JPH0748798A - 嵩高合成パルプシートの製造方法ならびにその用途 - Google Patents

嵩高合成パルプシートの製造方法ならびにその用途

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JPH0748798A
JPH0748798A JP5196396A JP19639693A JPH0748798A JP H0748798 A JPH0748798 A JP H0748798A JP 5196396 A JP5196396 A JP 5196396A JP 19639693 A JP19639693 A JP 19639693A JP H0748798 A JPH0748798 A JP H0748798A
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JP
Japan
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synthetic pulp
melting point
sheet
bulky
synthetic
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JP5196396A
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Yukio Kono
幸雄 河野
Koji Horimoto
耕次 堀本
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Paper (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 液体を吸収後も型くずれのしない、嵩高な合
成パルプシートの製造方法、ならびにそれによって得ら
れたシートの好適な用途である密閉型鉛蓄電池用セパレ
ータを提供する。 【構成】 表面積が1.0m2 以上で、かつ、濾水度が
0.1sec/g以上、2.0sec/g以下の合成パ
ルプ50ないし90重量%、該合成パルプの融点もしく
は分解温度よりも低い融点を有するバインダー5ないし
30重量%、ならびに合成繊維、複合型熱接着繊維、耐
酸性無機繊維及び耐酸性無機粉体からなる群から選ばれ
た少なくとも1種0ないし40重量%からなる混合物に
起泡性界面活性剤を添加し水中で混合して泡立て、泡を
含んだ状態で抄き上げることを特徴とする嵩高合成パル
プシートの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、嵩高の合成パルプシー
トの製造方法ならびにその用途に関するものであって、
より詳しくは、液体を吸収した後も型くずれがせず、耐
酸、耐アルカリ等、耐薬品性に優れた嵩高の合成パルプ
シートの製造方法、ならびにその好適な用途である密閉
型鉛蓄電池用セパレータに関する。
【0002】
【従来技術】液体を吸収する目的、または、緩衝材用と
して弾力性を与える目的で嵩高なシートを作ることが従
来より提案されている。これらの技術はセルローズを主
体としており、これに嵩高性を与えるため、例えば屈曲
した合成繊維(特開平1−132900号公報)、また
は、三次元捲縮合成樹脂繊維(特開平3−269199
号公報)を加えると云う手段が採られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの嵩
高シートはセルローズを主体としているため、耐薬品性
に劣っており、例えば、硫酸等のような強酸の液体を吸
収、保持させる用途には不適当であった。
【0004】一方、薬品の洩れ、こぼれ等を吸収させる
物品、また、密閉型蓄電池に使用されるセパレータのよ
うに、その中に電解液を保持せしめる物品の要望は強
く、安価で安全に使用できるものが望まれている。
【0005】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、安価に製造で
き、取扱も容易で、強酸、強アルカリ等を吸収しても変
質することなく、型くずれのしない、嵩高の合成パルプ
シートの製造方法ならびにその用途を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を達成するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために提案されたものであって、特定の物性の合
成パルプを使用し気泡を含んだ状態で抄紙することによ
り嵩高合成パルプシートを製造する方法を特徴とするも
のである。すなわち、本発明によれば、表面積が1.0
2 以上で、かつ、濾水度が0.1sec/g以上、
2.0sec/g以下の合成パルプ50ないし90重量
%、該合成パルプの融点もしくは分解温度よりも低い融
点を有するバインダー5ないし30重量%、ならびに合
成繊維、複合型熱接着繊維、耐酸性無機繊維及び耐酸性
無機粉体からなる群から選ばれた少なくとも1種0ない
し40重量%以下からなる混合物に、起泡性界面活性剤
を添加し水中で混合して泡立て、泡を含んだ状態で抄き
上げることを特徴とする嵩高合成パルプシートの製造方
法が提供される。
【0007】
【発明の具体的説明】本発明の最大の技術的特徴は、特
定の合成パルプを、起泡性界面活性剤を添加し水中で混
合して泡立て、泡を含んだ状態で抄き上げる点にある。
この方法によって、200g/cm2 荷重時の見掛密度
が0.20g/cm3以下で、前記各種の物性に優れた
嵩高合成パルプシートが得られる。
【0008】本発明において用いる合成パルプは、濾水
度が0.1sec/g以上、2.0sec/g以下であ
り、かつ、表面積が1.0m2 以上のものであることが
重要であり、この規定を満たす合成パルプを使用するこ
とにより、繊維間の絡み合いが十分なものとなり、これ
を湿式抄造することにより、繊維間の密着が顕著で、か
つ、生成した泡の大きさが均一で、表面の地合いが優れ
た、所定の嵩高シートを得ることができる。
【0009】<原料素材>本発明において、主材として
用いられる合成パルプは、耐酸、耐アルカリ性等の耐薬
品性を有するものであることが好ましい。その様な要望
