JPH04185792A - 潜在嵩高性パルプ組成物およびその製造方法 - 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〕 本発明は嵩高性及び成形、加工性に優れ、強度を保持し
吸液性、吸湿性などセルロース系繊維の優れた特性を保
持したシート及びマットを製造するに好ましい材料を提
供するものである。

〔従来技術とその問題点〕

パルプにホルマリン等を架橋反応させて嵩高性とする技
術は知られているが、そのようにしてパルプの嵩高性を
犬としようとすれば架橋後の解機時に短繊維化させる欠
点がある。これを避けるために解繊助剤をパルプに対し
て１％以上付着させて解繊を容易にさせようとする技術
があり、パルプ系の嵩高性不織布の可能性は推測されて
いるが架橋反応による水酸基の減少、従って水が関与す
る水素結合量の低下、又嵩高性のため接着点が少いなど
からそのま１シート化しても、嵩高性には優れていても
シート強度が著しく低下し、成形、加工性もなく、実用
的なレベルのシートは得られない。

しかし、従来の本発明に反ける実施例の如く、熱融着性
繊維のチョップ及び熱水溶解性の繊維状バインダと混合
抄紙して製造する嵩高性シートは嵩高性及び成形加工性
、機能性に富み多くの用途が期待される。

しかしこの場合、比重の軽い熱融着性繊維を用いる場合
は抄紙時にパルプ繊維との混合が問題となり均一のもの
にすることがむづかしい。

一方、パルプを架橋させ解繊した場合、架橋条件によっ
ては無荷重で未架橋のものに比して１０倍以上の嵩高性
となる。このものはプレスして厚みを減することができ
るが保管、運搬には多大な費用を要することも問題であ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者は、嵩高性パルプ組成物に係る上述の技術問題
につき鋭意研究を行った。その結果、熱融着性繊維およ
び熱水溶解性徴雄状バインダーに代えて、特定の疎水性
繊維チョップを使用することにより潜在嵩高性組成物が
得られ、この組成物は上述のすべて解消しつることを知
見し、この知見に基づいて本発明を完成した。

以上の記述から明らかなように本発明の目的は架橋パル
プの解繊が容易で、且保管、運搬に便利で更には抄紙時
には熱融着性繊維地のバインダー繊維との混合性に優れ
たものとして、それ自身は嵩高性はないが解繊操作によ
り容易に嵩高性となる潜在嵩高性パルプ組成物とその製
造方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目標を達成するためのものであり、その要
旨は以下の通シである。即ち、本発明のパルプ組成物は
、 （１）パルプと疎水性繊維のチョップの混合物に架橋剤
を反応させて得られる潜在嵩高性パルプ組成物であシ、 （２）架橋剤を反応させるに際しては繊維の柔軟剤の存
在下で反応させることを特徴とするものであり、 （３）架橋剤の反応温度は使用する疎水性繊維の融点以
下で反応させることを特徴とし、 （４）疎水性繊維として％に好ましいものは融点の異る
２種類以上の熱可塑性ポリマーを複合溶融紡糸して得ら
れる複合熱融着性繊維を含有するものである。

パルプと疎水性繊維のチョップの混合物を繊維の柔軟剤
の存在下で架橋剤を反応させたものは、通常のパルプと
疎水性繊維の混合物と同様な比重で紙状、シート状又は
マット状のものとして支障なく保管、運搬出来、特別に
費用を増加させることは々い。

このものの水中での解象は極めて容易である。

これは疎水性繊維がパルプ同志の水素結合による強固な
固着を妨げ、更には繊維の柔軟剤により、−パルプ繊維
並びに疎水性繊維の繊維間のすべりを良くし解繊容易で
柔軟な嵩高性組成物を得ることができる。但し、架橋反
応の反応温度は混合使用している繊維の融点より低い温
度に保つことが必要である。融点附近或はそれ以上とし
た場合、疎水性繊維の融着がおこり解穢困難となり、目
的とは逆となる。

本発明に係る疎水性繊維は水との親和性に乏しく、水と
接して溶解し７’（シ膨潤したジしないものである。そ
のようなものとしてポリ万レフイン系、ポリエステル系
、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリアクリル系などで
分子内に親水基を有しないものがあけられる。

