JPH01280069A - 超吸水性繊維 - 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−にの利用分野） 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
詳しくは他の繊維と均一に混合しうるカルボキシメチル
化セルロース系繊維に関する。

（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ちの（特開昭４９−８１
４１８、特開昭５８−９４１８）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６〇−１５６４１、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何している
。また再生セルロース中に吸水物質を分散したものは、
吸水ｈｔが小さいという欠点をイｆ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、そのエーテル
化度が人き（なると、繊維の強力が低下し、織物、編物
、不織布といった繊維成形品として用いることが困難で
ある。カルボキシメチル化セルロース繊維を繊維成形品
として用いる為にセルロース長繊維不織布のカルボキシ
メチル化（特開昭５６−１５４５８）あるいは、成形品
とした後カルボキシメチル化処理したもの（４，’＋公
昭５６−４３４２７）が提案されているが、いづれもカ
ルボキシメチル化処理後の形態が限定され、超吸水繊維
を任意の繊維製品の形態にしうるものではない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、かかる従来技術の欠点すなわち、吸水速度が
速（、吸水：ｉｋが大きく、吸収水の保ｉ、Ｎｒ性にす
ぐれかつ次−に程で他の繊維との混合や任意の繊維成形
品とすることが可能な超吸水材料を提供することが目的
である。

（課題を解決する為のＬ段） 本発明は、エーテル化度が０．２以、１−１繊維の摩擦
係数が０．１〜０．５であることを特徴とする水膨潤性
カルボキシメチル化セルロース繊維に関するものである
。

本発明でいうセルロース系繊維とは、レーヨン、ポリノ
ジック、銅アンモニア繊維等の再生セルロース繊維及び
天然セルロース繊維を示すが、本発明において示される
様なカルボキシメチル化度ト、繊維強力のバランスを得
る為には重合度４５０〜７００のセルロースを含んだビ
スコースを紡糸し、弱酸浴中で凝固し、延伸、再生処理
したポリノジックセルロース繊維が好圭しい。

通常レーヨン、すなわち、重合度２５０〜３２０のセル
ロースを７〜１０％含んだビスコースを紡糸し、強酸浴
中で凝固再生、結晶化した後延伸して得られる、再生セ
ルロース繊維をカルホキ／メチル化すると、ポリノジ・
ツク繊維よりは繊維強力の低ドの＋ｌ＋が大きいので、
例えばカード工程といった、繊維製品を形成する為の後
１−程に注、αを要する。

また天然セルロース繊維、例えば綿もポリノジック繊維
より、カルボキシメチル化による強力低ドが大きいので
後工程に注意を認する。

カルボキシメチル化は従来公知の方法で行なえる。すな
わち、セルロース繊維を１゛１°を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が、系に溶剤を加えて生成したカル
ボキシル化セルロースの膨潤が抑制される系の方が望ま
しい。この時、カルボキシメチル化置換度（エーテル化
度：以ドｌ）Ｓと略）は０．２以ヒ好ましくは０．２５
以］−が必要である。０．２以下であると水との親和性
が小さ（、膨潤が充分に行われずに吸水速度の速い吸収
体が得られない。

素早く水で膨潤ゲル化する為には、ＤＳｏ、２以りで大
きくすればするほどこの傾向が大きくなるが、ＤＳｏ、
２以１・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。

従って本発明においても必要に応じて、不溶化処理を行
なう７茨がある。不溶化処理としては、カルボキシメチ
ル化処理前に、ホルマリン等でセルロースに架橋構造を
形成する方法、カルボキシメチル化処理と同時、あるい
は処理後にエピクロルヒドリンや、ジグリンジルエーテ
ルといった架橋剤で架橋構造を形成する方法、あるいは
カルボキシメチル化処理後熱処理して、不溶化する方法
などいづれの方法によっても良い。

繊維強度は１．８ｇ／ｄ以１・、好ましくは２．０ｇ／
ｄ以１−であることが望ましい。１．８ｇ／ｄ以下では
他の繊維との混用中などに損傷が大きいので各１程中で
汀、Ｃ（が７隻である。

１〕記不溶化処理によって超吸水繊糾が得られるが、開
繊性および紡績性を改良するために油剤処理を行なう。

この油剤処理は溶剤又は水を少量含む溶剤で行なって繊
維を膨潤させないことが重要である。方法としては吸尽
法、バンドドライ法、スプレー法いづれもよいが吸尽法
が好ましい。

本発明では繊維／繊維間静庁捺係数（Ｊ　ｌ５Ｌ−１０
７４レーダー法）を０．１〜０．５、好ましくは０６２
〜０．４にすることが重要であり、油剤付着１にとして
は０．０１〜２重量％が好ましく、０．１〜１屯量％が
特に好ましい。静摩擦係数が０．１未満では紡績−［−
程中におけるドラフトが困難となり製糸にでのトラブル
発生のＴｈｅ＜因を生じる。一方、０．５を越えると開
繊性が悪化する欠点を生じる。また、油剤付着量が多過
ぎると製糸性が悪化する欠点を生じる。

また、油剤としては、繊維を膨潤しない溶媒に溶解又は
分散に用いることが大切である。繊維を膨潤する溶媒例
えば水に溶解又は分散してｈ１１剤を付１５．シた場合
、繊維が水を吸収し、ゲル化し、乾燥後繊維の膠着が生
じ油剤を付−１）°シても好ましい摩擦係数が得られな
い。従って、繊維を膨潤しない溶媒例えばメタノール、
エタノール等のアルコール）・あるいはアセトンなどの
ケトン類、ヘキサン等、好ましくはメタノール、エタノ
ールに溶解又は分散して用いるのが望ましい。

