JPH0457964A

JPH0457964A - 改質親水性繊維の製造方法

Info

Publication number: JPH0457964A
Application number: JP2162946A
Authority: JP
Inventors: Keihachirou Nakajima; 中嶋　慶八郎
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1990-06-22
Filing date: 1990-06-22
Publication date: 1992-02-25

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、改質親水性繊維の製造方法に関するものであ
る。更に詳しく述べるならば、本発明は、親水性繊維の
表面、内腔、および実体内に無機物質を担持させる改質
親水性繊維製造方法に関するものである。すなわち、本
発明は、親水性繊維と無機物質との双方の機能を保持し
、かつ利用可能なように両者を複合化し５．製紙原料、
成形材料、機能性材料として有用な繊維材料を製造する
方法に関するものである。

〔従来の技術〕

親水性繊維、なかでも製紙用パルプに無機物質を担持さ
せる方法としては、パルプスラリーにアルミン酸ナトリ
ウム水溶液を添加し、これにさらに塩化カルシウム、炭
酸ガス、硫酸アルミニウムなどを添加してパルプ表面に
水酸化アルミニウムを沈着させる方法（Ｈｅｃｈｌｅｒ
、　Ｅ、、　Ｎｏｅｈｅｎｂｌａｔｔｆｉ；ｒ　Ｐａｐ
ｉｅｒｆａｂｒｉｋａｔｉｏｎ、　２３／２４．８６８
（１９６８）、）や、パルプスラリーに塩化アルミニウ
ムや、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウムなどを添加
し、これにさらに水酸化アンモニウムを添加することに
よって水酸化アルミニウムをパルプ繊維に沈着させる方
法（Ｌａｇａｌｌｙ、　Ｐ、　ａｎｄ　Ｌａｇａｌｌｙ
、　Ｈ，、Ｔａｐｐｉ。

４２（１１）二８８８（１９５９）　、＞などが知られ
ている。これらの方法はいずれもパルプスラリーに対し
て無機物質の水溶液を添加するものであって、水酸化ア
ルミニウムなどの沈澱を効率よく、多量に繊維に担持さ
せる目的には適していないものである。

また、パルプスラリーに塩化カルシウムとケイ酸ナトリ
ウムを順次に添加し、スラリー中でケイ酸カルシウムを
生成せしめ、このスラリーに更に硫酸アルミニウムを添
加して硫酸カルシウムをパルプ繊維に沈着させる方法（
Ｃｒａｉｇ、　Ｎ、　Ｌ、、　Ｐｕ１ｐａｎｄ　Ｐａｐ
ｅｒ　Ｍａｇａｚｉｎｅ　ｏｆ　Ｃａｎａｄａ、　Ａｕ
ｇｕｓｔ、　１１６（１９５５）、）も知られているが
、この方法も大量の無機物質を繊維に担持させるには不
敵なものである。

更に、混合することにより不溶性無機化合物を生成する
二種の水溶性無機化合物水溶液（例えば、塩化バリーラ
ムとホウ酸との混合水溶液と、リン酸水素アンモニウム
とホウ酸との混合水溶液）を用い、その一方の水溶液に
木材を含浸させ、次に他方の水溶液を木材に含浸させ、
それによって、木材組織内に不溶性不燃性無機化合物を
分散担持させる方法（特開昭６２−１４４９０１）など
が知られているが、この技術は木材の不燃化などを目的
とするもので、例えば製紙用親水性繊維の改質には不適
当なものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、従来は困難とされていた、親水性繊維、例え
ばパルプ繊維に無機物質を効率よくかつ多量に担持させ
ることを可能とし、前記無機物質によって改質された親
水性繊維の製造方法を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段・作用〕

本発明の改質親水性繊維の製造方法は、親水性繊維材料
に、水溶性無機化合物（ａ）と反応して水に不溶性の沈
澱を生成する水溶性無機化合物（ｂ）を一成分として含
む水溶液（Ａ）を含浸し、前記水溶液（Ａ）含有親水性
繊維材料から脱液して前記親水性繊維材料の重量に対す
る前記水溶液（Ａ）含浸量を６０〜４００％に調整し、
前記水溶液（Ａ）含浸親水性繊維材料を、前記水溶性無
機化合物（ａ）を一成分として含む水溶液（Ｂ）と接触
させて、前記親水性繊維材料に水溶性沈澱を担持させる
ことを特徴とするものである。

