JPH03249251A - 多孔質ガラス繊維不織布の製造方法 - 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） 本発明はフィルター、吸着体などとして使用される多孔
質ガラス繊維不織布の製造方法に関する。

（従来の技術） 多孔質ガラス繊維は三次元の細孔を無数にもったガラス
繊維で、高ケイ酸質であるため耐薬品性、耐熱性に優れ
、かつ多孔質のため気体分子の吸着性に優れているので
、各種ガスの吸着剤や脱臭剤として利用されつつある。

前記多孔質ガラス繊維を製造するには、分相するホウケ
イ酸系組成のガラスを溶製し、公知の方法で繊維に成形
した後、加熱処理を施し酸に可溶な相と難溶なＳｉＯ□
相とに分相させ、次に酸処理によって酸可溶相を溶出す
る。これにより、５ｉＯｚ相は酸にほとんど溶けずに元
の形状を保ったまま残留して三次元網目構造を形成し、
５ｉＯｚを主成分とした多孔質ガラス繊維が得られる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、多孔質ガラス繊維は繊維状態のままで通
気性のある容器等に収納されて使用されているため、取
り扱い上不便である。このため、多孔質ガラス繊維を不
織布として使用することが望まれる。不織布であれば、
エアフィルター等としてそのまま使用することができる
。不織布を製造するのに、種々の方法があるが、湿式法
が簡便である。すなわち、短繊維を水溶性バインダーを
含有した水溶液（分散媒）中で分散させ、これを金網上
に流し、脱水、乾燥するものである。

しかしながら、多孔質ガラス繊維を用いて不織布に製造
しようとすると、水溶性バインダーが細孔内に浸入する
ため、吸着性が損なわれる。また、酸処理前の分相ガラ
ス繊維を用いて不織布を製造し、その後に酸処理を行な
い二多孔質化しようとすると、酸処理の工程で水溶性バ
インダーが酸溶液中に溶解し、繊維が再分散してしまう
ため所期の不織布が得られない。

本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、吸着性を
損なわない多孔質ガラス繊維不織布の製造方法を提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためになされた本発明の製造方法は
、熱処理によってシリカ相と酸可溶相とが分相されたガ
ラス繊維と熱融着性合成繊維とを水溶性バインダーを含
有した分散媒中で混合分散し、分散媒を除去し乾燥して
分相ガラス繊維不織布を得、該不織布を加熱し、前記合
成繊維を溶融してガラス繊維同士を部分的に接着した後
、該分相ガラス繊維不織布に酸処理を施して酸可溶相を
溶出し、水洗、乾燥することを発明の構成とするもので
ある。

（作　用） 分散媒中の水溶性バインダーは、分相ガラス繊維不織布
に保形作用と強度とを付与し、以後の取り扱いを容易に
する。

成形された分相ガラス繊維不織布を加熱すると、不織布
中の熱融着性合成繊維の一部ないし全部が溶融してガラ
ス繊維同士を部分的に接着する。これによって、不織布
は水溶性バインダーと合成繊維の融着とによって保形さ
れる。

その後、該分相ガラス繊維不織布に対して酸処理を行う
。この際、水溶性バインダーは酸溶液中で溶解し、保形
効果は消失する。しかし、合成繊維の融着によりガラス
繊維は保形されているので、酸溶液中でガラス繊維が再
分散することはない。

しかも、合成繊維による融着は部分的なものであるため
、酸可溶相の溶出が妨げられず、分相ガラス繊維を多孔
質にすることができる。尚、酸に再溶解した水溶性バイ
ンダーは微量のため、細孔に孔詰りを生じさせるおそれ
はない。

（実施例） 本発明を実施するに際し、まず、分相したガラス繊維と
熱融着性を有する合成繊維とからなる不織布を湿式法に
より製造する。

前記分相ガラス繊維は、熱処理によって酸に難溶の５ｉ
Ｏｚ化合物相と酸可溶相とに分相するガラスを溶融し、
紡糸して繊維に成形した後、これを４〜１５ｍ程度にカ
ットし、５５０〜８００“Ｃで所要時間保持して分相熱
処理を施したものである。分相するガラスとしては、Ｎ
ａｚＯＢ２Ｏ２５ｉＯｚ系ホウケイ酸ガラス、　ＣａＯ
−／Ｖ、０．−Ｂ２０．−５ｉｎ、系ホウケイ酸ガラス
などを利用することができる。組成（ｗｔ％）の−例を
下記に示す。

ＣａＯ：８〜２５％、　　／Ｖｚ０３　：　５〜１５％
Ｂ！０．　：　８〜３０％、　　５ｉｎ２：　４５〜７
０％前記熱融着性合成繊維としては、ポリエチレン（Ｐ
Ｅ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタ
レート　（ＰＥＴ）、ポリアミドなどの熱軟化性樹脂に
よって形成された４〜１５ｍｍ程度の短繊維が使用され
、金融タイプ（一種類の成分で形成されているもの）、
半融タイプ（高融点成分と低融点成分とが複合して形成
されているもの）のいずれのものでも使用可能である。

