JP3218112B2 - 微細繊維状ポリオレフィン - Google Patents
微細繊維状ポリオレフィンInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は有用な特性を持つ微細繊
維状ポリオレフィンの製造法に関するものである。本発
明の微細繊維状ポリオレフィンは、アスベスト代替品、
耐水性を要する特殊紙、濾過材等に有用である。
維状ポリオレフィンの製造法に関するものである。本発
明の微細繊維状ポリオレフィンは、アスベスト代替品、
耐水性を要する特殊紙、濾過材等に有用である。
【０００２】
【従来の技術とその課題】ポリオレフィン樹脂は低価格
で入手でき、かつ、優れた電気特性、耐水性、適度な親
油性、柔軟性を持つ優れた合成高分子として広く使用さ
れている。そしてその用途は水に分散し、抄紙可能なパ
ルプが登場することにより多様化している。近年とみに
要求されるようになってきたのが樹脂の微細な繊維構造
物である。ポリオレフィン樹脂は高度に微細な繊維状物
とすればするほど従来の性質を維持した上に新しい機能
の付加が期待できるため、様々な方法でその微細繊維化
が試みられてきた。
で入手でき、かつ、優れた電気特性、耐水性、適度な親
油性、柔軟性を持つ優れた合成高分子として広く使用さ
れている。そしてその用途は水に分散し、抄紙可能なパ
ルプが登場することにより多様化している。近年とみに
要求されるようになってきたのが樹脂の微細な繊維構造
物である。ポリオレフィン樹脂は高度に微細な繊維状物
とすればするほど従来の性質を維持した上に新しい機能
の付加が期待できるため、様々な方法でその微細繊維化
が試みられてきた。
【０００３】例えば、微細繊維化のための良く知られた
方法としてフラッシュ紡糸がある。しかし、この方法で
は多量の溶媒と大掛かりな紡糸装置と高度の熟練技術を
要する上に、得られる繊維状物は、微細化は進むもの
の、割繊の度合が不十分であるため表面積が小さい。こ
のため、例えば、分散安定性が悪い、抄紙した場合に表
面平滑性に問題があることや、濾過性能が劣るなどの欠
点が残ってしまう。
方法としてフラッシュ紡糸がある。しかし、この方法で
は多量の溶媒と大掛かりな紡糸装置と高度の熟練技術を
要する上に、得られる繊維状物は、微細化は進むもの
の、割繊の度合が不十分であるため表面積が小さい。こ
のため、例えば、分散安定性が悪い、抄紙した場合に表
面平滑性に問題があることや、濾過性能が劣るなどの欠
点が残ってしまう。
【０００４】このように、ポリオレフィン樹脂について
は、いずれの方法でも満足できる微細繊維状物は得られ
ていないのが現状である。
は、いずれの方法でも満足できる微細繊維状物は得られ
ていないのが現状である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の問題
点を解決すべく鋭意研究した結果、本発明を完成するに
至った。
点を解決すべく鋭意研究した結果、本発明を完成するに
至った。
【０００６】即ち本発明は、ポリオレフィンパルプを水
に懸濁し、これを３００kg／cm 2 〜１０００kg／cm 2 の
圧力差で高速で小径オリフィスを通過させ、器壁に衝突
させて急速に減速させることによりパルプに剪断力を与
える操作を繰り返し行い、得られたスラリー状懸濁液を
脱水することを特徴とする、カナディアン−フリーネス
値が１００ml〜５００ml、重量平均繊維長分布が１００
μｍ〜１０００μｍ及び繊維径が０．１μｍ〜１０μｍ
である微細繊維状ポリオレフィンの製造法を提供するも
のである。
に懸濁し、これを３００kg／cm 2 〜１０００kg／cm 2 の
圧力差で高速で小径オリフィスを通過させ、器壁に衝突
させて急速に減速させることによりパルプに剪断力を与
える操作を繰り返し行い、得られたスラリー状懸濁液を
脱水することを特徴とする、カナディアン−フリーネス
値が１００ml〜５００ml、重量平均繊維長分布が１００
μｍ〜１０００μｍ及び繊維径が０．１μｍ〜１０μｍ
である微細繊維状ポリオレフィンの製造法を提供するも
のである。
【０００７】本発明に係る微細繊維状ポリオレフィン
は、水に分散させた状態で顕微鏡観察した時の繊維径が
０．１μｍ〜１０μｍの範囲にあり、繊維径の５０〜
２，０００倍以上の長さを持つポリオレフィン繊維が結
束しないで全体として乱雑な方向で存在している微細繊
