JP2011127266A - Nonwoven fabric containing oxidized cellulose fiber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高い加工性、特にプリーツ加工性を有し、多様な用途展開が可能である、酸化セルロース繊維を含む不織布に関する。 The present invention relates to a nonwoven fabric containing oxidized cellulose fibers, which has high processability, particularly pleat processability, and can be used in various applications.
セルロースは、その安全性、強度など利点を活かし、種々の分野で用いられている。また、化学改質によって新たな機能を付加した様々な改質セルロースが利用されており、代表的な例として、セルロースの水酸基を接点としてカルボキシル基を化学的に導入したセルロースが知られている。 Cellulose is used in various fields by taking advantage of its safety and strength. In addition, various modified celluloses added with new functions by chemical modification are used. As a typical example, cellulose in which a carboxyl group is chemically introduced using a hydroxyl group of cellulose as a contact is known.
例えば、特許文献１には、セルロースなどの多糖類を、Ｎ−オキシル化合物（２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジン Ｎ−オキシルなど）と、臭化物（臭化ナトリウムなど）又はヨウ化物との共存下、反応開始剤を用いて、グルコース残基の１級水酸基をカルボキシル化する方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses polysaccharides such as cellulose, N-oxyl compounds (2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidine N-oxyl, etc.), bromides (sodium bromide, etc.) or iodine. A method for carboxylating a primary hydroxyl group of a glucose residue using a reaction initiator in the presence of a compound is disclosed.
また、化学改質によって得られた、グルコース残基の１級水酸基をカルボキシル化した酸化セルロース繊維を利用した非水系物質を除去する方法も知られている（特許文献２、及び特許文献３）。 In addition, a method for removing a non-aqueous substance using oxidized cellulose fibers obtained by chemical modification and carboxylated on the primary hydroxyl group of a glucose residue is also known (Patent Documents 2 and 3).
さらに、特許文献４には、特許文献１と同様な方法で、グルコース残基の１級水酸基をカルボキシル化した酸化セルロース繊維材料を被覆又は含浸させた材料が開示されている。しかし、特許文献４に記載の、酸化セルロース繊維材料を被覆又は含浸させた材料は、酸化セルロース材料が溶解する場合があり、用途が限定されるという問題点があった。 Furthermore, Patent Document 4 discloses a material obtained by coating or impregnating an oxidized cellulose fiber material obtained by carboxylating a primary hydroxyl group of a glucose residue in the same manner as Patent Document 1. However, the material described in Patent Document 4 that is coated or impregnated with an oxidized cellulose fiber material has a problem that the oxidized cellulose material may be dissolved and its use is limited.
本発明は、高い加工性、特にプリーツ加工性を有し、多様な用途展開が可能である、酸化セルロース繊維を含む不織布を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the nonwoven fabric containing an oxidized cellulose fiber which has high workability, especially pleat workability, and can expand | deploy various uses.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、セルロース繊維を含む不織布を、Ｎ−オキシル化合物の存在下、水中で酸化することにより得られた酸化セルロース繊維を含む不織布であって、上記酸化セルロース繊維の置換度が、０．０１〜０．５であることを特徴とする酸化セルロース繊維を含む不織布により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have obtained a nonwoven fabric containing oxidized cellulose fibers obtained by oxidizing a nonwoven fabric containing cellulose fibers in water in the presence of an N-oxyl compound. And it discovered that the said subject could be solved by the nonwoven fabric containing the oxidized cellulose fiber characterized by the substitution degree of the said oxidized cellulose fiber being 0.01-0.5, and came to complete this invention. .
具体的には、本発明は以下の態様に関する。
［態様１］
セルロース繊維を含む不織布を、Ｎ−オキシル化合物の存在下、水中で酸化することにより得られた酸化セルロース繊維を含む不織布であって、
上記酸化セルロース繊維の置換度が、０．０１〜０．５であることを特徴とする、
酸化セルロース繊維を含む不織布。
［態様２］
上記Ｎ−オキシル化合物の量が、上記セルロース繊維を含む不織布に対して０．００１〜０．２ｍｍｏｌ／ｇである、態様１に記載の酸化セルロース繊維を含む不織布。
Specifically, the present invention relates to the following aspects.
[Aspect 1]
A nonwoven fabric containing oxidized cellulose fibers obtained by oxidizing a nonwoven fabric containing cellulose fibers in water in the presence of an N-oxyl compound,
The degree of substitution of the oxidized cellulose fiber is 0.01 to 0.5,
Nonwoven fabric containing oxidized cellulose fiber.
[Aspect 2]
The nonwoven fabric containing the oxidized cellulose fiber according to aspect 1, wherein the amount of the N-oxyl compound is 0.001 to 0.2 mmol / g with respect to the nonwoven fabric containing the cellulose fiber.