を満たすものとしては、例えばポリエチレン、ポリプロ
ピレン等のオレフィンの単独重合体、エチレン−プロピ
レン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレ
ン−4−メチルペンテン−1共重合体等のエチレンと他
のα−オレフィンとの共重合体などのポリオレフィン、
ポリスチレン、ポリメチル・メタクリレート、ポリアク
リロニトリルなどの樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリ
デン樹脂、ナイロン、ポリエステル、ポリフルオロエチ
レンなどの重合体から得られる合成パルプが挙げられる
が、中でも、ポリオレフィン系の合成パルプが耐薬品性
にも優れ、かつ、安価であることから好適に使用され
る。この合成パルプは、嵩高合成パルプシート全体の5
0ないし90重量%の割合で使用することが必要であ
る。
【0010】<バインダー>バインダーとしては、主材
の合成パルプの融点もしくは分解温度よりも低い温度で
接着できる熱接着型バインダーが使用される。この例と
しては、主材の合成パルプよりも融点の低いポリエチレ
ン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリスチレ
ン、ポリメチル・メタクリレート、ポリアクリロニトリ
ル、塩化ビニリデン樹脂、ナイロン、ポリエステルなど
の重合体から得られる合成パルプが挙げられる。
【0011】また、該バインダーとして、上記合成パル
プと原料を同じくする各種合成繊維、芯の部分が主材の
合成パルプの融点よりも高い融点を有し、鞘の部分が合
成パルプの融点よりも低い融点を有する、いわゆる、鞘
芯型の複合型繊維、ポリオレフィン系樹脂粉末、低融点
ポリエステル粉末、塩化ビニル樹脂粉末、エポキシ樹脂
粉末、またはそれらのエマルジョン、天然あるいは合成
ゴムラテックスおよびアクリル系樹脂エマルジョンから
なる群より選ばれる少なくとも一種が例示される。
【0012】これらの中でも、ポリオレフィン系合成パ
ルプを使用することが好ましい。このバインダーは、主
原料である合成パルプの融点よりも低い融点、好ましく
は5℃以上低い融点を有するものであることが必要であ
る。このバインダーは、合成パルプ等との混合物におい
て5ないし30重量%使用するが、とくに10ないし2
5重量%とすることが好ましい。
【0013】また、本発明においては、シートに強度を
付与する目的で、各種合成繊維、複合型熱接着繊維、耐
酸性無機繊維及び耐酸性無機粉体からなる群より選ばれ
た少なくとも一種を、前記合成パルプとバインダーとの
混合物に配合する。該合成繊維あるいは複合型熱接着繊
維としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等
のオレフィンの単独重合体、エチレン−プロピレン共重
合体、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−4−
メチルペンテン−1共重合体等のエチレンと他のα−オ
レフィンとの共重合体などのポリオレフィン、ポリスチ
レン、ポリメチル・メタクリレート、ポリアクリロニト
リルなどの樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹
脂、ナイロン、ポルエステル、ポリフルオロエチレンな
どの重合体から得られる各種繊維が挙げられる。
【0014】また、耐酸性無機繊維としては、例えば、
ガラス繊維、シリカ繊維、アルミナシリケート繊維、鉱
滓繊維などの無機繊維を挙げることができる。さらに、
耐酸性無機粉末としては、シリカ粉末、けいそう土など
を例示することができる。これらの配合量は、混合物に
おいて0ないし40重量%、好ましくは0ないし30重
量%である。
【0015】<シート化>本発明においては、上述した
各種原料の混合物に起泡性界面活性剤を添加した後に水
中で撹拌・起泡させ、泡を含んだ状態で抄造することに
よりシートが製造される。得られたシートを乾燥後、さ
らに加熱処理することにより嵩高シートが得られる。混
合撹拌は、上記混合物の濃度が1ないし40g/リット
ル、特に5ないし15g/リットルで行われることが、
生成した気泡の大きさを一定に保ち、かつ、抄紙により
均一なシートを作製する上で好ましい。
【0016】また、混合撹拌の方法としては、高速撹拌
翼を備えたアジテーターまたはミキサーにての空気を巻
き込んだ状態での高速撹拌があげられる。この際、混合
撹拌の程度ならびに時間は、目的とするシートの嵩高性
によっても異なるが、通常200ないし2000rpm
で10secないし3minの条件が例示される。抄紙
は上記のようにして撹拌混合された紙料をサクションボ
ックスを備えたワイヤーパートへ供給することにより行
われる。サクションにより余剰の水は脱水されるが、繊
維表面に付着した微細な気泡は残り嵩高なシートが形成
される。
【0017】前記起泡性界面活性剤としては、アニオン
系、カチオン系、両性イオン系、非イオン系の界面活性
剤が使用される。中でも、アニオン系の界面活性剤が起
泡性の点で好適に使用される。アニオン性界面活性剤と
しては、オレイン酸カリ石鹸、ステアリン酸ソーダ石
鹸、混合脂肪酸ソーダ石鹸等の脂肪酸塩、ラウリル硫酸
ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウ
リル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸エステル塩、ド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベン
ゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、
アルキルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニールスル
ホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアル
キルアリル硫酸エステル塩、アルケニルコハク酸塩、ア
ルカンスルホン酸塩、などが例示される。界面活性剤の
添加量は起泡性の大小により変わるが、水に対して0.
