JP2008179931A - 炭含有繊維およびその製造方法 - Google Patents
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- Artificial Filaments (AREA)
Abstract
【解決手段】 本発明にかかる炭の含有繊維は、炭の粉を含有させてなるレーヨン繊維において、前記炭の粉は、平均粒子径が1.2μm以下であり、最大粒子径が2.2μm以下であり、セルロース分に対する割合が15質量%以上である、VOC吸着性にも優れる、ことを特徴とする。
【選択図】 なし
Description
そのような従来技術として、特定条件を満たす有機溶剤を吸着させた活性炭微粒子を用いる機能性再生セルロース組成物の製法(特許文献1参照)、炭を微粉砕した炭パウダーが繊維中に分散された炭含有繊維(特許文献2参照)などがある。
しかしながら、前記特許文献1の技術では、有機溶剤が必須であり、前記有機溶剤が繊維化を阻害する原因となる点で問題がある。前記特許文献2の技術の如く、単に炭を微粉砕した炭パウダーを分散含有させた炭含有繊維では、該繊維が発揮する諸性能が、炭単独が有する諸性能よりも劣ってしまう場合がある。これは、炭の多孔質構造が繊維原料の合成樹脂などで覆われてしまったりすることなどによる。
そこで、本発明の解決しようとする課題は、VOC吸着性にも優れる炭含有繊維およびその製造方法を提供することにある。
すなわち、本発明にかかる炭含有繊維は、炭の粉を含有させてなるレーヨン繊維において、前記炭の粉は、平均粒子径が1.2μm以下であり、最大粒子径が2.2μm以下であり、セルロース分に対する割合が15質量%以上である、VOC吸着性にも優れる繊維である。
本発明にかかる炭含有繊維の好ましい第2の実施形態では、前記炭が活性炭である。
本発明にかかる炭含有繊維の製造方法は、平均粒子径が1.2μm以下、最大粒子径が2.2μm以下である炭の粉を水に分散させて5〜25質量%の水分散液とし、前記水分散液とビスコースを、セルロース分に対する前記炭の粉の割合が15質量%以上となるようにして混合して、この混合液を紡糸する、ことを特徴とする。
〔炭〕
ガス吸着性や吸放湿性、脱臭性、帯電防止性、イオン交換機能など、炭が有する各種の機能を発揮できるものであれば、原材料や製造方法などは特に限定されないが、木炭(特に後述する製造方法で得られる活性化木炭)や活性炭が好ましい。
炭を粉砕して微細な粉にすることで、表面積が増大し、吸着機能などがより高まるとともに、レーヨン繊維に対する担持処理が行い易くなる。
前記炭の粉は、最大粒子径が2.2μm以下であり、好ましくは2.0μm以下である。最大粒子径が2.2μmを超えると後述する紡糸工程以降における、繊維からの炭の粉末の脱落が多くなってしまい、十分なVOC吸着能が得られない。粒子径2.0μm以下の占める割合が90%以上であることが好ましく、より好ましくは95%以上、特に好ましくは100%である。粒子径2.0μm以下の占める割合が少なくなるほど、最大粒子径が2.2μm以下の炭の粉が得られ難くなる。
粉砕装置および粉砕条件は、基本的には通常の炭の粉の製造技術が適用できる。粉砕装置として、ジェットミルなどの乾式粉砕装置や、トロンミルなどの湿式粉砕装置、旋回渦流式粉砕装置などが用いられる。旋回渦流式粉砕装置は、回転ローター等で発生させた旋回渦流中で原料が衝撃破砕や磨砕作用を繰り返すことで微細な粉砕物が得られる装置であり、原料がカッターや磨砕具に対して直接に接触せずに粉砕されるために、粉砕物に金属などの異物が混入することが少ないという利点がある。本発明では、まず、乾式粉砕装置によってある程度粉砕し、次いで、湿式粉砕装置によって微細に粉砕する方法が、特に好ましい。