JP7553347B2 - Vulcanized fiber and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、バルカナイズドファイバー及びその製造方法に関する。詳しくは、強度低下を抑えながら柔らかさを付与したバルカナイズドファイバー及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a vulcanized fiber and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to a vulcanized fiber that is soft while suppressing a decrease in strength, and a manufacturing method thereof.
バルカナイズドファイバーはバルカンファイバーとも呼ばれ、木材パルプ、綿パルプなどの天然繊維素を主とした原紙を、塩化亜鉛の水溶液等のパルプを膨潤及び膠化する性質のある反応薬品に浸漬して原紙表面を膨潤及び膠化させ、その後反応薬品を洗浄液で除去して膨潤・膠化反応を停止させ、次いで乾燥、仕上げを行って製造される強靭な有機工業材料である。バルカナイズドファイバーは、主体繊維が天然セルロース繊維で構成されているため、廃棄された場合の生分解性及びクリーンな焼却処理適性も有しており、環境に優しい工業材料である。 Vulcanized fiber, also called vulcan fiber, is a tough organic industrial material produced by immersing base paper, which is mainly made of natural cellulose such as wood pulp and cotton pulp, in a reactive chemical that swells and gelats the pulp, such as an aqueous solution of zinc chloride, to swell and gelatinize the surface of the base paper, and then removing the reactive chemical with a cleaning solution to stop the swelling and gelatinization reaction, followed by drying and finishing. As the main fiber of vulcanized fiber is made of natural cellulose fiber, it is biodegradable and suitable for clean incineration when discarded, making it an environmentally friendly industrial material.
バルカナイズドファイバーは鞄、財布、ヒンジ等への展開が望まれており、そのため柔軟性を付与するという要望がある。その提案としてグリセリンに代表される保湿剤を含浸させ、柔軟性を向上させる目的で保湿性及び吸湿性を付与する提案がなされている（特許文献１参照）。またバルカナイズドファイバーに含窒素・含硫黄水溶性化合物を含浸又は塗布する提案もある（特許文献２参照）。 It is desirable to develop vulcanized fibers into bags, wallets, hinges, etc., and therefore there is a demand for imparting flexibility to them. One proposal to achieve this is to impregnate vulcanized fibers with a moisturizing agent such as glycerin to impart moisture retention and moisture absorption properties in order to improve flexibility (see Patent Document 1). There is also a proposal to impregnate or coat vulcanized fibers with nitrogen- and sulfur-containing water-soluble compounds (see Patent Document 2).
特許文献１のように、バルカナイズドファイバーに保湿剤密度が高く空隙が少ないを含浸させて柔軟性を向上させる方法もあるが、バルカナイズドファイバーは、という理由からグリセリン等の保湿剤を吸収しにくく、保湿剤の添加のみでは目的を満たすレベルの所望る柔軟性の付与は困難であった。また、特許文献２のように含窒素・含硫黄水溶性化合物を含浸又は塗布したバルカナイズドファイバーは、金属が接すると腐食が発生するという問題があった。
As in Patent Document 1, there is a method of impregnating vulcanized fiber with a moisturizing agent having a high density and few voids to improve flexibility, but vulcanized fiber does not easily absorb moisturizing agents such as glycerin due to the reason above, and it is difficult to impart the desired level of flexibility to satisfy the purpose by only adding a moisturizing agent. Also, as in
本発明は、引っ張り強度等の強度低下を抑えながら柔軟性を付与したバルカナイズドファイバー及びその製造方法を提供することを目的とする。 The objective of the present invention is to provide a vulcanized fiber that is flexible while suppressing the decrease in strength, such as tensile strength, and a method for producing the same.
本発明の他の目的並びに作用効果については、以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。 Other objects and advantages of the present invention will be readily apparent to those skilled in the art by reading the following description.
上述の目的を達成するために、本発明のバルカナイズドファイバーは、柔軟剤を含有し、みかけ密度が１．１ｇ／ｃｍ3以下であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the vulcanized fiber of the present invention is characterized in that it contains a softening agent and has an apparent density of 1.1 g/cm 3 or less.
ここで「みかけ密度」とは、バルカナイズドファイバーの実態部分（繊維等の実部）だけではなく、空隙部分（気孔などの空間部分）をも含んだ単位体積当たりの質量をいう。 Here, "apparent density" refers to the mass per unit volume including not only the solid part of the vulcanized fiber (the actual part of the fibers, etc.) but also the void part (the space such as pores).
そして、このような構成によれば、従来のバルカナイズドファイバーよりもみかけ密度が低いことにより柔軟剤を吸収しやすく、柔軟性に優れたバルカナイズドファイバーが得られる。 This configuration results in a vulcanized fiber with a lower apparent density than conventional vulcanized fibers, which makes it easier to absorb fabric softener and provides excellent flexibility.
また、本発明の好ましい実施形態においては、前記柔軟剤がグリセリン及び／又はポリエチレングリコールであってもよい。このような構成によれば、金属腐食などの弊害のない柔軟なバルカナイズドファイバーとなる。 In a preferred embodiment of the present invention, the softener may be glycerin and/or polyethylene glycol. This configuration results in a flexible vulcanized fiber that is free from problems such as metal corrosion.
また、本発明の好ましい実施形態においては、バルカナイズドファイバーは彫刻が施されており、彫刻前後での坪量の減少率が１０～４０％の範囲であってもよい。 In a preferred embodiment of the present invention, the vulcanized fiber is engraved, and the reduction in basis weight before and after engraving may be in the range of 10 to 40%.
ここで「彫刻」とはバルカナイズドファイバーの表面が切削されて物理的な空隙が設けられた状態であることを意味する。 In this context, "engraving" means that the surface of the vulcanized fiber has been cut to create physical voids.
そしてこのような構成によれば、バルカナイズドファイバーの強度が保持されながらも、彫刻により物理的な空隙が設けられることでみかけ密度を容易に低下させることができる。 With this configuration, the strength of the vulcanized fiber is maintained, while the apparent density can be easily reduced by creating physical voids through engraving.
また、本願発明は、バルカナイズドファイバーの製造方法としても捉えることができる。 The present invention can also be considered as a method for producing vulcanized fiber.
本発明に係るバルカナイズドファイバーの製造方法は、バルカナイズドファイバー原紙を準備する原紙準備工程と、前記バルカナイズドファイバー原紙を反応薬品に浸漬して前記バルカナイズドファイバー原紙の表面を膨潤及び膠化させる膠化工程と、前記反応薬品よりも濃度の薄い溶液に前記バルカナイズドファイバー原紙を浸漬して前記反応薬品を除去する脱液工程と、前記脱液後の前記バルカナイズドファイバー原紙を乾燥させてバルカナイズドファイバー基材を得る乾燥・仕上工程と、前記バルカナイズドファイバー基材に柔軟剤を含浸させる柔軟剤含浸工程と、前記柔軟剤を含浸したバルカナイズドファイバー基材を乾燥させてバルカナイズドファイバーを得る柔軟剤乾燥工程とを有し、前記バルカナイズドファイバー基材のみかけ密度が１．１ｇ／ｃｍ3以下であることを特徴とする。 The method for producing a vulcanized fiber according to the present invention includes a base paper preparation step of preparing a vulcanized fiber base paper, a gelatinization step of immersing the vulcanized fiber base paper in a reactive chemical to swell and gelatinize the surface of the vulcanized fiber base paper, a deliquification step of immersing the vulcanized fiber base paper in a solution having a lower concentration than the reactive chemical to remove the reactive chemical, a drying and finishing step of drying the vulcanized fiber base paper after deliquification to obtain a vulcanized fiber substrate, a softener impregnation step of impregnating the vulcanized fiber substrate with a softener, and a softener drying step of drying the vulcanized fiber substrate impregnated with the softener to obtain a vulcanized fiber, and is characterized in that the apparent density of the vulcanized fiber substrate is 1.1 g/ cm3 or less.
