JPH09291413A - Surface fibrillated fiber, fibril-containing split fiber obtained therefrom and their production - Google Patents

Surface fibrillated fiber, fibril-containing split fiber obtained therefrom and their production

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JPH09291413A
JPH09291413A JP12400996A JP12400996A JPH09291413A JP H09291413 A JPH09291413 A JP H09291413A JP 12400996 A JP12400996 A JP 12400996A JP 12400996 A JP12400996 A JP 12400996A JP H09291413 A JPH09291413 A JP H09291413A
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JP
Japan
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fiber
polymer
fibril
spinning
coagulant
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Japanese (ja)
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Yoshihiko Hosako
芳彦 宝迫
Teruyuki Yamada
輝之 山田
Katsuhiko Shinada
勝彦 品田
Takashi Kozakura
隆史 小桜
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce both a surface fibrillated fiber, comprising fibrils covering most of the surfaces of main fibers in the fiber axial direction and useful as a filter medium, a sheetlike material, etc., for artificial leathers by carrying out the solution spinning of a polymer containing a sufficient amount of a cellulosic ester under specific conditions and a fibril-containing split fiber by beating the resultant surface fibrillated fiber. SOLUTION: This surface fibrillated fiber is obtained by carrying out a method for jetting a coagulant fluid for a polymer from a coagulant fluid jetting port at >=0 deg. and <90 deg. angle from the discharging line direction of a spinning solution, etc., when dissolving the polymer containing at least 30wt.% cellulosic ester in a solvent and discharging the resultant spinning solution from a discharging port for the spinning solution. The prepared surface fibrillated fiber comprises fibrils B and B', having <=2μm diameter and covering most of main fibers A in the fiber axial direction. The surface fibrillated fiber is beaten to afford a fibril-containing split fiber.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、表面フィブリル化
繊維、それから得られるフィブリル含有分割繊維、並び
にそれらの製造方法に関する。さらに、詳しくは、濾過
材や人工皮革用のシート状物に用いることができるセル
ロースエステル重合体からなる表面フィブリル化繊維、
及び、フィブリル含有分割繊維、並びにそれらの製造方
法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to surface fibrillated fibers, fibril-containing split fibers obtained therefrom, and a method for producing them. More specifically, a surface fibrillated fiber made of a cellulose ester polymer that can be used for a sheet material for a filtering material or artificial leather,
Also, the present invention relates to fibril-containing split fibers and a method for producing them.

【0002】[0002]

【従来の技術】超極細繊維、フィブリル化繊維は、合成
紙または不織布等のシート状物を得るための原料として
好適に利用され、特に、エアーフィルター等で、低圧力
損失で高い濾過性能を要求される分野、微細な塵を除去
するクリーナー、獣毛調の風合を有する人工皮革用の基
材繊維として広く利用されている。
2. Description of the Related Art Ultrafine fibers and fibrillated fibers are suitably used as a raw material for obtaining a sheet-like material such as synthetic paper or non-woven fabric. Especially, it is required to have a high filtration performance with a low pressure loss in an air filter or the like. It is widely used as a base fiber for artificial leather, a cleaner for removing fine dust, and a texture of animal hair.

【0003】このような繊維としてこれまでポリエステ
ル系重合体、ポリプロピレン、ポリエチレン重合体の超
極細繊維及びフィブリル化した繊維の不織布が提案され
ている。 これらの繊維は後述する方式で製造される
が、一部は直接不織布に賦形されたり、あるいは溶解除
去工程を経て製造されるものである。これらは、ポリエ
ステル系重合体やポリオレフィン系重合体からなり、ポ
リマーの気質から吸湿性に劣る欠点を有している。ま
た、芳香族ポリアミド、セルロース重合体からなるフィ
ブリル繊維が提案されているが、繊維形態がパルプ状を
呈するため、高い空隙率を必要とするエアーフィルター
等の不織布用あるいは人工皮革用の基材繊維として実用
に絶えない。セルロースアセテートはその優れた重合体
特性から衣料、シガレットフィルター用の基材あるいは
止血剤等の歯科材料分野に広く利用されているが、上述
した様なフィブリル化繊維およびその製造法は未だ提案
されていない。
As such fibers, non-woven fabrics of ultra-fine fibers of polyester polymer, polypropylene and polyethylene polymer and fibrillated fibers have been proposed. These fibers are produced by the method described later, but some of them are directly formed on the non-woven fabric or are produced through a dissolution and removal step. These are composed of polyester-based polymers and polyolefin-based polymers, and have the disadvantage of poor hygroscopicity due to the nature of the polymer. In addition, fibril fibers made of aromatic polyamides and cellulose polymers have been proposed, but since the fiber form is pulp-like, base fibers for nonwoven fabrics or artificial leather such as air filters that require a high porosity are required. As a practical end. Cellulose acetate is widely used in the field of dental materials such as clothing, base materials for cigarette filters or hemostatic agents due to its excellent polymer characteristics, but the fibrillated fiber as described above and its manufacturing method have not yet been proposed. Absent.

【0004】不織布、紙等の材料として有用に使用され
るフィブリル化繊維の製造法はこれまで数多くの方法が
知られている。無数のフィブリル繊維の連続糸(プレキ
シフィラメント)を製造する方法としては特開昭40ー
28125号公報および特開昭41ー6215号公報に
開示されているフラッシュ紡糸方式があることがよく知
られている。この紡糸方式は、溶剤の正規な沸点よりも
高い温度であり、かつ自生の蒸気圧域あるいはそれ以上
の高い圧力下にある結晶性重合体溶液を適当な形状のオ
リフィスから低圧域へおしだすことによって、溶剤が激
しく蒸発し、かつ押し出した重合体の多数が引き裂かれ
ることによって連続的なフィブリル繊維を形成せしめる
ものである。 本方式は瞬間的な溶剤の蒸発を必要とす
ることから比較的低沸点溶剤、たとえばベンゼン、トル
エン、シクロヘキサン、塩化メチレン等を使用する必要
があり、さらに重合体も使用する溶剤の高温、高圧下で
均一な溶液を形成し、しかも低圧域へ押し出した時には
該溶剤が非溶剤となる重合体を選定する必要があり、得
られるフィブリル状の繊維組成は限られたものとなる。
[0004] Numerous methods have been known for producing fibrillated fibers useful as materials such as nonwoven fabrics and papers. It is well known that a flash spinning method disclosed in JP-A-40-28125 and JP-A-41-6215 is known as a method for producing a continuous yarn (plexifilament) of innumerable fibril fibers. There is. In this spinning method, a crystalline polymer solution that is at a temperature higher than the normal boiling point of the solvent and is under a high vapor pressure range or higher is generated from an appropriately shaped orifice into a low pressure range. The solvent evaporates violently and a large number of the extruded polymers are torn apart to form continuous fibril fibers. Since this method requires instantaneous evaporation of the solvent, it is necessary to use a relatively low boiling point solvent such as benzene, toluene, cyclohexane, methylene chloride, etc. It is necessary to select a polymer which forms a uniform solution with a solvent and which is a non-solvent when the solvent is extruded into the low pressure region, and the fibrillar fiber composition obtained is limited.

【0005】この方式のセルロースアセテート重合体へ
の適用例としては、特開昭49−7518号公報があ
る。得られた繊維の断面は円形ないし楕円形で、周囲に
激しい凹凸、突起物、触手状物を有する繊維で平均直径
が0.1μmから20μmと十分制御されて形態とは言
いがたい。さらに、製造方法も高温、高圧下での取り扱
いを必要とし、工業的に優位な方法とは言いがたい。
As an example of application of this system to a cellulose acetate polymer, there is JP-A-49-7518. The cross section of the obtained fiber is circular or elliptical, and the fibers having severe irregularities, protrusions, and tentacles on the periphery are well controlled to have an average diameter of 0.1 μm to 20 μm, and it cannot be said to be a morphology. Further, the manufacturing method also requires handling under high temperature and high pressure, and is not industrially advantageous.

【0006】サブミクロンオーダーの繊維を製造する方
式として、ポリエステル繊維などで工業化されているメ
ルトブローン紡糸がある。この方法は押出機によって押
し出された溶融状態の重合体を高速の気流により、伸
張、細化、固化しサブミクロンオーダーの繊維を得る方
法であるが、熱溶融する重合体が前提となり、溶融温度
の高い重合体や熱変性する重合体には適用できない方式
である。
As a method for producing submicron-order fibers, there is melt blown spinning that is industrialized with polyester fibers and the like. This method is a method of obtaining a submicron-order fiber by stretching, thinning, and solidifying a polymer in a molten state extruded by an extruder with a high-speed air stream, but it is premised on a polymer that melts by heat and has a melting temperature of This method cannot be applied to high-polymers and heat-modified polymers.

【0007】溶解特性の異なる2成分の重合体を海島複
合紡糸を行い、島成分を溶出することで超極細繊維を製
造する方法がある。この方式は繊維を製造した後、島成
分を溶出する必要があり、経済的でない。また、熱溶融
しない高分子物質の紡糸方式である溶液紡糸で精密な海
島複合繊維を紡糸することは現状では困難である。特公
昭52−18291号公報には、疎水性で互いに相溶性
のない二種以上の熱可塑性樹脂からなる混合物又は無機
物、有機物を添加した混合物を加熱溶融し、スリットノ
ズルから押し出し、一方向に延伸してから分子配向せし
めたバンドを3〜50mmの長さに切断して得たチップ
を物理的外力によってフィブリル化する方法において、
水溶性高分子を添加することによって叩解フィブリル化
を容易にする方法が提案されている。 該方法は熱可塑
性樹脂に適用可能な方法であり、本発明が目的とするセ
ルロースアセテートなどの比較的溶融温度が高くまた熱
変性を受ける重合体で、溶融賦形の難かしい重合体には
適用できない方法である。
There is a method of producing ultrafine fibers by performing sea-island composite spinning of polymers of two components having different dissolution characteristics and eluting the island components. This method is not economical because it is necessary to elute the island component after producing the fiber. In addition, it is difficult at present to spin a precise sea-island composite fiber by solution spinning, which is a spinning method for polymer materials that do not melt by heat. JP-B-52-18291 discloses that a mixture of two or more kinds of thermoplastic resins that are hydrophobic and incompatible with each other or a mixture containing an inorganic material and an organic material is melted by heating, extruded from a slit nozzle, and stretched in one direction. Then, a method of fibrillating the chip obtained by cutting the band, which has been molecularly oriented, into a length of 3 to 50 mm by a physical external force,
A method for facilitating beating fibrillation by adding a water-soluble polymer has been proposed. The method is applicable to thermoplastic resins, and is applicable to polymers that have a relatively high melting temperature and are subject to thermal modification, such as cellulose acetate, which is the object of the present invention, and is difficult to melt-shape. It is a method that cannot be done.

【0008】溶融賦形の難しい重合体のフィブリル化繊
維の製造方法として、溶液紡糸が用いられる。この溶液
紡糸を必須とするポリマーのサブミクロンオーダーの繊
維を得る方法として特開平3−130411号公報にア
クリロニトリルが85%以上であるポリマーからなる直
径2μm以下、アスペクト比が1000以上の超極細繊
維が提案されている。この方式は抽出溶媒に対する溶解
性の異なるポリマーとの混合溶液を調製し、該溶液を公
知の紡糸方式で繊維化したのち一方のポリマーを溶出さ
せることによって極細繊維を得る方式であるが、上記海
島複合紡糸繊維と同様、ポリマーを溶出除去するため経
済的でないだけでなく、昨今の環境問題を考えると溶出
したポリマー溶液の回収或いは廃棄の問題を解決する必
要があり、工業的に優位な手法とは言いがたい。
Solution spinning is used as a method for producing fibrillated fibers of a polymer which is difficult to be melt-shaped. As a method of obtaining a submicron-order fiber of a polymer in which solution spinning is essential, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-130411 discloses an ultrafine fiber having a diameter of 2 μm or less and an aspect ratio of 1000 or more made of a polymer containing 85% or more acrylonitrile. Proposed. This method is a method of preparing a mixed solution of polymers having different solubilities in an extraction solvent, fiberizing the solution by a known spinning method, and then eluting one polymer to obtain ultrafine fibers. Similar to the composite spun fiber, it is not economical because it elutes and removes the polymer, and considering the recent environmental problems, it is necessary to solve the problem of recovery or disposal of the eluted polymer solution, which is an industrially advantageous method. Is hard to say.

【0009】特開平3−104915号公報にはアクリ
ロニトリルの主成分とする重量平均分子量30万以上の
ポリマーを3〜10重量%溶解した原液を湿式紡糸し、
多孔質の繊維とした後、叩解することで直径0.5μm
以下のフィブリルを有するアクリロニトリル系パルプの
製造方法が提案されている。この方式では叩解しても一
部が0.5μm以下のフィブリル繊維となるだけで基材
繊維が残り、高い表面積を必要とするフィルター等の用
途には不十分であり、また人工皮革用途に使用した場
合、基材繊維によって風合いの低下をきたし好ましくな
い。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-104915 discloses that a stock solution in which a polymer containing acrylonitrile as a main component and having a weight average molecular weight of 300,000 or more is dissolved in an amount of 3 to 10 wt% is wet-spun.
After making it into a porous fiber, it is beaten to have a diameter of 0.5 μm.
A method for producing an acrylonitrile-based pulp having the following fibrils has been proposed. With this method, even if beaten, only a part of the fibril fiber becomes 0.5 μm or less, and the base fiber remains, which is not sufficient for applications such as filters requiring a high surface area, and is also used for artificial leather applications. In that case, the texture of the base material is deteriorated by the base fiber, which is not preferable.

【0010】セルロース系重合体の直径サブミクロンオ
ーダーの繊維を得る方法として、繊維と工業(Vol.48.N
o10(1992))にセルロース繊維を高圧ホモジナイザーで
叩解する方式が提案されている。この方式は結晶性の高
いセルロースの性質を利用し、フィブリル化の進んだセ
ルロース繊維をミクロフィブリルのオーダーまで叩解す
るものである。本方式は叩解に特別な装置を必要するた
め、汎用的でない。また、セルロースには応用できる方
式であるが、その他有用な熱溶融しない高分子であるセ
ルロースアセテート、アクリロニトリル系重合体には適
応が困難である。
[0010] As a method of obtaining fibers of a cellulosic polymer on the order of submicron diameter, fibers and industry (Vol. 48.N.
o10 (1992)) a method of beating cellulose fibers with a high-pressure homogenizer has been proposed. This method utilizes the properties of highly crystalline cellulose and beats the highly fibrillated cellulose fibers to the order of microfibrils. This method is not universal because it requires a special device for beating. Although it is applicable to cellulose, it is difficult to apply it to other useful polymers that do not melt by heat such as cellulose acetate and acrylonitrile polymers.

