JPH10102322A - Readily fibrillatable fiber - Google Patents

Readily fibrillatable fiber

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JPH10102322A
JPH10102322A JP9119626A JP11962697A JPH10102322A JP H10102322 A JPH10102322 A JP H10102322A JP 9119626 A JP9119626 A JP 9119626A JP 11962697 A JP11962697 A JP 11962697A JP H10102322 A JPH10102322 A JP H10102322A
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JP
Japan
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fiber
island
pva
fibers
sea
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Pending
Application number
JP9119626A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akio Omori
昭夫 大森
Toshimi Yoshimochi
駛視 吉持
Tomoyuki Sano
友之 佐野
Satoru Kobayashi
悟 小林
Shunpei Naramura
俊平 楢村
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a fiber able to be formed into a hydrophilic fibril having a high strength, excellent in fine particles capturing property and reinforcing property as well as alkali liquid-absorbing property, resistance to heat and melt, free from elution of fiber component in fibrillation and not causing pollution problem of foaming and beating solution in beating and extremely useful in separator paper of alkali battery, reinforcing fiber of cement slate panel, reinforcing fiber, etc., of abrasive material. SOLUTION: In an island phase separation fiber, the sea component of this fibrillated fiber comprises a highly oriented and highly crystallized polyvinyl alcohol-based polymer and the island component comprises a water-insoluble cellulose-based polymer excellent in alkali liquid-absorbing property, heat resistance and flame retardant and the size of island is 0.03-10μm and tensile strength is >=3g/d. When the fiber is wetted with water and mechanical stress is applied to the fiber, the fiber can readily be divided into a fibril having 0.05-8μm diameter.

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、容易にフィブリル
化可能な、ビニルアルコール系ポリマー(以下PVAと
略す)とセルロース系ポリマーよりなる易フィブリル化
繊維に関するものであり、化学的膨潤力と機械的応力の
各々単独あるいは組合わせにより容易に極細フィブリル
となり、湿式あるいは乾式不織布、アルカリ電池用セパ
レーター、摩擦材用補強繊維、セメント製品の補強繊維
などに用いることができる繊維及びフィブリルに関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an easily fibrillated fiber comprising a vinyl alcohol-based polymer (hereinafter abbreviated as PVA) and a cellulosic polymer, which can be easily fibrillated. The present invention relates to fibers and fibrils which can be easily formed into ultrafine fibrils by alone or in combination of stress, and which can be used for wet or dry nonwoven fabrics, separators for alkaline batteries, reinforcing fibers for friction materials, reinforcing fibers for cement products, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来からアルカリマンガン電池のセパレ
ーターとしてPVA系繊維からなる不織布が、その優れ
た耐アルカリ性の点から用いられている。近年、エレク
トロニクス、情報通信の発展に伴い、電池は一層の高性
能化が求められる一方、製造上及び廃棄後の無公害化の
点より無水銀化が求められている。そして電池に使用さ
れるセパレーターは無水銀下での高性能化のため、より
優れたセパレート性が要求されている。このため、アル
カリマンガン電池のセパレーターに使用されているPV
A系繊維は細デニール化が進められ、現在では0.3デ
ニールのものが市販されている。しかしながらPVA系
繊維を細デニール化するだけでは、アルカリマンガン電
池用セパレーターにおいて極めて重要な性能であるアル
カリ吸液性(すなわちKOH水溶液吸収量)が十分でな
い。これらの点を解消するセパレーターとして、アルカ
リ吸液性の優れたセルロース繊維でかつ叩解により極細
にフィブリル化可能なポリノジック繊維を細デニールP
VA系繊維に混抄したものが使用されている。ところ
が、ポリノジック繊維は製造工程での公害問題などがあ
る。またポリノジック繊維の場合には叩解性も良くな
く、また得られるフィブリルも繊維の中心部分が太い幹
で残り、幹まで十分に細く分割されたフィブリルを得る
ことは極めて難しい。したがって極細繊維にフィブリル
化可能で、かつアルカリ吸液性及び耐アルカリ性に優れ
たPVA系繊維が望まれている。
2. Description of the Related Art Conventionally, nonwoven fabrics made of PVA-based fibers have been used as separators for alkaline manganese batteries because of their excellent alkali resistance. In recent years, with the development of electronics and information and communication, batteries have been required to have higher performance, while on the other hand, mercury-free has been demanded from the viewpoint of eliminating pollution during production and after disposal. Further, separators used in batteries are required to have better separating properties for higher performance under mercury-free conditions. For this reason, PV used for the separator of the alkaline manganese battery
The denaturation of the A-based fiber is progressing, and a 0.3 denier fiber is now commercially available. However, simply reducing the denaturation of the PVA-based fiber does not provide sufficient alkali liquid absorption (that is, absorption of a KOH aqueous solution), which is a very important property in a separator for an alkaline manganese battery. As a separator for solving these problems, a cellulose fiber having excellent alkali absorbing property and a polynosic fiber which can be finely fibrillated by beating is used as fine denier P.
What is mixed with VA fiber is used. However, polynosic fibers have a problem of pollution in the manufacturing process. In the case of polynosic fibers, the beating properties are not good, and the resulting fibrils also have a thick stem at the center of the fibers, and it is extremely difficult to obtain fibrils that are sufficiently finely divided up to the stem. Therefore, a PVA-based fiber which can be fibrillated into ultrafine fibers and has excellent alkali absorption property and alkali resistance has been desired.

【0003】また自動車のブレーキやクラッチ板などに
使用される種々の摩擦材の補強繊維として、無機微粒子
の捕捉性、耐熱性、難融性、補強性の点より従来アスベ
ストが多用されてきたが、アスベストが健康に対して問
題があるとの認識によりその使用が厳しく制限され始め
ている。最近ではアスベストは高価なアラミド繊維のフ
ィブリルに代替されつつある。しかし、アラミド繊維
は、その高価さ故に使用が限定されており、現実にはパ
ルプなど補強性の不十分なものが使用されている。これ
らのことより、粒子捕捉性を達成するためのフィブリル
化性に優れ、耐熱性、難融性、補強性を兼備し、アラミ
ド繊維より安価な繊維が切望されている。
Conventionally, asbestos has been frequently used as a reinforcing fiber for various friction materials used for automobile brakes and clutch plates in view of the ability to trap inorganic fine particles, heat resistance, infusibility and reinforcement. Recognition that asbestos has health problems has begun to severely limit its use. Recently, asbestos has been replaced by expensive aramid fiber fibrils. However, the use of aramid fibers is limited due to their high cost, and in practice, fibers having insufficient reinforcing properties such as pulp are used. For these reasons, a fiber which is excellent in fibrillation property for achieving particle trapping property, has both heat resistance, infusibility and reinforcement, and is inexpensive than aramid fiber has been desired.

【0004】また従来よりスレート板などのセメント製
品の補強用繊維としてアスベストが使用されているが、
前述の理由により厳しく使用制限されている。アスベス
ト代替として、PVA系繊維が、セメントのアルカリに
対する耐アルカリ性に優れていることより用いられてい
るが、PVA系繊維はアスベストに比べて繊維が太過ぎ
るため、スレートのグリーン強度が低い。これを補うた
めにパルプなどのフィブリルを混用する必要がある。も
しフィブリル化が可能なPVA系繊維が存在するなら
ば、従来のPVA系繊維とパルプを併用する繁雑さが解
消することとなる。
Conventionally, asbestos has been used as a reinforcing fiber for cement products such as slate boards.
Its use is strictly restricted for the reasons described above. As an alternative to asbestos, PVA-based fibers are used because of their excellent alkali resistance against cement alkali. However, PVA-based fibers are too thick as compared with asbestos, and therefore have low slate green strength. To compensate for this, it is necessary to mix fibrils such as pulp. If fibrillable PVA-based fibers are present, the complexity of using conventional PVA-based fibers and pulp together will be eliminated.

【0005】さらに従来より、極細の合成繊維を得るた
めに、ブレンドポリマーの相分離現象を利用する試みは
数多くなされている。例えば特公昭49−10617
号、特公昭51−17609号、特開昭48−5692
5号、特開昭49−6203号等の各公報には、ポリア
クリロニトリル系ポリマーを海成分とし、PVAにアク
リロニトリルをグラフト共重合したものやポリメチルメ
タクリレート系ポリマーを島成分とする海島繊維は、叩
解することによりフィブリル化が可能であることが示さ
れている。しかし、これらはポリアクリロニトリルを海
成分とする、いわゆるポリアクリロニトリル繊維の改良
技術であり、ポリアクリロニトリル繊維は耐アルカリ性
及び高アルカリ吸液性が劣るため、これらに関して優れ
た性能が要求される用途や耐熱性が要求される用途には
使用することができない。
[0005] Further, conventionally, many attempts have been made to utilize the phase separation phenomenon of blended polymers in order to obtain ultrafine synthetic fibers. For example, Japanese Patent Publication No. 49-10617
No., JP-B-51-17609, JP-A-48-5692.
No. 5, JP-A-49-6203 and the like, sea-island fibers having a polyacrylonitrile-based polymer as a sea component, and a graft copolymer of acrylonitrile and PVA with an acrylonitrile polymer or a polymethyl methacrylate-based polymer as an island component, It has been shown that fibrillation is possible by beating. However, these are techniques for improving so-called polyacrylonitrile fibers containing polyacrylonitrile as a sea component.Polyacrylonitrile fibers are poor in alkali resistance and high alkali absorption property, and are required for applications requiring excellent performance in these applications and heat resistance. It cannot be used for applications that require performance.

【0006】また、特公昭47−31376号公報に
は、完全ケン化PVAを海成分、部分ケン化PVAを島
成分とするPVA系の易フィブリル繊維が開示されてい
る。しかし、この繊維の場合には、水中で叩解してフィ
ブリル化させる際に水溶性の部分ケン化PVAが溶出
し、叩解時に泡立ちが大きいという問題がある。
Japanese Patent Publication No. 47-31376 discloses a PVA-based easy fibril fiber comprising completely saponified PVA as a sea component and partially saponified PVA as an island component. However, in the case of this fiber, there is a problem that water-soluble partially saponified PVA is eluted when it is beaten and fibrillated in water, and foaming is large at the time of beating.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上より、木材パルプ
と同じ水酸基を多量に有するPVAを海成分とし、叩解
時に繊維成分の溶出による泡立ちが少なく、易フィブリ
ル化可能で、かつ高アルカリ吸液性および/または耐熱
性、難融性に優れ、さらに強度が高いPVA系繊維が強
く望まれていた。しかしながら現在に至るまで、そのよ
うな繊維は得られていない。
As described above, PVA having a large amount of the same hydroxyl group as wood pulp is used as the sea component, the foaming due to elution of the fiber component during beating is small, easy fibrillation is possible, and high alkali absorbing property is obtained. PVA-based fibers which are excellent in heat resistance and infusibility and have higher strength have been strongly desired. However, to date no such fibers have been obtained.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】このような状況に鑑み、
本発明者らは鋭意努力し、遂に本発明に至った。すなわ
ち、本発明は、PVA(A)と水不溶性セルロース系ポ
リマー(B)よりなる繊維であって、繊維断面におい
て、Aが海成分、Bが島成分を構成し、島の大きさが平
均0.03μ〜10μmであり、引張強度が3g/d以
上であることを特徴とするPVA系ポリマーとセルロー
ス系ポリマーよりなる易フィブリル化海島構造繊維であ
る。本発明繊維においては、PVAを海成分とする。分
子鎖が配向結晶化し易く、高強度フィブリルが得られ易
く、耐アルカリ性、耐熱性に優れかつ木材パルプと同様
に親水性の水酸基を多量に有するPVAが海成分、すな
わち連続相を構成していることが本発明の課題を達成す
る上で基本的に重要である。
In view of such a situation,
The present inventors have worked diligently and have finally arrived at the present invention. That is, the present invention relates to a fiber comprising PVA (A) and a water-insoluble cellulosic polymer (B). In the fiber cross section, A constitutes a sea component, B constitutes an island component, and the average size of the island is 0%. It is an easily fibrillated sea-island structural fiber composed of a PVA-based polymer and a cellulose-based polymer, which has a diameter of 0.03 μm to 10 μm and a tensile strength of 3 g / d or more. In the fiber of the present invention, PVA is used as a sea component. The molecular chains are easily oriented and crystallized, high-strength fibrils are easily obtained, and alkali resistance, excellent in heat resistance, and PVA having a large amount of hydrophilic hydroxyl groups similar to wood pulp constitute a sea component, that is, a continuous phase. Is fundamentally important in achieving the object of the present invention.