更にこの疎水性繊維として熱融着性繊維を単独又は混合
して使用して製造したものは解像後そのまま或はパルプ
欲推又は他の繊維と混合してシート又はマットを製造す
ることができ、これらは加熱により１部溶融させて嵩高
性を保ちながらシート強度を上げることができるし、ヒ
ートシール、エンボス加工など成形、加工が可能なもの
となる。

その具体例としてはポリエステル繊維、ポリアミド繊維
があり、特に製紙用として開発されたフィブリル化され
たポリオレフィン系合成バルブが好ましい。更に好まし
いものとしては融点の異る２種類以上のポリマーで複合
化させた複合熱融着性繊維である。

該複合熱融着性繊維を配合して製造したシート又ハマッ
トをヒートシール、エンボス加工、他成形加工を行う場
合は加熱温度を該繊維中の高融点ポリマーの軟化点より
低いが低融点ポリマーの軟化点より高い温度で加工する
ことにより、低融点ポリマ一部分が溶融し、複合熱融着
性繊維を相互に固着しエンボス成形などが容易に行われ
る。この場合高融点ポリマー繊維は形状が変らずシート
自体の強度保持に寄与しエンボス加工時に加熱されない
部分は嵩高性バルブにより嵩高性が保たれるので嵩高性
で且エンボス加工性に優れ強固で装飾性の優れたセルロ
ース系嵩高性シートを得ることができる。

従ってあらかじめ必要量の複合熱融着性繊維を混合する
か又は必要量以上に混合して架橋させて得られるものに
バルブや他のＮ１．維を混合使用して所望のシート又は
マットを製造することができる。

融点の異る２種類以上のポリマーを組み合わせた複合熱
融着性繊維としてはその組み合わせるポリマー及び該繊
維の製造については数多くあり、それらは繊維表面が疎
水性である限り本発明の対象繊維として使用できる。

その具体例としては、第１にポリプロピレン／ポリエチ
レン複合繊維（商品名：チツソボリブロＥＳ繊維）があ
り低融点成分の融点がいずれも１３５℃以下であ！７１
００℃以下のものもありかかる目的には特に望ましいも
のである。

そのほかにポリエステル／低融点ポリエステル、ポリエ
ステル／低融点ポリエステル、ポリプロピレン／′低融
点エチレン−酸ピコポリマー、ナイロン６６、・′ナイ
ロン６、ナイロン６、／ポリエチレン、ポリエステル７
／ナイロン６などがあり同様に使用できる。

本発明における繊維の柔軟剤としては、通常繊維工業に
おいて使用されている柔軟剤及び柔軟仕上剤、平滑剤が
使用できる。これらは繊維表面の摩擦抵抗を下げ滑り易
くすることで解繊を容易とし且つ生成物が架橋構造をと
るので本来は硬いものとなるがこれをやわらげしなやか
なものとする。

これらの柔軟剤はカチオン系、アニオン系、両性、ノニ
オン系があり、カチオン系のものが繊維表面の摩擦係数
をもつともよく低下させる能力があシ本発明の目的によ
く適合する。

ゝＣＨ，ＣＨＯＨ ＲＣＯＮＨＣＨ，ＣＨ，−Ｎ−ＣＨ，ＣＨ！０ＨＣ＝Ｏ
・ＣＭ、Ｃ００Ｈ Ｒ，Ｃ０ＮＨＣＨ，ＣＨ，−Ｎ−ＣＨ，ＣＨ，ＯＨなど
の第４級アンモニウム塩型やアミン塩型、アミド型など
がある。生成物が吸水性を目的とする場合はアニオン系
、ノニオン系又は両性の柔軟剤を使用することが望まし
い。

又、家庭用として市販されており、洗濯時に使用されて
いる柔軟仕上剤も有効である。

柔軟剤の使用量１ｄ　０．１％以下の付着で十分効果が
得られる。通常０．０５％以下の付着量で使用できるの
で解繊し抄紙する場合、排水上ＣＯＤ又はＢＯＤ負荷が
軽いものとなシ好ましい。

架橋反応によシパルプに嵩高性を与えるものとしては、
分子内にセルロースと反応する２ヶ以上の官能基を有す
るもので、これらはセルロース分子内又は分子間架橋に
よシパルプの形状捲縮状態に固定化させるため嵩高性と
なり寸法安定性の優れたものとなると推定される。

