JPH06116808A - Production of polyolefin three-dimensional fiber - Google Patents
Production of polyolefin three-dimensional fiberInfo
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- JPH06116808A JPH06116808A JP4260917A JP26091792A JPH06116808A JP H06116808 A JPH06116808 A JP H06116808A JP 4260917 A JP4260917 A JP 4260917A JP 26091792 A JP26091792 A JP 26091792A JP H06116808 A JPH06116808 A JP H06116808A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、不燃かつオゾン層破壊
能力が小さい溶剤を用いて不織布シートに用いる強度及
び開繊性に優れたポリオレフィン三次元網状繊維を得る
ための改良された製造法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improved production method for obtaining a polyolefin three-dimensional reticulated fiber having excellent strength and openability for a non-woven fabric sheet by using a solvent which is incombustible and has a small ozone depleting ability. It is a thing.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポリオレフィンの三次元繊維の製造方法
は、フラッシュ紡糸法として知られている。このフラッ
シュ紡糸方法は、液化ガスとも言える有機溶剤にポリオ
レフィンを加え、高温高圧下にてポリオレフィン溶液を
調整し、かかる後に減圧オリフィスを通して溶液の圧力
を一旦下げて相分離をさせ、不透明になったこの溶液を
更に紡口口金を通して常温常圧下の雰囲気に噴出して三
次元繊維とする方法であり、既によく知られた紡糸方法
である。2. Description of the Related Art A method for producing a three-dimensional fiber of polyolefin is known as a flash spinning method. In this flash spinning method, polyolefin is added to an organic solvent which can be said to be a liquefied gas, a polyolefin solution is prepared under high temperature and high pressure, and after that, the solution pressure is once reduced through a decompression orifice to cause phase separation, resulting in opacity. This is a method in which the solution is further jetted through a spinneret into an atmosphere at room temperature and normal pressure to form a three-dimensional fiber, which is a well-known spinning method.
【0003】例えば、この紡糸方法は、米国30815
19号明細書、米国3227794号明細書、米国32
27784号明細書、米国3467744号明細書、米
国3564088号明細書、米国3756411号明細
書、欧州特許明細書285670A1号公報、欧州特許
明細書321567A1号公報、欧州特許明細書357
364A2号公報、特公昭40−28125号公報、特
公昭42−19520号公報、特開昭62−33816
号公報、特開昭63−50512号公報等に記載されて
いる。For example, this spinning method is disclosed in US 30815.
No. 19, US 3,227,794, US 32
No. 27784, U.S. Pat. No. 3,467,744, U.S. Pat. No. 3,564,088, U.S. Pat. No. 3,756,411, European Patent No. 285670A1, Japanese Patent No. 321567A1, Japanese Patent No. 357.
364A2, Japanese Patent Publication No. 40-28125, Japanese Patent Publication No. 42-19520, and Japanese Patent Laid-Open No. 62-33816.
JP-A-63-50512 and the like.
【0004】ところで、フラッシュ紡糸法に用いるポリ
マーの溶剤は、以下の特性を備えていることが必要であ
り、このことはすでに米国3081519号明細書等で
も示されている。すなわち、溶剤の沸点が用いるポリ
マーの融点より少なくとも25℃低いこと、紡糸する
条件下で、ポリマーに対して不活性な溶剤であること、
ポリマー溶液を調整するに適した温度、圧力下では、
ポリマーの良溶媒であること、溶剤の沸点以下では、
ポリマーを1%以下しか溶解しない溶剤であること、
紡糸時に直ちに相分離して、ほとんどポリマーからなる
相を形成し得る溶剤であり、かつその分離したポリマー
相には、ほとんど残留しない溶剤であること、である。Incidentally, the solvent of the polymer used in the flash spinning method is required to have the following characteristics, which has already been shown in US Pat. No. 30,815,19 and the like. That is, the boiling point of the solvent is at least 25 ° C. lower than the melting point of the polymer used, and the solvent is inert to the polymer under spinning conditions,
Under suitable temperature and pressure to prepare polymer solution,
Being a good solvent for the polymer, below the boiling point of the solvent,
A solvent that dissolves the polymer in less than 1%,
It is a solvent that can form a phase composed of almost a polymer by immediately performing phase separation during spinning, and a solvent that hardly remains in the separated polymer phase.
【0005】具体的な溶剤の例としては、ベンゼン、ト
ルエン等の芳香族炭化水素、ブタン、ペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素及びそれら
の異性体、同族体、シクロヘキサン等の脂環族炭化水
素、あるいは、不飽和炭化水素、塩化メチレン、四塩化
炭素、クロロホルム、塩化エチル、塩化メチル等のハロ
ゲン化炭化水素、エタノール、メタノール、ヘキサフロ
ロイソプロパノール等のアルコール、エステル、エーテ
ル、ケトン、ニトリル、アミド、トリクロロフロロメタ
ン、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフロロ
エタン等の塩素化フッ素化脂肪族炭化水素、二酸化硫
黄、二硫化炭素、ニトロメタン、水及び上記の各種液体
混合物等が知られている。Specific examples of the solvent include aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, heptane and octane, and their isomers, homologues and fats such as cyclohexane. Aromatic hydrocarbons, unsaturated hydrocarbons, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, carbon tetrachloride, chloroform, ethyl chloride and methyl chloride, alcohols such as ethanol, methanol and hexafluoroisopropanol, esters, ethers, ketones, Chlorinated fluorinated aliphatic hydrocarbons such as nitrile, amide, trichlorofluoromethane, 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane, sulfur dioxide, carbon disulfide, nitromethane, water and the above various Liquid mixtures and the like are known.
