JP4229815B2 - Manufacturing method of fiber sheet - Google Patents

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Description

本発明は、水分存在下で加熱することによってゲル化し得る湿熱ゲル化樹脂を含む繊維シートの製造方法に関するものである。特に、生産性良く湿熱処理することができ、構成する繊維間を略均一に固定することができる繊維シートの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a fiber sheet containing a wet heat gelled resin that can be gelled by heating in the presence of moisture. In particular, the present invention relates to a method of manufacturing a fiber sheet that can be wet-heat treated with high productivity and can fix the fibers between constituents substantially uniformly.

従来、熱融着繊維シートを得る方法として、熱溶融樹脂または熱溶融繊維(以下「バインダー」という。)を混合して加熱し、前記バインダーを軟化、溶融させる方法が一般的である。そして、繊維シートの強力を大きくする場合、バインダーの融点近傍以上の高温雰囲気中で加工する方法が広く行われている。しかし上記方法では、バインダーの溶融に伴ってバインダーの収縮が発生していた。その結果、繊維シート自身も収縮して寸法安定性が悪いだけでなく、前記バインダーによる構成繊維間の固定状態が不均一となる、あるいは目付、厚み等にムラが生じやすくなるため、繊維シートの歩留まりが低下していた。   Conventionally, as a method for obtaining a heat-fusible fiber sheet, a method in which a heat-melting resin or heat-melting fiber (hereinafter referred to as “binder”) is mixed and heated to soften and melt the binder is generally used. And when increasing the strength of a fiber sheet, the method of processing in the high temperature atmosphere more than the melting | fusing point vicinity of a binder is performed widely. However, in the above method, shrinkage of the binder occurred as the binder melted. As a result, not only the fiber sheet itself shrinks and the dimensional stability is poor, but also the fixing state between the constituent fibers by the binder becomes non-uniform, or unevenness in the basis weight, thickness, etc. is likely to occur. Yield was decreasing.

また、繊維シートの厚みをより低減させる、あるいは孔径を低減させる場合、バインダーの融点近傍の高温に加熱した熱ロール等の加熱体を用いて、加圧する方法も広く行われている。しかし上記方法では、前記加熱体に直接接触する繊維シート表面の繊維がシート内部の繊維に比べてより熱がかかるため、繊維シート表面は融着の多い密な状態になる一方、シート内部は融着の少ない粗な状態となりやすく、前記バインダーによる構成繊維間の固定状態が不均一であった。   In order to reduce the thickness of the fiber sheet or reduce the pore diameter, a method of applying pressure using a heating body such as a hot roll heated to a high temperature near the melting point of the binder is widely used. However, in the above method, since the fiber on the surface of the fiber sheet that is in direct contact with the heating body is more heated than the fiber in the sheet, the fiber sheet surface is in a dense state with many fusions, while the inside of the sheet is fused. It was easy to become a rough state with little adhesion, and the fixing state between the constituent fibers by the binder was uneven.

そこで、バインダーの融点以下の温度で接着し得るバインダーの検討がなされ、水分存在下で、バインダーの融点以下の温度で加熱することによってゲル化して構成繊維間を固定する性質を持つ樹脂として、エチレン−ビニルアルコール共重合体繊維を用いた繊維シートの検討がなされていた。例えば、特許文献1では、エチレン−ビニルアルコール共重合体繊維を水中へ浸漬し、水中での仕込み時間とプレスロールで前記エチレン−ビニルアルコール共重合体の飽和水分率の70%となるように調整して湿式抄紙し、乾燥熱処理を施す方法により、加工時の収縮が小さく、耐煮沸性および接着性に優れる紙が提案されている。   Therefore, a binder that can be bonded at a temperature lower than the melting point of the binder has been studied, and as a resin having a property of gelling and fixing between constituent fibers by heating at a temperature lower than the melting point of the binder in the presence of moisture, ethylene is used. -A fiber sheet using vinyl alcohol copolymer fibers has been studied. For example, in Patent Document 1, an ethylene-vinyl alcohol copolymer fiber is immersed in water and adjusted so as to be 70% of the saturated moisture content of the ethylene-vinyl alcohol copolymer by using a charging time in water and a press roll. Thus, a paper having a small shrinkage during processing and excellent boiling resistance and adhesiveness has been proposed by wet papermaking and dry heat treatment.

また、特許文献2及び特許文献3では、エチレン−ビニルアルコール共重合体繊維を含むウェブにスプレー等で水分を与え、水分を繊維の周囲に付着させて、熱ロール等で加熱加圧する方法が開示され、接着性に優れる不織布が開示されている。特に特許文献2では、ウェブの厚み方向へも構成繊維を均一に接着させることを試みている。
特開昭57−66200号公報 特開昭63−235558号公報 特開平2−106871号公報
Patent Document 2 and Patent Document 3 disclose a method in which moisture is applied to a web containing an ethylene-vinyl alcohol copolymer fiber by spraying, the moisture is attached to the periphery of the fiber, and heated and pressurized by a hot roll or the like. In addition, a nonwoven fabric excellent in adhesiveness is disclosed. In particular, Patent Document 2 attempts to evenly bond the constituent fibers in the web thickness direction.
JP-A-57-66200 JP-A 63-235558 JP-A-2-106871

しかしながら、上記特許文献1〜3に記載された製造方法には、以下の問題がある。特許文献1の製造方法では、エチレンービニルアルコール共重合体自身を吸水させる必要があり、その吸水させるのに膨大な時間を要していたため、湿式抄造による製造方法に限定されるという問題があった。また、連続生産時のエチレンービニルアルコール共重合体の吸水度の管理が難しいという問題もあった。さらに、構成する繊維が疎水性繊維である場合、エチレンービニルアルコール共重合体のゲル化が均一に行われず、ゲル化物による繊維間の固定が均一とはいえなかった。   However, the manufacturing methods described in Patent Documents 1 to 3 have the following problems. In the production method of Patent Document 1, it is necessary to absorb the ethylene-vinyl alcohol copolymer itself, and since it takes a long time to absorb the water, there is a problem that it is limited to the production method by wet papermaking. It was. There is also a problem that it is difficult to control the water absorption of the ethylene-vinyl alcohol copolymer during continuous production. Furthermore, when the constituent fiber is a hydrophobic fiber, the ethylene-vinyl alcohol copolymer was not gelled uniformly, and fixing between the fibers by the gelled product was not uniform.

また、特許文献2及び特許文献3の製造方法では、水分を単に霧吹き等によって噴霧させるのみであるため、エチレンービニルアルコール共重合体繊維自身に均一に水分を付着することができず、繊維シート表面及び内部において均一にゲル化することができなかった。また、構成する繊維が疎水性繊維である場合に、エチレンービニルアルコール共重合体のゲル化が均一に行われず、ゲル化物による繊維間の固定が均一とはいえなかった。   Further, in the production methods of Patent Document 2 and Patent Document 3, since water is merely sprayed by spraying or the like, water cannot be uniformly attached to the ethylene-vinyl alcohol copolymer fiber itself, and a fiber sheet. The gel could not be uniformly formed on the surface and inside. In addition, when the constituent fiber is a hydrophobic fiber, the ethylene-vinyl alcohol copolymer was not gelled uniformly, and fixing between the fibers by the gelled product was not uniform.

本発明は、前記課題を解決するため、生産性に優れ、湿熱処理の際の寸法変化が小さく、湿熱ゲル化樹脂を均一にゲル化させて、ゲル化物による構成繊維間を略均一に固定することができる繊維シートの製造方法を提供することを目的とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is excellent in productivity, has a small dimensional change during wet heat treatment, uniformly gels the wet heat gelled resin, and substantially uniformly fixes the constituent fibers by the gelled product. An object of the present invention is to provide a method for producing a fiber sheet.

前記目的を達成するため、本発明の繊維シートの製造方法は、水分存在下で加熱することによってゲル化し得る湿熱ゲル化樹脂を含む繊維シートの製造方法であって、前記湿熱ゲル化樹脂が、エチレン−ビニルアルコール共重合体であり、少なくとも下記の工程を含むことを特徴とする。
A.繊維シートを構成する繊維及び前記湿熱ゲル化樹脂を親水処理して親水繊維シートにする工程。
B.前記親水繊維シートに水分を付与して含水シートにする工程。
C.前記含水シートを、前記湿熱ゲル化樹脂のゲル化する温度以上、前記湿熱ゲル化樹脂の融点−20℃以下の温度範囲に設定された熱処理機で湿熱処理してゲル加工し、湿熱ゲル化樹脂をゲル化させるとともに、ゲル化したゲル化物で繊維間を固定する工程。
In order to achieve the above object, the method for producing a fiber sheet of the present invention is a method for producing a fiber sheet containing a wet heat gelled resin that can be gelled by heating in the presence of moisture, wherein the wet heat gelled resin comprises: It is an ethylene-vinyl alcohol copolymer and includes at least the following steps.
A. The process which makes the fiber which comprises a fiber sheet, and the said wet heat gelling resin a hydrophilic process, and makes it a hydrophilic fiber sheet.
B. Providing water to the hydrophilic fiber sheet to form a water-containing sheet.
C. The water-containing sheet is subjected to a wet heat treatment with a heat treatment machine set to a temperature range not lower than the gelling temperature of the wet heat gelled resin and not higher than the melting point of the wet heat gelled resin −20 ° C. The process of fixing between the fibers with the gelled gelled product.

本発明の繊維シートの製造方法において、前記A工程の親水処理は、繊維シートにする前の個々の構成繊維及び湿熱ゲル化樹脂に施す場合、個々の繊維及び湿熱ゲル化樹脂で構成される繊維シートを形成した後に施す場合、及びそれらを組み合わせる場合のいずれであってもよい。   In the fiber sheet manufacturing method of the present invention, when the hydrophilic treatment in the step A is applied to individual constituent fibers and wet heat gelled resin before forming the fiber sheet, the fibers constituted of the individual fibers and wet heat gelled resin. Any of the case where it applies after forming a sheet | seat and the case where they are combined may be sufficient.

前記親水繊維シートとは、繊維ウェブ、不織布、織物、編物、ネット等平面的に連続した繊維を含む集合物のことをいい、その形態は、構成繊維同士が接合していないもの、交絡、接着、撚り等によって接合したもののいずれであってもよい。   The hydrophilic fiber sheet refers to an aggregate containing planar continuous fibers such as a fiber web, a nonwoven fabric, a woven fabric, a knitted fabric, and a net, and the form thereof is one in which constituent fibers are not joined to each other, entanglement, adhesion Any of those joined by twisting or the like may be used.

前記湿熱処理とは、前記湿熱ゲル化樹脂を含む親水繊維シートに水分を付与した含水シートを加熱する処理のことを指し、その方法は、加熱雰囲気中へ晒す方法、加熱空気を貫通させる方法、及び加熱体へ接触させる方法等いずれであってもよい。   The wet heat treatment refers to a treatment of heating a water-containing sheet provided with moisture to the hydrophilic fiber sheet containing the wet heat gelled resin, and the method includes a method of exposing to a heated atmosphere, a method of penetrating heated air, And any method such as a method of contacting the heating body.

前記ゲル加工とは、前記湿熱処理を、前記湿熱ゲル化樹脂のゲル化温度以上、前記湿熱ゲル化樹脂の融点−20℃以下の温度範囲に設定した熱処理機で加工することをいう。   The gel processing means processing the wet heat treatment with a heat treatment machine set to a temperature range of not less than the gelation temperature of the wet heat gelled resin and not higher than the melting point of the wet heat gelled resin −20 ° C.

また、本発明の製造方法によって得られる繊維シートは、前記親水繊維シートをゲル加工して、湿熱ゲル化樹脂がゲル化して得られるゲル化物によって構成する繊維間を固定したシートのことをいう。   Moreover, the fiber sheet obtained by the manufacturing method of this invention means the sheet | seat which fixed between the fibers comprised by the gelled product obtained by carrying out the gel process of the said hydrophilic fiber sheet and gelatinizing a wet heat gelled resin.

前記ゲル化物とは、湿熱ゲル化樹脂が湿熱によってゲル化したのち固化した樹脂(固化物)のことをいう。   The gelled product refers to a resin (solidified product) that is solidified after the wet heat gelled resin is gelled by wet heat.

本発明の繊維シートの製造方法は、ゲル加工する前の繊維シートを構成する繊維及び湿熱ゲル化樹脂に対して親水処理を施すことにより、水分を瞬時に且つ均一に繊維シートに付与した含水シートとすることができるため、従来のように湿熱ゲル化樹脂自身へ長時間かけて吸水させる必要がなくなり、生産手段を選ばず、生産速度を向上させることができる。また、本発明の繊維シートの製造方法は、ゲル化膨潤する性質を有する湿熱ゲル化樹脂を使用し、水分を均一に付与した含水シートを、湿熱ゲル化樹脂のゲル化する温度以上、当該樹脂の融点−20℃以下の温度に設定された熱処理機で湿熱処理するため、繊維シートに収縮を伴うことなく寸法変化が小さく、前記湿熱ゲル化樹脂が均一にゲル化し、ゲル化物によって構成繊維間を略均一に固定することができる。その結果、繊維シート表面がより均一であり、孔径ムラの小さい繊維シートを得ることができる。   The method for producing a fiber sheet of the present invention is a hydrous sheet in which moisture is instantaneously and uniformly imparted to a fiber sheet by subjecting the fibers constituting the fiber sheet before gel processing and the wet heat gelled resin to a hydrophilic treatment. Therefore, it is not necessary to absorb water over the heat-and-humidity gelled resin itself over a long period of time as in the prior art, and the production rate can be improved regardless of the production means. In addition, the method for producing the fiber sheet of the present invention uses a wet heat gelling resin having a property of gelling and swelling, and the water-containing sheet to which moisture is uniformly applied is equal to or higher than the temperature at which the wet heat gelling resin gels. Since the wet heat treatment is performed with a heat treatment machine set to a temperature of -20 ° C. or lower, the fiber sheet has a small dimensional change without shrinkage, the wet heat gelled resin is uniformly gelled, and the gelled product makes it between constituent fibers. Can be fixed substantially uniformly. As a result, a fiber sheet with a more uniform fiber sheet surface and small pore diameter unevenness can be obtained.