001ないし0.1重量%、特に0.004ないし0.
02重量%の範囲で添加されることが好ましい。
【0018】また、前記加熱処理の方法としては、例え
ば、走行するメッシュ状の支持体上に置いた上記シート
を、下方向からバキュームしながら、上方向から加熱す
る熱風貫通型の方法、形成されたシートを熱ロールにて
混合された低融点のバインダーを溶融し、主材の合成パ
ルプを固定させる方法、シートを熱オーブン中で前記バ
インダーを溶融接着させる方法、赤外線ヒーター、ある
いは超音波エネルギーを利用してバインダーを溶融しウ
エブを接着させる方法などが挙げられる。これらの方法
の中では、熱処理速度と製品の嵩高性付与の点で、熱風
貫通型の方法が好ましく使用される。
【0019】本発明の製造方法により得られる嵩高合成
パルプシートは、密閉型鉛蓄電池用セパレータとして特
に好適に使用することができる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、素材として、耐薬品性
を有している合成パルプを使用しているため、強酸、強
アルカリ等の薬品を吸収しても、変質、分解することな
く、良好に保持することができる合成パルプシートが提
供される。この合成パルプシートは、前記特性を生かし
て、こぼれた液体の薬品の拭き取り材、また、密閉型鉛
蓄電池用のセパレーター等のほか、かかる特性が求めら
れる多くの用途に適応できる。
【0021】
【実施例】以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明
を具体的に説明する。なお、実施例中、各物性の測定は
下記の方法によって行った。
【0022】<比表面積の測定>BET法によるN2
スの吸着量により測定した。
【0023】<濾水度の測定>シート坪量を500g/
2 に変更する以外には、TAPPI−T221の規格
に準じて、水排出に要する時間を秒単位で測定する。濾
水度は、パルプのg当たりの時間で表す。
【0024】<見掛密度の測定方法>シート10枚のそ
れぞれの中央部から1枚ずつ100mm×100mmの
試験片を採取する。厚さは、JIS B 7503に規
定する1級のダイヤルゲージ又は同等以上の精度をもつ
測定具を用いて、1枚ずつリテイナーマットの任意の
点、数箇所を19.6kPa(20kgf/100cm
2 )の割合になるような加圧下で測定し、その平均値と
する。次に、この試験片10枚の全質量を100mgま
で読みとり、これから試験片1枚当りの平均質量を決定
し、次式によって、見掛密度を求める。 D=シートの見掛密度(g/cm3 ) W=試験片1枚当りの平均質量(g) t=試験片1枚当りの平均厚さ(mm)
【0025】<最大細孔径測定法>試験片25mmφを
メタノール溶液中に浸漬し、細孔内をメタノールで置換
した装置により、徐々に圧力を加えて行き、試験片の表
面より、気泡(N2 ガス)の出現時における差圧を読み
取り、メタノールの表面張力(σ=23)より、下記式
に基づいて試料の最大細孔径を求める。 σ =メタノールの表面張力 dyn/cm g =重力加速度 cm/sec2 H2-H1 =マノメーター内のヘッド差 cm ρ1 =マノメーター内の波の密度 g/cm3 ρ2 =メタノールの密度 g/cm3 d =メタノールの深さ cm
【0026】<実施例1>原料素材として次のものを使
用した。 A.高密度ポリエチレン合成パルプ 平均繊維長 1.5mm 平均繊維径 20μm 比表面積 5.4m2 /g 濾水度 0.3sec/g 融点 135℃ B.熱接着性複合繊維(ユニチカ株式会社製 メルティ
ー4080、繊維径=2デニール、繊維長=5mm)
【0027】上記A,Bの原料を、 A=11.04
g,B=2.76g、更に界面活性剤としてアニオン性
界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム)
が0.069gとなるように1%水溶液を添加し、水を
加えて2リットルにした後にJIS型パルパーにて、6
0sec混合した。別途、25×25cmの角型抄紙器
のワイヤー面にまで水を張っておき、上記撹拌により得
られた泡を含んだ試料を注いだ後に脱水抄紙を行った。
得られたシートを乾燥後、循環式熱風乾燥機にて、13
5℃で5分間熱処理を行った。シートは熱処理により、
若干収縮した。この結果、坪量290g/m2 、厚さ
3.17mm、見掛密度0.091g/cm3 、最大細
孔径36μmの嵩高シートを得ることができた。
【0028】<実施例2>界面活性剤をノニオン性界面
活性剤(ポリオキシエチレンアルキルアミン)に代える
以外は実施例1と同様にしてシートを得た。得られたシ
ートは、坪量299g/m2 、厚さ2.56mm、見掛
密度0.117g/cm3 、最大細孔径35μmの嵩高
シートであった。
【0029】<実施例3>原料素材として、さらに、 C.高密度ポリエチレン合成パルプ 平均繊維長 1.2mm 平均繊維径 20μm 比表面積 8.2m2 /g 濾水度 1.2sec/g 融点 135℃ を使用し、原料の割合をC=11.04g,B=2.7
6gとした以外は、実施例1と同様にしてシートを得
た。得られたシートは、坪量295g/m2 、厚さ1.
