JPH0160120B2

JPH0160120B2 -

Info

Publication number: JPH0160120B2
Application number: JP4343286A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kobayashi; Ryukichi Matsuo
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1986-02-27
Filing date: 1986-02-27
Publication date: 1989-12-21
Also published as: JPS62141199A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明はヒドロゲル系バインダー繊維含有シー
トに関するものである。さらに詳しくいえば、本
発明は、例えばトイレツトペーパー、紙おむつそ
の他デイスポーザブルな生理衛生製品などに好適
な、乾燥状態では高い強度を有し、かつ水中にお
いては小さいせん断力でも各構成繊維に容易に離
解しうる紙状シートに関するものである。従来の技術自己接着性を有しない、あるいは有していても
極めて小さいために、単独では紙状シートに抄造
することができないパルプ状物や短繊維を抄造す
る場合には、これまでバインダーとして、合成樹
脂及び合成ゴムエマルジヨン、ホツトメルト接着
剤、繊維状のものとしては、例えばポリビニルア
ルコール繊維、エチレン―酢酸ビニル共重合体繊
維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維又は
これらの複合繊維などや粉末状のものも用いられ
ている。これらのバインダーは、合成ゴム、合成
樹脂の高分子接着性を利用したり、所要の主材と
なる短繊維に混合し、紙状体を形成させたのち、
加熱し、これらの短繊維同士を熱融着するものが
主体である。ところで、近年水洗トイレ用のトイレツトペー
パーや生理用品の需要が増加するとともに、使用
後水中に投入したときに、速やかに繊維状に離解
される紙状シート製品への要望が高まつてきてい
る。しかし、従来のバインダーのうち、合成ゴムや
合成樹脂系エマンジヨンやエチレン酢酸ビニル共
重合体、ポリエチレン、ポリプロピレンから成る
もは、繊維間結合剤が水に対して安定なために、
抄造したものかつ再び繊維状に離解することは非
常に困難である。また、ポリビニルアルコール繊
維も常温下では水中で膨潤するだけで、溶解しな
いので、加熱するか、化学薬品を添加するか、あ
るいはパルバーなどにより大きなせん断力を与え
るなど特別な処理を加えなければ離解することが
できない。したがつて、これまで水洗トイレのフラツシユ
流程度のせん断力で、簡単に個々の繊維に離解し
うる、実質的に自己接着性を有しない繊維材料を
主体とした紙状シート製品は全く知られていなか
つた。発明が解決しようとする問題点本発明の目的は、このような事情のもとで、実
質的に自己接着性を有しない繊維材料を主体と
し、かつ乾燥状態では高い強度を有する上に、水
中においては小さいせん断力でも各構成繊維に容
易に離解しうる紙状シートを提供することにあ
る。問題点を解決するための手段本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意
研究を重ねた結果、アルギン酸とアルギン酸アル
キレングリコールエステルとの混合体の非水溶性
塩から成る繊維は、乾燥状態では繊維間結合力を
有するが、湿潤状態ではヒドロゲル化して繊維間
結合力を失うことを、したがつてこのものをバイ
ンダー繊維として用いることによりその目的を達
成しうることを見出し、この知見に基づいて本発
明をなすに至つた。すなわち、本発明は、実質的に自己接着性を有
しない繊維材料100重量部に対し、アルギン酸塩
とアルギン酸アルキレングリコールエステルとの
混合体の非水溶性ヒドロゲルから成るバインダー
繊維５〜10重量部を混合し、抄造して成るヒドロ
ゲル系バインダー繊維含有シートを提供するもの
である。本発明で用いるバインダー繊維は、水溶性アル
ギン酸塩とアルギン酸アルキレングリコールエス
テルを含有する水系ドーブを湿式紡糸して非水溶
性塩から成る繊維を形成させたのち、乾燥するこ
とによつて得ることができる。この際用いる水溶性アルギン酸塩の例として
は、アルギン酸のナトリウム塩、カリウム塩、ア
ンモニウム塩、マグネシウム塩などがあり、これ
らは単独で用いてもよいし、また２種以上組み合
