JPH02289177A - 易崩壊性不織布の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、水中で容易に崩壊する不織布の製造方法に関
するものである。

【従来の技術】

不織布は種々の用途に用いられており、例えば、外用薬
用基布やガーゼの代替品等として用いられている。これ
らの用途に用いられた場合、衛生上の観点より、速やか
に廃棄する必要があった。 このため、従来より、水洗トイレ等で水と共に流して廃
棄しうるように、水溶性繊維で構成された易崩壊性の不
織布が種々開発されている。例えば、ポリビニルアルコ
ール繊維等の本来的に水溶性の繊維で不織布を構成し、
易崩壊性不織布を得るという方法等が知られている。 一方、本来的には非水溶性繊維であるセルロース繊維を
用いて、易崩壊性不織布を得る方法が種々提案されてい
る。例えば、再生セルロース連続フィラメントよりなる
不織布を、溶媒にモノハロゲン化酢酸又はその塩と水酸
化アルカリ金属とを溶解させた混合溶液（以下、単に「
混合溶液」と言うこともある。）中に浸漬し、長時間加
熱処理する方法が提案されている（特開昭５６−１５４
５８号公報や特開昭６１−７５８６４号公報を参照の事
。）。この方法により、セルロースフィラメントとモノ
ハロゲン化酢酸等が反応し、セルロースフィラメントは
アルカリ金属カルボキシメチル化されて水溶性となり、
得られた不織布は水中で容易に崩壊するのである。なお
、混合溶液を調整する際に用いる溶媒としては、−船釣
にアルコールと水との混合溶媒が用いられる。これは、
水を溶媒とすると反応中にセルロースフィラメントが溶
解し始め、不織布が崩壊するからである。 ところで、不織布の繊維組織は不均一であって、繊維密
度の粗な部分と密な部分とが存在する。繊維組織の粗な
部分は混合溶液が流入しやすく、繊維密度の密な部分は
混合溶液が流入しにくい、このような粗密部分を共に均
一に反応させるためには、浸漬処理中に混合溶液と不織
布との混合攪拌を十分に行わなければならない。しかし
、混合攪拌を行うと不織布が崩壊してしまうという危険
があった。 このため、前記特開昭５６４５４５８号公報等には、不
織布をロール上に巻回し、且つ不織布の巻回眉間にプラ
スチックネットや波板を挟み、そしてロール軸方向から
混合溶液を流入させる方法が記載されている。 しかしながら、この場合にも、不織布の粗密部分におい
て混合溶液の流入の難易があり、均一な反応は困難であ
った。更に、反応が進行すると、セルロースフィラメン
トの親水化が進み、混合溶媒の一つである水を吸収し、
セルロースフィラメントが膨潤する。従って、繊維密度
の密な部分では、更に混合溶液の流入が困難になり、結
局密な部分では表面のみの反応が進行し、内部に亙って
反応が進行しないという欠点があった。 また、上記の技術においては、未反応の混合溶液を不織
布中に流入させながら反応を進行させなければならず、
混合溶液を多量に使用しなければならないという欠点が
あった。更に、不織布を巻回しロールにして処理する方
法は、バッチ式で行わなければならず、生産性が向上し
ないという欠点があった。これらの欠点は、結局製造コ
ストが高価になり、得られる易崩壊性不織布も高価にな
るという欠点を惹起する。

【発明が解決しようとする課題】

そこで、本発明者等は下記（１）〜（３）の点につき種
々検討した結果、これらの検討項目をすべて満足させる
方法を見出し、本発明に到達したのである。 （１）繊維組織の不均一な不織布であっても、構成繊維
であるセルロース繊維を均一にアルカリ金属カルボキシ
メチル化する方法。 （２）製造コスト低減のため、混合溶液の使用量を残少
させる方法。 （３）生産性の向上のため、パンチ式で処理するのに代
えて、連続式で処理する方法。

