JPH06240595A - 微細繊維状ポリオレフィン組成物及びその製造法 - Google Patents

微細繊維状ポリオレフィン組成物及びその製造法

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JPH06240595A
JPH06240595A JP5138793A JP5138793A JPH06240595A JP H06240595 A JPH06240595 A JP H06240595A JP 5138793 A JP5138793 A JP 5138793A JP 5138793 A JP5138793 A JP 5138793A JP H06240595 A JPH06240595 A JP H06240595A
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滉 宮川
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 重量平均繊維長分布が100μm〜1000μm及
び繊維径が0.1μm〜10μmの微細繊維状ポリオレフィ
ンを含有し、カナディアン−フリーネス値が100ml〜500
ml 、且つ水分が60重量%〜98重量%である微細繊維状
ポリオレフィン組成物。かかる微細繊維状ポリオレフィ
ン組成物は、ポリオレフィンパルプを水に懸濁し、これ
を 300kg/cm2 〜1000kg/cm2 の圧力差で高速で小径オ
リフィスを通過させ、器壁に衝突させて急速に減速させ
る操作を繰り返し行い、スラリー状懸濁液を脱水するこ
とによって得られる。 【効果】 優れた抄紙性を有し、アスベスト代替品、濾
過材、耐水紙等として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は有用な特性を持つ微細繊
維状ポリオレフィン組成物及びその製造法に関するもの
である。本発明の微細繊維状ポリオレフィン組成物はア
スベスト代替品、耐水性を要する特殊紙、濾過材等に有
用である。
【0002】
【従来の技術とその課題】ポリオレフィン樹脂は低価格
で入手でき、かつ、優れた電気特性、耐水性、適度な親
油性、柔軟性を持つ優れた合成高分子として広く使用さ
れている。そしてその用途は水に分散し、抄紙可能なパ
ルプが登場することにより多様化している。近年とみに
要求されるようになってきたのが樹脂の微細な繊維構造
物である。ポリオレフィン樹脂は高度に微細な繊維状物
とすればするほど従来の性質を維持した上に新しい機能
の付加が期待できるため、様々な方法でその微細繊維化
が試みられてきた。
【0003】例えば、微細繊維化のための良く知られた
方法としてフラッシュ紡糸がある。しかし、この方法で
は多量の溶媒と大掛かりな紡糸装置と高度の熟練技術を
要する上に、得られる繊維状物は、微細化は進むもの
の、割繊の度合が不十分であるため表面積が小さい。こ
のため、例えば、分散安定性が悪い、抄紙した場合に表
面平滑性に問題があることや、濾過性能が劣るなどの欠
点が残ってしまう。
【0004】このように、ポリオレフィン樹脂について
は、いずれの方法でも満足できる微細繊維状物は得られ
ていないのが現状である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の問題
点を解決すべく鋭意研究した結果、本発明を完成するに
至った。
【0006】即ち本発明は、下記特性を有し、水分を60
重量%〜98重量%含有する微細繊維状ポリオレフィン組
成物を提供するものである。 カナディアン−フリーネス値 … 100ml 〜500ml 微細繊維状ポリオレフィンの重量平均繊維長分布 … 100 μm〜1000μm 微細繊維状ポリオレフィンの繊維径 … 0.1 μm〜10μm また、本発明は、ポリオレフィンパルプを水に懸濁し、
300kg/cm2 〜1000kg/cm2 の圧力差で高速で小径オリ
フィスを通過させ、器壁に衝突させて急速に減速させる
ことにより剪断力を与える操作を繰り返し行い、得られ
たスラリー状懸濁液を脱水してパルプ状とする上記の微
細繊維状ポリオレフィン組成物の製造法を提供するもの
である。
【0007】本発明に係る微細繊維状ポリオレフィン
は、水に分散させた状態で顕微鏡観察した時の繊維径が
0.1μm〜10μmの範囲にあり、繊維径の50〜 2,000倍
以上の長さを持つポリオレフィン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微細繊維状ポリオレ
フィンである。本発明に係る微細繊維状ポリオレフィン
の繊維の形状を示す電子顕微鏡写真を図1、図2及び図
