JPH07189023A - 高吸水性繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】寸法安定性、吸液性が良好であり、かつ溶出率
の低いポリビニルアルコ−ル繊維を提供する。 【構成】吸液性８０％以上、溶出率１５％以下、かつ最
大収縮率が２０％以下のポリビニルアルコ−ル繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、寸法安定性および吸液
性に優れ、かつ溶出率の低いポリビニルアルコ−ル（以
下ＰＶＡと略す）系繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にＰＶＡ系繊維は、湿式、乾式、あ
るいは乾湿式により紡糸した後、乾燥・延伸して製造さ
れる。しかしながら、該繊維は耐熱水性が低いため、加
工や使用時に様々な問題が生じることとなる。例えば、
紙等を抄造する際の溶出による溶解ロスや膠着等の問題
である。以上のことから、熱処理およびホルマ−ル化処
理により耐熱水性を付与されたＰＶＡ系繊維が、例えば
紙や不織布等の形態でワイパ−、フイルタ−等に広く用
いられていた。

【発明が解決しようとする課題】

【０００３】しかしながら、ＰＶＡ系繊維をホルマ−ル
化すれば、疎水性が高くなり吸液性が著しく低いものと
なる。従って、高い吸液性が求められる用途（ワイパ−
等）に適したものは得られない。また、従来のＰＶＡ系
繊維は、高度に延伸されて配向結晶化が進行しているた
め、吸液性のみでなく寸法安定性の低いものであった。
従って、該ＰＶＡ系繊維を抄造すれば収縮して形が歪む
という問題を有していた。以上のように、耐熱水性を向
上させれば必然的に吸液性が低下し、耐熱水性、吸液
性、寸法安定性のすべての点で優れたＰＶＡ系繊維は得
られていなかった。

【０００４】本発明は、寸法安定性、吸液性に優れ、か
つ溶出率の低いＰＶＡ系繊維、特に紙、不織布等の用途
に適したＰＶＡ系繊維を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題を
解決するために、吸液性８０％以上、溶出率１５％以
下、かつ最大収縮率が２０％以下、好ましくは、吸液率
100％以上、溶出率１０％以下、かつ最大収縮率が１７
％以下、さらに好ましくは、吸液性120 ％以上、溶出率
８％，かつ最大収縮率１５％以下のＰＶＡ系繊維を提供
するものである。なお、本発明でいう吸液性、溶出率、
最大収縮率は、後述の実施例に記載の方法で求められる
値である。

【０００６】以下に、本発明のＰＶＡ系繊維の製造方法
の具体的な例を説明する。本発明の繊維は、配向結晶化
を極力抑えかつ温和な条件下で架橋を導入することによ
り得ることができる。すなわち、全延伸倍率を３倍以
下、好ましくは２倍以下とすることにより配向結晶化を
抑制する。配向結晶化を高めると耐熱水性および強度は
向上するものの、吸液性、寸法安定性は低下することと
なる。なお、延伸は数回に分けて行ってもよく、また湿
熱延伸、乾熱延伸等いかなる延伸を行ってもよい。本発
明は、かかる低延伸糸を温和な条件下で架橋を導入する
ことにより耐熱水性を付与することに特徴を有する。

【０００７】従来より、ＰＶＡ系繊維に耐熱水性を付与
するためにアセタ−ル化処理（後処理）が行なわれてい
る。即ち、延伸・熱処理後のＰＶＡ系繊維に、芒硝、硫
酸、ホルムアルデヒドを溶解した強酸性水溶液を加熱下
で処理するものである。しかしながら、本発明の低延伸
糸に、従来一般に行なわれているようなアセタ−ル化処
理（後処理）のような厳しい条件下で架橋を導入するこ
とは極めて困難である。なぜならば、延伸倍率３倍以下
の低延伸糸は、配向結晶化が抑制されているために強度
が極めて低く、強酸高温のような厳しい条件下では繊維
の内部構造が破壊されて断糸が多発するため、使用可能
な繊維を得ることができない。以上のことから、本発明
は、架橋性の官能基を有するモノマ−で変性されたＰＶ
Ａ、あるいは架橋剤を用いて紡糸時あるいは紡糸後に温
和な条件下で架橋を行うものであり、該方法によれば、
低延伸糸に耐熱水性を付与することが可能となる。

