JPH04126891A - ポリアクリル繊維フィルム - Google Patents

ポリアクリル繊維フィルム

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JPH04126891A
JPH04126891A JP24526290A JP24526290A JPH04126891A JP H04126891 A JPH04126891 A JP H04126891A JP 24526290 A JP24526290 A JP 24526290A JP 24526290 A JP24526290 A JP 24526290A JP H04126891 A JPH04126891 A JP H04126891A
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Ko Miyagawa
宮川 滉
Toru Ozaki
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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〕 本発明は微細ポリアクリル繊維集合物及びその製造法に
関する。
〔従来の技術及びその課題〕
従来、工業的に広く用いられている合成繊維はその繊維
径が3〜20声程度のものであるが、近年、繊維径が0
.IIM程度の微細繊維が注目されつつある。
0.1//m稈度の繊維径を有する合成繊組の集合物は
繊維径が極めて細かいために有用な点が多い。例えば通
常では捕捉できないような粒子が捕捉されるため娼′過
何としての用途、空気を多量に含むため保温祠としての
用途、印刷j!i l’lが良好であるために紙及び紙
力増強材としての用途等多方面の利用分野が期待できる
しかしながら、繊維径が01.!m程度の微細繊維を工
業的に得ようとすれば特殊な紡糸技術、紡糸設備が必要
となるなどの問題かあった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは上記の問題点を51f決すべく鋭意研究し
た結果、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、乾燥状態で測定した時の直径か0.
01ρから1.0//II+の範囲にあり、平均として
0.1ρ程度であり、直径の100倍以1二の長さを持
つほぼ均一な太さのポリアクリル繊維か結束しないで全
体として乱雑な方向で存在しているポリアクリル繊維+
A料、水もしくはポリアクリル繊維を溶解しない有機溶
媒中て微小繊維の再凝集を防止した上記のポリアクリル
繊維材料よりなる微細ポリアクリル繊維集合物、並びに
ポリアクリル繊維を水もしくはポリアクリル繊維を溶解
しない有機溶媒中に分散させ、少なくとも200kg 
/ <瀦の圧力差で小径オリフィスを通過さ一口、高速
で器壁に衝突さ−Uて9速に減速させることによりポリ
アクリル繊維に強い剪断力を与える操作を繰り返し行な
うことを特徴とする上記の微細ポリアクリル繊維集合物
の製造法を提供するものである。尚、ここで「再凝集を
防止した」とは再凝集を起こさないという意味である。
更に詳しく説明ずれはポリアクリル繊維の懸濁液が再凝
集しないよう処理しなくても十分に安定であり、放置し
ても再凝集しない懸濁液のことである。
また、ポリアクリル繊維とはポリアクリロニトリル系合
成繊維のごとてあり、ポリアクリlコニトリル又はアク
リ1コニトリルを主成分とする共重合体を紡糸して得ら
れる合成繊維で、共11j合体成分、溶剤及び紡糸法等
によって種々の製品がある。
本発明において、ポリアクリル繊維ば水分散液の状態で
微細化されるか、或いはポリアクリル繊維を溶解しない
有機溶媒中で又は該溶媒と水との混合物中で分散された
状態でも微細化される。ポリアクリル繊維を溶解しない
有機溶媒としては、例えばイソプロピルアルコール等の
1価アルコール、エチレンクリコール、グリセリン等の
多価アルコール類、ジエチルエーテル等のエーテル類、
酢酸エチル等のエステル類がか挙けられる。
また、本発明において繊維の微細化には高圧ホモジナイ
ザー、ディスクリファイナ−、ジョルダン、ビータ−等
が使用されるが、高圧ホモジナイザーは特に有効な手段
である。高圧ホモジナイザーとしては例えばManto
n−Gaulin (商標)ホモジナイザーとして市販
されているものが挙げられる。この装置は本来乳製品製
造業等において均質な液体エマルション、分散体の製造
に用いられている装置であり、高圧ポンプ、高圧ポンプ
から被処理液を高圧で吐出する弁装置、吐出液が衝突す
る弁座装置及び処理液の高圧ポンプ吸入側への循環流路
を備えている。この種の装置とその作動については公知
