JPH0465510A - 抗菌性レーヨン材の製造方法 - 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、例えば布巾、食品包材、果物栽培時における
果物の保護袋材、フィルター、服の裏材や靴の内材とし
て用いられる不織布、あるいは衣料、カーテンや靴下な
どに用いられる抗菌性レーヨン材の製造方法に間するも
のである。

【発明の背景】

これまでレーヨン材は合成繊維に押されてその使用量は
減少の一途を辿っていたが、最近に至り、吸湿性の特長
に注目が注がれ、例えば布巾、食品包材、果物栽培時に
おける果物の保護袋材、フィルター、服の裏材や靴の内
材として用いられる不織布、あるいは衣料、カーテンや
靴下などの繊維材料として見立されつつある。 ところで、吸湿性の特長に注目が集まっている訳である
が、この特性は、逆に、カビや細菌が繁殖しやすい欠点
にもなっている。 この為、カビや細菌が繁殖しにくいレーヨン材の開発が
求められている。

【発明の開示】

本発明の目的は、カビや細菌が繁殖しにくいレーヨン材
を提供することである。 この本発明の目的は、抗菌性レーヨン材の製造方法であ
って、レーヨン材の溶液中にＭｇ、Ｃａ及びＺｎの群の
中から選ばれる化合物及び／又はテトラクロロイソフタ
ロニトリル（ＴＰＮ）を添加し、これよりレーヨン材を
製造することを特徴とする抗菌性レーヨン材の製造方法
によって達成される。 上記の発明において、Ｍｇ、Ｃａ及びＺｎの群の中から
選ばれる化合物としては、例えばＭｇＯ１Ｃａｂ、Ｚｎ
Ｏ１Ｍｇ（ＯＨ）ｚ、 Ｃａ（０Ｈ）２　、Ｚｎ（０Ｈ）ｚ　、Ｚｎ５Ｏ，、Ｚ
ｎ　（ＣＨ３Ｃｏｏ）ｚ　、ＺｎＣ１２、ＺｎＣ０ｚ、
Ｚ　ｎ　（ＮＯｘ　）　ｚなどが存る。 以下、本発明を具体的に説明する。 〔アルカリ繊維素の製造〕 繊維素は濃度１２．５％〜１９％の苛性ソーダ溶液中に
おいてアルカリ繊維素（Ｃ６ＨＩ。０．・ＮａＯＨ・３
Ｈ２０なる抱水化合物）となる。製造条件の一例を示す
と、ＮａＯＨ１８％溶液中にてバルブを浸漬した後、過
剰の苛性ソーダ溶液を除去し、最後にバルブ１００ｋｇ
に対し２７０ｋｇになるまで、すなわち圧搾比２．７に
なる迄圧搾する。この工程から次の破砕工程に移す迄が
浸漬室の作業である。 バルブ中のヘミ繊維素を出来る限り？登山しようとする
場合には、温度は低い方が好ましい、しかしながら、低
温ではバルブが膨大なる為、１回の仕込み量が減少し、
圧搾が困難になる傾同がある。 そして、比較的高温を使用すれば、ヘミ繊維素の？登山
量が少なく、アルカリの回収による損失も少なくなる。 アルカリ繊維素を製造する為の浸漬圧搾は大型のものが
使用されている。１回の仕込み量は、浸漬圧搾機の大き
さを決するのみならず、それ以後の操業の単位となって
各機の容積を決する基準となる。 圧搾バルブの取り出し法には、底部開閉式と前扉開閉式
とが一般に使用されている。底部開閉式の特徴は、取出
口を開いて後退するとバルブは自然に落下排出され、ラ
ムの後退と共に仕切り板が後退して自動的に一定ピッチ
に配置される点である。 〔破砕工程、老成工程〕 破砕工程は、アルカリ繊維素を老成及び硫化を容易にす
る為、細片状に砕く工程である。但し、過度に粉砕しな
いようにする。破砕程度は１Ｎをメスシリンダにとった
場合、その重量が１８０ｇを標準とすればよい。 破砕に要する動力は最初に最高負荷を示すから供給はな
るべく徐々に行う、２５０ｋｇ仕込みで３０〜３５馬力
を要す。破砕条件の一例は破砕完了後の取り出し温度５
０゛Ｃ５破砕時間３ｈｒである。これは所謂高温老成で
破砕中に老成を完了させ、別に老成工程を行わない場合
であり、破砕時間が長いのは破砕度を充分ならしめる為
というより老成時間をこの内に入れたものと考えられる
。 単に、破砕のみの為ならば１．５〜２ｈｒにて充分であ
