JP2967947B2 - 抄紙用ランダム複合繊維、該繊維を用いた抄紙方法および該方法により得られる紙 - Google Patents

抄紙用ランダム複合繊維、該繊維を用いた抄紙方法および該方法により得られる紙

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、優れた抄紙性能を有
し、かつソフトな風合を有する薄物の紙を抄紙するのに
適した抄紙用ランダム複合繊維に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、単一重合体からなる0.5〜1デ
ニールの細デニール繊維を用いて抄紙することは公知で
あるが、このような細デニールの繊維を用いた場合、あ
る程度の薄い紙は得られるものの地合等の点で不十分で
あった。また、分割型複合繊維を用いて抄紙することも
知られているが、抄紙前での原綿の分繊が不十分である
ため、抄紙時における水中での原綿の分散性が悪く高品
質な紙は得られていない。この分繊不良を改善するた
め、アルカリ減量等の薬剤処理が行われているが、この
ような処理はコスト増および廃液の環境上の問題を有し
ており、さらに、薬剤処理によって分繊性を改良する方
法においては分繊後の繊維断面形態が全体として規則的
であるため、薄物は得られるがフィルムライクとなり紙
品質の点から十分満足のいくものは得られていないのが
現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、抄紙
性、特に水中での分散性に優れ、かつ従来では得られな
かったソフトな風合および自然なタッチを有する薄物の
紙を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の抄
紙技術における分散性不良およびフィルムライクな風合
を改良すべく鋭意検討した結果、2種以上の相溶性を有
しない重合体からなるランダム複合繊維の製造条件をコ
ントロールすることによって繊維断面の分割数を特定の
分割数とし、さらに繊維の原綿段階での分繊状態を特定
の分繊度を有することによって上記目的を達成すること
が可能であることを見出だし本発明に到達した。即ち、
本発明は、相溶性を有しない2種以上の重合体からなる
ランダム複合繊維であって、繊維断面の平均分割数が4
以上、単繊維繊度が3デニール以下、繊維長が3〜10
mm、かつ、繊維端での分繊度が50%以上、繊維長方向
の分繊度が30%以上であることを特徴とする抄紙用ラ
ンダム複合繊維であり、また該繊維を主体とする紙料を
水中に分散し、抄紙することを特徴とする抄紙方法であ
り、さらに該方法によって得られる坪量が5〜10g/m
↑2 の紙である。
【0005】本発明においては、相溶性を有しない2種
以上の重合体を使用することが重要であり、そのような
重合体の組合せとしては、例えば、ポリエステルとポリ
アミド、ポリエステルとポリオレフィン、ポリアミドと
ポリオレフィン等の組合せを挙げることができる。ここ
で、ポリエステルとしてはポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート等が、ポリアミドとし
てはナイロン6、ナイロン66等が、ポリオレフィンと
してはポリプロピレン、ポリエチレン等があげられ、こ
れらの重合体は、本発明の効果を損なわない範囲で少量
の第3成分により変性されていてもよいが、分繊性の点
から未変性の重合体同志の組合せ、特に、ポリエチレン
テレフタレートとナイロンの組合せが望ましい。また、
複合繊維中での異種重合体の比率は30/70〜70/
30、特に、40/60〜60/40であることが好ま
しい。
【0006】本発明においては、繊維断面の分割数が平
均して4以上となるランダム複合繊維であれば、断面形
状としては特に限定されず、例えば図1の(イ)、
(ロ)、(ハ)、(ニ)、(ホ)、(ヘ)に示されるよ
うな断面を有する複合繊維の混合物で平均分割数が4以
上になるようなものであってもよい。分割数が4未満の
場合、分繊後のデニールが太くなり紙の風合が硬くなり
好ましくない。分割数の上限については特に限定されな
いが、あまりに分割数が多すぎると分繊後のデニールが
細くなり過ぎ、得られる紙の強度が弱くなったり、腰の
ない紙になる傾向があり、好ましくは10以下の分割数
が望まれる。ここで、繊維断面の平均分割数とは、少な
くとも50本の単繊維をランダムにサンプリングし、そ
の断面を光学顕微鏡にて観察し、全体の分割数を単繊維
数で除した数値によって表わされる。また、本発明にお
けるランダム複合繊維は、異種重合体成分を例えばスタ
ティックミキサーに通し分割統合を繰り返して、該成分
が繊維断面においてランダム層状に存在するような繊維
をさしており、分割剥離後の繊維断面形状がこのように
ランダムになることによって紙の風合を自然なソフトタ
ッチにすることができる。これに対し、ノズル形状によ
