JP2017155362A - Non-woven fabric sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルター等に好適に使用できる不織布シートに関する。 The present invention relates to a nonwoven fabric sheet that can be suitably used for a filter or the like.
近年、繊維径が１μｍ以下のいわゆるナノファイバーから構成される不織布は、多数の微細空隙を有して異物の捕集率が高いため、検討がなされている（特許文献１）。
一方、本願出願人らは、ナノファイバーの１種として、酸化セルロース繊維（ＴＥＭＰＯ酸化セルロース繊維）に金属粒子を担持した金属担持セルロース繊維を含む衛生薄葉紙を開発した（特許文献２）。
In recent years, a nonwoven fabric composed of so-called nanofibers having a fiber diameter of 1 μm or less has been studied because it has a large number of fine voids and a high collection rate of foreign matters (Patent Document 1).
On the other hand, the applicants of the present application have developed sanitary thin paper containing metal-supporting cellulose fibers in which metal particles are supported on oxidized cellulose fibers (TEMPO oxidized cellulose fibers) as one kind of nanofibers (Patent Document 2).
ところで、特許文献１記載の不織布は、ナノファイバーを他の繊維等と混合して湿式抄紙法により製造されるが、ＴＥＭＰＯ酸化セルロース繊維はフィブリル化しやすいため、繊維間が強固に結合して通気性が低下しやすいという問題がある。また、乾式法により不織布を製造する場合、製造時に紙粉が発生しやすく、ナノファイバーの場合は特に紙粉が多くなる。
さらに、近年では不織布シートに消臭抗菌機能を付与することも要求されてきている。
従って本発明は、十分な消臭抗菌機能を有すると共に、通気性に優れた不織布シートの提供を目的とする。
By the way, the nonwoven fabric described in Patent Document 1 is manufactured by a wet papermaking method by mixing nanofibers with other fibers and the like. However, since TEMPO-oxidized cellulose fibers are easily fibrillated, the fibers are firmly bonded to each other and breathable. There is a problem that it tends to decrease. Moreover, when manufacturing a nonwoven fabric by a dry process, paper powder tends to generate | occur | produce at the time of manufacture, and especially in the case of a nanofiber, paper powder increases.
Furthermore, in recent years, it has been required to impart a deodorizing and antibacterial function to a nonwoven fabric sheet.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a nonwoven fabric sheet having a sufficient deodorizing and antibacterial function and excellent in air permeability.
上記課題を解決するため、本発明の不織布シートは、表面にカルボキシル基又はカルボキシレート基を有する酸化セルロース繊維に対し、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｎ及びＣｕの群から選ばれる１種以上の金属元素のイオンを含有してなる金属イオン含有セルロース繊維と、熱可塑性繊維とを含む。 In order to solve the above-mentioned problems, the nonwoven fabric sheet of the present invention is made of Ag, Au, Pt, Pd, Ni, Mn, Fe, Ti, Al, Zn, and oxidized cellulose fibers having a carboxyl group or a carboxylate group on the surface. A metal ion-containing cellulose fiber containing ions of one or more metal elements selected from the group of Cu and a thermoplastic fiber are included.
前記熱可塑性繊維と前記金属イオン含有セルロース繊維とが融着していることが好ましい。
前記金属イオン含有セルロース繊維を２〜３０質量％含むことが好ましい。
前記不織布シートに対する前記金属イオンの含有量が３０ｍｇ／ｍ２以上であることが好ましい。
It is preferable that the thermoplastic fiber and the metal ion-containing cellulose fiber are fused.
It is preferable that 2-30 mass% of said metal ion containing cellulose fibers are included.
It is preferable that content of the metal ions with respect to the nonwoven fabric sheet is 30 mg / m 2 or more.
この発明によれば、十分な消臭抗菌機能を有すると共に、通気性に優れた不織布シートが得られる。 According to the present invention, a nonwoven fabric sheet having a sufficient deodorizing and antibacterial function and excellent in air permeability can be obtained.
