換度を有する低置換度セルロース
エーテルからなるスポンジ体が、硫黄臭がなく、しかも
従来のビスコース由来のセルローススポンジに匹敵する
機械的強度、より優れた吸水性能を有し、かつその製造
工程において毒性の強い二硫化炭素を使用することなく
得られることを知見し、本発明をなすに至ったものであ
る。
ースエーテルからなるスポンジ体及びその製造方法を提
供する。 (I)アルキル基及び/又はヒドロキシアルキル基によ
るモル置換度が0.05〜1.0である低置換度セルロ
ースエーテルからなるスポンジ体。 (II)更に、補強繊維を含有することを特徴とする
(I)記載の低置換度セルロースエーテルスポンジ体。 (III)低置換度セルロースエーテルをアルカリ水溶
液に溶解した溶液と結晶芒硝とを混合したスポンジ原液
を成形した後、この成形物を凝固させることを特徴とす
る(I)記載の低置換度セルロースエーテルスポンジ体
の製造方法。 (IV)低置換度セルロースエーテルをアルカリ水溶液
に溶解した溶液と結晶芒硝と補強繊維とを混合したスポ
ンジ原液を成形した後、この成形物を凝固させることを
特徴とする(II)記載の低置換度セルロースエーテル
スポンジ体の製造方法。
と、本発明に係る低置換度セルロースエーテルは、セル
ロースを構成しているグルコース環の水酸基の水素原子
をアルキル基及び/又はヒドロキシアルキル基で置換し
たセルロースエーテルのうち、モル置換度が0.05〜
1.0、好ましくは0.1〜0.7と低いもので、水に
は溶解しないが、アルカリ水溶液に溶解するものであ
る。モル置換度が0.05よりも低いとアルカリ水溶液
に溶解しにくく、スポンジ体の製造が困難になり、1.
0を超えると水への溶解性が高くなり、製造されるスポ
ンジ体の耐水性が失われるためである。
置換度メチルセルロース、低置換度エチルセルロース等
の低置換度アルキルセルロース、低置換度ヒドロキシエ
チルセルロース、低置換度ヒドロキシプロピルセルロー
ス等の低置換度ヒドロキシアルキルセルロース、低置換
度ヒドロキシプロピルメチルセルロース、低置換度ヒド
ロキシエチルメチルセルロース、低置換度ヒドロキシエ
チルエチルセルロース等の低置換度ヒドロキシアルキル
アルキルセルロースが例示できる。
ロースエーテルをアルカリ水溶液に溶解した溶液と、結
晶芒硝と、必要に応じて補強繊維とを混合したスポンジ
原液を、所望の形状に成形して凝固させ、その後、水洗
して凝固体から芒硝を洗い出し、乾燥することにより製
造することができる。
液としては、低置換度セルロースエーテルを溶解するも
のであれば特に制限はなく、苛性ソーダ水溶液、苛性カ
リ水溶液等が挙げられる。アルカリ水溶液濃度は、使用
する低置換度セルロースエーテルの置換基の種類やモル
置換度によって異なるので適宜決定すればよいが、通常
は苛性アルカリの量として、2〜25重量%、特に3〜
15重量%が好ましい。典型的な例として、モル置換度
0.2の低置換度ヒドロキシプロピルセルロースは、1
0重量%濃度の苛性ソーダ水溶液に溶解する。
ースエーテルの濃度については、目的とするスポンジ体
の物性及び製造時の操作性等を勘案して適宜選択すれば
よいが、通常は低置換度セルロースエーテルの量とし
て、2〜20重量%、特に3〜15重量%が好ましい。
体の気泡構造を形成するために添加されるものであり、
その粒径及び添加量は目的とするスポンジ体の気泡構造
により適宜選択すればよいが、平均粒径については0.
01〜5mm、特に0.1〜3mmの範囲のものが好ま
しく、また添加量については低置換度セルロースエーテ
ル重量の20〜80倍量、特に30〜60倍量の範囲で
あることが好ましい。
ジ体の強度、硬度を上げる必要のある場合に添加される
もので、レーヨン、麻、絹等の天然繊維、ポリエステ
ル、ナイロン等の合成繊維を例示することができる。補
強繊維の繊維長及び添加量は目的とするスポンジ物性に
より適宜選択すればよいが、平均繊維長については0.