【0011】特開平2−234909号公報には、離液
性液晶ポリマーからサブデニール繊維を製造する方法が
提案されている。この方法は光学異方性ポリマー溶液を
室中へ押し出すとともに、該室中へ加圧された気体を導
入し、気体を室中で、流れの流通方向に且つその周りに
接触させながら向け、気体と流れを共に隙間を通じてよ
り低圧の帯域中へ、流れを細らせ、そしてそれを繊維に
分割するために十分な速度で通過させ、該帯域中で分割
された流れを凝固流体と接触させるものである。この方
式は離液性液晶を形成するポリマー溶液が前提となり、
適用範囲が限定され、さらに押出口からでた高粘度重合
体溶液をさらに隙間に通す必要があり、重合体溶液によ
る隙間の閉塞が起こりやすく、工業的に優位な方法とは
言えない。
JP-A-2-234909 proposes a method for producing a sub-denier fiber from a liquid-repellent liquid crystal polymer. This method pushes an optically anisotropic polymer solution into a chamber, introduces a pressurized gas into the chamber, directs the gas in the chamber in the flow direction and around it while contacting the gas. And flow together through the interstitial space into the lower pressure zone, passing the stream at a velocity sufficient to break it into fibers and contact the split stream in the zone with the coagulating fluid. Is. This method is premised on a polymer solution that forms lyotropic liquid crystals,
The application range is limited, and it is necessary to pass the high-viscosity polymer solution discharged from the extrusion port further into the gap, which easily causes clogging of the gap with the polymer solution, which is not an industrially superior method.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】セルロースエステルを
含有する重合体に対しては、従来の製造方法ではフィブ
リル含有繊維、及び、極細繊維を得ることが困難であっ
た。本発明は、濾過材や人工皮革用のシート状物に用い
ることができるセルロースエステルを含有する表面フィ
ブリル化繊維、及び、フィブリル含有分割繊維からなる
極細繊維を提供するものであり、また、それらの繊維の
工業的に優位な製造方法を提供するものである。
It has been difficult to obtain fibril-containing fibers and ultrafine fibers from a conventional production method for a polymer containing a cellulose ester. The present invention provides a surface fibrillated fiber containing a cellulose ester that can be used for a sheet material for a filter medium or artificial leather, and provides an ultrafine fiber composed of fibril-containing split fibers, and The present invention provides an industrially superior method for producing fibers.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の要旨は、
少なくともセルロースエステルを30重量%含有する重
合体からなり、直径2μm以下のフィブリルが主体繊維
の繊維軸方向に沿って、前記主体繊維表面のほとんどを
覆っていることを特徴とする表面フィブリル化繊維であ
る。
A first gist of the present invention is as follows.
A surface fibrillated fiber comprising a polymer containing at least 30% by weight of cellulose ester, wherein fibrils having a diameter of 2 μm or less cover most of the main fiber surface along the fiber axis direction of the main fiber. is there.

【0014】本発明で用いるセルロースエステルの具体
例としては、セルロース(モノ)アセテート、セルロー
スジアセテート、セルローストリアセテート、セルロー
スアセテートブチレート、ベンジルセルロース、又はこ
れらの混合物が挙げられる。中でもセルロース(モノ)
アセテート、セルロースジアセテート、セルローストリ
アセテートが好ましく用いられる。
Specific examples of the cellulose ester used in the present invention include cellulose (mono) acetate, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate butyrate, benzyl cellulose, or a mixture thereof. Cellulose (mono)
Acetate, cellulose diacetate and cellulose triacetate are preferably used.

【0015】本発明の表面フィブリル化繊維は、主体繊
維AとフィブリルBとで構成されている。図1に示すよ
うに、主体繊維Aの繊維表面から分岐したフィブリル
B’、または/及び、主体繊維Aの表面から完全に分離
したフィブリルB”は、主体繊維Aの繊維表面を覆って
いる。また、図1に示すように、本発明の表面フィブリ
ル化繊維は、その主体繊維Aの端部、又は/及び中央部
がフィブリル状に分割されたものであっても良い。ここ
で、直径2μm以下のフィブリルBが主体繊維Aの繊維
軸方向に沿って、前記主体繊維表面を覆っているという
意味は、図2に示すように、主体繊維の繊維軸直角方向
の任意の断面に於いて、主体繊維表面の外側にフィブリ
ルBの断面が見られるような状態をいう。好ましくは、
主体繊維軸直角方向の任意の断面に於けるフィブリル断
面の観察される割合は90%以上である。この主体繊維
Aは、直径1μm〜100μmであり、フィブリルB
は、好ましくは、0.1μm〜2μmの直径を有し、フ
ィブリルBが主体繊維Aの繊維表面を繊維軸に沿って直
線的あるいは曲線的に積層されたように覆われている。
また、フィブリルBの多くは、そのものが分岐した構造
を有している。
The surface fibrillated fiber of the present invention comprises a main fiber A and a fibril B. As shown in FIG. 1, the fibrils B ′ branched from the fiber surface of the main fiber A and / or the fibrils B ″ completely separated from the surface of the main fiber A cover the fiber surface of the main fiber A. Further, as shown in Fig. 1, the surface fibrillated fiber of the present invention may be one in which the end portion and / or the central portion of the main fiber A is divided into fibrils, wherein the diameter is 2 µm. Meaning that the following fibril B covers the surface of the main fiber along the fiber axis direction of the main fiber A means that, in any cross section of the main fiber in the direction perpendicular to the fiber axis, as shown in FIG. A state in which a cross section of the fibril B is seen outside the surface of the main fiber, preferably.
The observed percentage of fibril cross sections in any cross section perpendicular to the main fiber axis is 90% or more. The main fiber A has a diameter of 1 μm to 100 μm, and the fibril B
Preferably has a diameter of 0.1 μm to 2 μm, and the fibrils B are covered so that the fiber surface of the main fiber A is laminated linearly or curvedly along the fiber axis.
Most of the fibrils B have a branched structure.

【0016】このような構造を有する表面フィブリル化
繊維は不織布等に成形した場合、分岐した2μm以下の
繊維がからみあり、不織布等に機械的強度を与えるだけ
でなく、比表面積を増加させ、高い吸着特性を与えるこ
とができる。また、表面フィブリル化繊維は、必要に応
じて、所定長にカットして、紡績することにより、独特
の「ぬめり」感を有する糸条として利用することができ
る。
When the surface fibrillated fiber having such a structure is formed into a non-woven fabric or the like, it has entangled fibers of 2 μm or less, which not only imparts mechanical strength to the non-woven fabric and the like, but also increases the specific surface area and is high. Adsorption characteristics can be provided. Further, the surface fibrillated fiber can be used as a yarn having a unique "slimy" feeling by cutting it into a predetermined length and spinning, if necessary.

【0017】さらに、この表面フィブリル化繊維は、フ
ィブリル含有分割繊維の前駆体繊維としても利用でき
る。すなわち、表面フィブリル化繊維の該前駆体繊維
は、凝固工程などよる機械的負荷により、または、叩解
処理することによって、繊維直径を無段階に種々の太さ
を有するものとすることができる。
Further, the surface fibrillated fiber can be used as a precursor fiber of the fibril-containing split fiber. That is, the precursor fiber of the surface fibrillated fiber can be made to have various diameters infinitely by a mechanical load such as a coagulation step or by beating.

【0018】すなわち、本発明の第2の要旨は、少なく
ともセルロースエステル重合体を30重量%含有する重
合体からなり、直径2μm以下のフィブリル、及び、直
径100μm以下で、無段階に種々の太さを有する、ア
スペクト比(l/d)が1000以上である分割繊維か
ら構成されることを特徴とするフィブリル含有分割繊維
である。ここで、lは繊維長、dは繊維の見掛直径を示
す。本発明のフィブリル含有分割繊維とは、表面フィブ
リル化繊維の繊維が分割されて、分割繊維となったもの
を指し、また、分割繊維の直径が2μm以下となって、
分割繊維自体がフィブリル状になったものも含む。した
がって、分割繊維自体がフィブリル状となり、フィブリ
ルと一体となった集合体を形成する場合、繊維の直径は
好ましくは2μm以下であり、さらに好ましくは、フィ
ブリル、及び、繊維共、1μm以下の直径である。
That is, the second gist of the present invention consists of a polymer containing at least 30% by weight of a cellulose ester polymer, fibrils having a diameter of 2 μm or less, and diameters of 100 μm or less, and various thicknesses infinitely. A fibril-containing split fiber characterized by comprising split fibers having an aspect ratio (l / d) of 1000 or more. Here, 1 is the fiber length, and d is the apparent diameter of the fiber. The fibril-containing split fiber of the present invention refers to a fiber in which surface fibrillated fibers are split into split fibers, and the split fibers have a diameter of 2 μm or less.
It also includes fibrils of the split fibers themselves. Therefore, when the split fibers themselves become fibrils and form an aggregate integrated with the fibrils, the diameter of the fibers is preferably 2 μm or less, and more preferably, both the fibrils and the fibers have a diameter of 1 μm or less. is there.

【0019】本発明においては、叩解の程度は、任意に
コントロールできるものであり、前駆体繊維と叩解され
た繊維が混合されていても良く、またその混合割合も制
限するものではない。前駆体繊維を叩解することによっ
て、繊維はさらに分岐し、繊維軸方向に一部分は完全に
直径2μmのフィブリルまで分割され、また、他の一部
は部分的に分割され、さらに他の一部は叩解される前の
繊維直径を有する、無段階に種々の太さを有する繊維と
なる。それら繊維は、その一部が連続的に繋がり、他の
一部が不連続である繊維の集合体を形成する。このよう
な繊維構造は不織布等に供される繊維基材としてより好
適な形状を与えることができる。さらに、叩解を続ける
と最終的には、直径2μm以下(好ましくは1μm以
下)のフィブリル、及び、直径5μm以下(好ましくは
2μm以下)で、無段階に種々の太さを有する、アスペ
クト比(l/d)が1000以上であるフィブリル含有
分割繊維の集合体を形成する。さらには、繊維がすべて
フィブリルと同等の直径にまで分割され、直径2μm以
下のフィブリル状の繊維となる。
In the present invention, the beating degree can be arbitrarily controlled, and the precursor fiber and the beaten fiber may be mixed, and the mixing ratio thereof is not limited. By beating the precursor fiber, the fiber is further branched, a part of which is completely divided in the fiber axis direction to a fibril having a diameter of 2 μm, another part is partially divided, and another part is further divided. Fibers having various diameters in a stepless manner having a fiber diameter before being beaten. The fibers form an aggregate of fibers, some of which are continuously connected and others of which are discontinuous. Such a fiber structure can give a more suitable shape as a fiber base material provided for a nonwoven fabric or the like. Further, when the beating is continued, finally, the fibril having a diameter of 2 μm or less (preferably 1 μm or less) and the aspect ratio (l having a diameter of 5 μm or less (preferably 2 μm or less) and various thicknesses infinitely / D) forms an aggregate of fibril-containing split fibers having a ratio of 1000 or more. Further, all the fibers are divided into the diameters equivalent to the fibrils, and the fibril-like fibers having a diameter of 2 μm or less are obtained.

【0020】このような繊維は最終用途に応じて、叩解
条件を変更し、所望の形態の繊維を得ることができる。
例えば、エアーフィルター用の不織布等シート状物に供
される場合はシートに適切な強度を与える上で繊維の一
部がフィブリル化した構造、人工皮革に使用する場合は
独特な獣毛調風合いを出す上でほぼ100%フィブリル
状になった繊維から構成されるものが望ましい。
With respect to such a fiber, the beating condition can be changed according to the end use to obtain a fiber having a desired form.
For example, when used for sheet materials such as non-woven fabrics for air filters, it has a structure in which some of the fibers are fibrillated to give appropriate strength to the sheet, and when used for artificial leather, it has a unique animal hair texture. It is desirable that the fiber is composed of fibers that are almost 100% fibril-like in the production.

【0021】本発明においては、セルロースエステル以
外に、セルロースエステルを溶解させる溶媒に溶解可能
なセルロースエステル以外の重合体を、セルロースエス
テルと併用することが好ましい。このように他の重合体
を1種以上併用することで、さらに効率よく本発明の繊
維を得ることができ、しかも、他の重合体の機能(吸湿
性等)をセルロースエステルに付与することもできる。
In the present invention, it is preferable to use, in addition to the cellulose ester, a polymer other than the cellulose ester, which is soluble in a solvent for dissolving the cellulose ester, in combination with the cellulose ester. Thus, by using one or more other polymers in combination, it is possible to more efficiently obtain the fiber of the present invention, and also to impart the functions (hygroscopicity, etc.) of other polymers to the cellulose ester. it can.

【0022】これら他の重合体としては、例えば、セル
ロース、ポリアクリロニトリル系重合体、塩化ビニル、
ポリエステル系重合体、ポリスルホン等が上げられる
が、セルロースエステルの天然素材としての特性を損な
わないためにはセルロースおよび他のセルロース誘導体
等の天然高分子、あるいは繊維素材としての風合いを損
なわない上ではアクリロニトリル系重合体等フィルム形
成能を有する重合体が好ましい。例えば、セルロースと
セルロースアセテートの組み合わせでは、天然素材の風
合いを有する人工皮革、ニコチン、タールの吸着性に優
れたシガレットフィルターあるいは生分解機能を備えた
吸着性能に優れたなフィルター用不織布等の基材繊維と
なりうる。また、ポリアクリロニトリルとセルロースア
セテートの組み合わせでは吸湿性や優れた発色性を有す
るを人工皮革用素材として、ソフトな風合いを有する不
織布用の基材繊維として利用される。
Examples of these other polymers include cellulose, polyacrylonitrile-based polymers, vinyl chloride,
Polyester polymer, polysulfone, etc. can be mentioned, but in order not to impair the properties of cellulose ester as a natural material, natural polymers such as cellulose and other cellulose derivatives, or acrylonitrile in terms of the texture as a fiber material. A polymer having a film forming ability such as a system polymer is preferable. For example, in the case of a combination of cellulose and cellulose acetate, a base material such as artificial leather having a texture of a natural material, a cigarette filter having an excellent adsorptivity of nicotine or tar, or a nonwoven fabric for a filter having an excellent adsorptive performance having a biodegradability function. Can be a fiber. Further, a combination of polyacrylonitrile and cellulose acetate is used as a material for artificial leather having hygroscopicity and excellent color developability and as a base fiber for a non-woven fabric having a soft texture.