第1段階目の粉砕、すなわち、乾式粉砕によって、例えば平均粒径を6μm以下となるように粉砕し、粗大粒子を予め取り除いておくことにより、第2段階目の粉砕、すなわち、湿式粉砕での粉砕効率が向上する。そして、前記湿式粉砕を行う段階では、粗大粒子が存在しないために、非常に効率良く均一に粉砕され、表面に凹凸の少ない炭の粉が得られる。また、湿式粉砕では、分散媒である水と分散質である炭の粉が十分に接触して、両者がよくなじむため、そのまま水分散液として用い、後述するようにビスコースへ添加すれば、炭の粉がビスコース中、さらに、繊維化後のレーヨン繊維中でも安定して存在することとなるため、好ましい。この場合には、湿式粉砕の段階で、分散剤を添加しておくと良い。水分散液や分散剤に関しては、後に詳述する。
木炭とは、木材を炭化して得られる炭素を主成分とする固体生成物のことであり、例えば、活性化木炭や備長炭などが挙げられる。中でも、以下に詳しく述べる活性化木炭を用いることが好ましい。
(活性化木炭)
活性化木炭とは、木炭の原料、炭化処理条件などを適切に設定することによって、物理的および化学的に活性化した木炭であり、前記したガス吸着性などの機能が格段に向上する。活性化木炭の製造方法は、木材チップを450〜550℃で熱処理して炭化させる低温炭化工程と、低温炭化工程に引き続いて、木材チップの炭化物を800〜900℃で、好ましくは3〜60分、さらに好ましくは5〜15分熱処理して、さらに炭化させる高温炭化工程と、高温炭化工程の終了時点で、炭化物に水を接触させる活性化工程とを含む。
木材チップの形状および寸法は特に限定されないが、木材チップの差し渡し径を測ったときに、その最大径が10〜60mmのものが好ましい。大き過ぎる木材チップは十分な炭化を行い難く、小さ過ぎる木材チップは取扱い難く、製造歩留りも悪い。
前記低温炭化工程では、基本的には、通常の木炭製造装置および製造処理条件を採用すればよい。熱処理の温度を450〜550℃に設定する。熱処理時間は、木材チップの全体が十分に炭化される程度で良く、木材チップあるいは製造装置の条件によっても異なるが、通常は100〜120時間をかけて処理される。
前記高温炭化工程では、基本的には、通常の木炭製造装置および製造処理条件を採用し、熱処理の温度を800〜900℃、熱処理時間を好ましくは3〜60分、さらに好ましくは5〜15分に設定する。高温炭化工程では、前工程で低温炭化された木材チップ炭化物の表面に近い一部分のみを高温炭化し、木材チップ炭化物の中心部分には低温炭化部分を残しておく。
処理時間によって、得られる活性化木炭に含まれる高温炭化部分と低温炭化部分との比率が調整される。処理時間が短すぎたり長すぎたりすると、高温炭化部分と低温炭化部分とのそれぞれの特性が十分に発揮できない。前記低温炭化工程と同じ装置で、熱処理温度を上昇させることで、低温炭化された木材チップ炭化物をそのまま高温炭化させることが好ましい。熱処理雰囲気は、酸素を供給した状態にする。
なお、水は液体状態であってもよいが、通常は水蒸気状態で炭化物に接触することになる。活性化工程の具体的処理装置や処理条件は、既知の活性炭製造技術において行われている水との接触処理と同様でよい。但し、活性化木炭を得るための活性化工程における炭化物への水の接触は、活性炭製造技術において行なわれるいわゆる水蒸気賦活とは異なる。すなわち、活性炭製造における水蒸気賦活では、一次炭といわれる原料炭素に水蒸気を通じ、1000℃付近で反応させることにより、一次炭中に残存または吸着されていた不純物や一部の炭素がガス化して除去され、内部表面積が大きくなっているものであって、上述の活性化炭素製造における炭化物への水の作用(炭化物の急速な冷却による水の化学的および物理的な作用)とは明らかに異なる。
