JPH05186945A

JPH05186945A - 不織布

Info

Publication number: JPH05186945A
Application number: JP4023146A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Yabe; 博昭谷邊; Fumio Miyazawa; 文雄宮澤
Original assignee: Fuji Spinning Co Ltd
Current assignee: Fujibo Holdings Inc
Priority date: 1992-01-13
Filing date: 1992-01-13
Publication date: 1993-07-27
Anticipated expiration: 2012-01-16
Also published as: JP2571738B2

Abstract

(57)【要約】【目的】風合いに優れ、抗菌性能や抗カビ性能，脱臭
性能をも具備し、使用後廃棄した際、土壌中の微生物に
より分解される不織布を得る。【構成】粒子径10μｍ以下の微小粒状再生キトサンを
0.4〜 2.7重量％含有するセルロース再生繊維を使用し
た不織布であって、該セルロース再生繊維の他の繊維と
の混繊比率が、20重量％以上である不織布である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衣料分野、衛生材料分
野、医療分野、土木建築分野、更には農業分野等で使用
される不織布に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より不織布は、オムツや洗浄および
払拭布，衛生ナプキンカバー，病院用ガウン，シーツ，
土木建築材，包材，芯地，育苗ポット，育苗マット等に
幅広く利用されている。これらのうち近年では、オムツ
や洗浄および払拭布，衛生ナプキンカバーのような、人
間の皮膚と接触する状態で使用される例が急増している
為、これらの用途に使われる不織布には、サニタリー性
の面からバクテリアやカビの生育を抑制するものと、こ
れらにより発生する悪臭を消すものが好ましく、抗菌性
能や抗カビ性能，脱臭性能を付与した不織布がいくつか
提案されている。

【０００３】ここで、従来より用いられていた抗菌性能
や抗カビ性能を与える物質としては、例えば銅や銀，亜
鉛等の金属イオンを有するものや、塩化ベンザルコニウ
ム，有機シリコン系第 4級アンモニウム塩，ヘキサメチ
レンビグアミド塩酸塩等があり、一方、脱臭性能を与え
る物質としては例えば活性炭やシリカゲル，金属フタロ
シアニン誘導体等がある。そして、これらを不織布もし
くは不織布を構成する繊維の表面にある官能基に化学結
合で固定させたり、不織布を構成する繊維の製造段階に
おいて、反応性樹脂を用いて加熱硬化させ、或いは樹脂
中や紡糸原液中に添加させるといった方法により、抗菌
性能や抗カビ性能，脱臭性能を付与した不織布を得てい
る。しかし、これらの用途分野の多くは使い捨て商品で
あるにもかかわらず、使用される抗菌性能や抗カビ性
能，脱臭性能を与える物質は、土壌中で非分解性又は難
分解性の為、環境破壊の原因物質として社会問題となっ
ている。また育苗ポット，育苗マット，土木建築材の分
野においても、使用期間中は抗菌性能や抗カビ性能を保
持し、使用後土壌中にて分解もしくは崩壊するものが望
まれているが、これらについても未だ充分なものは開発
されていない。

【０００４】一方、蟹や海老，昆虫類の外骨格に存在す
るキチンの脱アセチル化物であるキトサンに、抗菌性能
や抗カビ性能，脱臭性能と、土壌中での分解性能のある
ことが確認されるようになり、キトサンを用いること
で、上記の問題点を解決しようとする試みが、特開平 3
− 27165号に開示されている。しかし本発明のような、
微小粒状再生キトサンを含有させたセルロース再生繊維
を用いた不織布は知られていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平 3− 27165号に
記載の発明は、セルロース系の天然繊維及び半合成繊維
からなる繊維ウェブに、繊維間結合剤としてキトサンを
用いているもので、土壌中での分解性能に極めて優れた
ものとなっている。しかし不織布として人間の皮膚と接
触する状態で使用するには、キトサンが表面に露出して
いる為、脱落しやすい上に風合いが悪く、湿強度が低い
為、実用に耐えられるものではないという欠点があっ
た。そこで本発明は、抗菌性能や抗カビ性能，脱臭性能
を具備した風合いや湿強度に優れた不織布であって、使
用後土壌中に廃棄した際、土壌中の微生物によって、抗
菌性能や抗カビ性能，脱臭性能を持つ物質が完全に分解
される不織布を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、微小粒状
化した再生キトサンが抗菌性能や抗カビ性能，脱臭性能
と、土壌中の微生物による分解性能に優れている点に着
目し、鋭意研究の結果、本発明に到達した。即ち本発明
は、粒子径10μｍ以下の微小粒状再生キトサンを 0.4〜
2.7重量％含有するセルロース再生繊維を構成要素とす
る不織布であって、該セルロース再生繊維の構成比率が
不織布を構成する繊維全体の20重量％であることを特徴
とする不織布に関するものである。