維状ポリオレフィンである。本発明に係る微細繊維状ポ
リオレフィンの繊維の形状を示す電子顕微鏡写真を図
１、図２及び図５示す。
は、水に分散させた状態で顕微鏡観察した時の繊維径が
０．１μｍ〜１０μｍの範囲にあり、繊維径の５０〜
２，０００倍以上の長さを持つポリオレフィン繊維が結
束しないで全体として乱雑な方向で存在している微細繊
維状ポリオレフィンである。本発明に係る微細繊維状ポ
リオレフィンの繊維の形状を示す電子顕微鏡写真を図
１、図２及び図５示す。
【０００８】カナディアン−フリーネス値、繊維長分布
及び繊維径が上記の範囲にないと、製品とした場合に充
分な性能が発揮できない場合がある。ここで、カナディ
アン−フリーネス（ＣＦ）値は、水への分散安定性と濾
過性能の指標であり、その測定法は、JIS P 8121-1976
、パルプの濾水度試験方法、カナダ標準型によるもの
である。
及び繊維径が上記の範囲にないと、製品とした場合に充
分な性能が発揮できない場合がある。ここで、カナディ
アン−フリーネス（ＣＦ）値は、水への分散安定性と濾
過性能の指標であり、その測定法は、JIS P 8121-1976
、パルプの濾水度試験方法、カナダ標準型によるもの
である。
【０００９】なお、ＫＡＪＡＡＮＩ社ＦＳ−２００型の
装置・方法で本発明に係る微細繊維状ポリオレフィンの
繊維長を測定すると、重量平均繊維長分布は１００μｍ
〜１０００μｍの範囲にある。
装置・方法で本発明に係る微細繊維状ポリオレフィンの
繊維長を測定すると、重量平均繊維長分布は１００μｍ
〜１０００μｍの範囲にある。
【００１０】また、本発明の微細繊維状ポリオレフィン
の粘度は、水分９８重量％のものについて、２５℃、BL
型、ローターNo. ４、６０rpm にて測定した場合、２０
００〜５０００cps程度であるが、この範囲に限定され
ない。
の粘度は、水分９８重量％のものについて、２５℃、BL
型、ローターNo. ４、６０rpm にて測定した場合、２０
００〜５０００cps程度であるが、この範囲に限定され
ない。
【００１１】本発明の微細繊維状ポリオレフィンは、通
常は再分散の容易性と物流コストの低減の両面から水分
を６０重量％〜９８重量％、特に６０重量％〜８０重量
％含ませたシート状又は粉粒体状となっている。
常は再分散の容易性と物流コストの低減の両面から水分
を６０重量％〜９８重量％、特に６０重量％〜８０重量
％含ませたシート状又は粉粒体状となっている。
【００１２】本発明の微細繊維状ポリオレフィンを得る
方法は、先ず原料のポリオレフィンパルプを水に懸濁さ
せる。懸濁液のパルプ濃度は０．５重量％〜５重量％が
好ましい。懸濁が不安定であると次の割繊に支障を来す
ので、ポリオレフィンパルプを適当に細断するか又は粉
砕するのも良いし、懸濁液をホモジナイジングの状態に
して割繊工程に入るのも良い。また、界面活性剤により
分散させる方法も有効である。ポリオレフィンパルプの
水懸濁液を少なくとも３００kg／cm2の圧力差で高速で
小径オリフィスを通過させ、器壁に衝突させて急速に減
速させることにより、ポリオレフィンパルプに強い剪断
力を与え、この操作を繰り返し行い、ポリオレフィンパ
ルプ懸濁液を微細繊維状ポリオレフィン懸濁液とする。
小径オリフィス通過時の圧力差は大きい程好ましいが、
実用性を勘案し、３００kg／cm2〜１０００kg／cm2が適
当であり、高速で小径オリフィスを通過させ、器壁に衝
突させて急速に減速させることにより剪断力を与えて繊
維を割繊する操作の繰り返し回数は多い程好ましいが、
２〜４０回程度が適当である。次に得られた微細繊維状
ポリオレフィン懸濁液を脱水して、水分を６０重量％〜
９８重量％として本発明の微細繊維状ポリオレフィンを
得る。脱水方法は特に限定されないが、フィルタープレ
ス、遠心脱液などが採用できる。
方法は、先ず原料のポリオレフィンパルプを水に懸濁さ
せる。懸濁液のパルプ濃度は０．５重量％〜５重量％が
好ましい。懸濁が不安定であると次の割繊に支障を来す
ので、ポリオレフィンパルプを適当に細断するか又は粉
砕するのも良いし、懸濁液をホモジナイジングの状態に
して割繊工程に入るのも良い。また、界面活性剤により
分散させる方法も有効である。ポリオレフィンパルプの
水懸濁液を少なくとも３００kg／cm2の圧力差で高速で
小径オリフィスを通過させ、器壁に衝突させて急速に減
速させることにより、ポリオレフィンパルプに強い剪断