本発明の実施形態に係る不織布シートは、後述する金属イオン含有セルロース繊維と、熱可塑性繊維とを含む。
不織布シートは、上述の各繊維をカード機に装入して繊維の集積層（不織ウェブ）を形成し、これを熱可塑性繊維の溶融温度以上の温度で熱処理を施し、熱可塑性繊維の一部を溶融させて繊維同士を結合させるサーマルボンド法、又は上記不織ウェブに水流交絡を施した後、熱処理を施す方法で製造することができる。
ここで、図２に実施例の不織布シートの繊維構造の透過型電子顕微鏡像を示す。図２の金属イオン含有セルロース繊維２の上に熱可塑性繊維４が交差し、交差部で熱可塑性繊維４が変形してその径が広がっている。このように熱可塑性繊維４の径が広がったものを「融着している（結合している）」とみなす。
なお、カード機によるウェブの製法としては、パラレルウェブ、クロスレイドウェブ、ランダムウェブ又はセミランダムウェブが挙げられる。
The nonwoven fabric sheet which concerns on embodiment of this invention contains the metal ion containing cellulose fiber mentioned later and a thermoplastic fiber.
The nonwoven fabric sheet is loaded with the above-mentioned fibers into a card machine to form a fiber accumulation layer (nonwoven web), which is heat-treated at a temperature higher than the melting temperature of the thermoplastic fibers, It can be produced by a thermal bond method in which the parts are melted to bond the fibers together, or a method in which the nonwoven web is hydroentangled and then subjected to heat treatment.
Here, the transmission electron microscope image of the fiber structure of the nonwoven fabric sheet of an Example is shown in FIG. The thermoplastic fiber 4 intersects the metal ion-containing cellulose fiber 2 of FIG. 2, and the thermoplastic fiber 4 is deformed at the intersecting portion so that its diameter is widened. Thus, what expanded the diameter of the thermoplastic fiber 4 is regarded as "fusing (bonding | bonding)."
In addition, as a manufacturing method of the web by a card machine, a parallel web, a cross-laid web, a random web, or a semirandom web is mentioned.
熱可塑性繊維としては、ＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ、ポリエステル等の繊維を用いることができ、好ましくは、融点の異なる２種類の樹脂を２層にした芯鞘型繊維がよい。
不織布シートは、上記熱可塑性繊維を５〜３０質量％含むことが好ましい。熱可塑性繊維の含有量が５質量％未満であると、繊維同士を十分に結合してシート化することが困難な場合がある。熱可塑性繊維の含有量が３０質量％を超えると、金属イオン含有セルロース繊維の割合が減少して消臭抗菌機能が低下する合がある。
As the thermoplastic fiber, fibers such as PE, PP, PET, and polyester can be used. Preferably, a core-sheath fiber in which two types of resins having different melting points are formed into two layers is preferable.
It is preferable that a nonwoven fabric sheet contains the said thermoplastic fiber 5-30 mass%. When the content of the thermoplastic fiber is less than 5% by mass, it may be difficult to bond the fibers sufficiently to form a sheet. When the content of the thermoplastic fiber exceeds 30% by mass, the ratio of the metal ion-containing cellulose fiber may be decreased, and the deodorizing and antibacterial function may be deteriorated.
又、上記した金属イオン含有セルロース繊維及び熱可塑性繊維に加え、他の繊維を不織布シートに含有させてもよい。他の繊維としては、例えば、木材パルプや非木材パルプの再生セルロース系繊維が挙げられ、具体的にはレーヨン、コットン、キュプラが挙げられる。カード機に使用できる繊維は一般に１〜４インチの繊維長のため、上記したレーヨン等の再生セルロース系繊維が好ましい。レーヨンとしては、例えば銅アンモニアレーヨン、ビスコースレーヨン、リヨセルを用いることができる。
又、融着、強度、風合い、伸び等を改善するため、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ポリウレタン等を用いることができる。これら他の繊維は要求品質に合わせて、適宜所定の種類及び配合割合で適宜配合される。
In addition to the metal ion-containing cellulose fiber and the thermoplastic fiber, other fibers may be contained in the nonwoven fabric sheet. Examples of other fibers include regenerated cellulosic fibers such as wood pulp and non-wood pulp, and specifically, rayon, cotton, and cupra. Since the fiber which can be used for a card machine is generally 1 to 4 inches, a regenerated cellulosic fiber such as rayon described above is preferable. As the rayon, for example, copper ammonia rayon, viscose rayon, or lyocell can be used.