また、前記ゲル加工として加圧加工を施すことにより、ゲル化物を押し拡げて構成繊維間に浸透させることができるため、繊維シート表面がより均一、且つ平滑にすることができ、繊維シート厚み方向(内部)のゲル化物による構成繊維間の固定がより均一な繊維シートを安価に提供することができる。   Further, by applying pressure processing as the gel processing, the gelled product can be expanded and permeated between the constituent fibers, so that the fiber sheet surface can be made more uniform and smooth, and the fiber sheet thickness direction A fiber sheet in which fixing between constituent fibers by (internal) gelled product is more uniform can be provided at low cost.

さらに、繊維シートを構成する繊維として、繊度の小さい繊維を使用したとき、微多孔膜の代替となり得る、孔径の非常に小さい繊維シートを得ることができる。   Furthermore, when a fiber having a small fineness is used as the fiber constituting the fiber sheet, a fiber sheet having a very small pore diameter that can be used as a substitute for the microporous membrane can be obtained.

本発明者らは鋭意研究を進めた結果、湿熱ゲル化樹脂を用いて構成する繊維間を略均一に固定するには、湿熱処理した時に湿熱ゲル化樹脂のゲル化が均一に行われるとよいことを着想した。そのためには、湿熱処理する前に繊維シートに均一に水分を付与できればよいことを知り、それには湿熱処理する前の繊維シートを構成する繊維及び湿熱ゲル化樹脂が親水性を示せばよいことを知った。   As a result of diligent research, the present inventors have found that the wet-heat gelled resin is uniformly gelled when wet-heat-treated in order to fix the fibers formed using the wet-heat gelled resin substantially uniformly. I was inspired by that. To that end, it is necessary to know that it is only necessary to uniformly apply moisture to the fiber sheet before wet heat treatment. To that end, it is sufficient that the fibers and wet heat gelled resin constituting the fiber sheet before wet heat treatment should be hydrophilic. Knew.

しかしながら、エチレンービニルアルコール共重合体等の湿熱ゲル化樹脂は、オレフィン系の樹脂の中では親水性の大きい樹脂であるが、自身で瞬時に水濡れしたり、吸水したりするものではない。さらに、構成する繊維が疎水性繊維であれば、なおさら吸水するものではない。よって、繊維シートは不均一にしか含水することができない。   However, wet heat gelling resins such as ethylene-vinyl alcohol copolymers are resins that are highly hydrophilic among olefin-based resins, but do not instantaneously wet or absorb water themselves. Furthermore, if the constituent fiber is a hydrophobic fiber, it will not absorb water. Therefore, the fiber sheet can contain water only non-uniformly.

そこで、湿熱処理する前の繊維シートを構成する繊維及び湿熱ゲル化樹脂に親水処理を施した親水繊維シートとすることにより、水分を繊維シートに均一に付与できることを見いだし、本発明に到達した。そして、前記親水繊維シートに水分を均一に付与した含水シートを、前記湿熱ゲル化樹脂の融点−20℃以下の温度に設定された熱処理機でゲル加工すれば、寸法変化が小さく、前記湿熱ゲル化樹脂が均一にゲル化したゲル化物によって構成する繊維間を略均一に固定した繊維シートを得ることができることを見いだした。   Thus, the present inventors have found that moisture can be uniformly applied to the fiber sheet by using a hydrophilic fiber sheet obtained by subjecting the fiber and the wet heat gelled resin to the fiber sheet before wet heat treatment to hydrophilic treatment. And if the water-containing sheet | seat which provided the water | moisture content uniformly to the said hydrophilic fiber sheet is gel-processed with the heat processing machine set to the melting | fusing point-20 degreeC or less of the said wet heat gelled resin, a dimensional change will be small and the said wet heat gel It has been found that a fiber sheet can be obtained in which the fibers constituted by the gelled product in which the fluorinated resin is uniformly gelled are fixed substantially uniformly.

以下、本発明の一実施形態の繊維シートの製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the fiber sheet of one embodiment of the present invention is explained in detail.

本発明に使用する湿熱ゲル化樹脂とは、水分存在下で湿熱ゲル化し得る、ゲル化温度以上でゲル化膨潤し繊維シートを構成する繊維間を固定することができる樹脂のこと指す。好ましいゲル化温度の下限は、50℃である。より好ましいゲル化温度の下限は、60℃である。温度が50℃以下でゲル化し得る樹脂を用いると、ゲル加工の際にロール等への粘着が激しくなり、繊維シートの生産が困難となる、あるいは夏場や高温環境下での使用が困難となる場合がある。   The wet heat gelling resin used in the present invention refers to a resin that can be wet heat gelled in the presence of moisture and that can fix between fibers constituting the fiber sheet by gelling and swelling at a gelling temperature or higher. The lower limit of the preferred gelation temperature is 50 ° C. A more preferable lower limit of the gelation temperature is 60 ° C. If a resin that can be gelled at a temperature of 50 ° C. or lower is used, adhesion to a roll or the like becomes severe during gel processing, making it difficult to produce a fiber sheet, or difficult to use in summer or high temperature environments. There is a case.

前記湿熱ゲル化樹脂は、上記した性質を持つ樹脂であればどのようなものでもよい。中でも、特定の組成をもつエチレン−ビニルアルコール共重合体が、ゲル加工性及び繊維シート加工時の寸法安定性等の点で、好ましい。前記エチレン−ビニルアルコール共重合体とは、エチレン−酢酸ビニル共重合体を鹸化することによって得られる樹脂であり、その鹸化度は95%以上が好ましい。より好ましい鹸化度の下限は、98%である。また、エチレン含有率の好ましい下限は、20モル%である。より好ましいエチレン含有率の下限は、25モル%である。一方、エチレン含有率の好ましい上限は、50モル%である。より好ましいエチレン含有率の上限は、45モル%である。鹸化度が95%未満である、あるいはエチレン含有率が20モル%未満であると、ゲル加工の際にロール等への粘着が激しくなり、繊維シートの生産が困難となる可能性がある。一方、エチレン含有率が50モル%を超えると、湿熱ゲル化する温度が高くなるため、熱処理機の設定温度を融点近傍まで上げざるを得なくなる。その結果、繊維シートに収縮が発生するなど寸法安定性に影響を及ぼす可能性がある。   The wet heat gelled resin may be any resin as long as it has the above-described properties. Among these, an ethylene-vinyl alcohol copolymer having a specific composition is preferable in terms of gel processability and dimensional stability during fiber sheet processing. The ethylene-vinyl alcohol copolymer is a resin obtained by saponifying an ethylene-vinyl acetate copolymer, and the saponification degree is preferably 95% or more. A more preferable lower limit of the degree of saponification is 98%. Moreover, the minimum with preferable ethylene content rate is 20 mol%. A more preferable lower limit of the ethylene content is 25 mol%. On the other hand, the upper limit with preferable ethylene content rate is 50 mol%. A more preferable upper limit of the ethylene content is 45 mol%. If the degree of saponification is less than 95% or the ethylene content is less than 20 mol%, adhesion to a roll or the like may become intense during gel processing, which may make it difficult to produce a fiber sheet. On the other hand, if the ethylene content exceeds 50 mol%, the temperature at which wet heat gelation occurs becomes high, so the set temperature of the heat treatment machine must be raised to the vicinity of the melting point. As a result, there is a possibility of affecting the dimensional stability, such as contraction of the fiber sheet.

湿熱ゲル化樹脂の形態としては、パウダー、エマルジョン、フィルム、及び繊維等のいずれであってもよい。なかでも、湿熱ゲル化樹脂が繊維の形態であると、繊維シートの生産性の点で好ましい。繊維形態の場合、前記湿熱ゲル化樹脂が繊維表面の少なくとも一部に存在した湿熱ゲル化繊維であることが好ましい。その場合、湿熱ゲル化樹脂単一の繊維、湿熱ゲル化樹脂と、他の樹脂とを組み合わせた複合繊維が挙げられる。またその断面形状は、円形、中空、異型、楕円形、星形、偏平形等いずれであってもよい。繊維製造の容易さからして、断面形状は円形であることが好ましい。前記複合繊維の複合形態としては、同心円芯鞘型、偏心芯鞘型、並列型、分割型、海島型等いずれであっても構わない。複合繊維の場合、組み合わせる他の樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、及びこれらの共重合体等が挙げられる。   The form of the wet heat gelled resin may be any of powder, emulsion, film, fiber and the like. Especially, it is preferable at the point of productivity of a fiber sheet that wet heat gelled resin is a form of a fiber. In the case of a fiber form, the wet heat gelled resin is preferably a wet heat gelled fiber present on at least a part of the fiber surface. In that case, the single fiber of wet heat gelled resin, the composite fiber which combined wet heat gelled resin and other resin are mentioned. In addition, the cross-sectional shape may be any of a circular shape, a hollow shape, an irregular shape, an elliptical shape, a star shape, a flat shape, and the like. In view of ease of fiber production, the cross-sectional shape is preferably circular. The composite form of the composite fiber may be any one of a concentric core-sheath type, an eccentric core-sheath type, a parallel type, a split type, and a sea-island type. In the case of a composite fiber, examples of other resins to be combined include polyester resins, polyamide resins, polyolefin resins, polyurethane resins, and copolymers thereof.

前記湿熱ゲル化繊維の繊度は、0.005dtex以上10dtex以下の範囲内であることが好ましい。より好ましい繊度の下限は、0.05dtexである。より好ましい繊度の上限は、5dtexである。湿熱ゲル化繊維の繊度が小さければ小さいほど、得られる繊維シートは、孔径が略均一なものとなる。湿熱ゲル化繊維の繊度が10dtexを超えると、孔径の均一性を維持し難くなるため、用途が制限される場合がある。   The fineness of the wet heat gelled fiber is preferably in the range of 0.005 dtex or more and 10 dtex or less. A more preferable lower limit of the fineness is 0.05 dtex. A more preferable upper limit of the fineness is 5 dtex. The smaller the fineness of the wet heat gelled fiber, the more uniform the pore diameter of the resulting fiber sheet. When the fineness of the wet heat gelled fiber exceeds 10 dtex, it is difficult to maintain the uniformity of the pore diameter, and thus the use may be limited.

特に、孔径の小さい繊維シートを得る場合、あるいはより孔径ムラの小さい繊維シートを得る場合は、湿熱ゲル化樹脂と、その他の樹脂とが相互に隣接して配置されてなる分割型複合繊維が分割発現した湿熱ゲル化繊維であることが好ましい。分割型複合繊維によれば、0.5dtex以下の湿熱ゲル化繊維を容易、且つ安価に得ることができるからである。前記分割型複合繊維の複合形態としては、放射状型、櫛形、碁盤型等互いが独立して存在しているものが好ましい。分割型複合繊維を構成する他の樹脂としては、湿熱ゲル化樹脂と非相溶性の樹脂であることが好ましい。非相溶性の樹脂であれば、剥離分割が容易であるため、極細繊維とすることによって、より緻密に構成する繊維間を固定することができるからである。他の樹脂としては、特にこだわらないが、中でもポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、及びそれらの共重合体等が好ましく、特にポリプロピレンが繊維製造及びコストの点から好ましい。   In particular, when obtaining a fiber sheet with a small pore diameter, or when obtaining a fiber sheet with a smaller pore diameter unevenness, the split type composite fiber in which the wet heat gelled resin and the other resin are arranged adjacent to each other is divided. The expressed wet heat gelled fiber is preferable. This is because the split-type composite fiber can easily and inexpensively obtain a wet heat gelled fiber of 0.5 dtex or less. As the composite form of the split-type composite fibers, those in which each other exists independently such as a radial type, a comb shape, and a grid type are preferable. The other resin constituting the split composite fiber is preferably a resin that is incompatible with the wet heat gelling resin. This is because an incompatible resin can be easily split and separated, and by using ultrafine fibers, it is possible to fix the fibers that are more densely configured. Other resins are not particularly limited, but among them, polypropylene, polyethylene, polymethylpentene, and copolymers thereof are preferable, and polypropylene is particularly preferable from the viewpoint of fiber production and cost.

前記湿熱ゲル化樹脂の繊維シート全体に占める割合は、目的とする用途に応じて任意の割合を設定することができる。好ましい湿熱ゲル化樹脂の割合の下限は、10mass%である。より好ましい湿熱ゲル化樹脂の割合の下限は、15mass%である。さらにより好ましい湿熱ゲル化樹脂の割合の下限は、20mass%である。一方、好ましい湿熱ゲル化樹脂の割合の上限は、50mass%である。より好ましい湿熱ゲル化樹脂の割合の上限は、45mass%である。さらにより好ましい湿熱ゲル化樹脂の割合の上限は、40mass%である。湿熱ゲル化樹脂の繊維シート全体に占める割合が少なすぎると、ゲル加工、特に加圧加工を施した場合、前記湿熱ゲル化樹脂を繊維シート全体へ拡げて繊維間を固定することが困難となる場合がある。一方、湿熱ゲル化樹脂の繊維シート全体に占める割合が多すぎると、ゲル加工、特に加圧加工を施した場合、フィルムに近くなる傾向があるため、用途によっては好ましくない場合がある。   The ratio of the wet heat gelled resin to the entire fiber sheet can be set to any ratio depending on the intended use. The minimum of the ratio of a preferable wet heat gelling resin is 10 mass%. The minimum of the ratio of a more preferable wet heat gelling resin is 15 mass%. An even more preferable lower limit of the ratio of the wet heat gelling resin is 20 mass%. On the other hand, the upper limit of the ratio of preferable wet heat gelled resin is 50 mass%. The upper limit of the ratio of the more preferable wet heat gelled resin is 45 mass%. An even more preferable upper limit of the ratio of the wet heat gelling resin is 40 mass%. If the ratio of the wet heat gelled resin to the entire fiber sheet is too small, it is difficult to spread the wet heat gelled resin over the entire fiber sheet and fix the fibers when gel processing, particularly pressure processing is applied. There is a case. On the other hand, if the ratio of the wet heat gelled resin to the entire fiber sheet is too large, gel processing, particularly pressure processing, tends to be close to a film, which may not be preferable depending on the application.

