JPH0770366A - 植物性セルロースフィルム製品及び製造方法 - Google Patents

植物性セルロースフィルム製品及び製造方法

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JPH0770366A
JPH0770366A JP5342322A JP34232293A JPH0770366A JP H0770366 A JPH0770366 A JP H0770366A JP 5342322 A JP5342322 A JP 5342322A JP 34232293 A JP34232293 A JP 34232293A JP H0770366 A JPH0770366 A JP H0770366A
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vegetable cellulose
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ジン、タオゲン
Shuixin Tong
トン、シュイーシン
Mingzhen Li
リ、ミンツェン
Hualin Zheng
ツェン、ファーリン
Yongwei Yu
ユ、ヨンウェイ
Jianzhong Xu
フ、ジァンツォン
Hongzhen Luo
ルオ、ホンツェン
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CHUGOKU KOKUSAI KAGI SOKUSHINK
CHUGOKU KOKUSAI KAGI SOKUSHINKAI
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China Internatl Assoc Sci & Technol
CHUGOKU KOKUSAI KAGI SOKUSHINK
CHUGOKU KOKUSAI KAGI SOKUSHINKAI
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本願発明は、農業用フィルム、食品等の商品包
装、グリーンカーペット、透析用バッグ、ゴミ袋用材料
として使用できる分解性植物性セルロースフィルム及び
その製造方法を提供する。 【構成】本願発明の植物性セルロースフィルムは、植物
性セルロース50〜90重量%、変性剤0.2〜40重
量%、及び水5〜20重量%を含有して構成される。本
願発明の植物性セルロースフィルムの製造方法は、濃
縮、圧縮、細切、分解、キサントゲン化及び溶解、ろ
過、ビスコースへの熟成、紡糸、凝結、再生、脱硫、漂
白、可塑化、圧縮、乾燥、コーティング及びフィルムへ
の巻取りから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
【0001】本願発明は、植物性セルロース(vegt
able cellulose)フィルム製品及びその
製造方法に関する。これらのフィルムは、農業用フィル
ム、商品包装、特にソーセージ、果物、野菜、キャンデ
ィ、ケーキ等の食品及び医薬品に利用できる。さらに、
グリーンカーペット、ゴミ袋及び透析バッグ用の材料と
しても利用できる。本願発明はさらに、分解性セルロー
ス農業用フィルム、分解性セルロース農業用除草フィル
ム、分解性セルロース殺虫殺菌フィルム、分解性セルロ
ース農業用N.P.K.希土類元素含有フィルム、分解
性セルロース農業用微量元素希土類元素含有フィルム、
及びそれらの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】1960年代初頭以降、世界中で多種類
にわたる合成高分子フィルムが急速に開発されたことは
周知のことである。農業用ポリエチレンフィルム及び他
の合成高分子物質から成る製品は、あらゆる産業分野で
利用されている。中国において1990年代初期に農業
用ポリエチレンフィルムに使用された原料は、500,
000トンを越え、50,000,000ムー(Mu)
を越える面積を被覆し、さらに年間15〜20%の増加
率を示している。使用される原料は700,000〜
1,000,000トンに達し、1995年までに7
0,000,000〜100,000,000ムーの面
積が被覆されると推定される。環境に対する関心が高ま
り、環境汚染がより現実化してくるにつれ、世界各国の
科学者は、大量に使用され、回収が困難で、土壌中で分
解されずに長期間埋められたままである、高分子合成プ
ラスチック製品及び農業用ポリエチレンフィルムによっ
てひき起こされる環境及び作物の正常な成育に及ぼす悪
影響に重大な関心を払っている。1990年代初頭以
降、種々の非分解性高分子プラスチック製品の包装材料
としての使用に関する法的禁止・制限が西欧諸国、日
本、米国において順調に行われた。これに伴い、これら
の諸国においては、分解性包装材料及び新規の農業用光
分解性フィルムの開発が開始された。合成高分子化合物
を分解性フィルムでいかに置き換えるかは、長い間人々
の関心事であった。方法の一つは、一定温度(170〜
200℃)で、デンプンを30%以上含むデンプン(2
0−150μm)・ポリエチレン混合物を吹き込み、機
械的に十分混合することである。デンプン粒子と溶融物
質が異なる速度で移動するので、もろく、強度の低い穴
の開いたフィルムが形成される。この種のデンプンフィ
ルムは多数の水酸基を有し、親水性がよく、微生物によ
り分解されるが、ポリエチレンと混合したものは分解さ
れない。さらに、その利用性は、厚さ、低強度、透明性
のため制限される。他の方法は、合成ポリマーとの混合
が促進されるように、化合物の結合鎖中へデンプン粒子
を導入することである。このようにして形成されたフィ
ルムは、米国特許第4,337,181号、英国特許第
1487050号、英国特許第1485833号に開示
されている。これらのフィルムは分解性であるが、フィ
ルムの製造方法が複雑かつ高コストであり、フィルムの
引張強度が低く、厚く、伸縮できない。
【0003】光分解性フィルムは、フィルム化工程中に
一定量の光増感剤を添加した合成高重合体であり(欧州
特許第230143号)、フィルムは高温溶融下の吹き
込み形成(カレンダー掛け)によって生成される。この
種のフィルムは紫外線で分解されるが、この分解は完全
なものではない。すなわち、合成高重合体は完全に炭酸
ガスと水ヘ分解できず、さらにこれらの高重合体が日光
の当たらない土中に埋められた場合は全く分解されな
い。特に光分解フィルムが農業用フィルムとして用いら
れた場合、その分解と作物の生育時期が一致しない。つ
まり、被覆した農業用フィルムは、作物がもはや被覆を
必要としなくなったときには分解されなければならず、
逆に作物が被覆を必要とする期間は、分解が起こっては
ならないものである。しかし、現在まで開発された光分
解性フィルムで製造した農業用フィルムの分解は、種々
の条件が分解に影響を与えるため調整が困難であり、作
物の生産量低下をもたらす場合が多々ある(フィルムの
分解期間が、作物の生長時期と同時的でないためであ
る)。それゆえ、光分解性フィルムの分解は制御可能で
あるべきだが、これは極めて困難なことである。分解性
フィルム及びその製造方法が、中国特許第901091
35.9号の明細書中に記載され、その中で合成ポリマ
ー(ポリエチレン又はポリプロピレンのオレフィン)及
び生分解性ポリマー(デンプン又はセルロース等)を基
材とする生分解性フィルムが製造されている。しかし、
この種のフィルムでも合成高重合体が使われているの
で、フィルム化工程がかなり複雑である。さらに、たと
え高重合体が分解性であっても、その分解には極めて長
期間(最も長い場合2年)を要し、また、分解残存物が
有毒であるか、農地に有害であるかについては未だ調査
されていない。中国特許第90109250.9号は、
棉わらとピーナツ殻から再生したセルロースフィルムの
製造方法を記載する。この方法では合成高重合体の代わ
りに農業副産物が使用されているけれども、ビスコース
を製造するため溶媒として銅アンモニア溶液を用いるた
め汚染を生じ、廃水処理が困難で、さらに原料中の非セ
ルロース分が50%以上もあって収率が低い。
【0004】中国内外における分解性フィルムの製造及
び開発中に生じた問題点を考慮して、1988年5月、
本発明者らは、安価で分解性である、わら繊維からの農
業用及び森林用フィルムの研究、開発を開始し、199
0年6月「わら繊維農業用森林用フィルム及び製造方
法」と題する特許出願(出願番号第90103061.