【0006】これらの溶剤の中から用いる紡糸方法の各
種条件および用いるポリマーの種類を考慮した上で最適
なものが適宜選定される。特に、ポリオレフィンのフラ
ッシュ紡糸方法の溶剤としては、ポリマーの溶解性に優
れ、紡糸性にも優れており、更には不燃、無毒なトリク
ロロフロロメタン、1,1,2−トリクロロ−1,2,
2−トリフロロエタンが好適である。特に、トリクロロ
フロロメタンが最も優れている溶剤である。The optimum solvent is appropriately selected from these solvents in consideration of various conditions of the spinning method used and the kind of the polymer used. In particular, as a solvent for the flash spinning method of polyolefin, it has excellent polymer solubility and spinnability, and is also nonflammable and nontoxic trichlorofluoromethane, 1,1,2-trichloro-1,2,
2-Trifluoroethane is preferred. In particular, trichlorofluoromethane is the most excellent solvent.
【0007】ところが、近年、全部の水素が塩素及びフ
ッ素で置換された全ハロゲン化炭化水素は、特定フロン
(クロロフロロカーボン、またはCFCとも言う)とし
て、そのオゾン破壊能力が極めて高いことが発見され、
地球保護の立場から西暦1996年までに製造が禁止さ
れることになった。当然、特定フロンであるトリクロロ
フロロメタン、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−
トリフロロエタン等も製造を禁止され入手できなくな
る。従って、ポリオレフィンのフラッシュ紡糸方法の溶
剤として、トリクロロフロロメタンを利用できなくなっ
てしまう。However, in recent years, it has been discovered that all halogenated hydrocarbons in which all hydrogen is replaced by chlorine and fluorine have extremely high ozone depletion ability as specific CFCs (also referred to as chlorofluorocarbons or CFCs),
From the standpoint of protecting the earth, production was banned by 1996 AD. Naturally, the specific fluorocarbons trichlorofluoromethane, 1,1,2-trichloro-1,2,2-
The production of trifluoroethane etc. is also prohibited and cannot be obtained. Therefore, trichlorofluoromethane cannot be used as a solvent for the flash spinning method of polyolefin.
【0008】このような背景から、特定フロンであるト
リクロロフロロメタンを用いないで新しい溶剤を使用す
るフラッシュ紡糸方法がすでに提案されている。とりわ
け、塩化メチレンを用いた溶剤の開発が盛んに行われて
いる。例えば、米国5032326号明細書、欧州特許
公開明細書0357381A2号公報、特開平2−13
9408号公報には、塩化メチレンと代替フロン、例え
ば、クロロジフロロメタン、1,1,1,2−テトラフ
ロロエタン、1,1−ジフロロエタン、1,1,1,2
−テトラフロロ−2−クロロエタン、1−クロロ−1,
1−ジフロロエタン等との混合溶剤を用いるフラッシュ
紡糸方法が開示されている。また、米国5081177
号明細書等には、1,1−ジクロロ−1,1,1−トリ
フロロエタン等の代替フロンを用いて紡糸する方法が提
案されている。From such a background, a flash spinning method using a new solvent without using trichlorofluoromethane which is a specific flon has already been proposed. In particular, the development of solvents using methylene chloride is being actively conducted. For example, U.S. Pat. No. 5,032,326, European Patent Publication No. 0357381A2, Japanese Patent Laid-Open No. 2-13.
9408 discloses methylene chloride and alternative freons such as chlorodifluoromethane, 1,1,1,2-tetrafluoroethane, 1,1-difluoroethane, 1,1,1,2.
-Tetrafluoro-2-chloroethane, 1-chloro-1,
A flash spinning method using a mixed solvent with 1-difluoroethane or the like is disclosed. Also, US 5081177
In the specification and the like, there is proposed a method of spinning using an alternative CFC such as 1,1-dichloro-1,1,1-trifluoroethane.
【0009】しかしながら、これらのすでに提案されて
いるフラッシュ紡糸方法には、ポリオレフィンを用いて
紡糸する場合、いずれも欠陥がある。フラッシュ紡糸に
よって製造される繊維の特徴の一つは、強度が高いこと
である。ところが、例えば、米国5032326号明細
書等の提案による塩化メチレンと代替フロンとの混合溶
剤では、紡出糸の強度が最高でも3.55g/dと、低
い。また、共溶剤としてガスを用いるために、紡糸設備
や共溶剤の回収プロセスが複雑になる問題を有する。However, all of these already proposed flash-spinning methods have drawbacks when spinning with polyolefins. One of the characteristics of fibers produced by flash spinning is their high strength. However, for example, in the mixed solvent of methylene chloride and alternative CFCs proposed in US Pat. No. 5,033,326, the strength of spun yarn is as low as 3.55 g / d at the highest. Further, since gas is used as the cosolvent, there is a problem that the spinning equipment and the cosolvent recovery process are complicated.
【0010】更に、米国5081177号明細書等の代
替フロンを用いる提案についても同様に紡出糸の強度が
最高でも4.61g/dと、低い。また、特開平4−1
85708号公報には、1,1−ジクロロ−2,2,
3,3,3−ペンタフロロプロパンまたは/および1,
3−ジクロロ−1,2,2,3,3−ペンタフロロプロ
パンと、炭化水素溶媒を用いる方法が開示されている。Further, in the proposal using alternative CFCs such as US Pat. No. 5,081,177, the strength of the spun yarn is similarly low at a maximum of 4.61 g / d. In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 4-1
85708 discloses 1,1-dichloro-2,2.