【0009】ここにいうPVAとしては、ビニルアルコ
ールユニットを70モル%以上有していれば特に限定は
ない。エチレン、イタコン酸、ビニルアミン、アクリル
アミド、ピバリン酸ビニル、無水マレイン酸、スルホン
酸含有ビニル化合物などのモノマーがビニルアルコール
に30モル%未満の割合で共重合されているものも包含
される。ビニルアルコールがビニルエステルをケン化し
たものである場合には、ケン化度は80モル%以上なら
ば限定はないが、配向結晶化のためにはビニルアルコー
ルユニットが95モル%以上であるのが好ましく、さら
に好ましくは98モル%以上、もっと好ましくは99モ
ル%以上、最も好ましくは99.8モル%以上である。
PVA系ポリマーの重合度に関しては特に限定はない
が、高強度フィブリルを得るためには、重合度が500
以上が好ましく、1500以上であるとさらに好まし
い。また耐熱水性改善のため、繊維化後、後反応により
PVAはホルムアルデヒドで代表されるアルデヒド化合
物により分子内および/または分子間アセタール化や架
橋性薬剤などにより架橋されていてもよい。
The PVA is not particularly limited as long as it has a vinyl alcohol unit of 70 mol% or more. Also included are those in which monomers such as ethylene, itaconic acid, vinylamine, acrylamide, vinyl pivalate, maleic anhydride, and a sulfonic acid-containing vinyl compound are copolymerized with vinyl alcohol at a ratio of less than 30 mol%. When the vinyl alcohol is obtained by saponifying a vinyl ester, the degree of saponification is not limited as long as it is at least 80 mol%, but for orientational crystallization, the vinyl alcohol unit should be at least 95 mol%. It is preferably at least 98 mol%, more preferably at least 99 mol%, most preferably at least 99.8 mol%.
There is no particular limitation on the degree of polymerization of the PVA-based polymer.
The above is preferred, and more preferably 1500 or more. In order to improve the hot water resistance, PVA may be crosslinked by an intramolecular and / or intermolecular acetalization by an aldehyde compound represented by formaldehyde or a crosslinkable agent by a post-reaction after fiberization.

【0010】また本発明繊維においては、水不溶性のセ
ルロース系ポリマーを島成分とする。水不溶性のセルロ
ース系ポリマーとしては、セルロースそのもの、セルロ
ースジアセテートやセルローストリアセテートなどの酢
酸セルロース、硝酸セルロースおよびメチルセルロース
やエチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カ
ルボキシメチルセルロースで水不溶性の低置換度セルロ
ースなどがあげられる。なかでもセルロースは高アルカ
リ吸液性かつ低水膨潤性、親水性、耐熱難融性の点で、
また酢酸セルロースはPVAの低相溶性、低吸水性、耐
熱難融性、特に易フィブリル性である点で好ましい。澱
粉類は非晶性で溶出性が大きいという問題点を有してお
り、本発明で言う水不溶性セルロース系ポリマーの範疇
には入らない。また繊維状での後反応により例えば酢酸
セルロースをセルロースとしたものでもよく、特に水不
溶性セルロース系ポリマーの原料として酢酸セルロース
を用い、繊維形成後に酢酸セルロースをケン化してセル
ロースとしたものは、極めて容易にフィブリル化するこ
とより、本発明において最も好ましいポリマーである。
セルロース系ポリマーは一旦溶解して非晶化すると配向
結晶化させて高強度とすることは困難であり、むしろ水
に対する膨潤度は小さいがアルカリに対しては高い吸液
性を示すという独特の性状や耐熱性・難融性を有効活用
するにはセルロース系ポリマーは島成分すなわち分散相
として存在させることが重要である。
In the fiber of the present invention, a water-insoluble cellulosic polymer is used as an island component. Examples of the water-insoluble cellulose polymer include cellulose itself, cellulose acetate such as cellulose diacetate and cellulose triacetate, cellulose nitrate, and methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and carboxymethyl cellulose, and water-insoluble low-substituted cellulose. Among them, cellulose is highly alkali-absorbent and low-water-swellable, hydrophilic, and resistant to heat and infusibility.
Cellulose acetate is preferred in that PVA has low compatibility, low water absorption, low heat resistance, and particularly easy fibrillation. Starch has a problem that it is amorphous and has a large dissolution property, and thus does not fall under the category of the water-insoluble cellulose-based polymer according to the present invention. In addition, cellulose acetate may be converted into cellulose by a post-reaction in a fibrous form.In particular, it is extremely easy to use cellulose acetate as a raw material of a water-insoluble cellulosic polymer, and to saponify cellulose acetate after forming a fiber into cellulose. It is the most preferable polymer in the present invention because it is fibrillated.
Once a cellulose polymer is dissolved and amorphized, it is difficult to obtain a high strength by orientational crystallization, and rather it has a unique property that it has a low degree of swelling in water but shows high liquid absorption to alkali. It is important that the cellulosic polymer is present as an island component, ie, a dispersed phase, in order to effectively utilize the heat resistance and the infusibility.

【0011】海/島、すなわちPVA/セルロース系ポ
リマーの重量比は95/5〜50/50が好ましい。島
成分のセルロース系ポリマーが5%より少ないとフィブ
リル化し難い。海成分のPVAが50%より少ないと、
セルロース系ポリマーが部分的に海成分を形成し、PV
Aが明確なマトリックス相を形成し得なくなり高強度フ
ィブリルを得ることは困難となる。PVA/セルロース
系ポリマーの重量比が、90/10〜52/48である
とより好ましく、80/20〜55/45であるとさら
に好ましく、75/25〜60/40であるともっとも
好ましい。
The weight ratio of sea / island, that is, PVA / cellulosic polymer is preferably 95/5 to 50/50. If the cellulosic polymer of the island component is less than 5%, it is difficult to fibrillate. If the PVA of the sea component is less than 50%,
Cellulosic polymer partially forms a sea component, PV
A cannot form a clear matrix phase, and it is difficult to obtain high-strength fibrils. The weight ratio of PVA / cellulose-based polymer is more preferably from 90/10 to 52/48, even more preferably from 80/20 to 55/45, and most preferably from 75/25 to 60/40.

【0012】また島の大きさは平均0.03〜10μm
である。本発明にいう島の大きさとは、本発明繊維に耐
水化処理を施し、繊維断面の超薄切片を作り、四酸化オ
スミウムで染色後透過型電子顕微鏡で20,000〜6
0,000倍に拡大した断面写真より、各島の面積を求
め、その面積と同一の円の換算直径を算出し、各島の換
算径の相加平均と定義した。平均径が0.03μm未満
であると、島の大きさが小さ過ぎてフィブリル化が困難
であり、島の大きさが10μmを越えると、得られるフ
ィブリルが大きく(すなわち太く)、フィブリル本来の
機能を果たさず、また繊維化工程においてトラブルを起
こし易く、工程通過性の点で問題となる。島の大きさが
0.1〜6μmであると好ましく、0.5〜3μmである
とさらに好ましい。さらに本発明繊維において、島の断
面形状が非円形或いは不定形であると、海成分と島成分
の接触面積が多く、分割され易い部分が多くなり、より
易フィブリル化され易くなるので好ましい。
The average size of the islands is 0.03 to 10 μm.
It is. The term "island size" as used in the present invention means that the fiber of the present invention is subjected to a water-resistant treatment, an ultra-thin section of the fiber section is formed, stained with osmium tetroxide, and then subjected to transmission electron microscopy at 20,000 to 6
The area of each island was determined from the cross-sectional photograph magnified 0000 times, the converted diameter of the same circle as the area was calculated, and defined as the arithmetic mean of the converted diameter of each island. If the average diameter is less than 0.03 μm, the size of the island is too small to make it difficult to fibrillate. If the size of the island exceeds 10 μm, the obtained fibril becomes large (that is, thick), and the inherent function of the fibril is obtained. In addition, the fiber is not easily processed, and a trouble is easily caused in the fiberizing process, which is problematic in terms of processability. The size of the island is preferably from 0.1 to 6 μm, and more preferably from 0.5 to 3 μm. Further, in the fiber of the present invention, it is preferable that the cross-sectional shape of the island is non-circular or irregular, because the contact area between the sea component and the island component is large, the portion that is easily divided is increased, and the fibril is easily formed.

【0013】なお、本発明繊維のセルロース系ポリマー
より構成される島の中にPVAが分散した島の中に島の
3相構造となっていてもよい。3相構造繊維では島相自
体が分割され、さらに微細なフィブリルを得るのに有効
である。本発明の易フィブリル化繊維は、引張強度(以
下単に強度と称する場合がある)が3g/d以上あるこ
とが必要である。強度が3g/d未満の場合には、電池
用セパレーター、摩擦材の補強繊維、セメントスレート
板の補強繊維等のように強度が要求される用途に用いる
ことができず、さらに一般に強度の低い繊維はフィブリ
ル化しにくいと言う問題点も有している。好ましくは強
度4g/d以上であり、より好ましくは5g/d以上、
さらに好ましくは7g/d以上である。本発明でいう繊
維の強度はJIS L1015に準拠して測定される値
である。強度3g/d以上の繊維は後述する方法により
製造される。
The islands composed of the cellulosic polymer of the fiber of the present invention may have a three-phase structure of islands in which PVA is dispersed. In the three-phase structure fiber, the island phase itself is divided, which is effective for obtaining finer fibrils. The easily fibrillated fiber of the present invention needs to have a tensile strength (hereinafter, sometimes simply referred to as strength) of 3 g / d or more. When the strength is less than 3 g / d, the fiber cannot be used for applications requiring strength such as a battery separator, a reinforcing fiber of a friction material, a reinforcing fiber of a cement slate plate and the like. Also has the problem that it is difficult to fibrillate. The strength is preferably 4 g / d or more, more preferably 5 g / d or more,
More preferably, it is 7 g / d or more. The fiber strength referred to in the present invention is a value measured according to JIS L1015. Fiber having a strength of 3 g / d or more is produced by a method described later.

