JPH0693564A - 磁性繊維、該繊維の製造方法及び該繊維からなる磁性紙 - Google Patents
磁性繊維、該繊維の製造方法及び該繊維からなる磁性紙Info
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- JPH0693564A JPH0693564A JP4280410A JP28041092A JPH0693564A JP H0693564 A JPH0693564 A JP H0693564A JP 4280410 A JP4280410 A JP 4280410A JP 28041092 A JP28041092 A JP 28041092A JP H0693564 A JPH0693564 A JP H0693564A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 紙の原料となる繊維内腔に磁性体を含有させ
た磁気特性の良い磁性繊維、ならびに、この磁性繊維か
らなる磁気特性の良い磁性紙を提供する。 【構成】 本発明は、繊維の内腔に磁性体が２５重量％
〜４５重量％含有する磁性繊維、及び、第一鉄塩を主成
分とする金属塩水溶液に内腔を有する繊維を分散させ、
この溶液にアルカリ水溶液を添加し、金属水酸化物を生
成させ、この金属水酸化物を酸化させ、繊維内腔に磁性
体を生成させることを特徴とする磁性繊維の製造方法、
さらには、これらの磁性繊維からなる磁性紙。
た磁気特性の良い磁性繊維、ならびに、この磁性繊維か
らなる磁気特性の良い磁性紙を提供する。 【構成】 本発明は、繊維の内腔に磁性体が２５重量％
〜４５重量％含有する磁性繊維、及び、第一鉄塩を主成
分とする金属塩水溶液に内腔を有する繊維を分散させ、
この溶液にアルカリ水溶液を添加し、金属水酸化物を生
成させ、この金属水酸化物を酸化させ、繊維内腔に磁性
体を生成させることを特徴とする磁性繊維の製造方法、
さらには、これらの磁性繊維からなる磁性紙。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は繊維内腔に磁性体を含有
させた磁性繊維、該繊維の製造方法及び該繊維からなる
磁性紙に関する。
させた磁性繊維、該繊維の製造方法及び該繊維からなる
磁性紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁性紙は特開昭６０−２００，０
００号に開示されているように、通常のパルプ紙に磁性
酸化鉄などを複合化したものである。また、”磁性紙用
のファイバーの調整”パルプ紙科学誌第１８巻１９９２
年、（”Ｔｈｅ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍａ
ｇｎｅｔｉｃ Ｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇ Ｆｉｂｒｅ
ｓ” ＭｃＧｉｌｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊ．Ｐｕ
ｌｐ Ｐａｐｅｒ Ｓｃｉ．，１８（１）：Ｊ３９−Ｊ
４３（１９９２））には、パルブと磁性微粉体を水に分
散し、３，０００ｒｐｍの強攪拌によってパルプ内腔に
通常約１３重量％、最大２１重量％の磁性体を侵入さた
磁性パルプが報告されている。
００号に開示されているように、通常のパルプ紙に磁性
酸化鉄などを複合化したものである。また、”磁性紙用
のファイバーの調整”パルプ紙科学誌第１８巻１９９２
年、（”Ｔｈｅ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍａ
ｇｎｅｔｉｃ Ｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇ Ｆｉｂｒｅ
ｓ” ＭｃＧｉｌｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊ．Ｐｕ
ｌｐ Ｐａｐｅｒ Ｓｃｉ．，１８（１）：Ｊ３９−Ｊ
４３（１９９２））には、パルブと磁性微粉体を水に分
散し、３，０００ｒｐｍの強攪拌によってパルプ内腔に
通常約１３重量％、最大２１重量％の磁性体を侵入さた
磁性パルプが報告されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の磁性紙にあって
は、磁性微粉体が繊維間に介在しているため繊維間の水