3,3,3-pentafluoropropane or / and 1,
A method using 3-dichloro-1,2,2,3,3-pentafluoropropane and a hydrocarbon solvent is disclosed.
【0011】ところが、1,1−ジクロロ−2,2,
3,3,3−ペンタフロロプロパンまたは/および1,
3−ジクロロ−1,2,2,3,3−ペンタフロロプロ
パンと炭化水素溶媒の混合比率によっては、ポリオレフ
ィンが完全に溶解しなかったり、紡出糸の強度が低かっ
たり等の問題があるが、混合比率についてはなんら検討
されていない。また、実施例では、炭化水素溶媒として
シクロヘキサンを用いているが、シクロヘキサンは燃焼
性が高いために、回収時や異常時に火災事故が起こるこ
とが推定できる。However, 1,1-dichloro-2,2
3,3,3-pentafluoropropane or / and 1,
Depending on the mixing ratio of 3-dichloro-1,2,2,3,3-pentafluoropropane and the hydrocarbon solvent, there are problems that the polyolefin is not completely dissolved and the spun yarn strength is low. , The mixing ratio is not examined at all. Further, in the examples, cyclohexane is used as the hydrocarbon solvent, but since cyclohexane has high combustibility, it can be presumed that a fire accident will occur at the time of recovery or abnormality.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、トリ
クロロフロロメタンを代替し得る充分満足できる溶剤を
用いた三次元網状繊維の製造法を提供することにある。
すなわち、ポリオレフィンのフラッシュ紡糸用の溶剤と
して優れ、燃えにくく、その上オゾン破壊能力が低い溶
剤を用いた三次元網状繊維の製造法を提供することにあ
る。更にまた、本発明の目的は、この溶剤を使用して高
強度かつ開繊性に優れた三次元繊維が得られる、改良さ
れたポリオレフィンの三次元網状繊維の製造法を提供す
ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing a three-dimensional reticulated fiber using a sufficiently satisfactory solvent that can substitute for trichlorofluoromethane.
That is, it is an object of the present invention to provide a method for producing a three-dimensional reticulated fiber using a solvent which is excellent as a solvent for flash spinning a polyolefin, is hard to burn, and has a low ozone depletion capacity. Furthermore, an object of the present invention is to provide an improved method for producing a three-dimensional reticulated fiber of a polyolefin, which can obtain a three-dimensional fiber having high strength and excellent openability by using this solvent.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために、溶剤のスクリーニングについて膨大
な研究を行い、いかにして従来のフラッシュ紡糸方法に
よるポリオレフィン三次元繊維に匹敵する繊維が得られ
るか、もしくは、凌駕する性能をもつ繊維が得られるか
について試行錯誤し、その結果、本発明に到達すること
ができた。In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have conducted a great deal of research on solvent screening, and found out how to compare fibers with polyolefin three-dimensional fibers by conventional flash spinning methods. It was possible to reach the present invention as a result of trial and error as to whether or not a fiber having excellent performance could be obtained.
【0014】すなわち、本発明は、ポリオレフィンとハ
ロゲン化炭化水素を含む溶媒からなる高温高圧の溶液を
作り、減圧オリフィス・減圧室・紡口口金を通過させ、
常温常圧域に放出して、フィブリル化したポリオレフィ
ンの網状繊維を製造する方法において、該溶媒が炭素数
1〜3までのハロゲン化炭化水素と1,1,1−トリフ
ロロ−2−クロロエタンから実質的に構成される混合溶
媒であり、該混合溶媒とポリオレフィンの重量比が5〜
25%であることを特徴とするポリオレフィン三次元繊
維の製造法を提供するものである。That is, according to the present invention, a high temperature and high pressure solution comprising a solvent containing a polyolefin and a halogenated hydrocarbon is prepared and passed through a pressure reducing orifice, a pressure reducing chamber and a spinneret,
In the method for producing a reticulated fiber of fibrillated polyolefin by releasing into a room temperature and normal pressure region, the solvent is substantially composed of halogenated hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms and 1,1,1-trifluoro-2-chloroethane. The mixed solvent and the polyolefin have a weight ratio of 5 to 5
The present invention provides a method for producing a polyolefin three-dimensional fiber characterized by being 25%.
【0015】この方法により、本発明者らは、オゾン破
壊能力が小さい溶剤でありながら、従来公知の改良方法
とは異なり、格段に強度の高い、そして開繊性の良好な
ポリオレフィンの三次元繊維を得ることができた。フラ
ッシュ紡糸溶媒として持つべき性質は、詳しく見ると次
のようになる。 常温常圧では、ポリマーを全く溶解せず、ポリマーの
融点を越えた温度、常圧をはるかに越えた高い圧力では
ポリマーを溶解すること。According to this method, the inventors of the present invention have three-dimensional fibers of a polyolefin having a markedly high strength and good openability, which is different from the conventionally known improvement method, even though it is a solvent having a small ozone depletion ability. I was able to get The properties that should be possessed as a flash spinning solvent are as follows in detail. At normal temperature and pressure, the polymer does not dissolve at all, but at temperatures above the melting point of the polymer and at high pressures far above atmospheric pressure, the polymer is dissolved.