って規制された断面を有する複合繊維は分割後の繊維断
面が規則的であるため、かかる繊維から得られる紙はフ
ィルムライクとなり、本発明で得られるような自然なソ
フトタッチを有する紙にはならない。
【0007】また、本発明のランダム複合繊維は、単繊
維繊度が3デニール以下でなければならない。3デニー
ルを越えると分繊後においても繊度が比較的大きいまま
で存在するため硬い紙しか得られない。したがって、好
ましくは1〜2デニールの単繊維繊度の繊維であること
が望まれる。さらに、該繊維は、水中での分散性及び紙
強力の点から繊維長が3〜10mmの範囲にカットされて
いなければならい。繊維長が3mm未満であると紙力不足
となり、10mmを越えると絡まり等の紙欠点となるので
好ましくない。
【0008】次に、本発明においては、繊維端の分繊度
が50%以上、かつ繊維長方向の分繊度が30%以上で
あることが重要である。繊維端の分繊度が50%未満ま
たは繊維長方向の分繊度が30%未満の場合は、水中で
の分散性が不良となるため得られる紙品質において硬い
風合、斑等を有し好ましくない。また、水中での分散性
の点から見れば該分繊度は高ければ高い程よいが、原綿
段階で分繊し過ぎるようなものは、繊維化での工程通過
性が悪くなるので、安定して本発明の繊維を製造するた
めには繊維端の分繊度は90%以下、繊維長方向の分繊
度は80%以下であることが望ましい。ここで、「繊維
端の分繊度」とは、少なくとも50本の単繊維をランダ
ムにサンプリングし、該サンプリングした単繊維を光学
顕微鏡で観察し、繊維端(断面)において分割状態が少
なくとも一か所以上観察される単繊維の割合を示すもの
である。また、「繊維長方向の分繊度」とは、少なくと
も50本の単繊維をランダムにサンプリングし、該サン
プリングした単繊維を光学顕微鏡で観察し、繊維長方向
において分割状態が少なくとも一か所以上観察される単
繊維の割合を示すものである。
【0009】本発明において、上記のような要件を満足
する繊維は、種々の方法で製造することができるが、例
えば、第2図に示す紡糸装置を用いて、非相溶性の2種
の重合体を別個に溶融して、各々導入孔15,16を通
してスタティックミキサーの直前で合流させ、次いで、
静止混練素子5,6,7,8,9を通すことにより分割
統合を繰り返してノズル面に導入され紡糸孔より紡出
し、引き取りし、次いで、延伸工程、捲縮工程、熱処理
工程を経て、所定長に切断することによって製造するこ
とが好ましい。特に、繊維端の分繊度と繊維長方向の分
繊度を上記のような値にするためには、延伸温度を低め
(70〜80℃)に設定したり、延伸後に20〜40℃
の水で冷却したり、カット時の張力を0.15g/d以
上、とくに0.2g/d以上に設定するすることが好ま
しい。
【0010】次に、本発明のランダム複合繊維から抄紙
する方法について述べる。まず、本発明の複合繊維10
0%を用いて、または、必要に応じて熱バインダー繊維
等の合成繊維、天然繊維、再生繊維等他の繊維が40%
以下の割合となるように混合して1〜10重量%のスラ
リーとなるように水を投入し、ビーターまたはパルパー
にて離解し均一な水分散液を調整する。さらに、チェス
トにて0.5〜5重量%水分散液となるように希釈し撹
拌しながら繊維の均一水中分散スラリーを得てこれを抄
紙原料とする。かかるスラリーは必要に応じ振動スクリ
ーンや除塵装置を経て丸網または傾斜型ワイヤーの長網
や短網に移送し循環白水で割りながらワイヤー上に抄き
上げる。抄き上げは円網一槽でもよいし多槽抄きとして
もよい。さらに円網と長網または短網の組み合わせで抄
紙してもよい。抄き上げられた湿紙は真空脱水により予
め余剰の水分を除去し乾燥機に移される。乾燥機のタイ
プはヤンキータイプのものでもよいし多筒式のものでも
よい。
【0011】このようにして得られる本発明の紙は、本
発明のランダム複合繊維を主体に構成されており、該繊
維を構成する各重合体成分は分割剥離して細デニール化
されているため、非常にソフトで自然なタッチを有する
ものとなり、分割された細デニール繊維が紙中でしっか
り絡み合っているため、坪量が5〜10g/m という
薄物であるわりには強度の高いものが得られるという特
徴を有しており、ファックス用紙、電極用フィルター、
壁紙等の用途に好適である。
【0012】
【実施例】以下、本発明を具体的に実施例によって説明
するが、本発明は何等これらに限定されるものではな
い。 実施例1 ナイロン6とポリエチレンテレフタレートを表1に示す
ような重量比率で用い、1150ホールのノズルを有す
る第2図に示したような紡糸装置で混合紡糸した。その
際の吐出量は650g/分、巻取速度は900m/分と
した。次いで、得られた紡糸原糸を75℃、4倍で延伸
し、両重合体の界面剥離が起りやすい状態にして通常の
抄紙用油剤を付着させた後、約0.2g/dの張力下で