このような構成によれば、強度を保持しつつも柔軟性が付与されたバルカナイズドファイバーを製造することができる。 This configuration makes it possible to produce vulcanized fiber that retains its strength while also being flexible.
また、本発明の好ましい実施形態においては、前記乾燥・仕上工程と前記柔軟剤含浸工程との間に、さらに前記バルカナイズドファイバー基材に彫刻を設ける彫刻工程を有してもよい。 In a preferred embodiment of the present invention, an engraving process may be further included between the drying/finishing process and the softener impregnation process to provide engraving on the vulcanized fiber substrate.
このような構成によれば、彫刻によるみかけ密度が低下することに加え、後の工程において柔軟剤がより含浸し易くなる。 This configuration not only reduces the apparent density due to the engraving, but also makes it easier for the fabric softener to penetrate in the subsequent process.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記彫刻工程の前後で、坪量の減少率が１０～４０％の範囲であってもよい。 In a preferred embodiment of the present invention, the reduction in basis weight before and after the engraving process may be in the range of 10 to 40%.
このような構成によれば、彫刻により物理的な空隙が設けられてみかけ密度を低下できる一方で、バルカナイズドファイバーの強度も保持される。 In this configuration, the apparent density can be reduced by creating physical voids through engraving, while still maintaining the strength of the vulcanized fiber.
本発明によれば、強度低下を抑えながら柔軟性を付与したバルカナイズドファイバー及びその製造方法を提供できる。本発明のバルカナイズドファイバーは、皮革のようなしなやかさを持ち、バルカナイズドファイバーでありながら折りや曲げなどの加工適性に優れる。 The present invention provides a vulcanized fiber that is flexible while suppressing a decrease in strength, and a method for producing the same. The vulcanized fiber of the present invention has leather-like flexibility and, despite being a vulcanized fiber, has excellent processability, such as folding and bending.
以下、本発明について説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。 The present invention is described below, but should not be construed as being limited to these embodiments.
本発明に係るバルカナイズドファイバーは、柔軟剤を含有し、みかけ密度が１．１ｇ／ｃｍ3以下であることを特徴とするものである。本発明に係るバルカナイズドファイバーの製造工程の一例が図１に示されている。なお、本明細書においては、仕上工程５０が完了した段階のものを「バルカナイズドファイバー基材」、柔軟剤乾燥工程７０が完了した段階のものを「バルカナイズドファイバー」と表している。以降においては図１を参照しつつ説明する
The vulcanized fiber according to the present invention is characterized by containing a softener and having an apparent density of 1.1 g/ cm3 or less. An example of the manufacturing process of the vulcanized fiber according to the present invention is shown in FIG. 1. In this specification, the product at the stage where the finishing
＜原紙準備工程１０＞
本発明においてバルカナイズドファイバーに用いるバルカナイズドファイバー原紙は、原料から製造しても良いし条件に合うものを仕入れて使用しても良い。バルカナイズドファイバー原紙を製造する場合には、木材パルプや、綿パルプなどの天然繊維素から製造する。木材パルプとしては、針葉樹溶解サルフェイトパルプ（ＮＤＳＰ）、針葉樹晒しクラフトパルプ（ＮＢＫＰ）や針葉樹未晒しクラフトパルプ（ＮＵＫＰ）、広葉樹晒しクラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、広葉樹未晒しクラフトパルプ（ＬＵＫＰ）などの化学パルプ、砕木パルプ（ＧＰ）やサーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）などの機械パルプ、脱墨パルプなどの古紙パルプが挙げられ、これらのパルプから選択した１種又は２種以上を使用することができる。例えば、全パルプスラリー１００質量部中、ＮＤＳＰを１５～５５質量部、ＮＵＫＰを２５～７５質量部、ＮＢＫＰを５～２５質量部含むパルプスラリー（構成例１）や、全パルプスラリー１００質量部中、ＮＤＳＰを２５～４５質量部、ＮＵＫＰを３５～６５質量部、ＮＢＫＰを１０～２０質量部含むパルプスラリー（構成例２）を使用することができる。
<Base
In the present invention, the vulcanized fiber base paper used for the vulcanized fiber may be produced from raw materials or may be purchased and used according to the conditions. When producing the vulcanized fiber base paper, wood pulp, cotton pulp, etc. Wood pulp is produced from natural cellulose. There are various types of wood pulp, including softwood dissolving sulfate pulp (NDSP), softwood bleached kraft pulp (NBKP), softwood unbleached kraft pulp (NUKP), hardwood bleached kraft pulp (LBKP), hard ... Examples of the pulp include chemical pulp such as kraft pulp (LUKP), mechanical pulp such as groundwood pulp (GP) and thermomechanical pulp (TMP), and waste paper pulp such as deinked pulp. can be used. For example, a pulp slurry (Example 1) containing 15 to 55 parts by mass of NDSP, 25 to 75 parts by mass of NUKP, and 5 to 25 parts by mass of NBKP per 100 parts by mass of the total pulp slurry; It is possible to use a pulp slurry (Example 2) containing 25 to 45 parts by mass of NDSP, 35 to 65 parts by mass of NUKP, and 10 to 20 parts by mass of NBKP.
また、バルカナイズドファイバー原紙製造用のパルプスラリーは、適切なろ水度に調整することが好ましい。例えば、前述の構成例１，２であれば、叩解後のろ水度がカナダ標準ろ水度（フリーネス）（ＪＩＳ Ｐ ８１２１：１９９５「パルプのろ水度試験方法」）で、構成例１：４５０～７５０ｍｌＣＳＦ、構成例２：５５０～６５０ｍｌＣＳＦの範囲とすることが好ましい。 It is also preferable to adjust the pulp slurry for manufacturing vulcanized fiber base paper to an appropriate freeness. For example, in the case of the above-mentioned configuration examples 1 and 2, the freeness after beating is preferably in the range of Canadian standard freeness (JIS P 8121:1995 "Test method for freeness of pulp"): Configuration example 1: 450 to 750 ml CSF, and Configuration example 2: 550 to 650 ml CSF.
さらに、この原紙には、綿ボロパルプ、リンターなどの木綿繊維、木材繊維の製紙用パルプ、ケナフ、竹パルプなどの非木材繊維、レーヨンなどの再生セルロース繊維を湿式抄紙によって製造されたものを好適に用いることができる。また、本発明の目的とする効果が損なわれない範囲で有機化学合成繊維、無機繊維の配合も可能である。原紙は、パルプを膨潤及び膠化する性質の或る反応薬品、例えば塩化亜鉛水溶液への浸漬の際に、塩化亜鉛水溶液が原紙内に均一に浸透するように適度な吸水性、透気性及び均一な地合を有することが好ましい。 In addition, the base paper can be made of cotton fibers such as cotton rag pulp and linters, wood fiber papermaking pulp, non-wood fibers such as kenaf and bamboo pulp, and regenerated cellulose fibers such as rayon, which are made by wet papermaking. Organic chemical synthetic fibers and inorganic fibers can also be blended within a range that does not impair the intended effects of the present invention. The base paper preferably has appropriate water absorption, air permeability, and uniform texture so that when immersed in a reactive chemical that has the property of swelling and gelatinizing the pulp, such as an aqueous zinc chloride solution, the aqueous zinc chloride solution can penetrate uniformly into the base paper.