電子スピン共鳴法により、活性化木炭と備長炭を分析したところ、活性化木炭では1重項のシグナルが検出され、備長炭ではシグナルは検出されなかった。そして、前記活性化木炭において検出されたシグナルのg値は、2.00であり、自由電子に近い値であった。このことから、前記シグナルは、水素と結合していない炭素のダングリングボンドに由来する不対電子が原因であると推測される。他方、X線回折により、活性化木炭と備長炭を分析したところ、活性化木炭は非晶質に特有の幅の広いピークのみが得られ、備長炭は非晶質に特有のピークに加えて結晶質による鋭いピークも得られたことから、活性化木炭は非晶質からなり、備長炭は非晶質と結晶質からなることが分かった。
なお、X線光電子分光法により分析したところ、活性化炭素の原子組成は、炭素89.1%、酸素10.9%であり、官能基としてヒドロキシル基(−OH)、カルボキシル基あるいはエステル基(−COOR:RはHあるいはアルキル基)を有することが推測された。また、活性化木炭を水中に分散させて、ラジカル発生の有無を調べた結果、ラジカルが生じなかったことから、活性化木炭中の不対電子は、吸着能の向上に寄与するものの、水と反応してラジカルを生じるほどの反応性まではもたないことが分かる。これらの実験事実から、吸着性を発揮する原因となる活性化木炭表面の官能基は、過酸化物ラジカルなどのように反応性の高い遊離基ではなく、不対電子をもつ炭素原子(有機ラジカル)や炭素に結合し、かつ、不対電子をもつヒドロキシル基、酸素原子などであると推測される。
活性化木炭は、吸着能に優れ、吸放湿性、脱臭性、防黴性、遠赤外線放射性、導電性、電磁波吸収性、イオン調整機能などに優れている。活性化木炭の吸着能は、吸着物質と接触したときの立ち上がり速度が大きい。また、吸着物質を分解する作用があるため、活性化木炭の微細孔に吸着物質が詰まって吸着能が低下することが防げ、長期間にわたって安定した吸着能を発揮できる。活性化木炭には、低温炭化工程で炭化された低温炭化部分と、高温炭化工程でさらに炭化された高温炭化部分とが混在している。通常は、中心側に低温炭化部分、外周側に高温炭化部分が存在する。
<活性炭>
活性炭は、気体または溶液中の溶質などに対して強い吸着能を示す炭素質の物質であって、木炭などを賦活することにより得られるものである。賦活方法としては、例えば、水蒸気賦活、薬品賦活その他の方法が挙げられるが、特に、水蒸気賦活が好ましい。
水蒸気賦活は、例えば、1000〜1200℃において木炭などの原料に水蒸気を通じて行う。
薬品賦活は、例えば、木炭などの原料を乾燥後粉砕し、塩化亜鉛、リン酸、亜硫酸、アルカリなどの溶液に浸し、次いで、焼成、炭化して行う。不純物は水洗、除去しても良い。
〔炭含有繊維の製造〕
本発明にかかる炭含有繊維を製造する場合は、上述した、平均粒子径が1.2μm以下、最大粒子径が2.2μm以下である炭の粉を用い、前記条件を満たす炭の粉とビスコースを混合分散して、この混合液を紡糸する。
まず、レーヨン繊維の原料であるビスコースに上述の条件を満たした炭の粉を分散させる。ビスコースは、セルロースを含む溶液であり、通常のビスコース製造工程を経て製造されたものが用いられる。ビスコースと炭の粉を撹拌混合して、炭の粉分散ビスコースを調製する。炭の粉の分散は、ビスコースの製造工程の何れの段階でも可能であるが、硫化工程や熟成工程などを終えたビスコースが紡糸工程に入る直前に行うのが好ましい。
次に、炭の粉が分散された前記ビスコースを紡糸して、炭の粉が含有されたレーヨン繊維を得る。紡糸工程は、セルロース再生工程や凝固工程などからなる。