【０００７】本発明の不織布は以下の様にして得る事が
出来る。先ず微小粒状再生キトサンを含有するセルロー
ス再生繊維を得るには、本出願人が先に出願した特願平
3−22002号に記載の方法が採用される。即ち、キトサ
ンを酸性水溶液に溶解してキトサン酸性水溶液とし、該
水溶液を塩基性溶液中に落下等の手段で加え、凝固再生
させた再生キトサンを、中性になるまで充分洗浄した
後、該再生キトサンを更に微小粒状化することによっ
て、微小粒状再生キトサンとする。

【０００８】ここで実施される微小粒状化には、通常の
粉砕機や噴霧乾燥機を使用することができるが、噴霧乾
燥して微小粒状化するには、ホモジナイザー等の通常の
湿式粉砕機で、予め粉砕分散せしめて乳状の懸濁液と
し、噴霧乾燥機のノズルの周辺から吐出される加圧空気
と共に、高温雰囲気中に吐出乾燥させ、所望の微小粒状
再生キトサンを得ることができる。この時噴霧乾燥機の
高温雰囲気中の温度は、微小粒状再生キトサンが乾燥さ
れるに充分な温度であれば良く、 100〜 250℃の範囲で
自由に選択できる。

【０００９】得られる微小粒状再生キトサンの粒子径
は、10μｍを越えると、セルロースビスコース原液中に
配合した際、これを紡糸すると、糸切れを起こす恐れが
あり好ましくない。粒子径を小さくすると、繊維強度の
低下が起きにくい上、単位重量当たりの表面積が大きく
なり、抗菌性能や抗カビ性能，脱臭性能と、土壌中での
分解性能も増加することから、微小粒状再生キトサンの
粒子径は10μｍ以下とすることが好ましい。このような
微小粒状再生キトサンを得るには、高温雰囲気中に吐出
する際の吐出量と、加えた空気圧を適宜調節する事によ
って、任意に調整を可能とするが、確実に所望の粒子径
の微小粒状再生キトサンを得る為には、更に分級操作を
加えることが好ましい。また必要に応じて微小粒状再生
キトサンを従来公知の方法により、アセチル化等の化学
処理を施しても良い。

【００１０】ここで得られた微小粒状再生キトサンをセ
ルロース再生繊維に含有させるには、そのままか又は予
め水又はアルカリ水溶液或いは添加させる適量のセルロ
ースビスコース中に分散させて添加溶液とし、紡糸直前
にセルロースビスコースと混合して紡糸すれば良い。こ
の時の紡糸条件等は、通常のセルロース再生繊維の製造
条件が適用される。又、ここでいうセルロースビスコー
スは、通常レーヨンビスコースとポリノジックビスコー
スであり、従って本発明でいうセルロース再生繊維と
は、通常レーヨンとポリノジックレーヨンであって、そ
の形状はステープル，フィラメントの何れでもよい。更
に、ダル化等の為に酸化チタン等の無機顔料を共に用い
ても良い。該微小粒状再生キトサンの該セルロース再生
繊維中への含有量は、 0.4重量％よりも少ないと、所望
の抗菌性能や抗カビ性能，脱臭効果が得られないことか
ら、 0.4重量％以上であることが好ましく、一方 3.0重
量％より多くすると、繊維強度の低下が見られ、また紡
糸上も困難となるので、最大含有量は 2.7重量％が限度
である。

