JPH0941224A - 微細粒子複合化デンプン繊維の製造方法 - Google Patents
微細粒子複合化デンプン繊維の製造方法Info
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- JPH0941224A JPH0941224A JP7196249A JP19624995A JPH0941224A JP H0941224 A JPH0941224 A JP H0941224A JP 7196249 A JP7196249 A JP 7196249A JP 19624995 A JP19624995 A JP 19624995A JP H0941224 A JPH0941224 A JP H0941224A
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- fiber
- fine particle
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Abstract
(57)【要約】
【課題】複合化させる微細粒子の量に拘らず、維長を任
意に制御することができる微細粒子複合化デンプン繊維
の製造方法を提供する。 【解決手段】デンプンと微細粒子の混合コロイド分散液
を紡糸することによって微細粒子複合化デンプン繊維を
製造する方法において、原料微細粒子の混合比率をデン
プンと微細粒子の合計重量に対して９０重量％以下と
し、原料デンプンとして曳糸性のあるデンプンと曳糸性
のないデンプンとの混合物を使用し、曳糸性のあるデン
プンと曳糸性のないデンプンとの混合比率を変えること
により微細粒子複合化デンプン繊維の平均繊維長を任意
に制御することができる。
意に制御することができる微細粒子複合化デンプン繊維
の製造方法を提供する。 【解決手段】デンプンと微細粒子の混合コロイド分散液
を紡糸することによって微細粒子複合化デンプン繊維を
製造する方法において、原料微細粒子の混合比率をデン
プンと微細粒子の合計重量に対して９０重量％以下と
し、原料デンプンとして曳糸性のあるデンプンと曳糸性
のないデンプンとの混合物を使用し、曳糸性のあるデン
プンと曳糸性のないデンプンとの混合比率を変えること
により微細粒子複合化デンプン繊維の平均繊維長を任意
に制御することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は微細粒子複合化デ
ンプン繊維の製造方法に関し、より詳しくは、用途に応
じて複合化する微細粒子の量を選定でき、かつ任意の平
均繊維長を有する微細粒子複合化デンプン繊維を得るこ
とができる、新規かつ改良された微細粒子複合化デンプ
ン繊維の製造方法に関するものである。
ンプン繊維の製造方法に関し、より詳しくは、用途に応
じて複合化する微細粒子の量を選定でき、かつ任意の平
均繊維長を有する微細粒子複合化デンプン繊維を得るこ
とができる、新規かつ改良された微細粒子複合化デンプ
ン繊維の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】デンプンをパルプ状にしたデンプン繊維
は、例えば木材パルプの全部または一部の代替材料とし
て従来から使用されており、木材パルプに混合して抄紙
することにより紙の強度特性を改善したり、抄紙時に使
用する内添薬品の保持率を向上する等の効果が得られて
いる。またデンプン繊維の透明性を利用してグラシン紙
の製造に際して木材パルプと混合使用されている。
は、例えば木材パルプの全部または一部の代替材料とし
て従来から使用されており、木材パルプに混合して抄紙
することにより紙の強度特性を改善したり、抄紙時に使
用する内添薬品の保持率を向上する等の効果が得られて
いる。またデンプン繊維の透明性を利用してグラシン紙
の製造に際して木材パルプと混合使用されている。
【０００３】かようなデンプン繊維の製造方法として
は、デンプンの水懸濁液を加熱あるいはアルカリ処理し
てデンプンのコロイド分散液とし、これを硫酸アンモニ
ウム等の水溶液からなる凝固浴中に糸条の流れにして押
出して凝固させる方法や、デンプン水懸濁液をジェット
・クッキング法により煮沸溶解したデンプンコロイド分
散液を凝固浴中で凝固させる方法等が種々提案されてい
る（例えば米国特許第４１３９６９９号、特公昭６０−
３５４８０号、特表平７−５０２３１２号等）。
は、デンプンの水懸濁液を加熱あるいはアルカリ処理し
てデンプンのコロイド分散液とし、これを硫酸アンモニ
ウム等の水溶液からなる凝固浴中に糸条の流れにして押
出して凝固させる方法や、デンプン水懸濁液をジェット
・クッキング法により煮沸溶解したデンプンコロイド分
散液を凝固浴中で凝固させる方法等が種々提案されてい
る（例えば米国特許第４１３９６９９号、特公昭６０−
３５４８０号、特表平７−５０２３１２号等）。
【０００４】上述した製造方法で得られるデンプン繊維
の繊維長は、例えば特表平７−５０２３１２号では１ｍ
ｍ未満、特公昭６０−３５４８０号では０．１〜３．０
ｍｍと記載されている。しかしながら、デンプン繊維を
例えば製紙分野に利用する場合には、繊維長が極端に短
ければ抄紙時にワイヤーから抜けてしまい本来の目的が
