JPS6040101A - シ−ト状アルカリセルロ−スの連続製造方法 - 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】 本発明は天然セルロースまたは再生セル［］−ス繊維に
りなろ布、不織布、紙等のシート状しルロースを連続的
に均質にアルレル化づる方法にｇ！Ｉづる。

最近、膨潤・吸水性レルロース工ーテル，特にカルボキ
シアルキルレルロースが注目されている。

これは白液・尿等の牛１１液体の吸収（Δどじ一Ｃ、あ
るいは各種油中の微０１水分の吸水月として、ｄつるい
ＣＬ他の分野において・し用途が拡大され、累月として
の重要度が高まってきている。

実際的用途においては、（Φ々の形状へ加工しやりいと
いったことでシート状の形態のものが要望されている。

現状は、通’７ｊｌの木材パルプ又は二１ツ１ーンリン
ターを解砕して；贋法に従ってアルＬル化及びカルボキ
シアルキル化した後、得られる単楳庁（１状物をアルコ
ール類の溶剤系中で抄造（特開昭５（ｉ−２６０９９号
公報）する技術が開始されているだり（゛ある。しかし
、この方法は膨大な聞の溶剤を使うため、イの揮散防止
および安全性の面等から完１ゝ畜開系の抄；前設ｈｊ品
が要る事など余り実用的ではｈい。

シー１〜状ヒルロースを原料に、その形態を保持したま
ま連続的にカルボ４−ジアルキル化することが考えられ
るが、従来の技術範囲の延長線で考えたのではセル［１
−スエーテル！ｌＩ造技術において最Ｌ）ｉｐ要な役割
を果しＣいるアルノＪリレルロースを連続的に、均質に
、シート状形態を崩さず、さらに後工程のエーテル化剤
の利用率を低下さけない状態で１５することには多くの
問題がある。

一方、セルロースのアルはル化の常法の一つとして、ヒ
ルロースシーｈ片を約１８％の水酸化ナトリウム水ンＰ
ｉ液に浸ｉｒｊ　Ｌ、浸漬液を除去し、シー１−１７を
圧搾し、解砕して綿状にする方法が′ある。まｌこ溶媒
アルヒル化法ど称甘られ、有機溶媒（例えばイソプロピ
ルアルコール）、水、水酸化す１−リウムからなる２層
に分）１夕したアルはル化剤に線状にＷ１砕したしルロ
ースを混合接触さυてアルセル化を行う方法がある。こ
の場合、水酸化す１ヘリウムの有機溶媒−水系における
使用割合は２層程度である。

この発明の発明者は、溶媒アルセル化法のアル６セル化
機（１４について種々検討しているうちに、水酸化す１
ヘリウムが極めて肪い濃度にａ）いてｂ十分にアルセル
化が進行するということを意外にも見出した。さらに、
希アルカリのアルセル化剤を用いうれば、セルロースが
帯状シー１〜の状態でもアルセル化が行え、かつ連続的
に行いうろこと、さらにアルセル化が均一に進行づる知
見を（ｑ、この発明を完成するに到った。

か＜ｌ、’Ｃ１この発明によれば、イソプロピルアルコ
ール、ｔ−ブヂルアルコール、］］１−ブヂルアルコー
ルアセ１−ンおよびメチルエヂルク゛１−ンから選ばれ
る有機？８媒約８０〜９６重量部と水約２０〜４重最部
の混合溶媒中に、水酸化アルノノリを約ｏ、ｏｏｉ−０
，５重用％溶解してなるアルはル化溶液を、シー１へ状
ヒルＩＪ−スに連続接触さゼ゛Ｃ，シー１〜状アルカリ
レルロースを１１することを特１攻とするシーＩ・状ア
ルカリセルロースの連続製造方法が提供される。

この発明に使用りるシー１へ状セルロースとは、７１ｊ
、不織布、爪などの何れであってもよい。しかし、連続
化＃Ｊ！さ口るに通した形態である必要がある。そのた
めには、連続シート形態のヒルロースが好ましい。その
際の１１」は、特に限定されないが、例えは５０　ｃｍ
〜２００　ｃｍが挙げられる。長手方向１，１．１−ン
トレス（あつＣしよい。

この発明にｄハＪる混合溶媒にＪ３いて使用する右１犬
！？？　ＩＩ！Ｉ！は、親水１１か昌く、かつ水をよく
混合しうる炭素数３又は４の脂肪族アルコールまたはケ
１ヘンが用いられる。具体的にはイソプロピルアルコー
ル、【−ブヂルアル］−ルあるいは１１−ブチルノ′ル
ー１−ル、又はノ’ｔｌ〜ンあるいはメチル１ブルグ１
ヘンか含まれる。