9号、公告番号第CN10580284号)を中国特許
庁へ出願したが、ここでこの特許を引用する。この発明
のわら製農業用フィルムは、分解性フィルムの開発にお
いて研究者が遭遇した問題点を克服した。この特許は、
特に以下の特長を有する。原料が豊富に存在し、フィル
ムは土壌微生物によって分解でき、土壌中の湿度、温度
を保持することができ、そして現在市場にある農業用ポ
リエチレンフィルム、他のスターチフィルム及び光分解
性フィルムを完全に置き換えることができる。一方、こ
のフィルムは、合成高重合体から成る市場の多くのプラ
スチック製品と置き換えることができ、これにより非分
解性の合成高重合体により生ずる汚染問題を解決する。
最近数年間、上記特許出願を基礎としてさらに研究を行
った結果、本願発明者らは、わら製フィルムを改良し、
使用材料、種類、特性及びフィルム製造において著しく
技術的に進歩し、本質的に改良された本願発明の植物性
セルロースフィルムを発明した。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本願発明の目的は、農
業用フィルム、商品包装、特に食品、グリーンカーペッ
ト、及び透析バック、ゴミ袋用材料として使用できる植
物性セルロースフィルム及びその製造方法を提供するこ
とである。本願発明の植物性セルロースフィルムは、5
0−90重量%の植物性セルロース、0.2−40重量
%の変性剤、及び5−20重量%の水から構成される。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願発明による植物性セ
ルロースフィルムは、植物性セルロース、変性剤及び水
を含有して構成される。本フィルムの組成は、重量百分
率で植物性セルロース50−90%、変性剤(1種又は
2種以上)0.2−40%、及び水5−20%である。
本願発明の植物性セルロースフィルムに使用される植物
性セルロースの原料には、稲わら、小麦、植物種子、ヒ
マワリ、トウモロコシ、チャイニーズソルガム、大豆等
の作物わら;ピーナツの殻、ヒマワリ種子等の作物の
殻:綿ビロード・麻等の天然植物性セルロース:カンバ
・モミ、松、灌木等の木材;木材パルプ、ベガサス等の
植物性パルプ及び残渣:チャイニーズアルパインラッシ
ュ(Eulaliopsis binata)及びアシ
等の草:及び竹が含まれる。本願発明の植物性セルロー
スフィルムは、好ましくは55−85重量%の植物性セ
ルロース、最も好ましくは60−80重量%の植物性セ
ルロースを含有する。
【0007】本願発明の植物性セルロースフィルムに用
いられる変性剤は多岐にわたり、フタル酸ジ−n−ブチ
ル、フタル酸ジカプリル、フタル酸ジ−(2−エチルヘ
キシル)、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジヘプチ
ル、ブチルベンジルフタレート、ジイソノニルフタレー
ト、ブチルオデシルフタレート、ブチルフタリルブチル
グリコラート、ジ−(2エチルヘキシル)4,5−エポ
キシテトラヒドロフタレート、ブチルデシルテレフタレ
ート等の芳香族エステル類;グルタル酸ジメチル、グル
タル酸ジブチル、エチレングリコールジC5 −C9 脂肪
酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ジ
エチレングリコールジC7 −C9 混合酸エステル酸、酪
酸エチレングリコール、セバシン酸ジオクチル、セバシ
ン酸ジカプリル、マレイン酸ジ−2−エチルヘキシル、
エポキシ脂肪酸ブチルエステル、エポキシ脂肪酸2−エ
チルヘキシルエステル、ソルビタンモノステアレート、
ソルビタンパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタ
ントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンモノ
ラウレート、ソルビタントリオレエート等の脂肪族エス
テル類;乳化パラフィン、塩化パラフィン、アルキルベ
ンゼンスルホン酸と塩化パラフィンの混合物等の炭化水
素及びその置換化合物;ジブチルフェニルリン酸、ヘキ
サメタリン酸ナトリウム、ジフェニルオクチルリン酸、
リン酸トリクレシル等のリン酸エステル類;グリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
グリセリン、ソルビトール等の多価アルコール及びその
誘導体;エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリ
エタノールアミン等のエタノールアミン類;大豆油、落
花生油、菜種油、パームオイル、桐油、ヒマシ油等の植
物油;アルキルフェニルポリオキシエチレン、脂肪族ア
ルコールポリオキシエチレンエステル、高級脂肪族アル
コールポリオキシエチレンエステル等のポリオキシエチ
レンエーテル類;ポリアクリル酸、ポリアクリルアミ
ド、ポリメチルペンチルアクリレート、アクリル酸アク
リルアミド共重合体、アクリル酸・C1 −C5 アクリル
酸塩共重合体等のアクリル酸及びその誘導体共重合体;
ホリアルキルアクリル酸、ポリアルキルアシルアミド、
ポリC1 −C5 アルキルアクリル酸、アルキルアクリル
酸・C1 −C5 アルキルアクリル酸共重合体、ポリビニ
ルアルコール、及びポリビニルアルコール、ポリビニル
