JP6225576B2 - 光触媒粒子担持ポリテトラフルオロエチレン繊維の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明において、未延伸糸を酸化処理し、その後に延伸処理を実施しても、光触媒効果は得られるが、好ましくは延伸糸を酸化処理した方法が良い。理由として、未延伸糸は繊度が太いが、繊度の細い延伸糸は、より酸化処理を効率的に行うことができ、光触媒能力も未延伸糸に対して優れる。
JIS L 1013:2010に準じて測定した。総繊度は、8.3繊度、8.3.1正量繊度 B法(簡便法)により測定した。単繊維繊度は、8.4フィラメント数により測定し、総繊度より算出した。強度は、8.5引張強さ及び伸び率、8.5.1標準時試験により測定した。
PTFE繊維5gを、300℃の温度で100時間加熱空気雰囲気下に処理後、繊維質量変化を測定し、次式で含炭率を算出した。
・含炭率=[(処理前質量−処理後質量)/処理前質量]×100。
社団法人繊維評価技術協議会が定める光触媒消臭加工繊維製品認証基準の評価試験法および性能判定基準に基づき、ガスバック法によるアセトアルデヒドガス減少率を評価し、判定した。
<条件>:
・初期ガス濃度:アセトアルデヒド14ppm
・試料サイズ:光触媒担持PTFE繊維の筒編サンプル10cm×10cm
・光源の種類:ブラックライト蛍光灯(FL10BL−B,National)
・光源照射条件:紫外線放射照度1.0mW/cm2で24時間
測定時間:24時間後
<判定基準>:
次のガス減少率および光触媒効果基準を満たさねばならない。
ガス減少率:第1回目暴露試験後、RL≧70またはRB≧70であること。
・RL(明条件減少率)=(L0−L1)/L0×100[%]
・RB(暗条件減少率)=(B0−B1)/B0×100[%]
・L0:明条件で試料を用いずに行った試験(空試験)の臭気成分濃度
・L1:明条件で試料を用いて行った試験の臭気成分濃度
・B0:暗条件で試料を用いずに行った試験(空試験)の臭気成分濃度
・ B1:暗条件で試料を用いて行った試験の臭気成分濃度。
一次粒子径は電子顕微鏡を用いて倍率を30万に設定の上で観察し、無作為に粒子を10個選択、それぞれの粒子の直径の平均を一次粒子径とした。
窒素ガス吸着法を用いて、光触媒粒子の比表面積を測定した。
レーザー回析散乱式粒度分布計を用いて、光触媒粒子の平均粒子径を測定した。
ビスコース熟成度(塩点)8.0、セルロース濃度9.0%、アルカリ濃度6.2%のビスコース(A)と濃度60%のPTFE水分散液(B)と濃度35%の酸化チタン水分散体(C)を(質量比)A:B:C=49:49:2の割合で混合した後、10Torrの減圧下で脱泡して成形用原液を得た。この成形用原液を、成型用口金に導き、凝固浴中に吐出した。
上記の実施例1と同様のマトリックス紡糸法によって、実施例1の酸化チタンスペックとその担持量および酸化処理温度を変更した筒編製品を得た。具体的には酸化チタンスペックを1次粒子径20nm、比表面積210m2/g、平均粒子径0.2μm、酸化チタン担持量3.0質量%、総繊度440dtex−60フィラメント、酸化処理250℃の温度で130時間とした筒編サンプルで上記の光触媒消臭性能評価を実施した。その結果、「光触媒消臭効果あり」との判定を得た。結果を表1に示す。
[実施例3]
上記の実施例1と同様のマトリックス紡糸法によって、実施例1と酸化チタン担持量および製造工程順序を変更した筒編製品を得た。具体的には酸化チタンを2.0質量%担持させ、未延伸糸を300℃の温度で90時間酸化処理を行った後、350℃の温度で熱延伸し、総繊度440dtex−60フィラメントのPTFE繊維(延伸糸)を得た。この延伸工程において、工程通過性は実施例1と同等であった。得られたPTFE繊維(延伸糸)を筒網としたサンプルで上記の光触媒消臭性能評価を実施した。その結果、「光触媒消臭効果あり」との判定を得たが、RLの値は72と合格基準値をわずかに上回った。結果を表1に示す。
実施例1の繊維構成とした総繊度440dtex−60フィラメントの光触媒担持PTFE繊維(延伸糸)について、酸化処理を実施せず、筒編としたサンプルで光触媒消臭性能評価を実施した。その結果、アセトアルデヒドガスの減少は認められず、光触媒消臭効果は得られなかった。結果を表1に示す。
実施例1の繊維構成とした総繊度440dtex−60フィラメントの光触媒担持PTFE繊維(延伸糸)について、200℃の温度で140時間酸化処理を行った後、筒編としたサンプルで光触媒消臭性能評価を実施した。その結果、光触媒消臭効果は得られなかった。結果を表1に示す。
実施例1の繊維構成とした総繊度440dtex−60フィラメントの光触媒担持PTFE繊維(延伸糸)について、320℃の温度で80時間酸化処理を行った。PTFE繊維の単繊維間で融着が発生し、良好な原糸を得ることができなかった。結果を表1に示す。
Claims (3)
- ポリテトラフルオロエチレン、マトリックスおよび光触媒粒子を含む混合液を、凝固浴中に吐出して繊維化し、焼成し、延伸して得られたポリテトラフルオロエチレン繊維を、弛緩状態で230℃以上310℃以下の加熱空気雰囲気下で70時間以上150時間以下とする条件で酸化処理する光触媒担持ポリテトラフルオロエチレン繊維の製造方法であって、前記光触媒粒子が酸化チタンであり、その1次粒子径が5nm以上30nm以下、比表面積が100m 2 /g以上500m 2 /g以下、平均粒子径が0.1μm以上1.0μm以下であり、前記酸化チタンが、ポリテトラフルオロエチレン繊維質量に対して、0.3質量%以上5.0質量%以下担持され、前記光触媒担持ポリテトラフルオロエチレン繊維の単繊維繊度が、1.5dtex以上18.0dtex以下である光触媒担持ポリテトラフルオロエチレン繊維の製造方法。
- ポリテトラフルオロエチレン分散液30〜70質量%、マトリックス30〜70質量%および光触媒粒子分散液0.1〜10質量%を含む混合液を、凝固浴中に吐出して繊維化し、焼成し、延伸して得られたポリテトラフルオロエチレン繊維を、弛緩状態で230℃以上310℃以下の加熱空気雰囲気下で70時間以上150時間以下とする条件で酸化処理する光触媒担持ポリテトラフルオロエチレン繊維の製造方法であって、前記光触媒粒子が酸化チタンであり、その1次粒子径が5nm以上30nm以下、比表面積が100m 2 /g以上500m 2 /g以下、平均粒子径が0.1μm以上1.0μm以下であり、前記酸化チタンが、ポリテトラフルオロエチレン繊維質量に対して、0.3質量%以上5.0質量%以下担持され、前記光触媒担持ポリテトラフルオロエチレン繊維の単繊維繊度が、1.5dtex以上18.0dtex以下である光触媒担持ポリテトラフルオロエチレン繊維の製造方法。
- ポリテトラフルオロエチレン繊維中のマトリックスの含炭率が繊維質量に対して0.5質量%以下であることを特徴とする請求項1または2記載の光触媒担持ポリテトラフルオロエチレン繊維の製造方法。
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