JP2009113813A - スプレー製品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 噴射剤としてジメチルエーテルと炭酸ガスの混合物を用い、噴射剤保持用の吸収体として、粉砕されたセルロース繊維集合体から構成され、該セルロース繊維が繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維を45質量%以上含有する吸収体を用いて、噴射口を備えたスプレー缶に充填した除塵ブロワーとする。
【選択図】 図1
Description
この除塵ブロワーを含むスプレー製品の噴射剤には、従来、フロンガスが使用されていたが、オゾン層破壊物質であることが世界的問題となり、使用規制が厳しくなっている。そこで、オゾン層破壊係数がより小さい噴射剤の開発が進められ、現在はいわゆる代替フロン、例えばHFC134a(CH2F−CF3)やHFC152a(CH3−CHF2)が広く使用されている。
ところが、これら代替フロンのうち、HFC134aは、不燃性ガスであり燃焼の危険はないものの、地球温暖化係数が1300と大きい。また、HFC152aは、地球温暖化係数は140とより小さいものの、可燃性ガスであるため火炎が発生するおそれがある。さらに、これら代替フロンは、フッ素化合物であるため、直火に触れると猛毒であるフッ酸が発生するという性質があり、安全面で大きな問題がある。また、高価であるから、より安価な材料が望ましい。
なお、セルロース繊維の微小化に関する従来技術として、特許文献2〜特許文献4がある。
噴射剤としてジメチルエーテルと炭酸ガスの混合物を用いるとともに、
噴射剤保持用の吸収体として、粉砕されたセルロース繊維集合体から構成され、該セルロース繊維が繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維を45質量%以上含有する吸収体を用いている。
本発明のスプレー製品は、少なくとも噴射剤と噴射剤保持用の吸収体を、噴射口を備えたスプレー缶に充填したものであり、例えば除塵ブロワーとして好適に使用される。
噴射剤としては、ジメチルエーテルと炭酸ガスの混合物を用いており、噴射剤保持用の吸収体は、粉砕されたセルロース繊維集合体から構成されている。粉砕されたセルロース繊維は、繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維を45質量%以上含有するもので、その集合体は、吸収性・保液性の良好な吸収体として使用される。
ここで、本発明における「繊維長」とは、繊維長測定記FS−200(カヤーニ社製)により測定した、平均繊維長を意味する。
なお、パルプエアレイド不織布の製造の際に、バグフィルターから回収されるセルロース繊維には、微小なセルロース繊維が多量に含まれるため、これを原料や混合されるセルロース繊維として利用することもできる。これにより、製造工程を簡略にすることが可能で、好適である。
例えば、前述のメディア攪拌式粉砕装置で粉砕処理されたセルロース繊維は、通常、水保持力210%以上、条件によっては300%以上にも達する能力を持っている。
なお、水保持力の測定は、底部に穴の開いた円筒状の遠心管にG3のガラスフィルターを取付け、3000Gで15分間の遠心処理により脱水処理し、その後処理試料を取り出しセルロース試料の質量の測定を行う。その後この試料を105℃で少なくとも5時間にわたって乾燥させた試料の乾燥質量を測定した。水保持力は、遠心処理後の湿った状態の試料質量から乾燥試料質量を減算し、これを乾燥試料質量で除算し、これに100を乗算して得た値である。
この場合の好適な吸収体形状としては、具体的には、シート状とすることができる。粉砕されたセルロース繊維をシート状に成形した吸収体は、そのままスプレー缶に充填することも可能であるが、形状の自由度に優れているため、適宜折り畳んだり、スプレー缶の内径に適した太さの巻取状(円柱形)にした後、スプレー缶に充填して用いることが可能である。
他に、好適な吸収体形状としては、円柱状の成形体が挙げられる。すなわち、粉砕されたセルロース繊維を、スプレー缶の内径に適した太さの円柱状に成形した後、スプレー缶に充填して用いることが可能である。