【００１１】次に不織布を製造するが、その方法につい
ては特別な手法を必要とせず、通常実施される製造方法
を適用することができる。更に必要に応じてエンボス加
工等の二次加工を施すこともできる。又、該セルロース
再生繊維単独以外に他の繊維、例えばナイロン，アクリ
ル，ポリビニルアルコール，ポリエステル，ポリプロピ
レン，ポリエチレン等の合成繊維や綿，レーヨン，パル
プ等の天然由来繊維、及びアセテート等の半合成繊維の
一種又は数種を混繊することもできる。これら繊維に対
する該セルロース再生繊維の配合量は、抗菌性能や抗カ
ビ性能，脱臭性能を十分に発揮させる為に、不織布を構
成する繊維全体の20重量％以上とすることが必要であ
る。更に、土壌中に廃棄することを考慮する時は、生分
解性の繊維、例えば綿やレーヨン，パルプ等の天然由来
繊維を用いることが好ましい。

【００１２】このようにして得られた不織布は抗菌性能
や抗カビ性能，脱臭性能を有しつつも、抗菌性能や抗カ
ビ性能，脱臭性能を与える物質、つまり微小粒状再生キ
トサンが、土壌中微生物により有害物質の生成もなく分
解され、しかも該セルロース再生繊維単独の不織布又
は、生分解性繊維と混繊した不織布は、土壌微生物によ
り完全に分解される。また抗菌性能や抗カビ性能を与え
る微小粒状再生キトサンが繊維の内部にまで存在してい
る為、キトサンが脱落せず、風合いも極めて良好な不織
布である。

【００１３】

【実施例】以下、本発明について、実施例により具体的
に説明するが、本発明はこの範囲に限定されるものでは
ない。なお、本実施例で測定している各数値は、以下の
方法に基づいて測定した。

【００１４】・セルロース再生繊維中の微小粒状再生キ
トサン含有量の測定方法 JIS K-0102 (1986年) 工業排水試験方法 44-1 有機体
窒素測定方法に準じて試料を前処理（ケルダール法）
し、有機物を分解後、水蒸気蒸留してインドフェノール
青吸光光度法でアンモニウムイオンを定量、これをキト
サンに換算して求めた。即ち前処理としては、試料 2.5
ｇに硫酸30ml，硫酸カリウム10ｇ及び硫酸銅 5水和物 1
ｇを加え、ケルダールフラスコ 300mlに入れ、ヒーター
上で試料が黒褐色から青褐色になるまで加熱分解後、放
冷し、蒸留フラスコに水 300mlと共に仕込み、50％（Ｗ
／Ｖ）苛性ソーダ溶液を加えてpH 8.3〜10に調整し、0.
05Ｎ硫酸50mlを加えた 200ml共栓付きメスシリンダーを
受器として、蒸留フラスコを加熱し、留出速度 5〜 7ml
／min で水蒸気蒸留を行った。ここで発生したアンモニ
ウムイオンをインドフェノール青吸光光度計で定量する
が、その方法としては、先ず前処理を行った試料液 5ml
を50mlメスフラスコに採取し、 5％（Ｗ／Ｖ）のＥＤＴ
Ａ水溶液を 1ml加え、ナトリウムフェラート溶液（フェ
ノール25ｇを 5Ｎ苛性ソーダ溶液55mlに溶解し、冷却後
アセトン 6mlを加え、 200mlとしたもの）を10ml，有効
塩素 1％（Ｗ／Ｖ）の次亜塩素酸ナトリウム溶液 5mlを
加え、水で標線を合わせ30分間放置後吸光度（波長 630
nm）を測定した。定量は 1容量％アンモニウム標準液を
0〜10mlに段階的採取したもので検量線を作成し、定量
されたアンモニウムイオンをキトサンの分子量に換算し
て求めた。