力を与え、この操作を繰り返し行い、ポリオレフィンパ
ルプ懸濁液を微細繊維状ポリオレフィン懸濁液とする。
小径オリフィス通過時の圧力差は大きい程好ましいが、
実用性を勘案し、３００kg／cm2〜１０００kg／cm2が適
当であり、高速で小径オリフィスを通過させ、器壁に衝
突させて急速に減速させることにより剪断力を与えて繊
維を割繊する操作の繰り返し回数は多い程好ましいが、
２〜４０回程度が適当である。次に得られた微細繊維状
ポリオレフィン懸濁液を脱水して、水分を６０重量％〜
９８重量％として本発明の微細繊維状ポリオレフィンを
得る。脱水方法は特に限定されないが、フィルタープレ
ス、遠心脱液などが採用できる。
【００１３】原料のポリオレフィンパルプのオレフィン
の種類としては、エチレン、プロピレンなどがあり、原
料パルプとしては、例えば三井石油化学（株）製の「Ｓ
ＷＰＥ−４００」（ポリエチレン繊維）、同「ＳＷＰ
Ｙ−６００」（ポリプロピレン繊維）などの商品名で市
販されているものを使用することができる。また、オレ
フィンの種類、グレード等を１種に限定する必要はな
く、更に用途に応じて全く異種の原料、例えば、ポリエ
ステル、ポリアミド、セルロース等を混合しても良い。
の種類としては、エチレン、プロピレンなどがあり、原
料パルプとしては、例えば三井石油化学（株）製の「Ｓ
ＷＰＥ−４００」（ポリエチレン繊維）、同「ＳＷＰ
Ｙ−６００」（ポリプロピレン繊維）などの商品名で市
販されているものを使用することができる。また、オレ
フィンの種類、グレード等を１種に限定する必要はな
く、更に用途に応じて全く異種の原料、例えば、ポリエ
ステル、ポリアミド、セルロース等を混合しても良い。
【００１４】また、得られた本発明の微細繊維状ポリオ
レフィンの再分散性を更に向上させるために、適当な界
面活性剤を製造の任意の過程で添加しても良い。
レフィンの再分散性を更に向上させるために、適当な界
面活性剤を製造の任意の過程で添加しても良い。
【００１５】分散媒は水が基本であるが、親水性の有機
溶媒、例えば１価アルコール類、多価アルコール類、ケ
トン類等と水との混合物でも良い。
溶媒、例えば１価アルコール類、多価アルコール類、ケ
トン類等と水との混合物でも良い。
【００１６】また、本発明におけるパルプの割繊装置と
しては、高圧ホモジナイザーが有効である。高圧ホモジ
ナイザーとしては、例えば Manton-Gaulin（商標）ホモ
ジナイザーとして市販されているものが挙げられる。こ
の装置は高圧ポンプ、高圧ポンプから被処理液を高圧で
吐出する弁装置、吐出液が衝突する弁座装置及び処理液
の高圧ポンプ吸入側への循環流路を備えている。この種
の装置とその作動については公知の文献、例えばケミカ
ル・エンジニアリング（Chemical Engineering, 13(5),
86-92, 1976) に記載されている。
しては、高圧ホモジナイザーが有効である。高圧ホモジ
ナイザーとしては、例えば Manton-Gaulin（商標）ホモ
ジナイザーとして市販されているものが挙げられる。こ
の装置は高圧ポンプ、高圧ポンプから被処理液を高圧で
吐出する弁装置、吐出液が衝突する弁座装置及び処理液
の高圧ポンプ吸入側への循環流路を備えている。この種
の装置とその作動については公知の文献、例えばケミカ
ル・エンジニアリング（Chemical Engineering, 13(5),
86-92, 1976) に記載されている。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、通常の細い繊維を得る
紡糸技術では達成できない従来の常識の範囲にない全く
新たな微細繊維状ポリオレフィンの製造法が提供され
る。
紡糸技術では達成できない従来の常識の範囲にない全く
新たな微細繊維状ポリオレフィンの製造法が提供され
る。
【００１８】本発明によって得られる微細繊維状ポリオ
レフィンは合成繊維からなるものでありながら、優れた
抄紙性を有し、本発明品から得られたペーパーシートは
単独品はもちろんのこと、他の素材と混抄したものでも
高性能濾過材や耐水紙として有用である。
レフィンは合成繊維からなるものでありながら、優れた
抄紙性を有し、本発明品から得られたペーパーシートは
単独品はもちろんのこと、他の素材と混抄したものでも
高性能濾過材や耐水紙として有用である。
【００１９】