＜膠化工程２０＞
膠化工程２０においては、バルカナイズドファイバー原紙を従来慣用の方法で反応薬品に浸漬して、表面を膨潤及び膠化させる。なお、以降において膠化工程を「バルカン化」と表現することがある。ここで用いる反応薬品としては、塩化亜鉛水溶液等のバルカナイズドファイバーの膨潤及び膠化に用いられる慣用のものを用いることができる。反応薬品として塩化亜鉛水溶液を用いる際の塩化亜鉛の濃度は、６５～７４ボーメ（゜Ｂｅ）の範囲であることが好ましく、浸漬処理時の水溶液の温度は、２８～５５℃の範囲であることが好ましい。
<
In the
先にも述べたように、本発明においてはバルカナイズドファイバーのみかけ密度が１．１ｇ／ｃｍ3以下と低くなるように構成することで、強度の維持と柔軟性の付与を両立している。みかけ密度の低いバルカナイズドファイバーを得るには、みかけ密度の低いバルカナイズドファイバー原紙を用いる、膠化工程２０において塩化亜鉛水溶液の濃度を低くする、浸漬処理の時間を短くする、浸漬処理の温度を低くする、などの方法が有効である。塩化亜鉛水溶液の濃度や浸漬時間、浸漬処理の温度の調整でバルカナイズドファイバー基材の密度が低くなるのは、セルロース繊維に入り込む塩化亜鉛の浸透度合いが緩くなることが理由である。バルカナイズドファイバー基材の密度を低くすることで柔軟剤が吸収されやすくなり、柔軟化を行いやすい。
As mentioned above, in the present invention, the apparent density of the vulcanized fiber is set to be low, 1.1 g/ cm3 or less, thereby maintaining strength and imparting flexibility. To obtain a vulcanized fiber with a low apparent density, it is effective to use a vulcanized fiber base paper with a low apparent density, to lower the concentration of the zinc chloride aqueous solution in the
バルカナイズドファイバーに２枚以上の原紙を用いる場合には、膠化工程２０でこれらの原紙を積層する。より具体的には、バルカナイズドファイバー原紙を反応薬品に浸漬させてから数秒後に液中で積層処理を行う。１枚の原紙からなるバルカナイズドファイバーには積層工程は不要である。ここで用いる反応薬品としては、セルロース繊維を膨潤及び膠化するものであれば特に限定するものではなく、塩化亜鉛の水溶液の他に、Ｎ－メチルモルフォリン－Ｎ－オキシド、Ｎ－メチルモルフォリン－Ｎ－オキシドと極性液体との混合溶液、硫酸などを用いることができるが、塩化亜鉛の水溶液を用いる方法が最も工業化されており、大量生産を行う上では最も望ましい。
When two or more sheets of base paper are used for the vulcanized fiber, these sheets are laminated in the
＜脱液工程３０＞
脱液工程３０では、膠化工程２０で用いた反応薬品を洗浄液で除去する。より具体的には、洗浄液としては膠化工程２０で用いた塩化亜鉛水溶液よりも濃度の低い塩化亜鉛水溶液を用い、段階的に塩化亜鉛濃度が低くなっていく複数の洗浄槽に順次浸漬する、若しくは洗浄槽内の洗浄液濃度を順次下げていくことで反応液の除去を行う。複数の洗浄槽を用いる場合には、第１槽から最終槽まで段階的に塩化亜鉛濃度が低くなっていくように洗浄槽を設け、最終槽の洗浄液は塩化亜鉛成分を殆ど含まない溶液若しくは真水とし、これらの洗浄槽に膠化工程２０後の原紙を順次浸漬することで塩化亜鉛水溶液を除去する。一方、単槽で処理するのであれば、洗浄槽内の洗浄液を順次全量入れ替えて徐々に濃度の低い溶液にする、洗浄槽内に徐々に水を流し込むことで洗浄液の濃度を下げる、などの方法で反応液の除去を行うことができる。
<Draining
In the
脱液工程３０で用いる洗浄液は膠化工程２０で用いた塩化亜鉛水溶液よりも濃度の低い塩化亜鉛水溶液とする。例えば、膠化工程２０において濃度６５～７４ボーメの塩化亜鉛水溶液を用いたのであれば、これよりも濃度の低い１５～３３ボーメの塩化亜鉛水溶液から開始して、塩化亜鉛をほとんど含まない溶液、若しくは塩化亜鉛をまったく含まない水まで段階的に塩化亜鉛の濃度を落とした洗浄液を用意し、上述の方法で脱液を行う。さらに、脱液工程においては、特開平０９－３０２５９４号に開示されているように、塩化亜鉛などの反応薬品の除去を促進するために軸方向に振動する振動軸に一段又は多段振動羽根板を回転不能に固定してなる装置を脱塩化亜鉛槽内、すなわち洗浄槽の洗浄液中に投入し、振動羽根板に振動数１０～６０Ｈｚ、振動幅２～３０ｍｍの振動を与えながら脱液処理を行ってもよい。
The cleaning solution used in the
＜乾燥工程４０、仕上工程５０＞
脱液工程３０を経た後は、乾燥工程４０及び仕上工程５０を経てバルカナイズドファイバー基材を得る。ここで用いる乾燥方法は特に限定するものではなく、熱風乾燥、マイクロウェーブ乾燥、赤外線乾燥、ロールドライヤー乾燥など既知の乾燥方法を用いることができ、所望の含有水分量となるまでバルカナイズドファイバー基材を乾燥させる。仕上工程５０では、ロール巻取り処理や平板断裁などによる所定の寸法への断裁加工処理等を行う。必要に応じてキャレンダー加工を施し平滑性を付与してもよい。
<Drying
After passing through the
＜柔軟剤含浸工程６０＞
柔軟剤含浸工程６０では、原紙準備工程１０～仕上工程５０を行うことで得られたバルカナイズドファイバー基材に柔軟剤を含浸させる。ここで用いる柔軟剤としては、グリセリン、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリアクリル酸塩、１，２－ヘキサンジオール、１，５－ペンタンジオール、アミノ酸、ヒアルロン酸、等を用いることができ、これらの中でも柔軟性の付与効果が高いことからグリセリン又はポリエチレングリコールが好ましく、より好ましくはグリセリンである。グリセリンはバルカナイズドファイバー基材に吸収させやすく、柔軟性の付与効果が高い。柔軟剤の付与方法については、特に限定するものではないが、例えば柔軟剤を含有する含浸液にバルカナイズドファイバー基材を浸漬させる方法を用いることができる。
<
In the
柔軟剤としてグリセリンを用いる場合には、濃度２０～９０質量％のグリセリン水溶液を含浸液として用いることが好ましく、濃度３０～７０質量％のグリセリン水溶液であればより好ましい。グリセリン水溶液の濃度が９０質量％を超えると、粘度が高くなりすぎてグリセリン水溶液がバルカナイズドファイバー基材に含浸しにくくなるおそれがある。一方、グリセリン水溶液の濃度が２０質量％未満となると、含浸性は増してもバルカナイズドファイバー基材に付与されるグリセリンの量が少なくなり、所望する柔軟性が得られにくくなるおそれがある。また、柔軟剤の付与をバルカナイズドファイバー基材へ柔軟剤を含浸させる形で行う場合には、事前にバルカナイズドファイバー基材を水に含浸させることが好ましい。バルカナイズドファイバー基材を予め水に含浸させることで柔軟剤がより浸透しやすくなる。事前に水への含浸を行う場合の含浸時間は３０分～６時間程度が好ましい。 When glycerin is used as the softener, it is preferable to use an aqueous glycerin solution with a concentration of 20 to 90% by mass as the impregnating liquid, and more preferably an aqueous glycerin solution with a concentration of 30 to 70% by mass. If the concentration of the aqueous glycerin solution exceeds 90% by mass, the viscosity may become too high, making it difficult for the aqueous glycerin solution to impregnate the vulcanized fiber substrate. On the other hand, if the concentration of the aqueous glycerin solution is less than 20% by mass, the amount of glycerin imparted to the vulcanized fiber substrate may be small, even if the impregnation ability increases, and it may be difficult to obtain the desired flexibility. In addition, when the softener is impregnated into the vulcanized fiber substrate by impregnating the softener into the vulcanized fiber substrate, it is preferable to impregnate the vulcanized fiber substrate with water in advance. By impregnating the vulcanized fiber substrate with water in advance, the softener can be more easily penetrated. When impregnating the vulcanized fiber substrate with water in advance, the impregnation time is preferably about 30 minutes to 6 hours.
