JPH0788603B2 - 吸水性繊維 - Google Patents

吸水性繊維

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JPH0788603B2
JPH0788603B2 JP60165563A JP16556385A JPH0788603B2 JP H0788603 B2 JPH0788603 B2 JP H0788603B2 JP 60165563 A JP60165563 A JP 60165563A JP 16556385 A JP16556385 A JP 16556385A JP H0788603 B2 JPH0788603 B2 JP H0788603B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多量の水を吸収する能力を有し、かつ、吸水後
も優れた繊維物性を保持する吸水性繊維に関する。
従来、吸水性繊維としては、特開昭54−138693号に開示
されたアクリロニトリル系重合体を紡糸して得られた繊
維の外層部のみをヒドロゲル化したもの、あるいは特公
昭60−18353号に開示された澱粉ザンテートとセルロー
ズザンテートの混合物を湿式紡糸して得られた繊維にア
クリロニトリル等をグラフト重合させ、更にこのニトリ
ル基をアルカリ金属のカルボキシレート塩としたものが
ある。これらの繊維はいずれも製造工程が長くかつ複雑
であり、種々の副生物が生ずるという問題点がある。ま
たこれらの繊維は吸水すると表面がゼリー状に膨潤し繊
維相互が粘着するため、これを再び乾燥状態に戻しても
元の形状に復帰させることができず、繰り返し使用する
ことができないという欠点があつた。
また、繊維形成性重合体と高吸水性樹脂とを混練して紡
糸した繊維や繊維を多孔質にすることで水吸着性を増加
させようとする試みもあるが吸水能が不充分であつた
り、膨潤や収縮の繰り返しによる吸水性樹脂の脱落が生
じたり、吸水状態で繊維強度が著しく低下する等の欠点
があつた。
本発明者らは高吸水性でかつ吸水時に粘着性や強度低下
がなく、繰り返し使用が可能な吸水性繊維を得るべく鋭
意研究の結果、結晶性ポリオレフインから成る第1成分
と、熱可塑性エラストマーおよび高吸水性樹脂を主成分
とする第2成分とを並列型に、または第1成分を芯側と
し第2成分を鞘側とする芯鞘型に複合紡糸することによ
り、所期の目的が達せられることを知り本発明を完成す
るに到つた。
本発明で第1成分として用いる結晶性ポリオレフインと
は低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロ
ピレンで代表される結晶性ポリオレフインであり、JIS
K 6758、K 6760で測定されるメルトフローレートが2〜
50のものが好ましく使用できる。
本発明で第2成分に用いる熱可塑性エラストマー(以
下、TPEと略記することがある)とは、常温ではゴム弾
性を示し、かつ、加熱状態で塑性加工の可能な物質であ
り、商品名サーモラン(日本イーピーラバー)で代表さ
れるオレフイン系TPE、商品名タフプレン(旭化成)で
代表されるスチレン系TPE、商品名ペルプレン(東洋紡
績)で代表されるポリエステル系TPE、商品名JSR−RB
(日本合成ゴム)で代表されるジエン系TPE、商品名ダ
イアミド(ダイセル化学)で代表されるアミド系TPE等
が例示できる。TPEの硬度が柔軟に過ぎると、得られる
繊維はブロツキングし易くなり、カーデイングや紡績等
の工程に支障をきたすので好ましくなく、硬過ぎると高
吸水性樹脂が吸水した際の膨潤を吸収できず繊維の吸水
性が劣つたものとなるので、いずれも好ましくなく、JI
S K 6301による硬度(A法)が45〜98Aのものが好まし
い。TPEの硬度を上記の好ましい範囲に調節するため
に、異種のTPEを混合したり、TPEにポリプロピレン、ポ
リエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体等相溶性の
良い他の熱可塑性樹脂を混合することも好ましい実施態
様である。
本発明で第2成分に用いる高吸水性樹脂とは、自重の何
倍もの水を吸収し、一度吸収した水は多少の圧力あるい
は温度を加えても容易には放出しないという性能を持つ
た樹脂であり、吸水量が30g/g以上好ましくは80g/g以
上、平均粒径40μm以下で、かつ、紡糸時の熱履歴によ
り吸水量の低下の少いものを選ぶ必要がある。デンプン
・アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物、カル
ボキシメチルセルロース架橋物の他、ポリアクリル酸塩
系、ポリオキシエチレン系、ポリビニルアルコール・無
水マレイン酸系、酢ビ・アクリル酸塩系等多くの市販の
吸水性樹脂の中から適宜選択して使用することができ
る。
本発明の吸水性繊維の第2成分における上記TPEと高吸
水性樹脂の混合割合は、TPE95〜40wt%、高吸水性樹脂
5〜60wt%である。高吸水性樹脂の含量が5wt%未満で
は充分な吸水性が得られず、60wt%を超すと吸水時に繊
維表面がゲル状になり粘着性を示すようになり、いずれ
も好ましくない。このような第2成分には、この第2成
分がエラストマー的性質を失わない範囲で無機充填剤を
添加することができる。無機充填剤としては、炭酸カル
シウム、酸化亜鉛、コロイダルシリカ、アルミナ、タル
ク等が例示できる。無機充填剤の添加は繊維表面を粗面
化し、乾燥状態のみならず吸水状態においても繊維のブ
ロツキングや粘着を防止する効果を有し、更に、TPEの
内部に分散した高吸水性樹脂の間を親水性物質で連絡す
る結果となり同一の高吸水性樹脂の混合量であつても吸
水量を向上させる効果を有する。
本発明の吸水性繊維は上記の第1成分および第2成分を
従来公知の並列型複合紡糸法で、あるいは第1成分を芯
成分とし第2成分を鞘成分とする芯鞘型複合紡糸法によ
り溶融紡糸して得られる。両成分の複合比は第1成分30
〜70wt%、第2成分70〜30wt%の範囲が適当である。第
1成分が30wt%未満となると可紡性が低下し、経済的に
吸水性繊維を得ることができず、第2成分が30wt%未満
になると吸水性が低下して実用的でなく、いずれも好ま
しくない。
複合紡糸に際し、第2成分に使用する高吸水性樹脂の含
水量を調整することにより、あるいは第2成分に発泡剤
を添加することにより、紡糸された吸水性繊維の第2成
分側を多孔質とすること、殊に繊維表面に開口した多孔
質とすることは吸水性向上に有効である。また、吸水性
繊維の第2成分が多孔質であつても非孔質であつても、
繊維表面を粗面としたり、繊維断面を偏平あるいは突出
部を有する異形とすることは繊維の表面積を増すことに
より、吸水性向上に有効であり、粗面化するには、紡糸
後の繊維表面を研摩剤あるいはブラシ等で摩擦する方法
あるいは前期の多孔質化の方法が例示できる。
本発明の吸水性繊維は製造方法が簡便で経済的であり、
実用上充分な吸水能を有するとともに吸水状態でも表面
のゲル化や粘着性を示さずかつ乾燥時の強度を保持する
ものである。
本発明の吸水性繊維は長繊維あるいは短繊維の形で織布
もしくは不織布に加工して、あるいは網もしくは通気性
の袋に充填して、農園芸用保水材、土木用保水材、建築
物やコンテナーの結露防止材等各種の用途に利用でき
る。このような保水材あるいは結露防止材は乾湿状態を
繰り返しても高吸水性樹脂の脱落や吸水能の低下がな
く、かつ元の形状を失わず繰り返し使用が可能である。
実施例 実施例および比較例によつて本発明を更に説明する。各
例において用いられた物性評価方法および原料を一括し
て以下に示す。
吸水性:繊維長89mmに切断した試料繊維(スフ綿)を梳
綿し、ニードルパンチ法で不織布とし、10cm×10cmの試
料片を切り取り重量(a)を測定する。この試料片を純
水中に7日間浸漬して吸水させる。次いで水平に設置し
た20メツシユの金網上に広げ20分間放置して水を切つた
後、再度重量(b)を測定する。次式により吸水率(wt
%)を算出する。
粘着性(ゲル化状態):吸水率を測定した不織布を観察
し、以下の3段階に評価した。繊維表面の大部分がゼリ
ー状にゲル化し、不織布の繊維間空隙がゲルによつてほ
とんど閉塞されたもの3級、繊維表面にゲルが認められ
るが繊維間空隙が多く存在するもの2級、繊維表面にゲ
ルがほとんど認められず繊維間空隙も多く存在するもの
1級。
繊維強力:乾燥状態および7日間純水に浸漬した繊維を
用いJIS L 1069に準じて測定した。
PP−1 結晶性ポリプロピレン(メルトフローレート 17) PP−2 結晶性ポリプロピレン(メルトフローレート 32) PP−3 結晶性ポリプロピレン(メルトフローレート 8) IR イソプレンゴム(クラレイソプレンケミカル(株)製、
IR−10) EVA エチレン酢酸ビニル(東洋曹達(株)製、ウルトラセン