素結合を阻害しているため、通常の紙の特性を有してい
ない。又、磁性塗膜の表面は、通常の紙の特性を有して
いないため、塗膜の摩耗、剥離により、磁性が失われる
ので耐久性が低い。その上、塗膜の厚みがあるため必要
以上の厚みとなる問題点があった。前述の磁性パルプに
あっては、磁性体を含有させるのに多大の動力を要し、
磁性体の含有率もまだ充分ではない。
は、磁性微粉体が繊維間に介在しているため繊維間の水
素結合を阻害しているため、通常の紙の特性を有してい
ない。又、磁性塗膜の表面は、通常の紙の特性を有して
いないため、塗膜の摩耗、剥離により、磁性が失われる
ので耐久性が低い。その上、塗膜の厚みがあるため必要
以上の厚みとなる問題点があった。前述の磁性パルプに
あっては、磁性体を含有させるのに多大の動力を要し、
磁性体の含有率もまだ充分ではない。
【０００４】本発明は、紙の原料となる繊維の内腔に従
来より多量の磁性体を含有させることにより、強い磁性
を付与し薄くても強い磁性を帯びた磁性紙を提供する。
来より多量の磁性体を含有させることにより、強い磁性
を付与し薄くても強い磁性を帯びた磁性紙を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、繊維の内腔に
磁性体を２５重量％〜４５重量％含有する磁性繊維、及
び、第一鉄塩を主成分とする金属塩水溶液に内腔を有す
る繊維を分散させ、この溶液にアルカリを添加し、金属
水酸化物を生成させ、この金属水酸化物を酸化させ、繊
維内腔に磁性体を生成させることを特徴とする磁性繊維
の製造方法、さらには、これらの磁性繊維からなる磁性
紙である。
磁性体を２５重量％〜４５重量％含有する磁性繊維、及
び、第一鉄塩を主成分とする金属塩水溶液に内腔を有す
る繊維を分散させ、この溶液にアルカリを添加し、金属
水酸化物を生成させ、この金属水酸化物を酸化させ、繊
維内腔に磁性体を生成させることを特徴とする磁性繊維
の製造方法、さらには、これらの磁性繊維からなる磁性
紙である。
【０００６】本発明の繊維とは、内腔を有する中空繊維
であればよく、例えば、針葉樹化学パルプ、リンターパ
ルプ等の天然繊維が該当する。このほか、レーヨン、ビ
ニロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、ア
クリル等のような人工中空繊維が該当する。これらの中
空繊維の大きさは、２デニール〜１５デニール、長さ１
ｍｍ〜１０ｍｍ程度、中空度が約３％〜約２０％であ
る。
であればよく、例えば、針葉樹化学パルプ、リンターパ
ルプ等の天然繊維が該当する。このほか、レーヨン、ビ
ニロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、ア
クリル等のような人工中空繊維が該当する。これらの中
空繊維の大きさは、２デニール〜１５デニール、長さ１
ｍｍ〜１０ｍｍ程度、中空度が約３％〜約２０％であ
る。
【０００７】本発明に言う磁性体は、周知のものでよく
特に限定するものではないが、マグネタイト、マンガン
フェライト、マンガン亜鉛フェライトなどである。その
大きさは、通常平均径０．１μｍ〜０．５μｍ、粒度分
布は０．０１μｍ〜０．９μｍの範囲である。
特に限定するものではないが、マグネタイト、マンガン
フェライト、マンガン亜鉛フェライトなどである。その
大きさは、通常平均径０．１μｍ〜０．５μｍ、粒度分
布は０．０１μｍ〜０．９μｍの範囲である。
【０００８】本発明の磁性繊維中の磁性体の含有率は、
２５重量％〜４５重量％、好ましくは、３０重量％〜４
５重量％である。この含有率が高い程磁性が大きい。
２５重量％〜４５重量％、好ましくは、３０重量％〜４
５重量％である。この含有率が高い程磁性が大きい。
【０００９】磁性繊維の製造に用いる第一鉄塩を主成分
とする金属塩水溶液は、前述の磁性体を形成する金属の
水溶性塩を含有するものである。つまり、第一鉄塩単
独、又は、第一鉄塩の他に、マンガン、亜鉛等の塩を、
それぞれ、第一鉄塩１モルに対して０〜１モル程度含有
するものである。また、金属塩水溶液の濃度としては、
０．０１モル濃度〜０．４モル濃度である。
とする金属塩水溶液は、前述の磁性体を形成する金属の
水溶性塩を含有するものである。つまり、第一鉄塩単
独、又は、第一鉄塩の他に、マンガン、亜鉛等の塩を、
それぞれ、第一鉄塩１モルに対して０〜１モル程度含有
するものである。また、金属塩水溶液の濃度としては、