製造された炭含有繊維は、レーヨン繊維に特有の多孔質構造の内部に、炭の粉が担持された状態になっている。炭の粉はレーヨン繊維内に強固に捉えられていて容易に脱落し難くなっている。しかも、レーヨン繊維は、一般的な合成繊維とは違って、ビスコースに含まれていたセルロースが本来の繊維状態に再生することによって形成されるので、炭の粉の微細な多孔質構造が高分子などで埋められてしまうことはない。ビスコースおよびレーヨン繊維の製造過程における種々の処理は、炭の粉の表面の化学的性状を変化させることがないので、炭の粉の表面が有する化学的な機能が損なわれることもない。
〔使用用途〕
炭含有繊維は、単独あるいは別の材料と組み合わせて各種製品を製造することができる。
炭含有糸を用いて編織布を製造することができる。編織布を構成する糸として、炭含有糸と通常の繊維糸とを組み合わせることができる。炭含有繊維を集積させた不織布を製造することができる。炭含有繊維を、紙の抄造原料の一部に加えておけば、炭含有紙が得られる。炭含有繊維を、合成樹脂に混合して、炭含有繊維が配合された繊維含有合成樹脂製品を得ることができる。炭含有繊維を、セメントや石膏その他の建築材料に含有させておくことができる。
実施例および比較例における測定方法および評価方法を以下に示す。
<炭の粒子径の測定>
後述する各実施例、比較例における、湿式粉砕後の各水分散液(但し、湿式粉砕を行わない場合には、乾式粉砕後の炭の粉を水に分散させたもの)を、堀場製作所社製の精製粒度分布径測定器LA−920に通過させることにより、前記各水分散液に含まれる各炭の粒子の粒子径を測定した。
JIS L 1015に準じて、繊度、乾強度、湿強度、乾伸度、湿伸度を測定した。 <繊維中の炭の粉の粒子数の測定>
測定対象となる繊維を束ね、1mmφのスリットに差し込んだ後、カミソリ刃でスリット表面に沿って切断した。この切断面を顕微鏡で観察して、任意の繊維20本あたりに存在する、粒子径が1.0μm以上または2.2μmを超える粒子の個数を計測した。
<VOC吸着性の測定>
5リットルのテドラーバックに測定試料を3.0g入れ、さらに所定の濃度に調整した測定対象ガスを3リットル注入し、ガス濃度の経時的な変化を検知管により測定した。
測定対象となる繊維を20g採取し、500mmφセミランダムカード(大和機工社製)に3回通した後、前記VOC吸着性の測定方法と同様にして、初発濃度40ppmのトルエンを測定対称ガスとし、24時間経過後のトルエン濃度を測定することにより、そのVOC吸着性を測定した。また、前記した繊維中の炭の粉の粒子数の測定と同様の方法で、セミランダムカードに通す前と後の繊維について、同一の断面を顕微鏡で観察・比較し、炭の粉の脱落の有無を観察した。
−木炭を用いた実施例、比較例−
〔実施例1〕
<活性化木炭の製造>
赤松材をチップ化(最大差し渡し径10〜50mm、厚さ3〜5mm)して炭材を得た。
前記低温炭化工程の終了後、窯全体の炭材を撹拌することで急激に酸素を与え、次いで温度を850℃に上昇させて40分間かけて十分に精錬を行った(高温炭化工程)。
前記高温炭化工程の終了後、水をかけて消火させた。この処理によって活性化が行われ、活性化木炭が得られた(活性化工程)。このようにして得られた活性化木炭は、組織の結着密度が高く、固いものであった。炭素率は85%以上であった。
<木炭含有繊維の製造>
前記操作で得られた活性化木炭を、乾式粉砕機(セイシン社製)を用いて乾式粉砕することにより、1〜60μmレベルとした。前記乾式粉砕後の木炭粉とナフタリンスルホン酸・ホルマリン縮合物ソーダ(商品名「デモールT」、花王社製)を、木炭粉の濃度が20質量%となるように水に分散させ、この分散液を湿式粉砕機(三井鉱山社製)を用いて2時間湿式粉砕処理することにより、下記木炭含有繊維の製造に用いる水分散液とした。