本発明の繊維シートに用いられる繊維は、コットン、レーヨン、パルプ等のセルロース系繊維、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等の有機高分子繊維、合成パルプ等の繊維状物、ガラス繊維等の無機繊維等の繊維形態で有していればいずれであってもよい。また、これらが二種類以上含まれていても構わない。上記した繊維の形態は、単一繊維、及び複合繊維等のいずれであっても構わず、その断面形状は、円形、中空、異型、楕円形、星形、偏平形等いずれであっても構わない。前記複合繊維である場合は、同心円芯鞘型、偏心芯鞘型、並列型、海島型、分割型等いずれであっても構わない。また、繊維の繊度も用途によって適宜選択し得るものである。特に、孔径の小さい緻密な繊維シートが必要である場合は、繊度が細い方が好ましく、具体的には繊度が1dtex以下であることが好ましい。   Fibers used in the fiber sheet of the present invention are cellulose fibers such as cotton, rayon and pulp, organic polymer fibers such as thermoplastic resins and thermosetting resins, fibrous materials such as synthetic pulp, and inorganic materials such as glass fibers. Any may be sufficient if it has in fiber forms, such as a fiber. Also, two or more of these may be included. The form of the above-described fiber may be any of a single fiber and a composite fiber, and the cross-sectional shape may be any of a circular shape, a hollow shape, an irregular shape, an elliptical shape, a star shape, a flat shape, and the like. Absent. In the case of the composite fiber, any of a concentric circular sheath type, an eccentric core sheath type, a parallel type, a sea island type, a split type, and the like may be used. Further, the fineness of the fiber can be appropriately selected depending on the application. In particular, when a dense fiber sheet having a small pore diameter is required, it is preferable that the fineness is fine, and specifically, the fineness is preferably 1 dtex or less.

前記湿熱ゲル化樹脂をゲル化して形成されるゲル化物でもって繊維シートを構成する繊維間を略均一に固定するには、前述したとおり、ゲル加工時に、湿熱ゲル化樹脂を繊維シート内部まで略均一にゲル化させることが重要であり、ゲル加工前に水分を繊維シートへ均一に付与させることが重要である。つまり、ゲル加工前の繊維シートの水濡れ性(以下、親水性ともいう)が均一であることが重要である。そこで、本発明の製造方法では、ゲル加工する前の繊維シートに均一な水濡れ性を付与するため、親水処理を施して親水繊維シートとすることが必要である。   In order to substantially uniformly fix the fibers constituting the fiber sheet with the gelled product formed by gelling the wet heat gelled resin, as described above, the wet heat gelled resin is substantially reduced to the inside of the fiber sheet during gel processing. It is important that the gel is uniformly formed, and it is important that moisture is uniformly applied to the fiber sheet before the gel processing. That is, it is important that the water wettability (hereinafter also referred to as hydrophilicity) of the fiber sheet before gel processing is uniform. Therefore, in the production method of the present invention, in order to impart uniform water wettability to the fiber sheet before gel processing, it is necessary to perform hydrophilic treatment to obtain a hydrophilic fiber sheet.

前記親水処理とは、一時的親水処理、永続的親水処理、及びこれらを二種類以上併用した処理のことを指す。前記一時的親水処理とは、親水処理後の、繊維及び湿熱ゲル化樹脂(以下「処理物」という。)を水洗することによって、親水性が著しく低減する処理のことをいう。例えば、界面活性剤等を処理物表面に付着させて親水性を発現する処理が挙げられる。この一時的親水処理は、本発明においては、ゲル加工前の繊維シートへ施すことが好ましい。一方、前記永続的親水処理とは、親水処理後の処理物を水洗しても、親水性が低減しにくい処理のことをいう。例えば、処理物を構成する各々の樹脂表面に親水基を導入する処理が挙げられる。永続的親水処理は、ゲル加工の前の繊維シートに施しても構わないし、繊維シートを作製する前の構成繊維及び湿熱ゲル化樹脂の各々に施しても構わない。前記永続的親水処理方法としては、コロナ放電法やグロー放電法、プラズマ処理法、電子線照射法、紫外線照射法、γ線照射法、フォトン法、フレーム法、フッ素ガス雰囲気に晒す処理法(以下、フッ素処理法という)、グラフト処理法、スルホン化処理法等が挙げられる。上記の方法のうち、永続的親水処理の方が水による親水性低減の影響を受けにくいため、本発明のようにゲル加工前の繊維シートへ水を付与させる場合に好ましい。   The hydrophilic treatment refers to a temporary hydrophilic treatment, a permanent hydrophilic treatment, and a treatment using two or more of these in combination. The temporary hydrophilic treatment refers to a treatment in which hydrophilicity is remarkably reduced by washing the fibers and wet heat gelled resin (hereinafter referred to as “treated product”) after the hydrophilic treatment. For example, the process which attaches surfactant etc. to the processed material surface and expresses hydrophilicity is mentioned. In the present invention, this temporary hydrophilic treatment is preferably applied to the fiber sheet before gel processing. On the other hand, the permanent hydrophilic treatment refers to a treatment in which hydrophilicity is hardly reduced even if the treated product after the hydrophilic treatment is washed with water. For example, the process which introduce | transduces a hydrophilic group into each resin surface which comprises a processed material is mentioned. The permanent hydrophilic treatment may be applied to the fiber sheet before gel processing, or may be applied to each of the constituent fibers and wet heat gelled resin before producing the fiber sheet. Examples of the permanent hydrophilic treatment method include corona discharge method, glow discharge method, plasma treatment method, electron beam irradiation method, ultraviolet ray irradiation method, γ-ray irradiation method, photon method, flame method, and a treatment method that exposes to a fluorine gas atmosphere (hereinafter referred to as a “fluorine gas atmosphere”). , Fluorine treatment method), graft treatment method, sulfonation treatment method and the like. Among the above methods, the permanent hydrophilic treatment is less susceptible to the effect of hydrophilicity reduction by water, and thus is preferable when water is applied to the fiber sheet before gel processing as in the present invention.

前記親水処理によって得られる親水繊維シート表面の脱塩水滴下5秒後の接触角は、60度以下であることが好ましい。ここで用いられる接触角は、繊維シートの水濡れ性の程度を表す指標として採用するものである。より好ましい接触角は、55度以下である。さらにより好ましい接触角は、50度以下である。そして、最も好ましい接触角は、0度である。前記親水繊維シート表面の接触角が60度以下となるような親水処理を施すことによって、ゲル加工前の親水繊維シートに瞬時に均一に水分を付与することが可能となる。特に、接触角が0度であると、親水繊維シートへより瞬時に水分を付与することができるため、生産速度の向上に寄与する。前記接触角が60度を超える親水処理では、水濡れ性が不足する傾向にあり、繊維シートに対して均一に水分を付与することが困難となる可能性がある。その結果、ゲル加工時の寸法安定性が悪くなる、あるいは湿熱ゲル化樹脂が均一にゲル化しにくくなるため、構成する繊維間を略均一に固定することが困難になる。親水繊維シート表面の接触角が60度以下であることを満足すれば、水分を付与する方法は、噴霧、含浸等公知のいずれの方法によっても、繊維シート全体に平易に均一に水分を付与することができる。   The contact angle after 5 seconds of dropping of desalted water on the surface of the hydrophilic fiber sheet obtained by the hydrophilic treatment is preferably 60 degrees or less. The contact angle used here is employed as an index representing the degree of water wettability of the fiber sheet. A more preferable contact angle is 55 degrees or less. An even more preferable contact angle is 50 degrees or less. The most preferable contact angle is 0 degree. By performing a hydrophilic treatment such that the contact angle on the surface of the hydrophilic fiber sheet is 60 degrees or less, it becomes possible to instantaneously and uniformly impart moisture to the hydrophilic fiber sheet before gel processing. In particular, when the contact angle is 0 degree, moisture can be more instantly applied to the hydrophilic fiber sheet, which contributes to an improvement in production rate. In the hydrophilic treatment in which the contact angle exceeds 60 degrees, water wettability tends to be insufficient, and it may be difficult to uniformly apply moisture to the fiber sheet. As a result, the dimensional stability at the time of gel processing is deteriorated, or the wet heat gelled resin is not easily gelled, so that it is difficult to fix the constituent fibers substantially uniformly. As long as the contact angle of the hydrophilic fiber sheet surface is 60 degrees or less, the method for applying moisture can be applied uniformly and uniformly to the entire fiber sheet by any known method such as spraying or impregnation. be able to.

また、前記永続的親水処理によって得られる親水繊維シートは、親水繊維シートを脱塩水によって十分洗浄した後のシート表面においてX線光電子分光法(ESCA)で測定される酸素元素の全元素に対する組成比(以下、「酸素比」という。)は、4atomic%以上40atomic%以下の範囲内にあることが好ましい。ここで用いられる酸素比は、繊維シートの水濡れ性の程度を表す指標として採用するものである。前記酸素比を上記範囲内に調整することによって、ゲル加工する前の繊維シートへ水分を瞬時に均一に付与することが可能となる。前記酸素比のより好ましい下限は、7atomic%である。さらにより好ましい酸素比の下限は、9atomic%である。一方、前記酸素比のより好ましい上限は、35atomic%である。さらにより好ましい酸素比の上限は、30atomic%である。前記酸素比が4atomic%未満であると、親水性が乏しく親水繊維シートに均一に水分を付与させることが困難となる可能性がある。また、酸素比が40atomic%を超えると、繊維シートを構成する繊維の劣化が大きくなり、得られる繊維シートの強度が低下する可能性がある。   The hydrophilic fiber sheet obtained by the permanent hydrophilic treatment is a composition ratio of oxygen elements to all elements measured by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA) on the sheet surface after the hydrophilic fiber sheet is sufficiently washed with demineralized water. (Hereinafter referred to as “oxygen ratio”) is preferably in the range of 4 atomic% to 40 atomic%. The oxygen ratio used here is adopted as an index representing the degree of water wettability of the fiber sheet. By adjusting the oxygen ratio within the above range, moisture can be instantly and uniformly applied to the fiber sheet before gel processing. A more preferable lower limit of the oxygen ratio is 7 atomic%. An even more preferable lower limit of the oxygen ratio is 9 atomic%. On the other hand, a more preferable upper limit of the oxygen ratio is 35 atomic%. An even more preferable upper limit of the oxygen ratio is 30 atomic%. If the oxygen ratio is less than 4 atomic%, the hydrophilicity is poor and it may be difficult to uniformly impart moisture to the hydrophilic fiber sheet. On the other hand, when the oxygen ratio exceeds 40 atomic%, the fiber constituting the fiber sheet is greatly deteriorated, and the strength of the obtained fiber sheet may be reduced.

前記永続的親水処理の中で、より親水化度の高い処理は、フッ素処理、プラズマ処理およびグラフト処理等が挙げられる。これらの方法は、繊維シート内部までより均一に親水基を導入することができるため、繊維シート内部まで瞬時に均一に水分を付与させることができるからである。また、これらの処理方法は、処理物のより深くまで親水基を導入することができるため、特に、ポリオレフィン系樹脂等のように無極性であり疎水性の大きい樹脂が主体繊維である場合に有効な方法である。また、これらの方法は、ゲル加工後も親水性の低下を小さくすることができる。そして、前記の処理方法の中で、特にフッ素処理は、より高い親水性を得ることができ、好ましく用いられる。本発明でいう、フッ素処理は、処理物をフッ素ガスへ晒すすべての処理のことをいい、その方法は、フッ素ガス含有ガス雰囲気中へ晒すのみであっても、フッ素ガス含有ガス雰囲気中へ晒すと同時に放電処理を施す方法であっても、公知のいずれの方法でも良い。以下にフッ素処理の一例を説明する。   Among the permanent hydrophilic treatments, treatments having a higher degree of hydrophilicity include fluorine treatment, plasma treatment, graft treatment, and the like. This is because these methods can introduce hydrophilic groups more evenly into the fiber sheet, so that moisture can be instantaneously and evenly applied to the inside of the fiber sheet. In addition, these treatment methods can introduce a hydrophilic group deeper into the treated product, and are particularly effective when a nonpolar and highly hydrophobic resin such as polyolefin resin is the main fiber. It is a simple method. Further, these methods can reduce the decrease in hydrophilicity even after gel processing. Of the above treatment methods, the fluorine treatment is particularly preferred because it can obtain higher hydrophilicity. In the present invention, the fluorine treatment refers to all treatments in which the treated product is exposed to fluorine gas, and the method is to expose to a fluorine gas-containing gas atmosphere even if it is only exposed to a fluorine gas-containing gas atmosphere. At the same time, either a method of performing a discharge treatment or any known method may be used. An example of the fluorine treatment will be described below.