＜柔軟剤乾燥工程７０＞
バルカナイズドファイバー基材に柔軟剤を含浸させた後、乾燥させることで目的とするバルカナイズドファイバーを得ることができる。ここで用いる乾燥方法は特に限定するものではなく、熱風乾燥、熱乾燥、マイクロウェーブ乾燥、赤外線乾燥、ロールドライヤー乾燥など既知の乾燥方法を用いることができるが、６０～１００℃の条件下で１５分～３時間程度かけて熱乾燥することが好ましい。
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The vulcanized fiber substrate is impregnated with a softener and then dried to obtain the desired vulcanized fiber. The drying method used here is not particularly limited, and known drying methods such as hot air drying, heat drying, microwave drying, infrared drying, and roll dryer drying can be used, but heat drying at 60 to 100° C. for about 15 minutes to 3 hours is preferred.
先にも述べたように、本発明のバルカナイズドファイバーは、みかけ密度を１．１ｇ／ｃｍ3以下とするものであり、みかけ密度が１．０ｇ／ｃｍ3以下であればより好ましい。ここで「みかけ密度」とは、バルカナイズドファイバーの実態部分（繊維等の実部）、即ち多孔質シートの樹脂部だけではなく、空隙部分（気孔などの空間部分）をも含んだ単位体積当たりの質量をいう。本願発明者等の知見によれば、みかけ密度を１．１ｇ／ｃｍ3以下とすることで柔軟剤を含むバルカナイズドファイバーの柔軟性をより高くし、皮革のようなしなやかさを与えることができる。なお、一般的なバルカナイズドファイバーのみかけ密度は１．２０～１．３５ｇ／ｃｍ3程度である。 As mentioned above, the vulcanized fiber of the present invention has an apparent density of 1.1 g/ cm3 or less, and an apparent density of 1.0 g/cm3 or less is more preferable. Here, the "apparent density" refers to the mass per unit volume including not only the actual part of the vulcanized fiber (the actual part of the fiber, etc.), i.e., the resin part of the porous sheet, but also the void part (the space part such as the pores). According to the findings of the present inventors, by making the apparent density 1.1 g/cm3 or less , the flexibility of the vulcanized fiber containing a softener can be increased, and it can be given a suppleness like leather. The apparent density of general vulcanized fibers is about 1.20 to 1.35 g/ cm3 .
本発明においてバルカナイズドファイバーのみかけ密度を１．１ｇ／ｃｍ3以下とする方法は特に限定するものではなく、前述の反応薬品の浸透度合い以外にも、バルカナイズドファイバー基材の密度を低くすること、例えば１．１ｇ／ｃｍ3以下とすることで達成することができる。バルカナイズドファイバー基材に柔軟剤を含浸させると含浸した柔軟剤の分だけバルカナイズドファイバーの重量は増えるが、それにつれて厚みも増すためにバルカナイズドファイバーのみかけ密度はバルカナイズドファイバー基材の密度である程度コントロールすることが可能である。 In the present invention, the method for making the apparent density of the vulcanized fiber 1.1 g/ cm3 or less is not particularly limited, and in addition to the degree of penetration of the reactive chemicals described above, it can be achieved by lowering the density of the vulcanized fiber substrate, for example, to 1.1 g/ cm3 or less. When the vulcanized fiber substrate is impregnated with a softener, the weight of the vulcanized fiber increases by the amount of the softener impregnated, but the thickness also increases accordingly, so that the apparent density of the vulcanized fiber can be controlled to some extent by the density of the vulcanized fiber substrate.
本発明においてバルカナイズドファイバー基材の密度は特に限定するものではないが、例えば０．７～１．４ｇ／ｃｍ3とすることで所望する効果が得られやすくなる。密度が小さい方が柔軟化効果を得やすいため、特に０．７～０．９ｇ／ｃｍ3とすることが好ましい。バルカナイズドファイバー基材の密度を低く抑えるにはバルカン化の条件を緩め、例えば塩化亜鉛水溶液の温度を低くするなどをすればよい。 In the present invention, the density of the vulcanized fiber substrate is not particularly limited, but a density of, for example, 0.7 to 1.4 g/cm 3 makes it easier to obtain the desired effect. Since a lower density makes it easier to obtain a softening effect, a density of 0.7 to 0.9 g/cm 3 is particularly preferable. The density of the vulcanized fiber substrate can be kept low by relaxing the vulcanization conditions, for example by lowering the temperature of the aqueous zinc chloride solution.
また、バルカン化の条件以外のみかけ密度のコントロール方法として、バルカナイズドファイバーに後述する彫刻を施すなどして物理的に空隙を設ける方法も考えられる。 In addition, as a method of controlling the apparent density other than through the vulcanization conditions, it is also possible to physically create voids in the vulcanized fiber, for example by engraving it as described below.
本発明においてバルカナイズドファイバーの厚さは用途に応じて所望の厚さに設定できるが、例えば一般的な用途の範囲であれば、０．１～２．５ｍｍ程度の厚さが考えられる。その一方で本発明においては厚みが少ない方が柔軟化効果を得やすいため、本発明の効果をより顕著に発現させることを目的とするのであれば厚みは０．２～１．５ｍｍの範囲であることが好ましく、０．３～１．０ｍｍの範囲であればより好ましい。 In the present invention, the thickness of the vulcanized fiber can be set to a desired thickness depending on the application, but for example, for general applications, a thickness of about 0.1 to 2.5 mm is considered. On the other hand, in the present invention, the softening effect is more easily achieved with a smaller thickness, so if the aim is to more significantly manifest the effects of the present invention, the thickness is preferably in the range of 0.2 to 1.5 mm, and more preferably in the range of 0.3 to 1.0 mm.