ホルマル−ブチラール、ポリビニルアクリラール等のポ
リビニルアセタール類;ポリビニル酢酸、酢酸ビニル・
2−C5 オレフィン共重合体、酢酸ビニル・アクリル
酸共重合体及びその誘導体、酢酸ビニル・アクリルオレ
フィン共重合体等の酢酸ポリビニル及び酢酸ビニル共重
合体;ポリエチレンワックス、ポリエチレン酸化物、乳
化ポリエチレン、塩化ポリビニリデン、塩化ビニル・塩
化ビニリデン共重合体、過塩化ポリビニル等のポリオレ
フィン類及びオレフィン共重合体類;スチレン・ブタジ
エン共重合体、カルボキシル化スチレン・ブタジエン共
重合体等のポリアクリルオレフィン類及び共重合体類;
カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロ
ース、変性デンプン等のセルロース及びデンプン;水溶
性アルキド樹脂、及び水溶性エポキシ樹脂等のエポキシ
樹脂が含まれる。変性剤としては、その他にメラミン・
ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂、シリコン、アル
ギン酸ナトリウム等も含まれる。上記変性剤の中で、以
下のものが好ましい。フタル酸ジ−n−ブチル、フタル
酸ジカプリル、フタル酸ジ−(2ーエチルヘキシル)、
フタル酸ジイソノニル、ブチルベンジルフタレート、ブ
チルフタリルブチルグリコラート、C4 −C10テレフタ
ル酸等の芳香族エステル類;セバシン酸ジブチル、セバ
シン酸ジオクチル、セバシン酸ジカプリル、エチレング
リコールジC5 −C9 脂肪酸エステル、ソルビタンモノ
ステアレート、ソルビタンモノパルミテート、マレイン
酸ジ−2−エチルヘキシル、エポキシ脂肪酸2−エチル
ヘキシルエステル等の脂肪族エステル類;乳化パラフィ
ン、塩化パラフィン等の炭化水素及びその置換体;ジブ
チルフェニリン酸、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ジフ
ェニルオクチルリン酸等のリン酸エステル類;グリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
グリセリン等の多価アルコール及びその誘導体;ヒマシ
油等の植物性油;ポリオキシエチレンヒマシ油;脂肪族
アルコールポリオキシエチレンエーテル等のポリオキシ
エチレンエーテル類;高級脂肪酸アルコールポリオキシ
エチレンエーテル;ポリアクリルエステル類、アクリル
酸共重合体、酢酸ビニル・アクリル酸共重合体、エチレ
ン・酢酸ビニル共重合体、スチレン・アクリル酸共重合
体等の共重合体;ポリエチレンワックス、スチレン・ブ
タジエン共重合体、カルボキシル化スチレン・ブタジエ
ン共重合体、塩化ポリビニリデン、塩化ビニル・塩化ビ
ニリデン樹脂、及びカルボキシメチルセルロース、水溶
性アルキド樹脂、水溶性エポキシ樹脂、及びメラミン・
ホルムアルデヒド樹脂等のポリオレフィン及びオレフィ
ン共重合体。
【0008】上記各変性剤は、製造するフィルムの特性
に応じて単独又は他のものと併用して使用できる。変性
剤の含量は、植物性セルロースフィルムの重量に対して
重量比で0.2%〜40%、好ましくは0.5%〜20
%、最も好ましくは1〜15%とする。変性剤の使用方
法には種々あるが、例えば、上記変性剤から適切なもの
を一定比率でビスコース中へ加えてフィルムを形成する
か、あるいは再生セルロースフィルの形成後にフィルム
を変性剤といっしょに紡糸、被覆、又は浸して複合体フ
ィルムを形成する。形成された分解性植物性セルロース
フィルムは厚さ8〜20μで、その生物的、光学的、機
械的特性及び異なる作物、天候及び土壌に関して実験農
地区(11区)で得た実験結果は、このフィルムが優れ
た特性を有することを示すものである。
【0009】I.機械的特性 縦方向引張強度 17.3−49.2 MPa 横方向引張強度 13.3−30.4 MPaO .光学的特性 透過率 83.2−91.1%P .生物的特性 深さ15cmの湿土中に埋めた場合、フィルムは40日
間中に若干分解を始め、80日間で分解を終了した。土
壌表面に被覆した場合、60日間中に僅かにパチパチ音
をたて、次いで割れ始め、100日間で速やかに分解さ
れた。フィルムを土壌水中に浸して、室内でのモデル実
験で15日間の継続的分解を実施した。分解率は最終的
に3〜4.69%であった。Q .屋外試験 落花生、棉、大豆、トウモロコシ、メロンに対する試験
では、これらの作物の収量が増大し、その増収率は全体
として20%、最も高い増収率は、トウモロコシの50
%であった。
【0010】本願発明の他の目的は、雑草、害虫及び病
害を撲滅し、N、P、K、微量元素、希土類元素等の肥
料成分を含む植物性セルロースフィルムを提供すること
である。このような多目的フィルムの製造方法は、特殊
な機能を有する化学物質を紡糸、コーティング、又は浸
漬によって添加する以外は、前期植物性セルロースフィ
ルムの製造方法と同様である。
【0011】農業用除草性セルロースフィルム 本願発明の農業用除草性セルロースフィルムは、水溶性
除草剤をフィルム平方メートル当たり0.05〜1g含
有する。作物及び雑草の種類によって、グルホシネー
ト、グラモキソン(パラコート)、ジフェンゾコート、
ダラボン、ビアラホス、アロキシジムソジウム、アシフ
ルオルフェンソジウム、ソジウムベンタクロロフェネー