使用するバインダーは、必要に応じて適宜選択可能である。例えば、カゼイン、アルギン酸ナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリアクリル酸ソーダ等の水溶液タイプのバインダーや、ポリアクリル酸エステル、アクリル・スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル、エチレン、酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、メチルメタアクリレート・ブタジエン共重合体等の各エマルジョン、スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス等のエマルジョンタイプのバインダー等が使用可能である。
ただし、この方法によればバインダーによって繊維の表面を被覆するため、吸収体の性能が、バインダーを使用しない場合より低下するおそれがある。
この場合、具体的には、0.35mm以下の微細セルロース繊維を45質量%以上含有するセルロース繊維70〜95質量%と、熱融着性樹脂5〜30質量%の配合割合とすることが望ましい。熱融着性樹脂が5質量%未満の場合は、吸収体を構成する繊維同士の結合が十分とならない場合があり、紙粉等が多く発生する等のトラブルの原因となるおそれがある。また、熱融着性樹脂が30質量%を超えると、吸収体の吸収性・保液性が妨げられるという不具合がある。
なお、熱融着性樹脂として使用される各種合成繊維の繊維長、および繊維径は任意に選択可能であるが、通常、繊維長が2〜6mmの範囲、繊維径が1〜72dt、好適には1〜5dtの範囲のものが好適に使用可能である。
また、粉砕されたセルロース繊維と熱融着性繊維を、所望の配合で混合し、公知のウエブ形成法により吸収体をシート状に成形することもできる。この際は、吸収体シートの表面材としてこのような紙や不織布等のシートを用い、吸収体の表面を被覆する表面シートとすることができる。
これら方法により形成されたウエブは、公知の熱処理装置により、熱融着繊維の一部を溶融し、該融着性繊維間およびセルロース繊維と熱融着性繊維間を接着することで、吸収体となるシート状成形体を得ることが可能である。熱処理装置としては、例えば、スルーエアー型乾燥機、ヤンキー型乾燥機、多筒ドラム型乾燥機等の乾燥装置、あるいは、熱カレンダー装置、熱エンボス装置等のカレンダー装置等を用いることができる。
本発明のスプレー製品は、除塵ブロワーとして好適に使用されるが、その他の製品に利用することももちろん可能である。
(1)微細セルロース繊維の製造
市販の広葉樹漂白クラフトパルプ(LBKP)を、水で濃度1.5%の懸濁液とし、該懸濁液120gを、メディアとして平均粒径0.7mmのガラスビーズ125mlを入れた六筒式サンドグライダー(アイメックス製、処理容量300ml)で、攪拌機の回転数2000rpm で、処理温度を約20℃に調節し40分間湿式粉砕を行った。
なお、処理前の市販のLBKPの繊維長は約0.61mm、繊維幅は20μm、水保持力は44%であった。これに対して、処理後のセルロース繊維の数平均繊維長は0.25mm、繊維幅は1〜2μm、水保持力は288%であり、湿式粉砕処理することにより、繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維を多量に含む粉砕セルロース繊維が得られた。
市販のLBKPを乾式解繊装置で解繊して得たセルロース繊維55質量%と、(1)で得た微細セルロース繊維を多量に含む粉砕セルロース繊維45質量%を配合した繊維85gを、18g/m2のサーマルボンド不織布(福助工業社製、商品名:D−01518)を素材とする筒状の袋に充填し、約6.3cm径の略円柱状の吸収体を得た。
ここで、吸収体を構成するセルロース繊維全体に対して、繊維長分布を調べたところ、繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維の割合は48質量%であった。
微細セルロース繊維の配合比率を60質量%とした以外は、実施例1と同様にして噴射剤保持用の吸収体を得た。
なお、この吸収体を構成するセルロース繊維全体に対して、繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維の割合は72質量%であった。
市販のLBKPを乾式解繊装置で解繊し、得られたセルロース繊維を分級して、繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維を45質量%含有するセルロース繊維を得た。該セルロース繊維を使用して、実施例1と同様にして噴射剤保持用の吸収体を得た。
