JPH02200232A - 高抱水性拭浄材の製造方法 - 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、ポリビニルアセタール化多孔質体と不織布と
の複合シートからなる高抱水性物質の製造方法に関し、
さらに詳しくはタオル、ワイパー等の拭浄具に有用な微
細な気孔と拭取り時の摩擦抵抗の低下に有効な凹みを有
するポリビニルアルコール（以下ＰＶＡＦと略す）化多
孔物質と不繊布との複合シートに関する。

［従来の技術］ 従来より、ＰＶＡＦ化多孔物質と不織布からなる複合シ
ートは吸水性に優れ、抱水率が高く、毛羽による逆汚染
もないため、拭浄具として使用されている。しかしなが
ら、その反面、このような複合シートは表面に微細な開
放気孔を有し、かつ均一で吸着性が高いため、鏡面を有
するプラスチック、漆器、ガラス、金属等の平滑度の高
い表面を持った物品の表面の水滴、塵埃等を拭きとる場
合に拭浄材と被拭浄体表面との間に大きな摩擦抵抗が生
じるという欠点を有している。この欠点を解消する手段
として、拭浄材をパンチング加工して貫通孔をあける方
法、またその表面に凹凸のある金属、漆器、セラミック
ス等を過熱し該多孔質体の表面に圧着して凹凸を付与す
る、いわゆる工ンボス加工法、さらには該多孔質体の表
面を切削または研磨して凹凸を形成する方法（特開昭５
０−１３４６７号）などが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、これら方法のうち、パンチング法は穴の
数に比例して拭浄材の保水性が低下するという欠点を有
し、またエンボス加工する方法は、該多孔質体の凹部が
圧縮によって空隙率が低下するという欠点を有している
。さらに切削機または研削機によって多孔質体表面を切
削または研削してその表面に凹凸を付ける方法も、切削
または研磨する量に比例して拭浄材の保水性が低下する
という欠点を有している。さらにこれら方法は、いずれ
も特別な表面加工工程と労力を必要とするという欠点も
有している。

本発明はこのような表面加工程を必要とせずかつ該多孔
質シートの性能を損なうことなく拭取り作業における作
業性の優れた拭浄材の製造方法を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ すなわち本発明は、不織布に発泡したポリビニルアルコ
ール水溶液を含浸または塗布し該ポリビニルアルコール
を凝固させて得られる多孔質シートをホルムアルデヒド
および鉱酸を含む水溶液で処理することにより該ポリビ
ニルアルコールをアセタール化し然る後に水洗すること
からなる高抱水性拭浄材の製造方法において、該ポリビ
ニルアルコールを凝固させる前または凝固中にポリビニ
ルアルコール水溶液を含浸または塗布した不繊布表面に
凹みを付与し、凝固後においても該凹部を保つことによ
り１〜１００個／ａｍ”の凹みをシート表面に形成させ
ることを特徴とする高抱水性拭浄材の製造方法である。

本発明の高抱水性拭浄材の製造法について詳しく説明す
ると、まず不織布に発泡したポリビニルアルコール（以
下ＰＶＡと略す）水溶液を含浸または塗布する。ＰＶＡ
水溶液の濃度は５〜１５重量％、特に７〜９重量％が好
ましい。ＰＶＡ水溶液は発泡されている必要があり、好
ましくは空気を混合して見掛は体積を２倍以上、より好
ましくは３〜６倍の発泡体としたものである。発泡状態
を安定に保つために、界面活性剤を配合することは好都
合である。その種類としては、ポリオキシエチレン、ア
ルキルエーテル、脂肪酸アミド、アルキルホスフェート
塩、アルキルアミン、硫酸エステル塩型両性活性剤、ア
ルキル硫酸エステル塩、プロピレングリコールなどが挙
げられ、これらは単独で又は二種以上を混合して用いら
れる。界面活性剤の添加量としては、ＰＶＡに対して１
０重量％以下でよい。また不織布（以下基体と略する場
合がある）へのＰＶＡ発泡体の付与量については基本に
対してＰＶＡ量で３０〜６００重量％、特に８０〜４０
０重量％が適当である。付与量が極めて少ないと基本表
面の形状が複合体表面に出て均一な表面にならず、また
基本繊維の毛羽も表面に出てくるためワイパーとして使
用する場合に拭ったあとに毛羽が残る欠点がある。また
ＰＶＡ発泡体の付与量を多くした場合には複合体として
の抱水量は太き（なるが複合体ＰＶＡ発泡体部分の強力
が低下する。また、必要なアセタール化の時間が長くな
るとともに深さ方向でのアセタール化度斑により、表面
を適度なアセタール化度に抑えた場合内部のアセタール
化が不充分となり、乾燥時の複合体としての柔らかさを
そこなうとともに表面に未反応のＰＶＡの一部が滲出し
て複合体を重ね合せた際に表面同志が接着する原因とも
なる。

