JPS63145465A - ポリビニルアルコ−ル系微細繊維シ−ト状物及びその製造方法 - Google Patents
ポリビニルアルコ−ル系微細繊維シ−ト状物及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS63145465A JPS63145465A JP61289965A JP28996586A JPS63145465A JP S63145465 A JPS63145465 A JP S63145465A JP 61289965 A JP61289965 A JP 61289965A JP 28996586 A JP28996586 A JP 28996586A JP S63145465 A JPS63145465 A JP S63145465A
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- JP
- Japan
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- polyvinyl alcohol
- fibers
- pva
- nozzle
- spinning
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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。
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）
本発明は高電圧を利用して紡糸したポリビニルアルコー
ル系倣細繊維の緻密かつ均一な薄膜状シート状物及びそ
の製造方法に関するものである。
ル系倣細繊維の緻密かつ均一な薄膜状シート状物及びそ
の製造方法に関するものである。
（従来の技術）
ａｍ繊維を得る方法は高速紡糸や複合紡糸など各種ある
が、シート状に得るにはメルトプローンのように強い熱
風により吹き飛ばす方法があり、ナイロン、ポリプロピ
レン、ボリエヌテル等熱溶融性ポリマーに用いられてい
る。しかし繊維直径は平均して１ミクロン（Ｊｌ）前後
にはなるものの、そのバラツキの巾が大きく、かつまた
空気流に依存するため薄膜シート状に得るには、繊維の
存在密度に疎密があり、均一薄膜状のシートは得られな
かった。
が、シート状に得るにはメルトプローンのように強い熱
風により吹き飛ばす方法があり、ナイロン、ポリプロピ
レン、ボリエヌテル等熱溶融性ポリマーに用いられてい
る。しかし繊維直径は平均して１ミクロン（Ｊｌ）前後
にはなるものの、そのバラツキの巾が大きく、かつまた
空気流に依存するため薄膜シート状に得るには、繊維の
存在密度に疎密があり、均一薄膜状のシートは得られな
かった。
１μ以下の極細の微細繊維からなる均一かつ緻密な平面
シート状物はフィルター分野やメディカル分野に強いニ
ーズがあるにもかかわらず、１μ以下という細さでかつ
１μ２以下の細かな開口部を有する均質なシート状物は
得られておらずその要求に答えられていなかった。
シート状物はフィルター分野やメディカル分野に強いニ
ーズがあるにもかかわらず、１μ以下という細さでかつ
１μ２以下の細かな開口部を有する均質なシート状物は
得られておらずその要求に答えられていなかった。
一方高電圧を利用して微細繊維ｔ−得る方法は特公昭４
８−１４６６号公報に開示されているが、ポリマーがア
クリロニトリルに関するものであシ、繊維直径や、繊維
の均斉さ及び得られたシート中の繊維間の均一性を制御
するため条件については開示されていない。
８−１４６６号公報に開示されているが、ポリマーがア
クリロニトリルに関するものであシ、繊維直径や、繊維
の均斉さ及び得られたシート中の繊維間の均一性を制御
するため条件については開示されていない。
（発明が解決しようとする問題点）
菌透過防止や、抗原、抗体等蛋白質の高分子量物を捕え
る薄膜状シート状としては、繊維直径が１μ以下で開口
部か１μ以下という均斉な構造が要求されるが、従来技
術においては、これ番ζ合致する繊維状構造物を得るこ
とができなかった。