【0023】本発明の第3の要旨は、少なくともセルロ
ースエステルを30重量%以上含有する重合体を溶媒に
溶解した紡糸原液を紡糸原液吐出口から吐出するに際し
て、該重合体の凝固剤流体を凝固剤流体噴出口から、該
紡糸原液の吐出線方向に対して0度以上、90度未満の
角度で噴出し、該重合体を剪断流速の中で凝固させ、形
成された凝固体を洗浄することを特徴とする表面フィブ
リル化繊維の製造方法である。
The third gist of the present invention is to coagulate the coagulant fluid of the polymer when the spinning dope prepared by dissolving the polymer containing at least 30% by weight of cellulose ester in the solvent is discharged from the spinning dope discharge port. Spraying from the agent fluid jet at an angle of 0 ° or more and less than 90 ° with respect to the discharge line direction of the spinning dope, coagulating the polymer in a shear flow rate, and washing the coagulated body formed And a method for producing a surface fibrillated fiber.

【0024】本発明では、紡糸原液の吐出線方向へ流体
が流れるように凝固剤流体を噴出するために、凝固剤流
体の噴出線方向と紡糸原液の吐出線方向のなす角度を0
度以上、90度未満であるように設定することが必要で
ある。凝固剤流体の噴出線方向と紡糸原液の吐出線方向
のなす角度が、前記範囲の場合、形成される凝固体と溶
媒および凝固剤の混合液をすみやかに混合セルの出口か
ら排出することが可能となる。さらに、好ましい角度は
20度から80度、より好ましくは30度から70度の
範囲に設定する必要がある。この範囲内で両液を吐出及
び噴出させることによって、混合セルに吐出される紡糸
原液と、混合セルに噴出される凝固剤流体が十分混合さ
れ、すみやかに紡糸原液と凝固剤流体の混合液は剪断流
となり、重合体は凝固され、本発明の表面フィブリル化
繊維を得ることが可能となる。
In the present invention, since the coagulant fluid is jetted so that the fluid flows in the discharge line direction of the spinning dope, the angle formed by the spout line direction of the coagulant fluid and the discharge line direction of the spinning dope is 0.
It is necessary to set the angle to be not less than 90 degrees and not more than 90 degrees. When the angle between the jet line direction of the coagulant fluid and the discharge line direction of the spinning dope is within the above range, the mixed liquid of the solidified body, solvent and coagulant formed can be promptly discharged from the outlet of the mixing cell. Becomes Further, the preferable angle should be set in the range of 20 to 80 degrees, and more preferably 30 to 70 degrees. By ejecting and ejecting both solutions within this range, the spinning stock solution ejected into the mixing cell and the coagulant fluid ejected into the mixing cell are sufficiently mixed, and the spinning stock solution and the coagulant fluid are immediately mixed. It becomes a shear flow, the polymer is solidified, and it becomes possible to obtain the surface fibrillated fiber of the present invention.

【0025】凝固剤流体の噴出線方向と紡糸原液の吐出
線方向が並行な場合、すなわち両者のなす角度が0度の
場合、紡糸原液と凝固剤流体は混合が不十分となり、得
られる表面フィブリル化繊維の断面は円形、楕円形およ
び矩形状を呈し、断面の大きさも不規則となり好ましく
ないが、他の重合体の混合あるいは適切な溶媒を選択す
ることにによって本発明繊維を得ることができる。逆
に、90度を越えると紡糸原液と凝固剤流体は十分混合
されるものの、凝固した重合体により、紡糸原液吐出
口、凝固剤噴出口等が詰まりやすくなる。
When the ejection line direction of the coagulant fluid and the ejection line direction of the spinning dope are parallel to each other, that is, when the angle between them is 0 degree, the spinning dope and coagulant fluid are not sufficiently mixed, and the obtained surface fibrils are obtained. The cross section of the modified fiber has a circular shape, an elliptical shape, and a rectangular shape, and the size of the cross section is also irregular, which is not preferable, but the fiber of the present invention can be obtained by mixing other polymers or selecting an appropriate solvent. . On the other hand, if it exceeds 90 degrees, the spinning dope and the coagulant fluid are sufficiently mixed, but the spinning dope discharge port, the coagulant jet port, etc. are likely to be clogged by the solidified polymer.

【0026】紡糸原液と凝固剤流体は十分混合されるよ
うに吐出、噴出される必要があり、上述したように紡糸
原液の吐出線方向および凝固剤流体の噴出線方向との角
度を調製する必要があるとともに、紡糸原液の吐出口お
よび凝固剤流体の噴出口も両液が接触できるようなノズ
ルに設計することとが好ましい。
The spinning stock solution and the coagulant fluid need to be discharged and jetted so that they are sufficiently mixed, and as described above, it is necessary to adjust the angle between the discharge line direction of the spinning stock solution and the jetting line direction of the coagulant fluid. In addition, it is preferable to design the spinning stock solution discharge port and the coagulant fluid jet port as nozzles that allow both solutions to come into contact with each other.

【0027】本発明においては、紡糸原液吐出口と凝固
剤流体噴出口との合流部に備えた混合セル部に、紡糸原
液と吐出すると共に、凝固剤流体を噴出させることが好
ましい。混合セル内に吐出された紡糸原液は混合セル内
で凝固剤流体と混合され、凝固剤によって凝固される。
In the present invention, it is preferable that the spinning stock solution is discharged and the coagulant fluid is jetted to the mixing cell portion provided at the confluence of the spinning stock solution discharge port and the coagulant fluid jet port. The spinning solution discharged into the mixing cell is mixed with the coagulant fluid in the mixing cell and coagulated by the coagulant.

【0028】本発明でいう混合セルとは、紡糸原液と凝
固剤流体の混合による重合体の凝固および剪断を与える
箇所を意味し、具体的には紡糸原液と凝固剤流体が接触
した位置から下方部に設けられた、ある一定の長さを有
する隙間である。
The term "mixing cell" as used in the present invention means a point where coagulation and shearing of the polymer are caused by mixing the spinning dope and the coagulant fluid, and specifically, from the position where the spinning dope and the coagulant fluid are in contact with each other. It is a gap provided in the part and having a certain length.

【0029】本発明でいう凝固とは重合体溶液から表面
フィブリル化繊維が形成される最小限の溶媒と凝固剤の
置換を意味するものであり、凝固した繊維は溶媒を含有
したゲル状態をも含むものである。
The coagulation in the present invention means the substitution of the coagulant with the minimum solvent for forming the surface fibrillated fiber from the polymer solution, and the coagulated fiber has a gel state containing the solvent. It includes.

【0030】本発明の製造方法において、さだかではな
いが、凝固された重合体は混合セル内でさらに剪断流速
下でさらに凝固が進むとともに、直径2μm以下のフィ
ブリルが繊維表面を覆うようになった、凝固剤又は溶媒
に膨潤された繊維の集合体を形成する。
In the production method of the present invention, although not critical, the solidified polymer further solidifies in the mixing cell under a shearing flow rate, and fibrils having a diameter of 2 μm or less cover the fiber surface. Form an aggregate of fibers swollen with a coagulant or solvent.

【0031】形成された凝固体と溶媒および凝固剤流体
の混合流体は、ノズル系外に排出されるが、排出される
雰囲気としては、凝固剤や溶媒と凝固剤の混合溶媒によ
って調整される凝固液の気相又は液相が適宜選択でき
る。排出された凝固体は溶媒により膨潤状態にある場合
が多く、直接積層を行うと形成された凝固体同士が融着
し、得られる繊維の品位を損なう場合がある。このた
め、好ましくは液相中、さらに好ましくは重合体の溶媒
と凝固剤の混合液中に排出することが、膨潤状態にある
繊維の凝固を完結させること、洗浄等の後処理を効率よ
く行う上で、本発明の表面フィブリル化繊維を優位に製
造することができる。
The mixed fluid of the formed solidified body, solvent and coagulant fluid is discharged to the outside of the nozzle system, and the atmosphere to be discharged is a solidification adjusted by the solidifying agent or the mixed solvent of the solvent and the solidifying agent. The vapor phase or liquid phase of the liquid can be appropriately selected. The discharged coagulated body is often in a swollen state due to the solvent, and when directly laminated, the formed coagulated bodies are fused with each other, which may impair the quality of the obtained fiber. For this reason, it is preferable to discharge in a liquid phase, more preferably in a mixed solution of a polymer solvent and a coagulant, to complete coagulation of fibers in a swollen state, and to perform post-treatment such as washing efficiently. Above, the surface fibrillated fiber of the present invention can be predominantly produced.

【0032】また、形成された凝固体を直接凝固液中に
噴射する場合は、混合セルがなくても本発明の表面フィ
ブリル化繊維を得ることができる。
When the formed coagulated body is directly injected into the coagulating liquid, the surface fibrillated fiber of the present invention can be obtained without the mixing cell.

【0033】本発明おいては、セルロースエステル以外
に、セルロースエステルを溶解させる溶媒に溶解可能な
セルロースエステル以外の重合体を、セルロースエステ
ルと併用することが好ましい。セルロースエステルと他
の重合体の組み合わせとしては、該凝固剤に対する凝固
性のことなる組み合わせを選択する必要がある。この理
由は、さだかではないが、ノズル口より吐出された紡糸
原液が混合セル内で凝固剤流体の剪断下で凝固される際
に、各重合体の凝固速度の差によってフィブリルを発生
しやすくするためと推察される。
In the present invention, it is preferable to use, in addition to the cellulose ester, a polymer other than the cellulose ester, which is soluble in a solvent for dissolving the cellulose ester, in combination with the cellulose ester. As a combination of the cellulose ester and the other polymer, it is necessary to select a combination having different coagulability with respect to the coagulant. The reason for this is not to say that, when the spinning dope discharged from the nozzle port is solidified in the mixing cell under shear of the coagulant fluid, fibrils are easily generated due to the difference in the coagulation rate of each polymer. It is supposed to be because.

【0034】このような組み合わせとして、酢化度58
%以下のセルロースジアセテートとセルロースが好まし
く、その場合の溶媒としては、第三級アミンオキシド、
ニトロジエンジオキシド(N24)/ジメチルホルムア
ミド(DMF)の混合溶媒、塩化リチウム(LiCl)
/ジメチルアセトアミド(DMAC)の混合溶媒などが
用いることができ、凝固剤としては、水蒸気を用いるこ
とができる。セルロースエステル以外の重合体としてポ
リアクリロニトリル系重合体を用いて、セルロースアセ
テートとポリアクリロニトリル系重合体の組み合わせに
することも好ましく、その場合の溶媒としては、例え
ば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等が
用いることができる。
As such a combination, an acetylation degree of 58 is obtained.
% Or less of cellulose diacetate and cellulose are preferable, and the solvent in that case is a tertiary amine oxide,
Nitrodiene dioxide (N 2 O 4 ) / dimethylformamide (DMF) mixed solvent, lithium chloride (LiCl)
A mixed solvent of / dimethylacetamide (DMAC) and the like can be used, and steam can be used as the coagulant. Using a polyacrylonitrile-based polymer as a polymer other than cellulose ester, it is also preferable to use a combination of cellulose acetate and polyacrylonitrile-based polymer, as the solvent in that case, for example, dimethylformamide, dimethylacetamide and the like to be used You can

【0035】本発明では、このようにして得た表面フィ
ブリル化繊維の前駆体繊維を、叩解により、極細にする
ことができる。叩解する方式としては、水に分散した溶
液を一般に使用されるミキサー、ビーター等の装置を使
用し、前駆体繊維とフィブリル含有分割繊維の比率を変
更した繊維の集合体を得ることができる。シート状に賦
形する後工程に応じて、増粘剤や消泡剤を添加すること
も可能である。また、前駆体繊維を適切な長さに切断し
た後、水分散を調製し、公知の方法により一旦シート状
に成形したのち、水流あるいは気流によって叩解するこ
とも可能である。
In the present invention, the precursor fiber of the surface fibrillated fiber thus obtained can be beaten to be extremely fine. As the beating method, an apparatus such as a mixer or a beater which is generally used for a solution in which water is dispersed can be used to obtain a fiber aggregate in which the ratio of the precursor fiber and the fibril-containing split fiber is changed. It is also possible to add a thickener or an antifoaming agent depending on the post-process of shaping into a sheet. It is also possible to cut the precursor fiber to an appropriate length, prepare an aqueous dispersion, once form a sheet by a known method, and then beat with a water stream or an air stream.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】ここで、本発明の高分子物質とし
て、セルロースエステル以外の重合体としてセルロース
を用いる場合について以下に詳しく述べる。セルロース
エステルとしては、酢化度58%以下のセルロースジア
セテートが良い。その理由は、酢化度が58%以上にな
ると後述するセルロースの溶媒に溶解しにくくなるため
である。セルロース材料としては、溶解パルプ及びパル
プフロック等から選択することできる。これらのパルプ
にはヘミセルロースやリグニン等が含まれていてもよ
い。これらの中でもα−セルロースの含有率が90重量
%以上であるパルプを用いることが好ましい。セルロー
ス材料として用いられるパルプの形状は、シート状及び
粉末状のいずれであってもよい。シート状のものはシュ
レッダー等の裁断機でチップ状にしてもよい。またセル
ロースの分子量が著しく低下しない範囲であれば、パル
プを粒子状に粉砕してもよい。セルロースアセテートと
セルロースの溶媒としては、第三級アミンオキシドであ
るN−メチルモルフォリン−N−オキシド、及び、N−
メチルモルフォリン−N−オキシドと均一に混合可能で
あり、かつセルロースを溶解不能な溶媒(以下非溶媒と
いう)と、からなる混合溶媒が挙げられる。ここで、非
溶媒として好ましく用いられるのは、水である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Here, the case where cellulose is used as a polymer other than cellulose ester as the polymer substance of the present invention will be described in detail below. As the cellulose ester, cellulose diacetate having an acetylation degree of 58% or less is preferable. The reason is that if the degree of acetylation is 58% or more, it will be difficult to dissolve in a solvent of cellulose described later. The cellulose material can be selected from dissolving pulp, pulp floc, and the like. These pulps may contain hemicellulose, lignin and the like. Among these, it is preferable to use pulp having an α-cellulose content of 90% by weight or more. The pulp used as the cellulosic material may be in the form of a sheet or a powder. The sheet-like material may be made into a chip-like shape with a cutting machine such as a shredder. Further, the pulp may be pulverized into particles as long as the molecular weight of cellulose is not significantly reduced. As a solvent of cellulose acetate and cellulose, N-methylmorpholine-N-oxide which is a tertiary amine oxide, and N-
A mixed solvent composed of a solvent which can be uniformly mixed with methylmorpholine-N-oxide and which is incapable of dissolving cellulose (hereinafter referred to as a non-solvent) can be mentioned. Here, water is preferably used as the non-solvent.

