JP2836695B2 - 易崩壊性編織物の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、水中で容易に崩壊する編織物の製造方法に
関するものである。

【従来の技術】

織物や編物は種々の用途に用いられており、例えば外
用薬用基布やガーゼ等の医療用品として用いられてい
る。この用途に用いられた場合、衛生上の観点より、速
やかに廃棄する必要があった。 このため、従来より、水洗トイレ等で水と共に流して
廃棄しうるように、水溶性繊維で構成された易崩壊性の
編織物が種々開発されている。例えば、ポリビニルアル
コール繊維等の本来的に水溶性の構成繊維よりなる糸条
で編織物を構成し、易崩壊性編織物を得るという方法等
が知られている。 一方、本来的には非水溶性繊維であるセルロース繊維
を用いて、易崩壊性編織物を得る方法が種々提案されて
いる。例えば、天然セルロース繊維で構成された紡績糸
よりなる編織物を、溶媒にモノハロゲン化酢酸又はその
塩と水酸化アルカリ金属とを溶解させた混合溶液（以
下、単に「混合溶液」と言うこともある。）中に浸漬
し、長時間加熱処理する方法が提案されている（特公昭
39−24856号公報）。この方法により、天然セルロース
繊維とモノハロゲン化酢酸等が反応し、天然セルロース
繊維はアルカリ金属カルボキシメチル化されて水溶性と
なり、得られた編織物は水中で容易に崩壊するのであ
る。なお、混合溶液を調整する際に用いる溶媒として
は、一般的にアルコールと水との混合溶媒が用いられ
る。これは、水を溶媒とする反応中に天然セルロース繊
維が溶解し始め、編織物が崩壊するからである。 しかしながら、上記のいわゆる浸漬法は、編織物を構
成する糸条の内部に混合溶液が流入しにくく、糸条の表
面のみがアルカリ金属カルボキシメチル化がされ、した
がって水中で糸条が完全に崩壊しにくいという欠点があ
った。糸条の内部に混合溶液が流入しにくい理由は、ア
ルカリ金属カルボキシメチル化反応が糸条の表面から内
部に向かって進行するためであり、反応した糸条の表面
において混合溶媒の一つである水を吸収し、糸条の表面
が膨潤するからである。 また、天然セルロース繊維で構成された糸条よりなる
編織物の場合、糸条の内部まで混合溶液を流入させるよ
うに工夫してアルカリ金属カルボキシメチル化しても、
未だ完全に水中で崩壊する編織物を得ることは困難であ
った。 なお、浸漬法は、未反応の混合溶液を編織物中に流入
させながら反応を進行させなければならず、混合溶液を
多量に使用しなければならないという欠点もあった。そ
して、製造工程上においても、バッチ方式でアルカリ金
属カルボキシメチル化しなければならず、連続工程で処
理できないという欠点もあった。即ち、浸漬法は、総じ
て経済的且つ合理的でないという欠点があった。

【発明が解決しようとする課題】

そこで、本発明者等は下記（１）〜（４）の点につき
種々検討した結果、これらの検討項目をすべて満足させ
る方法を見出し、本発明に到達したものである。 （１）糸条の表面から内部に亙って、均一にアルカリ金
属カルボキシルメチル化させる方法。 （２）水中での編織物の崩壊性を更に促進させる方法。 （３）製造コスト低減のため、混合溶液の使用量を減少
させる方法。 （４）生産制の向上のため、バッチ式で処理するのに代
えて、連続式で処理する方法。