０．０１モル濃度〜０．４モル濃度である。
【００１０】次に、該金属塩水溶液中に天然又は人工の
中空繊維を分散させる。該金属塩水溶液中の該繊維の分
散濃度は、該水溶液の攪拌との関連によって決まるもの
であるが、０．０１重量％〜３重量％が好ましい。分散
の方法は、１本１本の繊維が均一に分散するよう攪拌す
る。さらに約１〜３時間の超音波処理することにより中
空繊維の内部に金属イオンを深く進入させる。
中空繊維を分散させる。該金属塩水溶液中の該繊維の分
散濃度は、該水溶液の攪拌との関連によって決まるもの
であるが、０．０１重量％〜３重量％が好ましい。分散
の方法は、１本１本の繊維が均一に分散するよう攪拌す
る。さらに約１〜３時間の超音波処理することにより中
空繊維の内部に金属イオンを深く進入させる。
【００１１】該繊維分散液に添加するアルカリは、前記
金属塩の陰イオンと結合しても沈澱物を形成しないもの
が望ましい。例えば、アルカリ金属の水酸化物、アンモ
ニア等である。これらは、水溶液の形態で用いるのが一
般的であるが、アンモニアはガス状で吹き込んでもよ
い。
金属塩の陰イオンと結合しても沈澱物を形成しないもの
が望ましい。例えば、アルカリ金属の水酸化物、アンモ
ニア等である。これらは、水溶液の形態で用いるのが一
般的であるが、アンモニアはガス状で吹き込んでもよ
い。
【００１２】アルカリの添加量は、金属塩が充分に金属
水酸化物に変わればよい。その指標としてｐＨ３〜１２
程度である。
水酸化物に変わればよい。その指標としてｐＨ３〜１２
程度である。
【００１３】つぎに、生成した金属水酸化物を酸化させ
るが、その方法は特に限定されない。例えば、酸素ガス
や空気を吹き込むこと、過酸化水素のような酸化剤を添
加することによる。この酸化反応の進行は第一鉄イオン
の減少を化学分析により求め、酸化の終点を確認する。
るが、その方法は特に限定されない。例えば、酸素ガス
や空気を吹き込むこと、過酸化水素のような酸化剤を添
加することによる。この酸化反応の進行は第一鉄イオン
の減少を化学分析により求め、酸化の終点を確認する。
【００１４】酸化終了後、周知の分離方法で該繊維を取
り出す。この際必要により繊維表面に付着している磁性
体を除去する。例えば磁性繊維を１００メッシュのステ
ンレス金網に入れ、流水中で緩やかに洗浄する方法があ
る。この様にして繊維内腔に磁性体を含有させた磁性繊
維を得る。
り出す。この際必要により繊維表面に付着している磁性
体を除去する。例えば磁性繊維を１００メッシュのステ
ンレス金網に入れ、流水中で緩やかに洗浄する方法があ
る。この様にして繊維内腔に磁性体を含有させた磁性繊
維を得る。
【００１５】本発明の磁性紙は、該磁性繊維を用いて、
周知の抄紙法により紙の状態に加工したものである。
周知の抄紙法により紙の状態に加工したものである。
【００１６】例えば、まず、前記の磁性繊維を水に均一
に分散させ全繊維濃度約０．１〜１重量％の水分散体を
作る。この時、周知の分散剤を繊錐総量に対して約０．
１〜２重量％用いてもよい。このようにして得られた磁
性繊維の水分散体を、金網で抄き上げ、押圧乾燥するこ
とにより紙とする。この時の米坪量は約１０〜２００ｇ
／ｍ２であり、なかでも、５０〜２００ｇ／ｍ２が磁性
の点から好ましい。この米坪量を変えることによって磁
性もある程度調節できる。抄紙後脱水し、ドライヤーに
押圧乾燥して本発明の磁性紙とする。
に分散させ全繊維濃度約０．１〜１重量％の水分散体を
作る。この時、周知の分散剤を繊錐総量に対して約０．
１〜２重量％用いてもよい。このようにして得られた磁
性繊維の水分散体を、金網で抄き上げ、押圧乾燥するこ
とにより紙とする。この時の米坪量は約１０〜２００ｇ
／ｍ２であり、なかでも、５０〜２００ｇ／ｍ２が磁性
の点から好ましい。この米坪量を変えることによって磁
性もある程度調節できる。抄紙後脱水し、ドライヤーに
押圧乾燥して本発明の磁性紙とする。
【００１７】
【実施例】本発明の実施例における測定評価は以下のと
おりである。生成した磁性体の結晶構造解析による定性
分析はＸ線回折測定装置（理学電機ＲＩＮＴ−１２００
型）により行い、金属元素の定量分析はエネルギー分散
型Ｘ線マイクロアナライザー（日本電子 Ｔ−３３０，
ＪＥＤ−２００１型）により行った。磁性体含有量の測
定は、９５０℃で約３時間焼成して灰分を求め、秤量型
の変化を補正して求めた。飽和磁化及び残留磁化などの
磁気測定は振動試料型磁力計（東英工業 ＶＳＭ−３−