【0037】セルロースアセテートとセルロースからな
る紡糸原液は、連続式、およびバッチ式のいずれでも調
整できる。すなわち、スクリュー式押出機等を用いて連
続的に溶解調整してもよく、また加熱手段および減圧脱
気手段を備えたタンク式の混練機でバッチ溶解調整して
もよい。溶解温度は特に限定はないが、90〜120℃
程度の範囲で行うのが好ましい。溶解温度があまり高温
では、セルロースの分解による重合度低下と溶媒の分解
および着色とが著しくなることがあり、またそれがあま
り低温では溶解が困難になることがある。
The spinning dope containing cellulose acetate and cellulose can be prepared either continuously or batchwise. That is, the dissolution may be continuously adjusted using a screw type extruder or the like, or the batch dissolution may be adjusted using a tank-type kneader equipped with a heating means and a reduced pressure deaeration means. The melting temperature is not particularly limited, but is 90 to 120 ° C.
It is preferable to carry out the treatment within a certain range. If the melting temperature is too high, the degree of polymerization may be lowered due to the decomposition of cellulose and the decomposition and coloring of the solvent may be remarkable, and if it is too low, the dissolution may be difficult.

【0038】本発明繊維を得るためのセルロースアセテ
ート/セルロースの混合比率は100/0〜30/70
重量%で、好ましくは95/5〜60/40重量%であ
る。溶液の濃度は、6〜25重量%の範囲内にあること
が好ましい。さらに、好ましくは10〜22重量%であ
る。紡糸原液に用いられる混合溶媒中のN−メチルモル
フォリン−N−オキシド、およびセルロースの非溶媒で
あってN−メチルモルフォリン−N−オキシドに混合可
能な溶媒の含有率は、それぞれ、48〜90重量%、お
よび5〜22重量%が好ましい。なお、セルロースの非
溶媒に水を用いた場合、混合溶媒中に、重合体を投入す
る段階では、水の割合を20〜50重量%と大きく設定
し、その後減圧加熱下で水を除去し、水の割合を5〜2
2重量%に調整することが好ましい。
The mixing ratio of cellulose acetate / cellulose for obtaining the fiber of the present invention is 100/0 to 30/70.
%, Preferably 95/5 to 60/40% by weight. The concentration of the solution is preferably in the range of 6 to 25% by weight. Further, it is preferably 10 to 22% by weight. The contents of N-methylmorpholine-N-oxide in the mixed solvent used for the spinning dope and the solvent that is a non-solvent for cellulose and that can be mixed with N-methylmorpholine-N-oxide are 48 to 40%, respectively. 90% by weight and 5 to 22% by weight are preferred. When water is used as the non-solvent for cellulose, in the step of introducing the polymer into the mixed solvent, the proportion of water is set to a large value of 20 to 50% by weight, and then water is removed under reduced pressure heating, Water ratio 5 to 2
It is preferably adjusted to 2% by weight.

【0039】次に、セルロースアセテート以外の重合体
としてポリアクリロニトリル系重合体を用いる場合につ
いて説明する。本発明で用いるアクリロニトリル系重合
体は、通常のアクリル繊維を構成する重合体であれば特
に限定されない。アクリロニトリルの共重合成分として
は、通常のアクリル繊維を構成する共重合モノマーであ
れば特に限定されないが、例えば、以下のモノマーが挙
げられる。すなわち、アクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチ
ル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸2ーヒ
ドロキシルエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピルなど
に代表されるアクリル酸エステル類、メタアクリル酸メ
チル、メタアクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピ
ル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチ
ル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−ヘキシ
ル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ラウリル、
メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒド
ロキシプロピル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルエ
チルなどに代表されるメタクリル酸エステル類、アクリ
ル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、アクリ
ルアミド、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトン
アクリルアミド、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニ
ル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニリデン、フ
ッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどの不飽和モノマーで
ある。さらに、染色改良などの目的で、p−スルホニル
メタリルエーテル、メタリルスルホン酸、アリルスルホ
ン酸、スチレンスルホン酸,2−アクリルアミド−2−
メチルプロパンスルホン酸、およびこれらのアルカリ金
属塩などを共重合してもよい。本発明に用いるアクリロ
ニトリル系重合体の分子量は特に限定されないが、分子
量10万以上かつ100万以下が望ましい。分子量10
万未満では、紡糸性が低下すると同時に原糸の糸質も悪
化する傾向にある。分子量100万を越えると紡糸原液
の最適粘度を与えるポリマー濃度が低くなり、生産性が
低下する傾向にある。
Next, the case of using a polyacrylonitrile polymer as a polymer other than cellulose acetate will be described. The acrylonitrile-based polymer used in the present invention is not particularly limited as long as it is a polymer that constitutes ordinary acrylic fibers. The copolymerization component of acrylonitrile is not particularly limited as long as it is a copolymerization monomer that constitutes an ordinary acrylic fiber, and examples thereof include the following monomers. That is, acrylic acid esters represented by methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, and methacrylic acid. Methyl, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, lauryl acrylate,
Methacrylic acid esters represented by 2-hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, diethylaminoethylethyl methacrylate, etc., acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, acrylamide, N-methylol acrylamide, diacetone acrylamide, It is an unsaturated monomer such as styrene, vinyltoluene, vinyl acetate, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinylidene bromide, vinyl fluoride and vinylidene fluoride. Furthermore, for the purpose of improving dyeing, p-sulfonylmethallyl ether, methallylsulfonic acid, allylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, 2-acrylamido-2-
You may copolymerize methyl propane sulfonic acid, these alkali metal salts, etc. The molecular weight of the acrylonitrile polymer used in the present invention is not particularly limited, but a molecular weight of 100,000 or more and 1,000,000 or less is desirable. Molecular weight 10
If it is less than 10,000, the spinnability tends to decrease, and at the same time, the quality of the raw yarn tends to deteriorate. If the molecular weight exceeds 1,000,000, the polymer concentration that gives the optimum viscosity of the spinning dope will be low, and the productivity will tend to be low.

【0040】セルロースアセテートとアクリロニトリル
系重合体の混合物に用いられる溶媒としては、例えば、
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等が上げ
られる。紡糸原液の調製は一般に公知な手法で容易に行
うことができる。
Examples of the solvent used in the mixture of cellulose acetate and acrylonitrile-based polymer include:
Examples include dimethylformamide and dimethylacetamide. Preparation of the spinning solution can be easily performed by a generally known method.

【0041】セルロースアセテート以外に他の重合体を
用いる場合の溶液の状態は、2種の重合体が相分離を起
こさない状態を維持されていれば問題はなく、該重合体
以外の他の高分子重合体物質、金属微粒子、改質剤ある
いは予め凝固剤を添加することも可能である。
When a polymer other than cellulose acetate is used, there is no problem in the state of the solution as long as the two polymers do not undergo phase separation, and there is no problem with other polymers. It is also possible to add a molecular polymer substance, metal fine particles, a modifier or a coagulant in advance.

【0042】このようにして得られた紡糸原液は通常工
業的に用いられる高粘度溶液を押し出すポンプ又は押し
出し機によって、紡糸ノズル1に供給される。図3及び
図4に本発明で使用される紡糸ノズル1を示す。本発明
の紡糸ノズル1は、紡糸原液の吐出部2と凝固剤流体の
噴出部3と、前記紡糸原液と前記凝固剤流体とが合流す
る混合セル部4とを備えており、前記紡糸原液吐出部2
の下流方向に沿って混合セル部4が直線上に配されてい
る。
The spinning dope thus obtained is supplied to the spinning nozzle 1 by a pump or an extruder for extruding a highly viscous solution which is usually used industrially. 3 and 4 show a spinning nozzle 1 used in the present invention. The spinning nozzle 1 of the present invention comprises a spinning stock solution discharge part 2, a coagulant fluid jet part 3, and a mixing cell part 4 in which the spinning stock solution and the coagulant fluid join together. Part 2
The mixing cell portion 4 is arranged in a straight line along the downstream direction of the.

【0043】前記紡糸原液吐出部2は、前記紡糸原液の
供給口2aに連結された供給室2bと、前記紡糸原液の
吐出方向を制御する紡糸原液流路2cを有している。前
記供給室2bは垂直方向に延びる円筒形状をなし、その
下端は徐々に絞り込まれてキャピラリー状の前記紡糸原
液流路2cに直線的に接続する。前記供給口2a及び供
給室2bは前記紡糸原液で使用されている重合体及び溶
剤、前記紡糸原液の粘度、又は吐出量に応じて適宜設定
が可能である。前記キャピラリー状の紡糸原液流路2c
は前記混合セル部4の上壁面に連通して前記紡糸原液の
吐出口2dを形成する。前記紡糸原液流路2cは前記紡
糸原液が前記紡糸原液吐出口2dから吐出されて前記凝
固剤流体と合流する際に斜行しない程度の長さに設定す
れば十分であり、一般に紡糸原液から繊維を紡糸する際
に使用される紡糸ノズル形状に用いられる構造により容
易に達成することができる。
The spinning dope discharge unit 2 has a supply chamber 2b connected to the spinning dope supply port 2a, and a spinning dope channel 2c for controlling the direction of the spinning dope discharge. The supply chamber 2b has a cylindrical shape extending in the vertical direction, and the lower end thereof is gradually narrowed and linearly connected to the spinning stock solution flow passage 2c having a capillary shape. The supply port 2a and the supply chamber 2b can be appropriately set according to the polymer and solvent used in the spinning dope, the viscosity of the spinning dope, or the discharge amount. The capillary-shaped spinning stock solution flow path 2c
Communicates with the upper wall surface of the mixing cell section 4 to form the spinning stock solution discharge port 2d. It is sufficient to set the spinning stock solution flow path 2c to a length that does not cause skew when the spinning stock solution is discharged from the spinning stock solution discharge port 2d and merges with the coagulant fluid. This can be easily achieved by the structure used for the shape of the spinning nozzle used in spinning.

【0044】なお、前記紡糸原液流路2cを図4に示す
ように、前記混合セル部4の上壁から突出させて前記紡
糸原液吐出口2dを前記混合セル部4の中程に形成する
ことも可能である。また、紡糸原液の吐出方向を制御す
るために前記紡糸原液流路2cの下流部にテーパー状の
絞り部を形成し、更に前記絞り部の下流をキャピラリー
状に形成することも可能であり、前記紡糸原液流路2c
の形状は前記紡糸原液に応じて適宜選択できる。前記紡
糸原液吐出口2dの大きさは、前記重合体溶液の粘度、
吐出量に応じ適宜選択可能であるが、概ね重合体溶液を
紡糸原液とした紡糸に使用されるノズルの口径であり、
数十μm(20μm)から数mm(2mm)の範囲で適
宜設定される。吐出口の形は特に限定するものではない
が、円径の吐出口が好ましく用いられる。
As shown in FIG. 4, the spinning stock solution flow path 2c is projected from the upper wall of the mixing cell section 4 to form the spinning stock solution discharge port 2d in the middle of the mixing cell section 4. Is also possible. Further, in order to control the discharge direction of the spinning dope, it is possible to form a tapered throttle part at the downstream part of the spinning dope channel 2c and further to form a capillary downstream of the throttle part. Spinning stock solution flow path 2c
Can be appropriately selected depending on the spinning solution. The size of the spinning solution discharge port 2d depends on the viscosity of the polymer solution,
It can be appropriately selected according to the discharge amount, but is generally the diameter of the nozzle used for spinning with the polymer solution as the spinning stock solution,
It is appropriately set within the range of several tens μm (20 μm) to several mm (2 mm). The shape of the discharge port is not particularly limited, but a circular discharge port is preferably used.

【0045】前記凝固剤噴出部3は、前記凝固剤流体の
供給口3aが形成された供給室3bと、前記凝固剤流体
の吐出方向を制御する凝固剤流路3cとを有し、前記凝
固剤流路3cは前記混合セル部4の上壁面に連通して前
記紡糸原液吐出口2dを囲む円形の開口が形成され、前
記開口が前記凝固剤流体の噴出口3dを形成する。な
お、前記凝固剤流路3cを前記混合セル部4の側部壁面
に連通して形成することも可能である。
The coagulant spraying section 3 has a supply chamber 3b in which a supply port 3a for the coagulant fluid is formed, and a coagulant channel 3c for controlling the discharge direction of the coagulant fluid. The agent flow path 3c communicates with the upper wall surface of the mixing cell section 4 to form a circular opening surrounding the spinning stock solution discharge port 2d, and the opening forms the coagulant fluid ejection port 3d. It is also possible to form the coagulant channel 3c in communication with the side wall surface of the mixing cell section 4.