Also, polyethylene, polypropylene, polyester, nylon, acrylic, polyurethane, and the like can be used to improve fusion, strength, texture, elongation, and the like. These other fibers are appropriately blended in a predetermined kind and blending ratio according to the required quality.
不織布シートは、上記金属イオン含有セルロース繊維を２〜３０質量％含むことが好ましい。
原紙中の金属イオン含有セルロース繊維の割合が２質量％未満であると、抗菌消臭機能が低下し、金属イオン含有セルロース繊維の割合が３０質量％を超えるとコストアップとなる場合がある。
It is preferable that a nonwoven fabric sheet contains the said metal ion containing cellulose fiber 2-30 mass%.
When the ratio of the metal ion-containing cellulose fibers in the base paper is less than 2% by mass, the antibacterial deodorizing function is lowered, and when the ratio of the metal ion-containing cellulose fibers exceeds 30% by mass, the cost may be increased.
不織布シートの坪量を例えば２０〜２００ｇ/ｍ2とすることができる。
又、不織布シートの厚さを０．２〜２．０μｍ(JIS -P 8118により測定)とすることができる。
不織布シートの透気抵抗度を１００〜９００ｍ３／ｍ２／分とすることができる。
The basis weight of the nonwoven fabric sheet can be set to, for example, 20 to 200 g / m 2 .
Moreover, the thickness of the nonwoven fabric sheet can be set to 0.2 to 2.0 μm (measured according to JIS-P 8118).
The air resistance of the nonwoven fabric sheet can be set to 100 to 900 m 3 / m 2 / min.
金属イオン含有セルロース繊維は、表面にカルボキシル基又はカルボキシレート基を有する酸化セルロース繊維に対し、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｎ及びＣｕの群から選ばれる１種以上の金属元素のイオンを含有してなる。
金属イオン含有セルロース繊維としては、木材パルプや非木材パルプの再生セルロース系繊維が挙げられ、具体的にはレーヨン、コットン、キュプラが挙げられる。乾式不織布をカード機にて製造する場合、繊維長が２０ｍｍ以上であることが望ましいため、繊維長を長くできる上記したレーヨン等の再生セルロース系繊維が好ましい。レーヨンとしては、例えば銅アンモニアレーヨン、ビスコースレーヨン、リヨセルを用いることができる。
金属イオン含有セルロース繊維は、セルロース繊維表面にカルボキシル基又はカルボキシレート基を導入した酸化セルロース繊維に対し、金属化合物水溶液を接触させることによって得ることができる。また、上記原紙の製造方法としては、酸化セルロース繊維を含む原料を抄造したシートに上記金属化合物水溶液を接触させる方法の他、予め酸化セルロース繊維に金属イオンを含有させ、この金属イオン含有セルロース繊維を含む原料を抄造する方法を例示することできる。
The metal ion-containing cellulose fiber is selected from the group of Ag, Au, Pt, Pd, Ni, Mn, Fe, Ti, Al, Zn and Cu with respect to the oxidized cellulose fiber having a carboxyl group or a carboxylate group on the surface. It contains ions of more than seed metal elements.
Examples of the metal ion-containing cellulose fibers include regenerated cellulose fibers such as wood pulp and non-wood pulp, and specifically, rayon, cotton, and cupra. When a dry nonwoven fabric is produced by a card machine, it is desirable that the fiber length is 20 mm or more, and therefore, regenerated cellulosic fibers such as rayon, which can increase the fiber length, are preferable. As the rayon, for example, copper ammonia rayon, viscose rayon, or lyocell can be used.
The metal ion-containing cellulose fiber can be obtained by bringing a metal compound aqueous solution into contact with an oxidized cellulose fiber having a carboxyl group or a carboxylate group introduced on the surface of the cellulose fiber. In addition, as a method for producing the base paper, in addition to a method of bringing the metal compound aqueous solution into contact with a sheet made of a raw material containing oxidized cellulose fibers, the oxidized cellulose fibers are preliminarily made to contain metal ions, and the metal ion-containing cellulose fibers are used. A method of making a raw material to be included can be exemplified.