【0014】また本発明の繊維は、叩解性が30分以下
という性能を有していることが好ましい。本発明で言う
叩解性とは、20℃で相対湿度65%の雰囲気で放置し
た繊維サンプル4gを2mmにカットし、これに20℃
の水400ccを加えて、松下電器産業製ミキサー(ナ
ショナルMX−X40)に投入し、11000rpmで
撹拌叩解し、所定時間撹拌後に水分散叩解液をサンプリ
ングし、次に述べる方法により濾水時間を測定し、濾水
時間が60秒となる撹拌叩解時間をいう。濾水時間と
は、径が63mmのプラスチック製メスシリンダーの底
をくり抜き、そこに350メッシュの金網を取り付け、
フィブリル0.5gを含む水分散叩解液750ccを濾
過するのに要する時間を言う。
It is preferable that the fiber of the present invention has a beating property of 30 minutes or less. The beating property referred to in the present invention means that 4 g of a fiber sample left at 20 ° C. in an atmosphere of 65% relative humidity is cut into 2 mm,
Was added to a mixer (National MX-X40) manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., and beaten by stirring at 11,000 rpm. After stirring for a predetermined time, a water-dispersed beaten solution was sampled, and the drainage time was measured by the method described below. It refers to the stirring and beating time at which the drainage time becomes 60 seconds. The drainage time is as follows: the bottom of a 63 mm plastic measuring cylinder is cut out, and a 350 mesh wire mesh is attached to it.
This refers to the time required to filter 750 cc of a water-dispersed beating solution containing 0.5 g of fibrils.

【0015】叩解性が30分を越えると、実際に使用す
る際にフィブリル化しなかったり、あるいはフィブリル
化が不十分なために、目的とする用途に用いることがで
きない場合がある。無論フィブリル化しにくい繊維であ
っても、叩解時間を長くするとか、あるいは叩解処理条
件としてもっと激しい条件を用いる等の方法により、フ
ィブリル化させることは可能であるが、このようにして
得られるフィブリルは、フィブリル同士が激しく絡まり
あったり更にはフィブリルが短く切断されており、所期
の用途には適したものではない。
If the beating property exceeds 30 minutes, it may not be able to be used for the intended application because it does not fibrillate or is insufficiently fibrillated when actually used. Of course, even fibers that are difficult to fibrillate can be fibrillated by a method such as lengthening the beating time or using more severe conditions for the beating treatment, but the fibrils obtained in this way are The fibrils are severely entangled with each other or the fibrils are cut short, which is not suitable for the intended use.

【0016】次に本発明繊維の製造法について述べる。
まず上記PVA(A)と水不溶性セルロース系ポリマー
(B)を共通の有機溶媒に溶解することが重要である。
共通の有機溶媒としては、セルロース系ポリマーが酢酸
セルロース、硝酸セルロースの場合にはジメチルスルホ
キシド(以下DMSOと略記する)、ジメチルアセトア
ミド、ジメチルホルムアミドと塩化亜鉛などの金属塩の
混合物などを用いることが出来る。有機溶媒を用いると
PVAをゲル紡糸することができるため、高強度の繊維
が得られる。
Next, a method for producing the fiber of the present invention will be described.
First, it is important to dissolve the PVA (A) and the water-insoluble cellulose-based polymer (B) in a common organic solvent.
As the common organic solvent, when the cellulosic polymer is cellulose acetate or cellulose nitrate, dimethyl sulfoxide (hereinafter abbreviated as DMSO), dimethylacetamide, a mixture of dimethylformamide and a metal salt such as zinc chloride or the like can be used. . When an organic solvent is used, PVA can be gel-spun, so that high-strength fibers can be obtained.

【0017】両ポリマーを、A/Bの重量比が95/5
〜50/50となるように共通の有機溶媒に溶解する。
溶解して得た紡糸原液は、PVAとセルロース系ポリマ
ーとの相溶性次第によっては必ずしも完全透明な均一溶
液とはならない。本発明のPVAが海成分、セルロース
系ポリマーが平均0.03〜10μmの大きさの島成分
となっている海島繊維を得るためには、紡糸原液段階で
PVAが海、セルロース系ポリマーが島に相分離した海
島構造の溶液であることが好ましい。但し、原液段階で
の島の大きさは、溶媒を含んでいることや固化条件によ
り相分離状況が変化するので、0.03〜10μmであ
る必要は全くない。海島構造を決める因子としては、両
ポリマーの相溶性、組成比、ポリマー濃度、有機溶媒の
種類、原液の温度などがあり、これらを適宜制御し、紡
糸性などの工程通過性と易フィブリル化性、強度、耐水
性などの性能を両立させることが重要である。紡糸原液
の粘度は、湿式紡糸方法を用いる場合には10〜400
ポイズ、乾湿式紡糸方法を用いる場合には50〜200
0ポイズが適当であり、溶融紡糸の際の粘度に比べかな
り低い。この点に、島の形状を非円型、不定型とするこ
とが可能となる要因の1つがある。
The weight ratio of A / B of both polymers is 95/5.
Dissolve in a common organic solvent so as to be ~ 50/50.
The spinning stock solution obtained by dissolution is not always a completely transparent homogeneous solution depending on the compatibility between PVA and the cellulosic polymer. In order to obtain a sea-island fiber in which the PVA of the present invention is a sea component and the cellulosic polymer is an island component having an average size of 0.03 to 10 μm, in the spinning solution stage, PVA is sea and the cellulosic polymer is island. It is preferably a solution having a sea-island structure with phase separation. However, the size of the islands at the stock solution stage does not need to be 0.03 to 10 μm at all, since the state of phase separation changes depending on the presence of a solvent and solidification conditions. Factors that determine the sea-island structure include the compatibility of the two polymers, the composition ratio, the polymer concentration, the type of organic solvent, the temperature of the stock solution, etc. These are appropriately controlled, and the processability such as spinnability and the ease of fibrillation are evaluated. It is important to balance performances such as strength, water resistance and the like. The viscosity of the spinning dope is 10 to 400 when using the wet spinning method.
50 to 200 when using the poise or dry-wet spinning method
0 poise is suitable and is considerably lower than the viscosity during melt spinning. In this regard, there is one factor that allows the shape of the island to be non-circular or irregular.

【0018】なお、PVAの従来の紡糸溶媒である水
は、水不溶性のセルロース系ポリマーを溶解することが
出来ないので用いることはできない。また従来、ビスコ
ースレーヨンの強度や染色性を改善するために、ビスコ
ース原液にPVA水溶液を添加し、芒硝と硫酸を含む水
溶液中に紡糸する方法が知られているが、この方法によ
り得られる繊維は再生セルロースが海成分でPVAが島
成分であり、強度の点やフィブリル化性の点で本発明の
繊維とは異なり、またこの方法で例えPVAが海成分と
なるようにPVA量を増やしたとしても、本発明の繊維
と比べてフィブリル化性や強度等の性能の点でも著しく
劣る。すなわちPVAとセルロース系ポリマーを所定割
合で共通の有機溶媒に溶解し、PVAが海成分、セルロ
ース系ポリマーが島成分となるように海島構造の紡糸原
液を得ることが本発明繊維の製造法における重要なポイ
ントの1つである。
Water, which is a conventional spinning solvent for PVA, cannot be used because it cannot dissolve a water-insoluble cellulosic polymer. Conventionally, a method of adding a PVA aqueous solution to a viscose stock solution and spinning it into an aqueous solution containing sodium sulfate and sulfuric acid has been known to improve the strength and dyeability of viscose rayon. The fibers are regenerated cellulose as the sea component and PVA as the island component, which is different from the fiber of the present invention in terms of strength and fibrillation property. Also, in this method, the amount of PVA is increased so that PVA becomes the sea component. Even so, the fiber of the present invention is remarkably inferior in performance such as fibrillation property and strength. That is, it is important in the method for producing the fiber of the present invention to dissolve PVA and a cellulose-based polymer at a predetermined ratio in a common organic solvent to obtain a spinning solution having a sea-island structure such that PVA is a sea component and the cellulose-based polymer is an island component. It is one of the important points.

【0019】このようにして得た紡糸原液を紡糸ノズル
を通して固化浴中に湿式あるいは乾湿式紡糸する。固化
浴を紡糸ノズルに接触させる湿式紡糸はノズル孔ピッチ
を狭くしても膠着せずに紡糸ができるため多ホールノズ
ルを用いた紡糸に適しており、一方固化浴と紡糸ノズル
の間に空気層を設ける乾湿式紡糸は空気層部での伸びが
大きいことにより、高速紡糸に適している。本発明にお
いては湿式か乾湿式かは目的、用途に応じて適宜選択す
ることができる。
The spinning dope thus obtained is wet- or dry-wet spinning through a spinning nozzle into a solidification bath. Wet spinning, in which the solidification bath is brought into contact with the spinning nozzle, is suitable for spinning using a multi-hole nozzle because spinning can be performed without sticking even if the nozzle hole pitch is narrowed. Is suitable for high-speed spinning because of its large elongation in the air layer. In the present invention, the wet or dry-wet method can be appropriately selected depending on the purpose and application.

【0020】本発明において固化浴に関しては特に限定
はないが、メタノール、エタノールなどのアルコール
類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類及び
これらと原液溶媒との混合液のように、低温でPVAが
微結晶を生成し均一ゲル化を惹起させるものが好まし
く、芒硝水溶液の如く不均一凝固を惹起させ易いものは
好ましくない。均一固化したゲル糸篠は、湿延伸、抽出
洗滌、油剤付与、乾燥、乾熱延伸、及び必要に応じて乾
熱処理を施して、海成分のPVA分子を配向、結晶化さ
せた海島繊維とする。
In the present invention, the solidification bath is not particularly limited. However, as in the case of alcohols such as methanol and ethanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and mixed solutions of these with a stock solution, PVA contains fine crystals at a low temperature. It is preferable to produce a non-uniform coagulation and induce uniform gelation, and it is not preferable to easily induce non-uniform coagulation such as an aqueous sodium sulfate solution. Uniformly solidified gel Ishino is subjected to wet drawing, extraction washing, oil application, drying, dry heat drawing and, if necessary, dry heat treatment to form sea-island fibers in which the PVA molecules of the sea component are oriented and crystallized. .

【0021】島の大きさは、先述の紡糸原液段階での海
島相分離構造と、固化段階のゲル化挙動と相分離挙動の
バランスによって決定される。原液段階での島サイズが
大きい程、また固化段階でのゲル化速度が小で相分離速
度が大きい程、得られる繊維の島サイズは大となる傾向
にある。固化段階でのゲル化挙動と相分離挙動を決める
因子としては、固化浴の組成、温度と滞留時間、紡糸ノ
ズル吐出直前の原液温度、剪断速度などがある。従っ
て、原液及び固化段階での島サイズ決定因子を総合的に
制御することにより、島サイズを平均0.03〜10μ
mとした本発明繊維を得ることができる。
The size of the island is determined by the sea-island phase separation structure in the above-mentioned spinning dope stage and the balance between the gelling behavior and the phase separation behavior in the solidification stage. The larger the island size in the stock solution stage and the lower the gelation rate and the higher phase separation rate in the solidification step, the larger the island size of the obtained fiber tends to be. Factors that determine the gelling behavior and the phase separation behavior in the solidification stage include the composition of the solidification bath, the temperature and residence time, the stock solution temperature immediately before the spinning nozzle discharge, and the shear rate. Therefore, by controlling the determinants of the island size in the undiluted solution and the solidification stage, the average island size is 0.03 to 10 μm.
m can be obtained.