イＪＩＡｕ溶媒と水との使用割合は、約８０〜９６重用
部：約２０〜４重ωａｌｌである。この使用Ａ’）合で
は、水ｎ塁化アルカリを上記ｍ溶解した際にＪ５いても
有機溶媒と水とが、実質的に均一な層を形成しつる。し
かし、有機溶媒の種類によって、上記の使用割合中でＵ
？ましい割合が若干ことなるので、適宜選択Ｊるのが望
まれる。例えばイソプロピルアルコール−水系では、８
５〜９５：１５〜５Ｃある。しかしながら、水−の使用
割合が２０部をこえてより人になるとアルセル化が十分
に進行せず、一部がヒル［１−スのままで残ることが判
明した。−力水の使用割合が４部より少いと、アルヒル
化に必要なアルカリの絶ｊｉＪ　ｎ’１が（＋、（下し
、にり大量のアルセル化溶媒を接触さＪ必要があり、連
続工業住産土好ましくない。

水酸化アルカリとしては、水酸化プトリウムと水酸化カ
リウムがある。好ましいのは水酸化す１〜リウムである
。水酸化アルカリの混合ｉＢＤ中にか【］る１１’１度
は、ｏ、ｏｏｉ〜０．５重量％で、好ましく（は０．０
５〜０．２重量％である。

この発明のアルセル化は、シー１−状レルロ〜スとアル
セル化溶液とを接続接触させて行われる。

連続接触の方法は、両者の十分な接触が連続的にされる
ように行われるべきである。接触は、シート状ヒルロー
スとアルセル化溶液とが向流、亜流又は交叉流でされて
もＪ、い。通常、自流で行うのか々ｆよしい。

シー１〜状ヒルロースに対りるアルセル化溶液の接触Ｑ
ｌ化はシー１へ状セルロース１に対し５００〜、’＋　
０００部の間か螢けられる。両者の接触時間は３０分〜
２１１．￥間、好ましくは１１１￥間である。接触湿度
は、約１０〜３０℃好ましくは約１５〜２０℃−（ある
。

）１ルレル化溶液（Ｊ、予め所定濃度に調整して用いら
れるが、ヒルロースとの接触に用いられたアルセル化溶
ｄ夕はｄ１費された水酸化アルカリを？１１１うｌ＼く
所定ｈ１を添加りることによって繰り返し利用（さる。

↓ス土説明しｌここときこの発明の方法におりる一つの
大きな特徴は水酸化アルカリの使用濃Ｔ島が極めＣ希ｉ
ｔ’Ｑ　’Ｃ（ｌ／＋ることである。しかし、この１易
合この発明の発明者の実験によれば、反応が進行する理
由は、アルカリと水とがセルロース分子の近傍に選択的
に分配されて、その近傍にお（プるアル７Ｊり温度がア
ルヒル化に適した濃度に達づることによるとみられる。

一方アルカリの濃度の希薄なため、アルセル化溶液は均
一相液となりセルロース分子との接触ｈ＜より均一とな
り、従来例に比較して均一なう７ル）ｙリセルロースが
得られる。この均一なフ’／レノＪ１ノロルロースをＩ
Ｊｍ　Ｍ’ｉｌとづれば、さらに均一４１セルロースニ
ーテールを１創ることができ、水や生１１液体に夕１づ
る］彰潤吸収性態が均質な製品が１１ノられるとし）う
利点がある。

ざらにこの５’ｌ　ｔ！１１の方法によれば次のごとき
利点がもたらされる。

！Ｊな４つち連続２人であるため大１ｒｊのヒル［ｊ−
スを］二業生産するのに通ずる。

従来法のセルロースニーデルのシーｈ化Ｉま抄紙時に、
人ｈ１の有機溶媒を用いて行う必要がある／〕〜、この
発明の原ｔｌであるシー１〜状セルロース【よ、例えば
水系抄紙、乾式の不織布化なとで作ること７Ｊ＼（さ４
！１ｊめＵイｉ利にシーミル状最終製品（シート状セル
［１−ス」ニーデル）にンｎくことができる。

この発明のシー１〜状アルカリセルロースは水媒アルヒ
ル化法によるごとき過剰のアルヒル化液の１１１２液処
１！ｌ！智の後処理が不要で直らにそのままニーｊル土
稈に供４ることができる。また、での土エーテル化］二
稈もこの発明において使用する溶媒系ど１１１１−のし
ので（Ｉうことかできる。