せて用いてもよい。他方、アルギン酸アルキレングリコールエステ
ルの例としては、アルギン酸エチレングリコール
エステル、アルギン酸プロピレングリコールエス
テル、アルギン酸ブチレングリコールエステルな
どを挙げることができる。これらは例えばアルギ
ン酸とアルキレンオキシドとの反応によつて得る
ことができる。これらは単独で用いてもよいし、
また２種以上組み合わせてもよい。水溶性アルギン酸塩とアルギン酸アルキレング
リコールエステルとの混合割合は、重量比で95：
５ないし10：90の範囲内で選ばれる。この場合、
アルギン酸アルキレングリコールエステルの割合
が多いほど得られる繊維はヒドロゲル化しやすく
なるが、あまり多くなると紡糸時の凝固速度が低
下し、作業能率が低下する原因となるので、90重
量％が最高限度である。紡糸用のドーブは、上記の水溶性アルギン酸塩
とアルギン酸アルキレングリコールエステルとの
混合物を、２〜10重量％の範囲の濃度で水に溶解
することによつて調製される。この際、水溶性ア
ルギン酸塩とアルギン酸アルキレングリコールエ
ステルとは、それぞれ別個に所定量を秤量して水
中に加えてもよいし、またアルギン酸アルキレン
グリコールエステルの製造時にエステル化度の低
いものを形成させ、所望の割合に対応するアルギ
ン酸塩とエステルとを含むブロツクポリマー状の
物質とし、これを水中に加えてもよい。このようにして得られるドーブは、過して不
溶物を除き、さらに脱泡して紡糸に使用される。
紡糸は、上記のドーブを例えばギヤーポンプなど
により定量的に、多数の吐出孔を備えた紡糸口金
から、凝固浴中に押し出すことによつて行われ
る。凝固浴としては、水溶性アルギン酸塩の陽イオ
ンと交換してこれを不溶化しうる金属イオンの水
溶塩又は有機又は無機酸を含む溶液が用いられ
る。このような水溶性塩としては、例えばカルシ
ウム、バリウム、ストロンチウム、アルミニウ
ム、亜鉛、ニツケル、コバルト、クロム、銅、マ
ンガン、鉛などの金属の塩酸塩、硫酸塩、硝酸
塩、リン酸塩、有機又は無機酸としては酢酸、プ
ロピオン酸、又は塩酸、硫酸などを挙げることが
できる。これらの水溶性塩は単独で用いてもよい
し、また２種以上組み合わせて用いてもよい。この凝固浴には、必要に応じ、繊維表面を変性
するために、親水性の有機溶剤、例えばメタノー
ル、エタノール、アセトン、酢酸エチル、ギ酸エ
チル、酢酸アミド、ギ酸アミドや各種の界面活性
剤を添加することができる。本発明のバインダー繊維の紡糸は、上記の水素
ドーブをノズルを通して凝固液中に導入すること
により、湿式で行われる。バインダーとしての効
果から考えるとノズル径を小さくして繊度の小さ
い繊維に紡糸する方が比表面積が大きくなるので
好ましいが、あまり繊度を小さくすると繊維強度
が不十分になるので、ノズル径としては0.01〜
0.5mmの範囲が適当である。紡糸された繊維は引取ローラに巻き取られ、抄
造に適する長さ、すなわち1.0〜20.0mm好ましく
は2.0〜10.0に裁断されたのち、必要に応じて乾
燥する。このようにして得られたバインダー繊維は、水
の存在下ではヒドロゲル状の繊維形態を保持し、
かつ乾燥状態では繊維間結合力を有しているの
で、実質的に自己接着性を有しない繊維材料を抄
造する際のバインダー繊維として極めて適してい
る。そして、該繊維材料とこのバインダー繊維と
を混抄して得られた紙状シートは、水中において
は、該バインダー繊維が可逆的なヒドロゲル化
し、接着作用を失うため、小さなせん断力で容易
に各繊維に離解される。本発明で用いられる実質的に自己接着性を有し
ない繊維材料としては、例えばフラツシユパル
プ、レーヨン繊維、キユプラ繊維、キチン質繊
維、コラーゲン繊維、アクリル繊維、ポリオレフ
イン繊維ポリアミド繊維、ポリエステル繊維など
各種の化学繊維、合成繊維が挙げられる。これら
は一般的には自己接着性がないため、単独で抄造
したのではシートとすることができない。本発明のシートは、前記の実質的に自己接着性
を有しない繊維材料100重量部に対し、該バイン
ダー繊維５〜100重量部混合し、常法に従い湿式
法により抄造することによつて得られる。このバ
インダー繊維の混合割合が５重量部未満では抄造
が困難であり、また100重量部を超えると、得ら
たシートは該繊維材料が有する本来の特性が失わ
れ、かつ水中における離解の速度が著しく遅くな
り実用的でなくなる。このようにして得られた本発明のシートは、乾
燥状態で高い強度を有するが、水中では該バイン
ダー繊維が速やかに水を吸収してヒドロゲルとな
り、同時に接着能を失うためシートは各構成繊維