【0046】前記凝固剤流路3cはその中心線が、前記
紡糸原液流路2cの中心線となす角度θが、前記紡糸原
液の吐出方向に0°≦θ<90°の範囲にあるように形
成される。図3のように、0°<θ<90°の範囲にし
ても良く。また、図4のように0°になるようにしても
良い。このように角度θを設定することにより、凝固剤
流体を該紡糸原液の吐出線方向に対して0度以上、90
度未満の角度で噴出させることができる。なお、好まし
くは、前記角度θを20°〜80°、より好ましくは3
0°〜70°の範囲となるように、前記凝固剤流路3c
を設定する。
The angle θ formed by the center line of the coagulant channel 3c with the center line of the spinning dope channel 2c is in the range of 0 ° ≦ θ <90 ° in the discharge direction of the spinning dope. It is formed. As shown in FIG. 3, the range may be 0 ° <θ <90 °. Alternatively, it may be 0 ° as shown in FIG. By setting the angle θ in this way, the coagulant fluid is adjusted to 0 ° or more, 90 °
It can be ejected at an angle of less than degrees. The angle θ is preferably 20 ° to 80 °, more preferably 3 °.
The coagulant channel 3c is set so as to be in the range of 0 ° to 70 °.
Set.

【0047】更に、前記凝固剤流路3cは、同凝固剤流
路3cの中心線と前記紡糸原液流路2cの中心線との交
点Pの上流側に前記紡糸原液吐出口2dが配されるよう
に形成される。前記交点Pと前記紡糸原液吐出口2dと
の距離Lは0mm≦L≦10mmであることが好まし
い。前記紡糸原液吐出口2dが交点Pよりも下流側にあ
る場合、前記紡糸原液と前記凝固剤流体とは十分に混合
されず、フィブリルの発生度合いが極度に少なくなると
同時に、表面フィブリル化繊維の主体繊維の形状が楕円
形又はフィルム状を呈し好ましくない。また、交点Pよ
り必要以上に上方にある場合には、前記紡糸原液と前記
凝固剤流体の混合が円滑に行われず、前記混合セル部4
の壁面に重合体が付着し、前記混合セル部4の閉塞を誘
発する。更に、前記紡糸原液吐出口2dと前記凝固剤噴
出口3dとは、フィブリルの発生の度合いを向上させる
上で、ノズル製作上の制約範囲内で、可能な限り近くに
あることが好ましい。
Further, in the coagulant flow path 3c, the spinning dope discharge port 2d is arranged on the upstream side of the intersection P between the center line of the coagulant flow path 3c and the center line of the spinning dope solution 2c. Is formed as. The distance L between the intersection P and the spinning solution discharge port 2d is preferably 0 mm ≦ L ≦ 10 mm. When the spinning dope discharge port 2d is located downstream of the intersection P, the spinning dope and the coagulant fluid are not sufficiently mixed, the degree of fibril formation is extremely reduced, and at the same time, the surface fibrillated fiber is mainly contained. The shape of the fiber is an ellipse or a film, which is not preferable. On the other hand, if it is above the intersection point P more than necessary, the spinning stock solution and the coagulant fluid are not smoothly mixed, and the mixing cell section 4
The polymer adheres to the wall surface of the above and induces blockage of the mixing cell portion 4. Further, it is preferable that the spinning solution discharge port 2d and the coagulant jet port 3d are as close as possible within the restriction range in manufacturing the nozzle in order to improve the degree of fibril generation.

【0048】更に、本実施の態様における前記凝固剤流
路3cは、前記紡糸原液吐出口2dを囲む円形のスリッ
ト形状であり、これは前記凝固剤流体を前記紡糸原液吐
出口2dから吐出された前記紡糸原液の周面に均一に噴
射するために好適な形状である。なお、複数のキャピラ
リー状流路を前記紡糸原液吐出口2dを中心にして放射
状に配することも可能である。前記凝固剤流路3cをス
リット形状にする場合、スリットの開度は特に限定され
るものではないが、概ね20μm〜1mmの範囲で設定
が可能である。前記凝固剤流体の噴出量は、前記紡糸原
液の吐出量に応じ、所望の表面フィブリル化繊維の形態
が得られるように設定されることが好ましい。なお、前
記凝固剤流体は気相状態にして噴射する場合が好ましい
が、このとき前記スリットの開度によって前記凝固剤流
体の噴出量をコントロールするよりも圧力コントロール
を行う方が容易である。また、前記凝固剤流体噴出口を
紡糸原液吐出口の中央に設けることも可能である。
Further, the coagulant channel 3c in the present embodiment has a circular slit shape surrounding the spinning stock solution discharge port 2d, which discharges the coagulant fluid from the spinning stock solution discharge port 2d. The shape is suitable for uniformly spraying the spinning dope onto the peripheral surface. It is also possible to dispose a plurality of capillary channels radially around the spinning solution discharge port 2d. When the coagulant channel 3c has a slit shape, the opening of the slit is not particularly limited, but can be set within a range of approximately 20 μm to 1 mm. It is preferable that the ejection amount of the coagulant fluid is set according to the ejection amount of the spinning dope so that a desired surface fibrillated fiber form is obtained. It is preferable that the coagulant fluid is injected in a gaseous state. At this time, it is easier to control the pressure than to control the ejection amount of the coagulant fluid by controlling the opening of the slit. It is also possible to provide the coagulant fluid jet in the center of the spinning dope discharge port.

【0049】混合セル部4は上壁に前記紡糸原液吐出口
2dと前記凝固剤噴出口3dとを有すると共に、下部は
開放して排出口4aを形成する円筒形状をなし、直径は
1mmφ以上、6mmφ以下に設定されている。前記混
合セル部4は前記紡糸原液流路2cの中心線と前記凝固
剤流路3cの中心線との交点Pから下流側に少なくとも
1mm以上の長さを有することが必要であり、前記紡糸
原液の吐出量、前記凝固剤流体の噴出量、又は所望する
表面フィブリル化繊維の形態に応じて適宜設定すること
ができる。前記混合セル部4の長さは、前記紡糸原液が
繊維形態に凝固するために要する時間を確保できる長
さ、及び剪断により重合体が表面フィブリル化繊維を形
成するために必要な長さがあれば十分であり、概ね交点
Pから下流側に1mm以上、好ましくは10mm以上、
更に好ましくは30mm以上である。なお、形成された
凝固体を直接凝固液中に噴射する場合は、混合セルがな
くても本発明の表面フィブリル化繊維を得ることができ
るが、紡糸原液吐出口2d、凝固剤流体の噴出口3dを
閉塞しないような長さの混合セルを設ける方が好まし
い。
The mixing cell portion 4 has the spinning stock solution discharge port 2d and the coagulant spray port 3d on the upper wall, and has a cylindrical shape in which the lower part is opened to form the discharge port 4a, and the diameter is 1 mmφ or more, It is set to 6 mmφ or less. The mixing cell portion 4 needs to have a length of at least 1 mm or more downstream from an intersection point P of the center line of the spinning dope solution channel 2c and the center line of the coagulant channel 3c. Can be appropriately set according to the discharge amount of the above, the spray amount of the coagulant fluid, or the desired form of the surface fibrillated fibers. The length of the mixing cell portion 4 is such that the spinning stock solution can secure a time required for solidifying into a fiber form and the length required for the polymer to form surface fibrillated fibers by shearing. Is sufficient, approximately 1 mm or more, preferably 10 mm or more downstream from the intersection point P,
More preferably, it is 30 mm or more. In addition, when the formed coagulated body is directly injected into the coagulation liquid, the surface fibrillated fiber of the present invention can be obtained without the mixing cell, but the spinning stock solution discharge port 2d and the coagulant fluid ejection port are provided. It is preferable to provide a mixing cell having a length that does not block 3d.

【0050】前記混合セル部4の長さを長くすると得ら
れる主体繊維の平均デニールは小さくなり、また、フィ
ブリルの直径も小さくなるが、必要以上に長くすると生
成する主体繊維及びフィブリルによって詰まりが発生し
易くなる。逆に前記混合セル部4の長さを短くすると主
体繊維の平均デニールは大きくなり、また、主体繊維自
体が枝分かれすることも少なくなり、主体繊維の断面形
状は楕円〜フィルム状の不均一なものとなる。
When the length of the mixing cell portion 4 is increased, the average denier of the main fibers obtained becomes smaller, and the diameter of the fibrils also becomes smaller. However, if the length is longer than necessary, clogging occurs due to the main fibers and fibrils formed. Easier to do. On the contrary, when the length of the mixing cell portion 4 is shortened, the average denier of the main fiber is increased, and the main fiber itself is less likely to branch, and the cross-sectional shape of the main fiber is elliptical to non-uniform in film shape. Becomes

【0051】前記混合セル4の径は、本発明が目的とす
る表面フィブリル化繊維を得る上で重要な要件である前
記混合セル部4内での前記凝固剤流体の線流速を支配す
る要因であり、十分な線流速を得られる大きさに設定す
る必要がある。なお、上述のような円筒形状に限るもの
ではなく、矩形スリットとすることも可能であり、その
場合でも断面の幅を1mm以上、6mm以下とすること
が好ましい。前記混合セル部4の断面積を小さくすれ
ば、線流速は増大するが、形成される主体繊維及びフィ
ブリルによる詰まりを発生し易くなり不都合が生じる。
逆に前記混合セル部4の断面積を大きくすると凝固剤流
体の線流速が低下し、フィブリルの発生の度合いが低下
してしまう。所望の表面フィブリル化繊維を得るために
必要な流速は、例えば凝固剤流体として気相状態を使用
した場合、100m/sec.以上の速度が必要であ
る。前記混合セル部4の断面積を大きくしても、気相の
流量を増加することによって必要な線流速を確保するこ
とも可能であるが、気相の流量の増大は溶剤回収等の後
工程での負荷が増大し、経済的不利益が大きくなる。前
記混合セル部4の形状は上記の如く十分な長さ及び必要
な線流速を確保できる断面積を有するものであればよ
く、断面の形状が円形、矩形等どのような形であっても
本発明の目的を達成することができる。また、前記混合
セル部4を前記排出口4aに向けて断面積が漸減又は漸
増する形状としたり、前記混合セル部4の先端部を丸く
して前記排出口4aを広げることもできる。
The diameter of the mixing cell 4 is a factor that governs the linear flow velocity of the coagulant fluid in the mixing cell section 4, which is an important requirement for obtaining the surface fibrillated fibers targeted by the present invention. Yes, it is necessary to set the size so that a sufficient linear flow velocity can be obtained. The shape is not limited to the cylindrical shape as described above, and a rectangular slit may be used, and in that case, the width of the cross section is preferably 1 mm or more and 6 mm or less. If the cross-sectional area of the mixing cell portion 4 is reduced, the linear flow velocity increases, but clogging due to the formed main fibers and fibrils is likely to occur, which causes a problem.
Conversely, if the cross-sectional area of the mixing cell section 4 is increased, the linear flow velocity of the coagulant fluid decreases, and the degree of generation of fibrils decreases. The flow rate required to obtain the desired surface fibrillated fibers is, for example, 100 m / sec., When using the vapor phase as the coagulant fluid. More speed is required. Even if the cross-sectional area of the mixing cell section 4 is increased, it is possible to secure a necessary linear flow rate by increasing the flow rate of the gas phase. And the economic disadvantage is increased. The mixing cell portion 4 may have any shape as long as it has a sufficient length and a cross-sectional area capable of ensuring a required linear flow velocity as described above, and may have any shape such as a circular shape or a rectangular shape. The object of the invention can be achieved. Further, the mixing cell portion 4 may have a shape in which the cross-sectional area is gradually reduced or gradually increased toward the discharge port 4a, or the tip of the mixing cell portion 4 may be rounded to widen the discharge port 4a.

【0052】なお、前記混合セル部4に前記紡糸原液吐
出口2dを複数個設けることも可能であり、更に、複数
の前記紡糸原液吐出口2dそれぞれに対して前記凝固剤
噴出口3dを配して、1つの混合セル部4に設けること
も可能であり、生産性の高い紡糸ノズルを得ることがで
きる。
It should be noted that it is possible to provide a plurality of the spinning stock solution discharge ports 2d in the mixing cell section 4, and further to dispose the coagulant jet port 3d for each of the plurality of the spinning stock solution discharge ports 2d. Therefore, the spinning nozzle can be provided in one mixing cell section 4, and a spinning nozzle with high productivity can be obtained.

【0053】一方、混合セルの長さを一定として、紡糸
原液の吐出量を変更した場合、吐出量を上げると得られ
る主体繊維の平均デニールが太くなり、フィブリルも大
きくなる一方、繊維長も長くなる。逆に、吐出量を低下
すると、主体繊維の平均デニールは小さくなり、フィブ
リルの直径も小さくなる一方、繊維長は短くなる。
On the other hand, when the length of the mixing cell is kept constant and the discharge amount of the spinning dope is changed, the average denier of the main fibers obtained becomes thicker and the fibrils become larger when the discharge amount is increased, while the fiber length becomes longer. Become. Conversely, when the discharge rate is reduced, the average denier of the main fiber becomes smaller and the diameter of the fibril becomes smaller, while the fiber length becomes shorter.

【0054】凝固剤流体の噴出量は混合セル内の剪断を
与える一方、紡糸原液との接触による重合体を凝固せし
める役割を有している。凝固を十分行う上での凝固流体
の適切な量は、重合体の種類、重合体の重合度、重合体
溶液の重合体濃度、重合体溶液の吐出量、使用する凝固
剤の種類、温度を適宜設定する必要がある。本発明にお
いて、例えば気相状態の凝固剤流体を使用する場合、混
合セル内での凝固剤流体が紡糸原液に対し十分な剪断を
与えるに必要な線流速を確保できるように、凝固剤流体
の流量を設定する。本発明の実施例に示すように、凝固
剤流体として気相状態の凝固剤流体を使用した場合、重
合体/凝固剤の重量比は概ね10から200の範囲にあ
るが、特に限定するものではない。凝固剤流体としては
使用する重合体によって適宜選択が可能であるが、工業
的には水が優位に使用される。また、十分な剪断流速を
得る上では、凝固剤流体が気相である方がより効果的で
あり、即ち、凝固剤流体として水蒸気を利用することに
よって、本発明の表面フィブリル化繊維を得るに十分な
剪断速度を容易に得ることができる。
The jetting amount of the coagulant fluid has a role of imparting shear in the mixing cell and at the same time coagulating the polymer by contact with the spinning dope. The appropriate amount of coagulating fluid for sufficient coagulation depends on the type of polymer, the degree of polymerization of the polymer, the polymer concentration of the polymer solution, the discharge amount of the polymer solution, the type of coagulant used, and the temperature. It is necessary to set appropriately. In the present invention, for example, when a gas phase coagulant fluid is used, the coagulant fluid of the coagulant fluid in the mixing cell can be secured so as to ensure a linear flow velocity necessary to give sufficient shear to the spinning dope. Set the flow rate. As shown in Examples of the present invention, when a coagulant fluid in a gas phase is used as a coagulant fluid, the weight ratio of polymer / coagulant is generally in the range of 10 to 200, but is not particularly limited. Absent. The coagulant fluid can be appropriately selected depending on the polymer to be used, but water is predominantly used industrially. Further, in obtaining a sufficient shear flow rate, it is more effective that the coagulant fluid is in the gas phase, that is, by utilizing steam as the coagulant fluid, it is possible to obtain the surface fibrillated fiber of the present invention. A sufficient shear rate can be easily obtained.