る。 破砕機は、俗に、ツェルファーザー或いはフライグーと
称され、一種の攪拌機である２本の撹拌用Ｚ軸と底の鞍
形の部分に歯を有し、攪拌軸の回転により破砕を行うも
のである。 １バッチ２５０ｋｇに対しては約３０００１の破砕機を
使用する。大量を一定温度にて老成させる場合には、数
個の小箱に分割するか、攪拌しつつ老成すれば良い。 高温老成が実施されても、硫化開始時にはアルカリ繊維
素、俗に言うクラムは約２０℃に低下していることが好
ましい。 〔硫化工程、溶解工程〕 アルカリ繊維素と二硫化炭素が作用すれば、工業的には
グルコース残基１００モルに比しＣ８２４５〜６５モル
が化合している。すなわち、重量比にて繊維素１００に
対しＣ３，２３，６となる。 繊維素１００モルに結合するＣ　Ｓ　２のモル数をγ価
と称し、硫化度を表す数値としている。１価は硫化直後
に於いて５０は必要である。 クラムの圧搾を強化する程硫化によるクラムの容積の減
少する副台が少ない。その理由は、圧搾度が少ない時は
、生成されたザンテートがアルカリにより膨潤一部溶解
する為と考えられる。よって、クラムの圧搾を大にした
ものは、Ｃ３よとの反応も均一に進行し易く、副生成物
の量も少なく、かつ、生成したザンテートも溶解し易い
利点がある。 硫化はチャーンにて行い、溶解は溶解機にて行う方式が
あり、化学的には両者を随意コントロールし得る点に於
いて理想的であるが、今日では、両反応を同時に１機中
にて行うニーダ−が一般に使用されている。 チャーンは円形又は六角の断面のドラムで、１００ｋｇ
パルプに対して約２１６０！！の容積を必要とする。二
硫化炭素は各機側に設けた計量器より中心のパイプの多
数の孔を通してスプレー状に注入され、ドラムは０．５
ｒｅｖ／ｍｉｎの速度で回転する。 溶解機はバルブ１００ｋｇに対し約１４００１の内容を
有する横又は縦型タンクにして計算量の水及び濃厚苛性
ソーダ溶液を添加したる中に２パンチ分を仕込むのが普
通である。内部をプロペラにて攪拌すると同時に底部よ
りヴイスコースをギアーポンプにて引き、グラインダー
を通し上部に送り循環さる。機は二重壁によりプライン
にて冷却し、次の熟成室に送る適温を作る。 〔熟成、濾過、脱泡工程〕 スフのヴイスコースは、人絹に比し成分上繊維素％が高
く、ＮａＯＨ％が低い、又、紡糸ヴイスコースは熟成度
、粘度が人絹に比し高いのが普通である。 ヴイスコースの成分は繊維素粒子の分散度が最大となり
、従って安定性の最高を目標とする。アルカリ濃度が５
〜８％の範囲に於いてはアルカリ濃度が高くなる程粘度
は減少し、熟成度及び安定度が高くなる。約８％濃度に
て粘度は最小となり、安定度は最大となる。すなわち、
この濃度において繊維素粒子の分散度が最大となる。繊
維素％は大となる程熟成度及び安定度は低下し、粘度は
上昇する。このことより、繊維素８％が最高限界、Ｎａ
ＯＨ６％が最低限界と考えるのが至当である。 然るに繊維素％高く、ＮａＯＨ％低ければパルプ、苛性
ソーダ、硫酸等の主要薬品が節約せられ、直接生産費が
低廉になる為、スフ製造にては繊維素８．２〜８．３％
、ＮａＯＨ５，６〜５．７％位、両者共限界を多少超え
ている場合が多い、しかしながら、この為に熟成は進行
し易く、安定度は低下する傾向があるから、製造条件を
厳守し、熟成の温度、時間等に変化を来さないように充
分注意しなければならない。 粘度の高いのはアルカリ繊維素の老成を短縮した為で、
繊維素の重合度を或限度以下に下げないことを目的とす
る。熟成度を高くしたのは、凝固分解に時間的余裕を与
えて、其の間に糸に充分なる張力を与え、ミセル配列を
良好ならしめんとする為である。 粘度が過度に高いと濾過困難となり、脱泡にも長時間を
要するのみならず、成る限度以上に重合度が高くても、
製品の強度には殆ど影響を及ぼさない、従って、工場の