【課題を解決するための手段及び作用】

即ち、本発明は、モノハロゲン化酢酸又はその塩と水
酸化アルカリ金属との混合溶液に、再生セルロース繊維
を主体として構成された編織物を浸漬した後、圧搾し、
次いで不活性雰囲気中で加熱処理することを特徴とする
易崩壊性編織物の製造方法に関するものである。 まず、本発明においては、再生セルロース繊維を主体
とする編織物を準備する。編織物は糸条を織ったり又は
編んだりして形成されるものである。従って、この糸条
として、再生セルロース繊維を主体として構成されたも
のを用いればよい。糸条としては、マルチフィラメント
糸，モノフィラメント糸，紡績糸等が用いられる。 再生セルロース繊維は、セルロース分子の水酸基の水
素原子が未だアルカリ金属カルボキシメチル基で置換さ
れていないものである。また、結晶化度が低い点及び重
合度が低い点で、綿等の天然セルロース繊維と異なるも
のである。本発明方法においては、主として繊維の非晶
部分でアルカリ金属カルボキシメチル化されるため、結
晶化度が高い天然セルロース繊維を用いると、アルカリ
金属カルボキシメチル化が十分に進行せず、水中で優れ
た崩壊性を示す編織物を得ることができないので、好ま
しくない。再生セルロース繊維の具体例としては、ビス
コースレーヨン繊維や銅アンモニアレーヨン繊維等を用
いることができる。 本発明において、再生セルロース繊維の単糸繊度は５
デニール以下であるのが好ましい。再生セルロース繊維
の単糸繊度が５デニールを超えると、繊維の内部（繊維
の芯部）が十分にアルカリ金属カルボキシメチル化され
にくいため、水中で優れた崩壊性を示す編織物を得がた
くなる傾向が生じる。また、再生セルロース繊維の繊維
長は適宜決定しうる事項である。 本発明に使用する編織物は、再生セルロース繊維を主
体とし、所望に応じて他の天然セルロース繊維，ポリオ
レフィン系繊維，ポリエステル繊維，ポリアミド繊維等
を混合することもできる。即ち、再生セルロース繊維に
他繊維を混織した糸条を用いて得られた編織物も使用し
うる。編織物中における再生セルロース繊維の量は、一
般的に言って80重量％以上が好ましい。再生セルロース
繊維の量が80重量％未満になると、再生セルロース繊維
をアルカリ金属カルボキシメチル化しても、他繊維の存
在のため、水中で編織物が崩壊しにくくなる傾向を生じ
る。 本発明で用いる編織物の目付は、400g/m²以下である
ことが好ましい。編織物の目付が400g/m²を超えると、
構成繊維の量が多くなりすぎて、全ての再生セルロース
繊維を十分にアルカリ金属カルボキシメチル化しにくく
なり、水中で編織物が容易に崩壊しにくくなる傾向を生
じる。 次に、この編織物を、モノハロゲン化酢酸又はその塩
と水酸化アルカリ金属との混合溶液に浸漬する。一般的
に、浸漬は、混合溶液を入れた浴に編織物を漬けること
によって行う。モノハロゲン化酢酸又はその塩として
は、一般的にモノクロル酢酸が用いられ、水酸化アルカ
リ金属としては、水酸化ナトリウムが用いられる。モノ
ハロゲン化酢酸又はその塩と水酸化アルカリ金属との混
合溶液を調整するために、溶媒として水，アルコール，
又は水とアルコールとの混合溶媒が用いられる。また、
モノハロゲン化酢酸等の濃度は、所望の置換度にするた
め任意に決定しうる事項であるが、一般的にはモノハロ
ゲン化酢酸又はその塩の濃度は、50〜450g/程度が好
ましく、水酸化アルカリ金属の濃度は、10〜250g/が
好ましい。 この後、混合溶液が含浸された編織物を圧搾する。一
般的に、圧搾は、編織物を加圧ロール間に通すことによ
って行う。この圧搾によって、編織物は絞られ、余剰に
含浸された混合溶液が除去されるわけである。 この圧搾は、本発明において以下の如き特別な意味を
持つものである。即ち、混合溶液を圧搾することによ
り、繊維重量当たりに使用する混合溶液の量が著しく低
減できるということである。前記した従来技術に係るい