上記酸化セルロース繊維は、Ｎ−オキシル化合物を触媒に用いて木材パルプなどのセルロース繊維を酸化することにより製造できる。この酸化反応により、セルロース表面のグルコピラノース環のＣ６位の一級水酸基が選択的に酸化され、表面にカルボキシル基またはカルボキシレート基を有する酸化セルロース繊維が得られる。原料のセルロースは天然セルロースが好ましい。上記酸化反応は、水中で行うことが好ましい。反応におけるセルロース繊維の濃度は特に限定されないが、５質量％以下が好ましい。Ｎ−オキシル化合物の量は、反応系に対し０．１〜４ｍｍｏｌ／Ｌ程度であればよい。反応には公知の共酸化剤を用いてもよい。共酸化剤の例には、ジ亜ハロゲン酸またはその塩が含まれる。共酸化剤の量は、Ｎ−オキシル化合物１ｍｏｌに対して１〜４０ｍｏｌが好ましい。
反応温度は４〜４０℃が好ましく、室温がより好ましい。反応系のｐＨは８〜１１が好ましい。酸化の度合いは、反応時間、Ｎ−オキシル化合物の量等により適宜調整できる。
このようにして得た酸化セルロース繊維は、表面に酸基が存在し、内部にはほとんど酸基は存在しない。これはセルロース繊維が結晶性であるため、酸化剤が繊維の内部にまで拡散しにくいためと考えられる。
The oxidized cellulose fiber can be produced by oxidizing cellulose fiber such as wood pulp using an N-oxyl compound as a catalyst. By this oxidation reaction, the primary hydroxyl group at the C6 position of the glucopyranose ring on the cellulose surface is selectively oxidized, and an oxidized cellulose fiber having a carboxyl group or a carboxylate group on the surface is obtained. The raw material cellulose is preferably natural cellulose. The oxidation reaction is preferably performed in water. Although the density | concentration of the cellulose fiber in reaction is not specifically limited, 5 mass% or less is preferable. The amount of the N-oxyl compound may be about 0.1 to 4 mmol / L with respect to the reaction system. A known cooxidant may be used for the reaction. Examples of the co-oxidant include dihalous acid or a salt thereof. The amount of the co-oxidant is preferably 1 to 40 mol with respect to 1 mol of the N-oxyl compound.
The reaction temperature is preferably 4 to 40 ° C., more preferably room temperature. The pH of the reaction system is preferably 8-11. The degree of oxidation can be appropriately adjusted depending on the reaction time, the amount of the N-oxyl compound, and the like.
The oxidized cellulose fiber thus obtained has acid groups on the surface and almost no acid groups inside. This is presumably because the cellulose fiber is crystalline, so that the oxidant hardly diffuses into the fiber.
カルボキシル基とは−ＣＯＯＨで表される基をいい、カルボキシレート基とは−ＣＯＯ−で表される基をいう。酸化セルロース繊維を製造する際のカルボキシレート基のカウンターイオンは特に限定されない。そして、後述する金属のイオンが上記カウンターイオンと置き換わってカルボキシレート基とイオン結合する。また、カルボキシル基は金属イオンとして銅イオンと配位すると思われる。カルボキシル基またはカルボキシレート基を合わせて「酸基」ともいう。
酸基の含有量は、特開２００８−００１７２８号公報の段落００２１に開示されている方法によって測定できる。すなわち、精秤した乾燥セルロース試料を用いて０．５〜１質量％のスラリー６０ｍＬを調製し、０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液によってｐＨを約２．５とする。その後、０．０５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を滴下して電気伝導度測定を行う。測定はｐＨが約１１になるまで続ける。電気伝導度の変化が緩やかな弱酸の中和段階を示すまでに消費された水酸化ナトリウム量（Ｖ）から、下式を用いて酸基量Ｘ１を求める。
Ｘ１（ｍｍｏｌ／ｇ）＝Ｖ（ｍＬ）×０．０５／セルロースの質量（ｇ）
The carboxyl group refers to a group represented by —COOH, and the carboxylate group refers to a group represented by —COO—. The counter ion of the carboxylate group in producing the oxidized cellulose fiber is not particularly limited. Then, metal ions to be described later are ion-bonded to the carboxylate group replacing the counter ions. In addition, the carboxyl group seems to coordinate with the copper ion as a metal ion. The carboxyl group or carboxylate group is also referred to as an “acid group”.