市販のLBKPを乾式解繊装置で解繊し、得られたセルロース繊維を分級して、繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維を60質量%含有するセルロース繊維を得た。該セルロース繊維を使用して、実施例1と同様にして噴射剤保持用の吸収体を得た。
市販のLBKPを乾式解繊装置で解繊し、得られたセルロース繊維を分級して、繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維を45質量%含有するセルロース繊維を得た。該セルロース繊維70質量%と、熱融着性繊維(PE/PET芯鞘型熱融着性繊維、繊維長5mm、繊維径2.2dt、チッソ社製、商品名:ETC)30質量%を配合したものを、空気中で均一に混合した後、走行する無端のメッシュ状コンベア上に繰り出された表面シート(ティッシュペーパー、14g/m2、厚さ0.15mm、ニットク社製)上に、エアレイ方式のウエブフォーミング機により空気流とともに落下堆積させた。
市販のLBKPを乾式解繊装置で解繊し、得られたセルロース繊維を分級して、繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維を45質量%含有するセルロース繊維を得た。該セルロース繊維70質量%と、熱融着性繊維(PE/PET芯鞘型熱融着性繊維、繊維長5mm、繊維径2.2dt、チッソ社製、商品名:ETC)30質量%を配合した繊維85gを、6.3cm径、高さ17cmの円筒形状の成形型に入れ、加圧加熱により成形して円柱状の噴射剤保持用の吸収体とした。
市販のLBKPを乾式解繊装置で解繊し、得られたセルロース繊維を分級して、繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維を45質量%含有するセルロース繊維を得た。該セルロース繊維を、走行する無端のメッシュ状コンベア上に、エアレイ方式のウエブフォーミング機により空気流とともに落下させ、40g/m2のウエブを形成した。同ウエブ上に、EVA系の水性バインダー液を、固型分7g/m2となるようにエアナイフノズルにより散布し、同時にメッシュ状のコンベアの下側より吸引機にて吸引した。
市販のLBKPを乾式解繊装置で解繊し、得られたセルロース繊維を分級して、繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維を20質量%含有するセルロース繊維を得た。該セルロース繊維を使用して、実施例1と同様にして噴射剤保持用の吸収体を得た。
新聞古紙を乾式解繊装置で解繊し、繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維を40質量%含有するセルロース繊維を得た。該セルロース繊維75gを、実施例1と同様に不織布製の袋に充填して噴射剤保持用の吸収体を得た。
比較例2と同様に新聞古紙を解繊して得た、繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維を40質量%含有するセルロース85gを用い、実施例1と同様に不織布製の袋に充填して噴射剤保持用の吸収体を得た。
市販の除塵ブロワー(外径66mm、高さ20cm)のスプレー缶と同形の容器に、実施例、比較例で得た噴射剤保持用の吸収体を充填し、さらにジメチルエーテル(DME)と炭酸ガスの混合液化ガス350ml(ジメチルエーテル(DME):98重量%、炭酸ガス:2重量%)を充填して24時間静置した。その後、容器を逆さに向けてガスを噴射し、噴射部からの液漏れが発生するまでの時間を計測した。
液漏れが発生するまでの時間が20秒以上あるものは、除塵ブロワーとして使用可能であり、○で表した。また、20秒未満で漏れが発生するものは、除塵ブロワーとして使用不可であり、×で表した。
エアゾール開発用テストガラス瓶中に、実施例、比較例で得た噴射剤保持用の吸収体とジメチルエーテル(DME)を入れて密封し、常温で2週間静置した。その後DMEの着色の有無を評価した。
(1)噴射剤の調製
表2に示すように、炭酸ガスの配合比率を0〜30重量%の範囲で変更して、ジメチルエーテル(DME)と炭酸ガスの混合液化ガスからなる噴射剤(試料1〜14)を調製した。
(2)除塵ブロワーの製造
市販のLBKPを乾式解繊装置で解繊し、得られたセルロース繊維を分級して、繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維が45質量%となるように調節した。また、同様にして、微細セルロース繊維を60質量%含有するセルロース繊維を得た。得られたセルロース繊維85gを、不織布製の袋に充填して円柱状に整え、それぞれ噴射剤保持用の吸収体とした。