向、半融タイプには、低融点成分（重合度の低い低融点
ＰＰ、低融点ＰＥ、共重合ＰＥＴ、共重合ポリアミドな
ど）を高融点成分と並列して配置したもの（サイド・パ
イ・サイド型）や、同心状に外側に配置したもの（シー
ス・コア型）などがあり、いずれのタイプでも使用可能
である。熱融着性合成繊維の配合量は、特に限定されな
いがガラス繊維との合計量に対して、金融タイプでは３
〜１０％、半融タイプでは５〜３０％程度でよい。

前記分相ガラス繊維と熱融着性合成繊維とは、ヒドロキ
シエチルセルローズ、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
などの水溶性バインダーを溶解した水溶液（分散媒）中
で撹拌され、分散される。

バインダーの濃度は０．５〜５ｗｔ％程度である。濾通
用の金網によって分離され、乾燥されて不織布が形成さ
れる。

次に、前記分相ガラス繊維不織布は、熱融着性合成繊維
を溶融して、ガラス繊維同士を部分的に接着するために
加熱される。加熱温度は、合成樹脂の種類により若干の
相違はあるが、１００〜１２０°Ｃ程度である。合成繊
維として半融タイプのものを使用する場合は、低融点成
分の溶融温度と高融点成分の溶融温度との中間の温度で
加熱する。半融タイプのものでは、ガラス繊維との交差
部で点状に接着することができ、後述の酸処理時に酸可
溶相の溶出を速やかに行うことができ好適である。

合成繊維によって部分的に融着された分相ガラス繊維不
織布は、０．２〜６Ｎの塩酸、硝酸又は硫酸に浸漬し、
６０〜９０°Ｃの温度で加熱し、分相ガラス繊維から酸
可溶相を溶出する。かかる酸処理によって、分相ガラス
繊維はＳｉＯ□主成分の三次元骨格と細孔とからなる多
孔質ガラス繊維となる。酸処理において、分相ガラス繊
維不織布は、不織布成形時の水溶性バインダーは酸溶液
中に再溶解するが、合成繊維によって部分的に融着して
いるため、再分散することがない。酸処理後、不織布は
水洗、乾燥され、多孔質ガラス繊維不織布の製品が得ら
れる。

次に具体的実施例を示す。

（１）　　下記組成（ｗｔ％）のガラス繊維（繊維径１
０μ蒙、繊維長６簡）を６００”Ｃで１２時間保持して
分相させた。

５ｉＯｚ　：　４９％、　　　　ＮｚＯｓ　：　９％Ｂ
、０．　：　１５％、　　　　ＣａＯ：１７％その他：
１０％ （２）　　（１）の分相ガラス繊維とシース・コア型の
半融タイプの合成繊維（２，５デニール、繊維長５閣）
とを、９０％：１０％の割合で１％ＰＶＡ（重合度ｎ＝
１５００〜１８００）水溶液中で撹拌分散し、金網上に
均等に流して不織布を成形し、乾燥させた。

尚、半融タイプの合成繊維の外周部の低融点成分は共重
合ＰＥＴ、中心部の高融点成分はＰＥＴである。

（３）　　（２）で成形された分相ガラス繊維不織布を
、１１０°Ｃで３０分間加熱し、合成繊維の低融点成分
を溶融し、繊維同士を点接着した。

（４）その後、８０°Ｃ１０，５Ｎの塩酸に１時間浸漬
した後、水洗、乾燥した。

（５）得られた多孔質ガラス繊維不織布を用いて、多孔
質ガラス繊維の細孔特性をＮ２ガス吸着法により調べた
。その結果、ＢＥＴ表面積２９フイ／ｇ、細孔容積０．
２ｄ／ｇであり、不織布でない多孔質ガラス繊維と比べ
て若干劣るが、吸着性において実用上問題のない値であ
った。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明の多孔質ガラス繊維不織布の
製造方法によれば、分相ガラス繊維と熱ｌ＆着着合合成
繊維で水溶性バインダーを介して不織布を成形しておき
、前記合成繊維を溶融してガラス繊維同士を部分的に接
着した後、酸処理するので、酸処理の際に、水溶性バイ
ンダーが溶解しても不織布が再分散してばらばらになる
おそれがなく、また酸可溶相の溶出によって形成された
細孔に孔詰りか生じるおそれもなく、吸着性良好な不織
布を容易に製造することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱処理によってシリカ相と酸可溶相とが分相され
   たガラス繊維と熱融着性合成繊維とを水溶性バインダー
   を含有した分散媒中で混合分散し、分散媒を除去し乾燥
   して分相ガラス繊維不織布を得、該不織布を加熱し、前
   記合成繊維を溶融してガラス繊維同士を部分的に接着し
   た後、該分相ガラス繊維不織布に酸処理を施して酸可溶
   相を溶出し、水洗、乾燥することを特徴とする多孔質ガ
   ラス繊維不織布の製造方法。