【０００８】架橋性官能基としては、シラノ−ル基、カ
ルボシル基、メチロ−ル基等が挙げられる。かかる架橋
性を有するモノマ−で変性されたＰＶＡを、PH等を調整
することにより架橋させることなく水に溶解し、紡糸後
あるいは紡糸時に架橋させる方法により達成される。変
性度0.01〜10mol ％，好ましくは、0.1 〜５mol ％の変
性ＰＶＡが好ましい。好適な例としては、シラン変性Ｐ
ＶＡ変性度（0.1 〜２mol ％）をアルカリ溶液（PH９〜
13）に溶解し、該溶液を酸性（PH５〜６）にすることに
より架橋させつつ紡糸し、乾燥後熱処理する方法が挙げ
られる。

【０００９】一方、自己架橋性のない未変性ＰＶＡを紡
糸後、各種有機系あるいは無機系架橋剤を付与して架橋
せしめる方法でもよい。無機系架橋剤としては、リン
酸、リン酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、硫酸チタ
ニル等、また有機系架橋剤としては、メチロ−ル系、エ
ポキシ系、イソシアネ−ト系、アルデヒド系等が挙げら
れる。これらの架橋剤を未変性ＰＶＡ紡糸原液に添加し
て紡糸した後、あるいは未変性ＰＶＡを単独で紡糸して
架橋剤含有浴を通した後、熱処理することで架橋を進行
させることができる。また、これらの方法を併用するこ
とも可能である。例えば、カルボキシル基変性ＰＶＡを
紡糸後、イソシアネ−トを付与し架橋させる方法が好適
な例として挙げられる。架橋の程度は、架橋剤の濃度、
熱処理温度、熱処理時間などの諸条件を適宜調製して、
溶出率15％以下、好ましくは10％以下となるようにす
る。

【００１０】ＰＶＡ紡糸原液は、平均重合度600 〜500
0、けん化度85〜99.9mol ％のＰＶＡ水溶液を用い、Ｐ
ＶＡ濃度としては５〜40重量％が適当である。このＰＶ
Ａ濃度は、紡糸方法、使用するＰＶＡの重合度等によ
り、適宜変化させればよい。また、紡糸原液中に、他の
高分子物質或いは、顔料や界面活性剤、各種安定剤等を
添加せしめることも可能である。

【００１１】本発明の繊維は、湿式、乾湿式または乾式
法の常法にしたがって紡糸することができる。例えば、
紡糸原液を、直接（湿式）あるいは一旦気体中に吐出
（乾湿式）した後、芒硝、食塩、炭酸ソ−ダなどのＰＶ
Ａに対して凝固能を有する無機塩類の水溶液（凝固浴）
中に導いて繊維を凝固させる。さらに必要に応じて湿延
伸を行い、水洗、あるいはＰＶＡに対して凝固能を有す
る無機塩類の水溶液中で洗浄して乾燥する。必要により
熱延伸した後、熱処理を行なう。乾式法により紡糸する
場合は、紡糸原液を空気中に吐出して乾燥させた後に延
伸・熱処理を行う。熱処理条件は、180 〜250 ℃、好ま
しくは200 〜230 ℃で10秒〜１時間、好ましくは１〜５
分間定長で行う。本発明の繊維は、これら一般の紡糸過
程中あるいは紡糸後に、前述の方法等で架橋を行なうこ
とにより得られる。本発明の繊維の繊度は、用途に応じ
て適宜決めればよく、また、紙、不織布等に加工する
際、ナイロン、ポリエステル、レ−ヨン、セルロ−ス系
などの異なる繊維を混合してもよい。

【００１２】

【実施例】以下、実施例を以て本発明を説明する。これ
らの実施例は、単に例として取り上げたものにすぎず、
本発明を何等限定するものではない。 ＜吸液性＞試料繊維を浴比（繊維重量／水重量）＝１／
100 、３０℃１５分間浸漬後、遠心脱水（3000rpm 、10
min ）して試料繊維の重量Ａを測定する。次に、該試料
の蒸発乾固後の重量Ｂ、さらに600 ℃40分間焼成、放冷
（デシケ−タ−中）後の試料の重量Ｃを測定し、下記式
により吸湿性を算出する。 吸液性（重量％）＝（Ａ−Ｂ）／（Ｂ−Ｃ）×１００ ＜溶出率＞試料繊維（絶乾後の重量Ｄ）を、浴比（繊維
重量／水重量）＝１／100 、90℃３時間浸漬後濾過し、
濾液の蒸発乾固後の重量Ｅ、さらに600 ℃40分焼成、放
冷（デシケ−タ−中）後の重量Ｃを測定する。また残糸
（試料繊維）を蒸発乾固、600 ℃40分間焼成し、さらに
デシケ−タ−中で放冷した後の重量Ｃ’を測定する。下
記式により溶出率を算出する。 溶出率（重量％）＝（Ｅ−Ｃ）／（Ｄ−Ｃ−Ｃ’）×１
００ ＜最大収縮率＞試料繊維（10cm）に２mg/dのおもりを付
けて30℃の蒸留水に浸漬し、１℃／分で１００℃まで昇
温した時の試料繊維の最短長Ａを測定し、下記式により
求める。 最大収縮率＝Ａ／10×１００ ＜抄紙方法＞試料繊維10重量％、ＰＶＡバインダ−繊維
（クラレ製 VPB105-1×3 １デニ−ル、繊維長３mm）６
重量％となるように水に離解し、さらに混合撹拌してス
ラリ−とし、タッピ抄紙機で抄紙し、110 ℃のロ−タリ
−ドライヤ−で乾燥した。なお得られた紙の坪量は、30
g/m である。