ト等の除草剤の1種又は2種以上の混合物が一般的に用
いられる。
【0012】農業用殺虫性セルロースフィルム 本願発明のこのタイプのフィルムは、水溶性殺虫剤を含
有する。このフィルムには、モノクロトホス、ホスファ
ミドン、メビンホス、オメトエート、2−ジメトキシホ
スフィニルイミノ−1,3−ジチオ5員環、メタミドホ
ス、アセフェート水溶剤、2−(ジメトキシホスフィミ
ド)−1,3−ジチオ5員環、インセクトグラス、2−
N,N−ジメチルアミノ−1,3−ビス(チオスルファ
トソジウト水溶剤、2−(ジメトキシホスフィミド)−
1,3−ジチオ5員環、インセクトグラス、2−N,N
−ジメチルアミノ−1,3−ビス(チオスルファトソジ
ウム)プロパン、チオシクラム水溶剤、バンデン、及び
シクロヘキサン等の殺虫剤の1種又は2種以上をフィル
ム中に添加する。使用する殺虫剤の濃度は、平方メート
ル当たり50〜2,000ppmに調整する。
【0013】農業用殺菌性セルロースフィルム 本願発明のこのタイプのフィルムは、水溶性かつ無毒の
殺菌剤を含有する。ホペット−AM、ナトリウムP−ア
ミノベンゼンスルホネート、ホセチルAl及びp−フタ
ル酸等の殺菌剤の1種又は2種以上の混合物をフィルム
中へ含有させ、一般的にフィルム平方メートル当たり5
0〜2,000ppmの濃度で使用する。
【0014】農業用N.P.K含有複合肥料含有セルロ
ースフィルム このフィルムは、N.P.又はK等の単一の肥料成分、
あるいは複合肥料を含有する。肥料成分を含む溶液を、
紡糸、コーティング又は浸漬方法によってフィルムの表
面へ固着する。この肥料成分は、フィルムが分解したと
き、又はフィルム表面上の水蒸気が土壌中へ落下して土
壌中へ入っていくので、作物の栄養となり肥料成分が増
加する。実施に当たっては、まず固形肥料を水中で溶か
し、この溶液を紡糸、コーティング又は浸漬方法によっ
てフィルム表面上へ固着する。肥料成分は、フィルムの
分解過程中又は作物の生長期間中、フィルム上の水蒸気
といっしょに土壌または作物の葉上に落下するので、作
物の栄養分が増加し、収量を増加する。該肥料栄養分に
は、水溶性である、尿素、硫安、炭酸水素アンモニウ
ム、硝安、塩安、純過リン酸、溶成リン酸カルシウム・
マグネシウム、リン酸第二カルシウム、リン酸水素ジア
ンモニウム、塩化カリ、リン酸二水素カリ等の1種又は
2種以上の混合物が含まれる。フィルム表面上の肥料成
分(N:P:K=6:3:1)の有効濃度は、一般的に
フィルム平方メートル当たり200〜1,000ppm
である。
【0015】農業用微量元素・希土類元素含有植物性セ
ルロースフィルム 微量元素含有フィルムは、鉄、マンガン、亜鉛、マグネ
シュウム、ニッケル、コバルト、銅、錫等の塩の1種又
は混合物を溶解し、それら塩から元素を抽出し、該元素
を含む溶液を調製して、浸漬、コーティング又は紡糸方
法によってフィルム表面上に該溶液を固着して製造す
る。希土類元素を含有するフィルムは、混合希土類元素
を前記と同様の方法でフィルムの表面上に固着させて製
造する。使用する微量元素及び希土類元素の濃度は、フ
ィルム平方メートル当たり0.05〜10ppmに調製
する。
【0016】本願発明の前記植物性セルロース農業用フ
ィルムの製造方法は、植物性セルロースビスコースの製
造とフィルム化から構成される。特に本方法は、以下の
工程から構成される。 1.植物性セルロース原料中の植物性セルロースを濃縮
し、乾パルプあるいは湿パルプへ精製する。これをアル
カリ溶液中に浸漬、攪拌してヘミセルロースを溶解し、
圧縮したアルカリセルロースを細切する。 2.アルカリセルロースを加温して、その結合鎖の切
断、分解を促進する。 3.600〜700mmHgの真空下、スルホン化のた
め二硫化炭素を攪拌しながら分解したアルカリセルロー
スへ添加する。アルカリ溶液の添加後、セルロースを完
全に溶解するまで攪拌する。次いで変性剤を添加し、攪
拌して混合液を均一にし、淡黄色のビスコースを得る。 4.ビスコースをろ過して不純物を取り除く。 5.ビスコースを吸引して消泡し、次いで熟成する。 6.熟成したビスコースを紡糸する。 7.ビスコースを凝結用バス中で凝結する。 8.凝結したセルロースフィルムを硫酸の入った再生用
バス中で再生し、水洗する。 9.再生したフィルムをアルカリ溶液中で脱硫し、次い
で水洗する。 10.脱硫したフィルムを漂白し、次いで水洗する。 11.漂白したフィルムを可塑化して可塑性を向上す
る。 12.可塑化したフィルムを圧縮して水分含量及び厚さ
を減らし、フィルムの強度を増大する。 13.圧縮したフィルムを温風下に置き乾燥させる。 14.乾燥したフィルムを表面変性剤(1種又は2種以
上)と混合してフィルム表面上にコーティングして植物
性セルロースフィルムを得る。 15.得たセルロースフィルムを巻き取る。
【0017】以下に、本願発明方法を添付のフローチャ
ートを用いて詳細に説明する。 植物性セルロースビスコースの製造 1)アルカリ浸漬、圧縮及び細切、 使用する原料の種類に従い、まず原料中のセルロースを
濃縮、精製して、セルロースの乾パルプ(又はパルプか
す)又は湿パルプを得る。湿パルプを得る場合は、水分
含量を10〜60%に調製して、カセイソーダ等のアル
カリ中に14〜25%濃度として浸漬し、40〜140
rpmで回転しながら40〜120分間攪拌する。余剰