［態様３］
上記セルロース繊維を含む不織布が、セルロース長繊維を含む不織布又はセルロース連続長繊維を含む不織布である、態様１又は２に記載の酸化セルロース繊維を含む不織布。
［態様４］
吸水倍率が４〜６０倍である、態様１〜３のいずれか一つに記載の酸化セルロース繊維を含む不織布。
[Aspect 3]
The nonwoven fabric containing the oxidized cellulose fiber of the aspect 1 or 2 whose nonwoven fabric containing the said cellulose fiber is a nonwoven fabric containing a cellulose continuous fiber or a nonwoven fabric containing a cellulose continuous continuous fiber.
[Aspect 4]
The nonwoven fabric containing the oxidized cellulose fiber according to any one of aspects 1 to 3, wherein the water absorption ratio is 4 to 60 times.
［態様５］
プリーツ加工性を有する、態様１〜４のいずれか一つに記載の酸化セルロース繊維を含む不織布。
［態様６］
上記酸化セルロース繊維の繊維径が３〜１４μｍであり、そして上記酸化セルロース繊維を含む不織布の厚みが５０〜９００μｍでありかつ目付が５〜１５０ｇ／ｍ2である、態様１〜５のいずれか一つに記載の酸化セルロース繊維を含む不織布。
[Aspect 5]
The nonwoven fabric containing the oxycellulose fiber as described in any one of aspects 1-4 which has pleat processability.
[Aspect 6]
The fiber diameter of the said oxidized cellulose fiber is 3-14 micrometers, and the thickness of the nonwoven fabric containing the said oxidized cellulose fiber is 50-900 micrometers, and a fabric weight is any one of the aspects 1-5 which are 5-150 g / m < 2 >. A nonwoven fabric comprising the oxidized cellulose fiber described in 1.
［態様７］
上記セルロース繊維を含む不織布を、Ｎ−オキシル化合物の存在下、水中で酸化する際に、上記セルロース繊維を含む不織布を、上記セルロース繊維を含む不織布に対して０．５〜１０ｍｍｏｌ／ｇのハロゲン化物の存在下、上記セルロース繊維を含む不織布に対して０．１〜５ｍｍｏｌ／ｇの反応開始剤で酸化することにより得られた、態様１〜６のいずれか一つに記載の酸化セルロース繊維を含む不織布。
[Aspect 7]
When the non-woven fabric containing cellulose fiber is oxidized in water in the presence of an N-oxyl compound, the non-woven fabric containing cellulose fiber is reduced to 0.5 to 10 mmol / g halide with respect to the non-woven fabric containing cellulose fiber. The oxidized cellulose fiber according to any one of Embodiments 1 to 6, obtained by oxidizing with 0.1 to 5 mmol / g reaction initiator with respect to the nonwoven fabric containing the cellulose fiber in the presence of Non-woven fabric.
本発明の酸化セルロース繊維を含む不織布は、高い加工性、特にプリーツ加工性を有し、多様な用途展開が可能である。 The nonwoven fabric containing the oxidized cellulose fiber of the present invention has high processability, particularly pleat processability, and can be used in various applications.
以下、本願発明について具体的に説明する。
本発明の酸化セルロース繊維を含む不織布は、セルロース繊維を含む不織布を、Ｎ−オキシル化合物の存在下、水中で酸化することにより得られる。
本明細書において、「酸化」は、セルロース繊維のグルコース残基内の、１級水酸基を含む−ＣＨ2ＯＨ基を、カルボキシル化又はアルデヒド化することを意味し、そして「酸化セルロース繊維」は、酸化されたセルロース繊維を意味する。
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
The nonwoven fabric containing the oxidized cellulose fiber of the present invention is obtained by oxidizing a nonwoven fabric containing cellulose fiber in water in the presence of an N-oxyl compound.
As used herein, “oxidation” means carboxylation or aldehyde formation of a —CH 2 OH group containing a primary hydroxyl group in a glucose residue of cellulose fiber, and “oxidized cellulose fiber” It means oxidized cellulose fiber.
本発明に用いられる酸化セルロース繊維としては、セルロース繊維のグルコース残基内の、１級水酸基を含む−ＣＨ2ＯＨ基の少なくとも一部が、−ＣＨＯ基又は−ＣＯＯＨ基に酸化されたものが挙げられ、さらに−ＣＯＯＨ基のアルカリ金属塩、例えば、ナトリウム塩及びカリウム塩、アンモニウム塩等に酸化されたものも挙げられる。
グルコース残基の１級水酸基を含む−ＣＨ2ＯＨ基を特異的に酸化することにより、比較的低い置換度でも高い吸水性と透明性とを得ることが可能となる。
Examples of the oxidized cellulose fiber used in the present invention include those in which at least a part of —CH 2 OH group including a primary hydroxyl group in the glucose residue of cellulose fiber is oxidized to —CHO group or —COOH group. Further, there may be mentioned those further oxidized to an alkali metal salt of -COOH group, for example, sodium salt, potassium salt, ammonium salt and the like.