5mm長にカットし、平均分割数5.3、単繊維繊度
1.97デニール、強度3.5g/d、伸度4.0%、
繊維端の分繊度が60%、繊維長方向の分繊度が47%
のランダム複合繊維を得た。次いで、該繊維を用いて5
重量%のスラリーとなるように水を投入し、ビーターに
て離解し均一な水分散液を調整し、さらに、チェストに
て2重量%水分散液となるように希釈し攪拌しながら繊
維の均一水中分散スラリーを得、これを抄紙原料とし
た。その後スラリーを傾斜型ワイヤーの長網に移送し循
環白水で割りながらワイヤー上に抄き上げ、抄き上げら
れた湿紙を真空脱水により余剰の水分を除去しヤンキー
タイプの乾燥機に移し、坪量が10g/m の紙を得
た。得られた紙の風合および抄紙時の分散性について評
価したところ、表1に見られるように該紙は自然なタッ
チとソフトな風合を有し、抄紙時の分散性も良好であっ
た。
【0013】
【表1】
【0014】実施例2〜5 使用する重合体の種類、その重量比率、単繊維繊度、カ
ット長等を表1に示すように設定すること以外は実施例
1と同様にしてランダム複合繊維および紙を製造した。
抄紙時の分散性及び紙の評価については表1に示した通
りである。
【0015】比較例1 常法によって得られた単繊維繊度0.8デニールのポリ
エチレンテレフタレート繊維を用いて、実施例1と同様
にして抄紙を行ったが、抄紙時の分散性が不良であり、
しかも、得られた紙はソフトさを欠くものであった。
【0016】比較例2 繊維が、ナイロン6成分とポリエチレンテレフタレート
成分とがノズル形状で規定された多層貼合構造型断面を
有する繊維であること以外は、実施例1と同様にして抄
紙したところ、得られた紙はフィルムライクな低品質の
ものであった。
【0017】比較例3 カット時の張力を0.1g/dとすること以外は実施例
1と同様にして分繊度が低いランダム複合繊維を製造
し、実施例1と同様にして抄紙を行ったが、原綿段階で
の分繊度が低いため抄紙時の分散性不良であり、得られ
た紙は風合が硬く斑を有していた。
【0018】
【発明の効果】本発明のランダム複合繊維は、分繊後に
おいてランダムな断面形状を持つため、該繊維から得ら
れる紙においては極めて自然なタッチとソフトな風合が
発現しており、しかも、適度な分繊度を有するために抄
紙時の水中での分散性が極めて良好である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のランダム複合繊維の断面形状の一例を
模式的に示した図である。
【図2】本発明のランダム複合繊維を製造するために使
用される紡糸装置の一例を示した図である。
【符号の説明】
1・・・・・・・・・・・・上部体 2・・・・・・・・・・・・上部パック 3・・・・・・・・・・・・中部パック 4・・・・・・・・・・・・下部パック 5,6,7,8,9・・・・静止混練素子 10・・・・・・・・・・・口金 11・・・・・・・・・・・押えリング 12・・・・・・・・・・・パッキン 13,14・・・・・・・・フィルター 15,16・・・・・・・・重合体流導入孔 17,18・・・・・・・・上部パック上面の重合体流
導入溝 19,20・・・・・・・・上部パックの重合体流導入
溝からの吐出孔 21,22・・・・・・・・中部パックへの重合体流導
入孔 23,24,25,26・・スタティックミキサー部へ
の流路 27・・・・・・・・・・・合流した重合体流の口金へ
の導入路 28・・・・・・・・・・・静止混練素子差し込み溝 29・・・・・・・・・・・静止混練素子差し込み用凸
条部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D21H 15/10 D01F 8/12 D01F 8/14

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相溶性を有しない2種の重合体がポリエ
    ステルとポリアミド、ポリエステルとポリオレフィン、
    またはポリアミドとポリオレフィンの組み合せから選択
    されてなるランダム複合繊維であって、繊維断面の平均
    分割数が4以上、単繊維繊度が3デニール以下、繊維長
    が3〜10mm、かつ、繊維端での分繊度が50%以
    上、繊維長方向の分繊度が30%以上であることを特徴
    とする抄紙用ランダム複合繊維。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の複合繊維を主成分とし
    て含む紙料を水中に分散し、抄紙することを特徴とする
    抄紙方法。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の抄紙方法によって得ら
    れる坪量が5〜10g/m の紙。
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