【0055】上述した如く、混合セルの長さ、断面積、
紡糸原液の吐出量、紡糸原液の重合体濃度、凝固剤の噴
出量を調製することよって表面フィブリル化繊維の平均
デニール、及び繊維径を変更したものを得ることができ
る。
As mentioned above, the length of the mixing cell, the cross-sectional area,
By adjusting the discharge amount of the spinning dope, the polymer concentration of the spinning dope, and the jetting amount of the coagulant, it is possible to obtain the surface fibrillated fibers having different average denier and fiber diameter.

【0056】このようにして、前述した方法で調整され
た紡糸原液を前記紡糸原液供給口2aから前記紡糸原液
吐出部2へ供給すると共に、凝固剤流体を前記凝固剤供
給口3aから前記凝固剤噴射部3へ供給する。前記紡糸
原液は前記紡糸原液吐出部2の前記紡糸原液供給室2b
を通って前記紡糸原液流路2cにより吐出方向が規定さ
れ、前記紡糸原液吐出口2dから前記混合セル部4内へ
吐出される。それと同時に、前記凝固剤流体は前記凝固
剤噴射部3の前記供給室3bを通って前記凝固剤流路3
cにより噴射角度が規定され、前記凝固剤噴射口3dか
ら前記混合セル部4内の前記紡糸原液に向けて噴射され
る。前記紡糸原液は噴射された前記凝固剤流体と混合さ
れ、前記混合セル部4内で凝固、剪断を受けることによ
り表面フィブリル化繊維に賦形される。
In this way, the spinning stock solution prepared by the above-described method is supplied from the spinning stock solution supply port 2a to the spinning stock solution discharge part 2, and the coagulant fluid is supplied from the coagulant supply port 3a. Supply to the injection unit 3. The spinning dope is supplied to the spinning dope supply chamber 2b of the spinning dope discharge unit 2.
The discharge direction is defined by the spinning stock solution flow path 2c through the spinning stock solution flow path 2c, and the spinning stock solution is discharged into the mixing cell section 4 from the spinning stock solution discharge port 2d. At the same time, the coagulant fluid passes through the supply chamber 3b of the coagulant injection unit 3 and the coagulant flow path 3
An injection angle is defined by c, and the injection is performed from the coagulant injection port 3d toward the spinning dope in the mixing cell section 4. The stock solution for spinning is mixed with the sprayed coagulant fluid, and is subjected to coagulation and shearing in the mixing cell section 4 to be shaped into surface fibrillated fibers.

【0057】さらに、混合セル4から、凝固体は凝固液
中に排出され、公知の方法で、さらに溶媒を除去するこ
とによって本発明の表面フィブリル化繊維を得ることが
できる。また、表面フィブリル化繊維を定法によって叩
解することにより、所望のフィブリル繊維を含んだ本発
明のフィブリル含有分割繊維を得ることができる。本発
明によるフィブリル含有分割繊維は洗浄工程、叩解工程
の後に公知のシート賦形装置を連続的に取り付け、シー
トを賦形後、公知の方法により乾燥を行うことによっ
て、不織布又は紙状に成形できる。なお、本発明で使用
される溶媒、凝固剤の回収は、蒸留等の公知の方法で回
収される。
Further, the coagulated body is discharged from the mixing cell 4 into the coagulating liquid, and the solvent is removed by a known method to obtain the surface fibrillated fiber of the present invention. Further, by beating the surface fibrillated fiber by a conventional method, the fibril-containing split fiber of the present invention containing the desired fibril fiber can be obtained. The fibril-containing split fiber according to the present invention can be formed into a non-woven fabric or a paper form by continuously attaching a known sheet shaping device after the washing step and the beating step, shaping the sheet, and then drying the sheet by a known method. . The solvent and the coagulant used in the present invention are recovered by a known method such as distillation.

【0058】[0058]

【実施例】次に本発明を実施例にて具体例に説明する。 [実施例1]セルロースジアセテート(ダイセル化学工
業社製 MBH)155gとセルロース(P&Gセルロ
ース社製 溶解パルプ V−60)75gを約41重量
%の水を含有するN−メチルモルフォリンN−オキシド
(サンテクノケミカル社製)2000g及び没食子酸プ
ロピル15gを、小平製作所製真空脱泡装置付きミキサ
ー(ACM−5型)に投入し、減圧加熱下で約2時間混
合しながら670gの水を脱水し、セルロースアセテー
ト/セルロースの均一溶液を調整した。溶解操作中は釜
温度を100℃に保った。次いで得られた溶液を100
℃に保ったまま、1.5kg/cm2 の窒素加圧下で押
し出し、ギヤポンプを用いて図3に示したノズル部へ定
量供給を行った。紡糸原液の吐出量はギヤポンプの回転
数により規定した。凝固剤流体として水蒸気を使用し、
水蒸気の供給量は減圧弁により供給圧力を規定すること
により行った。水蒸気量は図3に示すノズルより供給圧
力を変えて水蒸気のみを水中に噴射し、単位時間当たり
の重量の増分を求めることにより測定した。紡糸原液の
吐出口2の直径が0.2mm、混合セル部5の直径が2
mm、長さが24mm、凝固剤流体のスリット開度を3
90μmとし、紡糸原液の吐出線と水蒸気の吐出線との
なす角度が60度になるように製作したノズルを用い、
紡糸原液の供給量を4.5ml/min.、水蒸気の供
給圧を1.0kg/cm2 とし、温度30℃の水中へ噴
出した。このときの水蒸気消費量は水換算で73g/m
inであり、混合セル内の水蒸気の線流速を計算すると
約660m/sec.、水蒸気/重合体の比率は約10
0となった。凝固液中に浮遊した繊維を捕集し、更に沸
騰水中で1時間以上洗浄を行い、室温下で風乾を行っ
た。
EXAMPLES The present invention will now be described by way of examples. Example 1 N-Methylmorpholine N-oxide (155 g of cellulose diacetate (MBH manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) and 75 g of cellulose (dissolving pulp V-60 manufactured by P & G Cellulose Co., Ltd.) containing about 41% by weight of water ( 2000 g (manufactured by San Techno Chemical Co., Ltd.) and 15 g of propyl gallate were put into a mixer (ACM-5 type) with a vacuum defoaming device manufactured by Kodaira Seisakusho, and 670 g of water was dehydrated while mixing under reduced pressure heating for about 2 hours to obtain cellulose. A uniform solution of acetate / cellulose was prepared. The kettle temperature was maintained at 100 ° C during the melting operation. The resulting solution is then added to 100
With the temperature kept at 0 ° C., it was extruded under a nitrogen pressure of 1.5 kg / cm 2 , and a constant amount was supplied to the nozzle portion shown in FIG. 3 using a gear pump. The discharge rate of the spinning dope was defined by the rotation speed of the gear pump. Using steam as the coagulant fluid,
The amount of water vapor supplied was determined by defining the supply pressure with a pressure reducing valve. The amount of water vapor was measured by changing the supply pressure from the nozzle shown in FIG. 3 and injecting only water vapor into the water, and determining the increment in weight per unit time. The diameter of the spinning solution discharge port 2 is 0.2 mm, and the diameter of the mixing cell portion 5 is 2.
mm, length 24 mm, slit opening of coagulant fluid 3
90 μm, using a nozzle manufactured so that the angle between the discharge line of the spinning solution and the discharge line of water vapor is 60 degrees,
The supply amount of the spinning dope is 4.5 ml / min. The steam was supplied at a pressure of 1.0 kg / cm 2, and the water was jetted into water at a temperature of 30 ° C. The water vapor consumption at this time is 73 g / m in terms of water.
and the linear velocity of water vapor in the mixing cell was calculated to be about 660 m / sec. , Steam / polymer ratio is about 10
It became 0. The fibers suspended in the coagulation liquid were collected, further washed in boiling water for 1 hour or more, and air-dried at room temperature.

【0059】この得られた繊維を走査型電子顕微鏡を用
いて、繊維断面、側面の形態を観察した。得られた繊維
は、直径1μm〜100μm、長さ1〜10cmで、
0.1〜1μmのフィブリルが繊維軸方向に沿って、繊
維表面に積層した構造を有する表面フィブリル化繊維で
あった。繊維の電子顕微鏡写真を図5(繊維側面)、図
6(繊維断面)に示す。得られた表面フィブリル化繊維
を前駆体繊維として、5m/mにカットし、該繊維5g
を水1Lに分散させ、家庭用ミキサーで30秒叩解処理
を行った。叩解処理後の繊維を風乾したのち、走査型電
子顕微鏡を用いて繊維側面の形態を観察した。直径1μ
m以下のフィブリルが前駆体繊維から分割し、絡みあっ
た状況が観察された。得られた電子顕微鏡写真を図7に
示した。さらに、叩解処理を続け、5分間の叩解処理を
行い、同様に得られた繊維を風乾した後、走査型電子顕
微鏡で側面を観察した。繊維は、ほぼ前駆体繊維の形は
なくなり、直径1μm以下の極細繊維の集合体であっ
た。得られた電子顕微鏡写真を図8に示す。さらに、叩
解処理を続け、合計20分間の叩解処理を行い繊維形状
を観察したところ、直径1μ以下のフィブリルからなる
極細繊維が交絡した状況が観察された。
The fiber thus obtained was observed with a scanning electron microscope to observe the cross section and side face of the fiber. The obtained fiber has a diameter of 1 μm to 100 μm and a length of 1 to 10 cm,
The surface fibrillated fiber had a structure in which fibrils of 0.1 to 1 μm were laminated on the fiber surface along the fiber axis direction. An electron micrograph of the fiber is shown in FIG. 5 (fiber side surface) and FIG. 6 (fiber cross section). The obtained surface fibrillated fiber was used as a precursor fiber and cut into 5 m / m to obtain 5 g of the fiber.
Was dispersed in 1 L of water and beaten for 30 seconds with a household mixer. After the beating treatment was air-dried, the morphology of the side surface of the fiber was observed using a scanning electron microscope. Diameter 1μ
It was observed that fibrils of m or less were split from the precursor fiber and entangled. The obtained electron micrograph is shown in FIG. Further, the beating process was continued, and the beating process was performed for 5 minutes. The fibers obtained in the same manner were air-dried, and then the side surface was observed with a scanning electron microscope. The fibers were aggregates of ultrafine fibers having a diameter of 1 μm or less, with almost no precursor fiber shape. FIG. 8 shows the obtained electron micrograph. Furthermore, when the beating process was continued and the beating process was performed for a total of 20 minutes and the fiber shape was observed, it was observed that the ultrafine fibers made of fibrils having a diameter of 1 μm or less were entangled.

【0060】[実施例2]セルロースジアセテート(ダ
イセル化学工業社製 MBH)230gと約41重量%
の水を含有するN−メチルモルフォリンN−オキシド2
000g及び没食子酸プロピル15gを、実施例1と同
様な装置を用い混合しながら、700gの水を脱水し、
セルロースジアセテートの溶液を調製した。次に得られ
た溶液を90℃に保ったまま、1.5kg/cm2の窒
素加圧下で押出、ギヤポンプを用いて実施例1と同様な
ノズルへ4.5ml/min.の速度で定量供給を行っ
た。さらに、実施例1と同様に凝固剤流体として水蒸気
を減圧弁により圧力を1.0kg/cm2に保ち混合セル
へ供給した。実施例1と同様な方法で水蒸気の供給流量
を測定したところ72g/min.であった。実施例1
と同様に水からなる凝固液へ吐出し、浮遊したセルロー
スジアセテート繊維を捕集し、十分洗浄を行い、乾燥し
た。得られた繊維は実施例1の前駆体繊維と同様の表面
フィブリル化繊維であるが、直径は、2μm以下のが多
く、その長さは1〜2cm程度であった。得られた前駆
体繊維を実施例1と同様な手法で5分間の叩解処理を施
したところ、図9に示す様に、ほとんどの前駆体繊維が
叩解により分割し、直径2μm以下のフィブリル状にな
った。
[Example 2] 230 g of cellulose diacetate (MBH manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) and about 41% by weight
Water-containing N-methylmorpholine N-oxide 2
While mixing 000 g and 15 g of propyl gallate using the same apparatus as in Example 1, 700 g of water was dehydrated,
A solution of cellulose diacetate was prepared. Next, while keeping the obtained solution at 90 ° C., the solution was extruded under a nitrogen pressure of 1.5 kg / cm 2 , and was introduced into a nozzle similar to that of Example 1 using a gear pump at 4.5 ml / min. It was supplied at a constant rate. Further, as in Example 1, water vapor was supplied as a coagulant fluid to the mixing cell while maintaining the pressure at 1.0 kg / cm 2 with a pressure reducing valve. When the supply flow rate of water vapor was measured by the same method as in Example 1, it was 72 g / min. Met. Example 1
In the same manner as in (1), the mixture was discharged into a coagulating liquid composed of water, the floating cellulose diacetate fibers were collected, thoroughly washed and dried. The obtained fiber was a surface fibrillated fiber similar to the precursor fiber of Example 1, but the diameter was often 2 μm or less, and the length thereof was about 1 to 2 cm. When the obtained precursor fibers were beaten for 5 minutes in the same manner as in Example 1, as shown in FIG. 9, most of the precursor fibers were split by beating and formed into fibrils having a diameter of 2 μm or less. became.