【0016】ポリマーの融点を越え、かつ熱劣化を生
じない範囲の温度までに、透明液から不透明液に相変化
すること、特に、フラッシュ紡糸の場合、高分子溶液論
に言うLCST(Lower Critical So
lution Temperature.下限臨界共溶
温度)型相図を持つポリマー溶液とすることが好まし
く、フラッシュ紡糸溶媒もLCST型相図を持つことが
好ましい。しかも、LCST型相図を持ち、その上、相
変化は、瞬時に起こることが好ましい。フラッシュ紡糸
は、圧力によって透明から不透明への相変化をさせるの
でこの性質は重要である。A phase change from a transparent liquid to an opaque liquid at a temperature exceeding the melting point of the polymer and causing no thermal deterioration, particularly in the case of flash spinning, LCST (Lower Critical So), which is referred to as polymer solution theory.
lotion Temperature. It is preferable that the polymer solution has a lower critical solution temperature phase diagram, and the flash spinning solvent also has an LCST phase diagram. Moreover, it is preferable to have an LCST type phase diagram, and moreover, the phase change should occur instantaneously. This property is important because flash spinning causes a phase change from transparent to opaque under pressure.
【0017】紡糸口金を出た瞬間、ガス化しなければ
いけない。これは、常温常圧近辺に沸点を持たねばなら
ないことを意味する。すなわち、低沸点の有機溶媒でな
ければいけない。 紡糸口金前後の変化は、ほぼ等エントロピー変化であ
る。従って、紡糸口金出口は、自生的に液/ガス混合体
となる。このままでは、濡れた三次元繊維となるので使
えない。ところが、ポリマーが熱を持っているので、こ
の熱量で液をガス化し、乾いた三次元繊維となる。この
ことは、有機溶媒の蒸発熱が適切であらねばならないこ
とを意味する。At the moment of leaving the spinneret, it must be gasified. This means that it must have a boiling point near normal temperature and normal pressure. That is, it must be a low boiling organic solvent. The change before and after the spinneret is almost isentropic change. Therefore, the spinneret outlet spontaneously becomes a liquid / gas mixture. As it is, it becomes a wet three-dimensional fiber and cannot be used. However, since the polymer has heat, this amount of heat gasifies the liquid to form a dry three-dimensional fiber. This means that the heat of evaporation of the organic solvent must be appropriate.
【0018】ポリマーの融点より高い温度に曝される
ので、有機溶媒は熱安定性が優れていなければいけな
い。 大容量の密閉空間に充満させ、かつ密閉空間内に着火
源となる電気設備があるので、不燃もしくは難燃でなく
てはいけない。 密閉空間に充満したガスにしばしば人間が触れるの
で、無毒であらねばならない。The organic solvent must have good thermal stability as it is exposed to temperatures above the melting point of the polymer. It must be non-combustible or flame-retardant because there is electrical equipment that fills a large-capacity enclosed space and is an ignition source in the enclosed space. The gas that fills the enclosed space is often touched by humans, so it must be non-toxic.
【0019】フラッシュ紡糸装置全体が高圧装置とな
るので、腐食性の低い溶媒であることが必要である。 ODPが小さくなければいけない。好ましくは、0.
01未満であることが好ましい。 特に重要なものは、低沸点、LCST型ポリマー溶液、
低燃焼性、低ODPである。Since the entire flash spinning device is a high-pressure device, it is necessary to use a solvent having low corrosiveness. ODP must be small. Preferably, 0.
It is preferably less than 01. Of particular importance are low boiling point, LCST type polymer solutions,
It has low flammability and low ODP.
【0020】今までに、極めて多くのポリオレフィンの
フラッシュ紡糸溶媒が知られている。しかし、トリクロ
ロフロロメタン以外に上記の4条件を満足するものは提
案されていない。本発明者らは、少なくとも低沸点、L
CST型ポリマー溶液、低燃焼性、低ODPの4条件を
満足するフラッシュ紡糸溶媒を見いだすべく、極めて多
くの実験を行った。To date, a large number of polyolefin flash-spinning solvents are known. However, other than trichlorofluoromethane, those satisfying the above four conditions have not been proposed. We have at least a low boiling point, L
An extremely large number of experiments were conducted in order to find a flash spinning solvent satisfying the four conditions of CST type polymer solution, low flammability and low ODP.
【0021】その結果、フラッシュ紡糸溶媒が炭素数1
〜3までのハロゲン化炭化水素と1,1,1−トリフロ
ロ−2−クロロエタンから実質的に構成される混合溶媒
が上記4条件を完全に、あるいはほぼ完全に満たすこと
を見いだした。1,1,1−トリフロロ−2−クロロエ
タンは、沸点が6.9℃と低く、しかも、蒸発熱が小さ
く、かつ不燃でオゾン層破壊能力が小さいので、フラッ
シュ紡糸溶剤としては、有用である。更に、上記条件の
中で、特に重要な条件がLCST型ポリマー溶液であ
り、しかも適切な曇点圧力の設定である。As a result, the flash spinning solvent has 1 carbon atoms.
It has been found that a mixed solvent consisting essentially of halogenated hydrocarbons up to ~ 3 and 1,1,1-trifluoro-2-chloroethane fulfills the above four conditions completely or almost completely. 1,1,1-Trifluoro-2-chloroethane has a low boiling point of 6.9 ° C., has a small heat of vaporization, is nonflammable, and has a small ozone depleting ability, and is therefore useful as a flash spinning solvent. Further, among the above-mentioned conditions, the most important condition is the LCST type polymer solution, and the setting of an appropriate cloud point pressure.