The content of acid groups can be measured by the method disclosed in paragraph 0021 of JP2008-001728A. That is, using a precisely weighed dry cellulose sample, 60 mL of a 0.5 to 1 mass% slurry is prepared, and the pH is adjusted to about 2.5 with a 0.1 mol / L hydrochloric acid aqueous solution. Then, 0.05 mol / L sodium hydroxide aqueous solution is dripped and electrical conductivity measurement is performed. The measurement is continued until the pH is about 11. From the amount (V) of sodium hydroxide consumed until the neutralization step of the weak acid, where the change in electrical conductivity shows a gradual change, the acid group amount X1 is determined using the following equation.
X1 (mmol / g) = V (mL) × 0.05 / mass of cellulose (g)
上記セルロース繊維の酸基の量は、０．２〜２．２ｍｍｏｌ／ｇが好ましい。酸基の量が０．２ｍｍｏｌ／ｇ未満であると、セルロース繊維表面に存在する金属イオンの量が十分でなく、消臭機能に劣る場合がある。酸基の量が２．２ｍｍｏｌ／ｇを超えると、抄紙の際のろ水性が悪化し、脱水負荷が大きくなる場合がある。 The amount of acid groups of the cellulose fiber is preferably 0.2 to 2.2 mmol / g. When the amount of acid groups is less than 0.2 mmol / g, the amount of metal ions present on the surface of the cellulose fiber is not sufficient, and the deodorizing function may be inferior. If the amount of acid groups exceeds 2.2 mmol / g, the drainage during papermaking may deteriorate and the dehydration load may increase.
次に、上記酸化セルロース繊維に対し、上記金属の化合物を含む水溶液を接触させ、金属化合物に由来する金属イオンが、カルボキシレート基とイオン結合を形成する。なお、カルボキシル基は電離してカルボキシレート基を経て金属イオンとイオン結合するか、上述のように金属イオンと配位すると思われる。
金属化合物水溶液とは、金属塩の水溶液である。金属塩の例には、錯体（錯イオン）、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、および酢酸塩が含まれる。金属塩は水溶性であることが好ましい。
金属化合物の接触方法に関しては、予め調製したセルロース繊維の分散液と金属化合物水溶液を混合してもよく、セルロース繊維を含む分散液を基材の上に塗布して膜とし、当該膜に金属化合物水溶液を添加して含浸させてもよい。このとき、膜は基板上に固定されたままであってもよいし、基板から剥離された状態であってもよい。
金属化合物水溶液の濃度は特に限定されないが、セルロース繊維１００質量部に対して１０〜８０質量部が好ましく、３０〜６０質量部がより好ましい。
金属化合物を接触させる時間は適宜調整してよい。接触させる際の温度は特に限定されないが２０〜４０℃が好ましい。また、接触させる際の液のｐＨは特に限定されないが、ｐＨが低いと、カルボキシル基に金属イオンが結合しにくくなるため、７〜１３が好ましく、ｐＨ８〜１２が特に好ましい。
Next, an aqueous solution containing the metal compound is brought into contact with the oxidized cellulose fiber, and metal ions derived from the metal compound form an ionic bond with the carboxylate group. The carboxyl group is ionized and ionically bonds with the metal ion via the carboxylate group, or is coordinated with the metal ion as described above.
The metal compound aqueous solution is an aqueous solution of a metal salt. Examples of metal salts include complexes (complex ions), halides, nitrates, sulfates, and acetates. The metal salt is preferably water-soluble.
With regard to the method of contacting the metal compound, a cellulose fiber dispersion prepared in advance and a metal compound aqueous solution may be mixed, and a dispersion containing cellulose fibers is applied onto a substrate to form a film, and the metal compound is applied to the film. An aqueous solution may be added and impregnated. At this time, the film may remain fixed on the substrate or may be peeled from the substrate.