【００１５】・不織布の目付，厚み，破断時強度の測定
方法目付は、試料の重量を測定し、平方メートル当たりに換
算した。厚みは試料の100ｇ／ 5cm²荷重下における 9
点の測定値の平均値とした。強度は 5cm×15cmの試料を
2点作成して縦，横方向に測定し、夫々の平均値とし
た。

【００１６】・抗菌性能測定試験（菌数測定法）繊維製品衛生加工協議会の、抗菌防臭加工製品の加工効
果評価試験マニュアルの、菌数測定法を採用した。即ち
黄色ブドウ球菌ＩＦＯ 12732を試験菌体とし、これを予
め普通ブイヨン培地で 5〜30×10⁵個／mlとなるように
培養調整し、試験菌懸濁液とする。該懸濁液 0.2mlを滅
菌処理したネジ付きバイアル瓶中の試料0.2ｇに均一に
接種し、35〜37℃，18時間静置培養後、容器内に滅菌緩
衝生理食塩液を20ml加え、手で振幅幅30cmで25〜30回強
く振盪して試験中の生菌を液中に分散させた後、滅菌緩
衝生理食塩液で適当な希釈系列を作り、各段階の希釈液
1mlを夫々滅菌シャーレに入れ標準寒天培地の約15ml混
釈平板を同一希釈液に付き各 2枚づつ作成した。これを
35〜37℃で24〜48時間培養した後、生育コロニー数を計
測し、その希釈倍率を乗じて試料中の生菌数を算出し
た。そして効果の判定は、微小粒状再生キトサンの無添
加試料検体と各混合試料検体の平均菌数を基に次式で増
減値差を求め、 1.6以上を抗菌効果有りとした。増減値差＝ｌｏｇ（Ｂ／Ａ）−ｌｏｇ（Ｃ／Ａ）Ａ：無添加試料に試験菌を接種直後、分散回収した平均
菌数Ｂ：無添加試料に試験菌を接種後、18時間培養し分散回
収した平均菌数Ｃ：添加試料に試験菌を接種後、18時間培養し分散回収
した平均菌数

【００１７】・抗カビ性能測定試験ＪＩＳＺ−2911（1960年）カビ抵抗性試験方法 6−2
繊維製品の試験方法（乾式法）を採用した。但しカビは
アスペルギルス・ニゲル（Aspergillus niger）ＡＴＣ
Ｃ 9642を用いた。

【００１８】・脱臭性能測定法試料を70℃， 1時間予備乾燥した後に標準状態の雰囲気
下にさらし、試料10ｇを 3Ｌのテドラーバック内夫々ト
リメチルアミン 100ppm ，硫化水素 100ppm ，アンモニ
ア 100ppm の濃度を封入した雰囲気下で 1時間処理し、
処理後のガス濃度の変化を測定し次式で求めた。脱臭率（％）＝［（初期ガス濃度−残留ガス濃度）／
（初期ガス濃度）］×100

【００１９】・分解性能測定法試料を地面より 8cm土壌内に埋設し、 4ケ月後の状況を
肉眼判定した。

【００２０】実施例１脱アセチル化度82％，平均分子量45,000のキトサン9.75
kgを、酢酸 4.875kgを含む水140.25kgに加えて溶解し、
キトサン酢酸水溶液を得た。この溶液の20℃に於ける粘
度は、回転粘度計で測定したところ、 3,600 cpsであっ
た。このキトサン酸性水溶液を、 5％苛性ソーダ水溶液
中に落下させて、粒状に凝固再生させた。この凝固物を
中性になるまで十分水で洗浄した後、予め最終固形分濃
度が 3.0〜 3.5％になるよう水を加えて分散液とし、粉
砕分散機（商品名：キャビトロン、日鉄鉱業（株）製）
により10,000 rpmの回転数で 800ｌ／ｈの流量で供給
し、これを 7回繰り返して粉砕分散させ乳状の懸濁液と
した。これを攪拌機で攪拌しながら、ろ液を 5.0kg／cm
²の加圧空気と共に毎時20ｌの流量で、 230〜 250℃の
高温雰囲気中に吐出して乾燥し、乾燥物をサイクロンコ
レクターに捕集した。該乾燥物を風力分級機（商品名：
スペディック 250、（株）セイシン企業製）を用いて、
分級して粒子径10μｍ以下の微小粒状再生キトサン5.85
kgを得た。

