JP2842980B2 - 絹フィブロイン超微粉末の製造法 - Google Patents
絹フィブロイン超微粉末の製造法Info
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Description
末の製造法に関し、得られた超微粉末は各種材料への添
加物として利用できる。例えば、合成皮革、人工皮革、
ゴム、塗料、繊維、フィルム、シート、繊維等に吸放湿
性や帯電防止性を付与したり、風合いを向上させるため
に含有させることができる。
て種々のものが提案されている。例えば、(a) 絹フィブ
ロインを銅−エチレンジアミン水溶液等に溶解した後、
透析によって得られた絹フィブロイン水溶液にアルコー
ル類を添加し、沈澱を乾燥させ、その後更に粉砕するこ
とによりクロマトグラフ用絹フィブロインを製造する方
法が提案されている(特公昭39-1941 号公報)。
後、耐圧容器中で飽和水蒸気等により加圧、加熱し、そ
の後急激に低圧下に放出、膨化させ、更に乾燥、粉砕を
施すようにした絹フィブロインの製造法もある(特公昭
61-36840号、特公昭63-51160号公報)。また、(c) 絹繊
維を塩酸で加水分解して劣化処理を施した後、機械的粉
砕を行うようにした方法もある(特開平4-300369
号)。
よれば、化学的処理により絹繊維の構造を一度崩壊させ
ているため、絹本来の風合いが損なわれている虞れがあ
る。前記(b) に係る方法によれば、加熱、加圧等の作業
工程が複雑であるため、製造が容易ではない。また、前
記(c) に係る方法によれば、塩酸による劣化処理の際、
絹の劣化の度合いの調節が難しく、しかも(a) と同様、
絹本来の風合いを維持できるか不明である。
合成皮革、人工皮革、フィルム、シート等の製品に使用
する際、絹フィブロイン微粉末を樹脂溶液(DMF、M
EK、水等)中に分散させる必要があるが、従来の絹フ
ィブロイン微粉末は樹脂溶液中に良好に分散させること
が困難であった。絹フィブロイン微粉末が製品中に良好
に分散していなかったり、凝集物ができたりした場合、
いわゆるタッチ感が不良となり、風合いも失われる。そ
こで、本発明は、10μm以下の超微粒粉末が得られ、し
かも得られた超微粒粉末を製品中に良好に分散させるこ
とができる絹フィブロイン超微粉末の製造法を提供する
ことを目的とする。
フィブロイン超微粉末の製造法は、絹フィブロインを乾
式機械的粉砕手段で粗粉末に粉砕する第1の粉砕工程
と、前記絹フィブロイン粗粉末を乾式機械的粉砕手段で
微粉末に粉砕する第2の粉砕工程と、前記絹フィブロイ
ン微粉末を乾式機械的粉砕手段で平均粒径10μm以下の
超微粉末に粉砕する第3の粉砕工程とを有し、前記第1
〜第3の粉砕工程の少なくとも1工程中又はその後にお
いて絹フィブロイン粉末に対してβ化処理を施すことを
特徴とする。前記粗粉末の平均粒径は、おおよそ 100μ
m前後である。前記微粉末の平均粒径は、おおよそ20μ
m前後である。
粉砕手段は、回転羽式ミル等任意のものでよいが、前記
第2の粉砕工程で使用する乾式機械的粉砕手段は、ボー
ルミルとし、また前記第3の粉砕工程で使用する乾式機
械的粉砕手段は、ジェットミルとするのがよい。このよ
うに、乾式機械的粉砕手段による粉砕工程を3段階に組
み合わせて順次粒径の小さな粉末が得られるようにした
ことにより、1回の機械的粉砕だけでは得られないよう
な超微粉末が得られるようになる。
せるために絹フィブロインを適当な液体に浸漬する処理
であり、この処理用の液体としては、例えば有機溶媒が
ある。前記有機溶媒の具体例は、メタノール、エタノー
ル等のアルコール類である。
の粉砕工程のいずれかの工程において又はその後におい
て少なくとも1回行えばよく、必要に応じて2回以上行
ってもよい。このようなβ化処理を施すことにより、結
晶化度が増大し、好ましくは天然絹糸の70%以上の結晶
化度とすることにより、製品を製造する際、絹フィブロ
イン超微粉末を溶剤系樹脂溶液、水系樹脂溶液等に均一
に分散させることができるようになる。この結果、絹特