Although the density | concentration of metal compound aqueous solution is not specifically limited, 10-80 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of cellulose fibers, and 30-60 mass parts is more preferable.
You may adjust suitably the time which a metal compound is made to contact. Although the temperature at the time of making it contact is not specifically limited, 20-40 degreeC is preferable. In addition, the pH of the liquid at the time of contacting is not particularly limited. However, when the pH is low, it becomes difficult for metal ions to bind to the carboxyl group, and thus 7 to 13 is preferable, and pH 8 to 12 is particularly preferable.
酸化セルロース繊維が金属イオンを含有（配位）していることは、走査型電子顕微鏡像、及び強酸による抽出液のＩＣＰ発光分析で確認できる。つまり、金属イオンは走査型電子顕微鏡像では存在を確認できず、一方でＩＣＰ発光分析では金属を含有していることを確認できる。これに対し、例えば上記金属がイオンから還元されて金属粒子として存在している場合は、走査型電子顕微鏡像または透過型電子顕微鏡像でも金属粒子を確認することができるので、金属粒子の有無を判定できる。また、走査型電子顕微鏡像と元素マッピングによっても金属イオンの有無を判定できる。つまり、走査型電子顕微鏡像では金属イオンを確認できないが、元素マッピングをすることで金属イオンが存在することを確認できる。
金属イオンとして、上記金属元素のイオンを用いることにより、抗菌機能が付与される。一方、セルロース繊維の酸基のすべてに金属粒子が結合しなくても良く、残存した酸基も臭い成分であるアンモニア等を中和することができ、消臭機能が発揮される。
The fact that the oxidized cellulose fiber contains (coordinates) metal ions can be confirmed by a scanning electron microscopic image and ICP emission analysis of the extract with a strong acid. That is, the presence of metal ions cannot be confirmed in the scanning electron microscope image, while it can be confirmed that the metal ions are contained in the ICP emission analysis. On the other hand, for example, when the metal is reduced as a metal particle and is present as a metal particle, the metal particle can be confirmed by a scanning electron microscope image or a transmission electron microscope image. Can be judged. The presence or absence of metal ions can also be determined by scanning electron microscope images and element mapping. That is, metal ions cannot be confirmed in a scanning electron microscope image, but the presence of metal ions can be confirmed by elemental mapping.
An antibacterial function is imparted by using ions of the above metal elements as metal ions. On the other hand, metal particles do not have to be bonded to all of the acid groups of the cellulose fiber, and the remaining acid groups can neutralize odorous components such as ammonia and exhibit a deodorizing function.
金属イオン含有セルロース繊維において、酸化セルロース繊維に対する金属イオンの含有量が10〜60mg/gであることが好ましい。
金属イオンの含有量が10mg/g未満であると、金属イオン含有セルロース繊維による抗菌/消臭性能が低下することがある。
金属イオンの含有量が60mg/gを超えるものを製造することは、金属イオン含有セルロース繊維の収率の低下につながり、コストアップとなることがある。
In the metal ion-containing cellulose fiber, the content of metal ion with respect to the oxidized cellulose fiber is preferably 10 to 60 mg / g.
If the metal ion content is less than 10 mg / g, the antibacterial / deodorant performance of the metal ion-containing cellulose fiber may be lowered.
Producing a metal ion content exceeding 60 mg / g may lead to a decrease in the yield of metal ion-containing cellulose fibers, which may increase costs.
不織布シートに対する金属イオンの含有量が３０ｍｇ／ｍ２以上であることが好ましい。
不織布シートに対する金属イオンの含有量が３０ｍｇ／ｍ２未満であると、金属イオン含有セルロース繊維による抗菌/消臭性能が低下することがある。
不織布シートに対する金属イオンの含有量の上限は特に限定されないが、コスト等から例えば２００ｍｇ／ｍ２とすることができる。
It is preferable that the content of metal ions with respect to the nonwoven fabric sheet is 30 mg / m 2 or more.