UE634) KI イソブチレン・マレイン酸系微粉末状高吸水性樹脂(ク
ラレイソプレンケミカル(株)製、KIゲル) HDPE 高密度ポリエチレン(メルトフローレート 21) CaCO3 炭酸カルシウム ランシール 市販の高吸水性繊維(日本エクスラン(株)製、アクリ
ル繊維の表面をヒドロゲル化したものの商品名) 実施例1〜6、比較例1〜3 結晶性ポリプロピレン(メルトフローレート17)を第1
成分とし、第1表に示した各種の組成の熱可塑性エラス
トマー、高吸水性繊維およびその他の配合材から成る組
成物を第2成分として、孔径1.5mm、孔数60個の並列型
複合紡糸口金を用いて、第1成分側は230℃、第2成分
側は200℃、複合比50/50の条件で複合溶融紡糸して単繊
維繊度58d/fの未延伸糸を得た。次いでこの未延伸糸を6
0℃で3.0倍に延伸し、8.5山/25mmの機会捲縮を付与した
後、切断して21d/f×89mmのスフとした。このスフを梳
綿、ニードルパンチ処理をして目付重量約450g/m2の不
織布とした(実施例1〜6、比較例1,2)。なお、実施
例3は実施例2の延伸糸をエメリーペーパーを捲付けた
回転ロールでブラツシング処理して表面を粗面化した
後、機械捲縮付与、切断したものである。
別途、市販の吸水性繊維(商品名ランシール6d/f×51m
m)を梳綿、ニードルパンチ処理して上記同様の不織布
とした(比較例3)。
上記の各スフについて乾湿強度、不織布について吸水率
および粘着性を測定した。測定結果を第1表に示した。
第1表のデータから、本発明の吸水性繊維は吸水率が高
く、吸水時にも粘着性を示さず、不織布は繊維間空隙が
多く、また湿潤状態でも糸強度の低下の少い優れた物性
を有する。一方、第2成分に熱可塑性エラストマーを用
いなかつた比較例1,2は吸水率が低く、実用に適さな
い。また従来品の吸水性繊維(比較例3)は吸水率は非
常に高いが繊維は粘着性が強くかつ湿潤状態では著るし
く強度が低下し吸水時には不織布全体が繊維間空隙を失
つて膨潤しゼリー状に一体化した。このため一度吸水さ
せた不織布は再度乾燥して使用するには不適当なもので
ある。
実施例7,8、比較例4,5 結晶性ポリプロピレン(メルトフローレート8)を第1
成分(芯成分)とし、第1表に示した各種の組成の熱可
塑性エラストマー、高吸水性樹脂およびその他の配合材
から成る組成物を第2成分(鞘成分)として、孔径1.5m
m、孔数30個の鞘芯型複合紡糸口金を用いて、第1成分
側は220℃、第2成分側は200℃、複合比50/50の条件で
複合溶融紡糸して単繊維繊度95d/fの未延伸糸を得た。
この未延伸糸を60℃で3倍に延伸し、9.5山/25mmの機械
捲縮を付与した後、切断して38d/f×89mmのスフとし
た。このスフを梳綿、ニードルパンチ処理して目付900g
/m2の不織布とした。
別途、市販の吸水性繊維(ランシール6d/f×51mm)を梳
綿、ニードルパンチ処理して目付900g/m2不織布とし
た。
上記スフについては乾湿強度、不織布については吸水率
および粘着性を測定した。測定結果を第1表に示した。
これらの例においても本発明の吸水性繊維は高い吸水率
と低い粘着性ならびに良好な乾湿強度を有するものであ
つた。一方、熱可塑性エラストマーを用いない比較例4
の繊維は吸水率が低く、従来品の吸水性繊維は粘着性が
強く、いずれも本発明の目的に適さなかつた。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】結晶性ポリオレフインから成る第1成分と
    熱可塑性エラストマーおよび高吸水性樹脂を主成分とす
    る第2成分とを並列型に、または第1成分を芯側とし第
    2成分を鞘側とする鞘芯型に複合させた吸水性繊維。
  2. 【請求項2】高吸水性繊維が、純水吸収量が80g/g以
    上、平均粒径50ミクロン以下のものである特許請求の範
    囲第1項記載の吸水繊維。
  3. 【請求項3】熱可塑性エラストマーが、スチレン系、オ
    レフイン系、エステル系、ジエン系およびアミド系のエ
    ラストマーから成る群の中から選らばれたいずれかの熱
    可塑性エラストマーである特許請求の範囲第1項記載の
    吸水性繊維。
  4. 【請求項4】第2成分が形成する繊維表面が粗面構造を
    なしている特許請求の範囲第1項記載の吸水性繊維。
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