By specifically oxidizing the —CH 2 OH group containing the primary hydroxyl group of the glucose residue, high water absorption and transparency can be obtained even with a relatively low degree of substitution.
上記酸化セルロース繊維の置換度は、０．０１〜０．５の範囲内にあり、０．０４〜０．３の範囲内にあることが好ましく、そして０．０５〜０．２の範囲内にあることがさらに好ましい。上記置換度が０．５を超えると、不織布の形状を維持することができなくなり、そして上記置換度が０．０１未満では、酸化セルロース繊維としての金属吸着性能、吸水性、保水性等の機能が低下し、用途が限定的になる。 The degree of substitution of the oxidized cellulose fiber is in the range of 0.01 to 0.5, preferably in the range of 0.04 to 0.3, and in the range of 0.05 to 0.2. More preferably it is. When the degree of substitution exceeds 0.5, the shape of the nonwoven fabric cannot be maintained, and when the degree of substitution is less than 0.01, functions such as metal adsorption performance, water absorption, and water retention as oxidized cellulose fibers. Decreases and the application is limited.
本明細書において、酸化セルロース繊維の「置換度」は、不織布１００ｍｇを、９質量％のアルカリ性重水溶液２ｍＬに溶解し、その溶液の１３Ｃを核磁気共鳴 ＢＲＵＫＥＲ ＮＭＲ ＡＶＡＮＣＥ ４００にて測定し、セルロースの１位炭素の積分値Ａに対する、カルボキシル又はカルボニルの炭素の積分値Ｂから、次式により算出した値を意味する。
置換度＝Ｂ／Ａ
In this specification, the “substitution degree” of the oxidized cellulose fiber is determined by dissolving 100 mg of a nonwoven fabric in 2 mL of a 9% by weight alkaline heavy aqueous solution, measuring 13C of the solution with a nuclear magnetic resonance BRUKER NMR AVANCE 400, It means a value calculated from the integral value B of the carbon of carboxyl or carbonyl with respect to the integral value A of the 1-position carbon by the following formula.
Degree of substitution = B / A
なお、本明細書において、「酸化セルロース繊維を含む不織布」とは、上述の酸化セルロース繊維を含む不織布を意味し、酸化セルロース以外の繊維を含んでもよいことを意味する。本明細書において、「未酸化のセルロース繊維」とは、セルロース繊維のグルコース残基内の、１級水酸基を含む−ＣＨ2ＯＨ基が、カルボキシル化又はアルデヒド化されていないセルロース繊維を意味する。
本明細書において、単に「セルロース繊維」と称する場合には、酸化セルロース繊維と、未酸化のセルロース繊維との両方が含まれうる。
In the present specification, the “nonwoven fabric containing oxidized cellulose fibers” means a nonwoven fabric containing the above-mentioned oxidized cellulose fibers, and may include fibers other than oxidized cellulose. In the present specification, “unoxidized cellulose fiber” means a cellulose fiber in which a —CH 2 OH group containing a primary hydroxyl group in the glucose residue of the cellulose fiber is not carboxylated or aldehyded.
In the present specification, the term “cellulose fiber” may include both oxidized cellulose fiber and unoxidized cellulose fiber.
また、上記酸化セルロース繊維を含む不織布の吸水倍率は、４〜６０倍の範囲内にあることが好ましく、７〜４０倍の範囲内にあることがより好ましく、そして１０〜３０倍の範囲内にあることがさらに好ましい。吸水倍率が４倍未満では、酸化セルロース繊維の置換度が低くなり、酸化セルロース繊維としての機能が低下してしまい、用途が限定される場合があり、一方、吸水倍率が６０倍を超えると、不織布の形状を維持することができなくなる場合がある。
本発明の酸化セルロース繊維を含む不織布は、比較的低い置換度でも高い吸水倍率を有することを特徴とする。
Further, the water absorption ratio of the nonwoven fabric containing the oxidized cellulose fiber is preferably in the range of 4 to 60 times, more preferably in the range of 7 to 40 times, and in the range of 10 to 30 times. More preferably it is. If the water absorption ratio is less than 4 times, the degree of substitution of the oxidized cellulose fibers is low, the function as the oxidized cellulose fibers may be reduced, and the application may be limited. On the other hand, if the water absorption ratio exceeds 60 times, The shape of the nonwoven fabric may not be maintained.
The nonwoven fabric containing the oxidized cellulose fiber of the present invention is characterized by having a high water absorption capacity even at a relatively low degree of substitution.