99mm、見掛密度0.148g/cm3 、最大細孔径
23μmの嵩高シートであった。
【0030】<比較例1>界面活性剤を添加しないこと
以外は、実施例1と同様にしてシートを得た。得られた
シートは、坪量285g/m2 、厚さ1.41mm、見
掛密度0.202g/cm3 、最大細孔径25μmの比
較的密度の高いシートであった。
【0031】<比較例2>原料素材として、木材パルプ
NBKPを原料Aの代わりに使用する事以外は実施例1
と同様にしてシートを得た。この場合は、界面活性剤の
添加の有無に関わらず、同じ嵩密度のシートが得られ
た。得られたシートは、坪量290/m2、厚さ0.9
2mm、見掛密度0.315g/cm3 の密度の高いシ
ートであった。
【0032】<比較例3>原料として、B=100%と
し、B=13.8gを使用すること以外は実施例1と同
様にしてシートを得た。ここでBの性能としては、 比表面積 0.02m2 /g 濾水度 0.12sec/g以下 であった。得られたシートは、繊維の分散が悪いため、
斑が大きく良好なシートとはなり得なかった。また、嵩
密度は、斑が大きいため正確には測れなかったが、約
0.10g/cm3 であったが、最大細孔径は約500
μmもあり、本発明が目的とする液体を吸収保持する嵩
高シートには不適であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01M 2/16 P

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面積が1.0m2 以上で、かつ、濾水
    度が0.1sec/g以上、2.0sec/g以下の合
    成パルプ50ないし90重量%、該合成パルプの融点も
    しくは分解温度よりも低い融点を有するバインダー5な
    いし30重量%、ならびに合成繊維、複合型熱接着繊
    維、耐酸性無機繊維及び耐酸性無機粉体からなる群から
    選ばれた少なくとも1種0ないし40重量%からなる混
    合物に起泡性界面活性剤を添加し水中で混合して泡立
    て、泡を含んだ状態で抄き上げることを特徴とする嵩高
    合成パルプシートの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記合成パルプシートが、200g/c
    2 荷重時の見掛密度が0.20g/cm3 以下である
    請求項1記載の嵩高合成パルプシートの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記合成パルプが、ポリオレフィン系合
    成パルプである請求項1または2記載の嵩高合成パルプ
    シートの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記バインダーが、主材の合成パルプの
    融点もしくは分解温度よりも5℃以上低い融点を有する
    合成パルプ、あるいは、芯の部分が主材の合成パルプの
    融点よりも高い融点を有し、鞘の部分が主材の合成パル
    プの融点よりも5℃以上低い融点を有する、鞘芯型の複
    合型繊維である請求項1ないし3のいずれか1項記載の
    嵩高合成パルプシートの製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれか1項記載の
    製造方法によって得られる嵩高合成パルプシートからな
    る密閉型鉛蓄電池用セパレータ。
JP5196396A 1993-08-06 1993-08-06 嵩高合成パルプシートの製造方法ならびにその用途 Withdrawn JPH0748798A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015514884A (ja) * 2012-04-26 2015-05-21 ストラ エンソ オサケ ユキチュアユルキネンStora Enso Oyj 紙または板紙の繊維ウェブおよびその製造方法
WO2016157876A1 (ja) * 2015-03-31 2016-10-06 株式会社メンテック 機能性組成物

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