以ド実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例における吸水倍率、エーテル化度および引張強度
は次の様にして求めた。

（吸水倍率） 試料的０．５ｇを精秤（Ｗｏ）し、ポリプロピレン製不
織４−１の袋に入れ０．９％食塩塩水５０〇−中に３０
分間浸ｉＬ’！する。３０分間空中に吊るして水切り後
、秤：、（する（Ｗｌ）吸水倍ヰくを次式によって求め
る。

Ａ：不織布袋のみの吸水後型１１ （吸水保持倍率） 吸水倍ヰ（測定後サンプルをろ紙（ＴＯＹＯ５Ａ１１０
ｍｍφ）２枚ではさみ、５００ｇの荷重をかけて３０分
間静置した後）１・＋、（する（Ｗ２）　、ｌ吸水保持
倍率を次式によって求める。

Ｂ：不織布袋のみを吸水し、加圧脱水した後の屯）ル （吸収水の保持性） 前記吸水倍率を（Ｘ）、吸水保持倍率（Ｙ）とすると吸
収水の保持性 Ｒ（％）　＝　−Ｘ　１００ （エーテル化度） カルボキンメチル化セルロース試料を完全ｓ　型とした
後、酸塩基滴定法によりそのカルボ°キフル基を求めて
算出した。

（引張強度） ＪＩＳ−Ｌ−１０１５定速緊張法による。

（繊維・繊維間摩擦係数） Ｊ　ｌ５−Ｌ−１０７４レーダー法 （実施例） ポリノジック繊維の製造 本発明において、優れた効果を示すポリノジックセルロ
ース繊維は、次の様にして得た。すなわち、相対粘度５
．１の木材パルプを５８°Ｃの２３５ｇ／Ｑ笥性ソーダ
水溶液に浸漬し、２．６倍（対パルプ重ｉＩｔ　）に圧
搾し、粉砕後、５６％（対セルロース＝１　＋；ｉ　）
の二硫化炭素を添加し、２８°Ｃで１００分間硫化した
。このセルロースザンテートを３．０ｇ／Ｑの希苛性ソ
ーダ水溶液中に溶解した。これをろ過、熟成、脱泡、ろ
過してセルロース濃度４．８％、アルカリ濃度２．７％
、７価７５、落球粘度２２０秒／２０ｃＩｍのビスコー
スを得た。これを孔径０．０７ｍ■、孔数３０００の［
１金より、硫酸１８．５ｇ／Ｑ、硫酸亜鉛０．６ｇ／Ｑ
、硫酸ソーダ５５ｇ／（２を含有するｌ！＋＋Ｌ度　２
８°Ｃの紡糸欲中に紡出し、次いで７．５ｇ／Ｑ、２７
℃の硫酸欲中でドラフト率７０％で延伸した。さらに、
１．８ｇ／Ｑ、９０°Ｃの硫酸浴中で処理し、精練、カ
ット、乾燥を行なって１．５ｄＸ３８ｍｍのポリノジッ
ク・ステープルを得た。この繊維を比較例１として１：
・ト価した。

実施例１ 前記の方法で得られた１、５ｄＸ３８＋＝■のポリノジ
ックステープルファイバーを次の反領でカルボキシメチ
ル化した。

Ｌ記名中にファイバー７０ｇを投入後６５°Ｃ×３　Ｈ
ｒｓ処理した後、メタノールで洗浄しその後、＾１１剤
としてプリオン３３７（竹本油脂製）の０゜２５　ｍ　
ｉｄ％メタノール溶液を吸液ｆｉｔ　２００％になるよ
う吸収させ、乾燥した。油剤付着Ｉ１１は０．５市１，
１％であった。

その後１００℃で１０分間熱処理した。

実施例２〜３および比較例３ 実施例１の浴組成を種々変更し、エーテル化度の異なる
カルボキシメチル化処理を行なった以外は実施例１のと
おりとした。

実施例４ カルボキシメチル化される繊維として、１．５ｄ　Ｘ　
３８＋ｓｍのレーヨンステーブル繊維を用いた以外は、
実施例１と同じにした。

実施例５ カルボキシメチル化処理浴組成を変更し、エーテル化度
の児なるカルボキシメチル化処理を行なった以外は実施
例４と同じとした。

比較例４ 実施例１で得られたカルボキシメチル化ファイバーをオ
イリング前に乾燥し比較例４とした。

比較例５ 比較例４のカルボキシメチル化ポリノジック繊維をデ゛
リオン３３７．０．２５屯量％水溶液をスプレーし水系
オイリング処理した。

実施例１〜５および比較例１〜５で得られた繊維の特性
を表１に示した。

これらの結果から ■　エーテル化度（カルボキシメチル化度）０．２以ド
では吸水倍率は満足すべき数値に近（なっても、吸収水
の保持性が不十分で実際の吸収体として用いるには不適
である。

■　エーテル化によりファイバーの摩擦係数が人１１］
に低ドし実用レベルの開繊性を維持することができない
。

■　ｌ−記開繊性を改ｉＩ？するためオイルを付与して
も、水基材ｒｊ、では繊維表面が粘着性をおびて塊状と
なり繊維としての取扱かいが不能になる。

■　オイリングを溶剤等で付与するとＬｌ標とする摩擦
係数０．１〜０．５にすることが可能となり開繊性の問
題を解決しうる。

以　　−ト一　　余　　白 （発明の効果） 本発明により、吸水倍率が２０倍以１−でかつ、後工程
を通過しうるｗｔ維強力をもった超吸水性繊維が得られ
た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エーテル化度が０．２以上、繊維の摩擦係数が０．１〜
   ０．５であることを特徴とする水膨潤性のカルボキシメ
   チル化セルロース系繊維からなる超吸水性繊維。