達成できず、一方、繊維長が長すぎても繊維同士が結束
したまま抄き込まれてしまうという不都合が生じる。
の繊維長は、例えば特表平７−５０２３１２号では１ｍ
ｍ未満、特公昭６０−３５４８０号では０．１〜３．０
ｍｍと記載されている。しかしながら、デンプン繊維を
例えば製紙分野に利用する場合には、繊維長が極端に短
ければ抄紙時にワイヤーから抜けてしまい本来の目的が
達成できず、一方、繊維長が長すぎても繊維同士が結束
したまま抄き込まれてしまうという不都合が生じる。
【０００５】そこで本発明者らは鋭意検討を行い、目的
に応じて任意の繊維長を有するデンプン繊維を製造でき
る方法を開発して既に特許出願を行った（特願平６−１
５４６７２号）。この先願発明は、原料デンプンについ
て曳糸性ある種と曳糸性のない種とがあり、それぞれ繊
維長の長いデンプン繊維および短いデンプン繊維をもた
らすこと、両方の種を適宜割合に混合した原料デンプン
を用いることで混合比率に応じ任意の繊維長分布を有す
るデンプン繊維が得られることを見いだしたものであ
る。このようにして得られる所望の繊維長分布を有する
デンプン繊維により、所望の使用目的が効果的に達成で
き、さらには今までには考えられなかった効果が生じる
ことも期待できる。
に応じて任意の繊維長を有するデンプン繊維を製造でき
る方法を開発して既に特許出願を行った（特願平６−１
５４６７２号）。この先願発明は、原料デンプンについ
て曳糸性ある種と曳糸性のない種とがあり、それぞれ繊
維長の長いデンプン繊維および短いデンプン繊維をもた
らすこと、両方の種を適宜割合に混合した原料デンプン
を用いることで混合比率に応じ任意の繊維長分布を有す
るデンプン繊維が得られることを見いだしたものであ
る。このようにして得られる所望の繊維長分布を有する
デンプン繊維により、所望の使用目的が効果的に達成で
き、さらには今までには考えられなかった効果が生じる
ことも期待できる。
【０００６】また、上述した特公昭６０−３５４８０号
ではデンプン分散物全体に均等に水不感性添加物、例え
ば顔料、金属粉末、ラテックス等を混合してデンプン繊
維に封じ込めた形態で包含させることを提案している。
特表平７−５０２３１２号においてもデンプン懸濁液に
有機増量剤、鉱物を含有することができるとしている。
ではデンプン分散物全体に均等に水不感性添加物、例え
ば顔料、金属粉末、ラテックス等を混合してデンプン繊
維に封じ込めた形態で包含させることを提案している。
特表平７−５０２３１２号においてもデンプン懸濁液に
有機増量剤、鉱物を含有することができるとしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
ような水不感性添加物をデンプン繊維に包含させた場合
においても、問題となるのはデンプン繊維の繊維長であ
り、例えば顔料のような粉末添加物を使用して何らかの
機能性をデンプン繊維に付与しようとする場合でも、用
途に応じてデンプン繊維の繊維長を制御できなければ使
用目的を効果的に達成できないことになる。また、添加
物によってはデンプン繊維内に多量に含有させなければ
機能が発現されないものもあり、多量に添加できた場合
でもデンプン繊維の繊維長を任意に制御できなければ、
付加価値の高いデンプン繊維が得られない場合もある。
ような水不感性添加物をデンプン繊維に包含させた場合
においても、問題となるのはデンプン繊維の繊維長であ
り、例えば顔料のような粉末添加物を使用して何らかの
機能性をデンプン繊維に付与しようとする場合でも、用
途に応じてデンプン繊維の繊維長を制御できなければ使
用目的を効果的に達成できないことになる。また、添加
物によってはデンプン繊維内に多量に含有させなければ
機能が発現されないものもあり、多量に添加できた場合
でもデンプン繊維の繊維長を任意に制御できなければ、
付加価値の高いデンプン繊維が得られない場合もある。
【０００８】そこでこの発明は、目的に応じて任意の繊
維長が得られ、しかも複合する微細粒子の量を広い範囲
で選択できる微細粒子複合化デンプン繊維の製造方法を
提供することを目的としてなされたものである。
維長が得られ、しかも複合する微細粒子の量を広い範囲
で選択できる微細粒子複合化デンプン繊維の製造方法を
提供することを目的としてなされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者はさらに研究を
進めた結果、微細粒子を混合した系においても、曳糸性
のあるデンプンと曳糸性のないデンプンとを適宜の割合
で混合することにより、混合比率に応じ繊維長分布を任
意に制御できること、かような特性が微細粒子の混合率
が極めて大きい場合においても保たれることを見いだ
し、この発明を完成させたものである。
進めた結果、微細粒子を混合した系においても、曳糸性
のあるデンプンと曳糸性のないデンプンとを適宜の割合
で混合することにより、混合比率に応じ繊維長分布を任
意に制御できること、かような特性が微細粒子の混合率
が極めて大きい場合においても保たれることを見いだ
し、この発明を完成させたものである。
【００１０】すなわちこの発明は、デンプンと微細粒子
の混合コロイド分散液を紡糸することによって微細粒子