バルカナイズドファイバーの２３℃×５０％ＲＨの環境下で調湿した平衡水分値は、特に限定するものではないが、５～１１％の範囲であることが好ましく、５．５～１０．５％の範囲であればより好ましい。平衡水分値が５％未満であると紙粉が発生しやすく、また脆くなったり割れやすくなったりするおそれがある。一方平衡水分値が１１％を超えると、伸縮度合いが大きくなるため加工が難しくなるおそれがある。水分の調整方法は特に限定するものではなく、本発明の分野で用いられる公知の方法を用いることができ、主に乾燥工程４０で調整することができる。乾燥温度は８０～１８０℃の範囲で適宜設定することが好ましい。
The equilibrium moisture value of vulcanized fiber conditioned in an environment of 23°C x 50% RH is not particularly limited, but is preferably in the range of 5 to 11%, and more preferably in the range of 5.5 to 10.5%. If the equilibrium moisture value is less than 5%, paper dust may be generated and the paper may become brittle or crack. On the other hand, if the equilibrium moisture value exceeds 11%, the degree of expansion and contraction may increase, making processing difficult. The moisture adjustment method is not particularly limited, and any known method used in the field of the present invention may be used, and the moisture can be adjusted mainly in the
＜彫刻工程＞
本発明においては、バルカナイズドファイバー基材若しくはバルカナイズドファイバーに彫刻などにより物理的な空隙を設けることも可能である。彫刻を施すことでみかけ密度を低下させると同時に、バルカナイズドファイバー基材の段階で彫刻を施すのであれば柔軟剤を含浸しやすくさせるという効果も得られる。彫刻を施すタイミングとしては、仕上工程５０と柔軟剤含浸工程６０との間、若しくは柔軟剤乾燥工程７０が完了した後のいずれかに行うことができるが、彫刻後に柔軟剤を含浸させた方がより高い柔軟効果が得られるため、仕上工程５０と柔軟剤含浸工程６０との間にバルカナイズドファイバー基材に対して行うことが好ましい。なお、彫刻などでバルカナイズドファイバーの表面に空隙を設けた場合のみかけ密度の算出は、空隙を設けていない部分の厚みを用いて行うことができる。
<Engraving process>
In the present invention, it is also possible to provide physical voids in the vulcanized fiber substrate or vulcanized fiber by engraving or the like. By engraving, the apparent density can be reduced, and at the same time, if engraving is performed at the stage of the vulcanized fiber substrate, the effect of facilitating impregnation with a softener can be obtained. The timing of engraving can be either between the finishing
バルカナイズドファイバー基材に彫刻を施した際の断面構造の一例が図２に示されている。同図において、１はバルカナイズドファイバー基材、２はバルカナイズドファイバー基材表面、３は切削部（凹部）、Ｔａはバルカナイズドファイバー基材の厚み、Ｔｂは切削部の厚み、である。先の彫刻を設けた場合のみかけ密度の算出は、図２の例であれば彫刻が施された箇所の実際の厚みはＴａ－Ｔｂとなるが、みかけ密度の算出はＴａを用いて行われる。 An example of the cross-sectional structure when engraving is applied to a vulcanized fiber substrate is shown in Figure 2. In the figure, 1 is the vulcanized fiber substrate, 2 is the surface of the vulcanized fiber substrate, 3 is the cut portion (recess), Ta is the thickness of the vulcanized fiber substrate, and Tb is the thickness of the cut portion. When the above engraving is applied, the apparent density is calculated using Ta, although in the example of Figure 2, the actual thickness of the engraved portion is Ta-Tb.
本発明において彫刻の手法としては、レーザー加工、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、電子線エッチング、フォーカスイオンビーム、エンボス加工など、基材表面に凹を作る手段であればこだわらないが、彫刻デザインの作成及び変更の容易さからレーザー加工が好ましい。 In the present invention, the engraving method can be any method that creates depressions on the surface of the substrate, such as laser processing, plasma etching, reactive ion etching, electron beam etching, focused ion beam, embossing, etc., but laser processing is preferred because of the ease of creating and modifying the engraving design.
本発明においては、バルカナイズドファイバー基材への彫刻パターンは特に限定するものではなく、十文字や円形などの一般的な模様や、その他の任意の彫刻パターンを適宜設けることができる。十文字の彫刻模様を形成する場合であれば、例えば、線幅０．０５ｍｍで長さが１．０ｍｍの直線を交差させるようにして十文字の彫刻模様を形成することができる。なお、バルカナイズドファイバーの剛度は、原紙の流れ方向（ＭＤ方向）の方が幅方向（ＣＤ方向）よりも大きくなる傾向にあるので、全方向を同程度の柔らかさとするにあたっては、原紙の流れ方向の剛度が低下しやすくなるように彫刻することが好ましい。一例として十文字の彫刻模様を設ける場合には、原紙の流れ方向に沿って入れる彫刻の長さより、原紙の幅方向に沿って入れる彫刻の長さを大きくすることで全方向を同程度の柔らかさとしやすくなる。また、円形の彫刻パターンとする場合には、原紙の幅方向に沿って直径が長い楕円形とすることで同様の効果が得られる。 In the present invention, the engraving pattern on the vulcanized fiber substrate is not particularly limited, and general patterns such as crosses and circles, or any other arbitrary engraving pattern can be appropriately provided. In the case of forming a cross engraving pattern, for example, a cross engraving pattern can be formed by intersecting straight lines with a line width of 0.05 mm and a length of 1.0 mm. Since the stiffness of vulcanized fiber tends to be greater in the flow direction (MD) of the base paper than in the width direction (CD), it is preferable to engrave the vulcanized fiber so that the stiffness in the flow direction of the base paper is likely to decrease in order to achieve the same level of softness in all directions. As an example, when forming a cross engraving pattern, it is easier to achieve the same level of softness in all directions by making the length of the engraving along the width direction of the base paper larger than the length of the engraving along the flow direction of the base paper. In addition, when forming a circular engraving pattern, the same effect can be obtained by making the engraving an ellipse with a long diameter along the width direction of the base paper.
本発明においては、バルカナイズドファイバー基材への彫刻前後において同基材の坪量減少率が１０～４０％の範囲であることが好ましく、１５～３５％の範囲であればより好ましい。坪量減少率が１０％未満では彫刻による柔軟効果に乏しい場合がある。一方、坪量減少率が４０％を超えると強度低下が大きくなり実用に欠けるおそれがある。 In the present invention, the reduction in basis weight of the vulcanized fiber substrate before and after engraving is preferably in the range of 10 to 40%, and more preferably in the range of 15 to 35%. If the reduction in basis weight is less than 10%, the softening effect of engraving may be poor. On the other hand, if the reduction in basis weight exceeds 40%, the strength will decrease significantly, which may make it impractical.
また、本発明において切削部の凹みの深さはバルカナイズドファイバー基材の厚みに対して３０～９５％の範囲であることが好ましく、５０～９０％の範囲であればより好ましい。凹みの深さが３０％未満ではバルカナイズドファイバー基材の厚みの減少が少ないために柔軟効果に乏しい場合がある。一方、凹みの深さが９５％を超えると残存部分が少なすぎるために貫通しやすくなり、結果として柔軟性は得られるものの強度低下が大きくなるおそれがある。 In addition, in the present invention, the depth of the recess in the cut portion is preferably in the range of 30 to 95% of the thickness of the vulcanized fiber substrate, and more preferably in the range of 50 to 90%. If the depth of the recess is less than 30%, the reduction in the thickness of the vulcanized fiber substrate is small, and the softening effect may be poor. On the other hand, if the depth of the recess is more than 95%, the remaining portion is too small and the substrate becomes easily penetrated, and as a result, although flexibility is obtained, there is a risk of a large decrease in strength.