の文献、例えばケミカル・エンジニアリング(Chem
icalEngineering)、 13(5)、 
8Ci−92,1976に記載されている。
高圧ホモジナイザー処理は木質的に連続であるが、処理
液の仕込み63回分式、即ち半連続的操作として実施す
ることかできる。処理圧力、処理回数は得られた処理液
の性状を所望のものと比較することにより容易に決める
ことができる。処理圧力が高いほど処理回数が少なくて
も同程度のレベルの微細化効果が期待できる。
この高圧ホモジナイザーによってアクリル繊維を処理す
る場合は濃度0.5〜10重量%のアクリル繊維スラリ
ー(媒体は水もしくはアクリル繊維を溶解しない有機溶
媒)を調製し、このスラリーを小径オリフィスを通過さ
せるに際し、少なくとも200kg/cfflの圧力差
で高速度を与え次にこれをオリフィス出口近傍の壁体に
衝突させて急速に減速させることによりポリアクリル繊
維を剪断及び切断する作用を行なわせる。この工程をア
クリル繊維がミクロフィブリル化され、実質的に安定な
懸濁液となるまで繰り返すごとにより本発明の目的とす
る微細な繊維径のアクリル繊維集合物が得られる。
懸濁液の安定性は、安定量、液体保持力値、粘度、ショ
ツパーろ水度及びZ−電位の物性値により評価される。
本発明においてポリアクリル繊維懸濁液の安定量、液体
保持力値、粘度、ショツパーろ氷炭及びZ−電位は以下
に示す方法により測定される。
■)安定量 ポリアクリル繊維のゲル状懸濁液を希釈し0.5重量%
の分散液を調製する。ごれを100mρのメスシリンダ
ーに入れ、室温で1時間放置した後に生ずる透明な上澄
液量をAmβとした時に、100−Aで定義される値を
安定量とした。安定量は分散懸濁液の分離のしにくさを
表す指標であり、全く分離しない分散液の安定量は10
0である。
2)液体保持力値 ポリアクリル繊維の水又はポリアクリル繊維を溶解しな
い有機溶媒の懸濁液試料を200メツシユの濾布に入れ
、これを遠心効果1300の遠心力で20分間処理し脱
液する。その後試料を取り出してその重さ (Wag)
を測定する。
次にこの試料を105°Cで恒量となるまで乾燥し、そ
の重さ(Wzg)を測定する。液体保持力値は次式で算
出される。
液体保持力値は保水力を表す指標であり、数値が大きい
程保水力は大となる。
3)粘 度 2重量%固形分濃度の懸濁液試料を25°Cに調温し、
B型粘度計(東京計器製、型式Bl、型)を用い、ロー
ターNo、 4.60回転で粘度を測定する。
4)ショツパーろ氷炭(°St?) JIS P8121−1976 rパルプのろ氷炭試験
方法」に準じて行なう。
5)Z−電位 流動電位測定装置ZP−10B型(島津製作所)を用い
て行なう。
本発明の実施に際してはポリアクリル繊維を最長0.5
mm以下に粉砕したものを原料とし、これを水又はポリ
アクリル繊維を溶解しない適当な有機溶媒に分散させて
懸濁液とする。懸濁液の濃度は重量%で1〜10%の範
囲が好ましい。
この懸濁液を前述の高圧ホモジナイザー等に導入し、少
なくとも200kg/c♂、好ましくは300〜500
 kg/aflの圧力を加え、高圧ホモジナイザを通過
させる。この間に剪断力がポリアクリル繊維に加えられ
るが、その効果は主として繊維軸と平行な方向に引き裂
き、はぐすような力として得られ、次第に繊維はミクロ
フィブリル化されると共に上記の物性値で定義される懸
濁液としての安定性が増大する。
〔発明の効果〕
本発明によれば、通常の細い繊維を得る紡糸技術では達
成できない従来の常識の範囲にない全く新たな微細ポリ
アクリル繊維集合物及びその製造法が提供される。
本発明によって得られる微細ポリアクリル繊維集合物は
合成繊維からなる集合物でありながら、単独で抄紙性を
有すると共に無機、有機固体の分散性能に優れているた
め、高性能濾過材、不織布のみならず、振動板、無機紙
、セメント加工品、セラミック加工品等の添加剤として
の用途も期待される。
〔実 施 例〕
以下実施例にて本発明を説明するが、本発明はこれらの
実施例に限定されるものではない。
実施例1 ポリアクリル繊維(1,5デニール)を遠心粉砕機(日
本精機製作断裂、タイプ2M1)で予備粉砕する。金網
は0.25mmの孔径のものを使用する。
粉砕したポリアクリル繊維40gを水1960 gに分
散してポリアクリル繊維分2%の分散液を調製する。
これを高圧ホモジナイザー(Gaulin 15M−8
T八)に常温(約25”C)で仕込み、圧力500kg
/aflG、回数20回の処理を行い、懸濁液を得た。
得られた懸濁液の物性値は、安定量100、液体保持力
値1090、粘度5000cps、ショツパーろ氷炭8
8゜SR,Z−電位は−0,4mV (0,2%懸濁液
)であっ上記で得られた水)U濁液を流延法によりフィ