When the content of metal ions with respect to the nonwoven fabric sheet is less than 30 mg / m 2 , the antibacterial / deodorant performance of the metal ion-containing cellulose fibers may be lowered.
Although the upper limit of content of the metal ion with respect to a nonwoven fabric sheet is not specifically limited, From the cost etc., it can be 200 mg / m < 2 >, for example.
本発明の実施形態に係る不織布シートは、例えばフィルター、衛生材料、ワイピング材等に好適に使用できるが、用途は特に限定されない。
本発明は上記した実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
Although the nonwoven fabric sheet which concerns on embodiment of this invention can be used conveniently for a filter, a sanitary material, a wiping material etc., for example, a use is not specifically limited.
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and extends to various modifications and equivalents included in the spirit and scope of the present invention.
以下、実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明は勿論これらの例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to these examples of course.
＜金属イオン含有セルロース繊維の製造＞
乾燥重量で５．００ｇのレーヨン繊維、３９ｍｇの２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル（ＴＥＭＰＯ）及び５１４ｍｇの臭化ナトリウムを水５００ｍｌに分散させた後、１５質量％次亜塩素酸ナトリウム水溶液を、１ｇのレーヨン（絶乾）に対して次亜塩素酸ナトリウムの量が５．５ｍｍｏｌとなるように加えて反応を開始した。反応中は３ＭのＮａＯＨ水溶液を滴下してｐＨを１０．０に保った。ｐＨに変化が見られなくなった時点で反応終了と見なし、反応物をガラスフィルターにてろ過した後、十分な量の水による水洗、ろ過を２回繰り返し、固形分量１５質量％の水を含浸させたＴＥＭＰＯ酸化レーヨン（セルロース）繊維を得た。
このＴＥＭＰＯ酸化レーヨン（セルロース）繊維はその表面にカルボキシル基またはカルボキシレート基を有する。金属イオンを含有する前のＴＥＭＰＯ酸化レーヨン（セルロース）繊維の酸基量（酸化セルロース繊維１ｇ当たり）を表１に示す。
<Production of metal ion-containing cellulose fibers>
After dispersing 5.00 g of rayon fiber, 39 mg of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO) and 514 mg of sodium bromide in 500 ml of water, The reaction was started by adding an aqueous sodium chlorate solution to 1 g of rayon (absolutely dry) so that the amount of sodium hypochlorite was 5.5 mmol. During the reaction, a 3M NaOH aqueous solution was added dropwise to maintain the pH at 10.0. When the pH no longer changes, the reaction is considered to be complete, the reaction product is filtered through a glass filter, washed with a sufficient amount of water and filtered twice, and impregnated with water with a solid content of 15% by mass. TEMPO oxidized rayon (cellulose) fibers were obtained.
This TEMPO oxidized rayon (cellulose) fiber has a carboxyl group or a carboxylate group on its surface. Table 1 shows the acid group amount (per gram of oxidized cellulose fiber) of TEMPO oxidized rayon (cellulose) fibers before containing metal ions.
次に、得られたＴＥＭＰＯ酸化レーヨン（セルロース）繊維（この時点では金属イオンを含有していない）に対し、表１に示すｐＨと濃度（ＴＥＭＰＯ酸化レーヨン（セルロース）繊維１ｇ当たり）の金属塩水溶液を加えて撹拌した。これにより、ＴＥＭＰＯ酸化レーヨン（セルロース）繊維に金属イオンを担持させた。
なお、図１に、実施例に用いた金属イオン含有セルロース繊維の透過型電子顕微鏡像を示す。
Next, with respect to the obtained TEMPO oxidized rayon (cellulose) fiber (which does not contain metal ions at this time), a metal salt aqueous solution having a pH and concentration (per 1 g of TEMPO oxidized rayon (cellulose) fiber) shown in Table 1 Was added and stirred. As a result, metal ions were supported on the TEMPO oxidized rayon (cellulose) fiber.
In addition, in FIG. 1, the transmission electron microscope image of the metal ion containing cellulose fiber used for the Example is shown.
