JP2020172034A - Water-absorbing vaporized material - Google Patents

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佐藤 大樹
Daiki Sato
大樹 佐藤
三枝 神山
Mitsue Kamiyama
三枝 神山
幸大 栗原
Yukihiro Kurihara
幸大 栗原
洋航 松浦
Yoko Matsuura
洋航 松浦
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Abstract

To provide a water-absorbing vaporized material that is excellent in a water-absorbing property, a vaporization property, and rigidity.SOLUTION: A water-absorbing vaporized material includes a three-layer structure in which nonwoven fabrics including ultrafine fibers with a fiber diameter of 10 to 1500 nm are laminated on both surfaces of a nonwoven fabric base material and the Gurley type bending stiffness of the nonwoven fabric base material is higher than that of the nonwoven fabric layers including the ultrafine fibers. It is preferable that the water-absorbing property of the three-layer structure is 5 cm or more in accordance with the Byreck method. It is also preferable that the drying rate of the three-layer structure, which is wetted with water, measured on a heat transfer plate at a temperature of 30°C is 0.040 g/h/cm2 or more.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、吸水性および気化性に優れ、かつ剛性に優れる吸水気化材料に関する。 The present invention relates to a water-absorbing vaporizing material having excellent water absorption and vaporization properties and excellent rigidity.

近年、建物の空調設備等の発達や高気密化によって、建物内が乾燥状態になるという問題があり、加湿機が多く使用されている。加湿機には大きく分けて3種類がある。水を加熱・蒸発させて水蒸気を出すスチーム式と、超音波を使用して水を霧状に吹き出す超音波式と、水を含んだ吸水気化材料に風をあてて蒸発させる気化式である。スチーム式は加湿能力が高い反面、使用電力が大きいという欠点があり、大型建物には不向きである。超音波式は水蒸気の粒子が細かく加湿能力が高いうえ消費電力が小さいという特徴があるが、汚れた水でも全て水蒸気にしてしまうので、24時間自動で運転している大型建物には不向きである。気化式は消費電力が低く、水蒸気のみを蒸発させるため菌を建物内に拡散させるおそれがない。その中で加湿能力が高く、長時間の使用に適した加湿方式としては滴下式がある。 In recent years, there is a problem that the inside of a building becomes dry due to the development of air-conditioning equipment and the like of a building and the airtightness of the building, and a humidifier is often used. There are three main types of humidifiers. There are two types: a steam type that heats and evaporates water to generate steam, an ultrasonic type that blows water into a mist using ultrasonic waves, and a vaporization type that blows air on a water-absorbing vaporizing material that contains water to evaporate it. The steam type has a high humidifying capacity, but has the disadvantage of using a large amount of electricity, making it unsuitable for large buildings. The ultrasonic type is characterized by fine water vapor particles, high humidification capacity, and low power consumption, but it is not suitable for large buildings that operate automatically for 24 hours because all dirty water is converted to water vapor. .. The vaporization type consumes less power and evaporates only water vapor, so there is no risk of bacteria spreading inside the building. Among them, there is a dropping method as a humidifying method having a high humidifying capacity and suitable for long-term use.

気化式の加湿器用吸水気化材料として従来、親水性の吸水気化材料が使用されてきた(例えば、特許文献1)。かかる吸水気化材料において、加工性(プリーツ形成性等)が必要な点や吸水気化材料が水を吸水後、蒸発させるための気化性が必要なため、水分を持ち続けてしまうという理由でセルロースは不向きである。これを解決するため、ポリエステル繊維に親水性の高分子成分(アクリル樹脂やスチレン―アクリル共重合体)を使用する方法や吸水気化材料に吸水加工をする方法が提案されている(例えば、特許文献2、特許文献3)。しかしながら、これらの方法では、吸水加工の経年劣化による吸水性が低下してしまう、またこれらの材料のみで形成された吸水気化材料は剛性が弱く形態安定性が不十分等という問題があった。 Conventionally, a hydrophilic water-absorbing vaporizing material has been used as a vaporizing-type water-absorbing vaporizing material for a humidifier (for example, Patent Document 1). In such a water-absorbing vaporizing material, since processability (pleats forming property, etc.) is required and the water-absorbing vaporizing material needs vaporization to evaporate water after absorbing water, cellulose is retained because it retains water. Not suitable. In order to solve this, a method of using a hydrophilic polymer component (acrylic resin or styrene-acrylic copolymer) for polyester fiber and a method of water-absorbing a water-absorbing vaporizing material have been proposed (for example, patent documents). 2. Patent Document 3). However, these methods have problems that the water absorption due to aged deterioration of the water absorption process is lowered, and the water absorption vaporizing material formed only of these materials has weak rigidity and insufficient morphological stability.

特開2004−250839号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-250838 特開2011−196601号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-196601 特開2009−225785号公報JP-A-2009-225785

本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、吸水性および気化性に優れ、かつ剛性に優れる吸水気化材料。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is a water-absorbing vaporizing material having excellent water absorption and vaporization properties and excellent rigidity.

本発明者は上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、吸水気化材料において構成する繊維の繊維径や層構造を巧みに工夫することにより、吸水性および気化性に優れ、かつ剛性に優れる吸水気化材料を見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。 As a result of diligent studies to achieve the above problems, the present inventor has excellent water absorption and vaporization properties and excellent rigidity by skillfully devising the fiber diameter and layer structure of the fibers constituting the water absorption vaporization material. The present invention was completed by finding a vaporizing material and conducting further diligent studies.