【0022】また、上記の如く製造した繊維に化学反応
をさせて性能を改質することができる。例えばPVAが
海、酢酸セルロースが島となっている本発明繊維を1規
定苛性ソーダ中に50℃で30分浸漬することにより、
酢酸セルロースをケン化し、PVAが海、高アルカリ吸
液性かつ耐熱性難融性のセルロースが島となっている繊
維を得ることができる。この繊維は前記したように本発
明繊維の中で最も好ましいものである。またこの繊維の
耐熱水性を改善するため、繊維をホルムアルデヒドで代
表されるアルデヒド類と硫酸などの酸の混合水溶液に浸
漬することにより、PVAの非晶部を分子内及び/また
は分子間アセタール化することも出来る。
Further, the performance can be improved by causing a chemical reaction to the fiber produced as described above. For example, by immersing the fiber of the present invention in which PVA is an ocean and cellulose acetate is an island in 1N caustic soda at 50 ° C. for 30 minutes,
By saponifying cellulose acetate, it is possible to obtain a fiber in which PVA is an ocean, highly alkali-absorbent, heat-resistant and hardly-fusible cellulose is an island. This fiber is the most preferred of the fibers of the present invention as described above. Further, in order to improve the hot water resistance of the fiber, the fiber is immersed in a mixed aqueous solution of an aldehyde represented by formaldehyde and an acid such as sulfuric acid to convert the amorphous part of PVA into an intramolecular and / or intermolecular acetal. You can do it.

【0023】本発明繊維は、PVAとセルロース系ポリ
マー以外にも本発明の目的を逸脱しない範囲において、
無機顔料、有機顔料、染料、耐熱劣化防止剤、pH調整
剤、架橋剤、油剤などを含有していてもよく、これらは
目的に応じて原液段階、固化段階、抽出段階、乾燥直
前、延伸直前、熱延伸後、熱処理後、後反応後などの各
製造プロセス段階で付与することができる。
The fiber of the present invention may be any other than PVA and cellulosic polymer within a range not departing from the object of the present invention.
It may contain an inorganic pigment, an organic pigment, a dye, a heat deterioration inhibitor, a pH adjuster, a cross-linking agent, an oil agent, and the like. These may be a stock solution stage, a solidification stage, an extraction stage, immediately before drying, and immediately before stretching depending on the purpose. , After thermal stretching, after heat treatment, after post-reaction, etc.

【0024】このようにして得た繊維を、化学的膨潤力
と機械的応力の各々単独あるいはより好ましくは併用に
よりフィブリルとする。本発明におけるフィブリルの大
きさ(太さ)は、換算径で0.05〜8μmである。本
発明におけるフィブリルの大きさは、走査型あるいは透
過型電子顕微鏡でフィブリルの断面を拡大し、その断面
積を実測し、その断面積と同じ面積の円の直径に換算し
た値であり、n=20以上の相加平均をフィブリル集合
体の大きさと定義した。フィブリルの大きさが0.05
μm未満であると、あまりに細く、フィブリル同士が絡
み合いフィブリル凝集体となり、均一に分散することが
出来ず、フィブリルとしての機能を果たすことができな
い。一方フィブリルの大きさが8μmを越えると、太過
ぎて、比表面積が小さくなり、無機微粒子を捕捉するな
どのフィブリルとしての機能を果たすことができない。
フィブリルの補強性、吸液性、微粒子捕捉性、分散性な
どの点より、フィブリルの大きさが、0.2〜5μmで
あると好ましく、0.6〜2.5μmであるとさらに好ま
しい。フィブリルの大きさは本発明繊維の島の大きさと
ある程度の相関はあるが、島成分にまで完全に分割され
るとは限らないし、島成分の島の中に島が存在する三相
構造となっている場合には、島成分がさらに分割される
可能性も大きいのでフィブリルの大きさと叩解前の繊維
の島の大きさとは必ずしも一致しない。
The fibers thus obtained are converted into fibrils by chemical swelling force and mechanical stress alone or more preferably in combination. The size (thickness) of the fibrils in the present invention is 0.05 to 8 μm in terms of reduced diameter. The size of the fibril in the present invention is a value obtained by enlarging the cross section of the fibril with a scanning or transmission electron microscope, measuring the cross-sectional area, and converting it into the diameter of a circle having the same area as the cross-sectional area. An arithmetic mean of 20 or more was defined as the size of the fibril aggregate. Fibril size 0.05
If it is less than μm, the fibrils are too thin, and the fibrils are entangled with each other to form fibril aggregates, cannot be uniformly dispersed, and cannot function as fibrils. On the other hand, when the size of the fibrils exceeds 8 μm, the fibrils are too thick, the specific surface area becomes small, and the function as a fibril such as capturing inorganic fine particles cannot be achieved.
The size of the fibrils is preferably from 0.2 to 5 μm, more preferably from 0.6 to 2.5 μm, from the viewpoints of fibril reinforcement, liquid absorption, fine particle trapping, and dispersibility. Although the size of the fibrils has some correlation with the size of the islands of the fiber of the present invention, the fibrils are not always completely divided into island components, and have a three-phase structure in which islands exist among the island components. In this case, the size of the fibrils and the size of the islands of the fibers before beating do not always coincide with each other because the possibility of further dividing the island component is high.

【0025】フィブリルの全表面が海成分のPVAによ
って覆われていてもよいが、島成分のセルロース系ポリ
マーがフィブリルの表面の一部に出ていると好ましい場
合がある。PVAとセルロースの海島繊維を叩解時間を
変更してアルカリ吸液性を評価すると、叩解前はアルカ
リ吸液性のセルロースを含有しているにも拘わらず、P
VA単独の吸液性とほぼ同等であるが、叩解が進むとア
ルカリ吸液性が上昇し、ある程度叩解が進むとフィブリ
ルの大きさはさらに減少傾向にあるにもかかわらず、ア
ルカリ吸液性はレベルオフする傾向にあるという意外な
事実を見出した。この原因は完全に明らかになっている
わけではないが、叩解前は繊維の全表面がアルカリに対
して低膨潤性のPVAで覆われており、繊維内部にアル
カリ膨潤性のセルロースが存在しても、表面のPVAが
所謂桶のタガの役割を果たすため、PVA単独繊維のア
ルカリ吸液性しか示さないのに対し、叩解され、PVA
層とセルロース層の間で分割されると、セルロース層が
表面に出て、PVAの“タガ”が外れるため、セルロー
ス本来のアルカリ吸液性を示すようになり、さらに叩解
が進んでフィブリルの大きさは小さくなって、PVAの
“タガ”がなくなった後はアルカリ吸液性が大きくなら
ずレベルオフすると推定される。従ってフィブリル化が
単に繊維径を小さくすることだけでなく、アルカリマン
ガン電池用セパレーターの如くアルカリ吸液性が重要と
なる用途においては、高アルカリ吸液成分を表面に露出
させたフィブリルが少なくとも10%以上存在すること
が好ましい。20%以上存在するとさらに好ましく、3
0%以上存在するとより一層好ましい。
Although the entire surface of the fibril may be covered with PVA as the sea component, it is sometimes preferable that the cellulosic polymer as the island component is exposed on a part of the surface of the fibril. When the alkali-absorbing property was evaluated by changing the beating time of sea-island fibers of PVA and cellulose, before the beating, despite the fact that it contained alkali-absorbing cellulose, P
It is almost the same as the liquid absorbency of VA alone, but the alkali absorbency increases as the beating progresses, and the fibril size tends to further decrease when the beating progresses to a certain degree, but the alkali absorbency does not increase. I found a surprising fact that they tend to level off. Although the cause is not completely clear, before beating, the entire surface of the fiber is covered with PVA, which has a low swelling with respect to alkali, and there is alkali swelling cellulose inside the fiber. Also, since the PVA on the surface plays the role of a so-called tub tag, it shows only the alkali-absorbing property of the PVA-only fiber, whereas it is beaten and PVA
When the layer is divided between the cellulose layer and the cellulose layer, the cellulose layer comes out to the surface and the “tag” of the PVA is released, so that the cellulose exhibits the original alkali liquid absorption property, and further the beating proceeds, and the size of the fibrils increases. It is presumed that after the PVA becomes "tagged" and the "tag" of the PVA disappears, the alkali liquid absorbing property does not increase and the level is turned off. Therefore, in applications in which fibrillation is not only a matter of reducing the fiber diameter, but also an alkali-absorbing property such as a separator for an alkaline manganese battery, at least 10% of the fibril having a highly alkali-absorbing component exposed on the surface is used. It is preferable that these are present. More preferably, it is present in an amount of at least 20%.
It is even more preferred that the content be 0% or more.

【0026】本発明にいう表面にセルロースが露出した
フィブリルの割合は、叩解前の繊維のアルカリ吸液量に
対し、叩解後のフィブリルのアルカリ吸液量の増加割合
で簡易的に示すこととする。
In the present invention, the ratio of the fibrils having cellulose exposed on the surface is simply indicated by the increase ratio of the alkali absorption of the fibrils after beating to the alkali absorption of the fibers before beating. .

【0027】フィブリルのアスペクト比(長さ/径)は
50以上である。アスペクト比が50未満であると補強
性、微粒子捕捉性が不十分である。アスペクト比が20
00を越えるとフィブリル同士の絡み合いが大きくな
り、均一分散が困難となるので分散に工夫を要する。補
強性、捕捉性の点で、アスペクト比が100以上である
と好ましく、200以上であるとさらに好ましい。なお
ここで言う径とは、フィブリルの平均断面積相当の円の
直径を意味する。
The fibril has an aspect ratio (length / diameter) of 50 or more. When the aspect ratio is less than 50, the reinforcing property and the fine particle capturing property are insufficient. Aspect ratio is 20
If it exceeds 00, the entanglement between fibrils becomes large and uniform dispersion becomes difficult. The aspect ratio is preferably 100 or more, and more preferably 200 or more, from the viewpoint of reinforcement and trapping. Here, the diameter means the diameter of a circle corresponding to the average cross-sectional area of the fibril.