わゆる浸漬法においては、繊維重量に対して、20〜50倍
もの混合溶液が必要であったが、圧搾によりこれの0.5
〜２倍の混合溶液で十分となる。従って、従来技術にお
ける混合溶液使用量に対して、1/10〜1/100程度の使用
量となる。 本発明において、圧搾の程度即ち絞り率は50〜200％
程度が好ましい。絞り率は、〔（圧搾後の編織物の重量
−混合溶液に浸漬する前の編織物の重量）／混合溶液に
浸漬する前の編織物の重量〕×100で表されるものであ
る。 このようにして、混合溶液が編織物に付与された後、
不活性雰囲気中で加熱処理される。ここで、不活性雰囲
気中とは、編織物に付与した以外の混合溶液とは接触さ
せない状態ということである。従って、一般的には空気
中で加熱処理されることになる。この加熱処理によっ
て、再生セルロース繊維中のセルロース分子がモノハロ
ゲン化酢酸又はその塩及び水酸化アルカリ金属と反応
し、セルロース分子の水酸基の水素原子がアルカリ金属
カルボキシメチル基と置換されるのである。このよう
に、混合溶液が付与された編織物を不活性雰囲気中で加
熱処理するため、編織物を構成する糸条の表面及び内部
で同時にアルカリ金属カルボキシメチル化され、糸条の
内部でアルカリ金属カルボキシメチル化が不充分となる
ことを回避しうるのである。 加熱処理の温度条件は、100〜200℃が好ましい。加熱
処理の条件が100℃未満であると、再生セルロース繊維
を主体とする編織物に、水中での優れた崩壊性を与える
ことができなくなる傾向が生じる。この理由は定かでは
ないが、強アルカリ存在下での高温乾熱処理によって再
生セルロース繊維中のセルロース分子が解重合を起こす
のではないかと考えられる。従って、再生セルロース繊
維がアルカリ金属カルボキシメチル化されること、及び
セルロース分子が解重合を起こし重合度が低下すること
の両者が相俟って、水中で優れた崩壊性を呈するのであ
ると考えられる。なお、加熱処理の時間は15秒乃至30分
間程度が好ましい。 本発明においては、加熱処理を不活性雰囲気中で行う
ので、混合溶液を調整する際の溶媒として水のみを用い
ることもできる。即ち、従来技術に係る浸漬状態で加熱
処理する方法では、反応の進行と共に再生セルロース繊
維が混合溶液中に溶解してしまうため、混合溶液中の溶
媒として水を使用できなかった。しかるに、本発明にお
いては、混合溶液が付与された時点では再生セルロース
繊維は未だ反応しておらず、水に不溶である。これを不
活性雰囲気中で加熱処理することにより、反応は進行す
るが、溶媒である水は加熱処理時に蒸発してしまう。従
って、反応後の再生セルロース繊維上には水分が残留し
ておらず、依って反応後の再生セルロース繊維が溶解し
たり、編織物が崩壊したりすることがない。従って、本
発明に係る方法では高価なアルコール溶媒を使用しなく
とも、安価な水で混合溶液を調整することもできる。勿
論、本発明においても、アルコールを溶媒として用い
て、或いは水とアルコールとの混合溶媒を用いて、混合
溶液を調整しても何ら差し支えない。また、前記したよ
うに本発明においては、加熱処理を短時間で行うことも
でき、非常に生産性の高い連続式製造法を採用すること
も可能となる。 アルカリ金属カルボキシメチル基による置換は、セル
ロース分子中のすべての水酸基に対してではなく、一部
の水酸基に対してなされる。本発明においては、実施例
中で後述する測定方法による置換度が0.1〜0.5であるこ
とが好ましい。置換度が0.1未満であると、得られた編
織物が水中で崩壊しにくくなる傾向が生じる。また、置
換度が0.5を超えると、得られた編織物の機械的強度が
低下する傾向が生じる。 この加熱処理後、得られた編織物中には、一般的に未
反応のモノハロゲン化酢酸又はその塩，又は水酸化アル
カリ金属が残留しているので、これらを除去するために
洗浄を行う。そして、この洗浄後、乾燥して目的とする
易崩壊性編織物を得ることができる。