【0061】[実施例3]実施例1と同様の方法で調製
した原液を用い、ノズルの混合セルの長さを54m/m
にする以外、実施例1と同様な方法でセルロースジアセ
テート/セルロース重合体の賦形を行った。得られた繊
維は、直径0.5μm以下のフィブリルが繊維表面に積
層した構造を有する表面フィブリル化繊維であった。こ
の繊維を前駆体繊維として、実施例1と同様な方法で叩
解処理を5分間施したところ、実施例1と同様にほぼ前
駆体繊維が叩解されたフィブリル状の集合体になってい
た。 [実施例4]実施例1と同様の方法で調製した原液を用
い、ノズルの混合セルの長さを14m/mにする以外、
実施例1と同様な方法でセルロースアセテート/セルロ
ース重合体の賦形を行った。得られたの繊維は、フィブ
リルが繊維表面に積層した構造を有する表面フィブリル
化繊維であり、この繊維を前駆体繊維として、実施例1
と同様な方法で叩解処理を5min.間施したところ、
前駆体繊維が叩解されたフィブリル繊維が観察された。
[Example 3] Using a stock solution prepared in the same manner as in Example 1, the length of the mixing cell of the nozzle was 54 m / m.
A cellulose diacetate / cellulose polymer was shaped in the same manner as in Example 1 except that the above was used. The obtained fiber was a surface fibrillated fiber having a structure in which fibrils having a diameter of 0.5 μm or less were laminated on the fiber surface. When this fiber was used as a precursor fiber and a beating treatment was carried out for 5 minutes in the same manner as in Example 1, almost the same precursor fiber as in Example 1 was formed into a fibrillar aggregate. [Example 4] Using a stock solution prepared in the same manner as in Example 1 except that the length of the mixing cell of the nozzle was 14 m / m,
The cellulose acetate / cellulose polymer was shaped in the same manner as in Example 1. The obtained fiber is a surface fibrillated fiber having a structure in which fibrils are laminated on the surface of the fiber, and the fiber is used as a precursor fiber in Example 1
Beating for 5 min. After a short break,
Fibrill fibers were observed in which the precursor fibers were beaten.

【0062】[実施例5〜9]実施例1と同様な重合体
と溶剤を用い、実施例1と同様な方法でセルロースジア
セテート/セルロースの組成比率及び重合体濃度の異な
る溶液を調製し、実施例1と同様な方法で紡糸をおこな
い、同様な処理を実施して表面フィブリル化繊維の前駆
体繊維を得た。重合体の比率および紡糸原液の重合体濃
度を表1に示した。実施例5〜8で得られた表面フィブ
リル化繊維は実施例1と同様に、表面フィブリル化繊維
の周りに、直径1μm以下のフィブリルが繊維表面に積
層した構造を有していた。実施例1と同様な方法で5分
間の叩解処理を施した結果、実施例1と同様に前駆体繊
維が、分割により直径1μm以下のフィブリル状とな
り、そのフィブリルが絡み合った状況が観察された。実
施例9で得られた前駆体繊維の繊維表面は2μm以下の
フィブリルが繊維軸方向に積層した部分と網目状に積層
した部分が観察され、前駆体繊維も、一部分岐している
様子が観察された。実施例9の繊維を実施例1と同様な
方法で5分間の叩解処理を実施したところ、前駆体繊維
から分割したフィブリルが交絡した状況が観察された
が、実施例1に比較すると分割されない前駆体繊維が多
く残っていた。
[Examples 5 to 9] Using the same polymers and solvents as in Example 1, solutions having different composition ratios of cellulose diacetate / cellulose and polymer concentrations were prepared in the same manner as in Example 1, Spinning was carried out in the same manner as in Example 1, and the same treatment was carried out to obtain a precursor fiber of the surface fibrillated fiber. The polymer ratio and the polymer concentration of the spinning dope are shown in Table 1. The surface fibrillated fibers obtained in Examples 5 to 8 had a structure in which fibrils having a diameter of 1 μm or less were laminated on the fiber surface around the surface fibrillated fibers, as in Example 1. As a result of performing a beating treatment for 5 minutes in the same manner as in Example 1, the precursor fiber was divided into fibrils with a diameter of 1 μm or less as in Example 1, and the fibrils were entangled. On the fiber surface of the precursor fiber obtained in Example 9, a portion in which fibrils of 2 μm or less were laminated in the fiber axis direction and a portion in which they were laminated in a mesh were observed, and it was observed that the precursor fiber was also partially branched. Was done. When the fiber of Example 9 was subjected to a beating treatment for 5 minutes in the same manner as in Example 1, a situation in which fibrils separated from the precursor fiber were entangled was observed, but compared to Example 1, the precursor was not divided. There was a lot of body fiber left.

【0063】[0063]

【表1】 [Table 1]

【0064】[比較例1]セルロース(P&Gセルロー
ス社製 溶解パルプ Vー60)117gと約41重量
%の水を含有するN−メチルモルフォリンN−オキシド
2000g及び没食子酸プロピル15gを、実施例1と
同様な装置を用い約2時間混合しながら、648gの水
を脱水し、セルロースの均一溶液を調製した。溶解操作
は釜温度を100℃に保った。次に得られた紡糸原液を
100℃に保ったまま、1.5kg/cm2の窒素加圧
下で押出、ギヤポンプを用いて図3に示したノズル部へ
定量供給を行った。セルロース溶液の吐出量はギヤポン
プの回転数により規定した。実施例1と同様に凝固剤流
体として水蒸気を用いた。紡糸原液の吐出口2の直径が
0.2mm、混合セル部5の直径が2mm、長さが54
mm、凝固剤流体のスリット開度を390μmとし、紡
糸原液の吐出線と水蒸気の吐出線とのなす角度が60度
になるように製作したノズルを用い、紡糸原液の供給量
を6.0ml/min.、水蒸気の供給圧を1.5kg
/cm2 とし、温度30℃の水中へ噴出した。このとき
の水蒸気消費量を実施例1と同様な方法で測定したとこ
ろ水換算で87g/minであり、混合セル内の水蒸気
の線流速を計算すると約800m/sec.なった。実
施例1と同様に水からなる凝固液へ吐出し、浮遊したセ
ルロース繊維を捕集し、十分洗浄を行い、乾燥した。得
られたセルロース繊維は直径0.1μm〜数μmのフィ
ブリルが枝分かれした構造が観察されたが、繊維表面は
凹凸を有するだけで、フィブリルが繊維の表面に積層す
るような状態は観察されなかった。得られた繊維を実施
例1と同様な方法で5分間の叩解処理を実施したが、一
部のフィブリルが分岐した程度であった。
Comparative Example 1 117 g of cellulose (dissolving pulp V-60 manufactured by P & G Cellulose Co., Ltd.), 2000 g of N-methylmorpholine N-oxide containing about 41% by weight of water and 15 g of propyl gallate were used. Using a device similar to that described above, 648 g of water was dehydrated while mixing for about 2 hours to prepare a uniform solution of cellulose. In the melting operation, the pot temperature was kept at 100 ° C. Next, while keeping the obtained spinning solution at 100 ° C., it was extruded under a nitrogen pressure of 1.5 kg / cm 2 and was quantitatively supplied to the nozzle portion shown in FIG. 3 using a gear pump. The discharge rate of the cellulose solution was defined by the rotation speed of the gear pump. As in Example 1, steam was used as the coagulant fluid. The diameter of the spinning solution discharge port 2 is 0.2 mm, the diameter of the mixing cell portion 5 is 2 mm, and the length is 54 mm.
mm, the slit opening of the coagulant fluid was 390 μm, and the nozzle was manufactured so that the angle between the discharge line of the spinning dope and the discharge line of the water vapor was 60 degrees, and the supply amount of the spinning dope was 6.0 ml / min. , Steam supply pressure 1.5kg
/ Cm 2 and was jetted into water at a temperature of 30 ° C. When the water vapor consumption at this time was measured by the same method as in Example 1, it was 87 g / min in terms of water, and the linear flow velocity of water vapor in the mixing cell was calculated to be about 800 m / sec. became. It was discharged into a coagulating liquid composed of water in the same manner as in Example 1, the floating cellulose fibers were collected, thoroughly washed and dried. In the obtained cellulose fiber, a structure in which fibrils having a diameter of 0.1 μm to several μm were branched was observed, but the fiber surface had only irregularities, and a state in which the fibrils were laminated on the surface of the fiber was not observed. . The obtained fiber was beaten for 5 minutes in the same manner as in Example 1, but only some fibrils were branched.

【0065】[実施例10]実施例1で使用したセルロ
ースジアセテート115gとアクリロニトリル/酢酸ビ
ニル=93/7重量%を水を媒体として過硫酸アンモニ
ウムと亜硫酸ナトリウムを重合触媒とし、重合を行い、
洗浄乾燥して、得られた比粘度0.17(0.1g/1
00ccのDMF溶液、25℃で測定)のアクリロニト
リル系重合体115gを770gのジメチルアセトアミ
ドに溶解し、セルロースジアセテート/アクリロニトリ
ル系重合体の23重量%の混合溶液を得た。この混合溶
液を紡糸原液として、実施例1と同様なノズルを用い、
紡糸原液を50℃に保ち、9.0ml/min.の速度
で混合セル内に吐出した。凝固流体として水蒸気を用
い、供給スチーム圧を1.0kg/cm2に保ち混合セル
内に噴出した。水蒸気流量は実施例1と同様な方法で測
定した結果、75g/min.であった。得られた繊維
を洗浄、乾燥した後、繊維の形態を観察した。得られた
繊維は太さ1μmから100μmであり、直径2μm以
下のフィブリルが繊維表面の繊維軸方向に積層した構造
を有する。得られた繊維を実施例1と同様な方法で5分
間の叩解処理を行ったところ、直径2μm以下のフィブ
リルが積層した構造が観察された。得られた電子顕微鏡
写真を図10に示す。
Example 10 115 g of the cellulose diacetate used in Example 1 and acrylonitrile / vinyl acetate = 93/7% by weight were used as a medium for water and ammonium persulfate and sodium sulfite were used as a polymerization catalyst to carry out polymerization.
After washing and drying, the obtained specific viscosity was 0.17 (0.1 g / 1
115 g of an acrylonitrile-based polymer (measured at 25 ° C.) in a DMF solution of 00 cc) was dissolved in 770 g of dimethylacetamide to obtain a mixed solution of cellulose diacetate / acrylonitrile-based polymer of 23% by weight. Using this mixed solution as a spinning dope, using the same nozzle as in Example 1,
The spinning dope was kept at 50 ° C., and 9.0 ml / min. The mixture was discharged into the mixing cell at a speed of. Steam was used as a coagulating fluid, and the steam pressure was kept at 1.0 kg / cm 2 and jetted into the mixing cell. The water vapor flow rate was measured in the same manner as in Example 1, and as a result, it was 75 g / min. Met. After the obtained fibers were washed and dried, the morphology of the fibers was observed. The obtained fiber has a thickness of 1 μm to 100 μm, and has a structure in which fibrils having a diameter of 2 μm or less are laminated in the fiber axis direction on the fiber surface. When the obtained fiber was beaten for 5 minutes in the same manner as in Example 1, a structure in which fibrils having a diameter of 2 μm or less were laminated was observed. The obtained electron micrograph is shown in FIG.

【0066】[実施例11]実施例10と同じ溶液を用
い、混合セル部の長さを1.5mmにする以外実施例1
0と同一条件で紡糸を行った。得られた繊維を実施例1
と同様な方法で5分間叩解した繊維を走査型電子顕微鏡
で観察したところ、実施例10とほぼ同様な繊維ができ
ることがわかった。
Example 11 Example 1 was repeated except that the same solution as in Example 10 was used and the length of the mixing cell section was 1.5 mm.
Spinning was performed under the same conditions as 0. The obtained fiber is used in Example 1.
When the fibers beaten for 5 minutes in the same manner as in (4) above were observed with a scanning electron microscope, it was found that fibers similar to those in Example 10 were formed.

【0067】[実施例12]実施例10と同じ溶液を用
い、溶液の吐出線と凝固剤の噴出線が並行になる図4に
示す形状を有するノズルを用いて紡糸を行った。ノズル
は、紡糸原液の吐出口の直径2mmφ、凝固剤流体の流
路の開度250μm、紡糸原液の中心線と凝固剤流体流
路の中心線とのなす角度を60度とし、長さ0.3mm
の混合セルを設けた。実施例10と同様に紡糸原液の温
度を50℃に保ち、9.0ml/min.の速度で混合
セル内に吐出した。凝固剤流体として水蒸気を用い、水
蒸気は供給スチーム圧を1.0kg/cm2に保ち混合セ
ル内に噴出した。水蒸気流量は実施例1と同様な方法で
測定した結果、58g/min.であった。この時の、
水蒸気の混合セル内の線流速を計算したところ、約53
0m/secとなった。温度30℃の水中に紡出し、得
られた繊維を洗浄、乾燥した後、繊維の形態を観察し
た。得られた繊維は太さ1μmから100μm、であ
り、直径2μm以下のフィブリルが繊維の表面に積層し
た表面フィブリル化繊維であった。得られた表面フィブ
リル化繊維を前駆体繊維として、実施例1と同様な方法
で5分間の叩解処理を行ったところ、直径2μm以下の
フィブリルが積層した構造が観察されたが、一部分割さ
れない前駆体繊維も観察された。
[Example 12] The same solution as in Example 10 was used, and spinning was performed using a nozzle having a shape shown in Fig. 4 in which the ejection line of the solution and the ejection line of the coagulant were parallel to each other. The nozzle has a diameter of 2 mmφ for the outlet of the spinning dope, an opening of the coagulant fluid channel of 250 μm, an angle between the centerline of the spinning dope and the centerline of the coagulant fluid channel of 60 degrees, and a length of 0. 3 mm
A mixing cell of As in Example 10, the temperature of the spinning dope was maintained at 50 ° C., and 9.0 ml / min. The mixture was discharged into the mixing cell at a speed of. Steam was used as the coagulant fluid, and the steam was jetted into the mixing cell while maintaining the steam supply pressure at 1.0 kg / cm 2 . The water vapor flow rate was measured in the same manner as in Example 1 and was found to be 58 g / min. Met. At this time,
The linear velocity of water vapor in the mixing cell was calculated to be about 53
It became 0 m / sec. The fibers were spun into water at a temperature of 30 ° C., the obtained fibers were washed and dried, and the morphology of the fibers was observed. The obtained fiber had a thickness of 1 μm to 100 μm, and was a surface fibrillated fiber in which fibrils having a diameter of 2 μm or less were laminated on the surface of the fiber. When the obtained surface fibrillated fiber was used as a precursor fiber and a beating treatment was performed for 5 minutes in the same manner as in Example 1, a structure in which fibrils having a diameter of 2 μm or less were laminated was observed, but the precursor was not partially divided. Body fibers were also observed.