【００２１】この微小粒状再生キトサンを、従来法によ
って得られたレーヨンビスコース（セルロース 9.0重量
％，全アルカリ 6.0重量％，全硫黄 2.5重量％）に、セ
ルロースに対し、 0.3重量％， 0.5重量％及び 2.0重量
％の混合量になるように予め水に分散させておいた微小
粒状再生キトサン分散液を夫々添加し、均一にレーヨン
ビスコースに混合し、脱泡後、直ちに0.09mm× 100Ｈの
ノズルを使用し、紡糸速度55ｍ／分で、硫酸 110ｇ／
ｌ，硫酸ナトリウム 300ｇ／ｌ，硫酸亜鉛15ｇ／ｌ，温
度50℃の紡糸浴中に紡糸し、通常の二浴緊張紡糸法によ
り延伸し、51mmに切断後、通常の精練乾燥処理をして、
2デニールのセルロース再生繊維夫々30kgを製造した。
これらのセルロース再生繊維中の微小粒状再生キトサン
の含有量を測定したところ、夫々0.26重量％（繊維
１），0.42重量％（繊維２），1.73重量％（繊維３）で
あった。

【００２２】得られた繊維１を20重量％と、ポリプロピ
レン繊維 3Ｄ×64mmを80重量％混繊し、カード及びクロ
スラッパのウェプ成形機でウェブとし、加熱圧着と95Ｐ
／cm²のニードリングを施して不織布（試料１）を得
た。別に繊維２のみを用いて、試料１と同様の操作でウ
ェブとし、水流絡合させ不織布（試料２）を得た。別に
繊維３を75重量％と、ポリプロピレン繊維 3Ｄ×64mmを
25重量％混繊し、試料１と同様な操作を施して不織布
（試料３）を得た。別に繊維３を50重量％と、普通ビス
コースレーヨン 2Ｄ×51mmを50重量％混繊し、試料２と
同様にウェブを得、95Ｐ／cm2 のニードリングを施して
不織布（試料４）を得た。

【００２３】得られた試料１〜４の不織布について、目
付，厚み，破断時強度，抗菌性能，抗カビ性能，脱臭性
能及び分解性能を測定したところ、表１の通りであっ
た。

【００２４】

【表１】

【００２５】この結果から明らかなように、該セルロー
ス再生繊維に対する微小粒状再生キトサン含有量が、
0.4重量％に満たない試料１は、抗菌性能や抗カビ性能
が無く、脱臭性能についても低レベルのものであり、こ
れに対し、本発明にあたる試料２〜４については、抗菌
性能や抗カビ性能，脱臭性能に優れ、土壌中での分解に
ついても該セルロース再生繊維は完全に分解され、痕跡
すら残さなかった。

【００２６】実施例２脱アセチル化度90％、平均分子量42,000のキトサン9.75
kgを、酢酸 4.875kgを含む水140.25kgに加えて溶解し、
キトサン酢酸水溶液を得た。この溶液の20℃に於ける粘
度は、回転粘度計で測定したところ、 3,300 cpsであっ
た。このキトサン酸性水溶液を、 5％苛性ソーダ水溶液
中に落下させて、粒状に凝固再生させた。この凝固物を
中性になるまで十分水で洗浄した後、実施例１と同様に
ホモジナイザーを用いて、10,000 rpmの回転数で 800ｌ
／ｈの流量で供給し、これを 8回繰り返して粉砕分散さ
せ乳状の懸濁液とした。これを攪拌機で攪拌しながら、
ろ液を 5.0kg／cm²の加圧空気と共に毎時18ｌの流量
で、 230〜 250℃の高温雰囲気中に吐出して乾燥し、乾
燥物をサイクロンコレクターに捕集した。該乾燥物を実
施例１と同様にして分級し、粒子径 5μｍ以下の微小粒
状再生キトサン5.36kgを得た。