かくして、本発明によれば「不織布基材の両表面に、繊維径が10〜1500nmの極細繊維を含む不織布を積層してなり、該不織布基材のガーレ剛軟度が該極細繊維を含む不織布の層よりも高い三層構造体からなることを特徴とする吸水気化材料。」が提供される。
その際、前記三層構造体におけるバイレック法による吸水性が5cm以上であることが好ましい。さらに、前記三層構造体を水で湿潤させて30℃の伝熱板上で測定した乾燥速度が0.040g/h/cm以上であることが好ましい。
また、前記極細繊維が、ポリエステル繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリオレフィン繊維、およびナイロン繊維からなる群より選択されるいずれかの繊維であることが好ましい。
さらに、極細繊維を含む不織布において、極細繊維の含有量が当該不織布質量に対して5質量%以上であることが好ましい。一方、不織布における極細繊維の含有量は60質量%以下であることが好ましい。極細繊維単体(100質量%)の不織布の場合、空隙率が小さくなり過ぎ、むしろ撥水性を発現する傾向となり、本発明に必要な吸水性が達成され難くなる。極細繊維を含むことにより、微細な空隙サイズをもつ高空隙率構造を有する不織布を製造することができ、それにより、吸水性および加湿性(ここでは乾燥速度)が良好な吸水気化材料を達成することができる。
また、極細繊維を含む不織布は、湿式不織布であることが好ましい。また、前記不織布基材が、スパンボンド不織布またはサーマルボンド不織布であることが好ましい。また、本発明の吸水気化材料は気化式加湿器用吸水気化材料として好適に用いられる。
Thus, according to the present invention, "a non-woven fabric containing ultrafine fibers having a fiber diameter of 10 to 1500 nm is laminated on both surfaces of the non-woven fabric base material, and the non-woven fabric having a galley stiffness of the non-woven fabric base material containing the ultrafine fibers is laminated. A water-absorbing and vaporizing material, characterized in that it consists of a three-layer structure higher than the layer of. "
At that time, it is preferable that the water absorption of the three-layer structure by the Bilek method is 5 cm or more. Further, it is preferable that the drying rate measured on a heat transfer plate at 30 ° C. by moistening the three-layer structure with water is 0.040 g / h / cm 2 or more.
Further, it is preferable that the ultrafine fiber is any fiber selected from the group consisting of polyester fiber, polyphenylene sulfide fiber, polyolefin fiber, and nylon fiber.
Further, in the nonwoven fabric containing the ultrafine fibers, the content of the ultrafine fibers is preferably 5% by mass or more with respect to the mass of the nonwoven fabric. On the other hand, the content of ultrafine fibers in the non-woven fabric is preferably 60% by mass or less. In the case of a non-woven fabric made of ultrafine fibers alone (100% by mass), the porosity becomes too small, and rather tends to develop water repellency, making it difficult to achieve the water absorption required for the present invention. By including the ultrafine fibers, a non-woven fabric having a high porosity structure with a fine porosity size can be produced, thereby achieving a water-absorbing vaporizing material having good water absorption and humidification (here, drying rate). be able to.
Further, the non-woven fabric containing ultrafine fibers is preferably a wet non-woven fabric. Further, it is preferable that the nonwoven fabric base material is a spunbonded nonwoven fabric or a thermal bonded nonwoven fabric. Further, the water-absorbing vaporizing material of the present invention is suitably used as a water-absorbing vaporizing material for a vaporization type humidifier.

本発明によれば、吸水性および気化性に優れ、かつ剛性に優れる吸水気化材料が得られる。 According to the present invention, a water-absorbing vaporizing material having excellent water absorption and vaporization properties and excellent rigidity can be obtained.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明の吸水気化材料は、不織布基材の両表面に、繊維径が10〜1500nmの極細繊維を含む不織布を積層してなり、該不織布基材のガーレ剛軟度が該極細繊維を含む不織布の層よりも高い三層構造体からなる。すなわち、本発明の吸水気化材料は、繊維径が10〜1500nmの極細繊維を含む不織布、不織布基材、および繊維径が10〜1500nmの極細繊維を含む不織布がこの順に積層されており、少なくとも3層を有する。
ここで、前記繊維径が1500nmより大きいと毛細管現象が十分に働かず、吸水性が低下するおそれがある。逆に該繊維径が10nmより小さいと製造が困難になるおそれがある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The water-absorbent vaporizing material of the present invention is formed by laminating a non-woven fabric containing ultrafine fibers having a fiber diameter of 10 to 1500 nm on both surfaces of the non-woven fabric base material, and the non-woven fabric having a galley rigidity of the non-woven fabric base material containing the ultrafine fibers is laminated. Consists of a three-layer structure higher than the layer of. That is, in the water-absorbing vaporizing material of the present invention, a non-woven fabric containing ultrafine fibers having a fiber diameter of 10 to 1500 nm, a non-woven fabric base material, and a non-woven fabric containing ultrafine fibers having a fiber diameter of 10 to 1500 nm are laminated in this order, and at least 3 Has a layer.
Here, if the fiber diameter is larger than 1500 nm, the capillary phenomenon does not work sufficiently, and the water absorption may decrease. On the contrary, if the fiber diameter is smaller than 10 nm, production may become difficult.

ここで、前記の繊維径は、透過型電子顕微鏡TEMで、倍率30000倍で単繊維断面写真を撮影し測定することができる。その際、測長機能を有するTEMでは、測長機能を活用して測定することができる。また、測長機能の無いTEMでは、撮った写真を拡大コピーして、縮尺を考慮した上で定規にて測定すればよい。単繊維の横断面形状が丸断面以外の異型断面である場合には、繊維径は、単繊維の横断面の外接円の直径を用いるものとする。
前記極細繊維において、アスペクト比(繊維径Dに対する繊維長Lの比L/D)としては、100〜2500の範囲内であることが好ましい。
Here, the fiber diameter can be measured by taking a cross-sectional photograph of a single fiber at a magnification of 30,000 times with a transmission electron microscope TEM. At that time, in the TEM having a length measuring function, the length measuring function can be utilized for measurement. Further, in a TEM having no length measuring function, the photograph taken may be enlarged and copied, and the measurement may be performed with a ruler after considering the scale. When the cross-sectional shape of the single fiber is a modified cross section other than the round cross section, the diameter of the circumscribed circle of the cross section of the single fiber shall be used as the fiber diameter.
In the ultrafine fibers, the aspect ratio (ratio L / D of the fiber length L to the fiber diameter D) is preferably in the range of 100 to 2500.

前記極細繊維の繊維種類としてはポリエステル繊維またはポリフェニレンスルフィド(PPS)繊維またはポリオレフィン繊維またはナイロン(Ny)繊維が好ましい。ポリエステル繊維を形成するポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレートの他、これらを主たる繰返し単位とし、その他のコモノマー成分としてイソフタル酸や5−スルホイソフタル酸金属塩等の芳香族ジカルボン酸やアジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸やε−カプロラクトン等のヒドロキシカルボン酸縮合物、ジエチレングリコールやトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール等のグリコール成分等を更に共重合させた共重合体が好ましい。マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルや、特開2009−091694号公報に記載された、バイオマスすなわち生物由来の物質を原材料として得られたモノマー成分を使用してなるポリエチレンテレフタレートであってもよい。さらには、特開2004−270097号公報や特開2004−211268号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られたポリエステルでもよい。 As the fiber type of the ultrafine fiber, polyester fiber, polyphenylene sulfide (PPS) fiber, polyolefin fiber or nylon (Ny) fiber is preferable. Examples of the polyester forming the polyester fiber include polyethylene terephthalate (PET), polytrimethylene terephthalate (PTT), polybutylene terephthalate (PBT), and polyethylene naphthalate, and these are the main repeating units, and isophthalic acid is used as another copolymer component. Aromatic dicarboxylic acids such as 5-sulfoisophthalic acid metal salts, aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid and sebacic acid, hydroxycarboxylic acid condensates such as ε-caprolactone, diethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol and hexamethylene. A copolymer obtained by further copolymerizing a glycol component such as glycol is preferable. It may be a material-recycled or chemically-recycled polyester, or polyethylene terephthalate using a monomer component obtained from biomass, that is, a substance derived from a living material, which is described in JP-A-2009-0916994. Further, a polyester obtained by using a catalyst containing a specific phosphorus compound and titanium compound as described in JP-A-2004-27097 and JP-A-2004-21268 may be used.