有の風合いを維持しながら、吸放湿性、透湿性及びタッ
チ感に優れ、更に帯電防止性能にも優れた製品が得られ
る。前記製品の例としては、人工皮革、合成皮革、繊
維、ゴム、フィルム、シート、繊維仕上げ剤等がある。
粉末の製造法及び得られた超微粉末を使用したフィルム
を説明する。先ず、生糸をカッター羽式ミルで2〜3cm
にカットした後、絹フィブロインを温水中又は酵素を含
む温水中に浸漬する精錬を行ってセリシンが完全に除去
された絹フィブロイン原料を得た。なお、精錬されてい
ない絹フィブロインを原料として用いると、得られる粉
末のタッチ感が低下したり、薄茶色の着色の原因とな
る。
羽式ミル〔(株)オリエント製オリエント竪型粉砕機V
M−32(商品名)〕で平均粒径 100μm程度の絹フィ
ブロイン粗粉末に粉砕した後、絹フィブロイン粗粉末を
流動乾燥機等に入れ、 100℃、6時間の条件で乾燥させ
た。この乾燥の温度条件は、 130℃以下、好ましくは90
〜 110℃である。 130℃より高いと、黄色に変色するこ
とがある。また、時間は、1時間以上とする。この乾燥
を充分に行わないと、後のボールミル粉砕時において、
ボールミル壁面が一般的なステンレスの場合、ボールミ
ル壁面の摩耗が生じて粉末の着色が激しくなる。但し、
ボールミルの壁材が、セラミックのように粉末の着色の
問題が生じないと考えられる材質の場合には、特に乾燥
を行わなくてもかまわない。
回転式粒度分析計〔(株)セイシン企業製SK LAS
ER PRO 7000S(商品名)、分散媒:エタノー
ル、分散条件:超音波60秒〕で測定した。次に、ボール
ミル〔近藤化学機械製作所製〕を使用し、前記絹フィブ
ロイン粗粉末を12時間粉砕して平均粒径20μm程度の絹
フィブロイン微粉末とした。前記ボールミルは、粉末の
着色を防止するために、その壁面がセラミック製であ
り、またボールがアルミナ製である。このボールミル粉
砕で平均粒径20μm以下とすることもできるが、この程
度の粒径でジェットミル粉砕が可能になり、また作業効
率も考慮して平均粒径20μm程度でボールミル粉砕を終
了する。即ち、ボールミルでこれ以上粒径を小さくしよ
うとすると大幅に時間がかかる上に、この後のジェット
ミル粉砕によって得られる粒子の粒径に大きな差異は出
ないからである。
ン微粉末を円筒状の槽に移し、この槽中にメタノールを
注ぎ、室温で1時間充分攪拌することにより、結晶化度
を増大させるβ化処理を行った後、ボールミルから絹フ
ィブロイン微粉末を取り出して絹フィブロイン微粉末を
乾燥させた。このβ化処理を行うことにより、得られた
粉末が製品を製造するための樹脂溶液等に良好に分散で
きるようになる。次に、前記絹フィブロイン微粉末をジ
ェットミル〔(株)セイシン企業製シングルトラックジ
ェットミル(商品名)〕を使用して粉砕し、平均粒径
3.252μmの超微粉末を得た。この粉砕時の処理量は、
5kg/hであった。図1に、得られたフィブロイン超微粉
末の粒径分布図を示す。曲線グラフは累積重量Q3 であ
り、棒グラフは重量頻度q3 である。
メチルホルムアミド/メチルエチルケトン=1/1で希
釈した溶剤系ウレタン〔大日精化工業(株)製レザミン
ME3612LP(商品名)〕に樹脂固形分に対して30wt%
となるように配合して混合したものを用意し、これを離
型紙上にロールバーを使用して厚さ30μmとなるように
塗布した。乾燥処理により溶剤を完全に蒸発させた後、
成形されたフィルムを離型紙から剥がして本実施例に係
る超微粉末を含有するフィルムを得た。各フィルムにつ
いて、吸湿量と放湿量、透湿度及び摩擦帯電圧を測定
し、また官能評価を行った。それらの結果を下記の表
1,2に示す。
た。 フィルム膜厚を測定し、均一な厚さのフィルムを選定
する。フィルムを1辺12cmの正方形にカットする。
このフィルムを同じ大きさのアルミ板上に載せ、測定面
が1辺10cmの正方形となるように周囲にビニルテープを
貼る。温度23℃、相対湿度(RH)30%の恒温恒湿槽