フッ素処理とは、処理物をフッ素ガスと、酸素ガスや亜硫酸ガス等との混合ガスに接触させて、フッ素ガスにより処理物を構成する各々の樹脂表面に発生したラジカルが酸素ガスや亜硫酸ガス等(以下、反応性ガスという)と反応して、水酸基やカルボキシル基やスルホン基等を生成させ、処理物を構成する各々の樹脂表面を親水化させる方法である。フッ素ガス含有ガスは、通常窒素あるいはヘリウム等の不活性ガスで希釈した混合ガスとして使用される。フッ素ガス混合ガスの希釈濃度は、特に限定する必要はないが、フッ素ガスは、0.01体積%以上50体積%以下の範囲内にあることが好ましい。より好ましいフッ素ガス濃度の下限は、0.1体積%である。より好ましいフッ素ガス濃度の上限は、30体積%である。また、反応性ガスは、0.01体積%以上99.9体積%以下の範囲内から選択され、不活性ガスで通常希釈して用いられる。より好ましくい反応性ガス濃度はフッ素ガス濃度よりも多い濃度が選ばれる。例えば、反応性ガス濃度は、0.5体積%以上90体積%以下の範囲内にあることが好ましい。フッ素ガス濃度が0.01体積%未満であると、改質させる樹脂表面に効率よくラジカルを形成させることが困難となり、親水性が不足する可能性がある。一方、フッ素ガス濃度が50体積%を超えると、反応が激しすぎる傾向にある。また、反応性ガス濃度がフッ素ガス濃度よりも少ない場合は、フッ素化反応がより優先されるため、反応性ガス含有親水基の導入が困難になる可能性がある。   Fluorine treatment is a process in which a treated product is brought into contact with a mixed gas of fluorine gas, oxygen gas, sulfurous acid gas, etc., and radicals generated on each resin surface constituting the treated material by fluorine gas are oxygen gas, sulfurous acid gas, etc. It reacts with (hereinafter referred to as a reactive gas) to generate a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfone group, and the like, thereby hydrophilizing each resin surface constituting the treated product. The fluorine gas-containing gas is usually used as a mixed gas diluted with an inert gas such as nitrogen or helium. The dilution concentration of the fluorine gas mixed gas is not particularly limited, but the fluorine gas is preferably in the range of 0.01% by volume to 50% by volume. A more preferable lower limit of the fluorine gas concentration is 0.1% by volume. A more preferable upper limit of the fluorine gas concentration is 30% by volume. The reactive gas is selected from a range of 0.01% by volume or more and 99.9% by volume or less, and is usually diluted with an inert gas and used. A more preferable reactive gas concentration is selected to be higher than the fluorine gas concentration. For example, the reactive gas concentration is preferably in the range of 0.5 volume% or more and 90 volume% or less. When the fluorine gas concentration is less than 0.01% by volume, it is difficult to efficiently form radicals on the surface of the resin to be modified, and hydrophilicity may be insufficient. On the other hand, when the fluorine gas concentration exceeds 50% by volume, the reaction tends to be too intense. Further, when the reactive gas concentration is lower than the fluorine gas concentration, the fluorination reaction is given higher priority, so that it may be difficult to introduce the reactive gas-containing hydrophilic group.

フッ素ガス混合ガスの接触温度は、直接フッ素化反応のみが優先的に進行しない条件が選ばれる。例えばその範囲は、通常−70℃以上130℃以下の範囲内にあることが好ましい。より好ましい接触温度の下限は、−40℃である。さらにより好ましい接触温度の下限は、0℃である。一方、より好ましい接触温度の上限は、90℃である。さらにより好ましい接触温度の上限は、80℃である。フッ素ガス混合ガスの接触温度が−70℃未満であると、フッ素の反応性が極端に低下し、130℃を超えると、フッ素化反応が優先的に進行する傾向であり、その結果、フッ素元素が大量に導入され、−CF2や−CF3等の疎水基が多く生じ、撥水性を示すようになるからである。また、フッ素ガス混合ガスとの接触時間は、適宜選ばれ、通常1秒から数時間、好ましくは1秒から1時間の間に実施することが工程性の面から好ましい。 The contact temperature of the fluorine gas mixed gas is selected so that only the direct fluorination reaction does not proceed preferentially. For example, the range is preferably in the range of usually −70 ° C. or higher and 130 ° C. or lower. A more preferable lower limit of the contact temperature is −40 ° C. An even more preferable lower limit of the contact temperature is 0 ° C. On the other hand, the more preferable upper limit of the contact temperature is 90 ° C. An even more preferable upper limit of the contact temperature is 80 ° C. When the contact temperature of the fluorine gas mixed gas is less than −70 ° C., the fluorine reactivity is extremely lowered, and when it exceeds 130 ° C., the fluorination reaction tends to proceed preferentially. This is because a large amount of is introduced and a large number of hydrophobic groups such as —CF 2 and —CF 3 are produced, and the water repellency is exhibited. Further, the contact time with the fluorine gas mixed gas is appropriately selected, and it is usually from the viewpoint of processability to carry out usually for 1 second to several hours, preferably 1 second to 1 hour.

フッ素ガス混合ガスと処理物との反応は、密閉された反応容器中に処理物を導入し、容器内を脱気した後、混合ガスを導入するか、又は、あらかじめ混合ガスを反応容器内へ充填した後、処理物を導入しフッ素ガス混合ガスと接触させる方法、又は、気体シールの良好な処理室内にフッ素ガス混合ガスを充填し、処理室内へ処理室外から処理物を走行させる方法等が挙げられる。   The reaction between the fluorine gas mixed gas and the treated product is carried out by introducing the treated product into a sealed reaction vessel and degassing the vessel, and then introducing the mixed gas or introducing the mixed gas into the reaction vessel in advance. After filling, there is a method of introducing the processed material and bringing it into contact with the fluorine gas mixed gas, or a method of filling the processing chamber with a good gas seal with the fluorine gas mixed gas and running the processed material from outside the processing chamber to the processing chamber. Can be mentioned.

そして、フッ素ガス混合ガスの導入方法は、あらかじめフッ素ガスと反応性ガスを所定の濃度に混合して用いてもよいし、又は、反応性ガスを処理物に接触させた後フッ素ガスを導入してもよい。そして、フッ素ガス混合ガスと処置物の反応終了後、窒素等の不活性ガスに置換させる方法が好ましい。   The method of introducing the fluorine gas mixed gas may be used by mixing the fluorine gas and the reactive gas at a predetermined concentration in advance, or the fluorine gas is introduced after the reactive gas is brought into contact with the processing object. May be. And the method of substituting with inert gas, such as nitrogen, after completion | finish of reaction of a fluorine gas mixed gas and a treatment thing is preferable.

また、フッ素処理によって得られた親水繊維シートを脱塩水によって十分洗浄した後のシート表面におけるESCAで測定されるフッ素元素の全元素に対する組成比(以下、「フッ素比」という。)は、1atomic%以上30atomic%以下の範囲内にあることが好ましい。フッ素元素は主に前記のフッ素処理によって導入される。フッ素比を上記範囲に調整することによって、ゲル加工前の親水繊維シートへ水分を瞬時に均一に付与させることが可能となる。フッ素比のより好ましい下限は、2atomic%である。さらにより好ましいフッ素比の下限は、3atomic%である。一方、フッ素比のより好ましい上限は、20atomic%である。さらにより好ましいフッ素比の上限は、10atomic%である。前記フッ素比が1atomic%未満であると、親水性が乏しく、繊維シートに均一に水分を付与させることが困難となる可能性がある。一方、フッ素比が30atomic%を超えると、繊維の劣化が大きくなり、得られる繊維シートの強度が低下する可能性がある。   Further, the composition ratio (hereinafter referred to as “fluorine ratio”) of fluorine elements to all elements measured by ESCA on the sheet surface after the hydrophilic fiber sheet obtained by the fluorine treatment is sufficiently washed with demineralized water is 1 atomic%. It is preferably within the range of 30 atomic% or less. Elemental fluorine is mainly introduced by the fluorine treatment. By adjusting the fluorine ratio to the above range, moisture can be instantly and uniformly applied to the hydrophilic fiber sheet before gel processing. A more preferable lower limit of the fluorine ratio is 2 atomic%. An even more preferable lower limit of the fluorine ratio is 3 atomic%. On the other hand, a more preferable upper limit of the fluorine ratio is 20 atomic%. An even more preferable upper limit of the fluorine ratio is 10 atomic%. If the fluorine ratio is less than 1 atomic%, the hydrophilicity is poor, and it may be difficult to uniformly impart moisture to the fiber sheet. On the other hand, when the fluorine ratio exceeds 30 atomic%, the fiber is greatly deteriorated and the strength of the obtained fiber sheet may be lowered.

前述したとおり、特にフッ素処理は、繊維シート内部の繊維及び湿熱ゲル化樹脂表面まで、より均一、且つより深く親水基を導入することができるため、好ましい。しかし、用途(例えば撥水性が必要な場合)、工程性、ゲル加工前の繊維シートの形態等によってはその他の親水処理が好適な場合もあるため、他の方法を選択しても構わない。よって、その他の親水化処理方法について、以下にその一例を示す。   As described above, the fluorine treatment is particularly preferable because hydrophilic groups can be introduced more uniformly and deeply to the fiber and the wet heat gelled resin surface inside the fiber sheet. However, other hydrophilic treatments may be suitable depending on the application (for example, when water repellency is required), processability, the form of the fiber sheet before gel processing, etc., so other methods may be selected. Therefore, examples of other hydrophilization treatment methods are shown below.

前記一時的親水処理として、界面活性剤等を処理物表面に付着させる方法があり、ここで用いられる界面活性剤等は特に限定されるものではない。例えば、非イオン系界面活性剤では、グリセリンやソルビトール、砂糖などの多価アルコールを親水基とする多価アルコール型非イオン系活性剤(エステル型)や、親水基として機能するエチレンオキサイドを、疎水原料に付加させたポリエチレングリコール型(エーテル型)非イオン活性剤等が挙げられる。また、多価アルコール型の活性剤にエチレンオキサイドを付加させたエーテルエステル型非イオン活性剤等が挙げられる。また、イオン系界面活性剤では、アルキルリン酸エステルなどのリン酸系アニオン活性剤、脂肪族カルボン酸石けんなどの石けん系アニオン活性剤、アルキルサルフォネートなどのサルフェート系アニオン活性剤等が挙げられる。これらの界面活性剤等は2種以上混合してもよい。前記界面活性剤等は、ゲル加工する前の繊維シートへ付着させることが好ましい。また、その付着方法は、いずれの方法であっても構わない。例えば、界面活性剤等を含んだ溶液中に繊維シートを浸漬する方法、あるいはこの溶液を繊維シートに噴霧して付着する方法等が挙げられる。   As the temporary hydrophilic treatment, there is a method of attaching a surfactant or the like to the surface of the treatment object, and the surfactant or the like used here is not particularly limited. For example, in nonionic surfactants, polyhydric alcohol type nonionic active agents (ester type) having a polyhydric alcohol such as glycerin, sorbitol, or sugar as a hydrophilic group, or ethylene oxide functioning as a hydrophilic group are hydrophobic. Examples include polyethylene glycol type (ether type) nonionic activator added to the raw material. In addition, an ether ester type nonionic activator obtained by adding ethylene oxide to a polyhydric alcohol type activator may be used. Examples of ionic surfactants include phosphate anion activators such as alkyl phosphate esters, soap anion activators such as aliphatic carboxylic acid soaps, and sulfate anion activators such as alkyl sulfonates. . Two or more of these surfactants may be mixed. The surfactant or the like is preferably attached to the fiber sheet before gel processing. Moreover, any method may be sufficient as the adhesion method. For example, a method of immersing the fiber sheet in a solution containing a surfactant or the like, or a method of spraying and adhering this solution to the fiber sheet may be used.

次に、永続的親水処理として、まず、コロナ放電やプラズマ処理の場合、不活性ガスとして、He、Ar、窒素等、反応性ガスとして、空気、酸素、CO、CO2、硫黄酸化物(例えばSO2、SO3等)、又は、窒素酸化物(例えばNO、NO2、N2O等)等の雰囲気中で行っても良い。これらの不活性ガス及び反応性ガスは、電場をかけると種々の化学種(電子、イオン、ラジカル、励起分子等)を発生する。その結果、処理物と反応しやすくなり、各々の樹脂表面に酸素原子を含む官能基が効果的に導入される効果をもたらす。この際の放電条件としては、コロナ放電であれば処理物の両面にそれぞれ1〜20回処理するとよい。1回あたりの放電量は、0.05kW・分/m2以上であることが好ましい。総放電量は、0.05〜10kW・分/m2の範囲で処理するとよい。総放電量が0.05kW・分/m2未満であると、親水化が不十分になる傾向があり、10kW・分/m2を超えると、過剰処理となり高コストであると共に繊維の劣化が生じて、繊維シート強力が低下する可能性がある。 Next, as a permanent hydrophilic treatment, first, in the case of corona discharge or plasma treatment, as an inert gas, He, Ar, nitrogen or the like, as a reactive gas, air, oxygen, CO, CO 2 , sulfur oxide (for example, SO 2 , SO 3, etc.) or nitrogen oxide (eg, NO, NO 2 , N 2 O, etc.) may be used. These inert gases and reactive gases generate various chemical species (electrons, ions, radicals, excited molecules, etc.) when an electric field is applied. As a result, it becomes easy to react with the processed material, and brings about an effect that a functional group containing an oxygen atom is effectively introduced to each resin surface. As a discharge condition at this time, if it is a corona discharge, it is good to process on both surfaces of a processed material 1 to 20 times. The discharge amount per time is preferably 0.05 kW · min / m 2 or more. The total discharge amount may be processed in the range of 0.05 to 10 kW · min / m 2 . When the total discharge amount is less than 0.05 kW · min / m 2, there is a tendency that hydrophilicity is insufficient, when it exceeds 10 kW · min / m 2, deterioration of the fibers with the high cost becomes excessive treatment This may cause the fiber sheet strength to decrease.

また、プラズマ処理の場合は、常圧プラズマ処理であると低電圧で処理できるため、繊維の劣化が少なく、さらに、親水性をより大きくすることができる。処理条件としては、電界強度0.5〜250kv/cm、周波数0.5〜100kHz程度で処理することが好ましい。   In the case of the plasma treatment, since the atmospheric pressure plasma treatment can be carried out at a low voltage, the fiber is less deteriorated and the hydrophilicity can be further increased. As processing conditions, it is preferable to perform processing at an electric field strength of 0.5 to 250 kv / cm and a frequency of about 0.5 to 100 kHz.

