JP2007504369A - セルロース成形体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・例えばパルプのようなセルロース原料をアルカリ化する工程。
・上記アルカリ化されたセルロース原料(「アルカリセルロース」)をセルロースキサントゲン酸塩へ転換する工程。
・上記セルロースキサントゲン酸塩をアルカリによって溶解する工程。このようにして得られた溶液は「ビスコース」と称される。
・上記ビスコースを1つまたは複数の再生槽で成形体に紡績する工程
・上記成形体から上記セルロースを再生利用し、得られた該成形体を後処理する工程
例えば、洗浄、乾燥、およびビスコース繊維の場合には、例えば短繊維の製造のための仕上げである繊維の切断も上記後処理の工程に含まれる。
・強酸陽イオン交換体
・弱酸陽イオン交換体
・弱塩基陰イオン交換体
・強塩基陰イオン交換体
・特殊イオン交換体またはキレート・イオン交換体
・およびそれらを組み合わせたもの
から選択されたイオン交換樹脂が、本発明による上記工程で使用できる。
・実は、分離されるイオンはおそらく上記成形体のセルロースマトリクスに浸透することができ、かつ樹脂粒子によってそこに吸収されるということがわかっている。したがって、本発明による成形体を使用することによって、2つの作用の原理の組み合わせ、すなわち固体粒子の分離の作用だけでなくイオン交換の作用が得られる。
・より好ましいイオン交換反応速度が観察され、希釈液をより効果的な方法で処理できる。
・樹脂に基づいた従来のイオン交換体と比較して最大40%良く上記能力が利用できる。
・より高い押出量が得られる。
・本発明による上記成形体は、圧力に耐性があり、小型であり、かつ再生利用が容易である。
・化学薬品の使用量がより少ない。
・本発明による上記成形体は、環境に配慮した方法で処理できる。
・上記成形体が結合された金属イオン、特に亜鉛イオンを示している好ましい実施形態では、該成形体が例えば抗菌特性のような、さらに好ましい特性を有する。
Calgon N(ポリリン酸塩)製造業者:Messrs. BK Giulini Chemie
Lopon 890(ポリアクリル酸ナトリウム)製造業者:Messrs. BK Giulini Chemie
Hydropalat 890(アルキレン・オキシド・ポリマー)製造業者:Messrs. Henkel/Cognis
Deuteron VT819(キサンタン・ガム)製造業者:Messrs. Henkel/Cognis
である。
イオン交換樹脂Lewatit MP S100(ポリスチレンに基づき、ゲル状で、イニシャルビーズのサイズが約600μmである、Na+型でスルホン酸基を含む強酸陽イオン交換体)は、等しい重量パーセントで水中に分散され、上記コロイドミルを用いて粗く粉砕される。使用される水にはすでに湿潤剤および分散剤(0.1% Calgon N、0.3% Lopon890)が含まれている。ビーズミル(ミリングボールのサイズ:1.1mm〜1.4mm)によって循環作業で砕かれ微細分散液となる、24%懸濁液が生成され、さらに添加物(0.1% Deuteron VT819、0.3% Hydropalat 1080)が加えられる。上記分散液の最大粒径は、4.9μmとなる。
実施例1と同じ手順が使用されるが、上記分散液は、ビスコースの荷重配分比=1:8.7で、モーダル繊維製造に使用される6%ビスコースにかき混ぜながら混合される。このような方法によって、上記繊維中の重量パーセント31%の樹脂分が同様に得られる。
実施例1に記述されたように、ビスコース系繊維の製造が行われるが、使用される分散液の最大粒径は7μmであり、トウは55%まで伸ばされる。
実施例1で引用されたイオン交換樹脂の代わりに、イオン交換樹脂Lewatit TP 208 (ポリスチレンに基づき、イニシャルビーズのサイズが約700μmである、Na+型でメチレンイミノ2酢酸基を含む弱酸キレート・イオン交換体)が使用された。
陰イオン交換樹脂 Lewatit MP 500(ポリスチレンに基づき、イニシャルビーズのサイズが約600μmである、Cl−型で第4アンモニウム基を含むマクロ多孔性強塩基陰イオン交換体)は、まず希釈されたビスコースで前処理され、ろ過され、その後等しい重量パーセントで水中に分散される。使用される水にはすでに湿潤剤および分散剤(0.1% Calgon N、0.3% Lopol890)が含まれている。Ultra-Turraxを用いて粗く粉砕され、ビーズミル(ミリングボールのサイズ:1.1mm〜1.4mm)によって循環作業で砕かれ微細分散液となる、18%懸濁液が生成され、さらに添加物(0.1% Deuteron VT819、0.3% Hydropalat 1080)が加えられる。上記分散液の最大粒径は、9μmとなる。
イオン交換樹脂Lewatit MP S100 は等しい重量パーセントで水中に分散され、コロイドミルを用いて粗く粉砕される。0.1% Calgon N、0.3% Lopon890、0.1% Deuteron VT819、および0.3% Hydropalat 1080が添加物として加えられる。
実施例2に記述された処理によって、イオン交換樹脂Duolite C467(ポリスチレンに基づき、多孔性で、Na+型でアミノホスホン酸基を含む弱酸キレート・イオン交換体)およびAmberlite GT73(ポリスチレンに基づき、多孔性で、イニシャルビーズのサイズが0.45〜0.7mmである、H+型でチオール基を含む、弱酸陽イオン交換体)がモーダル繊維に取り入れられた。以下の表は最も重要な結果をまとめたものである。