る薄膜状シート状としては、繊維直径が１μ以下で開口
部か１μ以下という均斉な構造が要求されるが、従来技
術においては、これ番ζ合致する繊維状構造物を得るこ
とができなかった。
本発明は上記のような繊維状構造物を得んとするもので
ある。
ある。
（問題点を解決するための手段）
本発明者等は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用い
て鋭意検討した結果、繊維直径や繊維の均斉さ、及び得
られたシート中の繊維間の均一性が紡糸原液の濃度に極
めて依存性の高いことを発見した。しかもその濃度はポ
リマーの重合度に依存し、上述の如き本発明の目的の繊
維状構造物を得、６ためには、ポリビニルアルコールの
紡糸原液濃度を重合度に応じて定められた範囲に調整す
る必要があることが解った。即ちポリマーとしてＰＶＡ
もしくは変性ＰＶＡを用い、溶剤として水および／また
は水に有機溶剤、アルカリ、酸を加えたものを用い、こ
れにＰＶＡもしくは変性ＰＶＡを溶解し、均一に粒状ゲ
ル物を無くして溶解したものを亮温に保持された状態で
紡糸原液とする。加熱紡糸原液を紡糸ノズルから吐出さ
せる場合、ノズルを１ホール毎に突出させた口金とし、
これに６ ＫＶ 以上好ましくはｌｏＫＶ以上の直流高
電圧もしくは陰陽片側のパルス波高電圧をかける。これ
により、紡糸ノズルから吐出された紡糸液が帯電分裂さ
れ、ついで電場により液滴の一点からファイバーが連続
的にひき出され分割された繊維が多数拡散する。
て鋭意検討した結果、繊維直径や繊維の均斉さ、及び得
られたシート中の繊維間の均一性が紡糸原液の濃度に極
めて依存性の高いことを発見した。しかもその濃度はポ
リマーの重合度に依存し、上述の如き本発明の目的の繊
維状構造物を得、６ためには、ポリビニルアルコールの
紡糸原液濃度を重合度に応じて定められた範囲に調整す
る必要があることが解った。即ちポリマーとしてＰＶＡ
もしくは変性ＰＶＡを用い、溶剤として水および／また
は水に有機溶剤、アルカリ、酸を加えたものを用い、こ
れにＰＶＡもしくは変性ＰＶＡを溶解し、均一に粒状ゲ
ル物を無くして溶解したものを亮温に保持された状態で
紡糸原液とする。加熱紡糸原液を紡糸ノズルから吐出さ
せる場合、ノズルを１ホール毎に突出させた口金とし、
これに６ ＫＶ 以上好ましくはｌｏＫＶ以上の直流高
電圧もしくは陰陽片側のパルス波高電圧をかける。これ
により、紡糸ノズルから吐出された紡糸液が帯電分裂さ
れ、ついで電場により液滴の一点からファイバーが連続
的にひき出され分割された繊維が多数拡散する。
ＰＶＡの濃度が１０％以下であっても溶媒はＩＩＲ維形
酸形成化の段階で乾燥しやすぐ、突出したノズルよシ数
ａ〜数十〇離れた接地された捕集用ベルトあるいはシー
トに堆積する。堆積と共に半乾燥繊維は微膠着し、繊維
間の移動を防止し、新たな微細繊維が遂次堆積し、緻密
なシートとなる。
酸形成化の段階で乾燥しやすぐ、突出したノズルよシ数
ａ〜数十〇離れた接地された捕集用ベルトあるいはシー
トに堆積する。堆積と共に半乾燥繊維は微膠着し、繊維
間の移動を防止し、新たな微細繊維が遂次堆積し、緻密
なシートとなる。
この時のａ維形成と細化及び半乾燥で繊維間が微膠着す
る好適な条件はポリマーの中でもＰＶＡが一番好ましい
結果となり、またそのＰＶＡの溶解濃度も依存し、しか
も濃度はポリマーの重合度にも大きく依存することが判
明したものである。これは従来のＰＶＡの乾式紡糸の濃
度範囲とは著しく異なる領域であることがわかった。紡
糸原液の加熱は５０°Ｃ以上２００６Ｃ以下が望ましく
、ＰＶＡの重合度が濃度によっても変化するが、紡出の
安定性を見ながらコントロールするのが望ましい。特に
重要であったのは、後述する如く、ＰＶＡの重合度に応
じて原液溶解濃度を決める必要があり、ＰＶＡの平均重
合度を７（桜田式による）とすると、好ましい溶解濃度
Ｘ ｗＬ％は、２Ｌ５ ５４！ｏｇＰより大きく、５１
．９−１１．８１ｏｇＰより小さい範囲でしかも少くと
も１ｗｔ％より高いポリマーの溶解濃度である。上記濃
度のＰＶＡによって微細１ａｌａの緻密なシート状物が
得られたものである。