架橋剤の化学構造は官能基間に少なくても２ケ以上の原
子を石するものでメチロール、アルコキシメチル、アル
デヒド、イソシアネート、エポキシ、ビニルカルボン酸
、酸無水物その他セルロースのヒドロキシル基と反応す
るものを複数個有する。

又、エピクロルヒドリンのような含ハロゲン化合物につ
いては苛性ソーダなどのアルカリを用いることによシ効
果的に架橋させ使用することができる。

更に好ましくは架橋性官能基間に環状構造を有するもの
である。特に架橋性官能基としてＮ−メチロール基を有
する化合物は反応性に富み好ましい。又これらの安定化
又は／及び反応性のコントロールのためのアルコキシ化
したＮ−アルコキシメチル化合物も同様である。具体例
としては次のものがあげられる。

ジメチロールエチレン尿素、ジメチロールジヒドロキシ
エチレン尿素、ジメチロールプロピレン尿素、ジメチロ
ールウロン、（テトラ、トリ、ジ）メチロールアセチレ
ンジ尿素、（テトラ、トリ、ジ、）メチロールメラミン
などである。

これらのＮ−メチロール化合物を使用した場合、高温で
の処理、ｐＨを申付とする以外での処理などで微量のホ
ルマリンが生成する。この対策としてホルマリン捕捉剤
の使用などで遊離のホルマリンで抑制する方法がある。

又、非ホルマリン系の架橋剤を使用することによって解
決できる。このようなものとしてはエチレングリコール
ジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシ
ジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテノペネ
オペンチルグリコールジグリシジルエーテルなどのエポ
キシ化合物、ジヒドロキシエチレン尿素及び１．３ジメ
チル誘導体などが有効である。

これらの架橋剤の使用量はバルブに対して２重量％以上
反応させたものが有効で５０％以内が好ましい。

本発明の潜在嵩高性バルブ組成物の製造方法は架橋剤、
触媒、繊維の柔軟剤を添加した水溶液にバルブ及び疎水
性繊維のチョップを混合撹拌均一なものとし所定量の架
橋剤が付着するようにしぼり、しかる後乾燥し加熱架橋
反応を行い製造する。

ここでチョップとは長繊維を１１以下、好ましくは数顛
の長さに切断して得られた短繊維をいう。

混合比率は重量比でバルブ５〜９５部に対し疎水性繊維
９５〜５部好ましくは２０〜ｂ 〜２０部である。

生成物はシート状又はマット状又は塊状など、乾燥、架
橋反応の装置によって異るが比重は通常のバルブ系と同
様であり嵩高性がなく、保管及び運送コストがかさむな
どの問題がない。

このものは嵩高性シートを製造するに際して通常の離解
操作を行うことにより容易に解繊出来極めて嵩高いバル
ブを得ることができる。又、加工性を保持させるために
嵩高性の架橋バルブと熱融着性繊維を混抄して製造する
場合には、本発明の疎水性繊維として熱融着性繊維を混
合し融点以下の温度で架橋反応させることによシこれを
解繊しそのまま使用するかバルブ又は他繊維を混合使用
抄紙してヒートシール性やエンボス加工性などの加工成
形性の優れたシートを製造することができる。

通常バルブと熱融着性繊維のチョップを混合抄紙する場
合は希薄状態での使用のため均一に混合しにくい。その
だめに混合方法に工夫したり特別な界面活性剤を使用し
て分離するのを防止しようとしている。

本発明による組成物はソートの調製時に混合する場合に
比してバルブと使用する熱融着性繊維の均一化は容易で
分離しにぐいものとなる。この性質はバルブと熱融着性
繊維即ち疎水性繊維のチョップを均一に混合してフィブ
リル化操作を行ったものについて架橋反応を行った場合
は更に顕著となる。

本発明の組成物は抄紙法と組み合わせて使用するのが好
ましいが、このものを水中で解像、乾燥後乾式法による
嵩高性シート又はマットの原料として使用して均質で優
れた加工性を有するセルロース系嵩高性シート又はマッ
トを得ることができる。