個々の彫刻の形状としては、例えば十字形やＬ字形などを採用することができ、隣り合う彫刻部分とは繋がりあうことがなく０．０５ｍｍ以上の間隔が空いていることが好ましく、０．１ｍｍ以上の間隔があればより好ましい。個々の彫刻部分が繋がることで強度低下が大きくなるおそれがある。また、個々の彫刻模様の大きさとしては、一つの模様が直径２ｍｍ以下であることが好ましい。ここでいう直径とは、楕円形や十文字のような長辺と短辺を有する形状の場合には長辺の長さを意味する。 The shape of each engraving can be, for example, a cross or an L-shape, and it is preferable that adjacent engraved parts are not connected and are spaced at a distance of 0.05 mm or more, and more preferably at a distance of 0.1 mm or more. There is a risk of a significant decrease in strength if the individual engraved parts are connected. Furthermore, it is preferable that the size of each engraved pattern is 2 mm or less in diameter. Here, the diameter means the length of the long side in the case of a shape with long and short sides such as an oval or a cross.
図６には彫刻を施したバルカナイズドファイバー基材の表面の一例が示されている。同図の例では、線幅が０．１４ｍｍで長さが０．７５ｍｍの直線と、線幅が０．１４ｍｍで長さが０．３３ｍｍの直線とを交差させるようにして十文字の彫刻模様が形成されている。また、個々の模様同士も０．１ｍｍ以上の間隔が設けられている。なお、図６は後述の実施例１に対応するものである。 Figure 6 shows an example of the engraved surface of a vulcanized fiber substrate. In the example shown in the figure, a cross-shaped engraved pattern is formed by intersecting a straight line with a line width of 0.14 mm and a length of 0.75 mm with a straight line with a line width of 0.14 mm and a length of 0.33 mm. In addition, each pattern is spaced at least 0.1 mm apart. Note that Figure 6 corresponds to Example 1, which will be described later.
本発明においては、バルカナイズドファイバー基材へ彫刻することで最終的にバルカナイズドファイバーの見かけ密度を０．５～１．１ｇ／ｃｍ3とすることが好ましい。彫刻により表面を削り取り所望の見かけ密度としても良いし、バルカナイズドファイバー自体の密度を低く抑えて彫刻量を少なくしても良い。見かけ密度が１．１ｇ／ｃｍ3以上では所望する柔らかさが得られないおそれがあり、逆に０．５ｇ／ｃｍ3を超えると強度が低下しすぎるおそれがある。 In the present invention, it is preferable to engrave the vulcanized fiber substrate so that the final apparent density of the vulcanized fiber is 0.5 to 1.1 g/ cm3 . The desired apparent density may be achieved by scraping off the surface by engraving, or the density of the vulcanized fiber itself may be kept low to reduce the amount of engraving. If the apparent density is 1.1 g/ cm3 or more, the desired softness may not be obtained, and conversely, if it exceeds 0.5 g/ cm3 , the strength may be excessively reduced.
以下、本発明に係るバルカナイズドファイバーの製造方法について、実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。また、例中の「部」、「％」は、特に断らない限りそれぞれ「質量部」、「質量％」を示す。なお、添加部数は、固形分換算の値である。 The manufacturing method of vulcanized fiber according to the present invention will be specifically explained below using examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, "parts" and "%" in the examples mean "parts by mass" and "% by mass", respectively, unless otherwise specified. The number of added parts is a value converted into solid content.
（実施例１）
＜原紙の作製＞
Ｃ．Ｓ．Ｆ５００ｍｌに調整したコットンリンター７０質量部、ＮＢＫＰ３０質量部からなるスラリーを抄紙原料とし長網抄紙機で抄紙し、原紙を得た。
＜バルカナイズドファイバー基材の作製＞
原紙１０枚をそれぞれ塩化亜鉛の水溶液（６９゜Ｂｅ、４４℃）に浸漬して原紙表面を膨潤及び膠化させ、原紙を積層させた。その後、各槽毎に２３゜Ｂｅの塩化亜鉛水溶液から塩化亜鉛を含まない水まで段階的に濃度を落とした洗浄液を含む複数の浴槽内に順次浸漬させ、原紙から塩化亜鉛水溶液を除去する脱液処理、熱風及びシリンダードライヤーでの乾燥処理、キャレンダー処理の順で行い、バルカナイズドファイバー基材を得た。バルカナイズドファイバー基材の厚みは１．０ｍｍであった。
＜彫刻処理＞
得られたバルカナイズドファイバー基材の片面に、小型ＣＯ2レーザー加工機（ＨＡＪＩＭＥ ＣＬ１：オーレーザー株式会社製）を使用して彫刻を施した。彫刻は十文字の模様であり、線幅０．１４ｍｍで、バルカナイズドファイバー基材の幅方向に長さ０．７５ｍｍ、同流れ方向に長さ０．３３ｍｍの直線をそれぞれ中心で直交させ、この彫刻模様を複数彫刻した。彫刻模様同士のそれぞれの間隔はバルカナイズドファイバー基材の幅方向に１．１３ｍｍ、流れ方向に０．３８ｍｍとした。なお、レーザー出力は９０％で行った。
＜柔軟剤含浸及び乾燥処理＞
彫刻済みのバルカナイズドファイバー基材を１時間水に浸し、次いでグリセリン５０％水溶液に振とう機を用いて１時間浸した。その後、８０℃で３０分熱乾燥し、２３℃×５０％ＲＨの環境下で調湿した。調湿後のバルカナイズドファイバーの坪量は１２１９ｇ／ｍ2、見かけ密度は１．０２ｇ／ｃｍ3であった。
Example 1
<Preparation of base paper>
A slurry containing 70 parts by mass of cotton linters and 30 parts by mass of NBKP adjusted to 500 ml of C.S.F was used as a papermaking raw material, and paper was made on a Fourdrinier papermaking machine to obtain a base paper.
<Preparation of vulcanized fiber substrate>
Ten sheets of base paper were immersed in an aqueous solution of zinc chloride (69°Be, 44°C) to swell and gelatinize the surfaces of the base paper, and the base papers were laminated. After that, the base papers were immersed in multiple baths containing cleaning solutions with gradually decreasing concentrations, from an aqueous zinc chloride solution of 23°Be to water without zinc chloride, and a deliquification process was performed to remove the aqueous zinc chloride solution from the base paper, followed by drying with hot air and a cylinder dryer, and then calendering, to obtain a vulcanized fiber substrate. The thickness of the vulcanized fiber substrate was 1.0 mm.
<Engraving process>
One side of the obtained vulcanized fiber substrate was engraved using a small CO2 laser processing machine (HAJIME CL1: manufactured by O-Laser Co., Ltd.). The engraving was a cross pattern with a line width of 0.14 mm, and straight lines with a length of 0.75 mm in the width direction of the vulcanized fiber substrate and a length of 0.33 mm in the flow direction were orthogonal at the center, and multiple engraving patterns were engraved. The spacing between each of the engraving patterns was 1.13 mm in the width direction of the vulcanized fiber substrate and 0.38 mm in the flow direction. The laser output was 90%.
<Softener impregnation and drying treatment>
The engraved vulcanized fiber substrate was immersed in water for 1 hour, then immersed in a 50% glycerin aqueous solution for 1 hour using a shaker. It was then heat-dried at 80°C for 30 minutes and conditioned in an environment of 23°C x 50% RH. The basis weight of the vulcanized fiber after conditioning was 1219 g/m2 and the apparent density was 1.02 g/ cm3 .