【0068】[実施例13]実施例11と同じ紡糸原
液、ノズルを使用し、紡糸原液の吐出量を18.0ml
/min.にする以外、実施例12と同様な条件で紡糸
を行った。得られた繊維を観察したところ、実施例12
と同様な繊維が得られた。
[Example 13] The same spinning dope and nozzle as in Example 11 were used, and the spinning dope discharge amount was 18.0 ml.
/ Min. The spinning was performed under the same conditions as in Example 12, except that When the obtained fiber was observed, Example 12
A fiber similar to was obtained.

【0069】[比較例2]実施例1で使用したセルロー
スジアセテート23gと実施例10で用いたアクリロニ
トリル系重合体207gを770gのジメチルアセトア
ミドに溶解し、セルロースジアセテート/アクリロニト
リル系重合体=10/90重量比の23重量%の混合溶
液を得た。この重合体溶液を実施例10と同じノズルを
用い、同様な条件で紡糸を行い、実施例1と同様な方法
で5分間の叩解処理を行い得られた繊維の形態観察を行
った。繊維断面は円形、矩形等不均一であり、繊維表面
は凹凸を有し、分割あるいは分岐したフィブリルは見ら
れなかった。
Comparative Example 2 23 g of the cellulose diacetate used in Example 1 and 207 g of the acrylonitrile-based polymer used in Example 10 were dissolved in 770 g of dimethylacetamide, and cellulose diacetate / acrylonitrile-based polymer = 10 / A 90 wt% 23 wt% mixed solution was obtained. This polymer solution was spun under the same conditions using the same nozzles as in Example 10, and beaten for 5 minutes in the same manner as in Example 1 to observe the morphology of the obtained fiber. The fiber cross section was non-uniform such as circular or rectangular, the fiber surface had irregularities, and no fibrils that were split or branched were observed.

【0070】[比較例3]実施例2と同様な方式で調製
した重合体溶液を紡糸原液として用い、90℃に保ちな
がら、4.5ml/min.の速度で二流体ノズル(SP
RAYING SYSTEMS CO. 製 セットアップ No.22B)から
2.0kg/cm2ゲージ圧の水蒸気とともに30℃の水
中に吹き出したが、数分後にノズルが閉塞し、安定に紡
糸できなかった。
[Comparative Example 3] A polymer solution prepared in the same manner as in Example 2 was used as a spinning dope, and the solution was maintained at 90 ° C to give 4.5 ml / min. Two-fluid nozzle (SP
RAYING SYSTEMS CO.'S setup No. 22B) was blown into water at 30 ° C. together with steam of 2.0 kg / cm 2 gauge pressure, but after a few minutes the nozzle was clogged and stable spinning was not possible.

【0071】[比較例4]実施例2と同様な方式で調製
した重合体溶液を紡糸原液に用い、実施例2と同様なノ
ズルを用い紡糸を行った。紡糸原液を90℃に保ちなが
ら、4.5ml/min.の速度で混合セル内に吐出す
ると同時に、水蒸気の変わりにゲージ圧2.0kg/c
m2 加圧空気を凝固剤流体流路から混合セルへ噴出し
た。混合セルより塊状重合体が断続的に排出されるだけ
で、本発明の繊維は得られなかった。
[Comparative Example 4] A polymer solution prepared in the same manner as in Example 2 was used as a spinning dope, and spinning was carried out using the same nozzle as in Example 2. While keeping the spinning dope at 90 ° C, 4.5 ml / min. At the same time, it is discharged into the mixing cell at the same time, and the gauge pressure is 2.0 kg / c instead of steam.
m 2 pressurized air was jetted from the coagulant fluid channel into the mixing cell. The bulk polymer was intermittently discharged from the mixing cell, and the fiber of the present invention was not obtained.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明の表面フィブリル化繊維は、エア
ーフィルター等で、特に低圧力損失で高い濾過性能を要
求される不織布等のシート状物の基材繊維分野、あるい
は天然素材の風合いを有した人工皮革用の基材繊維等、
広い分野で有効に利用できる。また、本発明の製造方法
によれば、直径2μm以下のフィブリルを含有する繊維
を工業的に優位な方法で製造することが可能であり、さ
らに従来の技術では不可能であった比較的ガラス転移温
度の高い重合体または熱変性を受ける重合体のフィブリ
ル、及び極細繊維を低コストでしかも、安定に製造する
ことが可能であり、その工業的な意味は大きい。
The surface fibrillated fiber of the present invention is suitable for use in air filters and the like, especially in the field of base fiber for sheet-like materials such as non-woven fabrics which require high filtration performance with low pressure loss, or the texture of natural materials. Such as base fibers for artificial leather
It can be used effectively in a wide range of fields. Further, according to the production method of the present invention, it is possible to produce a fiber containing fibrils having a diameter of 2 μm or less by an industrially superior method, and further, it is possible to obtain a comparatively glass transition which is impossible by the conventional technique. It is possible to stably produce fibrils and ultrafine fibers of a polymer having a high temperature or a polymer that undergoes thermal modification at low cost, and its industrial significance is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の表面フィブリル化繊維の側面を示す模
式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a side surface of a surface fibrillated fiber of the present invention.

【図2】本発明の表面フィブリル化繊維の繊維軸直角方
向の断面を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a cross section of a surface fibrillated fiber of the present invention in a direction perpendicular to a fiber axis.

【図3】本発明に用いられるノズルの一例を示す断面図
である。
FIG. 3 is a sectional view showing an example of a nozzle used in the present invention.

【図4】本発明で用いられるノズルの別の一例を示す断
面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of a nozzle used in the present invention.

【図5】本発明の実施例1で得られた表面フィブリル化
繊維の形態の一例を示す電子顕微鏡写真(2,000
倍)である。
FIG. 5 is an electron micrograph (2,000 showing an example of the morphology of the surface fibrillated fiber obtained in Example 1 of the present invention.
Times).

【図6】本発明の実施例1で得られた表面フィブリル化
繊維の形態の一例を示す電子顕微鏡写真(500倍)で
ある。
FIG. 6 is an electron micrograph (× 500) showing an example of the morphology of the surface fibrillated fibers obtained in Example 1 of the present invention.

【図7】本発明の実施例1で得られた前駆体繊維を30
秒間叩解処理した後のフィブリル含有分割繊維の一例を
示す電子顕微鏡写真(1,000倍)である。
FIG. 7: Precursor fiber obtained in Example 1 of the present invention
It is an electron micrograph (1,000 times) which shows an example of the fibril containing split fiber after beating for a second.

【図8】本発明の実施例1で得られた前駆体繊維を5分
間叩解処理した後のフィブリル含有分割繊維の一例を示
す電子顕微鏡写真(1,000倍)である。
FIG. 8 is an electron micrograph (× 1,000) showing an example of fibril-containing split fibers after beating the precursor fiber obtained in Example 1 of the present invention for 5 minutes.

【図9】本発明の実施例2で得られた前駆体繊維を5分
間叩解処理したフィブリル含有分割繊維の形態の一例を
示す電子顕微鏡写真(3,500倍)である。
FIG. 9 is an electron micrograph (3,500 times) showing an example of the morphology of fibril-containing split fibers obtained by beating the precursor fiber obtained in Example 2 of the present invention for 5 minutes.

【図10】本発明の実施例10で得られた前駆体繊維を
5分間叩解処理したフィブリル含有分割繊維の形態の一
例を示す電子顕微鏡写真(1,000倍)である。
FIG. 10 is an electron micrograph (× 1,000) showing an example of the morphology of fibril-containing split fibers obtained by beating the precursor fiber obtained in Example 10 of the present invention for 5 minutes.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A :主体繊維 B :フィブリル B’:主体繊維表面から分岐したフィブリル B”:主体繊維表面から完全に分離したフィブリルB’ 1 :紡糸ノズル 2 :紡糸原液吐出部 2a:紡糸原液供給口 2b:紡糸原液供給室 2c:紡糸原液流路 2d:紡糸原液吐出部 3 :凝固剤噴出部 3a:凝固剤供給口 3b:凝固剤供給室 3c:凝固剤流路 3d:凝固剤噴出口 4 :混合セル部 4a:排出口 P :紡糸流路の中心線と凝固剤流路の中心線との交点 θ :紡糸流路の中心線と凝固剤流路の中心線との角度 A: main fiber B: fibril B ': fibril branched from main fiber surface B ": fibril completely separated from main fiber surface B'1: spinning nozzle 2: spinning stock solution discharge part 2a: spinning stock solution supply port 2b: spinning Stock solution supply chamber 2c: Spinning stock solution flow path 2d: Spinning stock solution discharge part 3: Coagulant injection part 3a: Coagulant supply port 3b: Coagulant supply chamber 3c: Coagulant flow path 3d: Coagulant injection port 4: Mixing cell part 4a: outlet P: intersection of the center line of the spinning channel and the center line of the coagulant channel θ: angle between the center line of the spinning channel and the center line of the coagulant channel

フロントページの続き (72)発明者 小桜 隆史 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイヨ ン株式会社中央技術研究所内Front page continued (72) Inventor Takashi Kozakura 20-1 Miyukicho, Otake City, Hiroshima Prefecture Mitsubishi Rayon Co., Ltd.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくともセルロースエステルを30重
量%含有する重合体からなり、直径2μm以下のフィブ
リルが主体繊維の繊維軸方向に沿って、前記主体繊維表
面のほとんどを覆っていることを特徴とする表面フィブ
リル化繊維。
1. A fibril composed of a polymer containing at least 30% by weight of cellulose ester, wherein fibrils having a diameter of 2 μm or less cover most of the main fiber surface along the fiber axis direction of the main fiber. Surface fibrillated fiber.
【請求項2】 セルロースエステルを溶解させる溶媒に
溶解可能なセルロースエステル以外の重合体を含有する
請求項1記載の表面フィブリル化繊維。
2. The surface fibrillated fiber according to claim 1, which contains a polymer other than a cellulose ester that is soluble in a solvent that dissolves the cellulose ester.
【請求項3】 少なくともセルロースエステル重合体を
30重量%含有する重合体からなり、直径2μm以下の
フィブリル、及び、直径100μm以下で、無段階に種
々の太さを有する、アスペクト比(l/d)が1000
以上である分割繊維から構成されることを特徴とするフ
ィブリル含有分割繊維。
3. A fibril having a diameter of 2 μm or less and a fibril having a diameter of 100 μm or less and having various thicknesses infinitely variable, which is composed of a polymer containing at least 30% by weight of a cellulose ester polymer, and has an aspect ratio (l / d). ) Is 1000
A fibril-containing split fiber comprising the above split fibers.
【請求項4】 分割繊維の直径が2μm以下で、分割繊
維自体がフィブリル状である請求項3記載のフィブリル
含有分割繊維。
4. The fibril-containing split fiber according to claim 3, wherein the split fiber has a diameter of 2 μm or less, and the split fiber itself has a fibril shape.
【請求項5】 セルロースエステルを溶解させる溶媒に
溶解可能なセルロースエステル以外の重合体を含有する
請求項3又は4記載のフィブリル含有分割繊維。
5. The fibril-containing split fiber according to claim 3, which contains a polymer other than a cellulose ester which is soluble in a solvent for dissolving the cellulose ester.
【請求項6】 少なくともセルロースエステルを30重
量%以上含有する重合体を溶媒に溶解した紡糸原液を紡
糸原液吐出口から吐出するに際して、該重合体の凝固剤
流体を凝固剤流体噴出口から、該紡糸原液の吐出線方向
に対して0度以上、90度未満の角度で噴出し、該重合
体を剪断流速の中で凝固させ、形成された凝固体を洗浄
することを特徴とする表面フィブリル化繊維の製造方
法。
6. When a spinning dope prepared by dissolving a polymer containing at least 30% by weight of a cellulose ester in a solvent is discharged from a spinning dope discharge port, a coagulant fluid of the polymer is discharged from a coagulant fluid jet port. Surface fibrillation, characterized in that it is jetted at an angle of 0 ° or more and less than 90 ° with respect to the discharge line direction of the spinning dope to coagulate the polymer in a shear flow rate and wash the formed coagulum. Fiber manufacturing method.
【請求項7】 紡糸原液吐出口と凝固剤流体噴出口との
合流部に備えた混合セル部に、紡糸原液と吐出すると共
に、凝固剤流体を噴出させる請求項6記載の表面フィブ
リル化繊維の製造方法。
7. The surface fibrillated fiber according to claim 6, wherein the spinning stock solution is discharged and the coagulant fluid is jetted to a mixing cell portion provided at a confluence of the spinning stock solution discharge port and the coagulant fluid jet port. Production method.
【請求項8】 剪断流速の中で凝固された凝固体を、凝
固剤溶液中に噴出させる請求項6、又は請求項7記載の
表面フィブリル化繊維の製造方法。
8. The method for producing a surface fibrillated fiber according to claim 6, wherein the coagulated body coagulated at a shear flow rate is jetted into a coagulant solution.
【請求項9】 溶媒が第三級アミンオキシドである請求
項6、請求項7又は請求項8記載の表面フィブリル化繊
維の製造方法。
9. The method for producing a surface fibrillated fiber according to claim 6, 7 or 8, wherein the solvent is a tertiary amine oxide.
【請求項10】 凝固剤流体が水蒸気である請求項6、
請求項7、請求項8又は請求項9記載の表面フィブリル
化繊維の製造方法。
10. The coagulant fluid is steam,
A method for producing the surface fibrillated fiber according to claim 7, claim 8 or claim 9.
【請求項11】 請求項6記載の方法で得た表面フィブ
リル化繊維を、叩解により、極細にすることを特徴とす
るフィブリル含有分割繊維の製造方法。
11. A method for producing fibril-containing split fibers, characterized in that the surface fibrillated fibers obtained by the method according to claim 6 are made fine by beating.
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