のアルカリを圧縮して除去し、カップ、食品用ボック
ス、即席食品用ボックス等の使い捨て容器製造用にヘミ
セルロースが抽出され、アルカリ液は抽出後リサイクル
される。圧縮されたアルカリセルロースは、次いで細切
して熟成ドラム中で分解させる。 2)温度調節下でのアルカリセルロース分解、 熟成ドラム中で圧縮され細切されたアルカリセルロース
を20〜100℃、好ましくは40〜80℃、最も好ま
しくは45〜65℃で1〜3時間加温してセルロースの
重合度を約200〜600に調製し、次いでセルロース
を0.5〜2時間10〜30℃に保ち、高温下でのセル
ロースのそれ以上の分解を防止する。 3)スルホン化(溶解) 分解後、アルカリセルロースを反応タンクへ入れ、シー
ルし、攪拌する。600mmHgの真空下、セルロース
重量の15〜45重量%の二硫化水素をアルカリセルロ
ースへ加えて1〜2.5時間反応させる。キサントゲン
酸セルロースのγ値が20〜40へ達したときに、10
〜15%のアルカリ液を加え、低速で1.5〜4時間攪
拌する。セルロースが完全に溶解してから変性剤を加え
均一に攪拌して、淡黄色のセルロースビスコースを得
る。そのビスコースのセルロース含量は5〜9%、アル
カリ含量は4〜7.5%、粘度を30〜90秒(落球粘
度計で測定)に調製する。 4)ビスコースのろ過 ビスコースは、フィルム工程での不純物の混入を防止
し、フィルムの品質を向上するため二度ろ過する。 5)ビスコースの消泡及び熟成 ビスコースの消泡は真空下で行える。真空消泡工程中、
ビスコース中で加水分解によるケン化が生じ、キサント
ゲン酸を生成する。キサントゲン酸の生成程度は塩溶液
を測定して調べる。熟成程度が4〜8に達すればフィル
ム化を実施できる。熟成期間は一般的に30〜80時間
で、温度は8〜30℃である。
【0018】本願発明のビスコースの製造では、アルカ
リ浸漬、細切、結合鎖の切断・分解、スルホン化、及び
植物性セルロースの溶解の工程を、一つの工程にまとめ
ることができ、ビスコース製造行程を一体化した装置に
よって製造できる(図2参照)。このようにして製造さ
れたビスコースの組成は、前記方法により製造されたも
のと同様であり、製造方法の選択は主に植物性セルロー
スの品質を基準に行われる。
【0019】フィルム化 図1及び図2に示すように、本植物性セルロースビスコ
ースのフィルム化は、鋳造機上で継続的に行われ、その
直線速度は秒速10〜60m、フィルム厚は8〜20
μ、好ましくは12〜14μ、及びフィルム幅は約1.
5mである。 1)紡糸 紡糸はフィルムの品質に重要である。製造時のひび割れ
は0.15〜0.25mmの範囲内になければならず、
空洞圧は0.05〜0.2MPaとする。 2)凝結 凝結用バスには、90〜180g/lの硫酸、180〜
240g/lの硫酸ソーダ、及び20〜80g/lの消
泡安定剤を混入する。凝結温度は40〜60℃とする。 3)再生 再生用バスには、50〜130g/lの硫酸溶液を用い
る。再生温度は40〜70℃とする。 4)脱硫 再生されたセルロースフィルムを、0.15〜0.80
g/lのアルカリ溶液を含む脱硫用タンク中で60〜9
0℃で脱硫する。 5)漂白 脱硫したフィルムを次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸
ソーダを入れた漂白用タンク中又はオゾン発生器を用い
て、20〜30℃で漂白する。有効塩素又は酸素含量は
0.3〜1.2g/lとする。 6)可塑化 漂白したフィルムを8〜17%のジエチレングリコール
又はグリセリンを使用して可塑化し、0.5〜2.0%
のシリカゾルを用いてフィルムの感触、可塑性を変化さ
せる。 7)圧縮 多量の水分を含む可塑化したセルロースフィルムを水
分、厚みを減らし、かつ後続の乾燥工程における水分蒸
発に費やすエネルギーを減らせるようにフィルムの強度
を高めるため、高度の異なる2個のローラを使って圧縮
する。前記フィルム化工程中、前工程の溶液が、再生か
ら漂白までの後の工程の溶液と混合するのを防止し、そ
の溶液濃度が大きく変化しないことを確実にするため、
各処理工程間に40〜60℃の洗浄タンクを配置する。 8)乾燥 圧縮したフィルムを、フィルムが乾燥ローラー中を移動
する間に温風を加えて水分を蒸発させて乾燥する。乾燥
ローラーの直線速度を鋳造機の速度と同じとし、温風の
温度を高すぎないようにするのが好ましい。乾燥温度
は、順に低−高−低−冷としなければならない。フィル
ムの乾燥後、フィルム中の水分を5〜20%に維持す
る。 9)フィルム表面の変性 乾燥したフィルムの表面へ、表面変性剤、殺虫剤、除草
剤、殺菌剤又はN、P、K、微量元素、希土類元素等の
肥料成分の1種又は2種以上をコーティング装置によっ
てコーティングする。
【0020】以下に本植物性セルロースフィルムの実施
例を示す。但し、本発明は、以下の実施例に限定される
ものではない。
【0021】
【実施例】
実施例1 1,000gの稲ワラの完全乾燥パルプ(α−セルロー
スを70%含有)を圧縮機で圧縮して水分を35%に保
持し、20%カセイソーダ溶液70中に60分間浸し
て攪拌し、圧縮したアルカリセルロース中のカセイソー
ダ含量を14%、セルロース含量を約30%として、ス
ラリーポンプを使用して小孔圧縮機中へポンプで送っ
た。シュレッダーで細切後、アルカリセルロースを1.