【００１３】［実施例１］完全ケン化、重合度1700のシ
ラノ−ル変性ＰＶＡ（シラノ−ル変性度0.6mol％）を用
い、原液濃度15重量％、PH11のＰＶＡ水溶液を調製し
た。次に、該原液を飽和芒硝水溶液からなる酸性凝固浴
に紡出して凝固と架橋を行なった。さらに、得られた糸
条をロ−ラ−ドラフト２倍で湿熱延伸後、水洗、乾燥
（130 ℃、乾燥ロ−ラ−速度16m/min ）し、さらに定長
下220 ℃90秒で熱処理して1.5 デニ−ルのＰＶＡ繊維を
製造した。得られた繊維の物性を表１に示す。また該繊
維を抄紙しても、乾燥時の収縮による大きな寸法変化、
耐熱性不足による溶解は生じなかった。

【００１４】［実施例２］重合度1700の未変性完全けん
化ＰＶＡ（シラノ−ル変性度0.6mol％）を用い、原液濃
度15重量％のＰＶＡ水溶液を調製した。次に、該原液を
飽和芒硝水溶液からなる凝固浴に紡出して凝固させ、さ
らに、ロ−ラ−ドラフト２倍で湿熱延伸後、水洗、乾燥
（130 ℃、乾燥ロ−ラ−速度16m/min ）を行なった。次
にリン酸を5000ppm 含有する芒硝浴に浸漬し、定長下22
0 ℃90秒で熱処理して1.5 デニ−ルのＰＶＡ繊維を製造
した。得られた繊維の物性を表１に示す。該繊維を用い
て抄紙したが、実施例１と同様に、大きな寸法変化、溶
解は生じなかった。

【００１５】［比較例１］ロ−ラ−ドラフトを５倍とし
た以外は、実施例１と同様に紡糸した。得られた繊維の
物性を表１に示す。該繊維を抄紙すると、乾燥時に大き
な収縮が発生して、皺の入った紙となり、しかも得られ
た紙の吸液性は低いものであった。 ［比較例２］ＰＶＡに、未変性完全けん化ＰＶＡを用
い、熱処理を省略した以外は実施例１と同様に紡糸し
た。得られた繊維の物性を表１に示す。耐熱水性が低い
ため、抄紙時の乾燥により溶解ロスが多く生じ膠着が生
じた。 ［比較例３］比較例２の繊維をホルマ−ル化した。物性
を表１に示す。得られた繊維を用いて抄紙しても、寸法
変化、溶解は生じなかったが極めて吸液性の低いもので
あった。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】実施例１および実施例２では、吸液性、寸
法安定性、耐水性の全ての点で高い性能を有し、抄紙時
に収縮による寸法変化および、耐熱水性の不足による溶
解は生じなかった。しかしながら、比較例１では、延伸
倍率が大きく配向結晶化が進行しているため、吸液性及
び最大収縮率の点で問題がある。また、比較例２は、架
橋されていないため溶出率が高く、比較例３では延伸倍
率が高くかつホルマ−ル化を行っているため、吸液性が
著しく低下している。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、吸液性８０％以上、溶出率１
５％以下、かつ最大収縮率が２０％以下のポリビニルア
ルコ−ル繊維を提供するものであり、本発明の繊維を用
いることにより、抄紙時あるいは乾燥時に、収縮による
寸法変化や耐熱水性不足による溶解が生じることなく、
吸液性の優れた紙、不織布を得ることができる。本発明
の繊維は、織物、編み物、不織布、紙、あらゆる形状に
加工して用いることが、特に紙、不織布として用いる場
合に特に優れた効果を示す。用途の例としては、ナプキ
ン、ワイパ−、フィルタ−、衛生用品などをあげること
ができるが、無論これらに限定されるものではない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝辺 昭雄 大坂市北区梅田１丁目12番39号株式会社ク ラレ内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸液性８０％以上、溶出率１５％以下、か
   つ最大収縮率が２０％以下のポリビニルアルコ−ル系繊
   維。