る好適な条件はポリマーの中でもＰＶＡが一番好ましい
結果となり、またそのＰＶＡの溶解濃度も依存し、しか
も濃度はポリマーの重合度にも大きく依存することが判
明したものである。これは従来のＰＶＡの乾式紡糸の濃
度範囲とは著しく異なる領域であることがわかった。紡
糸原液の加熱は５０°Ｃ以上２００６Ｃ以下が望ましく
、ＰＶＡの重合度が濃度によっても変化するが、紡出の
安定性を見ながらコントロールするのが望ましい。特に
重要であったのは、後述する如く、ＰＶＡの重合度に応
じて原液溶解濃度を決める必要があり、ＰＶＡの平均重
合度を７（桜田式による）とすると、好ましい溶解濃度
Ｘ ｗＬ％は、２Ｌ５ ５４！ｏｇＰより大きく、５１
．９−１１．８１ｏｇＰより小さい範囲でしかも少くと
も１ｗｔ％より高いポリマーの溶解濃度である。上記濃
度のＰＶＡによって微細１ａｌａの緻密なシート状物が
得られたものである。
ＰＶＡ繊維が半乾燥状■で堆積しシートのｗｔ拙開開口
部うずめて開口部か１μ以下となるには紡出原液の吐出
量を極力低目にすることが好ましく１、５〜０．０５１
／ｅｘ−ｍｔｎ （面積：ノズルロ内断面積）とするの
が良く、大きくすると微細化の範囲から逸脱すると共に
斑を生じやすくなる。シート状物の形成を早めるため吐
出量を多くすると繊Ｍｆ、、直径が１μ 以上の太い繊
維が混じシ繊維間の開口部が１μｍより大となる九めメ
ディカル用フィルターとして透過防止性が不良となり不
適であった。特に蛋白′Ｒ′）ｆ離フィルターとしての
性能が不十分となり便用することができなかった。
部うずめて開口部か１μ以下となるには紡出原液の吐出
量を極力低目にすることが好ましく１、５〜０．０５１
／ｅｘ−ｍｔｎ （面積：ノズルロ内断面積）とするの
が良く、大きくすると微細化の範囲から逸脱すると共に
斑を生じやすくなる。シート状物の形成を早めるため吐
出量を多くすると繊Ｍｆ、、直径が１μ 以上の太い繊
維が混じシ繊維間の開口部が１μｍより大となる九めメ
ディカル用フィルターとして透過防止性が不良となり不
適であった。特に蛋白′Ｒ′）ｆ離フィルターとしての
性能が不十分となり便用することができなかった。
ここで用いられるＰＶＡ系ポリマーとしては、水溶性の
ものであればいずれでも良く、通常のＰＶＡの他にカル
ボキシル基変性ＰＶＡ 、スルホン酸基変性ＰＶＡ、！
Ｊン酸基変性ＰＶＡ等のアニオン変性ＰＶＡまたはカチ
オン変性ＰＶＡあるいはエチレン、長鎖アルキル基ｔ−
有するビニルエーテル、ビニルエステル、（メタ）アク
リルアミド、アルファオレフィン等を共重合したもの、
シラン変性したもの等、変性ＰＶＡも使用できる。ポリ
マーを溶解する溶媒としては水の他ジメチルスルホキシ
ド、エチレングリコール、グリセリン、トリエチレング
リコール等有機溶媒を混合しても良く、必要に応じてホ
ウ酸や苛性ソーダ等を添加しても良い。
ものであればいずれでも良く、通常のＰＶＡの他にカル
ボキシル基変性ＰＶＡ 、スルホン酸基変性ＰＶＡ、！
Ｊン酸基変性ＰＶＡ等のアニオン変性ＰＶＡまたはカチ
オン変性ＰＶＡあるいはエチレン、長鎖アルキル基ｔ−
有するビニルエーテル、ビニルエステル、（メタ）アク
リルアミド、アルファオレフィン等を共重合したもの、
シラン変性したもの等、変性ＰＶＡも使用できる。ポリ
マーを溶解する溶媒としては水の他ジメチルスルホキシ
ド、エチレングリコール、グリセリン、トリエチレング
リコール等有機溶媒を混合しても良く、必要に応じてホ
ウ酸や苛性ソーダ等を添加しても良い。
以下図面の装置により本発明を説明する。
第１図において、ＰＶＡを溶解した紡糸原液はギヤーポ
ンプ】によシ計量送液され、分配整流ブロック２によシ
均一な圧力と液量となるように分配され口金部３に送ら
れる。口金部では中空針状の１ホール毎に突出させた口
金４が取りつけられ電気絶縁部５によってｖｔ気が口金
部３全体に洩れるのを防止している。導電材料で作られ
た突出した口金４は無端コンベヤからなる形成シート引
取シ装置７の進行方向に直角方向に多数並列に垂直下向
きに取シつけられ、直流高電圧発生電源の一方の出力端
子を該突出した口金４に取９つけ、各突出口金４は導線