【0022】本発明に用いる混合溶媒にポリオレフィン
を溶解すると、LCST型ポリマー溶液となる。前記し
たように、フラッシュ紡糸は、高温高圧のポリマー溶液
を減圧して相分離させて、ポリマーと溶剤との少なくと
も二相からなる不透明液にしてから紡糸することがその
基本原理である。従って、透明液から不透明液に変わる
ことによって判定できる曇点の温度、圧力が極めて重要
である。この曇点が、相分離する点でもある。曇点は、
液が透明から不透明に変わる点の温度、圧力によって示
す。When the polyolefin is dissolved in the mixed solvent used in the present invention, an LCST type polymer solution is obtained. As described above, the basic principle of flash spinning is that the polymer solution at high temperature and high pressure is decompressed to be phase-separated into an opaque liquid composed of at least two phases of the polymer and the solvent, and then spun. Therefore, the cloud point temperature and pressure that can be determined by changing from a transparent liquid to an opaque liquid are extremely important. This cloud point is also the point at which phase separation occurs. The cloud point is
It is indicated by the temperature and pressure at the point where the liquid changes from transparent to opaque.
【0023】フラッシュ紡糸適性を詳細に調べた結果、
曇点圧力は、高密度ポリエチレンを用いた場合(ポリマ
ー濃度10〜15重量%)、200℃付近でおおよそ1
00〜200kg/cm3 の範囲にあれば、強度、開繊
性に優れた繊維が得られることがわかった。本発明の混
合溶媒における好ましい1,1,1−トリフロロ−2−
クロロエタンの混合溶媒に占める割合としては、その適
用曇点圧力を考えると、一般的には、30〜80重量%
であった。1,1,1−トリフロロ−2−クロロエタン
の割合が80重量%より高い場合は、該混合溶媒のポリ
オレフィンに対する溶解性が低くなるために、ポリオレ
フィンの一部分が溶解しなくなったり、あるいは、完全
溶解させるための時間が長くなったりする等の問題が生
じる。これらの問題は、直接、紡出糸の強度、開繊性、
溶剤劣化等に悪影響を及ぼす。また、1,1,1−トリ
フロロ−2−クロロエタンの割合が30重量%より低い
場合は、ポリオレフィンの溶解性は良くなるものの、曇
点圧力が低くなりすぎるために、吐出圧力が低くなる結
果、紡出糸への延伸がかからなくなり、強度が低下する
現象が生じる。特に好ましくは、50〜70重量%であ
る。As a result of detailed examination of flash spinning suitability,
The cloud point pressure is approximately 1 at around 200 ° C. when high density polyethylene is used (polymer concentration is 10 to 15% by weight).
It has been found that a fiber having excellent strength and openability can be obtained in the range of 00 to 200 kg / cm 3 . Preferred 1,1,1-trifluoro-2-in the mixed solvent of the present invention
Considering the applied cloud point pressure, the proportion of chloroethane in the mixed solvent is generally 30 to 80% by weight.
Met. When the proportion of 1,1,1-trifluoro-2-chloroethane is higher than 80% by weight, the solubility of the mixed solvent in polyolefin becomes low, so that part of the polyolefin is not dissolved or completely dissolved. However, there is a problem in that the time required for the extension becomes long. These problems are directly related to the strength of the spun yarn, the openability,
It adversely affects solvent deterioration. When the proportion of 1,1,1-trifluoro-2-chloroethane is lower than 30% by weight, the solubility of the polyolefin is improved, but the cloud point pressure is too low, resulting in a low discharge pressure. A phenomenon occurs in which the spun yarn is not drawn and the strength decreases. Particularly preferably, it is 50 to 70% by weight.
【0024】本発明における炭素数1〜3までのハロゲ
ン化炭化水素は、いわゆる特定フロンや代替フロンでは
ない。ハロゲン原子としては、塩素、臭素、よう素の1
種もしくはそれ以上を1個もしくはそれ以上含み、場合
によっては、水素原子のいくつかが、エステル、エーテ
ル、水酸基等の官能基に置換されていてもよい。このよ
うな炭素数1〜3までのハロゲン化炭化水素を例示する
ならば、塩化メチル、塩化エチル、1−塩化ブチル、2
−塩化ブチル、塩化メチレン、クロロホルム、1,1−
ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2
−トリクロロエタン、ジクロロエチレン、トリクレン、
パークレン、1,2−ジクロロプロパン、1,3−ジク
ロロプロパン、臭化メチル、臭化エチル、1−臭化ブチ
ル、2−臭化ブチル、ブロモクロロメタン、ジブロモメ
タン、ブロモクロロエタン、ヨウ化メチル、ヨウ化エチ
ル、1−ヨウ化プロパン、2−ヨウ化プロパン等が挙げ
られ、これらのハロゲン化炭化水素の中で好ましいもの
は、上記5条件を高いレベルで満足する点で、1,2−
ジクロロエチレン、ブロモクロロメタン、1,2−ジク
ロロプロパン、1,1−ジクロロエタン、塩化メチレ
ン、トリクレン、パークレンであり、特に1,2−ジク
ロロエチレンとブロモクロロメタン、塩化メチレン、ト
リクレンが好ましい。これらの炭素数1〜3までのハロ
ゲン化炭化水素は必要に応じて、1種またはそれ以上を
混合することも可能である。The halogenated hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms in the present invention is not a so-called specific CFC or alternative CFC. As a halogen atom, 1 of chlorine, bromine and iodine
It may contain one or more species or more, and in some cases some of the hydrogen atoms may be replaced by functional groups such as esters, ethers, hydroxyl groups and the like. To exemplify such a halogenated hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms, methyl chloride, ethyl chloride, 1-butyl chloride, 2
-Butyl chloride, methylene chloride, chloroform, 1,1-
Dichloroethane, 1,2-dichloroethane, 1,1,2
-Trichloroethane, dichloroethylene, trichlene,
Perclane, 1,2-dichloropropane, 1,3-dichloropropane, methyl bromide, ethyl bromide, 1-butyl bromide, 2-butyl bromide, bromochloromethane, dibromomethane, bromochloroethane, methyl iodide, Ethyl iodide, 1-iodinated propane, 2-iodinated propane and the like can be mentioned. Among these halogenated hydrocarbons, preferable ones are 1,2-, because they satisfy the above 5 conditions at a high level.