実際例にては、防糸ヴイスコース粘度はＢＦ４０±２．
５程度である。特に強力を望む時は、ＢＦ６０以上にす
ることもある。 ヴイスコース熟成度は過度に高いと凝固分解が遅すぎ、
糸に緊張を与えても張力が充分出す、逆に、低すぎれば
緊張を与える時間の余裕がなくなるから、適当に保たな
ければならない、但し、熟成度と紡糸浴の成分とは相関
的なものであるから、両者は一定範囲内で規定値に保た
なければならない。 熟成度は５Ｔ１４位が普通であるが、特に強度を望む場
合には２０〜２５の範囲にすることもある。 熟成度を大とする為ヴイスコースの熟成時間を短縮する
には自ら限度がある。すなわち、濾過と脱泡に要する時
間が熟成の最短時間であり、高粘度のもの程時間がかか
る。防糸タンクに入るまでの時間、すなわち３回濾過機
を通る時間と混合時間とで約１０ｈｒを要し、脱泡には
１８〜２０ｈｒを要するから、全塾成時間は約３５ｈｒ
となる。 受入ヴイスコース温度を１６°Ｃとし、室温を１６〜１
７°Ｃの範囲内の一定温度を保たしめる。 ヴイスコースの混合は混合機にてニーグー３４機分を混
合する。その最大役目は、溶解を補助的に行い、ニーダ
−の負担を軽くするにある。従って、混合機はジャケン
トを有し、ブライン又は冷水にて冷却しつつ１０〜１８
ｒｅｖ／ｍｉｎの攪拌翼にて攪拌する。同時に、底部よ
りギヤーポンプによりヴイスコースを引き出し、グライ
ンダーを通し上部より挿入しヴイスコースを循環する。 溶解、混合、温度調節が完了すると、熟成タンりに送液
する。 艶消剤、亜硫酸ソーダ等を添加する場合にはニーダ−或
いは混合機中にて行う。亜硫酸ソーダはヴイスコースの
熟成を遅延し、酸化を防止する効果があるが、一般には
使用されない。 艶消剤たる酸化チタニウムは予め石川式措砕機にてモノ
ボール油を持って泥状としてヴイスコースに添加すれば
分散均一で良結果を得られるが、酸化チタニウムを硫化
機の溶解時あるいは混合機に直接投入することが多い。 ヴイスコース濾過の目的は各種夾雑物の除去にあるが、
不溶解・繊維残渣の濾過性に及ぼす影響は僅かである。 最も濾過困難の原因となるものはヴイスコース中に高度
に膨潤して、ゲル状に分散している繊維素ザンテートで
ある。普通のザンテートは溶解容易であるが、重合度７
００以上の高分子量の繊維素ザンテートは不溶解ゲルの
原因となり易い。 濾過は３〜４回行う、第４フイルタープレスは防糸機に
接近して防糸タンクと防糸機との間に１く。第４濾過が
完全に行われれば防糸機のキャンドル・フィルターは不
要になると考えられる。 濾過に圧搾空気を使用すると圧力が変化し易く、ヴイス
コースの流量に変動を生しやすいから、ギヤーポンプに
よる方がよい。濾過布の取り替えは圧力或いは濾過量を
見て行う。 フィルタープレスの寸法は使用濾過布の寸法によって略
決定され、７４０ｍｍｘ７４０ｍｍ、枠とプレート合計
５１枚位が標準寸法である。プレートはピラミッド型の
放射線型が最も能率が良い。 プレート及び伜の周辺は充分平滑に仕上げて、ヴイスコ
ース漏洩はないようにする。 脱泡は表面積が大なる程有効であるから稍傾斜せるタン
クに６．７割ヴイスコースをいれたものが都合がよい、
真空度５００〜７００ｍｍにて１５〜２０ｈｒ脱泡を行
う。室温１７℃、熟成時間３５ｈｒのうち、半分ば脱泡
時間である。 熟成室内のヴイスコースの通路は直線的に最短距離にな
るように混合後、熟成タンク、フィルタープレスを配置
することが必要である。特に防糸タンクより防糸機に至
るパイプは最短にして、パイプ中にヴイスコースが停滞
することなく、常に同一流動状態に至るようにする。 防糸タンクより防糸機までまヴイスコース・バイブは引
き抜鋼管、黒ガス管等を使用するが、硫化鉄を生じ、防
糸孔を閉塞する原因となる為、他の特殊の材料、例えば
合成樹脂、特殊硝子製のものが提案されている。少なく
