JP6994611B2 - 高圧水流絡合用繊維処理剤及びその利用 - Google Patents
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Description
処理剤の不揮発分に占める前記成分(A)の重量割合が15~85重量%であり、前記成分(B)の重量割合が15~85重量%であると好ましい。
前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが、ポリオキシエチレンアルキルエーテルであると好ましい。
アニオン界面活性剤である成分(C)をさらに含み、処理剤の不揮発分に占める前記成分(C)の重量割合が10重量%未満であると好ましい。
ビスコースレーヨン用であると好ましい。
本発明の不織布は、上記短繊維を含有する。
本発明の不織布の製造方法は、上記短繊維を集積させて繊維ウェブを作製し、得られた繊維ウェブを高圧水流絡合させる工程を含む。
本発明の高圧水流絡合用繊維処理剤が処理された短繊維は、不織布加工途中において集束性に優れ、高圧水流絡合法による不織布作製工程において、起泡性を低減することができる。
本発明の高圧水流絡合用繊維処理剤が処理された短繊維を含む不織布は、地合が良好である。
本発明の高圧水流絡合用繊維処理剤が処理された短繊維を用いた不織布の製造方法であれば、不織布作製工程において、操業性を向上させることができる。
成分(A)は、本発明の高圧水流絡合用繊維処理剤に必須の成分である。成分(A)は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルである。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、たとえば、下記化学式(1)で表現することができる成分である。
R1O-(AO)a-H (1)
化学式(1)において、R1はアルキル基であれば特に制限はないが、集束性及び低起泡性の観点から、R1が炭素数4~24が好ましく、炭素数6~22がより好ましく、炭素数8~20がさらに好ましい。
R1は、集束性及び低起泡性の観点から、分岐アルキル鎖が好ましい。分岐アルキル鎖としては、セカンダリーアルキル基、ゲルベアルコールのアルコール残基等が挙げられる。
分岐鎖を持つポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしては、ソフタノール(日本触媒社製)、アデカトールSO(ADEKA社製)、ディスパノールTOC(日油社製)等が挙げられる。
化学式(1)において、AOはオキシアルキレン基であり、たとえば、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基等を挙げることができる。なかでも、オキシアルキレン基としては、集束性及び低起泡性の観点から、オキシエチレン基が好ましい。
オキシアルキレン基が2種以上のオキシアルキレン基から構成される場合、それぞれ種類の異なるオキシアルキレン基の結合形式については、特に限定はなく、ブロック状、ランダム状、交互状のいずれの結合形式であってもよい。
成分(A)としては、たとえば、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンデシルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンデシルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンミリスチルエーテル等が挙げられる。成分(A)は、これらのうちの1種から構成されていてもよく、または、2種以上から構成されていてもよい。
成分(B)は、本発明の高圧水流絡合用繊維処理剤に必須の成分である。成分(B)は、脂肪酸トリグリセライドである。上記成分(A)と併用することで、集束性の向上と、起泡の低減とが同時に優れるという特徴がある。
脂肪酸トリグリセライドを構成する脂肪酸としては、酪酸、クロトン酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、イソセチル酸、マルガリン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキジン酸、イソエイコサ酸、ガドレイン酸、エイコセン酸、ドコサン酸、イソドコサン酸、エルカ酸、テトラコサン酸、イソテトラコサン酸、ネルボン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸等が挙げられる。
これらの中でも、本願効果が発揮され易い観点から、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸などの炭素数C16以下の飽和脂肪酸、パルミトレイン酸、マルガリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エライジン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、エルカ酸、ネルボン酸などの不飽和脂肪酸、イソセチル酸、イソステアリン酸、イソエイコサ酸、イソドコサン酸、イソテトラコサン酸などの分岐鎖脂肪酸が好ましい。
本発明の高圧水流絡合用繊維処理剤は、帯電防止の観点から、アニオン界面活性剤である成分(C)をさらに含むことが好ましい。