基体となる不織布としては、木綿、ビスコース繊維、ポ
リ塩化ビニリデン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポ
リエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアクリロニ
トリル系繊維、ポリウレタン繊維、ポリアミド系繊維、
ポリエステル系繊維等の繊維単独又は複合からなる不織
布が用いられる。織物や編物の場合には触感、高抱水性
および弾力性の点で満足することはできない。本発明に
おいて、特に温水収縮性のポリビニルアルコール繊維を
含み、収縮処理して面積比で８０％以下に収縮させた不
織布が柔らかさおよびＰＶＡ発泡体との一体性の点で好
ましい。本発明では、抱水の大部分は不織布の空隙に入
っており、不織布の空隙率と抱水率には正の相関を持っ
ている。前述したような用途の場合には抱水率７００％
以上が好ましく、この抱水率を得るためには８０％以上
、特に８５％以上の空隙率のある不織布を基体にするの
が好ましい。また不織布の目付としては５０〜４００ｇ
／ａ”が好ましい。

基体に発泡ＰＶＡ水溶液を含浸または塗布したのち凝固
浴に浸漬して該ＰＶＡを凝固させる。その際の凝固浴と
して芒硝、硫安等の中性又は酸性の塩類の水溶液からな
る浴を使用して短時間でＰＶＡを凝固する。複合体表面
の気孔状態を均一に保つためにはＰＶＡを基体表面に含
浸・塗布した後、そのままの状態で直ちに凝固浴に導入
し、凝固させるのが好ましい。

本発明方法では、発泡したＰＶＡ水溶液を塗布又は含浸
した基体を凝固浴に浸漬する直前又は直後に、たと丸ば
針状の突起物を表面に有するローラー等によって含浸不
繊布の表面に凹みをっけ、凹みが消失しないうちに凝固
させる。これによって、多孔質複合体本来の優れた性能
である高抱水性を損うことなく該多孔質複合体表面と被
拭浄体表面との間に生じる静庫擦係数が低く作業性のよ
い拭浄具を得ることができる。

凹みを付与するために用いる装置としては、上記ローラ
ーの他に、針状突起物を有する平板なども使用すること
ができる。さらに高圧流体を不織布表面に当てて凹みを
付与する方法なども用いることができる。これらの方法
のうちで、特に上記ローラーを用いる方法が簡便性およ
び凹み付与完全性の点で優れている。表面に付与された
凹みは凝固後においてもシート表面に消失せずに残って
いることが必須であり、そのためにはローラーを用いる
場合には、第１図に示すように、凹みを付与するのと凝
固浴に浸漬゛するのがほぼ同時となるように、凝固浴面
に一対のローラーを設け、ローラー面の突起物により、
ＰＶＡ水溶液を含浸または塗布した不織布の両面に凹み
を付与すると同時に凝固浴に浸漬する方法を用いるのが
好ましい。

なお本発明においては、付与した凹みの全てが凝固後に
おいて完全に消失せずに残っている必要はな（、その一
部が消失していてもよい。凹みの数としては、凝固後の
シート表面ｊａｍ”当り、ｌ−１００個の範囲内にある
ことが必要である。１個未満の場合には摩擦係数が十分
に低下せず、また１００個整越える場合にはシートの空
隙率が低下し拭浄性能が低下すると共に、製造すること
も難しくなる。