複合化デンプン繊維を製造する方法において、原料微細
粒子の混合比率をデンプンと微細粒子の合計重量に対し
て９０重量％以下とし、原料デンプンとして曳糸性のあ
るデンプンと曳糸性のないデンプンとの混合物を使用
し、曳糸性のあるデンプンと曳糸性のないデンプンとの
混合比率を変えることにより微細粒子複合化デンプン繊
維の平均繊維長を制御することを特徴とする微細粒子複
合化デンプン繊維の製造方法である。
の混合コロイド分散液を紡糸することによって微細粒子
複合化デンプン繊維を製造する方法において、原料微細
粒子の混合比率をデンプンと微細粒子の合計重量に対し
て９０重量％以下とし、原料デンプンとして曳糸性のあ
るデンプンと曳糸性のないデンプンとの混合物を使用
し、曳糸性のあるデンプンと曳糸性のないデンプンとの
混合比率を変えることにより微細粒子複合化デンプン繊
維の平均繊維長を制御することを特徴とする微細粒子複
合化デンプン繊維の製造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】この発明において微細粒子とは、
顕微鏡で観測可能な小寸法の物体を指す。一般に微細と
は、顕微鏡で区別できる程度の細かいものを指し、粒子
とはＪＩＳＺ８１２２によれば、観測可能な長さ、幅及
び厚さを持つ小寸法の物体、と定義されている。例え
ば、固体粒子の場合はその製法により大きく二つに分け
られ、天然物もしくは合成物について大きな塊を粉砕し
て得たものと化学反応によって得たものである。より細
かくは固体を粉砕して得たもの、酸化、還元、熱分解等
の化学反応によって得たもの、液体から沈澱もしくは電
気析出させて得たもの、溶融状態から粉霧固化して得た
もの、気体から凝縮して得たもの、化学物蒸気の熱分解
により得たものに分けられるが、その製法を問わずいず
れもこの発明における微粒子として好適に使用すること
ができる。
顕微鏡で観測可能な小寸法の物体を指す。一般に微細と
は、顕微鏡で区別できる程度の細かいものを指し、粒子
とはＪＩＳＺ８１２２によれば、観測可能な長さ、幅及
び厚さを持つ小寸法の物体、と定義されている。例え
ば、固体粒子の場合はその製法により大きく二つに分け
られ、天然物もしくは合成物について大きな塊を粉砕し
て得たものと化学反応によって得たものである。より細
かくは固体を粉砕して得たもの、酸化、還元、熱分解等
の化学反応によって得たもの、液体から沈澱もしくは電
気析出させて得たもの、溶融状態から粉霧固化して得た
もの、気体から凝縮して得たもの、化学物蒸気の熱分解
により得たものに分けられるが、その製法を問わずいず
れもこの発明における微粒子として好適に使用すること
ができる。
【００１２】本発明で使用できる具体的な微細粒子とし
ては、アルミニウム，珪素，チタン，クロム，鉄，コバ
ルト，ニッケル，銅，亜鉛，銀，錫，タングステン，白
金，金等の金属粉；カオリナイト，ハロサイト，セリサ
イト，ゼオライト，ケイソウ土等の粘土鉱物粉体；酸化
マグネシウム，アセチレンブラック，バリウムフェライ
ト，黒鉛，磁性トナー等の電気・磁気粉体；ホワイトカ
ーボン，酸化チタン，亜鉛華，炭酸カルシウム，微粒子
無水シリカ，銅フタロシアニンブルー，硫化亜鉛カドミ
ウム蛍光体等の有機・無機充填剤粉体；アクリル，ポリ
エチレン，ナイロン，ＭＢＳ樹脂，プラスチックピグメ
ント，マイクロカプセル等の有機ポリマー系粉体；ミク
ロフィブリル化セルロース，結晶セルロース等の微細繊
維状物；コーヒー，緑茶，紅茶等を抽出した残滓を微細
化した粉体；ラテックスやエマルジョン等を挙げること
ができる。また、必要によっては２種類以上の組み合わ
せて微粒子混合物として使用することもできる。
ては、アルミニウム，珪素，チタン，クロム，鉄，コバ
ルト，ニッケル，銅，亜鉛，銀，錫，タングステン，白
金，金等の金属粉；カオリナイト，ハロサイト，セリサ
イト，ゼオライト，ケイソウ土等の粘土鉱物粉体；酸化
マグネシウム，アセチレンブラック，バリウムフェライ
ト，黒鉛，磁性トナー等の電気・磁気粉体；ホワイトカ
ーボン，酸化チタン，亜鉛華，炭酸カルシウム，微粒子
無水シリカ，銅フタロシアニンブルー，硫化亜鉛カドミ
ウム蛍光体等の有機・無機充填剤粉体；アクリル，ポリ
エチレン，ナイロン，ＭＢＳ樹脂，プラスチックピグメ
ント，マイクロカプセル等の有機ポリマー系粉体；ミク
ロフィブリル化セルロース，結晶セルロース等の微細繊
維状物；コーヒー，緑茶，紅茶等を抽出した残滓を微細
化した粉体；ラテックスやエマルジョン等を挙げること
ができる。また、必要によっては２種類以上の組み合わ
せて微粒子混合物として使用することもできる。
【００１３】微細粒子の量や粒度、組み合わせ等は、用
途に応じて好ましい条件をあらかじめ予備実験で求めて
おくことが好ましい。微細粒子については、製造する微
細粒子複合化デンプン繊維の大きさによって決められる
が、紡糸工程で使用されるノズル径よりは小さい直径と
しなければならず、一般的には直径１００μｍ以下、好
ましくは５０μｍ以下がよい。特に直径１μｍ以下の粒
子に関しては、その表面活性エネルギーによって二次凝
集を起こし易いため、必要に応じてカチオン性界面活性
剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤もし
くは両性界面活性剤等を適量添加することにより二次凝
集を防止できる。
途に応じて好ましい条件をあらかじめ予備実験で求めて
おくことが好ましい。微細粒子については、製造する微
細粒子複合化デンプン繊維の大きさによって決められる
が、紡糸工程で使用されるノズル径よりは小さい直径と
しなければならず、一般的には直径１００μｍ以下、好
ましくは５０μｍ以下がよい。特に直径１μｍ以下の粒
子に関しては、その表面活性エネルギーによって二次凝
集を起こし易いため、必要に応じてカチオン性界面活性
剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤もし
くは両性界面活性剤等を適量添加することにより二次凝
集を防止できる。
【００１４】この発明において、曳糸性のないデンプン
とは、下記の方法によりデンプン繊維を調製した場合
に、平均繊維長分布が約１ｍｍ以下のデンプン繊維が得
られるものをいい、曳糸性のあるデンプンとは、平均繊
維長分布が約１５ｍｍ以上のデンプン繊維が得られるも
のをいう。
とは、下記の方法によりデンプン繊維を調製した場合
に、平均繊維長分布が約１ｍｍ以下のデンプン繊維が得
られるものをいい、曳糸性のあるデンプンとは、平均繊
維長分布が約１５ｍｍ以上のデンプン繊維が得られるも
のをいう。
【００１５】曳糸性の有無を調べるためのデンプン繊維
の調製方法は、まずデンプンの１０重量％水縣濁液を調
製し、これを９５℃に加熱・膨潤させてデンプンのコロ
イド分散液とする。この分散液を５５℃の一定温度とし
て、凝固浴中に設置した口径０．４ｍｍのノズルから吐
出圧力３ｋｇ／ｃｍ2 で凝固浴中に吐出させる。凝固浴
中の凝固液には硫酸アンモニウムの４０重量％水溶液を
使用し、凝固浴を撹拌してデンプン分散液の吐出方向と
凝固液の流れ方向が約４５゜の角度になるようにする。
の調製方法は、まずデンプンの１０重量％水縣濁液を調
製し、これを９５℃に加熱・膨潤させてデンプンのコロ
イド分散液とする。この分散液を５５℃の一定温度とし
て、凝固浴中に設置した口径０．４ｍｍのノズルから吐
出圧力３ｋｇ／ｃｍ2 で凝固浴中に吐出させる。凝固浴
中の凝固液には硫酸アンモニウムの４０重量％水溶液を
使用し、凝固浴を撹拌してデンプン分散液の吐出方向と
凝固液の流れ方向が約４５゜の角度になるようにする。
【００１６】デンプン繊維の平均繊維長分布の測定は以
下の方法により行った。上記のようにして調製したデン
プン繊維を凝固浴から取り出してプレパラート上に広
げ、乾燥固化した後、投影機で拡大してマップメーター
を用いて各繊維の長さを測定する。プレパラート１枚当
たり２００本程度のデンプン繊維が固化され、１回の試
験で１０枚のプレパラートを調製し、１種類のデンプン
について３回の試験を行った結果から平均繊維長分布を
計算により求める。
下の方法により行った。上記のようにして調製したデン
プン繊維を凝固浴から取り出してプレパラート上に広
げ、乾燥固化した後、投影機で拡大してマップメーター
を用いて各繊維の長さを測定する。プレパラート１枚当
たり２００本程度のデンプン繊維が固化され、１回の試
験で１０枚のプレパラートを調製し、１種類のデンプン
について３回の試験を行った結果から平均繊維長分布を
計算により求める。
【００１７】上記の方法によりデンプンからデンプン繊
維を実際に調製してみて、曳糸性のあるデンプン種と曳
糸性のない種とを区別することができる。本発明者が行
った結果から判明したデンプン種を例示すると次のよう
になる。
維を実際に調製してみて、曳糸性のあるデンプン種と曳
糸性のない種とを区別することができる。本発明者が行
った結果から判明したデンプン種を例示すると次のよう
になる。
【００１８】曳糸性のあるデンプン種：ジャガイモ、キ
ャッサバ（タピオカ）、サトイモ、サツマイモ、ナガイ
モ、ダイジョ、ヤウテア、ハリイモ、ヤマノイモ、ギネ
アヤム、インドクワズイモ、キルトスベルマ等。
ャッサバ（タピオカ）、サトイモ、サツマイモ、ナガイ
モ、ダイジョ、ヤウテア、ハリイモ、ヤマノイモ、ギネ
アヤム、インドクワズイモ、キルトスベルマ等。
【００１９】曳糸性のないデンプン種：トウモロコシ、
コムギ、イネ（コメ）、オオムギ、ライムギ、エンバ
ク、モロコシ、アワ、ヒエ、キビ等。
コムギ、イネ（コメ）、オオムギ、ライムギ、エンバ
ク、モロコシ、アワ、ヒエ、キビ等。
【００２０】一般には、植物の茎や根から得られるデン
プンは曳糸性のあるもの、穀物から得られるデンプンは
曳糸性のないものという傾向がみられたが、実際にはデ
ンプン繊維を調製して判断する必要がある。また上記で
例示したデンプンはいずれも天然デンプンであるが、こ
の発明において使用できるデンプンは天然のものに限ら
ず、加工デンプン等の変性デンプンであっても上記のよ
うな曳糸性の有無を確認すれば使用することができる。
プンは曳糸性のあるもの、穀物から得られるデンプンは
曳糸性のないものという傾向がみられたが、実際にはデ
ンプン繊維を調製して判断する必要がある。また上記で
例示したデンプンはいずれも天然デンプンであるが、こ
の発明において使用できるデンプンは天然のものに限ら