アニオン界面活性剤としては、スルホン酸型アニオン界面活性剤(C1)、硫酸エステル型アニオン界面活性剤(C2)、及びリン酸エステル型アニオン界面活性剤(C3)から選ばれる少なくとも1種であり、帯電防止の観点から、スルホン酸型アニオン界面活性剤(C1)、及びリン酸エステル型アニオン界面活性剤(C3)から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
また、帯電防止の観点から、スルホン酸型アニオン界面活性剤(C1)を含むとより好ましい。
処理剤の不揮発分に占める前記成分(A)と成分(B)の重量割合の合計は、起泡の低減と集束性が同時に優れるという観点から、15重量%以上が好ましく、25重量%以上がより好ましく、40重量%以上がさらに好ましく、50重量%以上が特に好ましい。
処理剤の不揮発分に占める前記成分(A)と成分(B)の重量割合の合計の好ましい上限値は100重量%である。
処理剤の不揮発分に占める前記成分(B)の重量割合は、起泡の低減と集束性が同時に優れるという観点から、15~85重量%が好ましく、20~80重量%がより好ましく、25~70重量%がさらに好ましく、30~60重量%が特に好ましい。
本発明の短繊維は、高圧水流絡合用に用いる原料短繊維に対して、本発明の高圧水流絡合用繊維処理剤が付与されたものである。高圧水流絡合用繊維処理剤の付与量は、原料短繊維に対して、0.05~2.0重量%であり、0.06~1.5重量%が好ましく、0.07~1.0重量%がさらに好ましく、0.08~0.7重量%が最も好ましい。0.05%未満では、不織布作製の前工程でのカード通過性が劣る可能性があり、2.0重量%超では、低起泡性が劣る可能性がある。
これらの中でも、再生繊維及び合成繊維は、静電気防止の観点から、高圧水流絡合用繊維処理剤を多く付着させる傾向にあり、起泡性低減がより必要との観点から、本発明の処理剤を適用することが好ましい。
レーヨン繊維としては、ビスコースレーヨン繊維、強力レーヨン繊維、高強力レーヨン繊維、高湿潤弾性レーヨン繊維、溶剤紡糸レーヨン繊維、ポリノジック繊維等が挙げられる。
複合繊維の組み合わせとしては、ポリオレフィン系樹脂/ポリオレフィン系樹脂の場合、例えば、高密度ポリエチレン/ポリプロピレン、直鎖状高密度ポリエチレン/ポリプロピレン、低密度ポリエチレン/ポリプロピレン、プロピレンと他のα-オレフィンとの二元共重合体または三元共重合体/ポリプロピレン、直鎖状高密度ポリエチレン/高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン/高密度ポリエチレン等が挙げられる。また、ポリオレフィン系樹脂/ポリエステル系樹脂の場合、例えば、ポリプロピレン/ポリエチレンテレフタレート、高密度ポリエチレン/ポリエチレンテレフタレート、直鎖状高密度ポリエチレン/ポリエチレンテレフタレート、低密度ポリエチレン/ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。また、ポリエステル系樹脂/ポリエステル系樹脂の場合、例えば、共重合ポリエステル/ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。さらにポリアミド系樹脂/ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂/ポリアミド系樹脂等からなる繊維も挙げられる。
これらの中でも、原料繊維がビスコースレーヨン繊維であれば、集束性が不足しやすく、繊維処理剤による集束性の付与が必要との観点から、原料繊維がビスコースレーヨン繊維であることが、さらに好ましい。又、原料繊維が撥水性であるために高圧水流絡合用により水圧が必要であり、起泡性低減がより必要との観点から、ポリオレフィン系樹脂/ポリオレフィン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂/ポリエステル系樹脂、ポリエステル系樹脂/ポリエステル系樹脂がさらに好ましい。
本発明の不織布は、本発明の短繊維を集積させて繊維ウェブを作製し、ついで、この繊維ウェブに高圧水流絡合法で処理する高圧水流絡合処理工程を施して作製した不織布である。
具体的には、本発明の短繊維を開繊工程にて開繊し、2以上の種類の短繊維を使用する場合には混綿し、カード機によるカーディングにて繊維ウェブを作製する。繊維ウェブを作製するには、繊維をカード機に供給し、カード機から排出されるフリースを適宜積層すればよい。カード機としては、フリース中の繊維がほぼ一方向に配列するパラレルカード機、フリース中の繊維が無配向となるランダムカード機、前二者の中間程度の配向となるセミランダムカード機、従来綿繊維の開繊に最も一般的に使用されているフラットカード機等を使用することができる。カード機から排出されたフリースを、そのまま多数枚重ねて、一方向に繊維が配列したウェブまたは繊維が無配向となっている繊維ウェブとしてもよい。また、一方向に繊維が配列したフリースを、各フリースの繊維が直交する状態で多数枚重ねて、縦・横均一な繊維ウェブとしてもよい。本発明においては、縦・横の引張強度が同等である方が好ましいので、繊維ウェブとしても、綿繊維が無配向となっている繊維ウェブまたは各フリース間の綿繊維が直交している繊維ウェブを採用することが好ましい。
A-1:ポリオキシエチレン(3)C12~13セカンダリーアルキルエーテル
A-2:ポリオキシエチレン(5)C12~13セカンダリーアルキルエーテル
A-3:ポリオキシエチレン(12)C12~13セカンダリーアルキルエーテル
A-4:ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンC12~13セカンダリーアルキルエーテル(分子量900)