以下、図面ににりこの発明を詳説する。第２図はこの発
明の方法を実施する装置の一例を示”ｌ’　４ｒｌｆ成
説明図である。図にＪ３いて、アルセル化容器（１）の
Ｅ１目３１隔壁（２）どガイドロール（３）で構成され
ている。

ヒルロースシ−１〜（１４）を入口のロール（４）を経
てアルヒル化容器内へ導入し、容器内°をＣ１通させ、
シールロール（５）を経（器外へ出り。

イソプ１１パノール１、水そしてカレイソータ′より成
る均一アルセル化溶液はタンク曲で、：１．’ｌ♂）さ
れ、ポンプ（１２）と熱交換器（１３）を経て（６）の
流入１」よりアルヒル化容器内へ送入される。セルロー
スシー１−　（１４）ど向ｔ７ｊ接ＦＦＩ！シた液は渦
流口（７）より１１１出されタンク（１１）に戻る消費
された液成分はｆ１６）　Ｊ：り供給されタンク（１１
）内で漢１隻調整される。タンク（９）はアルｊＪりと
セルロースシー１〜への随伴液の貯溜タンクであり、中
に溜った液はポンプ（１０）でタンク（１旧こ戻される
。

アルセル化温度はアルヒル化容器のジｔ７クツ１〜（８
）と熱交換器６３）ににつて前記しＩこ所定の篇）度に
調整される。セルロースシー１−のアルヒル化器内）ｌ
ｉｊ留時開時間０分〜２時間好ましくは１時間程麿かよ
い。セルロースに対する溶液の接触ｍ比は５００−５０
００の間で選択される。）↑続的に調整されたアルカリ
ヒルロース［１５］は次の連続エーテル化（戊へ送られ
る。

以上、向流接触装置６を用いて実施ｒぷ仔の説明を行な
ったが、状況によっては並流又は交叉接触法を選択覆る
小は可能であり、前述の装ｐ？ｌにＪ、り木光明の思想
が拘束されるものでは４７い。

以下、実施例ににす、本発明をさらに具体的に詳説ｔこ
説明する。

実施例１ 第２図に示した装置に幅２０ｃｍ、１　＋ｎ’当りの重
さが１００ｇの綿布を１２．６ｃｍ　／　ＩＩ！ｍの速
さぐ通した。一方アルヒル化溶液としてはイソプロパツ
ール９４．７ｊｆｉ　１７１’％、水５．２重閤％水酸
化ナトリウム０．１重量％からなる均一溶液を１３Ｑ／
ｍｉｍの流ｒｉ１で送流し、綿（ｌｊと向流接触さＵた
。この間アルヒル化綿度は１５℃に保った。取り出され
たアルヒル化綿布についてアルカリ昂を分析した。リン
ブリング場所は第３図に示した如く、Ａ、、Ｂ、Ｃの各
部分を所定１１．１間毎に切り取り中和滴定法で分析し
た測定値を８１に示す。

表１ 定常状態トす達後　ザンブリング揚所 すンブリングｕ：ｒ間　Ａ　Ｉ３　０ ３分　３．１８　３．１２　３．１５ ５分　３．１０　３．１９　３．１２ １０分　３．０９　３．ＩＧ　３．１１甲（１ン：　Ｎ
ａ　Ｏｆｆ　ｎｕｌｌ　／１１０１クル二１−７．　ｙ
５　ｔ＜実施例２ へ１２図に示した装置に幅２０　Ｃ１ｌ＋、′１川２当
りのルさが１５０ｇの再生ヒルロース不織布を１２．６
ｃｍ　／　ｍ１ＩＩｌの速さで通した、一方アルセル化
溶液としては、イソプロパ／　）Ｌｉ　８９．４３　ｔ
Ｊ　（ｉｌ　％　、　水１０．４５小ｆｉ　９／、。

水酸化す１〜リウム０，１２Φ…％からなる均一溶液を
１０Ω／ｍｉｍの流量で送液し、不織布と向流接触さＩ
！／（。この間アルヒル化綿度は１５℃にイ＾つだ。

取り出されたアルセル化不織布についてアルカリｍを分
析した。サンプリング場所は実施例１と同様である。測
定（ｉＱを表２に示Ｊ。

表２ 定常状態到達後　サンプリング場所 サンプリング時間 Ａ　１３　Ｄ ３分　２，６２　２．５５　２，５９ ５分　２．ＧＯ２，６２２，（ｉ４ １０分　２．５ｉ’　２．６？　２．６０１１１位：　
Ｎａ　ｏｒ−＋　ｍｏｌ　／１１１０１　りｔｖコース
ｐ５ｔＨ比較例 第２図に示した装置に幅２０　ｃｍ、Ｉ　Ｉ１１’当り
の小さが１　ｏｏｇの綿布を１２．６ＣＩＩｌ　／　ｍ
ｉｍの速さで通した。一方アルセル化溶液としてはイソ
ブ【：ｊパノール８８．３ＥＤ　Ｉｎ％、水９．６ルｈ
］％、水酸化プトリウム２．１小ｍ％からなる２層分Ｎ
１液をよく撹拌混合し１１ｆ３ｉｆ７　ｍ　ｒ　ｍの流
（トｂ送油し、綿イ１ｊと向流接触ざけた。