ず、加工デンプン等の変性デンプンであっても上記のよ
うな曳糸性の有無を確認すれば使用することができる。
【００２１】この発明を実施するに際しては、先ず１種
類以上の微細粒子と曳糸性のあるデンプンと曳糸性のな
いデンプンとを任意の比率で混合して微細粒子とデンプ
ン粒子の混合水懸濁液を調製し、これを加熱してデンプ
ンを膨潤させることにより、微細粒子とデンプンの混合
コロイド分散液とする。微粒子／デンプン混合水懸濁液
中のデンプン濃度が低いと紡糸時に凝集力が低下し、デ
ンプン濃度が高いとデンプン膨潤後の微粒子／デンプン
混合コロイド分散液の流動性がなくなり紡糸できなくな
る。実験の結果、微細粒子が混ざることによってコロイ
ド分散液の流動性が変わることが判っており、一般には
微細粒子を混ぜない場合よりも流動性が良くなりデンプ
ン濃度を高くすることが可能である。しかし、微細粒子
の種類、特に平均粒子径が１μｍ以下のものについては
逆に流動性を妨げるものがあり、場合によっては分散剤
を併用して良好な流動性とすることも必要となる。微粒
子／デンプン混合水懸濁液中の固形分［デンプン＋微細
粒子］の濃度は、微細粒子およびデンプンの種類によっ
て異なるため一概には決められないが、実験結果から考
えると一般的には５〜２０重量％の範囲の固形分濃度と
することが好ましい。微細粒子の混合比率が大きい場合
は微粒子／デンプン混合水懸濁液中の固形分濃度は高く
なり、微細粒子の混合比率が小さい場合は微粒子／デン
プン混合水懸濁液中の固形分濃度は低くなる。混合水懸
濁液の加熱の時間および加熱温度は、デンプンを十分に
膨潤させて糊化させ得る時間と温度であればよく、１０
０℃以下の温度でもよい。
類以上の微細粒子と曳糸性のあるデンプンと曳糸性のな
いデンプンとを任意の比率で混合して微細粒子とデンプ
ン粒子の混合水懸濁液を調製し、これを加熱してデンプ
ンを膨潤させることにより、微細粒子とデンプンの混合
コロイド分散液とする。微粒子／デンプン混合水懸濁液
中のデンプン濃度が低いと紡糸時に凝集力が低下し、デ
ンプン濃度が高いとデンプン膨潤後の微粒子／デンプン
混合コロイド分散液の流動性がなくなり紡糸できなくな
る。実験の結果、微細粒子が混ざることによってコロイ
ド分散液の流動性が変わることが判っており、一般には
微細粒子を混ぜない場合よりも流動性が良くなりデンプ
ン濃度を高くすることが可能である。しかし、微細粒子
の種類、特に平均粒子径が１μｍ以下のものについては
逆に流動性を妨げるものがあり、場合によっては分散剤
を併用して良好な流動性とすることも必要となる。微粒
子／デンプン混合水懸濁液中の固形分［デンプン＋微細
粒子］の濃度は、微細粒子およびデンプンの種類によっ
て異なるため一概には決められないが、実験結果から考
えると一般的には５〜２０重量％の範囲の固形分濃度と
することが好ましい。微細粒子の混合比率が大きい場合
は微粒子／デンプン混合水懸濁液中の固形分濃度は高く
なり、微細粒子の混合比率が小さい場合は微粒子／デン
プン混合水懸濁液中の固形分濃度は低くなる。混合水懸
濁液の加熱の時間および加熱温度は、デンプンを十分に
膨潤させて糊化させ得る時間と温度であればよく、１０
０℃以下の温度でもよい。
【００２２】微細粒子の混合比率について述べるなら
ば、デンプンと微細粒子の合計重量に対して微細粒子を
９０重量％以下とする。９０重量％を超えて微細粒子を
混合すると、得られた微粒子複合化デンプン繊維は良好
な繊維状とならない。一方、微細粒子の混合比率の下限
は、微細粒子の種類により一定とならない。すなわち、
１重量％程度の混合では微細粒子の混合効果が発現しな
いものもあれば、０．１重量％程度の微量を混合しても
混合効果が発現する微細粒子もある。要するに微細粒子
の混合効果が発現する最小有効量以上を混合すればよ
い。微細粒子の一般的な混合比率は、デンプンと微細粒
子の合計重量に対して微細粒子を３０重量％以上、７０
重量％以下である。
ば、デンプンと微細粒子の合計重量に対して微細粒子を
９０重量％以下とする。９０重量％を超えて微細粒子を
混合すると、得られた微粒子複合化デンプン繊維は良好
な繊維状とならない。一方、微細粒子の混合比率の下限
は、微細粒子の種類により一定とならない。すなわち、
１重量％程度の混合では微細粒子の混合効果が発現しな
いものもあれば、０．１重量％程度の微量を混合しても
混合効果が発現する微細粒子もある。要するに微細粒子
の混合効果が発現する最小有効量以上を混合すればよ
い。微細粒子の一般的な混合比率は、デンプンと微細粒
子の合計重量に対して微細粒子を３０重量％以上、７０
重量％以下である。
【００２３】デンプンを膨潤させて得られた微細粒子／
デンプン混合コロイド分散液は一旦冷却した後、所定の
温度に維持して紡糸するが、紡糸時の混合コロイド分散
液の温度は５０〜６０℃に維持することが好ましい。混
合コロイド分散液の温度が変化すると粘性が変化するた
め安定した微細粒子複合化デンプン繊維が得られず、ま
た著しく温度が低下するとデンプンの老化を引き起こす
ことが知られている。
デンプン混合コロイド分散液は一旦冷却した後、所定の
温度に維持して紡糸するが、紡糸時の混合コロイド分散
液の温度は５０〜６０℃に維持することが好ましい。混