本明細書において、「吸水倍率」は、酸化セルロース繊維を含む不織布３ｃｍ×３ｃｍの試料の質量Ｃ（ｇ）測定し、当該試料を水中に浸漬し、１時間放置して吸水させた後、網上に１０分間置き水切りをし、次いで水切り後、試料の質量Ｄ（ｇ）を測定し、次式によって算出した値を意味する。
吸水倍率（倍）＝（Ｄ−Ｃ）／Ｃ
In the present specification, “water absorption ratio” means the measurement of the mass C (g) of a 3 cm × 3 cm non-woven fabric containing oxidized cellulose fibers, and the sample is immersed in water and allowed to stand for 1 hour to absorb water. It means the value calculated by the following equation after standing for 10 minutes and draining, and then draining, and then measuring the mass D (g) of the sample.
Water absorption magnification (times) = (D−C) / C
本発明の酸化セルロース繊維を含む不織布を製造するための「セルロース繊維を含む不織布」とは、麻、綿等の天然セルロース繊維を含む不織布、キュプラ、ビスコースレーヨン、ポリノジックレーヨン等の再生セルロース繊維を含む不織布、リヨセル（テンセル（登録商標））等の精製セルロース繊維を含む不織布などであるが、好ましくは繊維内の不純物が少ない再生セルロース繊維を含む不織布、精製セルロース繊維を含む不織布であり、更に好ましくは再生セルロース繊維を含む不織布である。また、繊維の形態は短繊維、長繊維いずれも用いることができるが、好ましくは長繊維、更に好ましくは連続長繊維である。繊維の形態が連続長繊維の場合、脱落繊維等の不純物が生じにくく、多様な用途展開が可能となる。また、連続長繊維の場合、不織布としての形態を維持しやすい。 “Nonwoven fabrics containing cellulose fibers” for producing nonwoven fabrics containing oxidized cellulose fibers of the present invention include nonwoven fabrics containing natural cellulose fibers such as hemp and cotton, recycled cellulose fibers such as cupra, viscose rayon and polynosic rayon. Non-woven fabrics, and non-woven fabrics containing purified cellulose fibers such as lyocell (Tencel (registered trademark)), preferably non-woven fabrics containing regenerated cellulose fibers with few impurities in the fibers, non-woven fabrics containing purified cellulose fibers, and more preferably Is a nonwoven fabric containing regenerated cellulose fibers. Moreover, although the form of a fiber can use both a short fiber and a long fiber, Preferably it is a long fiber, More preferably, it is a continuous long fiber. When the form of the fiber is a continuous long fiber, impurities such as dropped fibers are not easily generated, and various uses can be developed. Moreover, in the case of continuous long fiber, it is easy to maintain the form as a nonwoven fabric.
本発明で用いるセルロース繊維を含む不織布は、主としてセルロース繊維を含むが、セルロース繊維から成る不織布、すなわち、セルロース繊維１００％の不織布であってもよく、製品に組み込まれた際、本発明の要件を満たす範囲で、ポリエステルなどの合成繊維又は合成繊維を含むことができる。この場合には、本発明の不織布において、セルロース繊維の含有率は５０質量％以上であることが好ましく、７５質量％以上であることがより好ましい。 The non-woven fabric containing cellulose fibers used in the present invention mainly contains cellulose fibers, but may be a non-woven fabric composed of cellulose fibers, that is, a non-woven fabric of 100% cellulose fibers. As long as it is satisfied, synthetic fibers such as polyester or synthetic fibers can be included. In this case, in the nonwoven fabric of the present invention, the cellulose fiber content is preferably 50% by mass or more, and more preferably 75% by mass or more.
本発明に用いられる酸化セルロース繊維は、繊維径が３〜１４μｍであることが好ましい。繊維径が３μｍ未満では、強度が低下する場合がある。一方、繊維径が１４μｍを超えると、比表面積が小さくなることから、吸水性が低下するなど、用途の多様化が困難となる場合がある。本明細書において、「繊維径」は、不織布の繊維集合体の表面を、走査型電子顕微鏡（日本電子製ＪＳＭ−６３８０）を用いて１００００倍の倍率で観察し、任意の５０本を選択し、１本につき任意の１箇所を選んでその径を測定し、それらの相加平均をとることにより得られた値を意味する。 The oxidized cellulose fiber used in the present invention preferably has a fiber diameter of 3 to 14 μm. If the fiber diameter is less than 3 μm, the strength may decrease. On the other hand, when the fiber diameter exceeds 14 μm, since the specific surface area becomes small, it may be difficult to diversify applications such as a decrease in water absorption. In this specification, “fiber diameter” means that the surface of a non-woven fiber aggregate is observed at a magnification of 10,000 using a scanning electron microscope (JSM-6380, manufactured by JEOL), and any 50 fibers are selected. It means a value obtained by selecting an arbitrary one spot per piece, measuring its diameter, and taking an arithmetic average thereof.
