JPH01148874A - 超吸水性繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は衛生材料や農業用途や、土木用途といった分野
で用いられる水に不溶性の超吸水性繊維に関する。さら
に詳しくは、他の繊維材料と均一に混合しうる超吸水繊
維に関する。

（従来の技術） 従来、超吸水性繊維として、ポリアクリロニトリル繊維
のけん化物（特開昭５８−３１１１３）や、再生セルロ
ース中に吸水物質を分散したもの（特開昭４９−６１４
１８、特開昭５６−９４１８）またはセルロースを、カ
ルボキシメチル化したもの（特開昭５２−５３９３．特
公昭６０−１５６４１．特開昭６０−２７０７．特開昭
６Ｏ−６０１０１）等が提案されている。しかしながら
、ポリアクリロニトリル繊維のけん化物は、その膨潤速
度が遅い為に吸水速度が遅いという欠点を有している。

また再生セルロース繊維中に吸水物質を分散したものは
吸水量が小さいという欠点を有している。セルロース繊
維をカルボキシメチル化したものは、そのカルボキシメ
チル化の置換度が大きくなると水溶性となる。水溶性カ
ルボキシメチル化セルロースの不溶化方法として、エト
キシル基を導入する方法（特公昭５３，８７５１）　、
エピクロルヒドリンで架橋する方法（特開昭５４−５２
１８９）　、熱架橋を施す方法（特公昭５６−４３４２
７）が知られているが、これらはいづれも、パルプ状カ
ルボキシルメチル化セルロース短繊維に適用されている
にすぎず、通常の繊維加工工程を通過しうる、水不溶性
の超吸水性繊維の例はない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はかかる従来技術の欠点、すなわち、吸水速度が
早く、吸水量が大きく、水不溶性で、かつカード通過性
が良好な超吸水材料を提供することが目的である。

（問題を解決する為の手段） 本発明は、カルボキシル基を１．０モル／　ｋｇ〜３．
５セルロース系超吸水繊維に関するものである。カルボ
キル基含有量が１．０モル／ｋｇ以下のときは、充分な
吸水倍率が得られない。−また、３．５モル／ｋｇ以上
のときは、水溶性となり、本発明の主旨とする超吸水性
繊維とはいえない。

カルボキシメチル化セルロースは木綿等の天然繊維ある
いは、再生セルロース繊維のいづれでも良いが、工程通
過性あるいは均一な超吸水ファイバーを得るには、再生
セルロースステープルを、後加工によってカルボキシメ
チル化して得るのが望ましい。カルボキシメチル化は、
従来公知の方法によって行なえる。すなわち、セルロー
ス繊維を力性ソーダでアルカリセルロースにした後、モ
ノクロル酢酸でカルボキシメチル化する方法でよい。こ
の時、カルボキシメチル化置換度（以下Ｏ５）は０．２
以上（カルボキシル基含有量１．０モル／　ｋｇ以上）
が必要である。０．２以下であると水との親和性が小さ
く充分な吸水性能が得られない。ＤＳｏ、２以上では、
カルボキシメチル化セルロース繊維が部分的あるいは完
全に溶解する。従って、不溶化の為に架橋結合を行なう
。本発明の特徴はカルボキシメチル化セルロース繊維の
表面のみを架橋することにある。繊維中心部まで架橋を
行なうと剛直な構造となり、吸水時の膨潤が妨げられ充
分な吸水性能が得られない。

また本発明においては架橋剤として下記一般式で示され
る化合物を用いることを特徴とする。

１１０　（ＣＨｚ−ＣＨｚ−０）　ｎＨ（１）［ｎは２
〜７の整数］ ｎが２未満の場合架橋結合が生じずカルボキシメチル化
セルロース繊維の不溶化に到らない。またｎが８以上の
場合は、架橋網目構造が大きくなり、電解質水溶液（生
理食塩水）中では正イオンが自由に網目中に入り込み、
負イオンの反癩力を減少させ、繊維が充分膨潤できなく
なり結果として吸水倍率が減少する。

架橋結合は予め導入されたカルボキシル基と架橋剤の水
酸基との間に生成する。多量の架橋結合が生成すると最
初に導入したカルボキシル基が減少しすぎるので吸水効
果にマイナスの効果が現れる。それゆえ、架橋結合の導
入量は予めの導入したカルボキシル基量の約２０％まで
が消費される程度がよい。。