合コロイド分散液の温度が変化すると粘性が変化するた
め安定した微細粒子複合化デンプン繊維が得られず、ま
た著しく温度が低下するとデンプンの老化を引き起こす
ことが知られている。
【００２４】次に、所定の温度に維持した微細粒子／デ
ンプン混合コロイド分散液を、密閉容器に入れて一定圧
力をかけ、任意の数、口径および形状をもったノズル口
から凝固浴中に吐出させる、いわゆる湿式紡糸法により
微細粒子複合化デンプン繊維にすることができる。かよ
うな湿式紡糸法はビスコース繊維等の紡糸法として従来
から慣用されている方法であり、従って既存の紡糸装置
を利用することができる。微細粒子複合化デンプン繊維
の直径（太さ）は、ノズルの口径を変化させることで調
節できる。
ンプン混合コロイド分散液を、密閉容器に入れて一定圧
力をかけ、任意の数、口径および形状をもったノズル口
から凝固浴中に吐出させる、いわゆる湿式紡糸法により
微細粒子複合化デンプン繊維にすることができる。かよ
うな湿式紡糸法はビスコース繊維等の紡糸法として従来
から慣用されている方法であり、従って既存の紡糸装置
を利用することができる。微細粒子複合化デンプン繊維
の直径（太さ）は、ノズルの口径を変化させることで調
節できる。
【００２５】凝固浴中の凝固液としては硫酸アンモニウ
ム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、リン酸アンモ
ニウム、炭酸ナトリウム、塩化アンモニウム等の水中で
電解質を生じる塩の水溶液が使用でき、硫酸アンモニウ
ムが特に好ましい。凝固液の濃度が低いと凝集効果が十
分に得られず、一般的には３０〜４０重量％濃度の塩水
溶液が好ましい。
ム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、リン酸アンモ
ニウム、炭酸ナトリウム、塩化アンモニウム等の水中で
電解質を生じる塩の水溶液が使用でき、硫酸アンモニウ
ムが特に好ましい。凝固液の濃度が低いと凝集効果が十
分に得られず、一般的には３０〜４０重量％濃度の塩水
溶液が好ましい。
【００２６】凝固浴中の凝固液には常時撹拌を施して凝
固液の流れを生じさせておく。凝固液の流れの方向と速
度は、得られる微細粒子複合化デンプン繊維の繊維長や
強度に影響を及ぼす。すなわち、凝固液中に吐出された
微細粒子／デンプン混合コロイド分散液が安定した糸条
の流れとなるようにするには、混合コロイド分散液の吐
出方向と凝固液の流れの方向とを一致させることが望ま
しいが、装置の設計上から一致させることができない場
合には、吐出方向と凝固液の流れ方向とが９０゜以下の
角度となるようにすればよい。また、凝固液の流速を混
合コロイド分散液の吐出速度より速くして糸条を延伸さ
せることにより、微細粒子複合化デンプン繊維の水に対
する不溶化および強度を向上させることができる。しか
し、凝固液の流速を過度に速くすると、糸条が凝固浴中
でちぎれてしまい、所望繊維長の微細粒子複合化デンプ
ン繊維が得られない場合もある。上記の理由から、凝固
液の流れの方向や流速は、所望の微細粒子複合化デンプ
ン繊維が得られるような条件を予備実験により定めてお
く必要がある。
固液の流れを生じさせておく。凝固液の流れの方向と速
度は、得られる微細粒子複合化デンプン繊維の繊維長や
強度に影響を及ぼす。すなわち、凝固液中に吐出された
微細粒子／デンプン混合コロイド分散液が安定した糸条
の流れとなるようにするには、混合コロイド分散液の吐
出方向と凝固液の流れの方向とを一致させることが望ま
しいが、装置の設計上から一致させることができない場
合には、吐出方向と凝固液の流れ方向とが９０゜以下の
角度となるようにすればよい。また、凝固液の流速を混
合コロイド分散液の吐出速度より速くして糸条を延伸さ
せることにより、微細粒子複合化デンプン繊維の水に対
する不溶化および強度を向上させることができる。しか
し、凝固液の流速を過度に速くすると、糸条が凝固浴中
でちぎれてしまい、所望繊維長の微細粒子複合化デンプ
ン繊維が得られない場合もある。上記の理由から、凝固
液の流れの方向や流速は、所望の微細粒子複合化デンプ
ン繊維が得られるような条件を予備実験により定めてお
く必要がある。
【００２７】この発明により得られる微細粒子複合化デ
ンプン繊維の応用例としては、例えば二酸化チタンのご
とき白色顔料を複合化したデンプン繊維は、デンプン繊
維のみのもつ透明性を白色顔料で隠蔽できるため、これ
を紙に混抄することにより紙の不透明性を向上させるこ
とができる。さらに、導電性の微細粒子を複合化したデ
ンプン繊維を用いて帯電防止紙を製造することも可能で
ある。
ンプン繊維の応用例としては、例えば二酸化チタンのご
とき白色顔料を複合化したデンプン繊維は、デンプン繊
維のみのもつ透明性を白色顔料で隠蔽できるため、これ
を紙に混抄することにより紙の不透明性を向上させるこ
とができる。さらに、導電性の微細粒子を複合化したデ
ンプン繊維を用いて帯電防止紙を製造することも可能で
ある。
【００２８】
【実施例】以下に実施例を挙げてこの発明を更に説明す
る。
る。
【００２９】実施例１ カオリンクレー（商品名「ＳＦカオリン」、服部鉱業
（株）製）５重量％と、混合比率を種々に変えた馬鈴薯