によシ印加を可能にしている。形成シート引取シ装置の
無端コンベヤにはアースをとった導電性部材８が取付け
られ、印加された電位が中和できるようになっている。
ンプ】によシ計量送液され、分配整流ブロック２によシ
均一な圧力と液量となるように分配され口金部３に送ら
れる。口金部では中空針状の１ホール毎に突出させた口
金４が取りつけられ電気絶縁部５によってｖｔ気が口金
部３全体に洩れるのを防止している。導電材料で作られ
た突出した口金４は無端コンベヤからなる形成シート引
取シ装置７の進行方向に直角方向に多数並列に垂直下向
きに取シつけられ、直流高電圧発生電源の一方の出力端
子を該突出した口金４に取９つけ、各突出口金４は導線
によシ印加を可能にしている。形成シート引取シ装置の
無端コンベヤにはアースをとった導電性部材８が取付け
られ、印加された電位が中和できるようになっている。
口金部３より突出口金４に圧送された紡糸原液は帯電分
裂されついで電場により液滴の１点からファイバーが連
続的に引き出され分割された繊維が多数拡散し、半乾燥
の状態で形成シート引取装置７に取付けられた４電性部
材上に堆積し、微膠着が進み、シート引取り装置により
移動され、その移動と共に次の突出口金の微細繊維の堆
積をうけ、次々と堆積を繰返しながら緻密かつ均一な薄
膜状シートが形成される。得られたシートは必要によシ
熱処理、強乾燥を加えてシートとして引取る。
裂されついで電場により液滴の１点からファイバーが連
続的に引き出され分割された繊維が多数拡散し、半乾燥
の状態で形成シート引取装置７に取付けられた４電性部
材上に堆積し、微膠着が進み、シート引取り装置により
移動され、その移動と共に次の突出口金の微細繊維の堆
積をうけ、次々と堆積を繰返しながら緻密かつ均一な薄
膜状シートが形成される。得られたシートは必要によシ
熱処理、強乾燥を加えてシートとして引取る。
第２図にはＰＶＡを用いた微細繊維のｗｌ、密がっ均一
な薄膜シート状物の好適な例の走査型電子顕微倣鏡（Ｓ
ＥＭ）を用いて１００００倍〜３００００倍の写真によ
り観察される繊維の存在の認められない部分を指し、そ
の部分か１μより越える場合がフィルター特性として不
充分であると評価されている。
な薄膜シート状物の好適な例の走査型電子顕微倣鏡（Ｓ
ＥＭ）を用いて１００００倍〜３００００倍の写真によ
り観察される繊維の存在の認められない部分を指し、そ
の部分か１μより越える場合がフィルター特性として不
充分であると評価されている。
また繊、！１ＩＣｒＬ径とは繊維が２〜５本膠着束にな
っていても明らかに元の太さが認められる場合のその最
小単位を指し、膠着後の太さではない。第２図の繊維の
平均直径は約０．２μであり繊維間の開学部は最大０．
８μであった。
っていても明らかに元の太さが認められる場合のその最
小単位を指し、膠着後の太さではない。第２図の繊維の
平均直径は約０．２μであり繊維間の開学部は最大０．
８μであった。
以下更に実施例によシ本発明を詳述する。
実施例
ＰＶＡの重合度下を１７００．３５００．５０００．１
２５００．１６２００と５棹を用い、溶解濃度を各々変
えて以下の条件で紡出した。得られた繊維直径とシート
の開口部面積を調べた。
２５００．１６２００と５棹を用い、溶解濃度を各々変
えて以下の条件で紡出した。得られた繊維直径とシート
の開口部面積を調べた。
ノズル内径 ０．５ｍ＋＋φ
ＥＰ加電圧 １０ ＫＶ
ノズル吐出量 ０．１ ｆ／ｍｉｎ
突出ノズル先端
からアース金網
（２）までの距Ｍ ５０聾
コンベア速［１０ｃ１１／ｍｉｎ
表１
繊維紡出性 Ｏ艮 好
△やや不調
×粒状物あり不調
表１の結果を、ヨコ軸にＰＶＡの平均重合度丁（積出式
による）を対数にと９タテ軸をＰＶＡの濃度をとって、
繊維紡出性が良好でかつ繊維直径が１μ以下でかつｍ離
間の開口部か１μ以下となるものを○印で、それらどち
らかを越えるものや紡出性の不調なものをｘ印でフ゛ロ
ットしたのが第３図である。この図よ、９ ＰＶＡの平
均重合度丁と好適なＰＶＡｒＪｌｌ展の関係を導き出し
、第３図の斜線の部分となることが明らかとなった。な
おＰＶＡの重合度が５００未満になると曳糸性が悪く不