に離解しやすい状態となり、水洗トイレのフラツ
シユ流程度のせん断力でも離解しうる。さらに、
該バインダー繊維は、アルギン酸塩とアルギン酸
アルキレングリコールエステルから成るものであ
るが、これらの化合物はいずれも食品添加物とし
て公認されており、人体に触れても安全であるば
かりでなく、止血作用など望ましい薬理活性を有
しているので、本発明のシートは食品包装用とし
てもなんら制限されることがない。実施例次に実施例により本発明をさらに詳細に説明す
る。製造例バインダー繊維の製造アルギン酸ナトリウム50重量部とアルギン酸プ
ロピレングリコールエステル50重量部の混合物を
水に対して５重量％になるように混和した。次い
で、平均孔径50μのセラミツクフイルターを過
圧3.5Kg／cm²Ｇで過して不溶性異物を除去し、
紡糸用ドーブを調製した。湿式紡糸機の原料槽に
該ドーブを供給し、アスピレータを用いて一昼夜
760mmHgの負圧に減圧して脱気した。その後、原
料供給槽の圧力を1.0Kg／cm²Ｇまで加圧し、ギア
ポンプでドーブの吐出速度を16.8ml／分に調整し
て、白金ノズル（0.10mmφ×1000H）を介して５
％塩化カルシウム水溶液から成る凝固浴中に押出
したところ、ゲル状の水不溶性繊維が形成され
た。この繊維を３つ１組のゴデツト３組を通し、
その際第１ゴデツトの回転速度を20rpm、第３ゴ
デツトの回転速度を26rpmにして延伸倍率1.3倍
で微かな引張りがかかるようにしながら連続糸と
して巻き取つた。巻き取つた連続糸は寒天状の外観を呈するため
極めて柔軟な繊維であつた。これを切断してゴデ
ツトから取りはずし、遠心脱水機で脱水後、ギロ
チンカツターで繊維長3.0mmに切断して短繊維と
し、バインダー繊維を得た。このバインダー繊維は水に分散させると速やか
に均一に分散し、あたかも溶解したかのような状
態となつた。しかしながら、水分散液は全く粘着
性を持たず、バインダー繊維は繊維状ヒドロゲル
として分散していた。実施例１繊維長5.0mmの1.5デニールの製紙用レーヨン
100重量部に対して、製造例で得られたバインダ
ー繊維30重量部を添加して、JIS P8209に準じて
レーヨン紙を製造した。抄紙用短繊維の水分散性
は極めて良好で、良好な地合のレーヨン紙が得ら
れた。製紙時の乾燥工程において該バインダー繊
維はゲル性を失い、得られたレーヨン紙は従来の
高吸収性バインダー繊維を用いた場合に見られる
ようなべとつきはなかつた。このレーヨン紙の物
性は秤量67.7ｇ／m²、厚さ0.26mm、密度0.258ｇ／
cm³、裂断長1.89Kmであつた。添布図面はこのレーヨン紙と定量紙（密度
0.5287ｇ／cm³）のクレム吸水度を示すグラフであ
る。このグラフから明らかなようにこのレーヨン
紙は短時間の吸水性に特に優れている。このレーヨン紙を水中に浸し、しばらく放置
後、激しくガラス棒でかきまぜると構成繊維間結
合が切断してレーヨン繊維は離解してきた。かき
まぜ続けていると、結束繊維のないレーヨン繊維
に完全に解体された。実施例２〜４実施例１におけるバインダー繊維の量を、製紙
用レーヨン繊維100重量部に対して、それぞれ10
重量部、20重量部及び90重量部とした以外は、実
施例１と同様にしてレーヨン紙を抄造した。いず
れの場合も抄紙用短繊維の水分散性は良好で、地
合の均一なレーヨン紙が得られた。得られたレー
ヨン紙の物性は次表のとおりである。

【表】

【表】ない。
各レーヨン紙を水中に侵した場合、バインダー
繊維量が多い程、離解の速度は遅かつたが、いず
れも激しくガラス棒でかきまぜる程度で繊維の結
束がなくなつた。発明の効果本発明のヒドロゲル系バインダー繊維含有シー
トは、乾燥状態では高い強度を有し、かつ水中に
おいては、水洗トイレのフラツシユ流程度の小さ
なせん断力でも各構成繊維に容易に離解しうるの
で、例えばトイレツトペーパー、紙おむつその他
デイスポーザブルは生理衛生製品などに好適に用
いられる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のヒドロゲル系バインダー繊維含
有レーヨン紙と定量紙のクレム吸水度を示すグ
ラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

１実質的に自己接着性を有しない繊維材料100
重量部に対し、アルギン酸塩とアルギン酸アルキ
レングリコールエステルとの混合体の非水溶性ヒ
ドロゲルから成るバインダー繊維５〜100重量部
を混合し、抄造して成るヒドロゲル系バインダー
繊維含有シート。