ポリフェニレンスルフィド(PPS)繊維を形成するポリアリーレンスルフィド樹脂としては、ポリアリーレンスルフィド樹脂と称される範疇に属するものであれば如何なるものを用いてもよい。ポリアリーレンスルフィド樹脂としては、その構成単位として、例えばp−フェニレンスルフィド単位、m-フェニレンスルフィド単位、o−フェニレンスルフィド単位、フェニレンスルフィドスルホン単位、フェニレンスルフィドケトン単位、フェニレンスルフィドエーテル単位、ジフェニレンスルフィド単位、置換基含有フェニレンスルフィド単位、分岐構造含有フェニレンスルフィド単位、等よりなるものを挙げることができる。その中でも、p−フェニレンスルフィド単位を70モル%以上、特に90モル%以上含有しているものが好ましく、さらにポリ(p−フェニレンスルフィド)がより好ましい。 As the polyarylene sulfide resin forming the polyphenylene sulfide (PPS) fiber, any polyarylene sulfide resin may be used as long as it belongs to the category called polyarylene sulfide resin. The polyarylene sulfide resin has, as its constituent units, for example, p-phenylene sulfide unit, m-phenylene sulfide unit, o-phenylene sulfide unit, phenylene sulfide sulfone unit, phenylene sulfide ketone unit, phenylene sulfide ether unit, diphenylene sulfide unit. , Phenylene sulfide unit containing a substituent, phenylene sulfide unit containing a branched structure, and the like. Among them, those containing 70 mol% or more, particularly 90 mol% or more of p-phenylene sulfide units are preferable, and poly (p-phenylene sulfide) is more preferable.

また、ポリオレフィン繊維には、ポリプロピレン繊維とポリエチレン繊維が含まれる。また、ナイロン繊維にはナイロン6繊維とナイロン66繊維が含まれる。
前記極細繊維の製造方法としては、特に限定されないが、国際公開第2005/095686号パンフレットに開示された方法が好ましい。すなわち、繊維径およびその均一性の点で、繊維形成性熱可塑性ポリマーからなる島成分と、前記の繊維形成性熱可塑性ポリマーよりもアルカリ水溶液に対して溶解し易いポリマー(以下、「易溶解性ポリマー」ということもある。)からなる海成分を有する複合繊維にアルカリ減量加工を施し、前記海成分を溶解除去したものであることが好ましい。
Further, the polyolefin fiber includes polypropylene fiber and polyethylene fiber. The nylon fibers include nylon 6 fibers and nylon 66 fibers.
The method for producing the ultrafine fibers is not particularly limited, but the method disclosed in International Publication No. 2005/095686 pamphlet is preferable. That is, in terms of fiber diameter and its uniformity, an island component composed of a fiber-forming thermoplastic polymer and a polymer that is more soluble in an alkaline aqueous solution than the above-mentioned fiber-forming thermoplastic polymer (hereinafter, "easily soluble"). It is preferable that the composite fiber having a sea component composed of "polymer") is subjected to an alkali weight loss process to dissolve and remove the sea component.

ここで、海成分を形成するアルカリ水溶液易溶解性ポリマーの、島成分を形成する繊維形成性熱可塑性ポリマーに対する溶解速度比が200以上(好ましくは300〜3000)であると、島分離性が良好となり好ましい。溶解速度が200倍未満の場合には、繊維断面中央部の海成分を溶解する間に、分離した繊維断面表層部の島成分が、繊維径が小さいために溶解されるため、海相当分が減量されているにもかかわらず、繊維断面中央部の海成分を完全に溶解除去できず、島成分の太さ斑や島成分自体の溶剤侵食につながり、均一な繊維径の繊維が得られないおそれがある。 Here, when the dissolution rate ratio of the alkaline aqueous solution easily soluble polymer forming the sea component to the fiber-forming thermoplastic polymer forming the island component is 200 or more (preferably 300 to 3000), the island separability is good. It is preferable. When the dissolution rate is less than 200 times, the island component in the surface layer of the separated fiber section is dissolved while the sea component in the center of the fiber section is dissolved, so that the sea component is dissolved due to the small fiber diameter. Despite the weight loss, the sea component in the center of the fiber cross section cannot be completely dissolved and removed, leading to thickness unevenness of the island component and solvent erosion of the island component itself, and fibers with a uniform fiber diameter cannot be obtained. There is a risk.

海成分を形成する易溶解性ポリマーとしては、特に繊維形成性の良いポリエステル類、脂肪族ポリアミド類、ポリエチレンやポリスチレン等のポリオレフィン類を好ましい例としてあげることができる。さらに具体例を挙げれば、ポリ乳酸、超高分子量ポリアルキレンオキサイド縮合系ポリマー、ポリアルキレングリコール系化合物と5−ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合ポリエステルが、アルカリ水溶液に対して溶解しやすく好ましい。ここでアルカリ水溶液とは、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム水溶液等を言う。これ以外にも、海成分と、該海成分を溶解する溶液の組合せとしては、ナイロン6やナイロン66等の脂肪族ポリアミドに対するギ酸、ポリスチレンに対するトリクロロエチレン等やポリエチレン(特に高圧法低密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレン)に対する熱トルエンやキシレン等の炭化水素系溶剤、ポリビニルアルコールやエチレン変性ビニルアルコール系ポリマーに対する熱水を例として挙げることができる。 As the easily soluble polymer forming the sea component, polyesters having particularly good fiber forming properties, aliphatic polyamides, and polyolefins such as polyethylene and polystyrene can be mentioned as preferable examples. Further, to give a specific example, polylactic acid, an ultrahigh molecular weight polyalkylene oxide condensation polymer, and a copolymerized polyester of a polyalkylene glycol compound and 5-sodium sulfoisophthalic acid are preferable because they are easily dissolved in an alkaline aqueous solution. Here, the alkaline aqueous solution means potassium hydroxide, sodium hydroxide aqueous solution, or the like. In addition to this, as a combination of the sea component and the solution for dissolving the sea component, hydrocarbons for aliphatic polyamides such as nylon 6 and nylon 66, trichloroethylene for polystyrene and polyethylene (particularly high pressure method low density polyethylene and straight chain) Examples include hydrocarbon solvents such as hot toluene and xylene for low-density polyethylene, and hot water for polyvinyl alcohol and ethylene-modified vinyl alcohol-based polymers.

ポリエステル系ポリマーの中でも、5−ナトリウムスルホイソフタル酸6〜12モル%と分子量4000〜12000のポリエチレングリコールを3〜10質量%共重合させた固有粘度が0.4〜0.6のポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルが好ましい。ここで、5−ナトリウムスルホイソフタル酸は親水性と溶融粘度向上に寄与し、ポリエチレングリコール(PEG)は親水性を向上させる。また、PEGは分子量が大きいほど、その高次構造に起因すると考えられる親水性増加作用があるが、反応性が悪くなってブレンド系になるため、耐熱性や紡糸安定性の面で問題が生じる可能性がある。また、共重合量が10質量%以上になると、溶融粘度が低下するおそれがある。 Among polyester polymers, polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.4 to 0.6 obtained by copolymerizing 6 to 12 mol% of 5-sodium sulfoisophthalic acid and polyethylene glycol having a molecular weight of 4000 to 12000 by 3 to 10% by mass. Polymerized polyester is preferred. Here, 5-sodium sulfoisophthalic acid contributes to the improvement of hydrophilicity and melt viscosity, and polyethylene glycol (PEG) improves the hydrophilicity. In addition, the larger the molecular weight of PEG, the more hydrophilicity it is thought to be due to its higher-order structure, but the reactivity deteriorates and it becomes a blend system, which causes problems in terms of heat resistance and spinning stability. there is a possibility. Further, when the copolymerization amount is 10% by mass or more, the melt viscosity may decrease.