【課題を解決するための手段及び作用】即ち、本発明は
、モノハロゲン化酢酸又はその塩と水酸化アルカリ金属
との混合溶液に、繊維長１５〜１５０ｍｍのセルロース
繊維を主体として構成された不織布を浸漬した後、圧搾
し、次いで不活性雰囲気中で加熱処理することを特徴と
する易崩壊性不織布の製造方法に関するものである。 まず、本発明においては、繊維長１５〜１５０■のセル
ロース繊維を主体とする不織布を準備する。 セルロース繊維は、セルロース分子の水酸基の水素原子
が未だアルカリ金属カルボキシメチル基で置換されてい
ないものである。具体的には、綿等の天然セルロース繊
維、ビスコースレーヨン繊維や銅アンモニアレーヨン繊
維等の再生セルロース繊維を用いることができる。セル
ロース繊維の繊維長が１５ｍｍ未満であると、繊維相互
間の絡まりが少なく、機械的強度に優れた易崩壊性不織
布を得ることができないので、好ましくない。また、セ
ルロース繊維の繊維長が１５０ｍｍを超えると、セルロ
ース繊維をアルカリ金属カルボキシメチル化しても、繊
維相互間の絡まりが解けにくくなって好ましくない この不織布は、セルロース繊維を主体とし、所望に応じ
て他のポリオレフィン系繊維、ポリエステル繊維、ポリ
アミド繊維等を混合することもできる。不織布中におけ
るセルロース繊維の量は、−船釣に言って５０重量％以
上が好ましい。セルロース繊維の量が５０重量％未満に
なると、セルロース繊維をアルカリ金属カルボキシメチ
ル化しても、他の繊維の存在のため、水中で崩壊しにく
い傾向が生じる。 本発明において採用される不織布の種類としては、ニー
ドルパンチ不織布、水流絡合不織布、ハインダーボンド
不織布（プリントボンド不織布を含む）、ファイバーポ
ンド不織布等の従来公知のものが用いられる。なお、バ
インダーポンド不織布を用いる際には、バインダーが部
分的に付与された不織布、例えばプリントポンド不織布
を採用するのが好ましい。全面的にバインダーが付与さ
れた不織布は、バインダーが網目状の連続した皮膜を形
成している場合が多く、水中においてこの皮膜が残り、
不織布の崩壊能が低下するからである。 本発明で用いる不織布の目付は、１５〜２５０　ｇ　／
ボであることが好ましい。不織布の目付が１５ｇ／ボ未
満であると、実用性のある製品が得られぢい傾向となる
。また、逆に不織布の目付が２５０　ｇ　／ボを超える
と、構成繊維の量が多くなりすぎて、セルロース繊維を
アルカリ金属カルボキシメチル化しても、水中で容易に
崩壊しない傾向が生じる。 次に、この不織布を、モノハロゲン化酢酸又はその塩と
水酸化アルカリ金属との混合溶液に浸漬する。一般的に
、浸漬は、混合溶液を入れた浴に不織布を漬けることに
よって行う。モノハロゲン化酢酸又はその塩としては、
一般的にモノクロル酢酸が用いられ、水酸化アルカリ金
属としては、水酸化ナトリウムが用いられる。モノハロ
ゲン化酢酸又はその塩と水酸化アルカリ金属との混合溶
液を調整するために、溶媒として水、アルコール。 又は水とアルコールとの混合溶媒が用いられる。 また、モノハロゲン化酢酸等の濃度は、所望の置換度に
するため任意に決定しうる事項であるが、一般的にはモ
ノハロゲン化酢酸又はその塩の濃度は、５０〜４５０ｇ
／ｊ！程度が好ましく、水酸化アルカリ金属の濃度は、
１０〜２５０ｇ／ｊ！が好ましい。 この後、混合溶液が含浸された不織布を圧搾する。一般
的に、圧搾は、不織布を加圧ロール間に通すことによっ
て行う。この圧搾によって、不織布は絞られ、余剰に含
浸された混合溶液が除去されるわけである。 この圧搾は、本発明において以下の如き二つの特別な意
味を持つものである。第一は、混合溶液を圧搾すること
により、繊維重量当たりに使用する混合溶液の量が著し
く低減できるということである。前記した従来技術に係
る方法においては、繊維重量に対して、２０〜５０倍も
の混合溶液が必要であったが、圧搾によりこれの０．５
〜２倍の混合溶液で十分となる。従って、従来技術にお
ける混合溶液使用量に対して、１７１０〜１／１００程
度の使用量となる。 第二は、繊維組織が粗密な不織布であっても、均一に反
応が進行するということである。即ち、不織布を混合溶
液に浸漬すると、余剰の混合溶液が不織布に付与された