It is dichloroethylene, bromochloromethane, 1,2-dichloropropane, 1,1-dichloroethane, methylene chloride, trichlene, perclen, particularly 1,2-dichloroethylene and bromochloromethane, methylene chloride and trichlene. These halogenated hydrocarbons having 1 to 3 carbon atoms may be mixed alone or in combination, if necessary.
【0025】本発明で用いる炭素数1〜3までのハロゲ
ン化炭化水素と1,1,1−トリフロロ−2−クロロエ
タンは、実質的に純品であることが好ましい。特に、遊
離の酸、例えば、塩化水素、臭化水素や水分等は、でき
る限り少ないものがよく、特に好ましくは、10ppm
以下である。また、熱安定性の小さいハロゲン化炭化水
素については、必要に応じて安定剤等を用いることが推
奨される。熱安定剤としては、1,2−ブチレンオキシ
ド、プロピレンオキシド、1,4−ジオキサン、ジブチ
ルスズマレート、ジブチルスズラウリレート、ホスファ
イト誘導体、メタノール、エタノール、ピリジン、ブチ
ルアミン、酢酸メチル、酢酸エチル、カテコール、フエ
ノール誘導体等の1種またはそれ以上を、10ppm〜
4%程度用いることができる。The halogenated hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms and 1,1,1-trifluoro-2-chloroethane used in the present invention are preferably substantially pure products. In particular, free acids such as hydrogen chloride, hydrogen bromide and water are preferably as small as possible, particularly preferably 10 ppm.
It is the following. Further, for halogenated hydrocarbons having low thermal stability, it is recommended to use a stabilizer or the like, if necessary. As the heat stabilizer, 1,2-butylene oxide, propylene oxide, 1,4-dioxane, dibutyltin malate, dibutyltin laurylate, phosphite derivative, methanol, ethanol, pyridine, butylamine, methyl acetate, ethyl acetate, catechol, One or more of phenol derivatives, etc.
About 4% can be used.
【0026】以上のようにして決定された本発明の溶剤
を用いて紡出した三次元網状繊維は、強度が高く、開繊
性に優れたもので、良好な不織布シートにできるもので
あった。本発明で用いる各々の溶剤は、いずれもフラッ
シュ紡糸条件下では、比較的高い熱安定性を示すが、熱
安定性を最高度に高めるためには、溶剤中に含まれる酸
分、水分はできるだけ少なくすることが好ましい。この
ような不純物の濃度は、一般的には50ppm以下、好
ましくは、20ppm、更に好ましくは10ppm以下
である。The three-dimensional reticulated fiber spun by using the solvent of the present invention determined as described above has high strength and excellent openability, and can be formed into a good nonwoven fabric sheet. . Each of the solvents used in the present invention exhibits relatively high thermal stability under flash spinning conditions, but in order to maximize thermal stability, the acid content and water content contained in the solvent should be as low as possible. It is preferable to reduce the amount. The concentration of such impurities is generally 50 ppm or less, preferably 20 ppm, more preferably 10 ppm or less.
【0027】本発明のポリオレフィン溶液におけるポリ
オレフィンの割合は、5〜25重量%である。この範囲
において、開繊性に優れ、その上強度も高いポリオレフ
ィンの三次元繊維が容易に製造できる。5重量%以下で
は、パルプ状または強度の低い糸になり、25重量%以
上では、糸の開繊性が低くなっていずれの場合にも好ま
しくはない。より好ましくは、10〜20重量%であ
る。The proportion of polyolefin in the polyolefin solution of the present invention is 5 to 25% by weight. Within this range, it is possible to easily produce a polyolefin three-dimensional fiber having excellent fiber-opening property and high strength. If it is 5% by weight or less, the pulp-like or low-strength yarn is obtained, and if it is 25% by weight or more, the yarn openability is low, which is not preferable in any case. More preferably, it is 10 to 20% by weight.
【0028】ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリメチルペンテン−1等がある。ポ
リエチレンは、高密度ポリエチレンが最も好ましく、密
度で言えば、0.94g/cm3 以上である。更に、共
重合成分は、約15重量%以下で、前記の密度を維持す
るものが好ましい。ポリプロピレンは、約85重量%以
上アイソタクティックポリプロピレンを含有するものが
好ましく、約15重量%以下のその他のポリプロピレン
または、エチレン、ブテン等の共重合成分が含まれてい
てもよい。更に、通常知られているポリマー添加剤、光
安定剤、滑剤、核剤、架橋剤、可塑剤及び充填剤等がポ
リマーに含まれていてもよい。As the polyolefin, polyethylene,
Examples include polypropylene and polymethylpentene-1. The polyethylene is most preferably high-density polyethylene, and the density is 0.94 g / cm 3 or more. Further, it is preferable that the copolymerization component is not more than about 15% by weight and maintains the above density. The polypropylene preferably contains about 85% by weight or more of isotactic polypropylene, and may contain about 15% by weight or less of other polypropylene or a copolymerization component such as ethylene or butene. Further, a polymer additive which is generally known, a light stabilizer, a lubricant, a nucleating agent, a crosslinking agent, a plasticizer, a filler and the like may be contained in the polymer.