【実施例】以下実施例にて本発明を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。
はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２０】実施例１ 原料ポリオレフィンパルプとして、三井石油化学（株）
製の「ＳＷＰ Ｅ−４００」(ポリエチレン繊維) 、同
「ＳＷＰ Ｙ−６００」(ポリプロピレン繊維)を用い、
表１に示す各装置で原料パルプの微細化を行い、得れた
微細繊維状ポリオレフィンのＣＦ値、繊維長分布、繊維
径を以下のように測定した。 (1)ＣＦ値…JIS P 8121-1976 、パルプの濾水度試験方
法、カナダ標準型に準ずる。 (2) 重量平均繊維長…ＫＡＪＡＡＮＩ社ＦＳ−２００型
の装置により測定する。 (3) 繊維径分布…顕微鏡で観察する。 (4) 粘度…水分９８重量％の微細繊維状ポリオレフィン
の２５℃の粘度を、BL型、ローターNo.４、６０rpm に
て測定した。
製の「ＳＷＰ Ｅ−４００」(ポリエチレン繊維) 、同
「ＳＷＰ Ｙ−６００」(ポリプロピレン繊維)を用い、
表１に示す各装置で原料パルプの微細化を行い、得れた
微細繊維状ポリオレフィンのＣＦ値、繊維長分布、繊維
径を以下のように測定した。 (1)ＣＦ値…JIS P 8121-1976 、パルプの濾水度試験方
法、カナダ標準型に準ずる。 (2) 重量平均繊維長…ＫＡＪＡＡＮＩ社ＦＳ−２００型
の装置により測定する。 (3) 繊維径分布…顕微鏡で観察する。 (4) 粘度…水分９８重量％の微細繊維状ポリオレフィン
の２５℃の粘度を、BL型、ローターNo.４、６０rpm に
て測定した。
【００２１】また、微細化後の本発明の「ＳＷＰ Ｅ−
４００」の繊維の状態を示す電子顕微鏡写真を図１〜２
として、微細化前の「ＳＷＰ Ｅ−４００」の繊維の状
態を示す電子顕微鏡写真を図３〜４として、微細化後の
本発明の「ＳＷＰ Ｙ−６００」の繊維の状態を示す電
子顕微鏡写真を図５として、微細化前の「ＳＷＰ Ｙ−
６００」の繊維の状態を示す電子顕微鏡写真を図６とし
てそれぞれ示す。
４００」の繊維の状態を示す電子顕微鏡写真を図１〜２
として、微細化前の「ＳＷＰ Ｅ−４００」の繊維の状
態を示す電子顕微鏡写真を図３〜４として、微細化後の
本発明の「ＳＷＰ Ｙ−６００」の繊維の状態を示す電
子顕微鏡写真を図５として、微細化前の「ＳＷＰ Ｙ−
６００」の繊維の状態を示す電子顕微鏡写真を図６とし
てそれぞれ示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】試験例 「ＳＷＰ Ｅ−４００」「ＳＷＰ Ｙ−６００」を表２
に示す条件で微細化して得られた微細繊維状ポリオレフ
ィンを以下の条件で抄紙し、破断強度を測定した。 (1) 評価サンプル：「ＳＷＰ Ｅ−４００」及び「ＳＷ
Ｐ Ｙ−６００」 (2) 処理機器：ジューサーミキサー又はホモジナイザー
（Ｍ−８） (3) 処理条件：ジューサーミキサー：１７０００rpm
×３分（回転数は空運転時のもの）ホモジナイザー：
５００kg／cm2×５パス又は15パス (4) 抄紙条件： (株) 東洋精機製作所製「T.S.S.式標準
角型シートマシン」及び手漉き抄紙機を用い、０．１重
量％濃度のスラリーから、ドラムドライヤー温度を８０
℃にして坪量２００ｇ／m2の紙を抄紙する。
に示す条件で微細化して得られた微細繊維状ポリオレフ
ィンを以下の条件で抄紙し、破断強度を測定した。 (1) 評価サンプル：「ＳＷＰ Ｅ−４００」及び「ＳＷ
Ｐ Ｙ−６００」 (2) 処理機器：ジューサーミキサー又はホモジナイザー
（Ｍ−８） (3) 処理条件：ジューサーミキサー：１７０００rpm
×３分（回転数は空運転時のもの）ホモジナイザー：
５００kg／cm2×５パス又は15パス (4) 抄紙条件： (株) 東洋精機製作所製「T.S.S.式標準
角型シートマシン」及び手漉き抄紙機を用い、０．１重
量％濃度のスラリーから、ドラムドライヤー温度を８０
℃にして坪量２００ｇ／m2の紙を抄紙する。
【００２４】
【表２】
【図１】 本発明に係る微細繊維状ポリオレフィンの繊
維の形状を示す電子顕微鏡写真（倍率：100 倍）であ
る。
維の形状を示す電子顕微鏡写真（倍率：100 倍）であ
る。
【図２】 本発明に係る微細繊維状ポリオレフィンの繊
維の形状を示す電子顕微鏡写真（倍率：1000倍）であ
る。