5時間熟成するため、50℃に維持した熟成ドラム中へ
加えた。水道水を用いてその温度を1時間維持した。ア
ルカリセルロースをスルホン化用タンクへ送り、低速
(12rpm)で攪拌し、シールし、600mmHgの
真空とし、160mlの二硫化炭素(セルロース量の3
0%量)を加えてセルロースのγ値が30以上に達する
まで1.5時間反応させた。11%カセイソーダ液を加
えて生成したキサントゲン酸セルロースを溶解し、回転
速度を24rpmへ速めた。カセイソーダ5%、セルロ
ース8%以上のセルロースビスコースを製造するため、
粘度を40秒(落球法)とした。一方ビスコース中へ、
セルロース重量に対して8%量のテレフタル酸ジオクチ
ルを加えて約2時間攪拌した。それがほぼ溶けた後、ビ
スコースをギア型ポンプを使用して溶解液用タンクへ送
り、150rpmで2時間攪拌した。溶解液用タンクは
冷却水で冷却した。得たサンプル中にビスコースの小粒
子がほぼ認められなくなったら、ビスコースをろ過用の
中間タンクへギア型ポンプで送った。ろ過したビスコー
スを消泡用のビスコース貯蔵タンクへ送り、真空ポンプ
で600mmHgとし、次いでビスコースを20℃の一
定温度で熟成した。40時間後、熟成程度を調べた。熟
成程度が約6である場合、フィルム化が行われた。ビス
コースは、鋳造機が秒速30mで移動し、スピナーのひ
び割れが0.20mmである場合、凝結用バス中の硫酸
濃度が約145g/l、N2 SO4 が約210g/l、
温度が45℃である凝結用タンクへ押し出した。ビスコ
ースはタンク中で速やくフィルムに凝結され、再生用の
硫酸80/lを含む55℃に設定された再生用タンクへ
送られ、水洗され、脱硫のため濃度0.5g/lのカセ
イソーダを含み75℃に設定された脱硫用タンクへ送っ
た。フィルム表面の洗浄後、25℃で漂白するため次亜
塩素酸ソーダ、濃度0.5g/lの入った漂白用タン中
へ送った。洗浄後、可塑化のため、12%ジエチレング
リコール及び1%シリカゾルの入った可塑化用タンクへ
フィルムを送った。圧縮後、フィルム中の水分をフィル
ム重量の2.5倍に調製した。次にフィルムを、その水
分含量が9%となるまで、50℃−90℃−50℃−室
温と温度を変える乾燥工程を通して乾燥した。最後に、
フィルム表面をセルロース重量に対して5%量のトリエ
チレングリコールでコーティングし、630gの植物性
セルロースを得た。収率は87%、水分含量10%、厚
さ14.4μ、透明度86%、水蒸気透過性は3.50
g/m2 /時間(20℃)、縦方向引張強度19.5M
Pa、横方向引張強度15.4MPaであった。
【0022】実施例2 作業は、小麦ワラで稲ワラを置き換え、変性剤のテレフ
タル酸ジオクチルをソルビタンモノステアレートで置き
換えた以外は、実施例1の作業と同様とした。製造され
たフィルムの重量は600g、収率85.7%、水分含
量9%、厚さ13.60μ、透明度86.3%、水蒸気
透過性3.6g/m2 /時間(20℃)、縦方向引張強
度18.6MPa、横方向引張強度16.2MPaであ
った。
【0023】実施例3 作業は、稲ワラを木材パルプで置き換え、変性剤のテレ
フタル酸ジオクチルをジブチルフェニルリン酸で置き換
えた以外は、実施例1の作業と同様とした。製造された
フィルムの重量は610g、収率89.0%、水分含量
9%、厚さ12.80μ、透明度90.2%、水蒸気透
過性3.8g/m2 /時間、縦方向引張強度23.9M
Pa、横方向引張強度18.5MPaであった。
【0024】実施例4 まず、フィルムを実施例1の方法に従って製造した。水
10l中に、尿素1,000g、リン酸二水素カルシウ
ム2,000g及びリン酸二水素カリ1,000を入れ
て15分間攪拌した。その溶液2lへトリエチレングリ
コール20lを加えた。この混合液を、配合比6:3:
1のN、P、Kが平方メートル当たり約1,000pp
mコーティングされる濃度で、20平方メートルのフィ
ルム表面へ処理した。得られたフィルムは、厚さ16
μ、透明度85%、縦方向引張強度19.2MPa、横
方向引張強度15.1MPaであった。
【0025】実施例5 まず、フィルムを実施例1の方法に従って製造した。次
いで有効濃度200ppmのモノクロトホス溶液10l
を調製した。この溶液2lへ水溶性アルキド樹脂を加
え、この混合液を20平方メートルのフィルム表面へ処
理した。得られたフィルムは、平方メートル当たり10
0ppmの有効モノクロトホスを保持し、厚さは16
μ、透明度85%、縦方向引張強度18.4MPa、横
方向引張強度14.8MPaであった。
【0026】実施例6 作業は、ビスコースへ加えるテレフタル酸ジオクチル量
が、セルロース重量に対して8%である代わりに10%
とした以外は実施例1と同様とした。623gのフィル
ムが得られ、収率は88.9%、水分含量18%、厚さ
18.3μ、透明度91.6%、水蒸気透過性3.52
g/m2 /時間(20℃)、縦方向引張強度20.3M
Pa、横方向引張強度15.8MPaであった。
【0027】実施例7 作業は、ビスコースへ加えるテレフタル酸ジオクチル量
が、セルロース重量に対して8%である代わりに14%
とした以外は実施例1と同様とした。604gのフィル
ムが得られ、収率は85.8%、水分含量12%、厚さ
15.1μ、透明度87.4%、水蒸気透過性3.76
g/m2 /時間(20℃)、縦方向引張強度21.5M
Pa、横方向引張強度16.9MPaであった。
【0028】実施例8 作業は、ビスコースへ加えるテレフタル酸ジオクチル量
が、セルロース重量に対して8%である代わりに20%
とした以外は実施例1と同様とした。678gのフィル
ムが得られ、収率は86.3%、水分含量6%、厚さ1
0.2μ、透明度85.1%、水蒸気透過性3.84g
/m2 /時間(20℃)、縦方向引張強度24.1MP
a、横方向引張強度19.0MPaであった。
【図面の簡単な説明】
図1は、本願発明の植物性セルロースビスコースの製造
及びフィルム化のフローチャートである。図2は、本願
発明の他の態様の植物性セルロースビスコースの製造及
びフィルム化のフローチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 B32B 23/04 B65D 65/46 C08J 5/18 CEP 9267−4F (72)発明者 リ、ミンツェン 中華人民共和国、ベイジン、ハイダン デ ィストリクト、カレッジ ロード 37 (72)発明者 ツェン、ファーリン 中華人民共和国、ベイジン、ハイダン デ ィストリクト、カレッジ ロード 37 (72)発明者 ユ、ヨンウェイ 中華人民共和国、ベイジン、ハイダン デ ィストリクト、カレッジ ロード 37 (72)発明者 フ、ジァンツォン 中華人民共和国、ベイジン、ハイダン デ ィストリクト、カレッジ ロード 37 (72)発明者 ルオ、ホンツェン 中華人民共和国、ベイジン、ハイダン デ ィストリクト、カレッジ ロード 37