【0029】本発明に用いる装置は、溶解調整装置及び
減圧オリフィス、減圧室、紡糸口金からなる紡糸装置を
備えていればよい。その先に三次元繊維を開繊、分散さ
せる装置、開繊、分散した三次元繊維をシート上にする
移動コンベア装置、更に、できたシートを巻取る巻取り
機がある。シート形成部は密閉ボックス内に収納され、
ボックス内の溶剤ガスは回収される。溶液調整装置は、
オートクレーブ装置でもよいし、押出機でもよい。ある
いは、従来公知の装置を用いることもできる。The apparatus used in the present invention may be equipped with a dissolution adjusting apparatus, a decompression orifice, a decompression chamber, and a spinning device including a spinneret. Before that, there are a device for opening and dispersing the three-dimensional fibers, a moving conveyor device for opening the three-dimensional fibers opened and dispersed on a sheet, and a winder for winding the sheet. The sheet forming unit is stored in a closed box,
The solvent gas in the box is collected. The solution conditioner is
It may be an autoclave device or an extruder. Alternatively, a conventionally known device can be used.
【0030】[0030]
【実施例】以下の実施例をもって、本発明の内容を説明
する。この実施例は、本発明の内容を具体的に説明する
ためのものであり、本発明の特許請求の範囲を限定する
ものではない。以下の実施例では、1,1,1−トリフ
ロロ−2−クロロエタンをHCFC−133aと略記す
る。The contents of the present invention will be described with reference to the following examples. This example is for specifically explaining the content of the present invention, and does not limit the scope of the claims of the present invention. In the examples below, 1,1,1-trifluoro-2-chloroethane is abbreviated as HCFC-133a.
【0031】[0031]
【実施例1】メルトインデックスが0.78の高密度ポ
リエチレン81.7g、ブロモクロロメタン/HCFC
−133a(60/40重量%)の混合溶媒481gを
オートクレーブに仕込んで(ポリマー濃度14.5重量
%)プロペラ型攪拌機を回転させながらオートクレーブ
を加熱し、高密度ポリエチレンを溶解した。溶液を更に
加熱し、溶液圧力を上昇させ、ポリマーを全量溶解させ
た。溶解後は、溶液圧力が300kg/cm2 を越えな
いように、オートクレーブ下部の放出ノズルから溶液を
排出し圧力を200〜300kg/cm2 に保った。溶
液の温度が200℃になった時点で、溶液を排出し、紡
糸する際に加圧する150kg/cm2よりも10kg
/cm2 低い圧力とした後、溶液温度を所定の200℃
に合わせオートクレーブ上部の窒素ガス導入バルブを開
け、150kg/cm2 の加圧を行い、すばやくオート
クレーブ下部の排出バルブを開けた。次いで、溶液を減
圧オリフィス(径0.65mm、長さ5mm)を通過さ
せて減圧室(径8mm、長さ40mm)に導き、紡口口
金(減圧室からノズルへの導入角度60°、ノズル径
0.5mm、長さ0.5mm、ノズルを中心として外側
に3.3mmφ、深さ3mmの円形の溝を有する。)を
通過させ、大気中に放出した。開繊糸は紡糸口金から約
20〜40mm離れた位置で約45°傾けた塩化ビニル
板に当てて作った。開繊状態の開繊糸を10メッシュの
金網で受けて採取した。Example 1 81.7 g of high-density polyethylene having a melt index of 0.78, bromochloromethane / HCFC
481 g of a mixed solvent of -133a (60/40% by weight) was charged into the autoclave (polymer concentration: 14.5% by weight), and the autoclave was heated while rotating the propeller stirrer to dissolve the high density polyethylene. The solution was further heated and the solution pressure was increased to completely dissolve the polymer. After dissolution, the solution pressure is not to exceed 300 kg / cm 2, keeping the solution was drained pressure from the discharge nozzle of the autoclave lower part 200~300kg / cm 2. When the temperature of the solution reaches 200 ° C., the solution is discharged, and the pressure applied during spinning is 10 kg rather than 150 kg / cm 2.
/ Cm 2 After lowering the pressure, keep the solution temperature at the specified 200 ° C.
The nitrogen gas introduction valve in the upper part of the autoclave was opened, a pressure of 150 kg / cm 2 was applied, and the discharge valve in the lower part of the autoclave was quickly opened. Next, the solution was passed through a decompression orifice (diameter 0.65 mm, length 5 mm) and led to a decompression chamber (diameter 8 mm, length 40 mm), and the spinneret (introduction angle from the decompression chamber to the nozzle 60 °, nozzle diameter 0.5 mm, a length of 0.5 mm, and a circular groove having a diameter of 3.3 mm and a depth of 3 mm around the nozzle as a center) was passed through and discharged into the atmosphere. The spread yarn was made by applying it to a vinyl chloride plate inclined at about 45 ° at a position about 20 to 40 mm away from the spinneret. The opened yarn in the opened state was received by a wire mesh of 10 mesh and collected.
【0032】得られた繊維は、未開繊糸で繊度64d、
引っ張り強さ6.5g/d、引っ張り伸び37%、比表
面積35m2 /g、開繊糸で繊度65d、引っ張り強さ
6.5g/d、引っ張り伸び36%、繊維幅3.5〜6
cmで形態のよい網状繊維であった。The obtained fiber is an unopened yarn and has a fineness of 64d.
Tensile strength 6.5 g / d, tensile elongation 37%, specific surface area 35 m 2 / g, fineness 65 d with open yarn, tensile strength 6.5 g / d, tensile elongation 36%, fiber width 3.5-6
It was a reticulated fiber having a good shape in cm.