状態となっている。そして、これを圧搾すると、不織布
の繊維密度に応じて混合溶液の量が調節されるのである
。つまり、繊維密度の密な部分には多量の混合溶液が付
与され、繊維密度の粗な部分には少量の混合溶液が付与
された状態となるのである。これは、混合溶液が微細な
繊維間隙に保持されるためであり、繊維密度の密な部分
は微細な繊維間隙が多く存在し、繊維密度の粗な部分は
微細な繊維間隙が少ないためである。以上説明したよう
に、この圧搾によって、不織布の繊維密度が密な部分も
粗な部分も繊維重量あたりほぼ同量の混合溶液が付与さ
れることになるのである。 本発明において、圧搾の程度即ち絞り率は５０〜２００
％程度が好ましい。絞り率は、〔（圧搾後の不織布の重
量−混合溶液に浸漬する前の不織布の重量）／混合溶液
に浸漬する前の不織布の重量〕ｘｉｏｏで表されるもの
である。 このようにして、混合溶液が不織布の繊維密度に応じて
付与された後、不活性雰囲気中で加熱処理される。ここ
で、不活性雰囲気中とは、不織布に付与した以外の混合
溶液とは接触させない状態ということである。従って、
一般的には空気中で加熱処理されることになる。 加熱処理の条件は、１００〜２００℃で、１５秒乃至３
０分間程度が好ましい。この加熱処理によって、セルロ
ース繊維中のセルロース分子がモノハロゲン化酢酸又は
その塩及び水酸化アルカリ金属と反応し、セルロース分
子の水酸基の水素原子がアルカリ金属カルボキシメチル
基と置換されるのである。このようにして、セルロース
繊維はアルカリ金属カルボキシメチル化され、不織布に
水に対する崩壊能が与えられるのである。 本発明においては、加熱処理を不活性雰囲気中で行うの
で、混合溶液を調整する際の溶媒として水のみを用いる
こともできる。即ち、従来技術に係る方法で加熱処理す
ると、反応の進行と共にセルロース繊維が混合溶液中に
溶解してしまうため、混合溶液中の溶媒として水を使用
できなかった。 しかるに、本発明においては、混合溶液が付与された時
点ではセルロース繊維は未だ反応しておらず、水に不溶
である。これを不活性雰囲気中で加熱処理することによ
り、反応は進行するが、溶媒である水は加熱処理時に蒸
発してしまう。従って、反応後のセルロース繊維上には
水分が残留しておらず、依って反応後のセルロース繊維
が溶解したり、不織布が崩壊したりすることがない。従
って、本発明に係る方法では高価なアルコール溶媒を使
用しなくとも、安価な水で混合溶液を調整することもで
きる。勿論、本発明においても、アルコールを溶媒とし
て用いて、或いは水とアルコールとの混合溶媒を用いて
、混合溶液を調整しても何ら差し支えない。また、前記
したように本発明においては、加熱処理を短時間で行う
こともでき、非常に生産性の高い連続式製造法を採用す
ることも可能となる。 アルカリ金属カルボキシメチル基による置換は、セルロ
ース分子中のすべての水酸基に対してではなく、一部の
水酸基に対してなされる。本発明においては、実施例中
で後述する測定方法による置換度が、０．０５〜０．５
であることが好ましい。置換度が０．０５未満であると
、得られた不織布が水中で崩壊しにくくなる傾向が生じ
る。また、置換度が０．５を超えると、得られた不織布
の機械的強度が低下する傾向が生じる。 この加熱処理後、得られた不織布中には、−船釣に未反
応のモノハロゲン化酢酸又はその塩、又は水酸化アルカ
リ金属が残留しているので、これらを除去するために洗
浄を行う。洗浄は、中性水又は塩基性水で行うと、アル
カリ金属カルボキシメチル化されたセルロース繊維が溶
解し、不織布が崩壊する恐れがあるため、酸性水、アル
コール又はアルコールと水との混合溶剤で行うのが好ま
しい。現実には、中和の目的で弱酸性としたアルコール
と水との混合溶剤がより好ましい。アルコールと水とを
混合する理由は、アルコールのみでは中和及び洗浄が不
充分となる傾向が生じ、また水のみでは不織布が崩壊す
る傾向が生じるからである。また、アルコールと水との
混合割合は、アルコール９５〜５０％程度、水５〜５０
％程度が好ましい。なお、アルコールとしては、メタノ
ール、エタノール、イソプロパツール等を用いるのが好
ましい、そして、この洗浄後、乾燥して目的とする易崩
壊性不織布を得ることができる。