【００２７】この微小粒状再生キトサンを、ポリノジッ
クビスコース（セルロース 5.0重量％，全アルカリ 3.5
重量％，全硫黄 3重量％）に、セルロースに対し、 0.5
重量％及び 3.0重量％の混合量になるように予め水に分
散させておいた微小粒状再生キトサン分散液を添加，均
一に混合し、脱泡後、直ちに0.07mm×3000Ｈのノズルを
使用し、紡糸速度30ｍ／分で、硫酸22ｇ／ｌ，硫酸ナト
リウム65ｇ／ｌ，硫酸亜鉛 0.5ｇ／ｌ，温度35℃の紡糸
浴中に紡糸し、次いで硫酸 2ｇ／ｌ，硫酸亜鉛0.05ｇ／
ｌ，温度25℃の浴中で 2倍延伸し、38mmに切断後、炭酸
ナトリウム 1ｇ／ｌ，硫酸ナトリウム 2ｇ／ｌ，温度60
℃の条件で処理を行った後、再度硫酸 5ｇ／ｌ，温度65
℃で処理し、通常の精練乾燥処理をして、1.25デニール
のセルロース再生繊維夫々30kgを製造した。これらのセ
ルロース再生繊維の微小粒状再生キトサンの含有量を測
定したところ、夫々0.40重量％（繊維４），2.70重量％
（繊維５）であった。

【００２８】得られた繊維４のみを用いて、カード及び
クロスラッパのウェブ成形機でウェブとし、水流絡合さ
せ不織布（試料５）を得た。別に繊維５を20重量％と、
ポリノジックレーヨン1.25Ｄ×38mmを80重量％混繊し、
同様にウェブとし、95Ｐ／cm²のニードリングを施して
不織布（試料６）を得た。別に繊維５を15重量％と、綿
を85重量％混繊し、試料５と同様な操作を施して不織布
（試料７）を得た。別に繊維５を30重量％と、ポリエス
テル繊維 3Ｄ×38mmを70重量％混繊し、試料５と同様な
操作を施して不織布（試料８）を得た。別に繊維５を20
重量％と、ポリエステル繊維 3Ｄ×51mmを50重量％，ポ
リプロピレン繊維 3Ｄ×64mm混繊し、加熱圧着と95Ｐ／
cm²のニードリングを施して不織布（試料９）を得た。

【００２９】得られた試料５〜９の不織布について、目
付，厚み，破断時強度，抗菌性能，抗カビ性能，脱臭性
能及び分解性能を測定したところ、表２の通りであっ
た。

【００３０】

【表２】

【００３１】この結果から明らかなように、不織布の全
重量に対する該セルロース再生繊維の構成比率が20重量
％に満たない試料７は、抗菌性能や抗カビ性能が無く、
脱臭性能についても低レベルのものであり、これに対
し、本発明にあたる試料５，６，８，９については、抗
菌性能や抗カビ性能，脱臭性能に優れ、土壌中での分解
についても、該セルロース再生繊維は完全に分解され、
痕跡すら残さなかった。

【００３２】

【発明の効果】本発明の不織布は優れた抗菌性能や抗カ
ビ性能，脱臭性能，実用的に耐えられる物性を具備した
ものであり、また該セルロース再生繊維単独の不織布又
は、生分解性繊維と混繊した不織布は、土壌微生物によ
り完全に分解され、環境汚染防止の効果がある。

【００３３】また、本発明の不織布は、抗菌性能や抗カ
ビ性能，脱臭性能を与える微小粒状再生キトサンが繊維
の内部にまで存在しているためキトサンが脱落せず、風
合いも極めて良好な不織布である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒子径10μｍ以下の微小粒状再生キトサ
ンを 0.4〜 2.7重量％含有するセルロース再生繊維を構
成要素とする不織布であって、該セルロース再生繊維の
構成比率が不織布を構成する繊維全体の20重量％以上で
あることを特徴とする不織布。