イオン交換樹脂Lewatit MP S100(ポリスチレン、弱塩基性、第3アミン、多孔性)は等しい重量パーセントの脱イオン化された水の中でUltra-Turraxを用いて粗く粉砕され、結果として得られる混合物は、ビーズミル(ミリングボールのサイズ:1.1mm〜1.4mm)によって粉砕され、最大粒径が10.16μmであり、固形成分含有量が20.9%である微細分散液となる。この実施例では、上記分散液は分散剤を使用せずに製造される。
イオン交換樹脂Lewatit MonoPlus S100(ポリスチレン、強酸性、スルホン酸ナトリウム、多孔性)は等しい重量パーセントの脱イオン化された水の中でUltra-Turraxを用いて粗く粉砕され、結果として得られる混合物は、ビーズミル(ミリングボールのサイズ:1.1mm〜1.4mm)によって、粒径26μm、固形成分含有量18.3%に粉砕される。曳糸性を改善するために、上記分散液には0.1% Calgon Nおよび0.3% Lopol890が含まれている。
すでに上述したイオン交換樹脂Lewatit MonoPlus S100から始まり、実施例9の例まで、2.1%の樹脂分を有する繊維が製造され、その後すぐに硫酸亜鉛液(0.5mol/l)または硝酸銀溶液(0.5mol/l)によってそれぞれ処理された。したがって、すべての可能性の利用を求めているわけではない。
Claims (17)
- ビスコース法によってセルロース成形体を製造する製造方法であって、該セルロース成形体がイオン交換特性を有する物質を含んでおり、該イオン交換特性を有する物質が紡績ドープおよび/またはその先駆物質に加えられ、20μm以下の最大粒径を有する粒子の分散という形で上記物質が加えられることを特徴とする製造方法。
- 上記物質が分散液の形で加えられることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
- 上記粒子が7μm以下の最大粒径を有することを特徴とする、請求項1または2に記載の製造方法。
- 上記物質が陽イオン交換特性を有することを特徴とする、請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の製造方法。
- 上記物質が、スルホン酸基、炭酸基、ホスホン酸基、アミノホスホン酸基、メタクリル酸基、イミノ2酢酸基、チオ尿素基、チオール基、キレート形成基および/または両性基から選択された官能基を有することを特徴とする、請求項4に記載の製造方法。
- 上記物質を含む上記成形体が、銀イオン、鉛イオン、銅イオン、亜鉛イオン、および水銀イオンからなるグループから好ましくは選択された金属イオンによって処理されることを特徴とする、請求項4または5に記載の製造方法。
- 上記物質の上記官能基が紡績の前および/または再生槽で、少なくとも部分的に亜鉛形に転換されることを特徴とする、請求項6に記載の製造方法。
- 上記物質が陰イオン交換特性を有することを特徴とする、請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の製造方法。
- 上記物質が第2アミノ基、第3アミノ基および/または第4アンモニウム基から選択された官能基を有することを特徴とする、請求項8に記載の製造方法。
- 上記物質が、架橋されたポリスチレンまたは架橋されたポリスチレンおよびメタクリル酸からなるコポリマー、ポリアクリル酸塩、ポリアクリルアミド、フェノール/ホルムアルデヒドおよび/またはセルロースから選択されたマトリクスを示していることを特徴とする、請求項1〜9のうちいずれか1項に記載の製造方法。
- 上記物質がセルロースおよび乾式活性物質に基づいて、0.1%〜100%、好ましくは10%〜70%、特に好ましくは10%〜50%の重量パーセントで使用されることを特徴とする、請求項1〜10のうちいずれか1項に記載の製造方法。
- 上記分散液が、上記乾式活性物質に基づいて、重量パーセントが1%〜60%、好ましくは20%〜50%である、イオン交換特性を有する物質の濃度を示すことを特徴とする、請求項1〜11のうちいずれか1項に記載の製造方法。
- 上記請求項1〜12のうちいずれか1項に記載の製造方法によって得られることを特徴とする、セルロース成形体。
- 繊維、フィルム、スポンジ、および/または粒子の形状であることを特徴とする、請求項13に記載のセルロース成形体。
- 請求項14に記載のセルロース系繊維を含むことを特徴とする、繊維混合物。
- 請求項14に記載のセルロース系繊維または請求項15に記載の繊維混合物を含む繊維製品であって、具体的には紡績糸、織物、編物および/または不織布である繊維製品。
- 請求項13または14に記載の上記セルロース成形体、請求項15に記載の上記繊維混合物、および/または請求項16に記載の上記繊維製品の用途であって、排水の浄化、溶液の浄化、重金属の分離、および脱塩のための液体フィルターでの用途、抗菌特性を有するエアフィルターでの用途、具体的には医療用繊維製品の原材料としての抗菌材料、具体的には例えばクロマトグラフ分離のような分析の準備または触媒のための基盤としての分析の目的のための用途、および/または具体的には下着、スポーツウェア、靴下、病院用繊維製品、ベッドリネン、家庭用繊維製品、テリークロス地のものおよび生理用の不織布のような抗菌特性を有する製品のための用途。
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