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 植物性セルロース50〜90重量%、変
    性剤0.2〜40重量%及び水5〜20重量%を含有し
    て構成される植物性セルロースフィルム。
  2. 【請求項2】 前記植物性セルロースが、作物ワラ、作
    物種子の殻、天然植物性セルロース、木材、草及び竹の
    1種又は2種以上の混合物から選択されることを特徴と
    する請求項1項に記載の植物性セルロースフィルム。
  3. 【請求項3】 前記植物性セルロースが、稲ワラ、小麦
    ワラ、バガス、チャイニーズアルパインラッシュ、木材
    パルプ、綿ビロード、アシ及び竹の1種又は2種以上の
    混合物から選択されることを特徴とする請求項1項に記
    載の植物性セルロースフィルム。
  4. 【請求項4】 前記変性剤が、芳香族エステル類、脂肪
    酸エステル類、炭化水素及びその誘導体、リン酸エステ
    ル類、多価アルコール及びその誘導体、植物油、ポリオ
    キシエチレンエーテル類、アクリル酸及びその誘導体共
    重合体、ポリビニルアルコール及びポリビニルアセター
    ル類、ポリオレフィン及びオレフィン類共重合体、セル
    ロース及びデンプン、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ア
    ミノ樹脂、シリコン及びアルギン酸ナトリウムの1種又
    は2種以上の混合物から選択されることを特徴とする請
    求項1項に記載の植物性セルロースフィルム。
  5. 【請求項5】 前記変性剤が、フタル酸ジ−n−ブチ
    ル、フタル酸ジカプリル、フタル酸ジ−(2エチルヘキ
    シル)、フタル酸ジイソノニル、ブチルベンジルフタレ
    ート、ブチルフタリルブチルグリコラート、C4 −C10
    テレフタル酸、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジオク
    チル、セバシン酸ジカプリル、エチレングリコールジ−
    5 −C9 脂肪酸エステル、ソルビタンモノステアレー
    ト、ソルビタンモノパルミテート、マレイン酸ジ−2−
    エチルヘキシル、エポキシ脂肪酸2−エチルヘキシルエ
    ステル、乳化パラフィン、塩化パラフィン、ジブチルフ
    ェニルリン酸、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ジフェニ
    ルオクチルリン酸、ジエチレングリコール、トリエチレ
    ングリコール、グリコール、グリセリン、ヒマシ油、ポ
    リオキシエチレンヒマシ油、脂肪族アルコールポリオキ
    シエチレンエーテル、高級脂肪族ポリエチレンエーテ
    ル、ポリアクリルエステル及びアクリル酸共重合体、酢
    酸ビニル・アクリル酸共重合体、エチレン・酢酸ビニル
    共重合体、スチレン・アクリル酸共重合体、ポリエチレ
    ンワックス、スチレン・ブタジエン共重合体、カルボキ
    シル化スチレン・ブタジエン共重合体、塩化ポリビニリ
    デン、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、カルボキ
    シメチルセルロース、水溶性アルキド樹脂、水溶性エポ
    キシ樹脂及びメラミンホルムアルデヒド樹脂の1種又は
    2種以上の混合物から選択されることを特徴とする請求
    項1項または4項に記載の植物性セルロースフィルム。
  6. 【請求項6】 使用される前記変性剤の含量が、好まし
    くは0.5〜20%、最も好ましくは1〜15%である
    請求項1項又は4項に記載の植物性セルロースフィル
    ム。
  7. 【請求項7】 使用される前記植物性セルロースの含量
    が、好ましくは55〜85%、最も好ましくは60〜8
    0%である請求項1項又は4項に記載の植物性セルロー
    スフィルム。
  8. 【請求項8】 縦方向引張強度が17.3〜49.2M
    Pa、横方向引張強度が13.3〜30.4MPaであ
    る請求項1項に記載の植物性セルロースフィルム。
  9. 【請求項9】 前記フィルムが、グルホシネート、グラ
    モキソン、ジフェンゾコート、ダラポン、ビアラホス、
    アロキシジムソジウム、アシフルオルフェンソジウム、
    ソジウムペンタクロロフェネートの1種又は2種以上の
    混合物を含有する除草剤をさらに含み、かつ使用される
    除草剤の薬量がフィルム面積を基準として平方メートル
    当たり0.05〜1gである請求項1項に記載の植物性
    セルロースフィルム。
  10. 【請求項10】 前記フィルムが、モノクロトホス、ホ
    スファミドン、メビンホス、オメトエート、2−ジメト
    キシホスフィニルイミノ−1,3−ジチオ5員環、メタ
    ミドホス、アセフェート水溶剤、2−(ジメトキシ−ホ
    スフィミド)−1,3−ジチオ5員環、インセクトグラ
    ス、2−N,N−ジメチルアミノ−1,3−ビス(チオ
    スルファトソジウム)プロパン、チオシクラム水溶剤、
    バンデン、シヘキサチンの1種又は2種以上を含む殺虫
    剤を、フィルム面積を基準として平方メートル当たり5
    0〜2,000ppmの濃度でさらに含有することを特
    徴とする請求項1項に記載の植物性セルロースフィル
    ム。
  11. 【請求項11】 前記フィルムが、ホルペット−am、
    ソジウムp−アミノベンゼンスルホネート、ホセチルA
    l及びp−フタル酸の1種又は2種以上を含む低毒性殺
    菌剤をフィルム面積を基準として平方メートル当たり5
    0〜2,000ppmの濃度でさらに含有することを特
    徴とする請求項1項に記載の植物性セルロースフィル
    ム。
  12. 【請求項12】 前記フィルムが、N.P.又はKを含
    む尿素、硫安、炭酸水素アンモニウム、硝安、塩安、過
    リン酸、溶成カルシウム・マグネシウムリン酸、リン酸
    第二カルシウム、リン酸水素ジアンモニウム、塩化カ
    リ、及びリン酸二水素カリの1種又は2種以上の混合物
    を含有する肥料成分を、好ましくはN:P:K比が6:
    3:1となるように、フィルム面積を基準として平方メ
    ートル当たり200〜1,000ppmの濃度でさらに
    含有することを特徴とする請求項1項に記載の植物性セ
    ルロースフィルム。
  13. 【請求項13】 前記フィルムが、鉄、マンガン、亜
    鉛、マグネシウム、ニッケル、コバルト、銅及び錫の1
    種又は2種以上の混合物を含む微量元素及び希土類元素
    を、フィルム面積を基準として平方メートル当たり0.