にサンプルを入れて12時間以上放置する。この恒温恒
湿槽から前記サンプルを取り出して重量を測定し、記録
する。2台目の恒温恒湿槽(温度30℃、RH80%)に
速やかにサンプルを入れる。1時間おきに4時間目ま
で重量測定を行って、その値を記録する。そして、前記
での測定値との重量差が吸湿量となる。1台目の恒
温恒湿槽に再びサンプルを入れ、1時間おきに4時間目
まで重量測定を行って、その値を記録する。そして、前
記での4時間目の測定値との重量差が放湿量となる。
行った。前記官能評価は、無作為で選んだ20人に本実施
例のフィルムに手で触れてもらい、タッチ感について採
点してもらうことにより行った。表の点は、20人の平均
である。採点基準は、次の5段階である。5点…非常に
タッチ感が良い、4点…タッチ感が良い、3点…普通、
2点…タッチ感が悪い、1点…非常にタッチ感が悪い。
前記摩擦帯電圧は、JIS-L-1094B に基づいて測定した。
一方、比較例として、本実施例に係る超微粉末を含有し
ないフィルムを作製し、この比較例のフィルムについて
も実施例と同様に各種特性の測定と評価を行った。それ
らの結果を下記の表1,2に示す。
る製造法によって得られた超微粉末を使用したフィルム
は、絹フィブロイン超微粉末がβ化処理を施されたもの
であり、フィルム中に超微粉末が良好に分散しているた
め、吸放湿性と透湿性及び帯電防止性能に優れ、またタ
ッチ感も良好で、絹特有の風合いが維持されていること
がわかる。一方、比較例に係るフィルムは、絹フィブロ
イン超微粉末を含まないものであるため、実施例に係る
フィルムと比べて、吸放湿性と透湿性及び帯電防止性能
に劣り、またタッチ感も不良であることがわかる。
れたβ化処理を施したフィブロイン超微粉末A,B、β
化処理のみを施さなかったフィブロイン超微粉末C及び
天然絹糸について結晶化度を測定し、A,B,Cの天然
絹糸に対する結晶化度の割合を計算した結果を表3に示
す。前記結晶化度は、X線回折(ブラッグ角2θ=5°
〜45°)により測定したものである。更に、A,B,C
の各溶剤への分散性を評価した結果を表3に併せて示
す。表中、○…分散性がよい、△…分散性に劣る、×…
凝集する、を示す。
得られたフィブロイン超微粉末は、β化処理を施したこ
とにより天然絹糸に対する結晶化度の割合が増大し、ま
た溶剤への分散性が向上したものとなっていることがわ
かる。なお、他の比較例として、本実施例の製造工程
中、β化処理だけを除いて製造した超微粉末を使用し、
実施例と同様にフィルムを作製しようとしたが、超微粒
子が溶剤系樹脂中に均一に分散しないで凝集してしま
い、フィルムを作製することができなかった。
製造法によれば、10μm以下の超微粒粉末が得られ、し
かも得られた超微粒粉末を製品中に良好に分散させるこ
とができる。
粉末の粒径分布図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 絹フィブロインを乾式機械的粉砕手段で
粗粉末に粉砕する第1の粉砕工程と、前記絹フィブロイ
ン粗粉末をボールミルを使用した乾式機械的粉砕手段で
微粉末に粉砕する第2の粉砕工程と、前記絹フィブロイ
ン微粉末をジェットミルを使用した乾式機械的粉砕手段
で平均粒径10μm以下の超微粉末に粉砕する第3の粉砕
工程とを有し、前記第1〜第3の粉砕工程の少なくとも
1工程中又はその後において絹フィブロイン粉末に対し
てβ化処理を施すことを特徴とする絹フィブロイン超微
粉末の製造法。 - 【請求項2】 前記β化処理において使用する液体が、
有機溶媒であることを特徴とする請求項1記載の絹フィ
ブロイン超微粉末の製造法。
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1994
- 1994-06-20 MY MYPI94001391A patent/MY113962A/en unknown
Also Published As
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