【0028】次に本発明フィブリルの製造法について述
べる。本発明のPVA(A)と水不溶性セルロース系ポ
リマー(B)の海島相分離構造繊維に化学的膨潤力と機
械的応力の各々単独、あるいはより好ましくは両方を作
用せしめてフィブリルを製造する。本発明における化学
的膨潤力とは、海成分であるPVA(A)か又は島成分
のセルロース系ポリマー(B)を膨潤させる能力をい
い、PVA(A)を膨潤させるためには、代表的には水
を接触させることである。島成分の水不溶性セルロース
系ポリマー(B)は水に対する膨潤性が小さく、PVA
層とセルロース系ポリマー層の間で膨潤力差による応力
歪みが発生し、この歪みが大きいと膨潤力のみで分割さ
れる。またPVA(A)とセルロース系ポリマー(B)
の接着力は必ずしも強固ではないので、本発明繊維に強
力な機械的剪断力を加えると分割される場合もあるが、
膨潤歪みのある状態で機械的剪断力を加える方がより完
全に分割フィブリル化されるのでより好ましい。化学的
膨潤力のフィブリル化性に与える影響は大きいが、本発
明繊維では水という極めて安価な、公害処理、回収処理
の不要な物質によりこの化学的膨潤力が得られることは
大きな特徴である。フィブリル化のためには島相の膨潤
が重要で、海相が膨潤しても易フィブリル化には寄与し
ないとの考え方もあるが、本発明繊維での結果では海相
膨潤で十分に有効であり、現在では海相と島相の膨潤力
差による内部歪みを大きくすることが易フィブリル化に
有効であるとの考え方が妥当と思われる。
Next, a method for producing the fibrils of the present invention will be described. Fibrils are produced by applying chemical swelling force and mechanical stress alone or more preferably both to the sea-island phase-separated structural fibers of the PVA (A) and the water-insoluble cellulosic polymer (B) of the present invention. The chemical swelling power in the present invention refers to the ability to swell PVA (A) as a sea component or cellulosic polymer (B) as an island component. To swell PVA (A), it is typically used. Is contact with water. The water-insoluble cellulosic polymer (B) of the island component has a low swelling property with respect to water, and PVA
A stress distortion occurs due to a difference in swelling force between the layer and the cellulosic polymer layer. If the distortion is large, the layer is divided only by the swelling force. PVA (A) and cellulosic polymer (B)
Is not necessarily strong, so the fibers of the present invention may be split when a strong mechanical shear is applied,
It is more preferable to apply a mechanical shearing force in a state of swelling strain because split fibrillation is more complete. Although the chemical swelling force has a great effect on the fibrillation property, the fiber of the present invention is characterized by the fact that the chemical swelling force can be obtained by water, an extremely inexpensive substance that does not require pollution treatment or recovery treatment. For fibrillation, swelling of the island phase is important, and there is a view that swelling of the sea phase does not contribute to easy fibrillation, but the results of the fiber of the present invention show that swelling of the sea phase is sufficiently effective. At present, it seems reasonable to think that increasing the internal strain due to the difference in swelling force between the sea and island phases is effective for easy fibrillation.

【0029】次にフィブリル化方法については、繊維を
フィブリル化した後にフィブリルをシート状に形成する
方法と、繊維の状態でシート状物を形成した後にフィブ
リル化する方法とがある。まず前者は、本発明繊維を1
〜30mmに短く切断し、水中に浸漬、分散し、ビータ
ー、リファイナー、ミキサーなどにより機械的応力を加
え、フィブリル化させ、得られたフィブリルを紙料とし
て抄紙する方法、またはフィブリルをセメント液中に分
散させて抄造する方法などである。フィブリル化により
細い繊維で構成されるので高緊度の薄くて強い紙が得ら
れる。アルカリマンガン電池のセパレーター向けとして
は繊維間吸液量を上げるためポーラスな紙が望ましく、
本発明フィブリルに他の素材例えば0.3〜1デニール
のビニロンを混合し、かつポーラスさが確保できるよう
抄紙するのが好ましい。このようにして得たセパレータ
ーは繊維間及び繊維内のいずれもが高アルカリ吸液とな
る。またフィブリルを無機微粒子や熱硬化性プラスチッ
ク微粒子などと混合撹拌すると微粒子がフィブリルに捕
捉され、微粒子を抄造することが可能となり、ブレーキ
シュやクラッチ板に適した摩擦材を得ることができる。
Next, the fibrillation method includes a method of fibrillating the fibers and then forming the fibrils in a sheet form, and a method of forming a sheet-like material in a fiber state and then fibrillating the fibers. First, the former uses 1 of the fiber of the present invention.
~ 30mm, cut short, immersed in water, dispersed, beater, refiner, mechanical stress is applied by a mixer, etc., fibrillated, the method of papermaking the resulting fibrils as paper stock, or fibrils in cement liquid And a method of dispersing and making a paper. Since it is composed of fine fibers by fibrillation, a thin and strong paper with high tenacity can be obtained. For separators of alkaline manganese batteries, porous paper is desirable to increase the inter-fiber absorption,
It is preferable to mix the fibril of the present invention with another material, for example, vinylon having a density of 0.3 to 1 denier, and to make paper so that the porosity can be secured. The separator thus obtained has a high alkali-absorbing liquid both in and between the fibers. Further, when the fibrils are mixed and stirred with inorganic fine particles or thermosetting plastic fine particles, the fine particles are captured by the fibrils, and the fine particles can be formed, whereby a friction material suitable for a brake shoe or a clutch plate can be obtained.

【0030】後者の方法は、本発明繊維を捲縮・切断し
てステープルとした後、カード機を通して形成したウェ
ッブに、または本発明繊維を1〜30mmに切断したも
のを紙料として水中に分散させ、湿式抄造した原紙に、
30kg/cm2以上、好ましくは60kg/cm2以上
の高圧水流をあて、高圧水流による衝撃あるいは剪断に
より本発明繊維をフィブリル化する方法がその代表例で
ある。この方法は、ウェッブ形成後高圧水流によりフィ
ブリル化するので、フィブリルによる分散不良やフィブ
リルによる高緊度化が回避可能というメリットがあり、
極細繊維で構成されていながらポーラスな2次元シート
が得られ、電池セパレーター用として、またワイパーや
フィルターとしても有用である。
In the latter method, the fiber of the present invention is crimped and cut into staples and then dispersed on a web formed through a carding machine, or the fiber of the present invention cut into 1 to 30 mm as paper stock in water. Let the wet paper base paper,
A typical example is a method in which a high-pressure water stream of 30 kg / cm 2 or more, preferably 60 kg / cm 2 or more is applied, and the fiber of the present invention is fibrillated by impact or shear by the high-pressure water stream. Since this method fibrillates with a high-pressure water flow after web formation, there is an advantage that dispersion failure due to fibrils and high tension due to fibrils can be avoided,
A porous two-dimensional sheet can be obtained while being composed of ultrafine fibers, and is useful as a battery separator or as a wiper or filter.

【0031】従来PVA以外の繊維素材で2種の非相溶
性のポリマーからなる複合繊維の場合には、高圧水流で
複合繊維を分割することは行われているが、高圧水流処
理までの工程通過性と高圧水流処理時の分割性が逆相関
の関係にあり、良好な工程通過性と良好な分割性との両
立が困難であった。すなわち従来の高圧水流処理で分割
化し易い繊維は紡糸工程、延伸工程、捲縮工程、カード
工程でも分割され易く、これら工程でトラブルとなり易
い。逆にウェッブ形成工程までの分割性が小さくトラブ
ルなく通過する複合繊維の場合には、高圧水流処理でも
分割化し難く、分割された極細繊維よりなる不織布が得
難い傾向となる。
Conventionally, in the case of a composite fiber composed of two incompatible polymers using a fiber material other than PVA, the composite fiber is divided by a high-pressure water flow. There was an inverse relationship between the reproducibility and the resolvability during high-pressure water flow treatment, and it was difficult to achieve both good process passability and good resolvability. That is, fibers that are easily split by the conventional high-pressure water flow treatment are easily split even in the spinning step, the drawing step, the crimping step, and the card step, and these steps tend to cause trouble. Conversely, in the case of a conjugate fiber having a small division property up to the web forming step and passing through without any trouble, it is difficult to divide even the high-pressure water flow treatment, and it is difficult to obtain a nonwoven fabric composed of the divided ultrafine fibers.

【0032】一方本発明のPVAをベースとする繊維の
場合には、先述の如く、高圧水流処理前までのドライの
状態では分割フィブリル化性が小さく、従ってドライ工
程では分割フィブリル化によるトラブルが少なくても、
高圧水流によりウェットとなると一気に内部歪みが大き
くなり高圧水流により分割フィブリル化が惹起し易いと
いう特徴を有する。 また、本発明の繊維は強力な機械
的剪断力のみでも分割されるため、フィブリル化の方法
として、ニードルパンチ法も用いることができる。ただ
し先に述べたように、本発明の繊維は水流絡合のよう
に、湿潤歪みのある状態での機械的剪断力を受けた場合
に、より一層分割フィブリル化されるため、ニードルパ
ンチ法の場合は条件を厳しくする必要がある。すなわ
ち、フィブリル化条件として、刺針密度250本/cm
2以上が好ましく、より好ましくは刺針密度400本/
cm2以上である。
On the other hand, in the case of the fiber based on the PVA of the present invention, as described above, the fibrillation property is small in the dry state before the high-pressure water flow treatment, and therefore, the trouble due to the fibrillation in the dry step is small. Even
When it becomes wet by the high-pressure water flow, the internal strain increases at a stretch, and the fibril splitting is easily caused by the high-pressure water flow. Further, since the fiber of the present invention is divided only by strong mechanical shearing force, a needle punch method can be used as a fibrillation method. However, as described above, the fiber of the present invention is further divided into fibrillated when subjected to a mechanical shearing force in a state of wet distortion, such as in a water entanglement, so that the needle punch method is used. In that case, the conditions need to be strict. That is, as the fibrillation condition, the needle density is 250 needles / cm.
It is preferably 2 or more, more preferably 400 needles / density.
cm 2 or more.

【0033】上記した水流絡合法やニードルパンチ法に
用いられる乾式ウェッブを製造する方法において、カー
ディング方法としては、ローラーカード、セミランダム
カード、ランダムカード等が挙げられ、またウェッブの
形成方法についても、タンデムウェッブ、クロスウェッ
ブ、クリスクロスウェッブ等の一般に知られている方法
が挙げられる。また、水流絡合法に用いられる湿式抄紙
原紙を製造する方法としては、一般に知られた円網、短
網、長網等の抄紙機を用いる方法が挙げられ、水流処理
の支持体に導くことができるならば、漉き上げた原紙は
乾燥された状態でも乾燥前のものでも良い。
In the above-mentioned method for producing a dry web used in the hydroentanglement method or the needle punching method, examples of carding methods include a roller card, a semi-random card, a random card, and the like. , Tandem web, cross web, Chris cross web and the like. Further, as a method for producing a wet papermaking base paper used in the hydroentanglement method, a method using a generally known paper machine such as a circular net, a short net, and a long net can be used. If possible, the finished base paper may be dried or before drying.

【0034】本発明の繊維と共に、ウェッブに混綿また
は原紙に混抄される原綿については、レーヨン、溶剤紡
糸セルロース繊維、ポリノジック、ポリエステル、アク
リル、ナイロン、ポリプロピレン、ビニロン等、一般に
知られている繊維を用いることができる。ウェッブの積
層についても、本発明の繊維を少なくとも一部含んだ同
種ウェッブによる積層のみでなく、本発明の繊維の混合
率の異なるウェッブ同士の積層や、本発明の繊維を含ま
ないウェッブとの積層でも良い。すなわち、本発明の繊
維がフィブリル化した状態で一部含まれていればよく、
均一に存在しておらず、偏在していても良い。
For the raw cotton mixed with the web or the base paper together with the fiber of the present invention, generally known fibers such as rayon, solvent-spun cellulose fiber, polynosic, polyester, acrylic, nylon, polypropylene, vinylon and the like are used. be able to. Regarding the lamination of webs, not only lamination with the same kind of web containing at least a part of the fiber of the present invention, but also lamination between webs having different mixing ratios of the fiber of the present invention, and lamination with a web not containing the fiber of the present invention But it is good. That is, the fiber of the present invention may be partially contained in a fibrillated state,
They may not be present uniformly but may be unevenly distributed.