調であり、ｔＥｋ度が１％未満になると俗解の均一性の
面で問題を生じたため、好ましい範囲から除外した。
による）を対数にと９タテ軸をＰＶＡの濃度をとって、
繊維紡出性が良好でかつ繊維直径が１μ以下でかつｍ離
間の開口部か１μ以下となるものを○印で、それらどち
らかを越えるものや紡出性の不調なものをｘ印でフ゛ロ
ットしたのが第３図である。この図よ、９ ＰＶＡの平
均重合度丁と好適なＰＶＡｒＪｌｌ展の関係を導き出し
、第３図の斜線の部分となることが明らかとなった。な
おＰＶＡの重合度が５００未満になると曳糸性が悪く不
調であり、ｔＥｋ度が１％未満になると俗解の均一性の
面で問題を生じたため、好ましい範囲から除外した。
ＰＶＡ重合度が低いと得られたシートの強度は低いもの
°とな９がちであったがＰＶＡの重合度が高くなると、
良好な敞細繊維薄膜シートを得るための好適濃度範囲は
せまくなるが得られたシートの強さや引裂けにくさが艮
くなるという特徴が認められた。
°とな９がちであったがＰＶＡの重合度が高くなると、
良好な敞細繊維薄膜シートを得るための好適濃度範囲は
せまくなるが得られたシートの強さや引裂けにくさが艮
くなるという特徴が認められた。
第１図は本発明を実施するための装置の概略図の平均重
合度とＰＶＡ濃度との相関図で好適な範囲を示した図で
ある。
合度とＰＶＡ濃度との相関図で好適な範囲を示した図で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）繊維直径が１ミクロン以下の連続した微細繊維が
相互に積層交差してなり、繊維間の開口部が１平方ミク
ロン以下である薄膜状のポリビニルアルコール系微細繊
維シート状物。 （２）紡糸原液を吐出するノズルを１ホール毎に突出さ
せた口金に６ＫＶ以上の電圧を印加し、前記ノズル孔部
より流出させる紡糸原液を帯電させて、該紡糸原液を高
電界の作用で微細繊維化するに際し、ポリビニルアルコ
ール系紡糸原液の濃度Ｘを、Ｙのポリビニルアルコール
の平均重合度■との関係において、下記（１）式で表わ
される範囲に調整して紡出することを特徴とするポリビ
ニルアルコール系微細繊維シート状物の製造方法 ２１．５−５・ｌｏｇ■≦Ｘｗｔ％≦５１．９−１１．
８・ｌｏｇ■・・・（１） （３）突出させた口金は交互に等間隔でシート進行方向
に直角に１列もしくは平行多数列、あるいは千鳥足状多
数列配置し、原液の溶媒が水であることを特徴とするポ
リビニルアルコール系微細繊維シート状物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61289965A JPS63145465A (ja) | 1986-12-04 | 1986-12-04 | ポリビニルアルコ−ル系微細繊維シ−ト状物及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61289965A JPS63145465A (ja) | 1986-12-04 | 1986-12-04 | ポリビニルアルコ−ル系微細繊維シ−ト状物及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63145465A true JPS63145465A (ja) | 1988-06-17 |
| JPH0379467B2 JPH0379467B2 (ja) | 1991-12-18 |
Family
ID=17750019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61289965A Granted JPS63145465A (ja) | 1986-12-04 | 1986-12-04 | ポリビニルアルコ−ル系微細繊維シ−ト状物及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63145465A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007148674A1 (ja) | 2006-06-22 | 2007-12-27 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | ポリイミド不織布およびその製造方法 |