＜不織布シートの製造＞
次に、金属イオン含有レーヨン（セルロース）繊維と、レーヨン繊維（繊維径：２デシテックス、繊維長：４０ｍｍ）と、熱可塑性繊維（芯鞘型繊維、繊維径：２デシテックス、繊維長：４０ｍｍ、芯／鞘：ＰＰ／ＰＥ）とを、表２に示す配合比で配合してカード機に装入し、繊維の集積層（不織ウェブ）を形成した。このウェブを１４０℃で熱処理を施すサーマルボンド法で熱可塑性繊維の一部を溶融させ、不織布シートを製造した。
比較例１として、金属イオン含有セルロース繊維を配合せずに不織布シートを製造した。
<Manufacture of nonwoven sheet>
Next, rayon (cellulose) fibers containing metal ions, rayon fibers (fiber diameter: 2 dtex, fiber length: 40 mm), and thermoplastic fibers (core-sheath fiber, fiber diameter: 2 dtex, fiber length: 40 mm, core) / Sheath: PP / PE) was blended at a blending ratio shown in Table 2 and charged into a card machine to form a fiber accumulation layer (nonwoven web). A part of the thermoplastic fiber was melted by a thermal bond method in which this web was heat-treated at 140 ° C. to produce a nonwoven sheet.
As Comparative Example 1, a nonwoven fabric sheet was produced without blending metal ion-containing cellulose fibers.
なお、各実施例につき、強酸で溶解した後の抽出液のＩＣＰ（（高周波誘導結合プラズマ）発光分析を行い、いずれも金属が含有されていることが確認された。以上のことより、各実施例は酸化セルロース繊維に金属イオンを含有していることがわかる。 In addition, about each Example, the ICP ((high frequency inductively coupled plasma) emission analysis of the extract after melt | dissolving with a strong acid was conducted, and it was confirmed that all contain a metal. The example shows that the oxidized cellulose fiber contains metal ions.
得られた不織布シートにつき、以下の評価を行った。
＜消臭性＞
ガスバッグに25cm×25cmの不織布シートサンプルを設置し、5ppmの硫化水素ガスを0.5L 注入後の消臭能力を官能評価した。比較として、ガスバッグに不織布シートサンプルを設置しないブランク試験を行った。評価が◎、○であれば、実用上問題はない。
◎：まったく臭わない
○：ほとんど臭気が気にならない
×：ブランクと同等の臭気が残る
＜抗菌性＞
繊維製品の抗菌性試験方法及び抗菌効果 JIS-L1902:2008 定量試験（菌液吸収法）に従って評価した。数値（静菌活性値）が2.0以上であれば問題ない。
The following evaluation was performed about the obtained nonwoven fabric sheet.
<Deodorant>
A 25cm x 25cm non-woven sheet sample was placed in the gas bag, and the deodorizing ability after injecting 0.5L of 5ppm hydrogen sulfide gas was sensory evaluated. As a comparison, a blank test was performed in which a nonwoven fabric sheet sample was not installed in the gas bag. If the evaluation is A or B, there is no practical problem.
◎: No smell at all ○: Almost no odor is felt ×: An odor equivalent to that of the blank remains <Antimicrobial activity>
Antibacterial test method and antibacterial effect of textile products It was evaluated according to JIS-L1902: 2008 quantitative test (bacterial solution absorption method). There is no problem if the numerical value (bacteriostatic activity value) is 2.0 or more.
得られた結果を表１、表２に示す。 The obtained results are shown in Tables 1 and 2.
表２から明らかなように、各実施例の場合、十分な消臭、抗菌機能を有していた。
一方、不織布シート中の金属イオンの含有量が３０ｍｇ／ｍ２未満の比較例１、及び不織布シートに金属イオン含有セルロース繊維を含まない比較例２の場合、消臭、抗菌機能が各実施例よりも大幅に劣った。
As is apparent from Table 2, each example had sufficient deodorization and antibacterial functions.
On the other hand, in the case of Comparative Example 1 in which the content of metal ions in the nonwoven fabric sheet is less than 30 mg / m 2 and Comparative Example 2 in which the nonwoven fabric sheet does not contain metal ion-containing cellulose fibers, the deodorizing and antibacterial functions are from each Example. Was also significantly inferior.
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