【0035】また、得られた不織布に、サチュレート
法、スプレー法、プリント法、泡末法等のエマルジョン
バインダー付与方法や粉末法等によって、酢ビ系、アク
リル系、ポリエチレン系、塩ビ系、ウレタン系、ポリエ
ステル系、エポキシ系、ゴム系等の一般に知られた樹脂
バインダーを添加することもできる。
Further, the obtained nonwoven fabric is subjected to an emulsion binder applying method such as a saturating method, a spraying method, a printing method, a foaming method, or a powder method, or a powder method, etc., to obtain a vinyl acetate, acrylic, polyethylene, PVC, urethane, or the like. A generally known resin binder such as a polyester-based, epoxy-based, or rubber-based resin can also be added.

【0036】[0036]

【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明するが、本発明は実施例によって何等限定されるもの
ではない。 実施例1 重合度1750、ケン化度99.9モル%のPVAと重
合度180、アセチル化度55%の酢酸セルロース(以
下CAと略記する)をジメチルスルホキシド(DMSO
と略す)に添加し、80℃で10時間窒素気流下撹拌溶
解し、PVA/CAの重量比が70/30でポリマーの
総濃度が18重量%で少し褐色に着色した混合溶液を得
た。この溶液は完全透明ではなく、少し濁っており、P
VAが海成分、CAが島成分の海島相分離溶液であった
が、80℃で24時間撹拌せずに放置しても更なる相分
離の傾向はみられず、安定な均一分散液であった。この
溶液を紡糸原液とし、孔数1000ホール、孔径0.0
6mmφの紡糸口金を通し、DMSO/メタノールの重
量比が25/75で、温度が10℃の固化浴中に湿式紡
糸し、3.5倍の湿延伸を施し、糸中のDMSOをメタ
ノールで抽出し、80℃の熱風で乾燥し、220℃で、
全延伸倍率13倍の乾熱延伸を行い、PVA/CA海島
繊維を得た。次いで、1規定苛性ソーダ中50℃で30
分処理してCAをケン化してセルロースとし、さらにホ
ルムアルデヒド30g/lと硫酸200g/lと芒硝1
50g/lの浴に70℃×30分浸漬してアセタール化
をした。この繊維の断面を透過型電子顕微鏡で拡大し島
の大きさを求めたところ、1.2μmであった。また島
の形状は円型は殆どなく、4角以上の角型、星型、アメ
ーバ形状など不定型であった。この2000デニール/
1000フィラメントからなるマルチフィラメントヤー
ンの強度は10.2g/d、繊維強度は11.2g/dで
あり、島成分としてCAが30重量%含有されている割
りには高強度であり、熱水溶断温度は120℃と高く、
海成分のPVAが十分配向結晶化していると推定され
る。この繊維の叩解性は18分であった。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the examples. Example 1 PVA having a polymerization degree of 1750 and a saponification degree of 99.9 mol% and cellulose acetate having a polymerization degree of 180 and an acetylation degree of 55% (hereinafter abbreviated as CA) were treated with dimethyl sulfoxide (DMSO).
) And stirred and dissolved at 80 ° C for 10 hours under a nitrogen stream to obtain a mixed solution in which the weight ratio of PVA / CA was 70/30, the total concentration of the polymer was 18% by weight, and the color was slightly brown. This solution is not completely clear, is slightly cloudy,
VA was the sea-island phase separation solution of the sea component and CA was the island-island phase separation solution. However, even if the solution was left at 80 ° C. for 24 hours without stirring, no further tendency for phase separation was observed, and the solution was a stable uniform dispersion. Was. This solution was used as a spinning dope, and the number of holes was 1,000 and the pore diameter was 0.0
Through a 6 mmφ spinneret, wet spinning is performed in a solidification bath at a weight ratio of DMSO / methanol of 25/75 and a temperature of 10 ° C., subjected to 3.5 times wet stretching, and DMSO in the yarn is extracted with methanol. And dried with hot air at 80 ° C.
Dry heat drawing was performed at a total draw ratio of 13 times to obtain PVA / CA sea-island fibers. Then, at 50 ° C in 1N caustic soda for 30
The cellulose is saponified to obtain cellulose by saponification, and formaldehyde 30 g / l, sulfuric acid 200 g / l and sodium sulfate 1
It was immersed in a 50 g / l bath at 70 ° C. for 30 minutes to form acetal. The cross section of this fiber was magnified with a transmission electron microscope, and the size of the island was determined to be 1.2 μm. Further, the shape of the island was hardly circular, and was irregular, such as a square having four or more squares, a star, and an amoeba. This 2000 denier /
The multifilament yarn consisting of 1000 filaments has a strength of 10.2 g / d and a fiber strength of 11.2 g / d, and has a high strength in spite of containing 30% by weight of CA as an island component. The temperature is as high as 120 ° C,
It is estimated that the PVA of the sea component is sufficiently oriented and crystallized. The beating property of this fiber was 18 minutes.

【0037】このPVA/セルロース海島繊維を2mm
に切断し、その5gを水500cc中に分散し、家庭用
ジュースミキサー(ナショナルMX−X40)で10分
間撹拌叩解し、叩解液を吸引濾過し、含水フィブリルを
得た。このフィブリルを光学顕微鏡及び電子顕微鏡で観
察した結果、平均太さが1.0μm、アスペクト比が8
00であり、断面形状は円型ではなく、不定形であるこ
とがわかった。なお叩解処理前の繊維の径は約15μm
であった。得られた含水フィブリル4g(純量)と1デ
ニール×3mmのPVA系バインダー繊維0.2gとを
水1.5lに加え、離解機で十分離解させ、粘剤を加え
て十分に撹拌し、抄紙液を作製した。この抄紙液300
mlに水を加えて1lとし、Tappi手抄き抄紙機で
抄紙した。得られた抄造紙をNo.3濾紙で十分に脱水
し、110℃のロール乾燥機で85秒乾燥し、目付40
g/m2の手抄き紙を得た。
This PVA / cellulose sea-island fiber is 2 mm
Then, 5 g of the mixture was dispersed in 500 cc of water, beaten and beaten with a household juice mixer (National MX-X40) for 10 minutes, and the beaten solution was subjected to suction filtration to obtain hydrated fibrils. As a result of observing this fibril with an optical microscope and an electron microscope, the average thickness was 1.0 μm and the aspect ratio was 8
00, indicating that the cross-sectional shape was not circular but irregular. The diameter of the fiber before beating is about 15 μm
Met. 4 g (pure amount) of the obtained hydrous fibrils and 0.2 g of PVA-based binder fiber of 1 denier × 3 mm are added to 1.5 l of water, disintegrated sufficiently by a defibrillator, and a viscous agent is added thereto and sufficiently stirred, and papermaking is performed. A liquid was prepared. This papermaking liquid 300
Water was added to 1 ml to make 1 liter, and the paper was made with a Tappi handmade paper machine. The obtained papermaking paper was sufficiently dehydrated with No. 3 filter paper, dried with a roll drier at 110 ° C. for 85 seconds, and dried with a basis weight of 40.
g / m 2 of handmade paper was obtained.

【0038】得られた紙の繊維内アルカリ吸液率は2.
2g/gであり、通常の1デニールのビニロン繊維単独
で抄いた紙のアルカリ吸液率0.5g/gより明らかに
高く、叩解ポリノジック繊維とビニロン繊維を混抄して
得た紙のアルカリ吸液率2.2g/gと遜色のない高ア
ルカリ吸液性を示した。なお紙の繊維内アルカリ吸液率
は、5cm×5cmの紙(乾燥後重量WDg)を35重
量%KOH水溶液に20℃×30分間浸漬し、3000
rpm×10分の遠心脱液した後の紙の重量をWCgと
した時、(WC−WD)/WD(g/g)として求め
た。
The obtained paper has an alkali absorption rate in fiber of 2.
2 g / g, which is clearly higher than the alkali absorption rate of 0.5 g / g of paper made with ordinary 1-denier vinylon fiber alone, and the alkali absorption of paper obtained by mixing beaten polynosic fiber and vinylon fiber. It exhibited high alkali liquid absorbency comparable to that of 2.2 g / g. The alkali absorption rate in the fiber of the paper was determined by immersing a 5 cm × 5 cm paper (weight after drying WDg) in a 35 wt% KOH aqueous solution at 20 ° C. for 30 minutes and 3,000 g.
When the weight of the paper after centrifugal dewatering at rpm × 10 minutes was WCg, it was determined as (WC-WD) / WD (g / g).

【0039】参考例 実施例1で得られたPVA/セルロース海島繊維を2m
mに切断し、叩解処理を施さずにそのまま抄紙した。こ
の紙の繊維内アルカリ吸液率は1.0g/gと通常のビ
ニロン繊維に比べ改善はされているものの、十分な改善
効果はみられなかった。これは内部にアルカリ膨潤性の
セルロースを含有しているものの、最表面が低アルカリ
膨潤性のPVAに覆われており、“たが”がはまってい
る状態となっているためと推定される。
Reference Example 2 m of the PVA / cellulose sea-island fiber obtained in Example 1 was used.
m and paper-made as it was without beating treatment. The alkali absorption rate in the fiber of this paper was 1.0 g / g, which was an improvement over ordinary vinylon fibers, but a sufficient improvement effect was not seen. This is presumed to be due to the fact that although the inside contains alkali-swellable cellulose, the outermost surface is covered with low-alkali-swellable PVA, and the "hatch" is in the state.

【0040】実施例2 重合度4000、ケン化度99.1モル%のPVAと重
合度110、アセチル化度45%の酢酸セルロースを実
施例1と同様にDMSOに撹拌溶解し、PVA/CAの
重量比が63/37でポリマー総濃度が13重量%の少
し濁った均一微分散溶液を得た。この溶液は1日放置し
ても相分離状態に明確な変化はなく安定であった。この
溶液を紡糸原液とし、孔数500ホール、孔径0.08
mmφの紡糸口金を通し、DMSO/メタノール=30
/70で温度が5℃の固化浴中に湿式紡糸し、3.5倍
の湿延伸を施し、抽出、乾燥し、235℃で12倍の乾
熱延伸を行い、PVA/CA海島繊維を得た。このブレ
ンド繊維の島の大きさは1.8μmであり、島の形状は
円型でなく不定型であった。1000デニール/500
フィラメントのマルチフィラメントヤーン強度は8.5
g/d、繊維の強度は9.2g/dと高強度であり、熱
水溶断温度も118℃と高く、海成分のPVAが十分配
向結晶化していると推定された。この繊維の叩解性は2
0分であった。
Example 2 PVA having a degree of polymerization of 4000 and a saponification degree of 99.1 mol% and cellulose acetate having a degree of polymerization of 110 and an acetylation degree of 45% were dissolved in DMSO with stirring in the same manner as in Example 1 to obtain a mixture of PVA / CA. A slightly turbid homogeneous finely dispersed solution having a weight ratio of 63/37 and a total polymer concentration of 13% by weight was obtained. This solution was stable without any apparent change in the phase separation state even after one day of standing. This solution was used as a spinning solution, and the number of holes was 500, and the hole diameter was 0.08.
DMSO / methanol = 30
Wet spinning in a solidification bath at a temperature of 5 ° C. at / 70, wet drawing 3.5 times, extraction and drying, and drawing 12 times dry heat at 235 ° C. to obtain PVA / CA sea-island fiber Was. The size of the island of this blend fiber was 1.8 μm, and the shape of the island was not circular but irregular. 1000 denier / 500
Multifilament yarn strength of the filament is 8.5
g / d, the fiber strength was as high as 9.2 g / d, and the hot / cold temperature was as high as 118 ° C., and it was presumed that PVA of the sea component was sufficiently oriented and crystallized. The beating property of this fiber is 2
It was 0 minutes.