この間、アルセル化温ｌｑは１５℃に保っ７１＋　、、
取り出されたアルヒル化綿ｆｌｊについてアルカリ１１
を分析した。１ノンブリング場所は実施例１と同様であ
る。

測定１１Ｃ１を表３に示づ。

表３ 定常状態到達後　リンブリング場所 リンブリング１１．Ｙ間 八　〇〇 ３分　４．５０　３．７６　２，９８ ５分　３．１５　２．８７　４．０！ｉ１０分　３，９
５　３．２１　２．３５甲位：　Ｎａ　０１−ｌ　ｍｏ
ｌ　／ｍｏｌグルコース残塁なお、第１図にイソプロパ
ノ−ルー水−水酸化す１−リウムーヒル［１−ス系にお
【）る分配曲線及び生成するアルカリセルロースの秤類
との関係を示しＩＪ。

ＩＪ軸・・・ヒルロース近傍の水酸化プ１ヘリウムｆｉ
（ＮａＯＨｍａｔ’／ｍｏｌグル」−ス残阜）横軸・・
・溶媒相の水酸化す（−リウム早（■間％、対数目盛） 図中のＯ１△、■、Ａ、×印：アルカリｊ１１の実測点
おＪ：びアルカリセルロースの構造を示している。

細破線：アルカリの分配曲線 数字は液相のＩＰΔ淵瓜（重量％） 太実線：アルカリセルロース相Ｊｊ３界線

【図面の簡単な説明】

第１図はイソプロパツール−水〜水酸化す１〜リウム〜
セルロース系にお【プろ水酸化す１〜リウムのヒルロー
ス近傍おにび溶媒イ０への分配＋ｌｂ線ならひに生成す
るアルカリセルロースの４１１　’Ｐ　両図である。 第２図は本発明の７５法に用いられる製造装置の−例を
示す断面図である。 負１３図は本発明の方法によって得られたアルカリセル
ロースシー１〜のアルカリ吊分析のためのり一ンブリン
グ場所（Ａ、Ｂ、Ｃ）を示Ｊ部分平面図である。　（１
）・・・・・・アルセル化容器、（２）・・・・・・隔
壁。 （３３）・・・・・・カイトロール、　［４Ｈ５］・・
・・・・シールロール（０）・・・・・・アルセル化液
送入口。 （７）・・・・・・アル［ル化液溢流口，（ε３）・・
・・・・ジ１７ケツト。 （９）曲・・・・・・タンク、　００１（１２１・・・
・・・送液ポンプ。 ０１３）・・・・・・熱交換器，０４）・・・・・・シ
ー１〜状レルロース。 （１５）・・・・・・アルカリセルロース、　＋＋６）
・・・・・・薬剤補給口。 代理人　弁理士　野　河　信入部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　イソブ【二１ビルフ７ルコール、ｔ−ブチルア
   ルコール チル」ＬヂルケＩ・ンから運ばれる有ＪＡＭ　６媒約８
   ０〜９６小１Ｊ１部と水約２０〜７１Ｉ重聞部の混合溶
   媒中に、水酸化アルカリを約０．００１〜０．５重ｆＩ
   １％溶解してなる１ルレル化溶液を、シー１〜状レルロ
   ースに連続接剛ｉさｌ！（、シート状アルカリレルＵ−
   スを寄ることを１′１徴とりるシート状アルカリＬルＩ
   ー１−スの連し°，′警１３Δ）°ｊ法。 （２）　シー１〜状レルロースが帯状の連続シー１〜の
   形態くある特にＩ’　ｎｔ’をの範囲第１項記載の方法
   。 （３（）　連続接触が、アルレル化溶液とシー１・状レ
   ル【」−スどの向流、並流叉は交叉流ｔこよって行４？
   れる特訂ｉ＋！’Ｉ求の範囲第１又は２Ｊｎに記載の方
   法。 ０）　有機溶媒がイソプロピルアルコールである１・ｒ
   許請求の範囲第１〜３項の何れかに記載の方法。 （５）　連続接触が約１０〜３０℃で行われる特轟′１
   品求の範囲第１〜４項の何れかに記載の方法。