１５型）により測定した。裂断長の測定は、Ｐ８１１３
紙及び板紙の引張強さ試験方法により測定した。
おりである。生成した磁性体の結晶構造解析による定性
分析はＸ線回折測定装置（理学電機ＲＩＮＴ−１２００
型）により行い、金属元素の定量分析はエネルギー分散
型Ｘ線マイクロアナライザー（日本電子 Ｔ−３３０，
ＪＥＤ−２００１型）により行った。磁性体含有量の測
定は、９５０℃で約３時間焼成して灰分を求め、秤量型
の変化を補正して求めた。飽和磁化及び残留磁化などの
磁気測定は振動試料型磁力計（東英工業 ＶＳＭ−３−
１５型）により測定した。裂断長の測定は、Ｐ８１１３
紙及び板紙の引張強さ試験方法により測定した。
【００１８】実施例１ 硫酸第一鉄の０．７２モルを７５０ｍｌの純水に溶解
し、これに針葉樹化学パルプ５ｇを加え均一に分散させ
た。つぎに、硫酸第一鉄に対して１．１当量に相当する
水酸化ナトリウムを７５０ｍｌの水に溶解し、このアル
カリ水溶液を前記繊維分散液に加え、水酸化第一鉄を生
成させた。
し、これに針葉樹化学パルプ５ｇを加え均一に分散させ
た。つぎに、硫酸第一鉄に対して１．１当量に相当する
水酸化ナトリウムを７５０ｍｌの水に溶解し、このアル
カリ水溶液を前記繊維分散液に加え、水酸化第一鉄を生
成させた。
【００１９】つぎに、該分散液に約５００ｍｌ／ｍｉ
ｎ．の空気を約１０時間通した。これにより、内腔にマ
グネタイトを含有した磁性繊維が得られた。
ｎ．の空気を約１０時間通した。これにより、内腔にマ
グネタイトを含有した磁性繊維が得られた。
【００２０】このようにして得られた磁性繊維の磁性体
及びその含有量を測定した結果、３０重量％のマグネタ
イトが含まれていた。
及びその含有量を測定した結果、３０重量％のマグネタ
イトが含まれていた。
【００２１】実施例２ 硫酸第一鉄の０．４８モルと硫酸マンガンの０．２４モ
ルを７５０ｍｌの純水に溶解し、これに針葉樹化学パル
プ５ｇを加え均一に分散させた。以下の手順は、実施例
１と同様にして、マンガンフェライトを内腔に含有させ
た磁性繊維を得た。このようにして得られた磁性繊維に
は、マンガンフェライトが３１重量％含まれていた。
ルを７５０ｍｌの純水に溶解し、これに針葉樹化学パル
プ５ｇを加え均一に分散させた。以下の手順は、実施例
１と同様にして、マンガンフェライトを内腔に含有させ
た磁性繊維を得た。このようにして得られた磁性繊維に
は、マンガンフェライトが３１重量％含まれていた。
【００２２】実施例３ 硫酸第一鉄の０．４８モルと硫酸マンガンの０．１２モ
ルと硫酸亜鉛の０．１２モルを７５０ｍｌの純水に溶解
し、これに針葉樹化学パルプ５ｇを加え均一に分散させ
た。以下の手順は、実施例１と同様にして、マンガン亜
鉛フェライトを内腔に含有させた磁性繊維を得た。この
ようにして得られた磁性繊維には、マンガン亜鉛フェラ
イトが４１重量％含まれていた。
ルと硫酸亜鉛の０．１２モルを７５０ｍｌの純水に溶解
し、これに針葉樹化学パルプ５ｇを加え均一に分散させ
た。以下の手順は、実施例１と同様にして、マンガン亜
鉛フェライトを内腔に含有させた磁性繊維を得た。この
ようにして得られた磁性繊維には、マンガン亜鉛フェラ
イトが４１重量％含まれていた。
【００２３】実施例４ 実施例１〜３で得られた各々の磁性繊維を水に分散し、
紙料濃度０．２重量％の水分散体を調整した。このスラ
リーをＪＩＳ−Ｐ−８２０９に従って抄紙し、約１１０
℃で約５分間、回転乾燥機（熊谷理機工業 ＮＯ．２５
７５型）で線圧１Ｋｇ／ｃｍでプレス乾燥して、米坪量
約１００ｇ／ｍ２の性紙を得た。表１に測定評価結果を
示す。
紙料濃度０．２重量％の水分散体を調整した。このスラ
リーをＪＩＳ−Ｐ−８２０９に従って抄紙し、約１１０
℃で約５分間、回転乾燥機（熊谷理機工業 ＮＯ．２５
７５型）で線圧１Ｋｇ／ｃｍでプレス乾燥して、米坪量
約１００ｇ／ｍ２の性紙を得た。表１に測定評価結果を
示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】本発明の磁性繊維は磁性材料が繊維内腔
にあり、繊維表面には付着していないため、繊維間の水
素結合を阻害することなく、強度の強い磁性紙を製造す
ることができる。また、繊維そのものが磁性を有するた
め、この磁性繊維を原料とした磁性紙は、新たに磁性材
料を塗工することなく、抄紙工程のみで磁性を有する紙
を製造することができる。さらに、この磁性繊維を通常
パルプと混抄することにより、磁性繊維を証書などのセ