デンプンとトウモロコシデンプンの混合物５重量％とか
ら、固形分濃度１０重量％の水混合懸濁液を調製し、こ
れを９５℃に加熱してデンプンを膨潤させて微細粒子／
デンプン混合コロイド分散液とした。硫酸アンモニウム
の４０重量％水溶液中の凝固液からなる凝固浴中に口径
０．３ｍｍの丸型ノズルを設置し、上記の微細粒子／デ
ンプン混合コロイド分散液を５５℃の一定温度として吐
出圧力２ｋｇ／ｃｍ2 でノズルから凝固浴中に吐出さ
せ、微細粒子複合化デンプン繊維を製造した。吐出に際
しては、凝固浴を撹拌して微細粒子／デンプン混合コロ
イド分散液の吐出方向と凝固液の流れ方向が３０゜の角
度になるようにした。
（株）製）５重量％と、混合比率を種々に変えた馬鈴薯
デンプンとトウモロコシデンプンの混合物５重量％とか
ら、固形分濃度１０重量％の水混合懸濁液を調製し、こ
れを９５℃に加熱してデンプンを膨潤させて微細粒子／
デンプン混合コロイド分散液とした。硫酸アンモニウム
の４０重量％水溶液中の凝固液からなる凝固浴中に口径
０．３ｍｍの丸型ノズルを設置し、上記の微細粒子／デ
ンプン混合コロイド分散液を５５℃の一定温度として吐
出圧力２ｋｇ／ｃｍ2 でノズルから凝固浴中に吐出さ
せ、微細粒子複合化デンプン繊維を製造した。吐出に際
しては、凝固浴を撹拌して微細粒子／デンプン混合コロ
イド分散液の吐出方向と凝固液の流れ方向が３０゜の角
度になるようにした。
【００３０】馬鈴薯デンプン（ポテト）とトウモロコシ
デンプン（コーン）との混合比率と得られた微細粒子複
合化デンプン繊維の平均繊維長分布との関係を表１およ
び図１に示す。
デンプン（コーン）との混合比率と得られた微細粒子複
合化デンプン繊維の平均繊維長分布との関係を表１およ
び図１に示す。
【００３１】 表１ デンプン混合比率（重量％） 平均繊維長分布 ［ポテト／コーン］ （ｍｍ） ０／１００ ２．１±０．２３ ３０／７０ ５．９±０．５４ ５０／５０ ６．４±０．４９ ７０／３０ ８．９±０．７５ １００／０ １０．５±１．８ 表１および図１からわかるように、曳糸性のある馬鈴薯
デンプンの比率が増すことにより、平均繊維長が大きく
なり、逆に曳糸性のないトウモロコシデンプンの比率が
増すことにより、平均繊維長が小さい微細粒子複合化デ
ンプン繊維が製造できる。
デンプンの比率が増すことにより、平均繊維長が大きく
なり、逆に曳糸性のないトウモロコシデンプンの比率が
増すことにより、平均繊維長が小さい微細粒子複合化デ
ンプン繊維が製造できる。
【００３２】実施例２ 馬鈴薯デンプンとトウモロコシデンプンの混合比率を５
０：５０重量％と一定にしたデンプンと、カオリンクレ
ー（同上）とを、これらの混合比率を種々に変えて固形
分濃度１０重量％の水混合懸濁液を調製し、その他は実
施例１と同様にして微細粒子複合化デンプン繊維を製造
した。
０：５０重量％と一定にしたデンプンと、カオリンクレ
ー（同上）とを、これらの混合比率を種々に変えて固形
分濃度１０重量％の水混合懸濁液を調製し、その他は実
施例１と同様にして微細粒子複合化デンプン繊維を製造
した。
【００３３】デンプン（馬鈴薯デンプンとトウモロコシ
デンプンの混合比率５０：５０重量％）とカオリンクレ
ー（微細粒子）との混合比率と、得られた微細粒子複合
化デンプン繊維の平均繊維長分布との関係を表２に示
す。
デンプンの混合比率５０：５０重量％）とカオリンクレ
ー（微細粒子）との混合比率と、得られた微細粒子複合
化デンプン繊維の平均繊維長分布との関係を表２に示
す。
【００３４】 表２ デンプンと微細粒子の混合比率（重量％） 平均繊維長分布 ［デンプン／微細粒子］ （ｍｍ） １０／９０ ０．５±０．０４ ３０／７０ ４．２±０．５６ ５０／５０ ６．４±０．４９ ７０／３０ ７．６±０．３３ ９０／１０ １０．７±１．５４ １００／０ １１．６±１．８３ 表２からわかるように、微細粒子の混合比率は９０重量
％でも混合可能であり、このときに微細粒子複合化デン
プン繊維を顕微鏡で観察したところ繊維状を有してい
た。
％でも混合可能であり、このときに微細粒子複合化デン
プン繊維を顕微鏡で観察したところ繊維状を有してい
た。
【００３５】実施例３ 酸化チタン（商品名「タイペークＷ−１０」、石原産業
（株）製）と、馬鈴薯デンプンとトウモロコシデンプン
の混合比率を種々に変えたデンプンとを、種々の混合比
率で混合し、固形分濃度１０重量％の水混合懸濁液を調
製し、その他は実施例１と同様にして微細粒子複合化デ
ンプン繊維を製造した。
（株）製）と、馬鈴薯デンプンとトウモロコシデンプン
の混合比率を種々に変えたデンプンとを、種々の混合比
率で混合し、固形分濃度１０重量％の水混合懸濁液を調
製し、その他は実施例１と同様にして微細粒子複合化デ
ンプン繊維を製造した。
【００３６】酸化チタンと馬鈴薯デンプン（ポテト）と
トウモロコシデンプン（コーン）との混合比率と、得ら
れた微細粒子複合化デンプン繊維の平均繊維長分布との
関係を表３に示す。
トウモロコシデンプン（コーン）との混合比率と、得ら
れた微細粒子複合化デンプン繊維の平均繊維長分布との
関係を表３に示す。