次に、グラフト重合処理であれば、ビニルモノマーと重合開始剤とを含む溶液中に処理物を浸漬して加熱する方法、処理物にビニルモノマーを塗布した後に放射線等を照射する方法等を用いるとよく、さらに、ビニルモノマー溶液と処理物とを接触させる前に、紫外線照射、コロナ放電、プラズマ放電などにより、処理物表面を改質処理すれば、効率的にグラフト重合でき好ましい。また、スルホン化処理としては、濃硫酸処理、発煙硫酸処理、クロロスルホン酸処理、無水硫酸処理などが挙げられる。前記酸と処理物との接触方法は特に限定しないが、直接浸漬する方法がよく用いられる。例えば濃硫酸を用いる場合は、50〜120℃の温度で、5〜60分浸漬した後、洗浄するのが一般的である。   Next, in the case of graft polymerization treatment, a method of immersing the treatment in a solution containing a vinyl monomer and a polymerization initiator and heating, a method of irradiating radiation after applying the vinyl monomer to the treatment, etc. are used. Further, it is preferable that the surface of the treated product is modified by ultraviolet irradiation, corona discharge, plasma discharge, or the like before the vinyl monomer solution and the treated product are brought into contact with each other because efficient graft polymerization can be achieved. Examples of the sulfonation treatment include concentrated sulfuric acid treatment, fuming sulfuric acid treatment, chlorosulfonic acid treatment, and sulfuric anhydride treatment. The method for contacting the acid with the treated product is not particularly limited, but a direct dipping method is often used. For example, when concentrated sulfuric acid is used, it is generally washed after being immersed for 5 to 60 minutes at a temperature of 50 to 120 ° C.

次いで、前記親水処理によって得られる親水繊維シートは、水分が付与されて含水シートとなす。そして、前記含水シートに付与する水分の割合(以下、水分率という)は、20mass%以上300mass%以下の範囲内にあることが好ましい。より好ましい水分率の下限は、30mass%である。さらにより好ましい水分率の下限は、40mass%である。より好ましい水分率の上限は、200mass%である。さらにより好ましい水分率の上限は、150mass%である。水分率が20mass%未満であると、ゲル化が十分に起こらない可能性がある。一方、水分率が300mass%を超えると、ゲル加工の際、繊維シートの表面と内部に均一に熱がかかりにくく、得られる繊維シートの厚み方向のゲル化度合いが不均一となり、繊維シート厚み方向の構成繊維間の固定が不均一となる傾向にある。水分の付与方法としては、スプレー、水槽へのディッピング等公知のいずれであっても構わない。   Next, the hydrophilic fiber sheet obtained by the hydrophilic treatment is provided with moisture to form a water-containing sheet. And it is preferable that the ratio (henceforth a moisture content) of the water | moisture content provided to the said water-containing sheet exists in the range of 20 mass% or more and 300 mass% or less. A more preferable lower limit of the moisture content is 30 mass%. An even more preferable lower limit of the moisture content is 40 mass%. A more preferable upper limit of the moisture content is 200 mass%. An even more preferable upper limit of the moisture content is 150 mass%. If the moisture content is less than 20 mass%, gelation may not occur sufficiently. On the other hand, when the moisture content exceeds 300 mass%, it is difficult to apply heat uniformly to the surface and inside of the fiber sheet during gel processing, and the degree of gelation in the thickness direction of the obtained fiber sheet becomes non-uniform, and the fiber sheet thickness direction There is a tendency that the fixing between the constituent fibers is non-uniform. As a method for applying moisture, any known method such as spraying or dipping into a water tank may be used.

次いで、前記含水シートは、湿熱ゲル化樹脂のゲル化する温度以上、融点−20℃以下の温度範囲に設定された熱処理機で湿熱処理してゲル加工することが必要である。好ましいゲル加工温度の下限は、50℃である。より好ましいゲル加工温度の下限は、60℃である。一方、好ましいゲル加工温度の上限は、湿熱ゲル化樹脂の融点−25℃である。より好ましいゲル加工温度の上限は、湿熱ゲル化樹脂の融点−30℃である。ゲル加工温度が、湿熱ゲル化樹脂のゲル化温度未満であると、湿熱ゲル化樹脂がゲル化しないため繊維シートを構成する繊維間をゲル化物によって固定することができない。一方、ゲル加工温度が湿熱ゲル化樹脂の融点−20℃を超えると、湿熱ゲル化樹脂の融点に近くなるため、繊維シートに収縮が発生して、目付及び厚みの変動が大きくなる、あるいは熱ロール等の加熱体によって加工した場合に前記湿熱ゲル化樹脂がロール等へ粘着しやすくなる等して歩留まりが低下する可能性がある。なお、ゲル加工の温度を設定温度としたのは、水分を含んだ不織シートをゲル加工した場合、熱処理機の設定温度を100℃以上にしたとき、まず不織シート内の水分が蒸発する。そのとき湿熱ゲル化樹脂のゲル化が進行するので、ゲル加工の実温度は設定温度よりも低くなる傾向にある。そのため、厳密にゲル加工温度を特定するのが困難な場合があるからである。したがって、他の繊維の融点が熱処理機の設定温度よりも低い場合でも、実質的に溶融しない、あるいは実質的に収縮しないことがあり、ゲル加工温度は他の繊維が実質的に収縮しない温度で処理することが好ましい。   Next, the water-containing sheet needs to be subjected to gel processing by wet heat treatment with a heat treatment machine set to a temperature range of not lower than the gelling temperature of the wet heat gelled resin and not higher than the melting point -20 ° C. The minimum of the preferable gel processing temperature is 50 degreeC. A more preferable lower limit of the gel processing temperature is 60 ° C. On the other hand, the upper limit of the preferable gel processing temperature is the melting point of the wet heat gelled resin −25 ° C. A more preferred upper limit of the gel processing temperature is the melting point of the wet heat gelled resin −30 ° C. When the gel processing temperature is lower than the gelation temperature of the wet heat gelled resin, the wet heat gelled resin does not gel, and therefore, the fibers constituting the fiber sheet cannot be fixed by the gelled product. On the other hand, if the gel processing temperature exceeds the melting point of the wet heat gelled resin −20 ° C., the fiber sheet becomes close to the melting point of the wet heat gelled resin, so that the fiber sheet shrinks and the variation in basis weight and thickness increases, When processed by a heating body such as a roll, the wet heat gelled resin is likely to adhere to the roll or the like, which may reduce the yield. The gel processing temperature was set to the preset temperature when the non-woven sheet containing moisture was gel processed, and when the set temperature of the heat treatment machine was set to 100 ° C. or higher, the moisture in the nonwoven sheet first evaporates. . At that time, since the gelation of the wet heat gelled resin proceeds, the actual temperature of the gel processing tends to be lower than the set temperature. Therefore, it may be difficult to specify the gel processing temperature strictly. Therefore, even when the melting point of the other fiber is lower than the set temperature of the heat treatment machine, it may not melt or shrink substantially, and the gel processing temperature is a temperature at which the other fiber does not substantially shrink. It is preferable to process.

前記ゲル加工は、前記含水シートを加熱雰囲気中へ晒す、加熱空気を貫通させる、及び加熱体へ接触させる等の方法によって実施することができる。特に、加圧を加えることによって、ゲル化物を押し拡げる、あるいはゲル化物を構成繊維間へより浸透させることができるので、好ましい。さらに、加熱体を用いて加圧加工を施すことによって、湿熱ゲル化樹脂を、よりゲル化度合いのムラなく、より瞬時にゲル化させることができるので、好ましい。よって、得ようとする繊維シート表面をより平滑にする場合、構成する繊維間の固定をより均一にする場合、繊維シートの孔径ムラを小さくする場合、及び繊維シートの孔径を小さくする場合等に好ましい。   The said gel processing can be implemented by methods, such as exposing the said water-containing sheet | seat to a heating atmosphere, making heated air penetrate, and making it contact a heating body. In particular, by applying pressure, the gelled product can be expanded, or the gelled product can be more penetrated between the constituent fibers. Furthermore, it is preferable to apply pressure processing using a heating body because the wet heat gelled resin can be gelled more instantly without unevenness of the degree of gelation. Therefore, when the surface of the fiber sheet to be obtained is made smoother, when the fixing between the constituent fibers is made more uniform, when the hole diameter unevenness of the fiber sheet is reduced, and when the hole diameter of the fiber sheet is reduced preferable.

前記ゲル加工は、特に、熱ロールによる加圧加工であり、前記熱ロールの線圧は、350N/cm以上10000N/cm以下の範囲内にあることが好ましい。かかる方法によれば、瞬時にゲル化できるとともに、ゲル化したゲル化物を押し拡げて構成する繊維間へより内部にまで浸透させることができるので、生産効率よくゲル加工することができる。さらに、加圧加工であると、繊維シート全体の湿熱ゲル化樹脂を、よりゲル化度合いのムラがなく、より瞬時にゲル化させることができるため、特に繊維シート厚み方向のゲル化物による固定がより均一化された繊維シートを得ることができる。この傾向は、加圧加工の圧力が高圧になるほど顕著である。特に、微多孔膜の代替となり得る孔径を必要とする場合は、繊度の小さい繊維を選択して上記線圧で加圧加工することが好ましい。熱ロールの線圧のより好ましい下限は、400N/cmである。一方、より好ましい線圧の上限は、9000N/cmである。熱ロールの線圧が350N/cm未満であると、前述した作用、効果を発揮させることが困難となる可能性があり、例えば、微多孔膜の代替といった用途への適用が困難となる。一方、線圧が10000N/cmを超えると、圧力が大きすぎるため、繊維の切断が起こりやすく、そのために貫通孔が孔きやすくなる傾向にある。その結果、孔径及び孔径ムラが大きくなる、あるいは繊維シートの機械的強力が低下する可能性がある。   The gel processing is particularly pressure processing using a hot roll, and the linear pressure of the hot roll is preferably in the range of 350 N / cm or more and 10,000 N / cm or less. According to such a method, gelation can be instantaneously performed, and the gelled gelled product can be spread and penetrated more into the interior between the fibers that are formed, so that the gel processing can be performed with high production efficiency. Furthermore, since it is pressure processing, the wet heat gelled resin of the entire fiber sheet can be gelled more instantly without more unevenness of the degree of gelation. A more uniform fiber sheet can be obtained. This tendency becomes more conspicuous as the pressure of pressure processing becomes higher. In particular, when a pore diameter that can be used as a substitute for the microporous membrane is required, it is preferable to select a fiber having a small fineness and pressurize it with the above linear pressure. A more preferable lower limit of the linear pressure of the hot roll is 400 N / cm. On the other hand, a more preferable upper limit of the linear pressure is 9000 N / cm. If the linear pressure of the hot roll is less than 350 N / cm, it may be difficult to exert the above-described functions and effects, and for example, it will be difficult to apply to applications such as substitution of a microporous film. On the other hand, when the linear pressure exceeds 10,000 N / cm, the pressure is too large, so that the fiber is likely to be cut, and thus the through hole tends to be easily formed. As a result, the hole diameter and the hole diameter unevenness may increase, or the mechanical strength of the fiber sheet may decrease.

また、本発明の繊維シートの製造方法において、ゲル加工を加圧下で実施することによって、湿熱ゲル化樹脂がゲル化しながら押し拡げられ、膜状のゲル化物となって、繊維シート表面を部分的に被覆するようになる。このとき前記膜状のゲル化物の繊維シート全表面に対する割合(以下、「膜状度」という。)は、40%以上90%以下の範囲内にあることが好ましい。より好ましい膜状度の下限は、45%である。さらにより好ましい膜状度の下限は、50%である。一方、より好ましい膜状度の上限は、80%である。さらにより好ましい膜状度の上限は、70%である。この膜状度は、ゲル化物の拡がり度合い、つまり、構成繊維間への浸透度を表す指標であり、この値が大きいほどこのゲル化物が繊維シート表面に均一に拡がっていることを示す。膜状度が40%未満であると、ゲル化物の構成繊維間への浸透が不十分であるため、孔径及び孔径ムラが大きくなりやすい傾向にある。一方、膜状度が90%を超えると、繊維シートがフィルム化されて孔が存在しない領域が大きくなり易い傾向がある。   Moreover, in the manufacturing method of the fiber sheet of the present invention, by performing the gel processing under pressure, the wet heat gelled resin is expanded while gelling to become a film-like gelled product, and the fiber sheet surface is partially It comes to coat. At this time, the ratio of the film-form gelled product to the entire surface of the fiber sheet (hereinafter referred to as “film degree”) is preferably in the range of 40% to 90%. A more preferable lower limit of the film degree is 45%. An even more preferable lower limit of the film degree is 50%. On the other hand, the upper limit of the more preferable filminess is 80%. An even more preferable upper limit of the film degree is 70%. This filminess is an index representing the degree of spread of the gelled product, that is, the degree of penetration between the constituent fibers, and the larger the value, the more uniformly the gelled product spreads on the fiber sheet surface. When the filminess is less than 40%, the gelled product is insufficiently penetrated between the constituent fibers, and therefore the pore diameter and the pore diameter unevenness tend to increase. On the other hand, if the filminess exceeds 90%, the fiber sheet tends to become a film and the area where no holes are present tends to increase.

なお、本発明でいう孔径は、ASTM F 316 86に準拠して測定される平均孔径のことである。この孔径は、目的とする用途に応じた任意の値で構わない。本発明において、加圧加工によって得られる繊維シートのより好ましい平均孔径は、20μm以下である。例えば、微多孔膜等の代替として精密フィルターに用いる場合、好ましい平均孔径は、10μm以下であり、より好ましい平均孔径は、5μm以下である。   In addition, the hole diameter as used in the field of this invention is an average hole diameter measured based on ASTMF31686. This hole diameter may be any value depending on the intended application. In this invention, the more preferable average hole diameter of the fiber sheet obtained by pressurization is 20 micrometers or less. For example, when used in a precision filter as an alternative to a microporous membrane, the preferred average pore size is 10 μm or less, and the more preferred average pore size is 5 μm or less.

また、本発明でいう孔径ムラは、ASTM F 316 86に準拠して測定される平均孔径と最大孔径の比(最大孔径/平均孔径)でもって代用特性とし、この値が小さいほど孔径の幅が小さい、つまり孔径ムラが小さいことを示す。この比は本発明の製造方法によって、15以下となることが好ましい。より好ましい平均孔径と最大孔径の比は、10以下であり、さらに好ましい平均孔径と最大孔径の比は、7以下である。   Further, the pore diameter unevenness referred to in the present invention is a substitute characteristic based on a ratio of the average pore diameter and the maximum pore diameter (maximum pore diameter / average pore diameter) measured in accordance with ASTM F31686, and the smaller the value, the wider the pore diameter width. It is small, that is, the hole diameter unevenness is small. This ratio is preferably 15 or less by the production method of the present invention. A more preferable ratio of the average pore diameter to the maximum pore diameter is 10 or less, and a more preferable ratio of the average pore diameter to the maximum pore diameter is 7 or less.