5示す。
【0008】カナディアン−フリーネス値、繊維長分布
及び繊維径が上記の範囲にないと、製品とした場合に充
分な性能が発揮できない場合がある。ここで、カナディ
アン−フリーネス(CF)値は、水への分散安定性と濾
過性能の指標であり、その測定法は、JIS P 8121-1976
、パルプの濾水度試験方法、カナダ標準型によるもの
である。
【0009】なお、KAJAANI社FS−200型の
装置・方法で本発明に係る微細繊維状ポリオレフィンの
繊維長を測定すると、重量平均繊維長分布は100 μm〜
1000μmの範囲にある。
【0010】また、本発明の微細繊維状ポリオレフィン
組成物の粘度は、水分98重量%のものについて、25℃、
BL型、ローターNo. 4、60rpm にて測定した場合、2000
〜5000cps 程度であるが、この範囲に限定されない。
【0011】本発明の微細繊維状ポリオレフィン組成物
は、通常は再分散の容易性と物流コストの低減の両面か
ら水分を60重量%〜98重量%、特に60重量%〜80重量%
含ませたシート状又は粉粒体状となっている。
【0012】本発明の微細繊維状ポリオレフィン組成物
を得る方法は、先ず原料のポリオレフィンパルプを水に
懸濁させる。懸濁液のパルプ濃度は 0.5重量%〜5重量
%が好ましい。懸濁が不安定であると次の割繊に支障を
来すので、ポリオレフィンパルプを適当に細断するか又
は粉砕するのも良いし、懸濁液をホモジナイジングの状
態にして割繊工程に入るのも良い。また、界面活性剤に
より分散させる方法も有効である。ポリオレフィンパル
プの水懸濁液を少なくとも 300kg/cm2 の圧力差で高速
で小径オリフィスを通過させ、器壁に衝突させて急速に
減速させることにより、ポリオレフィンパルプに強い剪
断力を与え、この操作を繰り返し行い、ポリオレフィン
パルプ懸濁液を微細繊維状ポリオレフィン懸濁液とす
る。小径オリフィス通過時の圧力差は大きい程好ましい
が、実用性を勘案し、300 kg/cm2〜1000kg/cm2 が適
当であり、高速で小径オリフィスを通過させ、器壁に衝
突させて急速に減速させることにより剪断力を与えて繊
維を割繊する操作の繰り返し回数は多い程好ましいが、
2〜40回程度が適当である。次に得られた微細繊維状ポ
リオレフィン懸濁液を脱水して、水分を60重量%〜98重
量%として本発明の微細繊維状ポリオレフィン組成物を
得る。脱水方法は特に限定されないが、フィルタープレ
ス、遠心脱液などが採用できる。
【0013】原料のポリオレフィンパルプのオレフィン
の種類としては、エチレン、プロピレンなどがあり、原
料パルプとしては、例えば三井石油化学(株)製の「S
WPE−400」(ポリエチレン繊維)、同「SWP
Y−600」(ポリプロピレン繊維)などの商品名で市
販されているものを使用することができる。また、オレ
フィンの種類、グレード等を1種に限定する必要はな
く、更に用途に応じて全く異種の原料、例えば、ポリエ
ステル、ポリアミド、セルロース等を混合しても良い。
【0014】また、得られた本発明の微細繊維状ポリオ
レフィン組成物の再分散性を更に向上させるために、適
当な界面活性剤を製造の任意の過程で添加しても良い。
【0015】分散媒は水が基本であるが、親水性の有機
溶媒、例えば1価アルコール類、多価アルコール類、ケ
トン類等と水との混合物でも良い。
【0016】また、本発明におけるパルプの割繊装置と
しては、高圧ホモジナイザーが有効である。高圧ホモジ
ナイザーとしては、例えば Manton-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(Chemical Engineering, 13(5),
86-92, 1976) に記載されている。
【0017】
【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
新たな微細繊維状ポリオレフィン組成物及びその製造法
が提供される。
【0018】本発明によって得られる微細繊維ポリオレ
フィン組成物は合成繊維からなるものでありながら、優
れた抄紙性を有し、本発明品から得られたペーパーシー
トは単独品はもちろんのこと、他の素材と混抄したもの
でも高性能濾過材や耐水紙として有用である。
【0019】
【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。
【0020】実施例1 原料ポリオレフィンパルプとして、三井石油化学(株)
製の「SWP E−400」(ポリエチレン繊維) 、同
「SWP Y−600」(ポリプロピレン繊維)を用い、
表1に示す各装置で原料パルプの微細化を行い、得れた