【実施例】

実施例１〜３及び比較例 繊維長４０■のビスコースレーヨン繊維１００重量％か
らなる目付３０ｇ／ｒｔｆの水流ショット法による水流
絡合不織布を準備した。この不織布を、第１表に示すモ
ノクロル酢酸と水酸化ナトリウムの混合溶液（溶媒は水
）に浸漬した後、圧搾して絞り率１００％とした。その
後、空気中で１２０℃、１５分間加熱処理した。 加熱処理後、エタノール８０％及び水２０％の混合溶剤
と酢酸とを用いて、中和洗浄し、乾燥して易崩壊性不織
布を得た。この易崩壊性不織布中のアルカリ金属カルボ
キシメチル化されたセルロース繊維の置換度及びこの易
崩壊性不織布の振動崩壊度を測定したところ、第１表に
示す結果を得た。 また、この実施例で用いた不織布に何らの処理も施さず
に、置換度及び振動崩壊度を測定しものを、比較例１と
して第１表に示した。 この結果、実施例１〜３に係る不織布は、一定の振動崩
壊度を示し、水中で容易に崩壊することが実証された。 （以下余白） 第１表 ■フェノールフタレイン指示薬を入れ、過剰の水酸化ナ
トリウムをＮ／１０塩酸で中和滴定して、その使用量を
Ｓｍｌとする。 ■同時に空試験を行い、Ｎ／１０塩酸の使用量をＢｍｌ
とする。 ■置換度を次式により計算する。 （注）１）置換度は以下■〜■の手順の測定方法によっ
て測定する。 ■得られた易崩壊性不織布１ｇを、８０％メタノール溶
液中でＨＣＩによって、酸型に変換する。 ここで、酸型に変換するとは、アルカリ金属カルボキシ
メチル基（−ＣＨ，ＣＯＯＭ）をカルボキシメチル基（
−ＣＨ２ＣＯＯＨ］に変換することである。 ０８０％メタノール溶液で十分洗浄後、絶乾して、秤量
し、Ｘｇとする。 ■絶乾後の不織布を一定量のＮ／１０水酸化ナトリウム
水溶液で溶解する。 （注）２）振動崩壊度は以下■〜■の手順の測定方法に
よって測定する。 ■容量６００＋１．内径５０ｍの円筒形のガラス製シリ
ンダー容器に、水３００ＩＩ＋１と測定されるべき不織
布（６０１１１１Ｘ６０膣）−枚を投入し、密栓する。 ■シリンダーを水平にして、水平振動器に設置する。 ■シリンダーの軸方向に振幅１００閣、１サイクル１．
０秒の振動を与える。 ■測定されるべき不織布が完全崩壊するまで、■の振動
を与える。 ■測定されるべき不織布が完全崩壊したときの■の振動
回数を振動崩壊度とする。 なお、完全崩壊とは、測定されるべき不織布の構成繊維
が一本づつバラバラになった状態を言い、現実的にはビ
ンセットで不織布を把持して持ち上げた場合、ピンセッ
トで把持した部分しか持ち上がらないことを言う。 実施例４〜６及び比較例２ 繊維長３５　ｍのビスコースレーヨンＭｌｉＸ［１００
重量％からなる目付６０ｇ／イの不織布を準備した。こ
の不織布は、平行細線状にバインダーがプリントされた
、いわゆるプリントボンドタイプのものであった。この
不織布を、第２表に示すモノクロル酢酸のナトリウム塩
と水酸化ナトリウムの混合溶液（溶媒は水）に浸漬した
後、圧搾して絞り率１００％とした。その後、空気中で
１６０°Ｃ，５分間加熱処理した。 加熱処理後、実施例１〜３と同一の方法で洗浄し、且つ
同一の方法で置換度及び振動崩壊度を測定し、第２表に
示す結果を得た。 また、この実施例で用いた不織布に何らの処理も施さず
に、置換度及び振動崩壊度を測定しものを、比較例２と
して第２表に示した。 この結果、実施例４〜６に係る易崩壊性不織布は、一定
の振動崩壊度を示し、水中で容易に崩壊することが実証
された。 第２表 （注Ｈ）、２）は実施例１と同じ。 実施例７〜９及び比較例３ 繊維長的２５ｍｍの綿１００重景％からなる目付３０ｇ
／ボの不織布を準備した。この不繊布は、湿式法で作成
されたものであった。この不織布を、第３表に示すモノ
クロル酢酸と水酸化ナトリウムの混合溶液（溶媒は水）
に浸漬した後、圧搾して絞り率１００％とした。その後
、空気中で１５０°Ｃｌ２Ｏ分間加熱処理した。 加熱処理後、実施例１〜３と同一の方法で洗浄し、且つ
同一の方法で置換度及び振動崩壊度を測定し、第３表に
示す結果を得た。 また、この実施例で用いた不織布に何らの処理も施さず
に、置換度及び振動崩壊度を測定しものを、比較例３と
して第３表に示した。 この結果、実施例７〜９に係る易崩壊性不織布は、一定
の振動崩壊度を示し、水中で容易に崩壊することが実証
された。 （以下余白） 第３表 （注Ｈ）、２）は実施例１と同じ。