【0041】このPVA/CA海島繊維を捲縮、38m
mに切断し、得られたステープルファイバーをパラレル
カード機にかけて目付40g/m2のウェッブを作製
し、このウェッブに水をかけ濡らした後80kg/cm
2の高圧水流をあて、繊維を分割、絡合させた。得られ
た不織布の顕微鏡観察より、繊維は太さが2μm、アス
ペクト比が2000以上のフィブリルに分割されている
ことがわかった。なお高圧水流処理前の未叩解繊維の径
は15μmであった。
The PVA / CA sea-island fiber was crimped to a length of 38 m.
m, and the obtained staple fiber was applied to a parallel card machine to produce a web having a basis weight of 40 g / m 2. The web was wet with water, and then 80 kg / cm.
The fibers were split and entangled by applying a high-pressure water stream of No. 2 . Microscopic observation of the obtained nonwoven fabric showed that the fibers were divided into fibrils having a thickness of 2 μm and an aspect ratio of 2000 or more. The diameter of the unbeaten fiber before the high-pressure water flow treatment was 15 μm.

【0042】比較例1 20kg/cm2の高圧水流をあてる以外は実施例2と
同様にして水流絡合不織布を作製した。この不織布を顕
微鏡観察したところ、分割されたフィブリルはほとんど
なかった。
Comparative Example 1 A hydroentangled nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 2 except that a high-pressure water flow of 20 kg / cm 2 was applied. When the nonwoven fabric was observed with a microscope, there were almost no split fibrils.

【0043】実施例3 実施例1で得たPVA/セルロース繊維を捲縮・切断
し、得られたステープルファイバーをカード機にかけ、
ウェッブを形成し、このウェッブを水で濡らした後60
kg/cm2と80kg/cm2の高圧水流を各2秒間当
て乾燥して目付40g/m2の不織布を得た。得られた
不織布の顕微鏡観察より、繊維は太さが1.2μm、ア
スペクト比が2000以上のフィブリルに分割されてい
ることがわかった。分割前に繊維をウェッブの如きシー
ト状に形成し、シート状態のままでフィブリル化するこ
とにより、アスペクト比が2000以上でも均一分散し
た不織布を得ることができた。この不織布の繊維間アル
カリ吸液率と繊維内アルカリ吸液率を測定したところ、
各々6.2g/gと2.9g/gであった。一方、実施例
1で得たフィブリル繊維の湿式抄造紙は繊維内アルカリ
吸液率が2.2g/gと高いものの、繊維間アルカリ吸
液率は2.5g/gと低かった。これは極細フィブリル
としてからシート形成しており、このためシートが高緊
度となり繊維間の隙間が少なくなっているためと思われ
る。また前記参考例で得た未叩解繊維の湿式抄造紙は繊
維内アルカリ吸液率は1.0g/gと低いものの繊維間
アルカリ吸液率は6.0g/gと高かった。この実施例
で得た乾式カードウェッブを水流絡合した不織布は繊維
間、繊維内アルカリ吸液率がいずれも高い値を示した。
なお、紙や乾式不織布などのシートの繊維間吸液率は、
5cm×5cmのサンプル(乾燥後重量WDg)を35
重量%KOH水溶液に20℃×30分間浸漬し、30秒
滴垂らしを行った後の重量をWTgとした時、全吸液率
(WT−WD)/WDを求め、さらに既述の如く、繊維
内吸液率を求め、全吸液率より繊維内吸液率を差し引い
て求めた。
Example 3 The PVA / cellulose fiber obtained in Example 1 was crimped and cut, and the obtained staple fiber was set on a card machine.
After forming a web and wetting the web with water,
High-pressure water flows of kg / cm 2 and 80 kg / cm 2 were applied for 2 seconds each and dried to obtain a nonwoven fabric having a basis weight of 40 g / m 2 . Microscopic observation of the obtained nonwoven fabric showed that the fiber was divided into fibrils having a thickness of 1.2 μm and an aspect ratio of 2,000 or more. Before splitting, the fibers were formed into a web-like sheet and fibrillated in the sheet state, whereby a non-woven fabric uniformly dispersed even with an aspect ratio of 2,000 or more could be obtained. When the inter-fiber alkali absorption rate and the intra-fiber alkali absorption rate of this nonwoven fabric were measured,
They were 6.2 g / g and 2.9 g / g, respectively. On the other hand, the wet papermaking of fibril fibers obtained in Example 1 had a high alkali absorption in fiber of 2.2 g / g, but a low alkali absorption in fiber of 2.5 g / g. This is presumably because the sheet was formed as an ultrafine fibril, and the sheet had a high tensile strength to reduce the gap between the fibers. In the wet-laid paper of unbeaten fibers obtained in the above Reference Example, the alkali absorption in fiber was as low as 1.0 g / g, but the alkali absorption in fiber was as high as 6.0 g / g. The nonwoven fabric obtained by hydroentanglement of the dry card web obtained in this example showed a high value of the inter-fiber and intra-fiber alkali liquid absorption.
In addition, the liquid absorption between fibers of a sheet such as paper or dry nonwoven fabric,
A 5 cm × 5 cm sample (weight WDg after drying) is 35
Assuming that the weight after dipping in a 30% by weight KOH aqueous solution at 20 ° C. for 30 minutes and dripping for 30 seconds is defined as WTg, the total liquid absorption (WT-WD) / WD was determined. The internal liquid absorption was determined, and the internal liquid absorption was subtracted from the total liquid absorption to determine the internal liquid absorption.

【0044】比較例2 PVA/CAの重量比を97/3、ポリマー総濃度16
重量%とする以外は実施例1と同様にして、溶解、紡
糸、乾熱延伸を行ってPVA/CAブレンド繊維を得
た。この繊維を水に分散し、実施例2と同様にジュース
ミキサーで40分間撹拌、叩解処理し、得られた繊維を
顕微鏡で観察したが、分割フィブリル化の傾向はみられ
なかった。この繊維の叩解性は40分以上であった。
Comparative Example 2 The weight ratio of PVA / CA was 97/3, and the total polymer concentration was 16
Melting, spinning, and dry drawing were performed in the same manner as in Example 1 except that the content was changed to wt% to obtain a PVA / CA blend fiber. The fibers were dispersed in water, stirred and beaten with a juice mixer for 40 minutes in the same manner as in Example 2, and the obtained fibers were observed with a microscope. However, no tendency to split fibrillation was observed. The beating property of this fiber was 40 minutes or more.

【0045】比較例3 PVA/CAの重量比を40/60、ポリマー総濃度2
5重量%とする以外は実施例1と同様にDMSOに溶解
した。得られた溶液を実施例1と同様に紡糸しようとし
たが、ノズルから正常に吐出することが困難で、かつ得
られたゲル糸篠も弱く、後の繊維化工程を通過させるこ
とができなかった。これは溶液段階でマトリックスとな
る海成分がCAであるためと思われる。
Comparative Example 3 The PVA / CA weight ratio was 40/60, and the total polymer concentration was 2
It was dissolved in DMSO in the same manner as in Example 1 except that the content was changed to 5% by weight. An attempt was made to spin the obtained solution in the same manner as in Example 1. However, it was difficult to normally discharge the solution from the nozzle, and the obtained gel yarn was too weak to pass through the subsequent fiberization step. Was. This is probably because the sea component serving as the matrix in the solution stage is CA.

【0046】実施例4 実施例2で得られたPVA/CA繊維を捲縮、40mm
に切断し、得られたステープルファイバーをセミランダ
ムカード機にかけ、15g/m2のセミランダムウェブ
(A)を得た。これとは別に、レーヨン1.3デニール
×40mmのステープルを用いて、同様に30g/m2
のセミランダムウェブ(B)を得た。これらのウェブを
ラッパーにて、ウェブ(A)を上下層に、ウェブ(B)
を中間層に積層して、金網製織りベルトの上に置き、8
0kg/cm2の高圧水流をあて、繊維を分割、絡合さ
せた後、ドライヤー温度110℃で乾燥させ、60g/
2の乾式水絡不織布を得た。得られた不織布の顕微鏡
観察より、本発明の繊維は径が2μm、アスペクト比が
2000以上のフィブリルに分割され、各々のウェッブ
がよく絡合していることがわかった。
Example 4 The PVA / CA fiber obtained in Example 2 was crimped to 40 mm
The resulting staple fiber was set on a semi-random card machine to obtain a semi-random web (A) of 15 g / m 2 . Separately, using a staple of rayon 1.3 denier x 40 mm, similarly, 30 g / m 2
(B) was obtained. Using these webs as wrappers, web (A) as upper and lower layers, web (B)
Is laminated on the intermediate layer, and placed on a wire mesh woven belt.
After applying a high-pressure water flow of 0 kg / cm 2 to split and entangle the fibers, the fibers were dried at a dryer temperature of 110 ° C.
Thus, a dry-type non-woven fabric of m 2 was obtained. Microscopic observation of the obtained nonwoven fabric revealed that the fiber of the present invention was divided into fibrils having a diameter of 2 μm and an aspect ratio of 2,000 or more, and each web was well entangled.

【0047】比較例4 レーヨン1.3デニール×40mmのステープルを用い
て、実施例4と同様にセミランダムカード機にかけ、各
々15g/m2、30g/m2のセミランダムウェブを得
た。これらのウェブをラッパーにて、15g/m2ウェ
ッブを上下層に、30g/m2ウェッブを中間層に積層
して、金網製織りベルトの上に置き、80kg/cm2
の高圧水流をあて、繊維を分割、絡合させた後、ドライ
ヤー温度110℃で乾燥させ、60g/m2の乾式水絡
不織布を得た。得られた不織布は、実施例4で得られた
不織布と比較して、密度が低く、めがねレンズの拭取り
性に劣るものであった。
[0047] Using the staples of Comparative Example 4 Rayon 1.3 denier × 40 mm, similarly subjected to semi-random carding machine as in Example 4, to give the respective 15g / m 2, 30g / m 2 of a semi-random web. These webs were laminated with a wrapper, 15 g / m 2 webs were laminated on the upper and lower layers, and 30 g / m 2 webs were laminated on the middle layer, and placed on a wire mesh woven belt, and 80 kg / cm 2
After the fibers were split and entangled with each other by applying a high-pressure water stream, the fibers were dried at a dryer temperature of 110 ° C. to obtain a dry-type non-woven fabric of 60 g / m 2 . The obtained nonwoven fabric had a lower density than the nonwoven fabric obtained in Example 4 and was inferior in the wiping properties of eyeglass lenses.