    05〜10ppmの濃度でさらに含有することを特徴と
    する請求項1項に記載の植物性セルロースフィルム。
  14. 【請求項14】 1)植物性セルロース原料を乾パルプ
    又は湿パルプへ濃縮、精製し、前記パルプをヘミセルロ
    ースを溶解するためアルカリ液中に浸して攪拌し、セル
    ロースを圧縮し、圧縮したセルロースを細切し、 2)前記アルカリセルロースを加温してその結合鎖の切
    断、分解を促進し、 3)前記分解されたアルカリセルロースをスルホン化の
    ため600〜700mmHgの真空下で攪拌しながら二
    硫化炭素を添加し、アルカリ液を加え、攪拌して完全に
    溶解し、次いで変性剤を添加して攪拌し、淡黄色のビス
    コースを得、 4)前記ビスコースをろ過して不純物を除去し、 5)真空下前記ビスコースを消泡後熟成し、 6)熟成したビスコースを紡糸し、 7)凝結用バス中で前記ビスコースを凝結し、 8)硫酸の入った再生用バス中で前記凝結したフィルム
    を再生し、 9)前記再生したフィルムをアルカリ液中で脱硫し、 10)前記脱硫したフィルムを漂白し、 11)前記漂白したフィルムを可塑化して、可塑性を付
    与し、 12)前記可塑化したフィルムを圧縮して、水分含量、
    厚味を減らし、かつフィルムの強度を増加し、 13)温風中で前記圧縮したフィルムを乾燥して構成さ
    れる、植物性セルロースフィルムの製造方法。
  15. 【請求項15】 前記工程が、紡糸、コーティング又は
    浸漬方法により、前記圧縮されたフィルム表面上に前記
    変性剤をコーティングする工程をさらに含むことを特徴
    とする請求項14項に記載の方法。
  16. 【請求項16】 前記変性剤が、紡糸、コーティング又
    は浸漬方法により、前記フィルム表面へコーティングさ
    れることを特徴とする請求項14項に記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記フィルム表面に、殺虫剤、除草
    剤、及び殺菌剤の1種又は2種以上の混合物をコーティ
    ングすることを特徴とする請求項14項に記載の方法。
  18. 【請求項18】 N.P又はKの肥料成分、又はそれら
    の混合物、微量元素及び希土類元素が、前記フィルム表
    面にコーティングされることを特徴とする請求項14項
    に記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記ステップ1において、前記湿パル
    プの水分含量が10〜16%であり、前記アルカリ液の
    濃度が14〜25%である請求項14項に記載の方法。
  20. 【請求項20】 ステップ2において、加温温度が30
    〜90℃であり、セルロースの重合度が200〜600
    である請求項14項に記載の方法。
  21. 【請求項21】 ステップ3において、使用される二硫
    化炭素含量がセルロースの重量に対して15〜45重量
    %であり、前記ビスコース中に含まれるセルロース含量
    が5.0〜9.0%で、粘度が30〜90秒である請求
    項14項に記載の方法。
  22. 【請求項22】 ステップ5において、熟成温度が8〜
    30℃であり、熟成時間が30〜80時間である請求項
    14項に記載の方法。
  23. 【請求項23】 ステップ6において、ひび割れが0.
    15〜0.25mmの範囲であり、空洞圧が0.05〜
    0.2MPaである請求項14項に記載の方法。
  24. 【請求項24】 ステップ7において、凝結温度が40
    〜60℃である請求項14項に記載の方法。
  25. 【請求項25】 ステップ8において、再生温度が40
    〜70℃である請求項14項に記載の方法。
  26. 【請求項26】 ステップ9において、脱硫温度が60
    〜90℃である請求項14項に記載の方法。
  27. 【請求項27】 ステップ10の漂白温度が20〜30
    ℃である請求項14項に記載の方法。
  28. 【請求項28】 ステップ13において、前記フィルム
    が温風乾燥後に、5〜20%の水分を保持していること
    を特徴とする請求項14項に記載の方法。
  29. 【請求項29】 変性剤、殺虫剤、除草剤、殺菌剤、
    N.P.又はKの肥料成分又はそれらの混合物、微量元
    素及び希土類元素の1種又は2種以上の前記フィルム表
    面へのコーティングの厚さが、2〜5μであることを特
    徴とする請求項15項ないし28項に記載の方法。
  30. 【請求項30】 農業用フィルムとして使用される請求
    項1項ないし13項に記載の植物性セルロースフィル
    ム。
  31. 【請求項31】 商品用包装材料、食品・飲料及び医薬
    品用包装材料、ソーセージ・果物・野菜・キャンディー
    ・ケーキ用包装材料として使用される請求項1項ないし
    8項又は11項に記載の植物性セルロースフィルム。
  32. 【請求項32】 グリーンカーペット及びゴミ用包装材
    料として使用される請求項1項又は12項に記載の植物
    性セルロースフィルム。
  33. 【請求項33】 透析用バックとして使用される請求項
    1項に記載の植物性セルロースフィルム。
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