01〜5mm、特に0.1〜3mmの範囲のものが好ま
しく、また添加量については低置換度セルロースエーテ
ル重量の1〜60重量%、特に3〜50重量%の範囲で
あることが好ましい。
ポリエチレングリコール、グリセリン、トリエチレング
リコール等の柔軟剤、ドデシル硫酸ナトリウム、ソルビ
タンモノオレイン酸エステル及びこれらのエチレンオキ
サイド付加物等の界面活性剤、着色剤等の添加剤を本発
明の目的を損なわない範囲で使用することもできる。
エーテルをアルカリ水溶液に溶解した溶液、結晶芒硝、
更に必要に応じて補強繊維及びその他の添加剤を混合し
たスポンジ原液の成形方法は、目的とするスポンジ物性
及び用途により適宜選択すればよいが、例えば、スポン
ジ原液を所定形状の成形型に充填させて成形する方法、
あるいはスクリューポンプ等を用いて、スポンジ原液を
所定形状のダイスから押出して成形させる方法等が採用
できる。
は、成形したスポンジ原液を加熱して凝固させる加熱凝
固法、塩水溶液と接触させて凝固させる塩析凝固法、酸
水溶液と接触させて凝固させる中和凝固法が採用でき
る。
特に制限はないが、加熱温度は35℃以上、特に35〜
100℃の範囲であることが好ましい。また、加熱時間
は0.5時間以上、特に0.5〜5時間の範囲が好まし
い。加熱方法も特に制限はないが、成形したスポンジ原
液を所定温度の温水あるいは熱水に浸漬させる方法、ジ
ュール加熱(通電加熱)する方法等が例示できる。
液を塩水溶液に浸漬させることによて凝固させることが
できる。塩水溶液としては、塩化アンモニウム、硫酸ア
ンモニウム、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸亜
鉛、硫酸マグネシウム、リン酸ナトリウム、リン酸アン
モニウム、チオ硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭
酸ナトリウム、脂肪酸ナトリウム、ベンゼンスルホン酸
ナトリウム等の塩水溶液を用いることができ、塩水溶液
の塩の濃度は特に制限はないが、10重量%以上である
ことが好ましい。この場合、浸漬条件等は特に限定され
るものではない。
液を酸水溶液に浸漬させることによって凝固させること
ができる。酸水溶液としては、塩酸、硫酸等の鉱酸、ク
エン酸、リンゴ酸、酢酸等の有機酸の水溶液を用いるこ
とができ、酸の濃度は1〜20重量%が好ましい。この
場合、浸漬条件等は特に限定されるものではない。
原液を凝固させる場合は、これらの凝固法を単独で行う
ことも可能であるが、複数の凝固法を組み合わせること
も可能である。複数の凝固法の組み合わせとしては、例
えば加熱凝固法と塩析凝固法の組み合わせの場合を例に
とると、最初に成形したスポンジ原液を加熱凝固した
後、引き続き塩析凝固を行うケース、あるいは高温の塩
水溶液中で凝固させるケース等が挙げられる。
ため、冷水よりも芒硝をより溶解できる温水あるいは熱
水で行うことが好ましく、特に50〜100℃で行うこ
とが好ましい。水洗後、該スポンジ体を乾燥させるが、
この場合の乾燥方法は、特に限定されるものではない。
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。
ルロースエーテル9重量部を8重量%の苛性ソーダ水溶
液91重量部に溶解して試料液を調製し、この試料液に
平均粒径0.5mmの結晶芒硝360重量部を加えて、
混合し、スポンジ原液を調製した。次に、スポンジ原液
を縦20cm、横20cm、高さ1cmの皿状容器に充
填した後、90℃の熱水に90分間浸漬し、スポンジ原
液を一次凝固させた。一次凝固体は引き続き5重量%硫
酸水溶液に30分間浸漬させて、二次凝固を行った後、
90℃の熱水で洗浄し、乾燥して、低置換度セルロース
エーテルスポンジ体を製造した。得られたスポンジ体に
ついて、下記試験法に従って、引張強度及び吸水倍量を
測定するとともに硫黄臭の有無について調べた。結果を
表2に示す。
1号型で打ち抜いたものを試験片として、オートグラフ