得られた吸収体をスプレー缶に充填し、さらに(1)の試料1〜14の噴射剤を合計で350ml充填した除塵ブロワーをそれぞれ製造した。
(3)比較用除塵ブロワーの製造
比較のため、新聞古紙を解繊した繊維75gと85gを不織布製の袋に充填し、2つ折りにしホッチキスでとめた吸収体を製造した。(2)と同様の方法で、この吸収体をそれぞれスプレー缶に充填し、さらに(1)の試料1〜14の噴射剤を合計で350ml充填した除塵ブロワー(従来吸収体)を製造した。また、吸収体を充填せず、スプレー缶に(1)の試料1〜14の噴射剤のみを合計で350ml充填した除塵ブロワー(吸収体なし)を製造した。
試料とする除塵ブロワーを、25±0.5℃の高温水槽に30分間浸漬した後、除塵ブロワーの噴射ボタンを外して、ステムを圧力計(JIS B 7505 ブルドン管圧力計)の挿入口に気密に差し込み、圧力を少数第1位まで読み取った。
可燃性評価は、試料の除塵ブロワーを正立、又は倒立させた状態で、日本エアゾール協会の火炎長テストに準じたテストを行い、火炎が認められない場合を◎、火炎長が20cm未満の場合を○、火炎長が20cm〜40cmの場合を△、火炎長が40cm以上の場合を×として評価した。
火炎長テストの方法は、次の(1)〜(4)の通りである。
1)24〜26℃の恒温水槽に30分間漬けて、内容物の温度を24〜26℃にした試料ブロワーの噴射口を試験装置のバーナーより15cmの位置に置く。
2)バーナーの火炎の長さを4.5cm以上5.5cm以下に調節し、バーナーの高さを噴射された内容物の下部がバーナーの火炎の上部1/3を通過するように調節する。
3)測定者は、火炎の側面から1.5m離れ、予測される炎の突端と末端に位置し、目の高さを、噴射口を通る水平面に置く。
4)噴射ボタンを押して一番良く噴射する状態で噴射し、5秒後の火炎の突端と末端を鉛直に下して火炎の水平距離を火炎長として測定(単位cm)した。火炎長は、3回繰り返して測定した。
なお、火炎長の測定は、内容物の量が減っていないブロー初期状態、内容物が50%まで減ったブロー中期状態、内容物が80%まで減り、残りが20%になったブロー終期状態に分けて行った。
なお、吸収体を構成するセルロース繊維中、繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維が45質量%であるもの、60質量%であるもののいずれも、同じ結果が得られた。
Claims (8)
- 少なくとも噴射剤と噴射剤保持用の吸収体を、噴射口を備えたスプレー缶に充填してなるスプレー製品であって、
噴射剤としてジメチルエーテルと炭酸ガスの混合物を用いるとともに、
上記噴射剤保持用の吸収体として、粉砕されたセルロース繊維集合体から構成され、該セルロース繊維が繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維を45質量%以上含有する吸収体を用いることを特徴とするスプレー製品。 - 上記噴射剤は、ジメチルエーテルと炭酸ガスとを混合した混合液化ガスであり、炭酸ガスの重量比率が0.1〜30重量%であることを特徴とする請求項1記載のスプレー製品。
- 上記噴射剤は、ジメチルエーテルと炭酸ガスとを混合した混合液化ガスであり、炭酸ガスの重量比率が2〜30重量%であることを特徴とする請求項1記載のスプレー製品。
- 上記吸収体は、円柱状に成形されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のスプレー製品。
- 上記吸収体は、シート状に成形されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のスプレー製品。
- 上記吸収体は、繊維長0.35mm以下の微細セルロース繊維を45質量%以上含有するセルロース繊維と、熱融着性樹脂とから構成されることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載のスプレー製品。
- 上記吸収体は、セルロース繊維と熱融着性樹脂とを、セルロース繊維70〜95質量%、熱融着性樹脂5〜30質量%の割合で配合したことを特徴とする請求項6に記載のスプレー製品。
- 除塵ブロワーとして用いられることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載のスプレー製品。
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