一方、島成分を形成する難溶解性ポリマーとしては、ポリアミド類、ポリエステル類、ポリフェニレンスルフィド類、ポリオレフィン類等が好適な例として挙げられる。具体的には、機械的強度や耐熱性を要求される用途では、ポリエステル類では、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、これらを主たる繰返し単位とする、イソフタル酸や5−スルホイソフタル酸金属塩等の芳香族ジカルボン酸やアジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸やε−カプロラクトン等のヒドロキシカルボン酸縮合物、ジエチレングリコールやトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール等のグリコール成分等との共重合体が好ましい。また、ポリアミド類では、ナイロン6(Ny−6)、ナイロン66(Ny−66)等の脂肪族ポリアミド類が好ましい。また、ポリオレフィン類は酸やアルカリ等に侵され難いことや、比較的低い融点のために極細繊維として取り出した後のバインダー成分として使える等の特徴があり、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体、無水マレイン酸等のビニルモノマーのエチレン共重合体等を好ましい例としてあげることができる。特にポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、イソフタル酸共重合率が20モル%以下のポリエチレンテレフタレートイソフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル類、あるいは、ナイロン6、ナイロン66等の脂肪族ポリアミド類が高い融点による耐熱性や力学的特性を備えているので、ポリビニルアルコール/ポリアクリロニトリル混合紡糸繊維からなる極細フィブリル化繊維に比べ、耐熱性や強度を要求される用途へ適用でき、好ましい。なお、島成分は丸断面に限らず、三角断面や扁平断面等の異型断面であってもよい。 On the other hand, as the poorly soluble polymer forming the island component, polyamides, polyesters, polyphenylene sulfides, polyolefins and the like are preferable examples. Specifically, in applications that require mechanical strength and heat resistance, polyesters include polyethylene terephthalate (PET), polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate, and isophthalate having these as the main repeating units. Aromatic dicarboxylic acids such as acids and 5-sulfoisophthalic acid metal salts, aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid and sebacic acid, hydroxycarboxylic acid condensates such as ε-caprolactone, diethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol and hexa A copolymer with a glycol component such as methylene glycol is preferable. Further, as the polyamides, aliphatic polyamides such as nylon 6 (Ny-6) and nylon 66 (Ny-66) are preferable. In addition, polyolefins are not easily attacked by acids and alkalis, and because of their relatively low melting point, they can be used as binder components after being taken out as ultrafine fibers. High-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-pressure method Preferred examples include low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, isotactic polypropylene, ethylene-propylene copolymer, and ethylene copolymer of vinyl monomer such as maleic anhydride. In particular, polyesters such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate isophthalate having an isophthalic acid copolymerization rate of 20 mol% or less, polyethylene naphthalate, or aliphatic polyamides such as nylon 6 and nylon 66. Is preferable because it has heat resistance and mechanical properties due to its high melting point, and can be applied to applications requiring heat resistance and strength as compared with ultrafine fibrillated fibers made of polyvinyl alcohol / polyacrylonitrile mixed spinning fibers. The island component is not limited to a round cross section, but may be a modified cross section such as a triangular cross section or a flat cross section.

前記の海成分を形成するポリマーおよび島成分を形成するポリマーについて、製糸性および抽出後の主体繊維の物性に影響を及ぼさない範囲で、必要に応じて、艶消し剤、有機充填剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、防錆剤、架橋剤、発泡剤、蛍光剤、表面平滑剤、表面光沢改良剤、フッ素樹脂等の離型改良剤、等の各種添加剤を含んでいても差しつかえない。
前記の海島型複合繊維において、溶融紡糸時における海成分の溶融粘度が島成分ポリマーの溶融粘度よりも大きいことが好ましい。かかる関係にある場合には、海成分の複合質量比率が40%未満と少なくなっても、島同士が接合したり、島成分の大部分が接合して海島型複合繊維とは異なるものになり難い。
As for the polymer forming the sea component and the polymer forming the island component, a matting agent, an organic filler, and an antioxidant are required as long as they do not affect the yarn-forming property and the physical properties of the main fiber after extraction. Agents, heat stabilizers, light stabilizers, flame retardants, lubricants, antistatic agents, rust preventives, cross-linking agents, foaming agents, fluorescent agents, surface smoothing agents, surface gloss improvers, mold release improvers such as fluororesins, It does not matter if it contains various additives such as.
In the sea-island type composite fiber, it is preferable that the melt viscosity of the sea component at the time of melt spinning is larger than the melt viscosity of the island component polymer. In such a relationship, even if the composite mass ratio of the sea component is as small as less than 40%, the islands are bonded to each other or most of the island components are bonded to be different from the sea-island type composite fiber. hard.

好ましい溶融粘度比(海/島)は、1.1〜2.0、特に1.3〜1.5の範囲であるこの比が1.1倍未満の場合には溶融紡糸時に島成分が接合しやすくなり、一方2.0倍を越える場合には、粘度差が大きすぎるために紡糸調子が低下しやすい。
次に島数は、100以上(より好ましくは300〜1000)であることが好ましい。また、その海島複合質量比率(海:島)は、20:80〜80:20の範囲が好ましい。かかる範囲であれば、島間の海成分の厚みを薄くすることができ、海成分の溶解除去が容易となり、島成分の極細繊維への転換が容易になるので好ましい。ここで海成分の割合が80質量%を越える場合には海成分の厚みが厚くなりすぎ、一方、20質量%未満の場合には海成分の量が少なくなりすぎて、島間に接合が発生しやすくなる。
The preferred melt viscosity ratio (sea / island) is in the range of 1.1 to 2.0, especially 1.3 to 1.5. If this ratio is less than 1.1 times, the island components are joined during melt spinning. On the other hand, if it exceeds 2.0 times, the viscosity difference is too large and the spinning tone tends to decrease.
Next, the number of islands is preferably 100 or more (more preferably 300 to 1000). The sea-island composite mass ratio (sea: island) is preferably in the range of 20:80 to 80:20. Within such a range, the thickness of the sea component between the islands can be reduced, the dissolution and removal of the sea component becomes easy, and the conversion of the island component into ultrafine fibers becomes easy, which is preferable. Here, when the ratio of the sea component exceeds 80% by mass, the thickness of the sea component becomes too thick, while when it is less than 20% by mass, the amount of the sea component becomes too small and bonding occurs between the islands. It will be easier.