ビスコースを紡糸する直前に、前記工程で得られた水分散液を、インジェクションポンプを用いて、セルロース分に対する木炭粉の割合が33.3質量%となるように、定量的かつ連続的に添加して、ビスコースと活性化木炭粉とを均一に混合した。活性化木炭粉が配合されたビスコースを、2浴緊張紡糸法により、繊維化した。このとき、ノズル径0.09mm、孔数4000の紡糸口金から紡糸速度50m/分で紡糸して凝固・再生浴に送った。凝固・再生浴は、硫酸:100g/リットル、硫酸亜鉛:15g/リットル、硫酸ナトリウム:350g/リットルの組成を有するミューラー浴(50℃)を用いた。
〔実施例2〕
ビスコースへの水分散液添加を、セルロース分に対する木炭粉の割合が25.0質量%となるように行った点以外は、実施例1と同様にして、繊維Bを得た。
〔実施例3〕
ビスコースへの水分散液添加を、セルロース分に対する木炭粉の割合が17.6質量%となるように行った点以外は、実施例1と同様にして、繊維Cを得た。
ビスコースに添加する水分散液中の木炭粉の濃度を10.0質量%とした点以外は、実施例1と同様にして、繊維Dを得た。得られた繊維Dは他の繊維と比べて大きくて深い皺を多数有するものであった。
〔実施例5〕
ビスコースに添加する水分散液として、木炭粉とナフタリンスルホン酸・ホルマリン縮合物ソーダを、木炭粉の濃度が10質量%となるように水に分散させた後、湿式粉砕機(Dyno Mill KDL−PILOT、シンマルエンタープライゼス社製)を用いて、20リットル/分の流量で6回湿式粉砕機を通過させたものを用いた点以外は、実施例1と同様にして、繊維Eを得た。得られた繊維Eは、繊維Dと同様、他の繊維と比べて大きくて深い皺を多数有するものであった。
ビスコースに添加する水分散液として、木炭粉とナフタリンスルホン酸・ホルマリン縮合物ソーダを、木炭粉の濃度が18質量%となるように水に分散させた後、湿式粉砕機(Dyno Mill KDL−PILOT、シンマルエンタープライゼス社製)を用いて、20リットル/分の流量で3回湿式粉砕機を通過させたものを用いた点以外は、実施例1と同様にして、繊維Fを得た。
〔比較例1〕
ビスコースに添加する水分散液として、湿式粉砕の操作を実施例6と同様に変更した点と、この木炭粉とナフタリンスルホン酸・ホルマリン縮合物ソーダを、木炭粉の濃度が10質量%となるように水に分散させたものを用いた点と、ビスコースへの水分散液添加をセルロース分に対する木炭粉の割合が10.0質量%となるように行った点以外は、実施例1と同様にして、繊維Gを得た。
ビスコースに添加する水分散液として、湿式粉砕機(Dyno Mill KDL−PILOT、シンマルエンタープライゼス社製)を用いて、20リットル/分の流量で1回湿式粉砕機を通過させたものを用いた点と、この木炭粉とナフタリンスルホン酸・ホルマリン縮合物ソーダを、木炭粉の濃度が18質量%となるように水に分散させたものを用いた点以外は、実施例1と同様にして、繊維Hを得た。
〔比較例3〕
ビスコースに添加する水分散液として、旋回渦流式粉砕装置を用いて粉砕した木炭粉を用いた点と、この木炭粉とナフタリンスルホン酸・ホルマリン縮合物ソーダを、木炭粉の濃度が18質量%となるように水に分散させたものを用いた点以外は、実施例1と同様にして、繊維Iを得た。
ビスコースに添加する水分散液として、乾式粉砕のみで湿式粉砕を行っていない木炭粉を用いた点と、この木炭粉とナフタリンスルホン酸・ホルマリン縮合物ソーダを、木炭粉の濃度が25質量%となるように水に分散させたものを用いた点以外は、実施例1と同様にして、繊維Jを得た。
〔比較例5〕
何も添加することなく、単に実施例1と同様の方法でビスコースを紡糸することにより、繊維Kを得た。
<繊維物性の評価>
各実施例、比較例にかかる各繊維A〜Kについて、上述の測定方法に従って、繊維物性を測定した。繊度については、各繊維とも5.6dtexであった。その他の繊維物性についての結果を、各繊維に含有される木炭粉の粒子径、繊維中の木炭粒子数、用いた水分散液の濃度および繊維中の木炭粉の含有割合とともに表1に示す。