A-5:ポリオキシエチレン(3)ラウリルエーテル
A-6:ポリオキシエチレン(8)オレイルエーテル
B-1:ヤシ油
B-2:パーム油
B-3:菜種油
B-4:牛脂
B-5:米油
C-1:ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩
C-2:オレイルサルフェートナトリウム塩
C-3:ステアリルホスフェートカリウム塩
C-4:硫酸化菜種油ナトリウム塩
D-1:鉱物油(粘度380秒)
D-2:ソルビタントリオレエート
D-3:ソルビタントリステアレート
D-4:PEG(600)ステアレート
D-5:ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート
D-6:ポリオキシエチレン(10)ひまし油エーテル
D-7:ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー(分子量:2000)
処理剤付与綿30gを500mlのビーカーに入れ、その上に常温のイオン交換水300gを注ぎ入れ、ラップで蓋をして4時間放置後、イオン交換水に浸漬した処理剤付与綿から別の300mlビーカーに浸漬液200mlを搾り出した。次に、その搾り液30mlを100m1の栓付きメスシリンダーに入れて、10回強振した後、その5分後の泡の高さを測定した。泡の高さが2.0cm未満で低起泡性が良好であると判断した。
低起泡性の判断の指標(泡の高さ(cm))
◎(非常に良好):泡の高さが1.0cm未満。
○(良好) :泡の高さが1.0cm以上2.0cm未満。
△(不良) :泡の高さが2.0cm以上5.0cm未満。
×(非常に不良):泡の高さが5.0cm以上。
処理剤付与綿40gをそれぞれ大和機工社製開繊機(型式OP-400)により開繊処理を施した。次いで、開繊処理された処理剤付与綿をランダムカード機に供給し、排出されたフリースを積層して、目付100g/m2の繊維ウェブを得た。この繊維ウェブから10cm×5cm引張り試験用試験片を作製し、50m/minの速度で引張り試験を行った。引張り試験は、20℃の室内中、ロードセル50Nの条件下で、引張圧縮試験機(TG-2kN型引張圧縮試験機、ミネベア株式会社製)を用いて測定した。力の最大値が2.7N以上であった場合に、集束性が良好と判断した。
集束性の判断の指標
◎(非常に良好):引抜き抵抗力が3.0N以上。
〇(良好) :引抜き抵抗力が2.7N以上、3.0N未満。
△(不良) :引抜き抵抗力が2.4N以上、2.7N未満。
×(非常に不良):引抜き抵抗力が2.4N未満。
処理剤付与綿40gをそれぞれ大和機工社製開繊機(型式OP-400)により開繊処理を施した。次いで、開繊処理された処理剤付与綿をランダムカード機に供給し、排出されたフリースを積層して、目付100g/m2の繊維ウェブを得た。この繊維ウェブを、金属製ネットよりなる支持体上に配置し、噴射圧力15kg/cm2・Gで第一段階の高圧水流絡合処理を施し、綿繊維相互間を予備的に三次元絡合させた。引き続き、噴射圧力100kg/cm2・Gで第二段階の高圧水流絡合処理を施し、乾燥して不織布をそれぞれ得た。得られた不織布の地合を目視判定にて評価した。
不織布の地合の判断の指標
○:不織布の地合の乱れが少なく、見た目が良好である。
△:不織布の地合に若干の乱れが見られる。
×:不織布の地合に乱れが見られる。
一方、比較例1~8では、成分(A)及び成分(B)のいずれもがない場合(比較例1及び8)、成分(A)がない場合(比較例3及び6)、成分(B)がない場合(比較例2、4、5及び7)には、集束性又は低起泡性のいずれかが解決できていない。
Claims (9)
- 成分(A)及び成分(B)を含む高圧水流絡合用繊維処理剤であって、
前記成分(A)がポリオキシアルキレンアルキルエーテルであり、
前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが分岐アルキル鎖を持ち、
前記成分(B)が脂肪酸トリグリセライドであり、
前記脂肪酸トリグリセライドが、構成脂肪酸の50重量%以上が炭素数12~22の脂肪酸である、
高圧水流絡合用繊維処理剤。 - 処理剤の不揮発分に占める前記成分(A)と成分(B)の重量割合の合計が15重量%以上である、請求項1に記載の高圧水流絡合用繊維処理剤。
- 処理剤の不揮発分に占める前記成分(A)の重量割合が15~85重量%であり、前記成分(B)の重量割合が15~85重量%である、請求項1又は2に記載の高圧水流絡合用繊維処理剤。
- 前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが、ポリオキシエチレンアルキルエーテルである、請求項1~3のいずれかに記載の高圧水流絡合用繊維処理剤。
- アニオン界面活性剤である成分(C)をさらに含み、
処理剤の不揮発分に占める前記成分(C)の重量割合が10重量%未満である、請求項1~4のいずれかに記載の高圧水流絡合用繊維処理剤。 - ビスコースレーヨン用である、請求項1~5のいずれかに記載の高圧水流絡合用繊維処理剤。
- 原料短繊維に対して、請求項1~6のいずれかに記載の高圧水流絡合用繊維処理剤を付与してなる、短繊維。
- 請求項7に記載の短繊維を含有する、不織布。
- 請求項7に記載の短繊維を集積させて繊維ウェブを作製し、得られた繊維ウェブを高圧水流絡合させる工程を含む、不織布の製造方法。
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