さらに、前記ゲル加工を加圧下で実施することによって、ゲル化物が繊維シート内部へ押し拡げられ、その結果、ゲル加工前の繊維シート(親水繊維シート)の平均孔径をXとし、ゲル加工後の繊維シートの平均孔径をXBとしたとき、下記式で得られる値を平均孔径低下率(%)としたとき、平均孔径低下率は、60%以上であることが好ましい。 Furthermore, by carrying out the gel processing under pressure, the gelled product is expanded into the fiber sheet. As a result, the average pore diameter of the fiber sheet (hydrophilic fiber sheet) before gel processing is X, when the average pore size of the fiber sheet was X B, when the value obtained by the following equation was defined as the average pore size reduction rate (%) average pore size reduction rate is preferably 60% or more.

平均孔径低下率(%)={(X−XB)/X}×100
より好ましい平均孔径低下率は、65%以上である。このゲル加工による平均孔径の低減化は、特に孔径の小さい繊維シートを得る場合に重要であって、上述したような熱ロール等による高圧力下での加工によって達成されるものである。平均孔径低下率が60%未満であると、微多孔膜の代替となり得るような特に孔径に小さい繊維シートを得ることが困難となる傾向がある。
Average pore diameter reduction rate (%) = {(X−X B ) / X} × 100
A more preferable average pore diameter reduction rate is 65% or more. The reduction of the average pore diameter by this gel processing is particularly important when obtaining a fiber sheet having a small pore diameter, and is achieved by processing under a high pressure using a hot roll or the like as described above. When the average pore size reduction rate is less than 60%, it tends to be difficult to obtain a fiber sheet having a particularly small pore size that can be used as a substitute for the microporous membrane.

また、本発明には、繊維シートを構成する繊維及び湿熱ゲル化樹脂以外に、樹脂バインダー、無機物粉体、機能性粒子等が混合されていても構わない。例えば、前記樹脂バインダーは、親水繊維シートに含水させるときに、その付与する水分散液に予め混合しておくとよい。また、無機物粉体、あるいは機能性粒子の場合、親水繊維シートに含水させるときに、その付与する水分散液に予め混合しておくとよい。前記無機物粉体、あるいは前記機能性粒子としては、例えば、研磨剤、有害ガス吸着/分解剤、抗ウイルス吸着/分解剤、抗菌剤、消臭剤、導電剤、制電剤、調湿剤、乾燥剤、防虫剤、防カビ剤等を1又は2以上用いることができる。本発明の繊維シートの製造方法によれば、前記無機物粉体あるいは前記機能性粒子等を混合することにより、無機物粉体あるいは機能性粒子自体がゲル化物に埋没することなく、ゲル化物の表面に少なくとも一部が露出した状態で固着することができるので、それら粉体あるいは粒子の機能を十分に発揮することができる。   Further, in the present invention, in addition to the fibers constituting the fiber sheet and the wet heat gelled resin, a resin binder, inorganic powder, functional particles and the like may be mixed. For example, the resin binder may be mixed in advance with the aqueous dispersion to be provided when the hydrophilic fiber sheet is hydrated. In addition, in the case of inorganic powder or functional particles, when water is contained in the hydrophilic fiber sheet, it is preferable to preliminarily mix with the water dispersion to be provided. Examples of the inorganic powder or the functional particles include abrasives, harmful gas adsorption / decomposition agents, antiviral adsorption / decomposition agents, antibacterial agents, deodorants, conductive agents, antistatic agents, humidity control agents, One or more desiccants, insect repellents, fungicides and the like can be used. According to the method for producing a fiber sheet of the present invention, by mixing the inorganic powder or the functional particles or the like, the inorganic powder or the functional particles themselves are not embedded in the gelled product, but on the surface of the gelled product. Since it can fix in the state where at least one part was exposed, the function of those powder or particle | grains can fully be exhibited.

また、ゲル加工の際、湿熱ゲル化樹脂を含む繊維シート同士はそれぞれ積層されていても構わない。また、湿熱ゲル化樹脂の混合割合の異なる繊維シートと積層されていても構わない。さらに、湿熱ゲル化樹脂を含まない他の繊維シート、または他のシートと積層されていても構わない。前記他のシートとしては、フィルム、ネット等積層可能なものであればいずれであっても構わない。また、前記他のシートは、湿熱ゲル化樹脂が含まれたものであっても、含まれていないものであっても構わない。そして、積層する場合、積層形態は二層であっても、多層であっても構わないし、湿熱ゲル化樹脂を含む繊維シートが外層であっても、内層であっても構わない。また、ゲル加工前後のシートに対して、ニードルパンチ加工、水流交絡加工、サーマルボンド加工、ケミカルボンド加工等いずれの加工が施されていても構わない。また、親水処理は少なくとも湿熱ゲル化樹脂を含む繊維シートに施されていればよい。   Moreover, in the case of gel processing, the fiber sheets containing wet heat gelled resin may be laminated | stacked, respectively. Moreover, you may laminate | stack with the fiber sheet from which the mixing ratio of wet heat gelled resin differs. Furthermore, you may laminate | stack with the other fiber sheet which does not contain wet heat gelled resin, or another sheet | seat. The other sheet may be any sheet that can be laminated, such as a film or a net. In addition, the other sheet may include a wet heat gelled resin or may not include the wet heat gelled resin. And when laminating | stacking, a lamination | stacking form may be two layers, a multilayer may be sufficient, and the fiber sheet containing wet heat gelled resin may be an outer layer or an inner layer. Further, the sheet before and after the gel processing may be subjected to any processing such as needle punch processing, hydroentanglement processing, thermal bond processing, and chemical bond processing. Moreover, the hydrophilic process should just be given to the fiber sheet containing a wet heat gelled resin at least.

その結果得られる繊維シートは、例えば、その表面が均一であるため、ワイパーとして好適であり、肌に触れる用途へ使用した場合、肌触りに優れたものとなる。また、前記ゲル加工を加圧加工とした場合、例えば、得られる繊維シートの孔径ムラが小さいため、濾過性能に優れたフィルター等、あるいは電解液の均一保持性に優れ、短絡防止性に優れた電池セパレータやキャパシタ等、尿等の漏れ防止性に優れ、液拡散性に優れた衛生材料等に使用することができる。さらに、前記ゲル加工を加圧加工とした場合、例えば、得られる繊維シートの孔径が小さいため、高精度フィルター、電池セパレータまたはキャパシタ等へ好適に使用することができる。上記以外の用途においても、繊維シート表面がより均一である、あるいは構成する繊維間のゲル化物により略均一に固定しているので、様々な用途へ使用することができる。加えて、前記無機物粉体あるいは前記機能性粒子等を繊維シートに担持させることにより、用途に応じた粉体又は粒子の有する機能を選択することにより、機能性繊維シートとして使用することができる。   The resulting fiber sheet is suitable as a wiper, for example, because of its uniform surface, and is excellent in touch when used for applications that touch the skin. In addition, when the gel processing is pressure processing, for example, because the pore diameter unevenness of the obtained fiber sheet is small, it is excellent in filter performance, etc., or in the uniform retention of the electrolyte, and excellent in short circuit prevention It can be used for battery separators, capacitors, and other sanitary materials that are excellent in preventing leakage of urine and the like and excellent in liquid diffusibility. Furthermore, when the gel processing is pressure processing, for example, since the hole diameter of the obtained fiber sheet is small, it can be suitably used for a high-accuracy filter, a battery separator, a capacitor, or the like. Even in applications other than those described above, the fiber sheet surface is more uniform, or is fixed substantially uniformly by a gelled product between constituent fibers, and therefore can be used for various applications. In addition, by supporting the inorganic powder or the functional particles on a fiber sheet, by selecting the function of the powder or particles according to the application, it can be used as a functional fiber sheet.

以下、本発明の内容について実施例を挙げて説明する。なお、以下の実施例は、本発明を具体的に説明する一例に過ぎないことを付け加えておく。まず、融点、単繊維繊度、単繊維強度、厚み、平均孔径、最大孔径、孔径ムラ、繊維シート表面の膜状度、接触角、酸素比、フッ素比、加工時繊維シート面収縮率、及び湿熱ゲル化樹脂の湿熱ゲル化温度は以下の方法により測定した。
(1)融点:JIS K 7121(DSC法)に準じ測定した。
(2)単繊維繊度:JIS L 1013に準じて測定した。
(3)単繊維強度:JIS L 1015に準じ、引張試験機を用いて、試料の掴み間隔を20mmとし、繊維が切断したときの荷重値を測定し単繊維強度とした。
(4)厚み:175kPa荷重(JIS−B−7502に準じたマイクロメーターによる測定)により、3枚の試料のそれぞれ異なる10箇所で厚みを測定し、計30箇所の平均値を求めた。
(5)平均孔径・最大孔径:パームポロメータ(porous. Materials Inc.製)を使用し、ASTM F 316 86に準じ測定した。
(6)孔径ムラ:最大孔径を平均孔径で除して算出した。
(7)繊維シート表面の膜状度:繊維シートの任意の10箇所の表面を200倍の倍率で電子顕微鏡にて撮影する。例えば、図3(a)〜(d)に示すように、該繊維シート表面において、各繊維が隣接する繊維同士が連続して固定されている面積の繊維シート全面積に対する百分率を算出した。
(8)接触角:繊維シート表面の接触角:協和界面化学社製、接触角計(洗浄度評価システム)、型式:CA−X150を用いて、図1に示すように、ガラス板1の上に、縦1cm,横5cmの試料2をのせてテープで固定する。次に、試料2の上にマイクロシリンジで正確に純水3を2マイクロリットル滴下する。5秒間放置後、図1で示す水滴の直径a及び高さhを測定する。前記直径a及び高さhから、次の算式を用いて接触角θを求める。
tan(θ/2)=h/(a/2)
(9)酸素比及びフッ素比:ESCA−3000(株式会社島津製作所製)を使用し、繊維シート表面の元素組成分析を行った。測定条件は、線源はMg/Al、出力8kW、30mAとし、測定面積50mm2、繊維シートを構成する繊維及び/又は湿熱ゲル化樹脂表面からの深度10nmで繊維及び/又は湿熱ゲル化樹脂表面に存在する元素、及び官能基の割合を測定し、酸素比は、酸素元素量を全元素量で、フッ素比は、フッ素元素量を全元素量でそれぞれ割返した値の百分率を採用した。
(10)加工時繊維シート面積収縮率(%):下記式の通り算出する。
[1−(ゲル加工後繊維シート面積/ゲル加工前繊維シート面積)]×100
(11)湿熱ゲル化樹脂の湿熱ゲル化温度:湿熱ゲル化樹脂20質量%以上とパルプとからなる湿式不織布を作製し、得られた湿式不織布を幅30mm、長さ100mm程度に切断する。次に切断した試料を二枚重ねる。前記試料に約50mass%の水分を付与し、シール幅5mm程度のヒートシールスタンパーを用いて、圧力0.1MPaの条件で、ヒートシール温度を10℃ずつ上げる。そして、接着し始めたときの温度を湿熱ゲル化温度とする。
(12)繊維シートの裂断長
JIS−L−1096に準じ、幅(不織布横方向)50mm、長さ(不織布縦方向)150mmにカットした試験片をつかみ間隔100mmで把持し、定速伸長型引張試験機を用いて伸長したときの試験片の切断時の荷重値(引張強力)を、試料片の目付で除した値を裂断長とした。
Hereinafter, the contents of the present invention will be described with reference to examples. It should be added that the following embodiments are merely examples for specifically explaining the present invention. First, melting point, single fiber fineness, single fiber strength, thickness, average pore diameter, maximum pore diameter, pore diameter irregularity, fiber sheet surface film degree, contact angle, oxygen ratio, fluorine ratio, fiber sheet surface shrinkage during processing, and wet heat The wet heat gelation temperature of the gelled resin was measured by the following method.
(1) Melting point: Measured according to JIS K 7121 (DSC method).
(2) Single fiber fineness: Measured according to JIS L 1013.
(3) Single fiber strength: According to JIS L 1015, using a tensile tester, the gripping interval of the sample was 20 mm, and the load value when the fiber was cut was measured to obtain the single fiber strength.
(4) Thickness: 175 kPa load (measured with a micrometer according to JIS-B-7502), the thickness was measured at 10 different points of each of the three samples, and the average value of a total of 30 locations was determined.
(5) Average pore diameter / maximum pore diameter: measured using a palm porometer (made by porous Materials Inc.) according to ASTM F31686.
(6) Pore diameter unevenness: calculated by dividing the maximum hole diameter by the average hole diameter.
(7) Filminess on the surface of the fiber sheet: The surface of any 10 positions of the fiber sheet is photographed with an electron microscope at a magnification of 200 times. For example, as shown to Fig.3 (a)-(d), the percentage with respect to the fiber sheet total area of the area where the fiber which each fiber adjoins is continuously fixed in this fiber sheet surface was calculated.
(8) Contact angle: Contact angle of fiber sheet surface: Kyowa Interface Chemical Co., Ltd., contact angle meter (cleaning degree evaluation system), model: CA-X150, as shown in FIG. Then, a sample 2 having a length of 1 cm and a width of 5 cm is placed and fixed with tape. Next, 2 microliters of pure water 3 is accurately dropped onto the sample 2 with a microsyringe. After standing for 5 seconds, the diameter a and height h of the water droplet shown in FIG. 1 are measured. From the diameter a and the height h, the contact angle θ is obtained using the following formula.
tan (θ / 2) = h / (a / 2)
(9) Oxygen ratio and fluorine ratio: ESCA-3000 (manufactured by Shimadzu Corporation) was used to perform elemental composition analysis on the fiber sheet surface. Measurement conditions are Mg / Al, output 8 kW, 30 mA, measurement area 50 mm 2 , fiber constituting fiber sheet and / or wet heat gelled resin surface at a depth of 10 nm from fiber and / or wet heat gelled resin surface The ratio of the elements and functional groups present in the sample was measured, and as the oxygen ratio, the percentage of the value obtained by dividing the amount of oxygen element by the total element amount and the fluorine ratio by dividing the amount of fluorine element by the total element amount was adopted.
(10) Fiber sheet area shrinkage ratio (%) during processing: Calculated according to the following formula.
[1- (fiber sheet area after gel processing / fiber sheet area before gel processing)] × 100
(11) Wet heat gelation temperature of the wet heat gelled resin: A wet nonwoven fabric composed of 20% by mass or more of the wet heat gelled resin and pulp is prepared, and the obtained wet nonwoven fabric is cut into a width of about 30 mm and a length of about 100 mm. Next, two cut samples are stacked. About 50 mass% of moisture is applied to the sample, and the heat seal temperature is raised by 10 ° C. under a pressure of 0.1 MPa using a heat seal stamper having a seal width of about 5 mm. And the temperature when it begins to adhere is defined as the wet heat gelation temperature.
(12) Breaking length of fiber sheet According to JIS-L-1096, a test piece cut to a width (non-woven fabric lateral direction) of 50 mm and a length (non-woven fabric longitudinal direction) of 150 mm is held at a grip interval of 100 mm, and is a constant-speed extension type. The value obtained by dividing the load value (tensile strength) at the time of cutting the test piece when stretched using a tensile tester by the basis weight of the sample piece was taken as the breaking length.