【0033】[0033]
【比較例1】溶剤は、トリクロロフロロメタンを用い、
ポリマー濃度12.5重量%にて実施例1を繰り返し
た。得られた繊維は、未開繊糸で繊度99d、引っ張り
強さ5.4g/d、引っ張り伸び27%、比表面積2
1.2m2 /gであった。[Comparative Example 1] As the solvent, trichlorofluoromethane was used,
Example 1 was repeated at a polymer concentration of 12.5% by weight. The obtained fiber is an unopened yarn with a fineness of 99d, a tensile strength of 5.4g / d, a tensile elongation of 27%, and a specific surface area of 2
It was 1.2 m 2 / g.
【0034】[0034]
【実施例2】溶剤組成のみを変化させて、実施例1のポ
リマー及びポリマー濃度を固定したまま、実施例1の紡
糸装置を用い網状繊維を製造した。ブロモクロロメタン
/HCFC−133aの重量%が、35/65では、強
度6.1g/d、50/50では、6.0g/dの網状
繊維が得られた。これらの網状繊維は、いずれも良い開
繊性を示した。Example 2 Reticulated fibers were produced using the spinning apparatus of Example 1 while changing only the solvent composition and fixing the polymer and polymer concentration of Example 1. When the weight% of bromochloromethane / HCFC-133a was 35/65, the strength was 6.1 g / d, and at 50/50, the reticulated fiber was 6.0 g / d. All of these reticulated fibers showed good openability.
【0035】[0035]
【実施例3】溶剤組成を塩化メチレン/HCFC−13
3a(60/40重量%)を用いて、実施例1のポリマ
ー及びポリマー濃度を固定したまま、実施例1の紡糸装
置を用い網状繊維を製造した。強度6.6g/d、比表
面積33.1m2 /gの開繊性の高い繊維が得られた。Example 3 Solvent composition was changed to methylene chloride / HCFC-13.
Using 3a (60/40% by weight), the reticulated fiber was produced using the spinning apparatus of Example 1 while fixing the polymer and polymer concentration of Example 1. A fiber having high strength of 6.6 g / d and a specific surface area of 33.1 m 2 / g and having a high openability was obtained.
【0036】[0036]
【実施例4】溶剤組成をトランス−1,2−ジクロロエ
チレン/HCFC−133a(60/40重量%)を用
いて、実施例1のポリマー及びポリマー濃度を固定した
まま、実施例1の紡糸装置を用い網状繊維を製造した。
強度6.3g/d、比表面積35.1m2 /gの開繊性
の高い繊維が得られた。Example 4 Using the solvent composition trans-1,2-dichloroethylene / HCFC-133a (60/40 wt%), the polymer of Example 1 and the polymer concentration were fixed, and the spinning apparatus of Example 1 was used. A reticulated fiber was produced.
A highly open fiber having a strength of 6.3 g / d and a specific surface area of 35.1 m 2 / g was obtained.
【0037】[0037]
【発明の効果】本発明を用いることにより、オゾン層を
破壊することなく、トリクロロフロロメタンを用いた場
合と同等、もしくはそれ以上の強度、開繊性を有する社
会的に有用な三次元網状繊維が得られる。本発明を活用
すれば、従来公知のトリクロロフロロメタンを代替し得
る溶剤を用いたフラッシュ紡糸法に比べて格段に開繊性
に優れ、その上強度も高いポリオレフィンの三次元網状
繊維が、常に安定した生産性を保ち、容易に製造でき
る。この工業的意義は、計り知れない程の大きな価値を
持つ。EFFECTS OF THE INVENTION By using the present invention, a three-dimensional reticulated fiber which is socially useful and has the strength and opening property equivalent to or higher than the case of using trichlorofluoromethane without depleting the ozone layer. Is obtained. When the present invention is utilized, the three-dimensional reticulated fiber of polyolefin, which is much more excellent in openability than the conventional flash spinning method using a solvent capable of substituting trichlorofluoromethane and has high strength, is always stable. The productivity can be maintained and the product can be easily manufactured. This industrial significance is of great value.
Claims (1)
含む溶媒からなる高温高圧の溶液を作り、減圧オリフィ
ス・減圧室・紡口口金を通過させ、常温常圧域に放出し
て、フィブリル化したポリオレフィンの網状繊維を製造
する方法において、該溶媒が炭素数1〜3までのハロゲ
ン化炭化水素と1,1,1−トリフロロ−2−クロロエ
タンから実質的に構成される混合溶媒であり、該混合溶
媒とポリオレフィンの重量比が5〜25%であることを
特徴とするポリオレフィン三次元繊維の製造法。1. A high-temperature and high-pressure solution comprising a solvent containing a polyolefin and a halogenated hydrocarbon is prepared, passed through a pressure-reducing orifice, a pressure-reducing chamber, and a spinneret, and discharged into a room temperature and normal pressure range to obtain a fibrillated polyolefin. In the method for producing reticulated fibers, the solvent is a mixed solvent substantially composed of a halogenated hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms and 1,1,1-trifluoro-2-chloroethane, and the mixed solvent A method for producing a three-dimensional polyolefin fiber, characterized in that the weight ratio of the polyolefin is 5 to 25%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4260917A JPH06116808A (en) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | Production of polyolefin three-dimensional fiber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4260917A JPH06116808A (en) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | Production of polyolefin three-dimensional fiber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06116808A true JPH06116808A (en) | 1994-04-26 |
Family
ID=17354555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4260917A Withdrawn JPH06116808A (en) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | Production of polyolefin three-dimensional fiber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06116808A (en) |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP4260917A patent/JPH06116808A/en not_active Withdrawn
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