【００３７】 表３ 酸化チタン デンプン混合比率（重量％） 平均繊維長分布 （重量％） ［ポテト／コーン］ （ｍｍ） ３０ ７０ ［３０／７０］ ５．５±０．６１ ５０ ５０ ［５０／５０］ ５．４±０．４５ ７０ ３０ ［７０／３０］ ５．２±０．８８ 表３からわかるように、微細粒子の混合比率が変わって
も、曳糸性のあるデンプンと曳糸性のないデンプンとの
混合比率を変化させることにより、ほぼ同じ平均繊維長
分布をもたせることができる。
も、曳糸性のあるデンプンと曳糸性のないデンプンとの
混合比率を変化させることにより、ほぼ同じ平均繊維長
分布をもたせることができる。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明からわかるようにこの発明に
よれば、下記のような効果が得られる。 1) 曳糸性のあるデンプンと曳糸性のないデンプンとの
混合比率を変えることにより、微細粒子複合化デンプン
繊維の平均繊維長分布を任意の範囲で制御することがで
きる。 2) 微細粒子の混合比率は、９０重量％程度まで混合す
ることができる。 3) 繊維長が制御された微細粒子複合化デンプン繊維が
用途に応じて使い分けることができるため、従来のデン
プン繊維を使用したときには得られなかった効果の発現
が期待でき、デンプン繊維の用途拡大を図ることができ
る。
よれば、下記のような効果が得られる。 1) 曳糸性のあるデンプンと曳糸性のないデンプンとの
混合比率を変えることにより、微細粒子複合化デンプン
繊維の平均繊維長分布を任意の範囲で制御することがで
きる。 2) 微細粒子の混合比率は、９０重量％程度まで混合す
ることができる。 3) 繊維長が制御された微細粒子複合化デンプン繊維が
用途に応じて使い分けることができるため、従来のデン
プン繊維を使用したときには得られなかった効果の発現
が期待でき、デンプン繊維の用途拡大を図ることができ
る。
【図１】 デンプンと微細粒子（カオリンクレ−）の合
計重量に対する微細粒子の混合比率を５０重量％と一定
にした場合の、馬鈴薯デンプン（ポテト）とトウモロコ
シデンプン（コーン）との混合比率と、得られた微細粒
子複合化デンプン繊維の平均繊維長分布との関係を示す
グラフである。
計重量に対する微細粒子の混合比率を５０重量％と一定
にした場合の、馬鈴薯デンプン（ポテト）とトウモロコ
シデンプン（コーン）との混合比率と、得られた微細粒
子複合化デンプン繊維の平均繊維長分布との関係を示す
グラフである。
Claims (3)
- 【請求項１】 デンプンと微細粒子の混合コロイド分散
液を紡糸することによって微細粒子複合化デンプン繊維
を製造する方法において、原料微細粒子の混合比率をデ
ンプンと微細粒子の合計重量に対して９０重量％以下と
し、原料デンプンとして曳糸性のあるデンプンと曳糸性
のないデンプンとの混合物を使用し、曳糸性のあるデン
プンと曳糸性のないデンプンとの混合比率を変えること
により微細粒子複合化デンプン繊維の平均繊維長を制御
することを特徴とする微細粒子複合化デンプン繊維の製
造方法。 - 【請求項２】 曳糸性のあるデンプンとして馬鈴薯デン
プンを、曳糸性のないデンプンとしてトウモロコシデン
プンを使用する請求項１記載の微細粒子複合化デンプン
繊維の製造方法。 - 【請求項３】 原料微細粒子の混合比率をデンプンと微
細粒子の合計重量に対して３０重量％以上７０重量％以
下とする請求項１記載の微細粒子複合化デンプン繊維の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7196249A JPH0941224A (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 微細粒子複合化デンプン繊維の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7196249A JPH0941224A (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 微細粒子複合化デンプン繊維の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0941224A true JPH0941224A (ja) | 1997-02-10 |
Family
ID=16354671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7196249A Pending JPH0941224A (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 微細粒子複合化デンプン繊維の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0941224A (ja) |
Cited By (32)
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-
1995
- 1995-08-01 JP JP7196249A patent/JPH0941224A/ja active Pending
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