【実施例】

実施例１ 繊度75デニール,75フィラメント（単糸繊度１デニー
ル）のビスコースレーヨン糸からなる目付70g/m²の平織
織物を準備した。 この織物をモノクロル酢酸189g/，水酸化ナトリウ
ム80g/からなる混合溶液（溶媒は水）に浸漬した後、
圧搾して絞り率100％とした。その後、空気中で160℃,5
分間加熱処理した。 加熱処理後、エタノール80％及び水20％の混合溶剤と
酢酸とを用いて、中和洗浄し、乾燥して易崩壊性織物を
得た。 この易崩壊性織物中のアルカリ金属カルボキシメチル
化された再生セルロース繊維の置換度は、0.35であっ
た。また、この易崩壊性織物の振動崩壊度は２であっ
た。なお、置換度及び振動崩壊度は、以下に記載する方
法で測定した。 （置換度の測定方法） 得られた易崩壊性編織物1gを、80％メタノール溶液中
で塩酸によって、酸型に変換する。ここで、酸型に変形
するとは、アルカリ金属カルボキシメチル基〔−CH₂COO
M〕をカルボキシメチル基〔−CH₂COOH〕に変換すること
である。 80％メタノール溶液で十分洗浄後、絶乾して、秤量
し、Xgとする。 絶乾後の編織物を一定量のN/10水酸化ナトリウム水溶
液で溶解する。 フェノールフタレイン指示薬を入れ、過剰の水酸化ナ
トリウムをN/10塩酸で中和滴定して、その使用量をSml
とする。 同時に空試験を行い、N/10塩酸の使用量をBmlとす
る。 置換度を次式により計算する。 容量600ml,内径50mmの円筒形のガラス製シリンダー容
器に、水300mlと測定されるべき易崩壊性編織物（60mm
×60mm）一枚を投入し、密栓する。 シリンダーを水平にして、水平振動器に設置する。 シリンダーの軸方向に振幅100mm,1サイクル1.0秒の振
動を与える。 測定されるべき易崩壊性編織物が完全崩壊するまで、
の振動を与える。 測定されるべき易崩壊性編織物が完全崩壊したときの
の振動回数を振動崩壊度とする。 なお、完全崩壊とは、測定されるべき易崩壊性編織物
中の糸条の構成繊維が一本づつバラバラになった状態を
言い、現実的にはピンセットで編織物を把持して持ち上
げた場合、ピンセットで把持した部分しか持ち上がらな
いことを言う。 比較例１ 実施例１と同じ織物を実施例１と同様に処理した。但
し、加熱処理を行わずに、常温にて風乾燥した。 このようにして得られた織物の置換度及び振動崩壊度
を実施例１と同様に測定した。その結果、置換度は0.06
であり、振動崩壊度は無限大であった。 従って、実施例１の方法で得られた易崩壊性織物は水
中で容易に崩壊するが、比較例１の方法で得られた織物
は水中では容易に崩壊しないことが判る。 実施例２ 単糸繊度２デニールのビスコースレーヨンステープル
ファイバーからなる40番手紡績糸を用いて目付120g/m²
の平織織物を準備した。 この織物を、モノクロル酢酸ソーダ233g/，水酸化
ナトリウム40g/からなる混合溶液（溶媒は水）に浸漬
した後、圧搾して絞り率100％とした。その後、空気中
で150℃,10分間加熱処理した。 加熱処理後、エタノール80％及び水20％の混合溶剤と
酢酸とを用いて、中和洗浄し、乾燥して易崩壊性織物を
得た。 この易崩壊性織物の置換度を測定したところ、0.41で
あった。また、振動崩壊度を特定したところ、２であっ
た。 比較例２ 綿100％からなる40番手紡績糸を用いて目付120g/m²の
平織織物を準備した。この織物を用いて、実施例２と同
様に処理した。 得られた織物の置換度を測定したところ、0.21であっ
た。また、振動崩壊度を測定したところ、無限大であっ
た。 比較例３ 実施例２で用いたのと同じ織物を用いて、実施例２と
同様に処理した。但し、加熱処理を行わずに、常温にて
風乾燥した。 得られた織物の置換度を測定したところ、0.09であっ
た。また、振動崩壊度を測定したところ、無限大であっ
た。 従って、実施例２の方法で得られた易崩壊性織物は水
中で容易に崩壊するが、比較例２及び３の方法で得られ
た織物は水中では容易に崩壊しないことが判る。

【発明の効果】

以上説明したように、本発明に係る製造方法は、再生
セルロース繊維を主体として構成された編織物を混合溶
液に浸漬した後、圧搾し、次いで不活性雰囲気中で加熱
処理するという方法であるため、再生セルロース繊維の
非晶部分で集中的に且つ再生セルロース繊維で構成され
た糸条の内部に亙ってアルカリ金属カルボキシメチル化
される。そして、更に不活性雰囲気中での加熱処理でセ
ルロース分子が解重合を起こすと考えられる。従って、
本発明に係る方法で得られた易崩壊性編織物は、再生セ
ルロース繊維の非晶部分におけるアルカリ金属カルボキ
シメチル化とセルロース分子の解重合とが相俟って、水
中で容易に非晶部分が崩壊して、再生セルロース繊維が
微細片となる。依って、本発明に係る方法で得られた易
崩壊性編織物は、それを構成する再生セルロース繊維の
繊維長に拘らず、水中で容易に溶解且つ分散し、編織物
は速やかに崩壊するという効果を奏するものである。 また、本発明に係る製造方法は、編織物を混合溶液に
浸漬し圧搾した後、反応を進行させるので、反応に不要
な混合液は既に絞りだされている。従って、従来の方法
の如く混合溶液を多量に使用しなくてもよく、製造コス
トを低減しうるという効果を奏する。 また、本発明に係る製造方法においては、従来の浸漬
法の如く長時間編織物を混合溶液に浸漬しておく必要が
なく、編織物の混合溶液への浸漬、圧搾、加熱処理を各
々短時間で行うことができ、連続工程で製造することが
可能となる。従って、従来の方法に比べて、易崩壊性編
織物の生産性を向上しうるという効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D06M 11/00 - 13/535

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モノハロゲン化酢酸又はその塩と水酸化ア
   ルカリ金属との混合溶液に、再生セルロース繊維を主体
   として構成された編織物を浸漬した後、圧搾し、次いで
   不活性雰囲気中で加熱処理することを特徴とする易崩壊
   性編織物の製造方法。