また本発明ではこの架橋処理をカルボキシメチルセルロ
ースの非膨潤性溶媒中で行なうことを特徴とする。すな
わち非膨潤性の溶媒中で架橋することによって、カルボ
キシメチル化セルロース繊維の表面近付を高密度に架橋
できる。

これによって水を吸収した時に充分膨潤し、しかも不溶
性の超吸水性繊維が得られる。

ここでいう非膨潤性の溶媒とは（１）式で示される化合
物を溶解し、しかもこの化合物およびカルボキシメチル
化セルロースと反応性を示さないカルボキシメチル化セ
ルロースを膨潤させない溶媒ならいづれも良いが例えば
、脂肪族アルコール、芳香族アルコール、エーテル、ケ
トン、炭化水素、などがあげられるが、溶解性および架
橋反応のし易さから脂肪族アルコールを用いるのが望ま
しい。

処理方法としては、化合物（＋）の上記溶媒溶液中にカ
ルボキシメチル化セルロース繊維を浸漬し、加熱する方
法が、あげられるが、本発明は必ずしも、この方法に限
定されるものではない。

浸漬法による場合、一般式（１）で示される化合物の３
〜２０％溶液で４０〜１００°Ｃ１１０分〜１８０分処
理する。夫々の条件の組み合わせは濃度、ｌ！ｉＡ度、
時間で決定する。

（吸水倍率） 試料約０．５ｇを精秤（Ｗｏ）　Ｌ、不織布製袋に入れ
、０．９％食塩水５００ｄ中に３０分間浸漬する。３０
分間空中に吊るして水切り後、秤量する（−１）。

吸水倍率を次式によって求める。

Ａ：不織布製袋のみの吸水後型量 （カルボキル基含有量） 酸塩基滴定法によって求めた。

（繊維の均一混合可能性） 得られた繊維ウェブをカーシングし、そのネップおよび
落綿によって、カード通過性を調べ、繊維混合性の尺度
とした。

（実施例） 実施例１ １．５’　Ｘ５１”のボリノジンクステーブルファイバ
ーを次の要領でカルボキシメチル化した。

上記浴中にファイバー４０ｇを投入後７０°ＣＸ３ｈｒ
処理した後、メタノール洗浄し、風乾した。得られたカ
ルボキシメチル化セロース繊維は水に完全溶解し、その
Ｏ３は０．６２　（カルボキシル基含有量３．２モル／
ｋｇ）であった。

実施例２〜４．比較例１〜２ 上で得られたカルボキシメチル化セルロース繊維を表１
に示した架橋剤の５％メタノール溶液中で６５°ＣＸ６
０分間処理を行なった。この時の浴比は１対５０゜結果
を表１に示す。

比較例３ １．５’　Ｘ　５１”のポリノジクステーブルファイバ
ーを次の要領でカルボキシメチル化した。

上記浴中にファイバー５ｇを投入後７０　’ＣＸ　３　
ｈｒ処理した後、メタノール洗浄し、風乾した。

得られたカルボキシメチル化セルロースのＤＳは０．８
２　（カルボキシル基含有量は４．２モル／ｋｇ）であ
った、この繊維を実施例１の方法で架橋した結果を表１
に示す。

比較例４ 実施例１で得られたＤＳｏ、６２　（カルボキシル基含
有量３．２モル／　ｋｇ　）のカルボキシメチル化セル
ロース繊維を３７％ホルマリン５％、塩化マグネシウム
６水塩１．０％溶液を繊維重量の６０％付与し乾燥後１
５０’ＣＸＳ分熱処理してホルムアルデヒド架橋を導入
した。結果を表１に示す。

（発明の効果） 本発明によってカード通過性の良い、水不溶性の吸水量
が２０倍以上のカルボキシメチル化セルロース繊維かえ
られた。

特許出願人　　東洋紡績株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セルロース繊維をカルボキシメチル化した後下記
   一般式で示される化合物で処理することを特徴とする超
   吸水性繊維の製造方法。 ＨＯ■ＣＨ＿２−ＣＨ＿２■ｎＨ（１） 〔ｎは２〜７の整数〕
2. （２）架橋処理をカルボキシメチル化セルロースの非膨
   潤性溶媒中で行なうことを特徴とする特許請求の範囲第
   一項記載の超吸水性繊維の製造方法。