溶融紡糸に用いられる口金としては、島成分を形成するための中空ピン群や微細孔群を有するもの等任意のものを用いることができる。例えば、中空ピンや微細孔より押し出された島成分とその間を埋める形で流路を設計されている海成分流とを合流し、これを圧縮することにより海島断面が形成されるといった紡糸口金でもよい。吐出された海島型複合繊維は冷却風により固化され、所定の引き取り速度に設定した回転ローラーあるいはエジェクターにより引き取られ、未延伸糸を得る。この引き取り速度は特に限定されないが、200〜5000m/分であることが望ましい。200m/分以下では生産性が悪くなるおそれがある。また、5000m/分以上では紡糸安定性が悪くなるおそれがある。
得られた繊維は、海成分を抽出後に得られる極細繊維の用途・目的に応じて、そのままカット工程あるいはその後の抽出工程に供してもよいし、目的とする強度・伸度・熱収縮特性に合わせるために、延伸工程や熱処理工程を経由して、カット工程あるいはその後の抽出工程に供することができる。延伸工程は紡糸と延伸を別ステップで行う別延方式でもよいし、一工程内で紡糸後直ちに延伸を行う直延方式を用いてもよい。
As the mouthpiece used for melt spinning, any one having a hollow pin group or a micropore group for forming an island component can be used. For example, even with a spinneret, a cross section of a sea island is formed by merging an island component extruded from a hollow pin or a micropore and a sea component flow whose flow path is designed to fill the space between them and compressing this. Good. The discharged sea-island type composite fiber is solidified by cooling air and is taken up by a rotating roller or ejector set to a predetermined take-up speed to obtain an undrawn yarn. The pick-up speed is not particularly limited, but is preferably 200 to 5000 m / min. At 200 m / min or less, productivity may deteriorate. Further, if the speed is 5000 m / min or more, the spinning stability may deteriorate.
The obtained fiber may be directly used in the cutting step or the subsequent extraction step depending on the use and purpose of the ultrafine fiber obtained after extracting the sea component, or may have the desired strength, elongation and heat shrinkage characteristics. In order to match, it can be subjected to a cutting step or a subsequent extraction step via a stretching step or a heat treatment step. The drawing step may be a separate stretching method in which spinning and stretching are performed in separate steps, or a straight stretching method in which spinning is performed immediately after spinning in one step may be used.

次に、かかる複合繊維を、島径Dに対する繊維長Lの比L/Dが100〜2500の範囲内となるようにカットする。かかるカットは、数十本〜数百万本単位に束ねたトウにしてギロチンカッターやロータリーカッター等でカットすることが好ましい。
前記の繊維径Dを有する繊維は、前記複合繊維にアルカリ減量加工を施すことにより得られる。その際、アルカリ減量加工において、繊維とアルカリ液の比率(浴比)は0.1〜5%であることが好ましく、さらには0.4〜3%であることが好ましい。0.1%未満では繊維とアルカリ液の接触は多いものの、排水等の工程性が困難となるおそれがある。一方、5%以上では繊維量が多過ぎるため、アルカリ減量加工時に繊維同士の絡み合いが発生するおそれがある。なお、浴比は下記式にて定義する。
浴比(%)=(繊維質量(gr)/アルカリ水溶液質量(gr)×100)
Next, the composite fiber is cut so that the ratio L / D of the fiber length L to the island diameter D is in the range of 100 to 2500. It is preferable that such a cut is made into a toe bundled in units of tens to millions and cut with a guillotine cutter, a rotary cutter or the like.
The fiber having the fiber diameter D is obtained by subjecting the composite fiber to an alkali weight loss process. At that time, in the alkali weight loss processing, the ratio (bath ratio) of the fiber to the alkaline solution is preferably 0.1 to 5%, more preferably 0.4 to 3%. If it is less than 0.1%, there is a lot of contact between the fiber and the alkaline solution, but there is a risk that processability such as drainage will be difficult. On the other hand, if the amount is 5% or more, the amount of fibers is too large, so that the fibers may be entangled with each other during the alkali weight loss processing. The bath ratio is defined by the following formula.
Bath ratio (%) = (fiber mass (gr) / alkaline aqueous solution mass (gr) x 100)

また、アルカリ減量加工の処理時間は5〜60分であることが好ましい。5分未満ではアルカリ減量が不十分となるおそれがある。一方、60分を超えると島成分までも減量されるおそれがある。
また、アルカリ減量加工において、アルカリ濃度は2〜10質量%であることが好ましい。2質量%未満では、アルカリ不足となり、減量速度が極めて遅くなるおそれがある。一方、10質量%を越えるとアルカリ減量が進みすぎ、島部分まで減量されるおそれがある。
なお、前記のカット工程とアルカリ減量工程の順序を逆にして、まずアルカリ減量加工を行った後、カットを行ってもよい。
Further, the treatment time for the alkali weight loss processing is preferably 5 to 60 minutes. If it is less than 5 minutes, the alkali weight loss may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 60 minutes, even the island component may be reduced.
Further, in the alkali weight loss processing, the alkali concentration is preferably 2 to 10% by mass. If it is less than 2% by mass, the alkali may be insufficient and the weight loss rate may become extremely slow. On the other hand, if it exceeds 10% by mass, the alkali weight loss progresses too much, and the weight may be reduced to the island part.
The order of the cutting step and the alkali weight loss step may be reversed, and the alkali weight loss processing may be performed first, and then the cutting may be performed.

極細繊維を含む不織布において、前記の極細繊維だけで不織布を構成してもよいが、バインダー繊維を併用することは好ましいことである。
バインダー繊維としては、単繊維繊度が0.1dtex(繊径3μm)以上の、未延伸繊維(複屈折率(Δn)が0.05以下)または複合繊維を用いることができる。
ここで、未延伸繊維や複合繊維からなるバインダー繊維において、単繊維繊度は0.2〜3.3dtex(より好ましくは0.5〜1.7dtex)が好ましい。また、バインダー繊維Bの繊維長は1〜20mm(より好ましくは3〜10mm)であることが好ましい。なお、未延伸繊維からなるバインダー繊維を用いる場合、抄紙後のドライヤーの後、熱圧着工程が必要であるため、抄紙後、カレンダー/エンボス処理を施すことが好ましい。
In the non-woven fabric containing the ultrafine fibers, the non-woven fabric may be composed of only the above-mentioned ultrafine fibers, but it is preferable to use the binder fibers together.
As the binder fiber, undrawn fibers (birefringence (Δn) of 0.05 or less) or composite fibers having a single fiber fineness of 0.1 dtex (fiber diameter 3 μm) or more can be used.
Here, in the binder fiber composed of undrawn fibers and composite fibers, the single fiber fineness is preferably 0.2 to 3.3 dtex (more preferably 0.5 to 1.7 dtex). The fiber length of the binder fiber B is preferably 1 to 20 mm (more preferably 3 to 10 mm). When a binder fiber made of undrawn fibers is used, a thermocompression bonding step is required after the paper making process, and therefore it is preferable to perform a calendar / embossing process after the paper making process.