本発明方法により、親水性繊維材料に含浸されている水
溶液（Ａ）中の水溶液無機化合物（ｂ）が、これに接触
した水溶液（Ｂ、）中に含まれている水溶性無機化合物
（ａ）と反応して水に不溶性の物質が親水性繊維材料の
実体内部、外部、更に存在すればその内腔などに担持さ
れる。上記沈澱生成反応を終了した繊維材料は、溶液（
Ｂ）より取り出され脱液水洗される。

本発明方法に用いられる親水性繊維は、その種類に特に
限定はなく、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミ
ドなどの親水性合成高分子を成分として含む繊維や、天
然物高分子であるリグノセルロース材料からなる繊維な
どを使用することができる。これらの繊維のなかでも、
本発明の目的に特に好適なものは、リグノセルロース材
料からなる繊維であり、中でも製紙目的に用いられるパ
ルプ繊維が特に好適である。

リグノセルロース材料からなる製紙用バルブ繊維には木
材由来のものや、草本由来のものがあるが、本発明方法
にはそのどちらも使用できる。リグノセルロース材料を
バルブ化する方法についても特に制限はない、すなわち
、これら製紙用パルプに漂白、叩解、染色、化学処理な
どの処理を施した後これに本発明方法を適用してもよい
。

本発明に用いられる無機化合物水溶液（ａ）と、それと
反応して水に不溶性の沈澱を生成する無機化合物（ｂ）
との種類や、その組み合わせには特に制限はない０例え
ば水溶液（Ａ）としてアルカリ土類金属のイオンを含む
水溶液を用いた場合、他の水溶液（Ｂ）としてフッ素イ
オン、リン酸イオン、炭酸イオン、硫酸イオン、ホウ酸
イオン、クロム酸イオンなどを含む水溶液を用いること
が出来る。

また、一方の水溶液としてアルミン酸ナトリウム、ケイ
酸ナトリウム、亜鉛酸ナトリウムなどのような金属酸化
物の水和物のアルカリ金属塩（ケイ素も金属とみなす）
を含む水溶液を用いた場合、他方の水溶液としては、上
記金属塩（ＡＩ、Ｓｉ。

Ｚｎなどの塩）を沈澱させる鉱酸の水溶液を用いること
ができる。

水溶液中でアンモニアと反応して水に不溶性もしくは難
溶性の水酸化物を生成する水溶性塩を一方の溶液に用い
、他方の溶液にアンモニア水を用いることも出来る。上
記水溶性塩としては、アルカリ金属を除く多くの金属の
水溶性塩（硝酸塩など）を用いることができる０例えば
、亜鉛、アルミニウム、コバルト、ジルコニウム、スズ
、チタン、鉄、銅、鉛、マグネシウム、カドミウム、水
銀、クロムなどの硝酸塩、塩化塩、硫酸塩などは、アン
モニアと反応して水に不溶性の水酸化物を生じる。

水溶液（Ｂ）として酸や、アンモニアの水溶液を用いる
場合、あらかじめこれらの溶液を調製しておいてもよい
が、塩化水素などのガス状の酸を水中に吹き込みつつ、
又はアンモニアガスを水中に吹き込みつつ、沈澱物生成
用水溶液（Ｂ）として用いることも可能である。

無機化合物の水溶液（Ａ）、（Ｂ）の濃度には格別の制
限はなく、その化合物の飽和濃度までの任意の濃度の溶
液が使用できる。一般に、好適な濃度は６〜６０％であ
り、特に好適な濃度は、１０〜４０％である。多量に無
機物質を担持させた親水性繊維材料を製造することを目
的とする場合、上記水溶性無機化合物の飽和溶液を用い
ることが好ましい。

無機化合物水溶液（Ａ）、（Ｂ）の各々の濃度は、製品
中の無機物の担持量に影響を及ぼす、即ち、水溶液中の
無機化合物の濃度が高いほど製品中の無機物質の担持量
が増加する。

無機化合物水溶液（Ａ）又は（Ｂ）に親水性繊維材料を
浸漬する際の温度は、各水溶液の凝固点から沸点の間の
任意の温度を採用し得る。

また、無機化合物水溶液に親水性繊維材料を浸漬する時
間には特に制限はない。

無機化合物水溶液（Ａ）を含浸した親水性繊維材料から
脱液する方法には特に制限はなく、これを網の上に載置
して重力脱液する方法、吸引脱液法、遠心脱液法、およ
びプレス脱液法などの通常の脱液方法が使用できる。