とも防糸タンク及び防糸機に至る下請銅製たるべきもの
である。ヴイスコースの粘性は甚だ大であるから摩擦に
よる圧力損失が甚だ大である。従って、ｌ防糸タンク多
数の奉糸機にヴイスコースを供給するときは、遠近によ
り圧力に差を招じるから、防糸機を数セクションに分け
、別々のタンクより送液する。１防糸セクシヨンは日産
約５〜１０屯とする。 防糸開始に際し圧搾空気に切り換える。空気圧は７　ｋ
　ｇ　７ｃｍ”であるが、防糸機付属のヴイスコース管
にては３〜４ｋｇ／ｃｍに低下する。 ヴイスコースの熟成は粘度を降下し、熟成度を適度にす
ることにより防糸を容易ならしむるにあるが、高重合度
の場合には粘度が相当高くなるのはやむを得ない。熟成
前半には化学的にはキサントゲン酸基が分離し、ココロ
イド的には脱水作用等による粘度の降下が起こる。超音
波は一般に脱水作用に効果のあることが知られているか
ら、これをヴイスコースに応用すると、粘度降下に役立
つ。すなわち、粘度最小を示す時期を超音波照射により
早め得る。又、適当な時期を選定することにより、鎖状
分子を破壊することなくヴイスコース粘度の低下、熟成
時間の短縮を計り得る。 紡糸に際しては、通常、硫酸などが添加され、溶液はア
ルカリ領域のものから酸性領域のものとされている。 このような工程を経てレーヨン材が製造されている訳で
あるが、レーヨン材に抗菌性を付与する為には、上記工
程中におけるレーヨン材の溶液中に抗菌剤を添加してお
けば良いのではないかとの技術思想が得られる。 ところが、実際にこの技術思想を実施しても、抗菌剤に
よっては抗菌特性が得られないことが判って来た。 例えば、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム
、ソルビン酸カリウム、チアベンダゾール、オルトフェ
ニルフェノール等の薬剤を添加していても、得られたレ
ーヨン材には抗菌性がなかったのである。 そして、さらなる研究開発が押し進められて行った結果
、ＭｇＯ１ＣａＯ１ＺｎＯ。 Ｍｇ（０Ｈ）ｔ　、Ｃａ（０Ｈ）ｚ、 Ｚｎ（ＯＨ）＊　、Ｚｎ５Ｏａ、 Ｚｎ　（ＣＨ３Ｃｏｏ）ｚ　、ＺｎＣＩｔ、ＺｎＣＯ５
、’Ｚｎ　（ＮＯｘ　）ｔなどのＭｇ、Ｃａ及びＺｎの
群の中から選ばれる化合物及びＴＰＮの群の中から選ば
れる抗菌剤が、例えばフィルムや紡糸前（硫酸などの凝
固剤が添加されて酸性領域となる前のアルカリ領域の段
階）の段階でレーヨン材の溶液中に添加され、これらの
抗菌剤を含有するレーヨン材の溶液から得たフィルムや
糸は抗菌特性に優れていたのである。

【実施例】

上記したのと同しレーヨン製造工程における熟成工程と
紡糸工程（又はフィルム成形工程）との間において、各
種の薬剤を添加し、これよりレーヨン材を得た。 上記のようにして得たレーヨン材の抗菌試験を行ったの
で、その結果を表に示す。 尚、抗菌試験は、生理的食塩水に黴や細菌を分散し、こ
の分散液を培地に塗布し、そして上記のレーヨン材を培
地の上に置き、蓋をし、培養器に入れて２８°Ｃで２週
間培養し、黴や細菌の成育具合を観察した。 使用した菌は、アスペルギルスニガー（Ａ、ｎ）、ペニ
シリウムシトリナム（Ｐ、ｃ）、クラドスポリウムクラ
ドスポリオイデス（Ｃ，ｃ）、トリコデルマビイリイテ
ィ（Ｔ、ｖ）、ケトミウムグロボサム（Ｃ，ｇ）、リゾ
プスストロニファ（Ｒｓ）、大腸菌（Ｅ、Ｃ）、尿素分
解菌（Ｐｒｏ、）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 抗菌性レーヨン材の製造方法であって、レーヨン材の溶
   液中にＭｇ、Ｃａ及びＺｎの群の中から選ばれる化合物
   及び／又はテトラクロロイソフタロニトリルを添加し、
   これよりレーヨン材を製造することを特徴とする抗菌性
   レーヨン材の製造方法。