実施例及び比較例に用いられる繊維原料は、以下のとおり準備した。   The fiber raw material used for an Example and a comparative example was prepared as follows.

[繊維1]
第1成分(湿熱ゲル化樹脂)を、エチレン含有量38モル%、鹸化度99%のエチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH、湿熱ゲル化温度70℃、融点170℃)とし、第2成分をポリプロピレン(PP、融点163℃)とした、繊度が1.4dtex(繊維1A)、繊度が1.2dtex(繊維1B)、放射状の16分割断面形状を有する、繊維長6mmの分割型複合繊維(商品名DF−2、大和紡績(株)製)を用いた。
[Fiber 1]
The first component (wet heat gelling resin) is an ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH, wet heat gelation temperature 70 ° C., melting point 170 ° C.) having an ethylene content of 38 mol% and a saponification degree of 99%, and the second component is Polypropylene (PP, melting point: 163 ° C.) split composite fiber having a fiber length of 6 mm having a fineness of 1.4 dtex (fiber 1A), a fineness of 1.2 dtex (fiber 1B), and a radial 16-divided cross-sectional shape (product) The name DF-2, manufactured by Daiwabo Co., Ltd.) was used.

[繊維2]
鞘成分を高密度ポリエチレン(HDPE、融点132℃)とし、芯成分をポリプロピレン(融点163℃)とした、繊度0.8dtex、繊維長10mmの同芯円鞘芯型複合繊維(商品名NBF(H)、大和紡績(株)製)を用いた。
[Fiber 2]
High density polyethylene (HDPE, melting point 132 ° C.) as sheath component and polypropylene (melting point 163 ° C.) as core component, concentric circular sheath core type composite fiber (trade name NBF (H , Daiwabo Co., Ltd.).

[繊維3]
ポリプロピレン(融点163℃)からなる、繊度0.5dtex、繊維長10mmの丸断面ポリプロピレン単一繊維(商品名PZ、大和紡績(株)製)を用いた。
[Fiber 3]
A round cross-section polypropylene single fiber (trade name PZ, manufactured by Daiwabo Co., Ltd.) having a fineness of 0.5 dtex and a fiber length of 10 mm made of polypropylene (melting point: 163 ° C.) was used.

[実施例1]
繊維1Aを50mass%、繊維2を30mass%、繊維3を20mass%となるように混合して、全繊維が0.5mass%の濃度になるように水分散スラリーを調製し、得られた水分散スラリーを円網式湿式抄紙機及び短網式湿式抄紙機からそれぞれ目付15g/m2の湿式抄紙ウェブを作製して抄き合わせ、次いでシリンダードライヤー機を用いて135℃で熱処理を施して、乾燥させるとともに、繊維1Aの湿熱ゲル化樹脂及び繊維2の鞘成分により仮接着させ、目付30g/m2の湿式不織布を作製した。得られた湿式不織布は、繊維1Aはほぼ100%分割しており、繊度が約0.09dtexの湿熱ゲル化繊維及び繊度が約0.09dtexのポリプロピレン繊維が分割発現して不織布中に略均一に分散していた。なお分割率は、不織布の長手方向が断面となるように束ねて1mm径の穴のあいた金属プレートに通し、電子顕微鏡を用いて400倍に拡大して、分割された繊維の割合を算出して求めた。
[Example 1]
Mix the fiber 1A to 50 mass%, the fiber 2 to 30 mass%, and the fiber 3 to 20 mass% to prepare a water dispersion slurry so that the total fiber has a concentration of 0.5 mass%. Slurry was made from a wet web paper machine and a short web wet paper machine by making wet paper webs each having a basis weight of 15 g / m 2 and then heat treated at 135 ° C. using a cylinder dryer and dried. At the same time, it was temporarily bonded with the wet heat gelled resin of the fiber 1A and the sheath component of the fiber 2 to prepare a wet nonwoven fabric with a basis weight of 30 g / m 2 . In the obtained wet nonwoven fabric, the fiber 1A is almost 100% divided, and the wet heat gelled fiber having a fineness of about 0.09 dtex and the polypropylene fiber having a fineness of about 0.09 dtex are expressed in a substantially uniform manner in the nonwoven fabric. It was dispersed. The dividing rate is calculated by calculating the ratio of divided fibers by bundling so that the longitudinal direction of the nonwoven fabric is a cross section, passing through a metal plate with a 1 mm diameter hole, and expanding by 400 times using an electron microscope. Asked.

次いで、前記湿式不織布を混合ガス処理器へ導入し、前記処理器の雰囲気を真空置換後、25℃、ガス組成がフッ素1体積%、酸素73体積%、窒素26体積%からなる混合ガスを処理器に導入し、1気圧とし、処理時間を1分とした。その後、真空排気の後、窒素で復圧した。その後、60℃の湯水で洗浄し、熱風乾燥機で70℃にて乾燥して親水繊維シートとした。得られた親水繊維シートの脱塩水による接触角は0度であった。得られた親水繊維シート表面の200倍のSEM顕微鏡写真を図2に示す。   Next, the wet nonwoven fabric is introduced into a mixed gas processing device, and after the atmosphere of the processing device is vacuum-substituted, a mixed gas composed of 25 ° C., gas composition of 1% by volume of fluorine, 73% by volume of oxygen, and 26% by volume of nitrogen is processed. Introduced into the vessel, the pressure was 1 atm, and the treatment time was 1 minute. Then, after evacuation, the pressure was restored with nitrogen. Then, it wash | cleaned with 60 degreeC hot water, and it dried at 70 degreeC with the hot air dryer, and was set as the hydrophilic fiber sheet. The contact angle of the obtained hydrophilic fiber sheet with demineralized water was 0 degree. FIG. 2 shows an SEM micrograph of 200 times the surface of the obtained hydrophilic fiber sheet.

次いで、上記親水繊維シートに、噴霧器を用いて、水分を前記親水繊維シートに対して100mass%となるように均一にスプレーで付与して、含水シートとした。   Next, using a sprayer, moisture was uniformly applied to the hydrophilic fiber sheet by spraying so as to be 100 mass% with respect to the hydrophilic fiber sheet to obtain a water-containing sheet.

次いで、前記含水シートに、130℃に加熱した一対の金属フラットロールにて線圧500N/cm、加工速度3.3m/分の条件下でゲル加工を施して、本発明の繊維シートを得た。得られた繊維シート表面の200倍のSEM顕微鏡写真を図3(a)〜(d)に示す。図3(a)においては、中央右から下方にかけて皮膜状に見える部分が、膜状のゲル化物である。同様に図3(b)においては、中央部の上下方向、図3(c)においては、左側部分、図3(d)においては、左側部分と右斜め上部分が、それぞれ膜状のゲル化物である。図4には得られた繊維シートの断面500倍のSEM顕微鏡写真を示す。   Next, the hydrous sheet was subjected to gel processing with a pair of metal flat rolls heated to 130 ° C. under conditions of a linear pressure of 500 N / cm and a processing speed of 3.3 m / min, to obtain a fiber sheet of the present invention. . The SEM micrograph of 200 times of the obtained fiber sheet surface is shown to Fig.3 (a)-(d). In Fig.3 (a), the part which looks like a film | membrane from the center right to the lower part is a film-form gelled material. Similarly, in FIG. 3 (b), the gelled product is a film-like gelation in the vertical direction of the central portion, in FIG. 3 (c) the left side portion, and in FIG. 3 (d), the left side portion and the upper right diagonal portion. It is. In FIG. 4, the SEM micrograph of the cross section of the obtained fiber sheet 500 times is shown.

[実施例2]
水分を25mass%付与した以外は、実施例1と同様の処理を実施し、本発明の繊維シートを得た。
[Example 2]
Except having provided 25 mass% of water | moisture content, the process similar to Example 1 was implemented and the fiber sheet of this invention was obtained.

[実施例3]
水分を180mass%付与した以外は、実施例1と同様の処理を実施し、本発明の繊維シートを得た。
[Example 3]
Except having provided 180 mass% of water | moisture content, the process similar to Example 1 was implemented and the fiber sheet of this invention was obtained.

[実施例4]
熱ロール温度を100℃とした以外は、実施例1と同様の処理を実施し、本発明の繊維シートを得た。
[Example 4]
Except that the hot roll temperature was 100 ° C., the same treatment as in Example 1 was performed to obtain the fiber sheet of the present invention.

[実施例5]
熱ロール温度を140℃とした以外は、実施例1と同様の処理を実施し、本発明の繊維シートを得た。
[Example 5]
Except that the hot roll temperature was 140 ° C., the same treatment as in Example 1 was performed to obtain the fiber sheet of the present invention.

[実施例6]
熱ロール線圧を400N/cmとした以外は、実施例1と同様の処理を実施し、本発明の繊維シートを得た。
[Example 6]
Except that the hot roll linear pressure was 400 N / cm, the same treatment as in Example 1 was performed to obtain the fiber sheet of the present invention.

[実施例7]
熱ロール線圧を700N/cmとした以外は、実施例1と同様の処理を実施し、本発明の繊維シートを得た。
[Example 7]
Except that the hot roll linear pressure was 700 N / cm, the same treatment as in Example 1 was performed to obtain the fiber sheet of the present invention.

[実施例8]
繊維1Bを50mass%、繊維2を30mass%、繊維3を20mass%混合して、0.5mass%の濃度になるように水分散スラリーを調製した。得られた水分散スラリーを、円網式湿式抄紙機及び短網式湿式抄紙機からそれぞれ目付12.5g/m2の湿式抄紙ウェブを作製して抄き合わせた。次いでシリンダードライヤー機を用いて130℃で熱処理し、乾燥させるとともに、繊維1Bの湿熱ゲル化樹脂及び繊維2の鞘成分により仮接着させ、目付25g/m2の湿式不織布を作製した。得られた湿式不織布において、繊維1Bはほぼ100%分割しており、繊度が約0.075dtexの湿熱ゲル化繊維及び繊度が約0.075dtexのポリプロピレン繊維が分割発現して不織布中に略均一に分散していた。
[Example 8]
50 mass% of fiber 1B, 30 mass% of fiber 2, and 20 mass% of fiber 3 were mixed, and an aqueous dispersion slurry was prepared so as to have a concentration of 0.5 mass%. The obtained water-dispersed slurries were each made by making wet paper webs having a basis weight of 12.5 g / m 2 from a circular mesh wet paper machine and a short mesh wet paper machine. Subsequently, it heat-processed at 130 degreeC using the cylinder dryer machine, and it was made to dry temporarily, and was temporarily bonded with the wet heat gelled resin of the fiber 1B, and the sheath component of the fiber 2, and produced the wet nonwoven fabric of 25 g / m < 2 > of fabric weight. In the obtained wet nonwoven fabric, the fiber 1B is divided almost 100%, and the wet heat gelled fiber having a fineness of about 0.075 dtex and the polypropylene fiber having a fineness of about 0.075 dtex are divided and expressed substantially uniformly in the nonwoven fabric. It was dispersed.

次いで、前記湿式不織布を混合ガス処理器へ導入し、前記処理器の雰囲気を真空置換後、25℃、ガス組成がフッ素1体積%、酸素73体積%、窒素26体積%からなる混合ガスを処理器に導入し、1気圧とし、処理時間を1分とした。その後、真空排気の後、窒素で復圧した。その後、60℃の湯水で洗浄し、熱風乾燥機で70℃にて乾燥して親水繊維シートとした。得られた親水繊維シートの脱塩水による接触角は0度であった。   Next, the wet nonwoven fabric is introduced into a mixed gas processing device, and after the atmosphere of the processing device is vacuum-substituted, a mixed gas composed of 25 ° C., gas composition of 1% by volume of fluorine, 73% by volume of oxygen, and 26% by volume of nitrogen is processed. Introduced into the vessel, the pressure was 1 atm, and the treatment time was 1 minute. Then, after evacuation, the pressure was restored with nitrogen. Then, it wash | cleaned with 60 degreeC hot water, and it dried at 70 degreeC with the hot air dryer, and was set as the hydrophilic fiber sheet. The contact angle of the obtained hydrophilic fiber sheet with demineralized water was 0 degree.

次いで、上記親水繊維シートに、噴霧器を用いて、水分を前記親水繊維シートに対して100mass%となるように均一にスプレーで付与して、含水シートとした。   Next, using a sprayer, moisture was uniformly applied to the hydrophilic fiber sheet by spraying so as to be 100 mass% with respect to the hydrophilic fiber sheet to obtain a water-containing sheet.