| WO2010055668A1 (ja) | 2008-11-14 | 2010-05-20 | 興研株式会社 | 細径繊維のシート状集合体、その製造方法およびその製造装置 |
| JP2010242063A (ja) * | 2009-03-17 | 2010-10-28 | Kuraray Co Ltd | セルロースナノファイバー複合ポリビニルアルコール系重合体組成物 |
| US8636942B2 (en) | 2003-03-31 | 2014-01-28 | Teijin Limited | Nonwoven fabric and process for producing the same |
| US9023534B2 (en) | 2005-07-29 | 2015-05-05 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Polyamide imide fiber, non-woven fabric composed of the fiber, process for manufacture of the non-woven fabric, and separator for electronic component |
-
1986
- 1986-12-04 JP JP61289965A patent/JPS63145465A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8636942B2 (en) | 2003-03-31 | 2014-01-28 | Teijin Limited | Nonwoven fabric and process for producing the same |
| US9023534B2 (en) | 2005-07-29 | 2015-05-05 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Polyamide imide fiber, non-woven fabric composed of the fiber, process for manufacture of the non-woven fabric, and separator for electronic component |
| WO2007148674A1 (ja) | 2006-06-22 | 2007-12-27 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | ポリイミド不織布およびその製造方法 |
| US9394638B2 (en) | 2006-06-22 | 2016-07-19 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Polyimide nonwoven fabric and process for production thereof |
| WO2010055668A1 (ja) | 2008-11-14 | 2010-05-20 | 興研株式会社 | 細径繊維のシート状集合体、その製造方法およびその製造装置 |
| US10815587B2 (en) | 2008-11-14 | 2020-10-27 | Koken, Ltd. | Sheet of microfiber assembly |
| JP2010242063A (ja) * | 2009-03-17 | 2010-10-28 | Kuraray Co Ltd | セルロースナノファイバー複合ポリビニルアルコール系重合体組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0379467B2 (ja) | 1991-12-18 |
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