上記のバインダー繊維のうち、未延伸繊維としては、紡糸速度が好ましくは800〜1200m/分、さらに好ましくは900〜1150m/分で紡糸された未延伸ポリエステル繊維が挙げられる。ここで、未延伸繊維に用いられるポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートが挙げられ、好ましくは生産性、水への分散性等の理由から、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートが好ましい。 Among the above binder fibers, examples of the undrawn fibers include undrawn polyester fibers spun at a spinning speed of preferably 800 to 1200 m / min, more preferably 900 to 1150 m / min. Here, examples of the polyester used for the unstretched fiber include polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate, and polyethylene terephthalate and polytrimethylene terephthalate are preferable for reasons such as productivity and dispersibility in water. Is preferable.

一方、バインダー繊維のうち、複合繊維としては、抄紙後に施す80〜170℃の熱処理によって融着し接着効果を発現するポリマー成分(例えば、非晶性共重合ポリエステル)が鞘部に配され、これらのポリマーより融点が20℃以上高い他のポリマー(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の通常のポリエステル)が芯部に配された芯鞘型複合繊維が好ましい。なお、バインダー繊維Bは、バインダー成分(低融点成分)が単繊維の表面の全部または一部を形成している、芯鞘型複合繊維、偏心芯鞘型複合繊維、サイドバイサイド型複合繊維等の公知のバインダー繊維でもよい。 On the other hand, among the binder fibers, as the composite fiber, a polymer component (for example, amorphous copolymer polyester) that is fused by heat treatment at 80 to 170 ° C. after papermaking and exhibits an adhesive effect is arranged in the sheath portion, and these are arranged. A core-sheath type composite fiber in which another polymer having a melting point of 20 ° C. or higher (for example, ordinary polyester such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate) is arranged in the core portion is preferable. The binder fiber B is known as a core-sheath type composite fiber, an eccentric core-sheath type composite fiber, a side-by-side type composite fiber, etc., in which the binder component (low melting point component) forms all or part of the surface of the single fiber. Binder fiber may be used.

ここで、上記非晶性共重合ポリエステルは、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の酸成分と、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等のジオール成分とのランダムまたはブロック共重合体として得られる。中でも、従来から広く用いられているテレフタル酸、イソフタル酸、エチレングリコールおよびジエチレングリコールを主成分として用いることがコストの面で好ましい。このような共重合ポリエステルは、ガラス転移点が50〜100℃の範囲となり、明確な結晶融点を示さない。 Here, the above-mentioned amorphous copolymer polyester is terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, dodecanoic acid, 1,4-cyclohexane. Acid components such as dicarboxylic acid, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1, It is obtained as a random or block copolymer with a diol component such as 4-cyclohexanedimethanol. Above all, it is preferable to use terephthalic acid, isophthalic acid, ethylene glycol and diethylene glycol, which have been widely used in the past, as main components in terms of cost. Such a copolymerized polyester has a glass transition point in the range of 50 to 100 ° C. and does not show a clear crystal melting point.

本発明の吸水気化材料において、前記の極細繊維およびバインダー繊維以外の繊維として、各種合成繊維(ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ナイロン、オレフィン系、アラミド系)、木材パルプやリンターパルプ等の天然パルプ、アラミドやポリエチレンを主成分とする合成パルプ等を用いることができる。特に、単繊維繊度0.05〜0.6dtex、繊維長3〜10mmの、延伸されたポリエチレンテレフタレートからなるポリエチレンテレフタレート短繊維が寸法安定性等の観点から好ましい。 In the water-absorbing vaporizing material of the present invention, as fibers other than the above-mentioned ultrafine fibers and binder fibers, various synthetic fibers (polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, nylon, olefin type, aramid type), natural pulp such as wood pulp and linter pulp , Synthetic pulp containing aramid or polyethylene as a main component can be used. In particular, polyethylene terephthalate short fibers made of stretched polyethylene terephthalate having a single fiber fineness of 0.05 to 0.6 dtex and a fiber length of 3 to 10 mm are preferable from the viewpoint of dimensional stability and the like.

極細繊維を含む不織布は湿式不織布からなることが好ましい。かかる湿式不織布を製造する方法としては、通常の長網抄紙機、短網抄紙機、丸網抄紙機、あるいはこれらを複数台組み合わせて多層抄き等として抄紙した後、熱処理する製造方法が好ましい。その際、熱処理工程としては、抄紙工程後、ヤンキードライヤー、エアースルードライヤーのいずれでも可能である。また、熱処理の後、金属/金属ローラー、金属/ペーパーローラー、金属/弾性ローラー等のカレンダー/エンボスを施してもよい。
ここで、極細繊維不織布層(極細繊維を含む不織布の層)において、前記極細繊維の含有量が層質量に対して5質量%以上(より好ましくは20〜50質量%)であることが好ましい。
The non-woven fabric containing the ultrafine fibers is preferably made of a wet non-woven fabric. As a method for producing such a wet non-woven fabric, a normal long net paper machine, a short net paper machine, a round net paper machine, or a production method in which a plurality of these are combined to make a multi-layer paper machine and then heat-treated is preferable. At that time, as the heat treatment step, either a Yankee dryer or an air-through dryer can be used after the papermaking process. Further, after the heat treatment, a calendar / embossing of a metal / metal roller, a metal / paper roller, a metal / elastic roller or the like may be performed.
Here, in the ultrafine fiber non-woven fabric layer (layer of the non-woven fabric containing ultrafine fibers), the content of the ultrafine fibers is preferably 5% by mass or more (more preferably 20 to 50% by mass) with respect to the layer mass.

本発明の吸水気化材料において、不織布基材としては、スパンボンド不織布またはサーマルボンド不織布であることが好ましい。また、不織布基材は極細繊維不織布よりもガーレ剛軟度が高い(より好ましくは1000〜5000mfg)ことが好ましい。該ガーレ剛軟度が1000mfg未満では剛性が弱くなりすぎるおそれがある。また、該ガーレ剛軟度が5000mfgを超えると剛性が高くなりすぎるおそれがある。
前記のような多層構造を有する吸水気化材料の製造方法としては、例えば、前記のような湿式不織布を得た後、各種スパンボンドやサーマルボンドからなる不織布基材とラミネート機等を用いて接着させるとよい。
In the water-absorbing and vaporizing material of the present invention, the non-woven fabric base material is preferably a spunbonded non-woven fabric or a thermal-bonded non-woven fabric. Further, it is preferable that the non-woven fabric base material has higher galley rigidity and softness (more preferably 1000 to 5000 mfg) than the ultrafine fiber non-woven fabric. If the Gale rigidity and softness is less than 1000 mfg, the rigidity may become too weak. Further, if the Gale rigidity and softness exceeds 5000 mfg, the rigidity may become too high.
As a method for producing a water-absorbent vaporizing material having a multi-layer structure as described above, for example, after obtaining the wet non-woven fabric as described above, it is bonded to a non-woven fabric base material made of various spunbonds or thermal bonds using a laminating machine or the like. It is good.