〔実施例〕

本発明を下記の実施例により更に説明する。

夾厳匠１針葉樹材晒クラフトパルプ３．０ｇを、濃度２３重量％
の硫酸アルミニウムのイオン交換水溶液（Ａ）２００ｅ
Ｉ中に室温で３時間浸漬した。浸漬を終了したパルプを
液から取り出し、ブフナー漏斗上で吸引脱液し、さらに
遠心脱水器を用い、９００ｇの重力加速度下で３分間脱
液した。脱液後のパルプはその重量に対し３００％の水
溶液（Ａ）を保持していた。

上記脱液パルプを空気中でミキサーにより解繊し、これ
を１０％アンモニア水溶液（Ｂ）中に浸漬した。

この状態で６０分間放置した後、パルプを水溶液（Ｂ）
から取り出した。このパルプを１１のイオン交換水につ
けて１時間放置した後、離解器で水中離解し、１５０メ
ツシユのワイヤー上で水洗した。

このパルプは、繊維が一本一本分離した状態で、外観は
通常のパルプと同一であった。このパルプを９００℃で
灰化して、パルプに担持された水酸化アルミニウムの量
を測定したところ、１１％の水酸化アルミニウムが担持
されていることが確認された。

上記方法で製造された改質パルプを用いて製造されたシ
ートは難燃性を示した。比較のために、上記と同量の水
酸化アルミニウムを抄き込んだシートは難燃性を示さな
かった。

夾１匠えフリーネス３５０ｍ１に叩解した広葉樹材晒クラフトパ
ルプ３．０ｇを、濃度２０重量％の塩化カルシウム水溶
液（Ａ）　２００ｅＩ中に室温で３時間浸漬した。浸漬
を終了したパルプを液から取り出し、ブフナー漏斗上で
吸引脱液し、さらに遠心脱水器を用いて１５００ｇの重
力加速度下に１５分間脱液した。脱液後のパルプは、そ
の重量の２３０％の水溶液（Ａ）を保持していた。脱液
を終了したパルプを空気中でミキサーにより解繊し、濃
度２０重量％の炭酸ナトリウム水溶液（Ｂ）に浸漬した
。この状態で６０分間放置した後パルプを水溶液（Ｂ）
から取り出した。このパルプを１１のイオン交換水につ
けて１時間放置した後、離解器で水中離解し、１５０メ
ツシユのワイヤー上で水洗しな、このパルプを９００℃
で灰化して、炭酸カルシウムの量を測定したところ、３
２％の炭酸カルシウムが担持されていることが確認され
た。

このパルプは未処理パルプに比べて高い光散乱係数を示
し、高不透明度を必要とする紙などの用途に有用なもの
であった。

〔発明の効果〕

本発明の製造方法によれば、従来は製造が難しいとされ
ていた、多量に無機物を担持した親水性繊維材料を効率
よく、安価に、かつ簡単なプロセスで製造することが出
来る。

また、本発明の製造方法により、繊維の表面のみならず
、繊維の実体内部に多量の無機物質を担持させることが
可能である。

本発明の製造方法によって製造された改質親水性繊維材
料、とくに製紙用パルプの多くは、すぐれな難燃性を示
す、この場合、該当する無機物質を添加して抄造された
シートに比較すると、本発明の製造方法で製造されたパ
ルプから抄造されたシートは、同一無機物質の同一含有
率において、よりすぐれた難燃効果を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１、親水性繊維材料に、水溶性無機化合物（ａ）と反応
して水に不溶性の沈澱を生成する水溶性無機化合物（ｂ
）を一成分として含む水溶液（Ａ）を含浸し、前記水溶液（Ａ）含有親水性繊維材料から脱液して、前
記親水性繊維材料の重量に対する前記水溶液（Ａ）含浸
量を、６０〜４００％に調整し、前記水溶液（Ａ）含浸
親水性繊維材料を、前記水溶性無機化合物（ａ）を一成
分として含む水溶液（Ｂ）と接触させて、前記親水性繊
維材料に水不溶性沈澱を担持させることを特徴とする改質親水性繊維の製造方法。