〔作用効果〕

本発明によりセルロース系窩高性シートの製造原料とし
て保管、運搬上好ましく、使用時に容易に嵩高性となり
、嵩高性シートの加工性を優れたものとする熱融着性繊
維を内包した抄造上好ましい組成物が得られ不織布、機
能紙として巾広く使用することができる。

実施例１ （製　造） 針葉樹パルプとポリプロピレン／ポリエチレン複合熱融
着性繊維（チッソ■製チッソポリプロ繊維ＥＳチョップ
３デニール、カット長５ｔａｔ）を８＝２の比率でとり
以下の処理液中で家庭用小型ミキサを用いて離解混合し
た。

処理液組成 ジメチロールジヒドロキシエチレン尿素　　５　　部硝
酸亜鉛　　　　０．５部 ジアルキルジメチルアンモニウムクロライド　０．０２
部（ミヨシ油脂■エポコール５Ｄ−７５）水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　９４．５　部混合後
ガラス製のロートで吸引ＦＡししぼり率が約２／１　（
液／混合物）とし、これを１００℃１時間乾燥し、次い
で１１５℃２０分加熱反応させて潜在嵩高性シートを得
た。厚みは架橋剤なしで同様に処理したもの（未架橋系
）とほとんど同じであった。

（評　価） ０このものを家庭用ミキサーを用いて水中で解繊した。

ミキサーの回転負荷をスライダックで４０Ｖに調節し弱
い撹拌で解繊を行った所９０係以上解繊されたと認めら
れる時間は２０秒以内であった。

０解繊後ガラス製のロートを用いてやや圧縮しながら吸
引−過しシート状のサンプルを得てこれを乾燥した。

このものの重量増は使用パルプに対して１１．３％であ
り、厚みは無荷重で測定した結果、架橋剤なしで同様な
処理を行ったものに比して１０，５倍であった。

（シート化） 上記によって得られた嵩高状態の架橋パルプ組成物９７
部とポリビニルアルコール線維（ＰＶＡバインダーｆｆ
＆維、クラレ■製ＶＰ１ｏ！５−２　）　３部を分散剤
としてポリアクリルアミド（製鉄化学■製Ｐ　Ａ　Ｍ　
）を使用して水中に分散させて紙料を調製した。架橋パ
ルプとＥＳ繊維のチョップは紙料調製時にも分離するこ
となく均一な状態を保った。

これをタラビー型標準シートマシンで抄造し、ヤンキー
式乾燥機で乾燥して嵩高性シートを得た。

坪量は２００ｇ／ｍ“に設定した。厚みを測定し、ＪＩ
ＳＰ８１．１３に従って引張試験を行い裂断長を測定し
た。シート製造条件、引張試験、他の測定結果は表に示
す。

比較例Ｉ ＥＳｆＪｔ維のチョップ及び柔軟剤の添加がない以外は
実施例１と同様にして架橋反応を行った。生成物の解繊
性はミキサーの回転負荷がスライダック４０Ｖでは１２
０秒でも解繊状態のものは５０係以下であった。８０Ｖ
に負荷を上げ解繊を行い濾過乾燥して嵩高性の架橋パル
プを製造した。

重量増は使用パルプに対して９．８係であり、厚みは無
荷重で測定した結果、架橋剤なしで同様な処理を行った
ものに比して１０．２倍であった。

上記によって得られた嵩高性の架橋パルプ９７部とＰＶ
Ａバインダー繊維３部を分散剤としてＰＶＭを用いて水
中に分散させ紙料を調製した。これをタラビー準標準マ
シーンで抄造し、ヤンキー式乾燥機で乾燥して嵩高性シ
ートを得た。実施例１と同様にして引張試験他の測定を
行った。

シート製造条件、引張試験他の測定結果は表に示す。

比較例２ 針葉樹パルプ７７部、ＥＳチョップ２０部及びバインダ
ー繊維３部を分散剤としてＰＡＭを使用して水中に分散
させ紙料を調製した。この場合、混合撹拌に際してＥＳ
チョップは空気泡をまき込み、浮上分離し易すがったた
め、撹拌速度を遅くし均一状態としてタラビー準標準マ
シーンで抄造、ヤンキー式乾燥機で乾燥しシートを得て
実施例１と同様にして引張試論＠を測定した。シート製
造条件、引張試験能の測定結果は表に示す。

