JPH0673509B2

JPH0673509B2 - 高抱水性拭浄材の製造方法

Info

Publication number: JPH0673509B2
Application number: JP1022323A
Authority: JP
Inventors: 津太岸本; 洋輔関谷
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1989-01-30
Filing date: 1989-01-30
Publication date: 1994-09-21
Anticipated expiration: 2009-09-21
Also published as: JPH02200232A

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
するポリビニルアセタール（以下PVAFと略す）化多孔物
質と不織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
プラスチツク、漆器、ガラス、金属等の平滑度の高い表
面を持つ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、セラミツクス等
を加熱し該多孔質体の表面に圧着して凹凸を付与する、
いわゆるエンボス加工法、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50-134
67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、これらの方法のうち、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
が圧縮によつ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つて多孔質体表面を
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
質体本来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
を凝固浴中で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浴中で凝固させる前
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／cm²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
気を混合して見掛け体積を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10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基体に対してPVA量で30〜60
0重量％、特に80〜400重量％が適当である。付与量が極
めて少ないと基体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つたあとに毛羽が残
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大きくなるが複合体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つて
おり、不織布の空隙率と抱水率には正の相関を持つてい
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/m²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、たとえば針
状の突起物を表面に有するローラー等によつて含浸不織
布の表面に凹みをつけ、凹みが消失しないうちに凝固さ
せる。これによつて、多孔質複合体本来の優れた性能で
ある高抱水性を損な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摩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つて
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、PV
A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つている必要はなく、
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1cm²当り、１〜100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個を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１〜5mm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0.4mm以上で裏面に貫通し
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は15〜60g/l、鉱酸濃度としては1
50〜300g/lが一般的であり、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/l、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２〜6g/lおよび硫酸40〜140g/lを含む20〜40℃の水
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、
硫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、pH7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つ
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産性の向上と
性能向上の二重のメリツトがある。開放孔の径は付与す
るPVAの粘度により変つてくる。すなわち濃度を高める
と粘度が上昇して孔の径は小さくなつてくるが、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つた時の
重量（W₁）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。

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く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。

吸水性 10×10cmのサンプルを常温水中に30分浸漬後遠心脱水機
で3000RPM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。

摩擦抵抗値底辺が４×6cmで高さが2cmの立方体（W₁）ｇの底部に30
00RPM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平方向に引張り、滑り始
めた時の荷重（W₂）ｇを測定し、次の式によつて求め
る。

拭取効果鏡面ガラス板上に10ccの水を置き、3000RPM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つて判定する。

実施例１水溶性ビニロン（クラレ社製VPB174×44 T-13）からな
る100g/m²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-HC、ケン化度: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該基体重量に
対してPVA重量で２倍相当量を表、裏均一に含浸付与し
た後、第１図に示す装置によって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（１）および（２）の中心位置
とした。なお凝固浴としては400g/l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HCHO:30g
/l、H₂SO₄:300gl、Na₂SO₄:120g/lの水溶液を45℃に温度
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NaOH:0.2g/l溶液で５分
間中和し、その後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、厚さは2.5m
mで抱水率は900％であつた。また表面の斗型凹部（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2.0mmで深さは平均0.8mmあり、表
面積1cm²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の範囲に入つていた。

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
分率となるまで絞つた後、鏡面のガラス板上で拭取りを
行つた結果、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つた。

結果を第１表に示す比較例１実施例１の方法によつて得た、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PVA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
均一に含浸付与した後、400g/lの芒硝液で１分間凝固さ
せた。そして実施例‐１の方法によつてアセタール化処
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）によつて複合体（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
2.2mm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2.0mmで、深さは0.8mm
であり、そして凹部開口部面積は全体面積に対して53％
であつた。

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
行つた結果、摩擦抵抗値は1.2となり、拭取効果も良好
であつた。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80％
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、加熱によつ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℃）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
る実験を行つたが、大巾に空隙率が低下し失敗に終つ
た。

以上の理由から、PVAF複合体表面に加熱によつて凹凸を
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図の装置によつて製造され
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つて製造された拭浄
材の斜視図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭50−9251（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−141132（ＪＰ，Ａ) 実開昭49−75766（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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
浴中で凝固させて得られる多孔質シートをホルムアルデ
ヒド及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浴中で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／cm²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。