<VOC吸着性の評価>
次に、各繊維A〜Kについて、上述の測定方法に従って、トルエン吸着性(初期性能)と、脱落試験における脱落の有無および脱落試験後のトルエン吸着性を測定した。結果を、表1に併せて示す。
前記繊維Lを用いて、常法により木炭含有繊維と他の繊維材料からなる混綿フェルトを作成し、アセトアルデヒド吸着性を評価した。表中の混綿について、用いた繊維とその混綿比は、以下のとおりである。
混綿X:カネカロン/繊維L/レーヨン=50/30/20
混綿Y:カネカロン/繊維L/レーヨン=60/30/10
混綿Z:カネカロン/繊維L=70/30
結果を表3に示す。
前記繊維L,Mを用いて、該繊維の反復的な吸着性を評価した。具体的には、上述の測定方法に従って、アセトアルデヒドおよびホルムアルデヒドの吸着性を、次のように繰り返し測定した。すなわち、吸着性の測定を行った後、9時から16時まで天日乾燥させて、再度吸着性を測定する、という一連の操作を繰り返し行った。結果を表4に示す。
(1)表1を見ると、実施例にかかる各繊維A〜Fは、繊維断面に含まれる粒子径2.2μmを超える粒子の数が0個であったことから、繊維化前に最大粒子径が2.2μm以下であっただけでなく、繊維化後においても、二次粒子化などによって最大粒子径が2.2μmを超えてしまう、といったことはないことが実証されている。
(2)表1から、実施例の各繊維A〜Fのいずれについてみても、繊維が実用上耐え得る繊維能力を有していることが分かった。
(3)また、表1から、実施例の各繊維A〜Fが比較例の繊維G,I,Jと比べて良好なトルエン吸着性を発揮していることも分かる。特に、水分散液濃度が10.0質量%で、大きくて深い皺を多数有する実施例4,5にかかる繊維D,Eは、吸着性が極めて優れていることが分かる。
(6)木炭粉の平均粒子径が2.62μmであり、最大粒子径が12μmである、比較例4にかかる繊維Jについては、表面積が他の繊維よりも小さいために、トルエン吸着性も実施例にかかる各繊維A〜Fより著しく劣っており、さらに、脱落試験において、脱落が多く見られたうえに、トルエン吸着性能も低下していることが分かった。
(8)表4からは、本発明にかかる木炭含有繊維を複数回にわたって繰り返し使用しても優れたVOC吸着性を発揮することが分かった。
−活性炭を用いた実施例、比較例−
〔実施例7〕
ヤシガラ由来の活性炭(フタムラ化学社製)を、トルネードミルを用いて粉砕し、さらにジェットミルで微粉化した(乾式粉砕)。前記乾式粉砕後の活性炭粉とナフタリンスルホン酸・ホルマリン縮合物ソーダ(商品名「デモールT」、花王社製)を、活性炭粉の濃度が20質量%となるように水に分散させ、この分散液を湿式粉砕機(三井鉱山社製)を用いて2時間湿式粉砕処理することにより、下記活性炭含有繊維の製造に用いる水分散液とした。
ビスコースを紡糸する直前に、前記工程で得られた水分散液を、インジェクションポンプを用いて、セルロース分に対する活性炭粉の割合が33.3質量%となるように、定量的かつ連続的に添加して、ビスコースと活性炭粉とを均一に混合した。活性炭粉が配合されたビスコースを、2浴緊張紡糸法により、繊維化した。このとき、ノズル径0.09mm、孔数4000の紡糸口金から紡糸速度50m/分で紡糸して凝固・再生浴に送った。凝固・再生浴は、硫酸:100g/リットル、硫酸亜鉛:15g/リットル、硫酸ナトリウム:350g/リットルの組成を有するミューラー浴(50℃)を用いた。
〔実施例8〕
ビスコースへの水分散液添加を、セルロース分に対する活性炭粉の割合が25.0質量%となるように行った点以外は、実施例7と同様にして、実施例8にかかる繊維B2を得た。