ルム化した。得られたフィルムの物性値を表1に示す。
また、同フィルムの電子顕微鏡写真を図−1に示す。図
−1において、フィルムを構成する繊維の平均繊維径ば
約0.1/Mである。
表−1 測定条件 レオメータ(不動工業製) フィルム幅;10mm フィルム長さ;50mm 引張強度:60mm/min 比較例1 実施例1と同様に予備粉砕したポリアクリル繊維をポリ
アクリル繊維分2%となるように水■ に分散させ、分散液の物性値を測定したところ、安定量
0、液体保持力値0、粘度100cps 、ショツパー
ろ氷炭11°SR−Z−電位ば−7,3n+Vであった
。また、この分散液をフィルム化することは不可能であ
った。
実施例2 実施例1と同様に予備粉砕したポリアクリルm1L40
.gをイソプロピルアルコール(以’l’:IPAと略
記する)1960gに分散してポリアクリル繊維分2%
の分散液を調製する。
これを高圧ホモジナイザー(Gaulin 15M−8
T八)に常温(約25°C)で仕込め、圧力500kg
 / cqll G、回数20回の処理を行い、懸濁液
を得た。得られたIPA懸濁液の物性値は、安定量10
0、IPA保持力値950、粘度3400cps、ショ
ツパーろ氷炭93°SR,Z−電位は−29,4mV(
0,2%懸濁液〕であった。
上記で得られたIPA懸濁液を流延法によりフィルム化
した。得られたフィルムの物性値を表2に示す。また、
同フィルムの電子顕微鏡写真を図−2示す。図−2にお
いて、フィルムを構成する繊維の平均繊維径は約0.l
l1mである。
表 測定条イノ1弓 レオメータ(不動工業製) フィルム幅;10皿n フィルム長さ;50mm 引張強度:60mm/min 比較例2 実施例2と同様に予備粉砕したポリアクリル繊維をポリ
アクリル繊維分2%となるようにIP八に分散させ、分
散液の物性値を測定したところ、安定量O,液体保持力
値0、粘度8Qcps、シ、Iソバ−ろ氷炭13°St
?、 Z−電位ば−38,6mVであった。また、この
分散液をフィルム化することは不可能であった。
【図面の簡単な説明】
図−1は実施例1で得られたフィルムを構成する繊維の
形状を示す電子顕微鏡写真、図−2は実施例2で得られ
たフィルムを構成する繊維の形状を示す電子顕微鏡写真
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 乾燥状態で測定した時の直径が0.01μmから1
    .0μmの範囲にあり、平均として0.1μm程度であ
    り、直径の100倍以上の長さを持つほぼ均一な太さの
    ポリアクリル繊維が結束しないで全体として乱雑な方向
    で存在しているポリアクリル繊維材料。 2 水もしくはポリアクリル繊維を溶解しない有機溶媒
    中で微小繊維が再凝集を起こさない請求項1記載のポリ
    アクリル繊維材料よりなる微細ポリアクリル繊維集合物
    。 3 ポリアクリル繊維を水もしくはポリアクリル繊維を
    溶解しない有機溶媒中に分散させ、少なくとも200k
    g/cm^2の圧力差で小径オリフィスを通過させ、高
    速で器壁に衝突させて急速に減速させることによりポリ
    アクリル繊維に強い剪断力を与える操作を繰り返し行な
    うことを特徴とする請求項2記載の微細ポリアクリル繊
    維材料の製造法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005320506A (ja) * 2004-03-16 2005-11-17 Toray Ind Inc 配合溶液、乳液またはゲル状物およびその製造方法
US8501642B2 (en) 2004-02-19 2013-08-06 Toray Industries, Inc. Nano-fiber compound solutions, emulsions and gels, production method thereof, Nano-fiber synthetic papers, and production method thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8501642B2 (en) 2004-02-19 2013-08-06 Toray Industries, Inc. Nano-fiber compound solutions, emulsions and gels, production method thereof, Nano-fiber synthetic papers, and production method thereof
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