実施例２ 針葉樹パルプとＥＳチョップを８５：１５の比率でとり
、処理液を以下の組成とした以外は実施例１と同様にし
て潜在嵩高性パルプ組成物を製造し評価を行った。結果
は表に示す。

処理液 ジメチロールジヒドロキシエチレン尿素　　１０　　部
硝酸亜鉛　　　　　１部 ポリアミン・ポリアミド型柔軟剤　　　０．０２部（ミ
ヨシ油脂■製ハイソフロンＭＸ） 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８９　
　部更に実施例１と同様にして嵩高性シートを製造し引
張試験能の測定を行った。結果は表に示す。

実施例３ 針葉樹パルプとＥＳチョップを８５：１５の比率でとり
処理液を以下の組成とした以外は実施例１と同様にして
潜在嵩高性パルプ組成物を製造し評価を行った。結果は
表に示す。

処理液 テトラメチロールアセチレンジ尿素　　　　５　　部硝
酸亜鉛　　　　１部 エポコール５Ｄ−７５０，０２部 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９４　　
部更に実施例１と同様にして嵩高性シートを得て、引張
試験能の測定を行った。結果は表に示す。

実施例４ 針葉樹パルプとＥＳチョップを８５：１５の比率でとり
処理液を以下の組成とした以外は実施例１と同様にして
潜在嵩高性パルプ組成物を製造し評価を行った。結果は
表に示す。

処理液 グリセロールジグリシジルエーテル　　　１０　　部Ｚ
ｎ　（ＢＦ４）！　　　　　２部 エポコール５Ｄ−７５　　　　　　０．０２部水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　８８　　部更に
実施例１と同様にして嵩高性ソートを得て引張試験能の
測定を行った。結果は表に示すっ実施例５ 針葉樹パルプとポリプロピレン繊維（チッソ■製Ｐチョ
ップ）の比を８０：２０とし、処理液を以下とし、反応
温度を１２０℃１５分とする以外は実施例１と同様にし
て潜在嵩高性パルプ組成物を製造し評価を行った。結果
は表に示す。

処理液 ジメチロールジヒドロキシエチレン尿素　　５　部硝酸
亜鉛　　　　１部 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９４　
部実施例６ 針葉樹パルプとＰチョップの比率を７０　：　３０とし
、下記の処理液とし実施例５と同様にして潜在嵩高性パ
ルプ組成物を製造し評価を行った。

結果は表に示す。

処理液 ジメチロールジヒドロキシエチレン尿素　　１０　部硝
酸亜鉛　　　　１部 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８９　部
実施例７ 針葉樹パルプとＰチョップの比率を８０：２０とし下記
の処理液として実施例５と同様にして潜在嵩高性パルプ
組成物を製造し評価を行った。

結果は表に示す。

処理液

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）パルプ５〜９５重量部と疎水性繊維９５〜５重量
   部の混合物１００重量部に架橋剤を反応させて得られる
   潜在嵩高性パルプ組成物。
2. （２）繊維の柔軟剤の存在下で架橋剤を反応させること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の潜在嵩高
   性パルプ組成物。
3. （３）架橋剤を反応させる温度が疎水性繊維の融点以下
   である特許請求の範囲第（１）項記載の潜在嵩高性パル
   プ組成物。
4. （４）疎水性繊維として融点の異る２種類以上の熱可塑
   性ポリマーを複合溶融紡糸して得られる複合熱融着性繊
   維を含有することを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載の潜在嵩高性パルプ組成物。
5. （５）パルプと疎水性繊維を混合して架橋剤を反応させ
   解繊させて製造することを特徴とする嵩高性パルプ組成
   物の製造方法。
6. （６）繊維の柔軟剤の存在下で架橋剤を反応させること
   を特徴とする特許請求の範囲第（５）項記載の嵩高性パ
   ルプ組成物の製造法。
7. （７）架橋剤を反応させる温度が疎水性繊維の融点以下
   である特許請求の範囲第（５）項記載の嵩高性パルプ組
   成物の製造方法。
8. （８）疎水性繊維として融点の異る２種類以上の熱可塑
   性ポリマーを複合溶融紡糸して得られる複合熱融着性繊
   維を含有することを特徴とする特許請求の範囲第（５）
   項記載の嵩高性パルプ組成物の製造方法。