本発明の不織布において、その厚みは５０〜９００μｍであることが好ましく、７０〜８００μｍであることが好ましく、そして１００〜６００μｍであることがさらに好ましい。厚みが９００μｍを超えると、通気性又は加工性が低下する傾向があり、一方、厚みが５０μｍを下回ると、強度が低下する傾向があるので、用途によっては好ましくない場合がある。本明細書において、不織布の厚みは、ＪＩＳ−Ｌ１９０６：２０００の５．１に準拠し、荷重を１．９６ｋＰａとして測定した値を意味する。 In the nonwoven fabric of the present invention, the thickness is preferably 50 to 900 μm, preferably 70 to 800 μm, and more preferably 100 to 600 μm. If the thickness exceeds 900 μm, the air permeability or workability tends to decrease. On the other hand, if the thickness is less than 50 μm, the strength tends to decrease. In this specification, the thickness of a nonwoven fabric means the value measured based on 5.1 of JIS-L1906: 2000 and a load as 1.96 kPa.
本発明の酸化セルロース繊維を含む不織布において、目付は、５〜１５０ｇ／ｍ2であることが好ましく、１０〜１４０ｇ／ｍ2であることがより好ましく、２０〜１３０ｇ／ｍ2であることがさらに好ましい。目付が１５０ｇ／ｍ2を超えると、通気性又は加工性が低下する傾向があり、一方、目付が５ｇ／ｍ2未満では、強度が低下する傾向があり、用途によっては好ましくない場合がある。本明細書において、「目付」は、０．０５ｍ2以上の面積の不織布を１０５℃で一定質量になるまで乾燥後、２０℃、６５％ＲＨの恒温室に１６時間以上常置してその質量を測定した場合の、不織布の単位面積（ｍ2）当たりの質量（ｇ）を意味する。 In nonwoven fabric comprising oxidized cellulose fibers of the present invention, the basis weight is preferably 5 to 150 g / m 2, more preferably from 10~140g / m 2, still to be 20~130g / m 2 preferable. If the basis weight exceeds 150 g / m 2 , the air permeability or workability tends to decrease, whereas if the basis weight is less than 5 g / m 2 , the strength tends to decrease, which may be undesirable depending on the application. In the present specification, “weight per unit area” means that a non-woven fabric having an area of 0.05 m 2 or more is dried to a constant mass at 105 ° C. and then placed in a constant temperature room at 20 ° C. and 65% RH for 16 hours or more. It means the mass (g) per unit area (m 2 ) of the nonwoven fabric when measured.
本発明の酸化セルロース繊維を含む不織布において、引張強さが、１０Ｎ／５０ｍｍ以上であることが好ましく、そして７０Ｎ／５０ｍｍ以上であることがより好ましい。また引張強さは、４００Ｎ／５０ｍｍ以下であることが好ましい。繊維の長手方向における引張強さが１０Ｎ／５０ｍｍ未満の場合には、酸化セルロース繊維が破れやすく、用途が制限される場合がある。本明細書において、引張強さは、ＪＩＳ−Ｌ１９０６：２０００の５．３に従って測定した値を意味する。 In the nonwoven fabric containing the oxidized cellulose fiber of the present invention, the tensile strength is preferably 10 N / 50 mm or more, and more preferably 70 N / 50 mm or more. The tensile strength is preferably 400 N / 50 mm or less. When the tensile strength in the longitudinal direction of the fiber is less than 10 N / 50 mm, the oxidized cellulose fiber is easily broken and the use may be limited. In this specification, tensile strength means the value measured according to 5.3 of JIS-L1906: 2000.
本発明の酸化セルロース繊維を含む不織布は、特に限定されないが、例えば、以下の方法によって製造することができる。
セルロース繊維を含む不織布を、当該セルロース繊維を含む不織布に対して酸化触媒として０．００１〜０．２ｍｍｏｌ／ｇのＮ−オキシル化合物を用いて、酸化セルロース繊維を含む不織布を製造することができる。Ｎ−オキシル化合物としては、特に限定されるものではないが、２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジン−Ｎ−オキシル（以下、「ＴＥＭＰＯ」と略する）が好ましい。Ｎ−オキシル化合物の量は、セルロース繊維を含む不織布に対して０．００１〜０．２ｍｍｏｌ／ｇであることが好ましく、更には０．０１〜０．１ｍｍｏｌ／ｇであることがより好ましい。Ｎ−オキシル化合物の量がセルロース繊維を含む不織布に対して０．００１ｍｍｏｌ／ｇ未満の場合、反応が進行しにくくなる傾向があり、また、０．２ｍｍｏｌ／ｇを超える場合、不織布の形状を維持することができなくなる傾向がある。
Although the nonwoven fabric containing the oxidized cellulose fiber of this invention is not specifically limited, For example, it can manufacture with the following method.