付与された凹みの大きさとしては、開口部が１〜５■の
径の円相当面積であるのが性能上好ましく、また凹みの
深さとしては０．４１以上裏面に貫通して ない程度が好ましい。

凝固浴から取出した多孔質シートは常法によりアセター
ル化される。すなわち凝固浴から取出した多孔質シート
をホルムアルデヒドおよび鉱酸を含む水溶液中に浸漬す
ることによりアセタール化される。その際の水溶液中の
ホルムアルデヒド濃度＋１１ｓ　〜６０ｇ／Ｌ絋酸濃度
と鉱酸は１５０〜３００ｇ／ｅが４一般的であり１．鉱
酸としては一般に硫酸、硝酸、塩酸などが用いられる。

水溶液温度としては４０〜６０℃が好ましく、また処理
時間としては３０〜６０分が好ましい。さらに水溶液中
に無機塩がＰＶＡ発泡体が基体から剥離するのを防ぐ目
的で添加されていてもよく、その添加量としては６０〜
２５０ｇ／Ｑ、そしてその具体的化合物としては、芒硝
、硫安、硫酸亜鉛などが挙げられる。

ＰＶＡの発泡体部分のアセタール化度は３５〜７０モル
％が適当である。アセタール化度が高くなるとペーパー
ライクな感触になるとともに抱水率が低下し、また吸水
性も低下するため洗拭浄具としては機能が不充分となる
。一方、アセタール化度が低いと柔らかく、抱水率も高
く、吸水性も良好であるものの、乾燥したとき硬化程度
が激しく湿潤状態で巻いたり、折り重ねた状態で乾燥す
ると表面同志が接着することがありえる。そのため発泡
体部分のアセタール化度は３５〜７０モル％、できれば
４５〜６０モル％にコントロールするのが好ましい。

しかしながら低アセタール化度におけるＰＶＡ発泡体の
抱水力、触感、弾性極めて優れているので、この抱水力
、触感、弾性を維持しつつ乾燥時の表面同志の接着を防
止する手段としてアセタール化度を３５〜５０モル％で
停止し、その後グルタルアルデヒドで追加アセタール化
する方法を用いるのが好ましい。たとえば、グルタルア
ルデヒド２〜６ｇＩＱおよび硫酸４ｏ＝　１４０８／Ｑ
を含む２０〜４Ｇ”Ｃ（７）水溶液中に１５〜３０分間
浸漬することで乾燥時の表面同志の接着を防止すること
ができる。なお硫酸の代りに塩酸、硝酸等を用いること
もできる。グルタルアルデヒドによるアセタール化度と
しては２〜６モル％が好ましい。

またグルタルアルデヒド処理に代えて、ＰＶＡ発泡体を
、コロイダルシリカを７〜１３％含有し、１）１１７以
上に調整した液に浸漬した後、熱処理する方法を用いる
ことによっても乾燥時の表面同志の接着を防止すること
ができる。この方法を用いる場合、得られる複合シート
には、複合シート重量に対して２〜１０重量％のコロイ
ダルシリカが付着しているのが好ましい。

また発泡ＰＶＡを付与後アセタール化することにより、
ＰＶＡは収縮し、その結果表面の泡は開放型の気孔とな
り、複合シートが乾燥した後の水ぬれ性が向上する原因
ともなり、後アセタール化は従来方法と比べて生血性の
向上と性能向上の二重のメリットがある。開放孔の径は
付与するＰ、ｖＡの粘度により変ってくる。すなわち濃
度を高め葛と粘度が上昇して孔の径は小さくなってくる
が、抱水性および触感の点で該孔径は、その８０％以上
が２０〜２００μの範囲内にあるのが好ましい。