維の形状を示す電子顕微鏡写真（倍率：1000倍）であ
る。
【図３】 図１のポリオレフィンの微細化前の繊維の形
状を示す電子顕微鏡写真（倍率：100 倍）である。
状を示す電子顕微鏡写真（倍率：100 倍）である。
【図４】 図１のポリオレフィンの微細化前の繊維の形
状を示す電子顕微鏡写真（倍率：1000倍）である。
状を示す電子顕微鏡写真（倍率：1000倍）である。
【図５】 本発明に係る他の微細繊維状ポリオレフィン
の繊維の形状を示す電子顕微鏡写真（倍率：100 倍）で
ある。
の繊維の形状を示す電子顕微鏡写真（倍率：100 倍）で
ある。
【図６】 図５のポリオレフィンの微細化前の繊維の形
状を示す電子顕微鏡写真（倍率：100 倍）である。
状を示す電子顕微鏡写真（倍率：100 倍）である。
Claims (1)
- 【請求項１】 ポリオレフィンパルプを水に懸濁し、こ
れを３００kg／cm2〜１０００kg／cm2の圧力差で高速で
小径オリフィスを通過させ、器壁に衝突させて急速に減
速させることによりパルプに剪断力を与える操作を繰り
返し行い、得られたスラリー状懸濁液を脱水することを
特徴とする、カナディアン−フリーネス値が１００ml〜
５００ml、重量平均繊維長分布が１００μｍ〜１０００
μｍ及び繊維径が０．１μｍ〜１０μｍである微細繊維
状ポリオレフィン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05138793A JP3218112B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 微細繊維状ポリオレフィン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05138793A JP3218112B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 微細繊維状ポリオレフィン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06240595A JPH06240595A (ja) | 1994-08-30 |
| JP3218112B2 true JP3218112B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=12885539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05138793A Expired - Lifetime JP3218112B2 (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 微細繊維状ポリオレフィン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3218112B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5160804B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2013-03-13 | 株式会社ダイセル | 複数の微小樹脂の懸濁液 |
| JP2012036518A (ja) * | 2010-08-04 | 2012-02-23 | Daicel Corp | セルロース繊維を含む不織布及びその製造方法並びにセパレータ |
| CN101974869B (zh) * | 2010-11-18 | 2012-01-04 | 浙江华邦特种纸业有限公司 | 高透气性无纺壁纸原纸及产品 |
| CN101974868B (zh) * | 2010-11-18 | 2012-01-04 | 浙江华邦特种纸业有限公司 | 高透气性无纺壁纸原纸及产品的制造方法 |
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-
1993
- 1993-02-16 JP JP05138793A patent/JP3218112B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06240595A (ja) | 1994-08-30 |
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