キュリティペーパーの真券識別マーカーとして使用する
ことができる。
にあり、繊維表面には付着していないため、繊維間の水
素結合を阻害することなく、強度の強い磁性紙を製造す
ることができる。また、繊維そのものが磁性を有するた
め、この磁性繊維を原料とした磁性紙は、新たに磁性材
料を塗工することなく、抄紙工程のみで磁性を有する紙
を製造することができる。さらに、この磁性繊維を通常
パルプと混抄することにより、磁性繊維を証書などのセ
キュリティペーパーの真券識別マーカーとして使用する
ことができる。
【００２６】本発明の磁性繊維の製造方法は、強攪拌に
よる製造方法に比較して低エネルギーでしかも多量に含
有させることができる。
よる製造方法に比較して低エネルギーでしかも多量に含
有させることができる。
【００２７】本発明の磁性紙は、磁気記録材として用い
ることができる。具体的には、プリペイドカード、地下
鉄及びＪＲなどの自動改札切符などに使用することがで
きる。この磁性紙のうち、人工中空磁性繊維を原料とし
た磁性紙は耐水強度が強いため従来より広範囲の応用が
できる。この磁性紙は、磁性材料を４５重量％まで含有
させることができる。なかでも、２５重量％〜４５重量
％が磁気的特性が良好であった。磁性材料の含有量が３
０重量％の磁性紙の飽和磁化は、１６．３ｅｍｕ／ｇ、
残留磁化は３．６ｅｍｕ／ｇであった。
ることができる。具体的には、プリペイドカード、地下
鉄及びＪＲなどの自動改札切符などに使用することがで
きる。この磁性紙のうち、人工中空磁性繊維を原料とし
た磁性紙は耐水強度が強いため従来より広範囲の応用が
できる。この磁性紙は、磁性材料を４５重量％まで含有
させることができる。なかでも、２５重量％〜４５重量
％が磁気的特性が良好であった。磁性材料の含有量が３
０重量％の磁性紙の飽和磁化は、１６．３ｅｍｕ／ｇ、
残留磁化は３．６ｅｍｕ／ｇであった。
Claims (3)
- 【請求項１】 繊維の内腔に磁性体を２５重量％〜４５
重量％含有する磁性繊維 - 【請求項２】 第一鉄塩を主成分とする金属塩水溶液に
内腔を有する繊維を分散させ、この分散液にアルカリを
添加し、金属水酸化物を生成させ、続いて該金属水酸化
物を酸化させ、繊維内腔に磁性体を生成させることを特
徴とする請求項１記載の磁性繊維の製造方法 - 【請求項３】 請求項１記載の磁性繊維からなる磁性紙
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4280410A JPH0693564A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 磁性繊維、該繊維の製造方法及び該繊維からなる磁性紙 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4280410A JPH0693564A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 磁性繊維、該繊維の製造方法及び該繊維からなる磁性紙 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0693564A true JPH0693564A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17624655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4280410A Pending JPH0693564A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 磁性繊維、該繊維の製造方法及び該繊維からなる磁性紙 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693564A (ja) |
Cited By (9)
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|---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-09-07 JP JP4280410A patent/JPH0693564A/ja active Pending
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