次いで、前記含水シートに、90℃に加熱した一対のプレーンロールからなる熱ロールにて線圧8000N/cm、加工速度7m/分の条件下でゲル加工を施して、本発明の繊維シートを得た。得られた親水繊維シート表面の300倍のSEM顕微鏡写真を図5A〜Bに示し、同300倍の断面写真を図5C〜Dに示す。また、得られた本発明の繊維シート表面の300倍のSEM顕微鏡写真を図6A〜Bに示し、同1000倍の断面写真を図6C〜Dに示す。   Next, the fiber sheet of the present invention is obtained by subjecting the water-containing sheet to gel processing under the conditions of a linear pressure of 8000 N / cm and a processing speed of 7 m / min with a hot roll composed of a pair of plain rolls heated to 90 ° C. It was. The 300 times SEM micrographs of the obtained hydrophilic fiber sheet surface are shown in FIGS. 5A to B, and the 300 times cross-sectional photographs are shown in FIGS. Moreover, the 300-times SEM micrograph of the obtained fiber sheet surface of this invention is shown to FIG.

[比較例1]
水分を付与しなかった以外は、実施例1と同様の処理を実施したが、熱ロール加工の際不織布の収縮が大きく、採取できなかった。
[Comparative Example 1]
Except that no moisture was applied, the same treatment as in Example 1 was performed, but the shrinkage of the nonwoven fabric was large during the hot roll processing, and the sample could not be collected.

[比較例2]
熱ロール温度を60℃とした以外は、実施例1と同様の処理を実施した。湿熱ゲル化樹脂がゲル化しなかったため、平均孔径の低減率が48%と小さかった。また、不織布表面の膜状度も33%と小さかった。
[Comparative Example 2]
The same treatment as in Example 1 was performed except that the hot roll temperature was 60 ° C. Since the wet heat gelled resin did not gel, the average pore size reduction rate was as small as 48%. Moreover, the film form degree of the nonwoven fabric surface was as small as 33%.

[比較例3]
熱ロール温度を160℃とした以外は、実施例1と同様の処理を実施したが、ロールに湿熱ゲル化樹脂が粘着し、また、不織布の収縮が大きく、採取できなかった。
[Comparative Example 3]
Except that the heat roll temperature was set to 160 ° C., the same treatment as in Example 1 was performed. However, the wet heat gelled resin was adhered to the roll, and the nonwoven fabric was greatly contracted and could not be collected.

[比較例4]
親水処理を施さなかった以外は、実施例1と同様の処理を実施した。ゲル加圧加工前の接触角が大きくなったため、均一に不織布に水分を付与させることができなかった。その結果、孔径及び膜状度のバラツキの大きい不織布となった。
[Comparative Example 4]
The same treatment as in Example 1 was performed except that the hydrophilic treatment was not performed. Since the contact angle before gel pressurization processing became large, it was not possible to uniformly impart moisture to the nonwoven fabric. As a result, a non-woven fabric having large variations in pore diameter and filminess was obtained.

Figure 0004229815
Figure 0004229815

Figure 0004229815
Figure 0004229815

表1から明らかな通り、実施例1〜8の何れにおいても、ゲル加工前の繊維シートに親水処理を施したため、親水繊維シート表面の脱塩水による接触角が小さくなり、水分を瞬時に均一に付与することができ、良好なゲル加工性であった。また、湿熱ゲル化樹脂は均一にゲル化されたため、ゲル化物によって構成する繊維間は略均一に固定されていた。また、本実施例では繊度の小さい繊維を使用したので、孔径が非常に小さく、孔径ムラが小さく、孔径の低減率が大きくなり、不織布表面の膜状度が適正な微多孔膜の代替となりうる不織布を得ることができた。   As is apparent from Table 1, in any of Examples 1 to 8, since the fiber sheet before gel processing was subjected to hydrophilic treatment, the contact angle due to demineralized water on the surface of the hydrophilic fiber sheet was reduced, and moisture was instantly and uniformly obtained. It was able to be imparted and had good gel processability. Moreover, since the wet heat gelled resin was uniformly gelled, the fibers constituted by the gelled product were fixed substantially uniformly. In addition, since fibers having a small fineness were used in this example, the pore diameter is very small, the pore diameter unevenness is small, the pore diameter reduction rate is large, and the membrane shape on the nonwoven fabric surface can be an alternative to a suitable microporous membrane. A nonwoven fabric could be obtained.

これに対して、表2に示す比較例1では、水分を含浸させなかったため熱ロール加工の際、繊維シートの収縮が大きく、採取できなかった。比較例2では、熱ロール温度が、湿熱ゲル化樹脂のゲル化温度よりも低かったため、湿熱ゲル化樹脂がゲル化しなかった。その結果、得られた不織布の不織布表面の膜状度及び平均孔径の低減率が小さく、ひいてはゲル化物による構成繊維間の固定が不十分であった。比較例3では、熱ロール温度が、用いた湿熱ゲル化樹脂の融点−20℃よりも高かったため、ロールに湿熱ゲル化樹脂が粘着するとともに不織布の収縮が大きくなったため、採取できなかった。比較例4では、親水処理を施さなかったため、ゲル加工前の接触角が大きく、均一に繊維シートに水分を付与させることができなかった。その結果、不織布の収縮も大きく、また、孔径及び膜状度のバラツキの大きい不織布となり、ゲル化物による構成繊維間の固定ムラが発生するものであった。   On the other hand, in Comparative Example 1 shown in Table 2, since the moisture was not impregnated, the fiber sheet contracted greatly during the hot roll processing, and could not be collected. In Comparative Example 2, since the heat roll temperature was lower than the gelation temperature of the wet heat gelled resin, the wet heat gelled resin did not gel. As a result, the degree of film thickness reduction on the nonwoven fabric surface and the average pore diameter of the obtained nonwoven fabric were small, and as a result, the fixing between the constituent fibers by the gelled product was insufficient. In Comparative Example 3, since the hot roll temperature was higher than the melting point of the used wet heat gelled resin −20 ° C., the wet heat gelled resin adhered to the roll and the nonwoven fabric contracted greatly, so that the sample could not be collected. In Comparative Example 4, since the hydrophilic treatment was not performed, the contact angle before gel processing was large, and moisture could not be uniformly applied to the fiber sheet. As a result, the shrinkage of the non-woven fabric was large, and the non-woven fabric had a large variation in pore diameter and filminess, resulting in uneven fixing between constituent fibers due to the gelled product.

[実施例9]
機能性粒子溶液として、日本軽金属社製の“アルミナ”(平均粒径0.7μm)を3mass%の割合で水に懸濁させた溶液を準備した。そして、前記実施例1の親水繊維シートを前記機能性粒子溶液中に浸漬し、マングルロールで絞って、ピックアップ率が約200%前後になるように調整して含水シートとなした。なお、ピックアップ率とは、不織布の質量に対する水分量と機能性粒子量の和に100を乗じた値である。次いで、120℃に加熱した上下の熱板にキャンバスネットを張り、その間に前記含水シートを挟み、0.064MPaの圧力で2秒間のゲル加工をして、本発明の繊維シートを得た。得られた繊維シートは、ゲル化物により構成する繊維が略均一に固定されていた。さらに、機能性粒子は、ゲル化物の表面に一部が露出して固定されていた。
[Example 9]
As a functional particle solution, a solution was prepared by suspending “alumina” (average particle size 0.7 μm) manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd. in water at a ratio of 3 mass%. And the hydrophilic fiber sheet of the said Example 1 was immersed in the said functional particle solution, and it squeezed with the mangle roll, and it adjusted so that a pick-up rate might be about 200%, and became a water-containing sheet. The pickup rate is a value obtained by multiplying the sum of the amount of moisture and the amount of functional particles with respect to the mass of the nonwoven fabric by 100. Next, a canvas net was stretched between upper and lower hot plates heated to 120 ° C., the water-containing sheet was sandwiched between them, and gel processing was performed at a pressure of 0.064 MPa for 2 seconds to obtain a fiber sheet of the present invention. In the obtained fiber sheet, the fibers composed of the gelled product were fixed substantially uniformly. Furthermore, the functional particles were partially exposed and fixed on the surface of the gelled product.

本発明の繊維シートは、電池セパレータ、キャパシタ、フィルター、ワイパー、貼付剤、吸収体、衛生材料等に好適に用いることができる。   The fiber sheet of the present invention can be suitably used for battery separators, capacitors, filters, wipers, patches, absorbent bodies, sanitary materials, and the like.

本発明に用いられる親水繊維シート表面の接触角を測定する方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the method of measuring the contact angle of the hydrophilic fiber sheet surface used for this invention. 本発明の実施例1で得られた親水繊維シート表面の200倍のSEM顕微鏡写真である。It is a 200-times SEM micrograph of the hydrophilic fiber sheet surface obtained in Example 1 of this invention. (a)〜(d)は、本発明の実施例1で得られた繊維シート表面の200倍のSEM顕微鏡写真である。(A)-(d) is a 200-times SEM micrograph of the fiber sheet surface obtained in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1で得られた繊維シート断面の500倍のSEM顕微鏡写真である。It is a 500-times SEM micrograph of the fiber sheet cross section obtained in Example 1 of the present invention. 本発明の実施例8で得られた親水繊維シート表面の300倍のSEM顕微鏡写真、図5C〜Dは同300倍の断面写真である。300-times SEM micrographs of the hydrophilic fiber sheet surface obtained in Example 8 of the present invention, and FIGS. 本発明の実施例8で得られた繊維シート表面の300倍のSEM顕微鏡写真、図6C〜Dは同1000倍の断面写真である。300-times SEM micrographs of the fiber sheet surface obtained in Example 8 of the present invention, and FIGS.

符号の説明Explanation of symbols

1 ガラス板
2 試料
3 純水
a 水滴の直径
h 水滴の高さ
1 Glass plate 2 Sample 3 Pure water a Water drop diameter h Water drop height

Claims (9)

水分存在下で加熱することによってゲル化し得る湿熱ゲル化樹脂を含む繊維シートの製造方法であって、
前記湿熱ゲル化樹脂が、エチレン−ビニルアルコール共重合体であり、
少なくとも下記の工程を含む繊維シートの製造方法。
A.繊維シートを構成する繊維及び前記湿熱ゲル化樹脂を親水処理して親水繊維シートにする工程。
B.前記親水繊維シートに水分を付与して含水シートにする工程。
C.前記含水シートを、前記湿熱ゲル化樹脂のゲル化する温度以上、前記湿熱ゲル化樹脂の融点−20℃以下の温度範囲に設定された熱処理機で湿熱処理してゲル加工し、湿熱ゲル化樹脂をゲル化させるとともに、ゲル化したゲル化物で繊維間を固定する工程。
A method for producing a fiber sheet containing a wet heat gelled resin that can be gelled by heating in the presence of moisture,
The wet heat gelled resin is an ethylene-vinyl alcohol copolymer,
The manufacturing method of the fiber sheet including the following process at least.
A. The process which makes the fiber which comprises a fiber sheet, and the said wet heat gelling resin a hydrophilic process, and makes it a hydrophilic fiber sheet.
B. Providing water to the hydrophilic fiber sheet to form a water-containing sheet.
C. The water-containing sheet is subjected to a wet heat treatment with a heat treatment machine set to a temperature range not lower than the gelling temperature of the wet heat gelled resin and not higher than the melting point of the wet heat gelled resin −20 ° C. The process of fixing between the fibers with the gelled gelled product.
前記親水繊維シートに付与される水分率が、20mass%以上300mass%以下の範囲内にある請求項1に記載の繊維シートの製造方法。   The manufacturing method of the fiber sheet of Claim 1 which exists in the range whose moisture content provided to the said hydrophilic fiber sheet is 20 mass% or more and 300 mass% or less. 前記親水繊維シート表面の脱塩水滴下5秒後の接触角が、60度以下である請求項1または2に記載の繊維シートの製造方法。   The manufacturing method of the fiber sheet according to claim 1 or 2, wherein a contact angle after 5 seconds of dropping of desalted water on the surface of the hydrophilic fiber sheet is 60 degrees or less. 前記親水繊維シートにおけるX線光電子分光法(ESCA)で測定した酸素元素の全元素に対する組成比(酸素比)が、4atomic%以上40atomic%以下の範囲内にある請求項1〜3のいずれかに記載の繊維シートの製造方法。   The composition ratio (oxygen ratio) with respect to all the elements of the oxygen element measured by the X ray photoelectron spectroscopy (ESCA) in the said hydrophilic fiber sheet exists in the range of 4 atomic% or more and 40 atomic% or less. The manufacturing method of the fiber sheet of description. 前記親水処理が、フッ素ガス雰囲気に晒す処理である請求項1〜4のいずれかに記載の繊維シートの製造方法。   The method for producing a fiber sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydrophilic treatment is a treatment exposed to a fluorine gas atmosphere. 前記親水繊維シートにおけるX線光電子分光法(ESCA)で測定したフッ素元素の全元素に対する組成比(フッ素比)が、1atomic%以上30atomic%以下の範囲内にある請求項5に記載の繊維シートの製造方法。   6. The fiber sheet according to claim 5, wherein a composition ratio (fluorine ratio) of fluorine element to all elements measured by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA) in the hydrophilic fiber sheet is in a range of 1 atomic% to 30 atomic%. Production method. 前記湿熱ゲル化樹脂が、当該樹脂を繊維表面の少なくとも一部に存在させた湿熱ゲル化繊維である請求項1〜のいずれかに記載の繊維シートの製造方法。 The method for producing a fiber sheet according to any one of claims 1 to 6 , wherein the wet heat gelled resin is wet heat gelled fiber in which the resin is present on at least a part of the fiber surface. 前記ゲル加工が、加圧加工である請求項1〜のいずれかに記載の繊維シートの製造方法。 The method for producing a fiber sheet according to any one of claims 1 to 7 , wherein the gel processing is pressure processing. 前記ゲル加工が、熱ロールによる加圧加工であり、前記熱ロールの線圧が、350N/cm以上10000N/cmの範囲内にある請求項1〜のいずれかに記載の繊維シートの製造方法。 The method for producing a fiber sheet according to any one of claims 1 to 8 , wherein the gel processing is pressure processing using a hot roll, and the linear pressure of the hot roll is in a range of 350 N / cm to 10000 N / cm. .
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