The nonwoven fabric containing cellulose fiber can be manufactured using 0.001-0.2 mmol / g N-oxyl compound as an oxidation catalyst for the nonwoven fabric containing cellulose fiber. The N-oxyl compound is not particularly limited, but 2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidine-N-oxyl (hereinafter abbreviated as “TEMPO”) is preferable. The amount of the N-oxyl compound is preferably 0.001 to 0.2 mmol / g, more preferably 0.01 to 0.1 mmol / g, based on the nonwoven fabric containing cellulose fibers. When the amount of the N-oxyl compound is less than 0.001 mmol / g with respect to the nonwoven fabric containing cellulose fibers, the reaction tends to be difficult to proceed, and when it exceeds 0.2 mmol / g, the shape of the nonwoven fabric is maintained. Tend to be unable to do.
上記工程において、セルロース繊維を含む不織布を、当該セルロース繊維を含む不織布に対して０．５〜１０ｍｍｏｌ／ｇのハロゲン化物の存在下、当該セルロース繊維を含む不織布に対して０．１〜５ｍｍｏｌ／ｇの反応開始剤を用いて、水中で酸化セルロース繊維を含む不織布を製造することができる。上記ハロゲン化物としては、臭化物又はヨウ化物が好ましく、例えば、臭化アルカリ金属やヨウ化アルカリ金属を挙げることができる。より好ましくは、臭化ナトリウムである。上記ハロゲン化物の量は、セルロース繊維を含む不織布に対して０．５〜１０ｍｍｏｌ／ｇであることが好ましい。ハロゲン化物の量がセルロース繊維を含む不織布に対して０．５ｍｍｏｌ／ｇ未満では、反応が進行しにくくなる場合があり、一方、１０ｍｍｏｌ／ｇを超えると、不織布の形状を維持することが困難となる場合がある。 In the said process, 0.1-5 mmol / g with respect to the nonwoven fabric containing the said cellulose fiber in presence of 0.5-10 mmol / g halide with respect to the nonwoven fabric containing the said cellulose fiber for the nonwoven fabric containing the said cellulose fiber. Using the reaction initiator, a nonwoven fabric containing oxidized cellulose fibers can be produced in water. The halide is preferably bromide or iodide, and examples thereof include alkali metal bromide and alkali metal iodide. More preferred is sodium bromide. The amount of the halide is preferably 0.5 to 10 mmol / g with respect to the nonwoven fabric containing cellulose fibers. If the amount of halide is less than 0.5 mmol / g with respect to the nonwoven fabric containing cellulose fibers, the reaction may not proceed easily. On the other hand, if it exceeds 10 mmol / g, it is difficult to maintain the shape of the nonwoven fabric. There is a case.
上記反応開始剤としては、ハロゲン、又は次亜ハロゲン酸、亜ハロゲン酸、過ハロゲン酸若しくはそれらの塩、あるいはハロゲン酸化物、窒素酸化物、過酸化物等が挙げられる。好ましくは、次亜塩素酸ナトリウムである。充分な反応速度と反応中に溶解等で酸化セルロース繊維を含む不織布が崩壊、流出しないこと考えれば、反応開始剤の量は、セルロース繊維を含む不織布に対して０．１〜５ｍｍｏｌ／ｇであることが好ましく、更には１〜３ｍｍｏｌ／ｇであることがより好ましい。反応開始剤の量がセルロース繊維を含む不織布に対して０．１ｍｍｏｌ／ｇ未満では、反応が進行しにくくなる場合があり、一方、５ｍｍｏｌ／ｇを超えると、反応が過剰に進行し、不織布の形状を維持することができなくなる場合がある。 Examples of the reaction initiator include halogen, hypohalous acid, halous acid, perhalogen acid or salts thereof, halogen oxide, nitrogen oxide, peroxide, and the like. Sodium hypochlorite is preferable. Considering that the nonwoven fabric containing oxidized cellulose fiber does not collapse and flow out due to sufficient reaction rate and dissolution during the reaction, the amount of the reaction initiator is 0.1 to 5 mmol / g with respect to the nonwoven fabric containing cellulose fiber. It is more preferable, and it is more preferable that it is 1-3 mmol / g. When the amount of the reaction initiator is less than 0.1 mmol / g with respect to the nonwoven fabric containing cellulose fibers, the reaction may not proceed easily. On the other hand, when the amount exceeds 5 mmol / g, the reaction proceeds excessively, The shape may not be maintained.
本発明に用いられる酸化セルロース繊維の置換度は、主に反応に用いられる酸化触媒、反応開始剤等により制御することができる。また、反応時間、温度等によっても制御可能である。反応に用いられる酸化触媒の量が多いほど、反応開始剤の量が多いほど、反応時間が長いほど、そして反応温度が高いほど、置換度は高くなる傾向がある。 The degree of substitution of the oxidized cellulose fiber used in the present invention can be controlled mainly by the oxidation catalyst, reaction initiator, etc. used in the reaction. It can also be controlled by reaction time, temperature, and the like. The greater the amount of oxidation catalyst used in the reaction, the greater the amount of reaction initiator, the longer the reaction time, and the higher the reaction temperature, the higher the degree of substitution.