【0048】実施例5 実施例1で得られたPVA/セルロース海島繊維を捲
縮、51mmに切断し、得られたステープルファイバー
をパラレルカードでカーディング、クロスラッパーで作
製したクロスウェッブに、刺針密度450本/cm2
ニードルパンチングし、繊維を分割、絡合させ、400
g/m2の乾式不織布を得た。得られた不織布の顕微鏡
観察より、繊維は径が4μm、アスペクト比が500以
上のフィブリルに分割され、各々が絡合していることが
わかった。なお、ニードルパンチ処理前の未叩解繊維の
径は15μmであった。
Example 5 The PVA / cellulose sea-island fiber obtained in Example 1 was crimped, cut into 51 mm, and the obtained staple fiber was carded with a parallel card. Needle punching at 450 fibers / cm 2 to split and entangle the fiber, 400
g / m 2 of a dry nonwoven fabric was obtained. Microscopic observation of the obtained nonwoven fabric showed that the fiber was divided into fibrils having a diameter of 4 μm and an aspect ratio of 500 or more, and each was entangled. The diameter of the unbeaten fiber before the needle punching treatment was 15 μm.

【0049】実施例6 実施例1で得られたPVA/セルロース海島繊維を15
mmに切断したものを40重量%と、木材パルプ60重
量%を混合したスラリーを調整した。これを短網抄紙機
にて抄紙し、ドライヤー温度110℃で乾燥させ、25
g/m2の原紙を得た。この原紙を4枚重ね合わせ、金
網製織りベルトの上に置き、100kg/cm2の高圧
水流をあて、繊維を分割、絡合させた後、ドライヤー温
度110℃で乾燥させ、91g/m2の湿式水絡不織布
を得た。得られた不織布の顕微鏡観察より、繊維は径が
1μm、アスペクト比が2000以上のフィブリルに分
割され、各々がよく絡合していることがわかった。な
お、高圧水流処理前の未叩解繊維の径は15μmであっ
た。
Example 6 The PVA / cellulose sea-island fibers obtained in Example 1
A slurry prepared by mixing 40% by weight of the material cut into mm and 60% by weight of wood pulp was prepared. This is made into a short paper machine and dried at a dryer temperature of 110 ° C.
g / m 2 of base paper was obtained. Four sheets of the base paper are stacked, placed on a wire mesh woven belt, and subjected to a high-pressure water flow of 100 kg / cm 2 to split and entangle the fibers. The fibers are dried at a dryer temperature of 110 ° C. and dried at a dryer temperature of 91 g / m 2 . A wet-type nonwoven fabric was obtained. Microscopic observation of the obtained nonwoven fabric showed that the fiber was divided into fibrils having a diameter of 1 μm and an aspect ratio of 2,000 or more, and each was well entangled. The diameter of the unbeaten fibers before the high-pressure water flow treatment was 15 μm.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明のフィブリル繊維を用いて得られ
たシートは、緻密性、遮蔽性、耐アルカリ性、不透明
性、拭取り性、吸水性、吸油性、透湿性、保温性、耐候
性、高強度、高引裂力、耐摩耗性、制電性、ドレープ
性、染色性、安全性等に極めて優れるため、前記したア
ルカリ電池セパレーター紙の他に、エアフィルター、バ
グフィルター、液体フィルター、掃除機用フィルター、
水切りフィルター、菌遮蔽フィルター等の各種フィルタ
ー用シート、、コンデンサー紙、フロッピーディスク包
材等の各種電気器材用シート、FRPサーフェーサー、
粘着テープ基布、吸油材、製紙フェルト等の各種工業用
シート、家庭・業務・医療用ワイパー、印刷ロール用ワ
イパー、複写機クリーニング用ワイパー、光学機器用ワ
イパー等の各種ワイパー用シート、手術衣・ガウン、覆
布、キャップ、マスク、シーツ、タオル、ガーゼ、バッ
プ剤基布、おむつ、おむつライナー、おむつカバー、絆
創膏基布、おしぼり、ティッシュ等の各種医療・衛材用
シート、芯地、パット、ジャンバーライナー、ディスポ
下着等の各種衣料用シート、人工・合成皮革基布、テー
ブルトップ、壁紙、障子紙、ブラインド、カレンダー、
ラッピング、カイロ・乾燥剤袋、買物袋、風呂敷、スー
ツカバー、枕カバー等の各種生活資材用シート、寒冷
紗、内張カーテン、べたがけ、遮光・防草シート、農薬
包装材、育苗ポット下敷き紙等の各種農業用シート、防
煙・防塵マスク、実験着、防塵服等の各種防護用シー
ト、ハウスラップ、ドレン材、濾過材、分離材、オーバ
ーレイ、ルーフィング、タフト・カーペット基布、結露
防止シート、壁装材、防音・防振シート、木質ボード、
養生シート等の各種土木建築用シート、フロアー・トラ
ンクマット、天井成型材、ヘッドレスト、内張布等の各
種車輛内装材用シート等の用途に用いることができる。
また、本発明の繊維を、無機微粒子と分散撹拌するとフ
ィブリル化し、微粒子捕捉性と補強性に優れ、しかも耐
熱難燃性に優れたフィブリルを得ることができ、摩擦材
として有用である。またこのフィブリルをセメントに混
合分散させると、セメント粒子の捕捉性に優れ、しかも
補強性もあるので、高強度スレート板を容易に得ること
ができる。
The sheet obtained by using the fibril fiber of the present invention is dense, shieldable, alkali-resistant, opaque, wiping, water-absorbing, oil-absorbing, moisture-permeable, heat-insulating, weather-resistant, Extremely high strength, high tear strength, abrasion resistance, antistatic properties, drape properties, dyeing properties, safety, etc.Besides the above alkaline battery separator paper, air filters, bag filters, liquid filters, vacuum cleaners Filter for
Sheets for various filters such as draining filters and fungus shielding filters, sheets for various electrical equipment such as condenser paper and floppy disk packaging, FRP surfacers,
Various types of industrial sheets such as adhesive tape base cloth, oil absorbing material, papermaking felt, household / business / medical wipers, wipers for printing rolls, wipers for copier cleaning, wipers for optical equipment, etc. Sheets for various medical and sanitary materials such as gowns, cloths, caps, masks, sheets, towels, gauze, base cloths for diapers, diapers, diaper liners, diaper covers, plaster base cloths, towels, tissues, interlining, pats, Various clothing sheets such as jumper liners and disposable underwear, artificial / synthetic leather base cloth, table tops, wallpapers, shoji paper, blinds, calendars,
Wrapping, cairo / desiccant bags, shopping bags, furoshiki, suit covers, pillow covers, etc., sheets for various living materials, cold gauze, lining curtains, sticky, light-shielding / weed-proof sheets, pesticide packaging materials, seedling seedlings, etc. Various types of agricultural sheets, smoke and dust masks, experimental clothes, various protective sheets such as dustproof clothes, house wraps, drain materials, filtration materials, separation materials, overlays, roofing, tufted carpet base fabrics, condensation prevention sheets, Wall coverings, sound and vibration proof sheets, wood boards,
It can be used for various civil engineering and architectural sheets such as curing sheets, floor / trunk mats, ceiling molding materials, headrests, lining cloth and other various vehicle interior material sheets and the like.
In addition, the fibers of the present invention are dispersed and stirred with inorganic fine particles to form fibrils, and fibrils excellent in fine particle trapping and reinforcing properties and excellent in heat resistance and flame retardancy can be obtained, and are useful as friction materials. Further, when the fibrils are mixed and dispersed in the cement, the cement particles are excellent in trapping property of cement particles and also have a reinforcing property, so that a high strength slate plate can be easily obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 悟 岡山市海岸通1丁目2番1号 株式会社ク ラレ内 (72)発明者 楢村 俊平 岡山市海岸通1丁目2番1号 株式会社ク ラレ内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Satoru Kobayashi 1-2-1, Kaigandori, Okayama City Inside Kuraray Co., Ltd. (72) Inventor Shunpei Naramura 1-2-1, Kaigandori, Okayama City Kuraray Co., Ltd. Inside

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ビニルアルコール系ポリマー(A)と水
不溶性セルロース系ポリマー(B)よりなる繊維であっ
て、繊維断面において、Aが海成分、Bが島成分となっ
ており、かつ島の大きさが平均0.03〜10μmであ
り、引張強度が3g/d以上であることを特徴とする易
フィブリル化海島構造繊維。
1. A fiber comprising a vinyl alcohol-based polymer (A) and a water-insoluble cellulose-based polymer (B), wherein A is a sea component, B is an island component, and the size of the island is An easily fibrillated sea-island structural fiber having an average particle size of 0.03 to 10 µm and a tensile strength of 3 g / d or more.
【請求項2】 叩解性が30分以下である請求項1に記
載の易フィブリル化海島構造繊維。
2. The easily fibrillated sea-island structural fiber according to claim 1, which has a beating property of 30 minutes or less.
【請求項3】 請求項1に記載の繊維を水中で叩解して
フィブリル化するフィブリルの製造方法。
3. A method for producing fibrils, comprising fibrillating the fibers according to claim 1 by beating them in water.
【請求項4】 請求項1に記載の繊維からなるウェッブ
に、30kg/cm2以上の高圧水流を当ててフィブリ
ル化するフィブリルの製造方法。
4. A method for producing fibrils, wherein a fibril is formed by applying a high-pressure water stream of 30 kg / cm 2 or more to a web made of the fiber according to claim 1.
【請求項5】 請求項1に記載の繊維を少なくとも一部
として含む原綿をカーディングして得られたウェッブ
に、30kg/cm2以上の高圧水流を当てるか、或い
は250本/cm2以上の刺針密度でニードルパンチン
グして該繊維をフィブリル化することを特徴とする乾式
不織布の製造方法。
5. A web obtained by carding a raw cotton containing at least a part of the fiber according to claim 1, is exposed to a high-pressure water flow of 30 kg / cm 2 or more, or 250 fibers / cm 2 or more. A method for producing a dry nonwoven fabric, characterized in that the fibers are fibrillated by needle punching at a needle insertion density.
【請求項6】 請求項1に記載の繊維を主体繊維の少な
くとも一部として含むスラリーを抄造することによって
得られた原紙に、30kg/cm2以上の高圧水流をあ
てて該繊維をフィブリル化することを特徴とする湿式水
絡不織布の製造方法。
6. A base paper obtained by forming a slurry containing the fiber according to claim 1 as at least a part of a main fiber is subjected to a high-pressure water flow of 30 kg / cm 2 or more to fibrillate the fiber. A method for producing a wet-type water-impregnated nonwoven fabric.
【請求項7】 ビニルアルコール系ポリマー(A)と水
不溶性セルロース系ポリマー(B)よりなり、平均太さ
が直径0.05〜8μmであり、アスペクト比が50以
上であるフィブリル。
7. A fibril comprising a vinyl alcohol polymer (A) and a water-insoluble cellulose polymer (B), having an average thickness of 0.05 to 8 μm and an aspect ratio of 50 or more.
【請求項8】 ビニルアルコール系ポリマー(A)と水
不溶性セルロース系ポリマー(B)をA/Bの重量比9
5/5〜50/50で共通の有機溶媒に溶解して、Aが
海成分、Bが島成分の海島相分離溶液とし、この溶液を
紡糸原液として固化浴中に湿式紡糸又は乾湿式紡糸する
ことを特徴とする易フィブリル化海島構造繊維の製造
法。
8. A weight ratio of vinyl alcohol polymer (A) to water-insoluble cellulose polymer (B) of A / B of 9
5/5 to 50/50 dissolved in a common organic solvent, A is a sea component and B is an island component sea-island phase separation solution, and this solution is used as a spinning solution and wet-spun or dry-wet spinning in a solidification bath. A method for producing an easily fibrillated sea-island structural fiber, comprising:
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