かくして得られた吸水気化材料において、目付けが20〜500g/m(より好ましくは35〜500g/m、特に好ましくは50〜300g/m)の範囲内であることが好ましい。該目付けが20g/m未満では、強度が弱くなりすぎるおそれがある。また、該目付けが500g/mを越えると、剛性が高くなりすぎるおそれがある。
ここで、前記吸水気化材料において、水で湿潤させた後の30℃の伝熱板上での乾燥速度が0.040g/h/cm以上であることが好ましい。該乾燥速度が0.040g/h/cm未満では気化性が低くなりすぎるおそれがある。
In the water-absorbing vaporizing material thus obtained, the basis weight is preferably in the range of 20 to 500 g / m 2 (more preferably 35 to 500 g / m 2 , particularly preferably 50 to 300 g / m 2 ). If the basis weight is less than 20 g / m 2 , the strength may become too weak. Further, if the basis weight exceeds 500 g / m 2 , the rigidity may become too high.
Here, in the water-absorbing vaporizing material, the drying rate on the heat transfer plate at 30 ° C. after wetting with water is preferably 0.040 g / h / cm 2 or more. If the drying rate is less than 0.040 g / h / cm 2 , the vaporization property may become too low.

本発明の吸水気化材料は、不織布基材の両表面に極細繊維不織布層を有するため、吸水性および気化性に優れる。また、不織布基材を中心に有するため剛性に優れる。特に、剛性に優れるため自立性にも優れる。そして、使用時にたるんでしまうことによる隣のシートとの接触を防止することができるため、気化式加湿器用吸水気化材料として好適に用いられる。 Since the water-absorbent vaporizing material of the present invention has ultrafine fibrous non-woven fabric layers on both surfaces of the non-woven fabric base material, it is excellent in water absorption and vaporization. Moreover, since it has a non-woven fabric base material at the center, it has excellent rigidity. In particular, because it has excellent rigidity, it also has excellent independence. Then, since it is possible to prevent contact with the adjacent sheet due to sagging during use, it is suitably used as a water-absorbing vaporizing material for a vaporization type humidifier.

(1)繊維径
透過型電子顕微鏡TEM(測長機能付)を使用し、倍率30000倍で繊維断面写真を撮影し測定した。ただし、繊維径は、単繊維横断面におけるその外接円の直径を用いた(n数5の平均値)。
(2)繊維長
走査型電子顕微鏡(SEM)により、海成分溶解除去前の極細短繊維(短繊維A)を基盤上に寝かせた状態とし、20〜500倍で繊維長Lを測定した(n数5の平均値)。その際、SEMの測長機能を活用して繊維長Lを測定した。
(3)目付け
JIS P8124(紙のメートル坪量測定方法)に基づいて目付を測定した。
(4)厚さ
JIS P8118(紙及び板紙の厚さと密度の測定方法)に基づいて厚みを測定した。測定荷重は75g/cmにて、n=5で測定し、平均値を求めた。
(5)空隙率
上記目付け、厚さ、繊維密度(g/cm)から下記式にて計算した。
空隙率(%)=100−((目付け)/(厚さ)/繊維密度× 100)
(6)バイレック吸水性
JIS L1907(繊維製品の吸水性試験方法)に基づいて実施した。
(7)気化性(乾燥速度)
試験環境20℃×65%RHにて、サーモラボII(製造業者:カトーテック株式会社)(熱板30℃)で評価した。
10cm角の試料の初期質量を計測し、充分に水に浸した後の質量を計測し、抱水量(g)を算出した。
熱板上に上記で計測した試料を置き消費電力推移を計測し、消費電力が2W以下になるまでの時間を乾燥時間(sec)とした。
上記試料面積、抱水量、乾燥時間から下記式にて乾燥速度(g/h/cm)を計算した。
乾燥速度=放水量/乾燥時間/試料面積
(8)剛性(ガーレ剛軟度)
JIS L1085(不織布芯地試験方法)に基づきガーレ剛軟度を測定した。剛軟度が2000mgf以上を「○」、2000mgf未満を「×」とし2段階で評価した。
(1) Fiber diameter A transmission cross-sectional photograph was taken and measured at a magnification of 30,000 times using a transmission electron microscope TEM (with a length measuring function). However, as the fiber diameter, the diameter of the circumscribed circle in the cross section of the single fiber was used (mean value of n number 5).
(2) Fiber length Using a scanning electron microscope (SEM), the ultrafine short fibers (short fibers A) before dissolution and removal of sea components were laid on the substrate, and the fiber length L was measured at a magnification of 20 to 500 (n). Average value of number 5). At that time, the fiber length L was measured by utilizing the length measuring function of the SEM.
(3) Metsuke The basis weight was measured based on JIS P8124 (method for measuring metric basis weight of paper).
(4) Thickness The thickness was measured based on JIS P8118 (method for measuring the thickness and density of paper and paperboard). The measured load was 75 g / cm 2 and n = 5, and the average value was calculated.
(5) Porosity The porosity was calculated from the basis weight, thickness, and fiber density (g / cm 3 ) by the following formula.
Porosity (%) = 100-((Metsuke) / (Thickness) / Fiber density x 100)
(6) Bilek Water Absorption Performed based on JIS L1907 (water absorption test method for textile products).
(7) Vaporization (drying rate)
Evaluation was performed with Thermolab II (manufacturer: Kato Tech Co., Ltd.) (hot plate 30 ° C.) in a test environment of 20 ° C. × 65% RH.
The initial mass of a 10 cm square sample was measured, the mass after being sufficiently immersed in water was measured, and the amount of water held (g) was calculated.
The sample measured above was placed on a hot plate, the transition of power consumption was measured, and the time until the power consumption became 2 W or less was defined as the drying time (sec).
The drying rate (g / h / cm 2 ) was calculated from the sample area, water holding amount, and drying time by the following formula.
Drying speed = Water discharge amount / Drying time / Sample area (8) Rigidity (Gale rigidity / softness)
Gale stiffness and softness were measured based on JIS L1085 (nonwoven interlining test method). The stiffness of 2000 mgf or more was evaluated as "◯", and the hardness of less than 2000 mgf was evaluated as "x" on a two-point scale.