【発明の効果】

以上説明したように、本発明に係る製造方法は、所定の
不織布を混合溶液に浸漬した後、圧搾するので、不織布
の繊維密度の密な部分には多量の混合溶液が付与されて
おり、繊維密度の粗な部分には少量の混合溶液が付与さ
れている。そして、このような状態で加熱処理するので
、繊維密度の密な部分に存在するセルロース繊維も粗な
部分に存在するセルロース繊維も同等にアルカリ金属カ
ルボキシメチル化される。従って、本発明に係る製造方
法で得られた易崩壊性不織布は、粗な部分のセルロース
繊維がアルカリ金属カルボキシメチル化されすぎて、機
械的強度が極端に低かったり、又は密な部分のセルロー
ス繊維が十分にアルカリ金属カルボキシメチル化されず
に、水中で崩壊されにくいというようなことがない、即
ち、本発明は、ある程度の機械的強度を備え、且つ水中
で容易に崩壊する易崩壊性不織布が得られるという効果
を奏するものである。 また、本発明に係る製造方法は、従来の方法の如く混合
溶液を流入させながら反応を進行させるのではなく、不
織布を混合溶液に浸漬し圧搾した後、反応を進行させる
ので、反応に不要な混合溶液は既に絞り出されている。 従って、従来の方法の如く混合溶液を多量に使用しなく
てもよく、製造コストを低下しうるという効果を奏する
。 また、本発明に係る製造方法においては、不織布を巻回
してロールにする必要がないので、不織布の混合溶液へ
の浸漬、圧搾、加熱処理を連続工程で行うことができる
。従って、従来の方法に比べて、易崩壊性不織布の生産
性を向上しうるという効果を特徴する

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　モノハロゲン化酢酸又はその塩と水酸化アルカリ金属
   との混合溶液に、繊維長１５〜１５０ｍｍのセルロース
   繊維を主体として構成された不織布を浸漬した後、圧搾
   し、次いで不活性雰囲気中で加熱処理することを特徴と
   する易崩壊性不織布の製造方法。