（実施例２）
バルカナイズドファイバー基材への彫刻の模様を変更した以外は実施例１と同様にしてバルカナイズドファイバーを得た。彫刻は十文字の模様であり、線幅０．２８ｍｍで、バルカナイズドファイバー基材の幅方向に長さ１．５０ｍｍ、同流れ方向に長さ０．６５ｍｍの直線をそれぞれ中心で直交させたものとした。彫刻模様同士のそれぞれの間隔はバルカナイズドファイバー基材の幅方向に２．２５ｍｍ、流れ方向に０．７５ｍｍとした。調湿後のバルカナイズドファイバーの坪量は１２６９ｇ／ｍ2、見かけ密度は１．０７ｇ／ｃｍ3であった。
Example 2
A vulcanized fiber was obtained in the same manner as in Example 1, except that the pattern engraved on the vulcanized fiber substrate was changed. The engraving was a cross pattern with a line width of 0.28 mm, and straight lines with a length of 1.50 mm in the width direction of the vulcanized fiber substrate and a length of 0.65 mm in the flow direction were perpendicular to each other at the center. The spacing between the engraved patterns was 2.25 mm in the width direction of the vulcanized fiber substrate and 0.75 mm in the flow direction. The basis weight of the vulcanized fiber after humidity conditioning was 1269 g/ m2 , and the apparent density was 1.07 g/ cm3 .
（実施例３）
バルカナイズドファイバー基材への彫刻の模様を変更した以外は実施例１と同様にしてバルカナイズドファイバーを得た。彫刻は十文字の模様であり、線幅０．０７ｍｍで、バルカナイズドファイバー基材の幅方向に長さ０．３８ｍｍ、同流れ方向に長さ０．１７ｍｍの直線をそれぞれ中心で直交させたものとした。彫刻模様同士のそれぞれの間隔はバルカナイズドファイバー基材の幅方向に０．５７ｍｍ、流れ方向に０．１９ｍｍとした。調湿後のバルカナイズドファイバーの坪量は８８９ｇ／ｍ2、見かけ密度は０．８６ｇ／ｃｍ3であった。
Example 3
A vulcanized fiber was obtained in the same manner as in Example 1, except that the pattern engraved on the vulcanized fiber substrate was changed. The engraving was a cross pattern with a line width of 0.07 mm, and straight lines with a length of 0.38 mm in the width direction of the vulcanized fiber substrate and a length of 0.17 mm in the flow direction were perpendicular to each other at the center. The spacing between the engraved patterns was 0.57 mm in the width direction of the vulcanized fiber substrate and 0.19 mm in the flow direction. The basis weight of the vulcanized fiber after humidity conditioning was 889 g/ m2 , and the apparent density was 0.86 g/ cm3 .
（実施例４）
バルカナイズドファイバー基材への彫刻の模様を変更した以外は実施例１と同様にしてバルカナイズドファイバーを得た。彫刻は円形の模様であり、円の直径が０．７５ｍｍとした。彫刻模様同士のそれぞれの間隔はバルカナイズドファイバー基材の幅方向に１．２５ｍｍ、流れ方向に１．００ｍｍとした。調湿後のバルカナイズドファイバーの坪量は１２８９ｇ／ｍ2、見かけ密度が１．０１ｇ／ｃｍ3であった。
Example 4
A vulcanized fiber was obtained in the same manner as in Example 1, except that the engraving pattern on the vulcanized fiber substrate was changed. The engraving was a circular pattern, and the diameter of the circle was 0.75 mm. The spacing between adjacent engraved patterns was 1.25 mm in the width direction of the vulcanized fiber substrate and 1.00 mm in the machine direction. The basis weight of the vulcanized fiber after humidity conditioning was 1289 g/ m2 , and the apparent density was 1.01 g/ cm3 .
（実施例５）
バルカナイズドファイバー基材への彫刻の模様を変更した以外は実施例１と同様にしてバルカナイズドファイバーを得た。彫刻は楕円形の模様であり、楕円の直径をバルカナイズドファイバー基材の幅方向に１．７５ｍｍ、流れ方向に０．６０ｍｍとした。彫刻模様同士のそれぞれの間隔はバルカナイズドファイバー基材の幅方向に２．５０ｍｍ、流れ方向に１．２５ｍｍとした。調湿後のバルカナイズドファイバーの坪量は１３３２ｇ／ｍ2、見かけ密度は１．０４ｇ／ｃｍ3であった。
Example 5
A vulcanized fiber was obtained in the same manner as in Example 1, except that the engraving pattern on the vulcanized fiber substrate was changed. The engraving was an elliptical pattern, and the diameter of the ellipse was 1.75 mm in the width direction of the vulcanized fiber substrate and 0.60 mm in the machine direction. The spacing between adjacent engraved patterns was 2.50 mm in the width direction of the vulcanized fiber substrate and 1.25 mm in the machine direction. The basis weight of the vulcanized fiber after humidity conditioning was 1332 g/ m2 , and the apparent density was 1.04 g/ cm3 .
（実施例６）
バルカナイズドファイバー基材の両面にレーザー出力を３０％に下げ彫刻をした以外は実施例１と同様にしてバルカナイズドファイバーを得た。調湿後のバルカナイズドファイバーの坪量は１２０５ｇ／ｍ2、見かけ密度は１．０２ｇ／ｃｍ3であった。
Example 6
A vulcanized fiber was obtained in the same manner as in Example 1, except that the laser output was reduced to 30% and engraving was performed on both sides of the vulcanized fiber substrate. After humidity conditioning, the vulcanized fiber had a basis weight of 1205 g/m 2 and an apparent density of 1.02 g/cm 3 .
（実施例７）
原紙枚数を１０枚から８枚、塩化亜鉛の水溶液を６９゜Ｂｅ、４４℃から６７゜Ｂｅ、３０℃に変更した以外は実施例１と同様にしてバルカナイズドファイバーを得た。調湿後のバルカナイズドファイバーの坪量は８５３ｇ／ｍ2、見かけ密度は０．９１ｇ／ｃｍ3であった。
(Example 7)
A vulcanized fiber was obtained in the same manner as in Example 1, except that the number of base paper sheets was changed from 10 to 8, and the temperature of the aqueous zinc chloride solution was changed from 69° Be and 44° C. to 67° Be and 30° C. The basis weight of the vulcanized fiber after humidity conditioning was 853 g/m 2 and the apparent density was 0.91 g/cm 3 .
（実施例８）
柔軟剤をグリセリン５０％水溶液からポリエチレングリコール（試薬名：ＰＥＧ４００／富士フイルム和光純薬株式会社製）５０％水溶液に変更した以外は実施例１と同様にバルカナイズドファイバーを得た。調湿後のバルカナイズドファイバーの坪量は１２０９ｇ／ｍ2、見かけ密度は１．０２ｇ／ｃｍ3であった。
(Example 8)
Except for changing the softener from a 50% aqueous solution of glycerin to a 50% aqueous solution of polyethylene glycol (reagent name: PEG400/manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), a vulcanized fiber was obtained in the same manner as in Example 1. After humidity conditioning, the vulcanized fiber had a basis weight of 1209 g/ m2 and an apparent density of 1.02 g/ cm3 .
（実施例９）
実施例７で得られたバルカナイズドファイバーに彫刻をしなかった以外は実施例１と同様にしてバルカナイズドファイバーを得た。調湿後のバルカナイズドファイバーの坪量は９４０ｇ／ｍ2、見かけ密度は１．０４ｇ／ｃｍ3であった。
Example 9
A vulcanized fiber was obtained in the same manner as in Example 1, except that the vulcanized fiber obtained in Example 7 was not engraved. The vulcanized fiber after humidity conditioning had a basis weight of 940 g/m 2 and an apparent density of 1.04 g/cm 3 .