(島津製作所製)を用い、引張速度10mm/分で引張
試験を行い、破断した時の引張強度を測定した。 〈吸水倍量の測定〉予め秤量したスポンジ体試料(10
cm×10cm×2mm)を水に3分間浸漬した後、吸
水したスポンジ体を金網上で5分間放置後、重さを測定
し、次の式から吸水倍量を測定した。吸水倍量=(吸水
後の試料重量−吸水前の試料重量)/吸水前の試料重量
を苛性ソーダ水溶液に溶解した試料液の代わりに、セル
ロース換算濃度9重量%、苛性ソーダ濃度8重量%のビ
スコースを使用する以外は、実施例1〜6と同様に処理
して、セルローススポンジ体を製造し、上記試験法に従
って、引張強度及び吸水倍量を測定するとともに硫黄臭
の有無について調べた。結果を表2に示す。
セルロースエーテル9重量部を8重量%の苛性ソーダ水
溶液91重量部に溶解して試料液を調製し、この試料液
に平均粒径0.5mmの結晶芒硝360重量部及び平均
粒径1mmのラミール麻繊維4重量部を加えて混合し、
スポンジ原液を調製した。次に、スポンジ原液を縦20
cm、横20cm、高さ1cmの皿状容器に充填した
後、室温の10重量%の塩酸水溶液に30分間浸漬し、
スポンジ原液を凝固させた。凝固体は、更に90℃の熱
水に90分間浸漬した後、90℃の熱水で洗浄して乾燥
し、低置換度セルロースエーテルスポンジ体を製造し
た。得られたスポンジ体について、上記試験法に従っ
て、引張強度及び吸水倍量を測定するとともに硫黄臭の
有無について調べた。結果を表2に示す。
を苛性ソーダ水溶液に溶解した試料液の代わりに、セル
ロース換算濃度9重量%、苛性ソーダ濃度8重量%のビ
スコースを使用する以外は、実施例7〜12と同様に処
理して、セルローススポンジ体を製造し、上記試験法に
従って、引張強度及び吸水倍量を測定するとともに硫黄
臭の有無について調べた。結果を表2に示す。
の強い二硫化炭素を使用する必要がなく、硫黄の残存に
伴う臭いの問題もなく、更には吸水性能にも優れている
低置換度セルロースエーテルスポンジ体を得ることがで
きる。
Claims (4)
- 【請求項1】 アルキル基及び/又はヒドロキシアルキ
ル基によるモル置換度が0.05〜1.0である低置換
度セルロースエーテルからなるスポンジ体。 - 【請求項2】 更に、補強繊維を含有することを特徴と
する請求項1記載の低置換度セルロースエーテルスポン
ジ体。 - 【請求項3】 低置換度セルロースエーテルをアルカリ
水溶液に溶解した溶液と結晶芒硝とを混合したスポンジ
原液を成形した後、この成形物を凝固させることを特徴
とする請求項1記載の低置換度セルロースエーテルスポ
ンジ体の製造方法。 - 【請求項4】 低置換度セルロースエーテルをアルカリ
水溶液に溶解した溶液と結晶芒硝と補強繊維とを混合し
たスポンジ原液を成形した後、この成形物を凝固させる
ことを特徴とする請求項2記載の低置換度セルロースエ
ーテルスポンジ体の製造方法。
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JP2002122593A JP4054968B2 (ja) | 2002-04-24 | 2002-04-24 | 低置換度セルロースエーテルスポンジ体の製造方法 |
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JP2022515100A (ja) * | 2019-07-01 | 2022-02-17 | 上海清美緑色食品(集団)有限公司 | オカラを用いたセルローススポンジの調製方法 |
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- 2002-04-24 JP JP2002122593A patent/JP4054968B2/ja not_active Expired - Fee Related
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