このようにして得られた多孔質複合シートを水により洗
浄し、未反応アルデヒドや鉱酸、その他シートに付着し
ている不用物質を除去し、製品とする。

以下実施例により本発明を説明するが実施例中の濃度は
特にことわりがない限り重量％を意味している。

なお本発明で言う抱水率とは、サンプルを常温水に３０
分浸漬後、水平金網上に乗せ水滴が滴下しなくなった時
の重量（Ｗｌ）を測定、以下の式で算出した値である。

また不織布の空隙率は次の方法により求めた。

空隙率＝′−′” Ｘ　　ｔｏ。

ρ 但しρ　：繊維の比重 平方向に引張り、滑り始めた時の荷重（ｙｔ）ｇを測定
し、次の式によって求める。

なおここでいう厚さとは、不織布を水平面上にのせ、上
から押さえることな（拡大鏡により不織布厚さ面を見て
、その実質的な厚みを測定して得られる値を意味してい
る。

また、吸水性、摩擦抵抗性および拭取効果に関しては、
それぞれ次の方法で測定した。

Ｏ吸水性 １０Ｘ　ＩＱｃ−のサンプルを常温水中に３０分浸漬後
遠心脱水機でａＧｏＯＲＰＭで１分間脱水し、常温水面
上に平行に置き、全体が完全に吸水するまでの時間（秒
）で表わす。

Ｏ摩擦抵抗値 底辺が４％６ｃｍで高さが２ｃｓ＋の立方体（ｆ、）ｇ
の底部１ｍ３０００１ＰＩＩで１分間遠心脱水した後の
サンプルを取り付け、水平の鏡面ガラス板上に置き水Ｏ
拭取効果 鏡面ガラス板上に１０ｃｃの水を置き、３０ＧＯＲＰＭ
遠心脱水後のサンプルで拭取り、拭取り後のガラス面の
水粒子条痕の有無又は状態によって判定する。

実施例１ 水溶性ビニロン（クラレ社製ＶＰＢ１７４Ｘ４４Ｔ−監
３）からなるｌｏｏｇ／ｍ”の不織布を６０℃温水中に
浸漬し面積比率で６５％に収縮させ、空隙率９４％の基
体を得た。また完全ケン化ＰＶＡ　（クラレ社製ＰＶＡ
−ＨＣ１）ｒン化度：９９．９％、重合度：１．７２０
）の８％溶液にＰＯＥ　　３モルラウリルエーテル硫酸
トリエタノールアミンとトリエタールアミンを６０％対
４０％に配合した溶液を０．８％加えた後、スガ機械（
株）製の連続発泡機で発泡させ、体積を３．５倍に増加
させた。この発泡ＰＶＡ溶液を先の不織布からなる基体
に崖基体重量に対してＰＶＡ重量で２倍相当量を表、裏
均−に含浸付与した後、第１図に示す装置によって炉斗
型の凹みを付けながら凝固した。すなわち矢印方向に回
転する、近接したローラー（１）および（２）の表面に
ある針状の突起物（３）および（４）によって該基体（
５）および基体に付与された発泡ＰＶＡの表面（６）に
炉斗型（詳しくは逆円錐型）の凹みを付けながら凝固浴
中に送り込み、直ちに凝固した。凹みが変化しないうち
に凝固させるために凝固液の液深はローラー（Ｕ）およ
び（２）の中心位置とした。なお凝固浴としては４００
ｇ／Ｑの芒硝浴を使用し、１分間浸漬凝固させた後アセ
タール化液としてＲＣＩＩＯ：　３０ｇ／１２、Ｈ＊Ｓ
Ｏａ　：　３００ｇｆ−Ｎａ＊ＳＯ，：　１００ｇ＃ノ
水溶液を４５℃にａ度調整し、この液中に該ＰＶＡ付与
基体を浸漬。

して４０分間処理し、ＰＶＡを発泡状態でかつ凹部付与
状態のまま不織布に固定した。得られた複合体を！Ｉａ
ＯＨ：　０．２ｇ／ｆｆｉ溶液で５分間中和し、その汲
水にて複合体に残っているホルマリン、苛性ソーダ、芒
硝等を洗い流し、高抱水性複合体を製造した。