本発明の酸化セルロース繊維を含む不織布は、高い加工性、特にプリーツ加工性を有する。上記加工性を有するためには、本発明の酸化セルロース繊維を含む不織布の形状が、製造の前後で変化しないことが好ましい。 The nonwoven fabric containing the oxidized cellulose fiber of the present invention has high processability, particularly pleat processability. In order to have the processability, it is preferable that the shape of the nonwoven fabric containing the oxidized cellulose fiber of the present invention does not change before and after the production.
本発明の酸化セルロース繊維を含む不織布は、例えば、多様な用途展開が可能であり、例えば、以下に示す用途に用いることができる。
本発明の酸化セルロース繊維を含む不織布は、金属を捕捉する等の能力を有するため、水処理フィルターに用いることができる。
本発明の酸化セルロース繊維を含む不織布は、高い吸水倍率を有するため、スキンケア用品に用いることができる。
本発明の酸化セルロース繊維を含む不織布は、高い吸水倍率を有し且つ生物代謝性に優れているため、創傷被覆シートに用いることができる。
The nonwoven fabric containing the oxidized cellulose fiber of the present invention can be used in various applications, for example, and can be used for the following applications.
Since the nonwoven fabric containing the oxidized cellulose fiber of the present invention has an ability to capture metal, it can be used for a water treatment filter.
Since the nonwoven fabric containing the oxidized cellulose fiber of the present invention has a high water absorption capacity, it can be used for skin care products.
Since the nonwoven fabric containing the oxidized cellulose fiber of the present invention has a high water absorption capacity and is excellent in biometabolism, it can be used for a wound covering sheet.
以下、本発明を実施例及び比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited at all by these Examples.
［実施例１］
ＴＥＭＰＯ ０．０３８４２ｇと、臭化ナトリウム７．２ｇとを５００ｍＬの水に溶解させた水溶液に、平均目付１００ｇ／ｍ2の再生セルロース連続長繊維不織布（キュプラ不織布）２４ｇを分散させた。次に次亜塩素酸ナトリウム溶液（Ｃｌ＝５％）９４ｍＬを添加して、酸化反応を開始させた。反応温度は室温であった。反応中は系内のｐＨが低下するが、０．５Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を逐次添加し、ｐＨ１０付近に調整した。１０分後、メタノールを添加して反応を停止させ、水及びアルコール洗浄した後、８０℃で乾燥させ、酸化セルロース繊維を含む不織布１を得た。酸化セルロース繊維を含む不織布１の置換度は０．１０であった。
[Example 1]
In an aqueous solution in which 0.03842 g of TEMPO and 7.2 g of sodium bromide were dissolved in 500 mL of water, 24 g of a regenerated cellulose continuous long-fiber nonwoven fabric (cupra nonwoven fabric) having an average basis weight of 100 g / m 2 was dispersed. Next, 94 mL of sodium hypochlorite solution (Cl = 5%) was added to initiate the oxidation reaction. The reaction temperature was room temperature. During the reaction, the pH in the system was lowered, but a 0.5N aqueous sodium hydroxide solution was successively added to adjust the pH to around 10. After 10 minutes, methanol was added to stop the reaction, washed with water and alcohol, and then dried at 80 ° C. to obtain a nonwoven fabric 1 containing oxidized cellulose fibers. The degree of substitution of the nonwoven fabric 1 containing oxidized cellulose fibers was 0.10.
［実施例２］
ＴＥＭＰＯを０．３８４２ｇに変更した以外は、実施例１と同様にして、酸化セルロース繊維を含む不織布２を得た。
[Example 2]
A nonwoven fabric 2 containing oxidized cellulose fibers was obtained in the same manner as in Example 1 except that TEMPO was changed to 0.3842 g.
［実施例３］
臭化ナトリウムを２．４ｇに変更した以外は、実施例１と同様にして、酸化セルロース繊維を含む不織布３を得た。
[Example 3]
A nonwoven fabric 3 containing oxidized cellulose fibers was obtained in the same manner as in Example 1 except that sodium bromide was changed to 2.4 g.
［実施例４］
次亜塩素酸ナトリウム溶液（Ｃｌ＝５％）を３１ｍＬに変更した以外は、実施例１と同様にして、酸化セルロース繊維を含む不織布４を得た。
[Example 4]
A nonwoven fabric 4 containing oxidized cellulose fibers was obtained in the same manner as in Example 1 except that the sodium hypochlorite solution (Cl = 5%) was changed to 31 mL.
［実施例５］
次亜塩素酸ナトリウム溶液（Ｃｌ＝５％）を１５０ｍＬに変更した以外は、実施例１と同様にして、酸化セルロース繊維を含む不織布５を得た。
[Example 5]
A nonwoven fabric 5 containing oxidized cellulose fibers was obtained in the same manner as in Example 1 except that the sodium hypochlorite solution (Cl = 5%) was changed to 150 mL.