ビスコースへの水分散液添加を、セルロース分に対する活性炭粉の割合が17.6質量%となるように行った点以外は、実施例7と同様にして、実施例9にかかる繊維C2を得た。
〔実施例10〕
ビスコースに添加する水分散液中の活性炭粉の濃度を10.0質量%とした点以外は、実施例7と同様にして、実施例10にかかる繊維D2を得た。
〔実施例11〕
ビスコースに添加する水分散液として、活性炭粉とナフタリンスルホン酸・ホルマリン縮合物ソーダを、活性炭粉の濃度が10質量%となるように水に分散させた後、湿式粉砕機(Dyno Mill KDL−PILOT、シンマルエンタープライゼス社製)を用いて、20リットル/分の流量で10回湿式粉砕機を通過させたものを用いた点以外は、実施例7と同様にして、実施例11にかかる繊維E2を得た。
ビスコースへの水分散液添加を、セルロース分に対する活性炭粉の割合が17.6質量%となるように行った点以外は、実施例11と同様にして、実施例12にかかる繊維F2を得た。
〔実施例13〕
活性炭として赤松を原料とする活性炭を用い、ビスコースに添加する水分散液として、活性炭粉とナフタリンスルホン酸・ホルマリン縮合物ソーダを、活性炭粉の濃度が18質量%となるように水に分散させた後、湿式粉砕機(Dyno Mill KDL−PILOT、シンマルエンタープライゼス社製)を用いて、20リットル/分の流量で15回湿式粉砕機を通過させたものを用いた点以外は、実施例7と同様にして、実施例13にかかる繊維G2を得た。
活性炭として赤松を原料とする活性炭を用い、ビスコースに添加する水分散液として、活性炭粉とナフタリンスルホン酸・ホルマリン縮合物ソーダを、活性炭粉の濃度が18質量%となるように水に分散させた後、湿式粉砕機(Dyno Mill KDL−PILOT、シンマルエンタープライゼス社製)を用いて、20リットル/分の流量で15回湿式粉砕機を通過させたものを用いた点と、ビスコースへの水分散液添加をセルロース分に対する活性炭粉の割合が50.0質量%となるように行った点以外は、実施例7と同様にして、実施例14にかかる繊維H2を得た。
活性炭として赤松を原料とする活性炭を用い、ビスコースに添加する水分散液として、活性炭粉とナフタリンスルホン酸・ホルマリン縮合物ソーダを、活性炭粉の濃度が18質量%となるように水に分散させた後、湿式粉砕機(Dyno Mill KDL−PILOT、シンマルエンタープライゼス社製)を用いて、20リットル/分の流量で20回湿式粉砕機を通過させたものを用いた点と、ビスコースへの水分散液添加をセルロース分に対する活性炭粉の割合が42.9質量%となるように行った点以外は、実施例7と同様にして、実施例15にかかる繊維I2を得た。
活性炭として赤松を原料とする活性炭を用い、ビスコースに添加する水分散液として、活性炭粉とナフタリンスルホン酸・ホルマリン縮合物ソーダを、活性炭粉の濃度が18質量%となるように水に分散させた後、湿式粉砕機(Dyno Mill KDL−PILOT、シンマルエンタープライゼス社製)を用いて、20リットル/分の流量で8回湿式粉砕機を通過させたものを用いた点と、ビスコースへの水分散液添加をセルロース分に対する活性炭粉の割合が42.9質量%となるように行った点以外は、実施例7と同様にして、実施例16にかかる繊維J2を得た。
ビスコースに添加する水分散液として、活性炭粉とナフタリンスルホン酸・ホルマリン縮合物ソーダを、活性炭粉の濃度が10質量%となるように水に分散させた後、湿式粉砕機(Dyno Mill KDL−PILOT、シンマルエンタープライゼス社製)を用いて、20リットル/分の流量で10回湿式粉砕機を通過させたものを用いた点と、ビスコースへの水分散液添加をセルロース分に対する活性炭粉の割合が10.0質量%となるように行った点以外は、実施例7と同様にして、比較例6にかかる繊維K2を得た。
〔比較例7〕