（比較例１）
彫刻をしなかった以外は実施例１と同様にしてバルカナイズドファイバーを得た。
(Comparative Example 1)
A vulcanized fiber was obtained in the same manner as in Example 1, except that engraving was not performed.
（比較例２）
彫刻をせず、グリセリン含浸もしなかった以外は実施例７と同様にしてバルカナイズドファイバーを得た。調湿後のバルカナイズドファイバーの坪量は８０３ｇ／ｍ2、見かけ密度は１．００ｇ／ｃｍ3であった。
(Comparative Example 2)
Except for not engraving or impregnating with glycerin, a vulcanized fiber was obtained in the same manner as in Example 7. After humidity conditioning, the vulcanized fiber had a basis weight of 803 g/m 2 and an apparent density of 1.00 g/cm 3 .
各実施例及び比較例で得られたバルカナイズドファイバーについての組成が図３，４に、その評価結果が図５にそれぞれ示されている。なお、図３は前述のバルカナイズドファイバー基材の作製後、図４は彫刻処理後、図５は柔軟剤含浸及び乾燥処理後の段階で測定乃至評価を行ったものである。また、図３～５に示された各数値の測定や評価は、以下の方法により行った。 The compositions of the vulcanized fibers obtained in each of the examples and comparative examples are shown in Figures 3 and 4, and the evaluation results are shown in Figure 5. Note that measurements and evaluations were made after the vulcanized fiber substrate was prepared as described above in Figure 3, after engraving, and after softener impregnation and drying. The measurements and evaluations of the values shown in Figures 3 to 5 were made using the following methods.
＜厚さ及び密度＞
ＪＩＳ Ｐ ８１１８：１４ 紙及び板紙－厚さ、密度及び比容積の試験方法に準拠してバルカナイズドファイバーの厚み及び密度について測定した。
<Thickness and density>
The thickness and density of the vulcanized fiber were measured in accordance with JIS P 8118:14 Paper and paperboard--Test methods for thickness, density and specific volume.
＜坪量＞
ＪＩＳ Ｐ ８１２４：１１ 紙及び板紙－坪量の試験方法に準拠してバルカナイズドファイバーの厚み及び密度について測定した。
<Basance weight>
The thickness and density of the vulcanized fiber were measured in accordance with JIS P 8124:11 Paper and paperboard -- Test method for basis weight.
＜ガーレー剛度の測定＞
ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ 紙パルプ試験方法Ｎｏ４０：２０００ 紙及び板紙－荷重曲げによるこわさ試験方法－ガーレー法に準拠してバルカナイズドファイバーの縦方向（ＭＤ方向）と横方向（ＣＤ方向）について測定を行った。
<Measurement of Gurley stiffness>
Measurements were carried out in the machine direction (MD) and cross direction (CD) of the vulcanized fiber in accordance with JAPAN TAPPI Paper and Pulp Test Method No. 40: 2000 Paper and Paperboard - Test Method for Stiffness under Bending Load - Gurley method.
＜引張強度の測定＞
ＪＩＳ Ｋ７１６１－１プラスチック－引張特性の求め方に準拠してバルカナイズドファイバーの縦方向（ＭＤ方向）と横方向（ＣＤ方向）について測定を行った。
<Measurement of tensile strength>
Measurements were carried out in the machine direction (MD) and the cross direction (CD) of the vulcanized fiber in accordance with JIS K7161-1 Plastics - Determination of tensile properties.
図５に示された結果から明らかなように、実施例１～８により得られたバルカナイズドファイバーは、柔軟性に優れたものであった。これに対して、比較例１で得られたバルカナイズドファイバーは、レーザー加工機での彫刻処理を行っていないためにグリセリンの含浸が不十分であったのか、柔軟性に乏しいものであった。比較例２で得られたバルカナイズドファイバーは、グリセリンの含浸を行っていないため、柔軟性に乏しいものであった。 As is clear from the results shown in Figure 5, the vulcanized fibers obtained in Examples 1 to 8 had excellent flexibility. In contrast, the vulcanized fiber obtained in Comparative Example 1 had poor flexibility, possibly due to insufficient impregnation with glycerin because it was not subjected to engraving processing with a laser processing machine. The vulcanized fiber obtained in Comparative Example 2 had poor flexibility because it was not impregnated with glycerin.
Claims (4)
彫刻前後での坪量の減少率が１０～４０％の範囲であり、彫刻による切削部の凹みの深さはバルカナイズドファイバーの厚みに対して３０～９５％の範囲であることを特徴とするバルカナイズドファイバー。 The material contains a softener, is engraved, and has an apparent density including voids of 0.5 to 1.1 g/ cm3 .
A vulcanized fiber characterized in that the rate of reduction in basis weight before and after engraving is in the range of 10 to 40%, and the depth of the depression in the cut portion by engraving is in the range of 30 to 95% of the thickness of the vulcanized fiber.
前記バルカナイズドファイバー原紙を反応薬品に浸漬して前記バルカナイズドファイバー原紙の表面を膨潤及び膠化させる膠化工程と、
前記反応薬品よりも濃度の薄い溶液に前記バルカナイズドファイバー原紙を浸漬して前記反応薬品を除去する脱液工程と、
前記脱液後の前記バルカナイズドファイバー原紙を乾燥させてバルカナイズドファイバー基材を得る乾燥・仕上工程と、
前記バルカナイズドファイバー基材に柔軟剤を含浸させる柔軟剤含浸工程と、
前記柔軟剤を含浸したバルカナイズドファイバー基材を乾燥させてバルカナイズドファイバーを得る柔軟剤乾燥工程とを有し、
さらに、前記乾燥・仕上工程と前記柔軟剤含浸工程との間、若しくは前記柔軟剤乾燥工程の後のいずれかに、前記バルカナイズドファイバー基材若しくは前記バルカナイズドファイバーに彫刻を設ける彫刻工程を有し、
前記バルカナイズドファイバー基材の空隙部分を含むみかけ密度が０．５～１．１ｇ／ｃｍ3であり、
彫刻前後での坪量の減少率が１０～４０％の範囲であり、彫刻による切削部の凹みの深さはバルカナイズドファイバーの厚みに対して３０～９５％の範囲であることを特徴とするバルカナイズドファイバーの製造方法。 a base paper preparation step of preparing a vulcanized fiber base paper;
a gelatinization step of immersing the vulcanized fiber base paper in a reactive chemical to swell and gelatinize the surface of the vulcanized fiber base paper;
a deliquation step of immersing the vulcanized fiber base paper in a solution having a lower concentration than the reactive chemicals to remove the reactive chemicals;
a drying and finishing process for drying the vulcanized fiber base paper after the deliquor to obtain a vulcanized fiber substrate;
a softener impregnation step of impregnating the vulcanized fiber substrate with a softener;
and a softener drying step of drying the vulcanized fiber substrate impregnated with the softener to obtain a vulcanized fiber.
Further, the method includes an engraving step of providing engraving on the vulcanized fiber substrate or the vulcanized fiber, either between the drying/finishing step and the softener impregnation step, or after the softener drying step,
The apparent density of the vulcanized fiber substrate , including the void portion , is 0.5 to 1.1 g/cm 3 ;
A method for producing a vulcanized fiber, characterized in that the rate of reduction in basis weight before and after engraving is in the range of 10 to 40%, and the depth of the depression in the cut portion by engraving is in the range of 30 to 95% of the thickness of the vulcanized fiber.
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