[実施例1]
島成分にポリエチレンテレフタレート(PET)、海成分に5−ナトリウムスルホイソフタル酸を共重合したポリエチレンテレフタレートを用い、紡糸、延伸後、ギロチンカッターで切断し、海:島=30:70、島数836、繊度5.6dtex、カット長0.5mmの海島型複合繊維を得た。これを3.5%NaOH水溶液で50℃にて30%減量し、本繊維を極細繊維1とした(延伸されたポリエステル繊維、繊維径400nm、繊維長0.5mm)。次いで、繊度0.1dtex×繊維長3mmのポリエチレンテレフタレート繊維と、バインダー繊維としてポリエチレンテレフタレートを常法により紡糸して得られた未延伸ポリエチレンテレフタレート繊維(単繊維繊度1.7dtex、繊維長5.0mm)を用意し、質量比20:70:10の割合で混合し、抄紙機で湿式抄紙を行いヤンキードライヤー120℃で乾燥し湿式不織布からなる濾材A(目付:29g/m)を得た。
次いで、前記濾材Aと、濾材B(不織布基材)としてポリエチレンテレフタレート(PET)からなるスパンボンド不織布(目付:110g/m)とを、ポリエステル(PE)からなるスパンファブ(目付:24g/m)を用いてラミネート機により接着し(A/B)、さらにその濾材B側に濾材Aを同様の方法で接着させて吸水気化材料(A/B/A)を得た。評価結果を表1に示す。
[Example 1]
Using polyethylene terephthalate (PET) as the island component and polyethylene terephthalate copolymerized with 5-sodium sulfoisophthalic acid as the sea component, after spinning and stretching, it was cut with a guillotine cutter. Sea: island = 30:70, number of islands 836, A sea-island type composite fiber having a fineness of 5.6 dtex and a cut length of 0.5 mm was obtained. This was reduced by 30% at 50 ° C. with a 3.5% NaOH aqueous solution to obtain the present fiber as ultrafine fiber 1 (stretched polyester fiber, fiber diameter 400 nm, fiber length 0.5 mm). Next, unstretched polyethylene terephthalate fiber obtained by spinning polyethylene terephthalate fiber having a fineness of 0.1 dtex × fiber length of 3 mm and polyethylene terephthalate as a binder fiber by a conventional method (single fiber fineness 1.7 dtex, fiber length 5.0 mm). Was prepared, mixed at a mass ratio of 20:70:10, wet-made paper was made with a paper machine, and dried at 120 ° C. with a Yankee dryer to obtain a filter medium A (grain: 29 g / m 2 ) made of a wet non-woven fabric.
Next, the filter medium A and a spunbonded non-woven fabric (grain: 110 g / m 2 ) made of polyethylene terephthalate (PET) as the filter medium B (nonwoven fabric base material) are used, and a spunfab made of polyester (PE) (grain: 24 g / m 2) is used. ) Was adhered by a laminating machine (A / B), and the filter medium A was further adhered to the filter medium B side in the same manner to obtain a water-absorbing vaporizing material (A / B / A). The evaluation results are shown in Table 1.

[実施例2]
実施例1においてナノファイバーの繊維径を700nmとした以外は実施例1と同様にした。評価結果を表1に示す。
[Example 2]
It was the same as in Example 1 except that the fiber diameter of the nanofiber was 700 nm in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.

[比較例1]
実施例1おいて、濾材Aのみを評価した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
In Example 1, only the filter medium A was evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

[比較例2]
実施例1において、濾材Bのみを評価した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
In Example 1, only the filter medium B was evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

[比較例3]
実施例1において、濾材Aと濾材Bを接着させた2層品を評価した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]
In Example 1, a two-layer product in which the filter medium A and the filter medium B were adhered was evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2020172034
Figure 2020172034

実施例1、2は、表側、裏側両面の吸い上げ高さが5cm以上と高い結果を示した。また実施例1、2は乾燥速度が0.040g/h/cm以上、ガーレ剛軟度が2000mgf以上と高い結果を示した。比較例1は表側、裏側両面の吸い上げ高さが5cm以上と高い結果を示したが、ガーレ剛軟度が低かった。比較例2は表側、裏側の吸い上げ高さが1cm以下であり吸水性が低かった。比較例3は濾材B側の吸い上げ高さが1cm以下であり、吸水性が低い結果となった。 In Examples 1 and 2, the suction height on both the front side and the back side was as high as 5 cm or more. Further, Examples 1 and 2 showed high results such as a drying rate of 0.040 g / h / cm 2 or more and a galley stiffness of 2000 mgf or more. In Comparative Example 1, the suction height on both the front side and the back side was as high as 5 cm or more, but the Gale rigidity and softness were low. In Comparative Example 2, the suction heights on the front side and the back side were 1 cm or less, and the water absorption was low. In Comparative Example 3, the suction height on the filter medium B side was 1 cm or less, resulting in low water absorption.

本発明によれば、吸水性および気化性に優れ、かつ剛性に優れる、特に気化式加湿器用の吸水気化材料が提供され、その工業的価値は極めて大である。 According to the present invention, there is provided a water-absorbing vaporizing material having excellent water absorption and vaporization properties and excellent rigidity, particularly for a vaporization type humidifier, and its industrial value is extremely large.

Claims (8)

不織布基材の両表面に、繊維径が10〜1500nmの極細繊維を含む不織布を積層してなり、該不織布基材のガーレ剛軟度が該極細繊維を含む不織布の層よりも高い三層構造体からなることを特徴とする吸水気化材料。 A three-layer structure in which a non-woven fabric containing ultrafine fibers having a fiber diameter of 10 to 1500 nm is laminated on both surfaces of the non-woven fabric base material, and the galley stiffness of the non-woven fabric base material is higher than that of the non-woven fabric containing the ultrafine fibers. A water-absorbing and vaporizing material characterized by being composed of a body. 前記三層構造体におけるバイレック法による吸水性が5cm以上である、請求項1に記載の吸水気化材料。 The water-absorbing vaporizing material according to claim 1, wherein the three-layer structure has a water absorption of 5 cm or more by the Bilek method. 前記三層構造体を水で湿潤させて30℃の伝熱板上で測定した乾燥速度が0.040g/h/cm以上である、請求項1または2に記載の吸水気化材料。 The water-absorbing vaporizing material according to claim 1 or 2, wherein the three-layer structure is moistened with water and the drying rate measured on a heat transfer plate at 30 ° C. is 0.040 g / h / cm 2 or more. 前記極細繊維が、ポリエステル繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリオレフィン繊維、およびナイロン繊維からなる群より選択されるいずれかの繊維である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の吸水気化材料。 The water-absorbing and vaporizing material according to any one of claims 1 to 3, wherein the ultrafine fiber is any fiber selected from the group consisting of polyester fiber, polyphenylene sulfide fiber, polyolefin fiber, and nylon fiber. 前記極細繊維を含む不織布において、該極細繊維の含有量が当該不織布質量に対して5質量%以上である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸水気化材料。 The water-absorbing vaporizing material according to any one of claims 1 to 4, wherein the non-woven fabric containing the ultra-fine fibers has a content of the ultra-fine fibers of 5% by mass or more with respect to the mass of the non-woven fabric. 前記極細繊維を含む不織布が湿式不織布である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の吸水気化材料。 The water-absorbing vaporizing material according to any one of claims 1 to 5, wherein the non-woven fabric containing the ultrafine fibers is a wet non-woven fabric. 前記不織布基材が、スパンボンド不織布またはサーマルボンド不織布である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の吸水気化材料。 The water-absorbing vaporizing material according to any one of claims 1 to 6, wherein the nonwoven fabric base material is a spunbonded nonwoven fabric or a thermal-bonded nonwoven fabric. 気化式加湿器用吸水気化材料として用いられる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の吸水気化材料。 The water-absorbing vaporizing material according to any one of claims 1 to 7, which is used as a water-absorbing vaporizing material for a vaporization type humidifier.
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