［実施例６］
再生セルロース連続長繊維不織布（キュプラ不織布）を、溶剤紡糸セルロース繊維不織布（リヨセル製不織布）（平均目付３０ｇ／ｍ2）を４枚積層したものに変更した以外は、実施例１と同様にして、酸化セルロース繊維を含む不織布６を得た。
[Example 6]
Except for changing the regenerated cellulose continuous long-fiber non-woven fabric (cupra non-woven fabric) to a laminate of four solvent-spun cellulose fiber non-woven fabric (non-woven fabric made of lyocell) (average basis weight 30 g / m 2 ), the same as in Example 1, A nonwoven fabric 6 containing oxidized cellulose fibers was obtained.
［比較例１］
実施例１で用いられたキュプラ不織布を、水及びアルコールで洗浄し、次いで８０℃で乾燥させ、不織布７を得た。
[Comparative Example 1]
The cupra nonwoven fabric used in Example 1 was washed with water and alcohol and then dried at 80 ° C. to obtain a nonwoven fabric 7.
［比較例２］
水酸化ナトリウム３６ｇを、水１２０ｍＬと２−プロパノール６００ｍＬとの混合溶液に溶解させ、実施例１で用いられたキュプラ不織布２４ｇを分散させ、室温で攪拌して、上記キュプラ不織布をアルカリセルロース化させた。その後、モノクロロ酢酸ナトリウム３５ｇを添加してカルボキシルメチル化（ＣＭＣ化）し、次いで中和し、水及びアルコールで洗浄し、８０℃で乾燥して、ＣＭＣ化セルロース繊維を含む不織布８を得た。ＣＭＣ化セルロース繊維を含む不織布８の置換度は０．２１であった。
[Comparative Example 2]
36 g of sodium hydroxide was dissolved in a mixed solution of 120 mL of water and 600 mL of 2-propanol, and 24 g of the cupra nonwoven fabric used in Example 1 was dispersed and stirred at room temperature to alkalize the cupra nonwoven fabric. . Thereafter, 35 g of sodium monochloroacetate was added for carboxyl methylation (CMC conversion), followed by neutralization, washing with water and alcohol, and drying at 80 ° C. to obtain a nonwoven fabric 8 containing CMC cellulose fibers. The degree of substitution of the nonwoven fabric 8 containing CMC-modified cellulose fibers was 0.21.
［比較例３］
水酸化ナトリウム９．６ｇを、水１８２ｍＬに溶解させ、実施例１で用いられたキュプラ不織布２４ｇを分散させ、室温で攪拌して、上記キュプラ不織布をアルカリセルロース化させた。その後、上記水酸化ナトリウム溶液１００ｍＬを絞り出し、アルカリセルロース化したキュプラ不織布に、アクリロニトリル溶液（アクリロニトリル／２−プロパノール＝９．７２／６０（ｍＬ／ｍＬ））を添加し、室温で攪拌した。その後、得られたシアノエチルセルロースに水４８０ｍＬを加えて加水分解し、中和し、水及びアルコールで洗浄し、８０℃で乾燥して、カルボキシルエチル化セルロース（ＣＥＣ化セルロース）繊維を含む不織布９を得た。ＣEＣ化セルロース繊維を含む不織布９の置換度は０．１０であった。
上記実施例１〜６、及び比較例１〜３の不織布に関する、置換度、吸水倍率、繊維径、厚み、目付、引張強さの値を以下の表１に示す。
[Comparative Example 3]
9.6 g of sodium hydroxide was dissolved in 182 mL of water, 24 g of the cupra nonwoven fabric used in Example 1 was dispersed, and the mixture was stirred at room temperature to make the cupra nonwoven fabric alkaline. Thereafter, 100 mL of the sodium hydroxide solution was squeezed out, an acrylonitrile solution (acrylonitrile / 2-propanol = 9.72 / 60 (mL / mL)) was added to the alkali celluloseized cupra nonwoven fabric, and the mixture was stirred at room temperature. Thereafter, 480 mL of water is added to the obtained cyanoethyl cellulose to hydrolyze, neutralize, wash with water and alcohol, and dry at 80 ° C. to obtain a nonwoven fabric 9 containing carboxylethylated cellulose (CEC-modified cellulose) fibers. Obtained. The degree of substitution of the nonwoven fabric 9 containing CEC-modified cellulose fibers was 0.10.
The values of substitution degree, water absorption ratio, fiber diameter, thickness, basis weight, and tensile strength relating to the nonwoven fabrics of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in Table 1 below.
Claims (7)
前記酸化セルロース繊維の置換度が、０．０１〜０．５であることを特徴とする、
酸化セルロース繊維を含む不織布。 A nonwoven fabric containing oxidized cellulose fibers obtained by oxidizing a nonwoven fabric containing cellulose fibers in water in the presence of an N-oxyl compound,
The degree of substitution of the oxidized cellulose fiber is 0.01 to 0.5,
Nonwoven fabric containing oxidized cellulose fiber.
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