微細繊維状ポリオレフィン組成物のCF値、繊維長分
布、繊維径を以下のように測定した。 (1) CF値…JIS P 8121-1976 、パルプの濾水度試験方
法、カナダ標準型に準ずる。 (2) 重量平均繊維長…KAJAANI社FS−200型
の装置により測定する。 (3) 繊維径分布…顕微鏡で観察する。 (4) 粘度…水分98重量%の微細繊維状ポリオレフィン組
成物の25℃の粘度を、BL型、ローターNo. 4、60rpm に
て測定した。
【0021】また、微細化後の本発明の「SWP E−
400」の繊維の状態を示す電子顕微鏡写真を図1〜2
として、微細化前の「SWP E−400」の繊維の状
態を示す電子顕微鏡写真を図3〜4として、微細化後の
本発明の「SWP Y−600」の繊維の状態を示す電
子顕微鏡写真を図5として、微細化前の「SWP Y−
600」の繊維の状態を示す電子顕微鏡写真を図6とし
てそれぞれ示す。
【0022】
【表1】
【0023】試験例 「SWP E−400」「SWP Y−600」を表2
に示す条件で微細化して得られた微細繊維状ポリオレフ
ィン組成物を以下の条件で抄紙し、破断強度を測定し
た。 (1) 評価サンプル:「SWP E−400」及び「SW
P Y−600」 (2) 処理機器:ジューサーミキサー又はホモジナイザー
(M−8) (3) 処理条件: ジューサーミキサー:17000rpm×3分(回転数は空運
転時のもの) ホモジナイザー:500 kg/cm2 ×5パス又は15パス (4) 抄紙条件: (株) 東洋精機製作所製「T.S.S.式標準
角型シートマシン」及び手漉き抄紙機を用い、0.1 重量
%濃度のスラリーから、ドラムドライヤー温度を80℃に
して坪量200 g/m2の紙を抄紙する。
【0024】
【表2】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る微細繊維状ポリオレフィンの繊
維の形状を示す電子顕微鏡写真(倍率:100 倍)であ
る。
【図2】 本発明に係る微細繊維状ポリオレフィンの繊
維の形状を示す電子顕微鏡写真(倍率:1000倍)であ
る。
【図3】 図1のポリオレフィンの微細化前の繊維の形
状を示す電子顕微鏡写真(倍率:100 倍)である。
【図4】 図1のポリオレフィンの微細化前の繊維の形
状を示す電子顕微鏡写真(倍率:1000倍)である。
【図5】 本発明に係る他の微細繊維状ポリオレフィン
の繊維の形状を示す電子顕微鏡写真(倍率:100 倍)で
ある。
【図6】 図5のポリオレフィンの微細化前の繊維の形
状を示す電子顕微鏡写真(倍率:100 倍)である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記特性を有し、水分を60重量%〜98重
    量%含有する微細繊維状ポリオレフィン組成物。 カナディアン−フリーネス値 … 100ml 〜500ml 微細繊維状ポリオレフィンの重量平均繊維長分布 … 100 μm〜1000μm 微細繊維状ポリオレフィンの繊維径 … 0.1 μm〜10μm
  2. 【請求項2】 ポリオレフィンパルプを水に懸濁し、こ
    れを 300kg/cm2 〜1000kg/cm2 の圧力差で高速で小径
    オリフィスを通過させ、器壁に衝突させて急速に減速さ
    せることによりパルプに剪断力を与える操作を繰り返し
    行い、得られたスラリー状懸濁液を脱水することを特徴
    とする請求項1記載の微細繊維状ポリオレフィン組成物
    の製造法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008248053A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Daicel Chem Ind Ltd 複数の微小樹脂の懸濁液
CN101974868A (zh) * 2010-11-18 2011-02-16 浙江华邦特种纸业有限公司 高透气性无纺壁纸原纸及产品的制造方法
CN101974869A (zh) * 2010-11-18 2011-02-16 浙江华邦特种纸业有限公司 高透气性无纺壁纸原纸及产品
WO2012017954A1 (ja) * 2010-08-04 2012-02-09 ダイセル化学工業株式会社 セルロース繊維を含む不織布及びその製造方法並びにセパレータ
CN102619127A (zh) * 2012-04-23 2012-08-01 淄博欧木特种纸业有限公司 一种环保高适印性无纺壁纸原纸及其制备方法

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