ビスコースに添加する水分散液として、活性炭粉とナフタリンスルホン酸・ホルマリン縮合物ソーダを、活性炭粉の濃度が18質量%となるように水に分散させた後、湿式粉砕機(Dyno Mill KDL−PILOT、シンマルエンタープライゼス社製)を用いて、20リットル/分の流量で15回湿式粉砕機を通過させたものを用いた点以外は、実施例7と同様にして、比較例7にかかる繊維L2を得た。
ビスコースに添加する水分散液として、活性炭粉とナフタリンスルホン酸・ホルマリン縮合物ソーダを、活性炭粉の濃度が18質量%となるように水に分散させた後、湿式粉砕機(Dyno Mill KDL−PILOT、シンマルエンタープライゼス社製)を用いて、20リットル/分の流量で3回湿式粉砕機を通過させたものを用いた点以外は、実施例7と同様にして、比較例8にかかる繊維M2を得た。
〔各繊維の性能〕
<繊維物性の評価>
各実施例、比較例にかかる各繊維A2〜M2について、上述の測定方法に従って、繊維物性を測定した。各繊維の繊維物性についての結果を、各繊維に含有される活性炭粉の粒子径、繊維中の活性炭粒子数、用いた水分散液の濃度および繊維中の活性炭粉の含有割合とともに表5に示す。
次に、各繊維A2〜M2について、上述の測定方法に従って、トルエン吸着性(初期性能)と、脱落試験における脱落の有無および脱落試験後のトルエン吸着性を測定した。結果を、表5に併せて示す。
(1)表5を見ると、実施例にかかる各繊維A2〜J2は、繊維断面に含まれる粒子径2.2μmを超える粒子の数が0個であったことから、繊維化前に最大粒子径が2.2μm以下であっただけでなく、繊維化後においても、二次粒子化などによって最大粒子径が2.2μmを超えてしまう、といったことはないことが実証されている。
(2)表5から、実施例の各繊維A2〜J2のいずれについてみても、繊維が実用上耐え得る繊維能力を有していることが分かった。
(3)また、表5から、繊維中のセルロース分に対する活性炭粉の割合が10.0質量%である比較例5にかかる繊維K2では、トルエン吸着能が実施例にかかる各繊維A2〜J2よりも著しく劣っていることが分かった。
Claims (10)
- 炭の粉を含有させてなるレーヨン繊維において、前記炭の粉は、平均粒子径が1.2μm以下であり、最大粒子径が2.2μm以下であり、セルロース分に対する割合が15質量%以上である、VOC吸着性にも優れる、炭含有繊維。
- 前記炭の粉のセルロース分に対する割合が50質量%以下である、請求項1に記載の炭含有繊維。
- 前記炭の粉の平均粒子径が0.2μm以上である、請求項1または2に記載の炭含有繊維。
- 前記炭の粉の最大粒子径が2.0μm以下である、請求項1から3までのいずれかに記載の炭含有繊維。
- 前記炭の粉の80%以上が粒子径1μm以下のものである、請求項1から4までのいずれかに記載の炭含有繊維。
- 前記炭が木炭であり、その粉の平均粒子径が0.65μm以下である、請求項1から5までのいずれかに記載の炭含有繊維。
- 前記木炭が活性化木炭である、請求項6に記載の炭含有繊維。
- 前記炭が活性炭である、請求項1から5までのいずれかに記載の炭含有繊維。
- 平均粒子径が1.2μm以下、最大粒子径が2.2μm以下である炭の粉を水に分散させて5〜25質量%の水分散液とし、前記水分散液とビスコースを、セルロース分に対する前記炭の粉の割合が15質量%以上となるようにして混合し、この混合液を紡糸する、請求項1から8までのいずれかに記載の炭含有繊維の製造方法。
- 前記炭の粉が、炭を乾式粉砕し、次いで、湿式粉砕することにより得られたものである、請求項9に記載の炭含有繊維の製造方法。
Priority Applications (1)
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