得られた高抱水性複合体のＰＶＡ発泡体のアセタール化
度は５２％であり、湿潤状態で弾力性があり、気孔が均
一でかつ感触の良好な複合体であり、厚きは２．５ｍｍ
で抱水率は９００％であった。また表面の炉斗型凹部（
詳しくは逆円錐型）は第２図に示す如き形状であり、そ
の表面開放部の径は平均２．０−一で深さは平均０．８
−あり、表面積１ｃｍ”あたり８個の円形凹部を規則的
に配置している。また凹部以外の表面の連続微細開放気
孔の径はその８０％以上が４０〜２００μの範囲に入っ
ていた。

このＰＶＡＦ化多孔質複合体を基体とする拭浄材（以下
シート）を常温水中に浸漬し、その重量に対して１１０
％の水分率となるまで絞った後、鏡面のガラス板上で拭
取りを行った結果、摩擦抵抗値は凹部のないシートの１
／２（詳しくは係数で２．１）となり、拭取効果も良好
であった。

結果を第１表に示す 比較例１ 実施例１の方法によって得た、水溶性ビニロンからなる
空隙率９４％の基体に体積が３．５倍に増加した発泡Ｐ
ＶＡ水溶液を該基体重量に対してＰＶＡ重量で２倍相当
量を表、裏均−に含浸付与した後、４００ｇ／ｌ！の芒
硝液で１分間凝固させた。モして★施例−１の方法によ
ってアセタール化処理してＰＶＡＦ化多孔質複合体を得
た。それを水洗し、乾燥した後第３図に示す如きローラ
ー（１）および（２）を１７０℃に熱し、矢印方向に回
転させ円型突起物（３）および（４）によって複合体（
５）の表面（６）に多数の凹部を付与したシートを準備
した。このシートの厚さは２．２ｇ＋ｓでありその表面
には第４図に示す如き凹部を有しており、その表面開口
部の直径は２．０１で、深さは０．８１であり、そして
凹部開口部面積は全表面積に対して５３％であった。

このシートについて実施例１と同じ方法で拭取り試験を
行った結果、摩擦抵抗値は１．２となり、拭取効果も良
好であった。しかしこのシートの凹部は拭取試験のあと
水中にてもみ洗いをしたところ、凹部の形状が変化し８
０％が消滅した。この原因としては凹部を付与するロー
ラーの表面温度が該複合体の融点より低く、水に浸漬し
た場合該複合体が膨潤し、加熱によって与えられていた
繊維及び多孔質体の歪みがとれる事が原因と考えられる
。

そこで、該複合体の融点近く（詳しくは２１０’Ｃ）ま
で、ローラーの表面温度を上げて複合体表面に凹部を付
与する実験を行ったが、大巾に空隙率が低下し失敗に終
った。

以上の理由から、ＰＶＡＦ［合体表面に加熱によって凹
凸を付与することは該複合体の有する本来の性能を著し
く損うため問題があることが確認できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いることができる製造装置の一例の
側面図である。第２図は第１図の装置によって製造され
た拭浄材の表面図および断面図で゛ある。第３図は比較
例１の拭浄材を製造するために使用した装置の側面図で
あり、第４図はこの比較例の方法によって製造された拭
浄材の斜視図である。 （断面） Ｕ笥盈−元−口―ユ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 不織布に発泡したポリビニルアルコール水溶液を含浸ま
   たは塗布し該ポリビニルアルコールを凝固させて得られ
   る多孔質シートをホルムアルデヒドおよび鉱酸を含む水
   溶液で処理することにより該ポリビニルアルコールをア
   セタール化し然る後に水洗することからなる高抱水性拭
   浄材の製造方法において、該ポリビニルアルコールを凝
   固させる前または凝固中にポリビニルアルコール水溶液
   を含浸または塗布した不織布表面に凹みを付与し、凝固
   後においても該凹部を保つことにより１〜１００個／ｃ
   ｍ＾２の凹みをシート表面に形成させることを特徴とす
   る高抱水性拭浄材の製造方法。