JP2784182B2 - 細菌セルロースを使用する不織布状製品及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、細菌産生セルロースを接合剤として用いて
不織布状製品を製造する方法に関し、さらには上記の方
法で作られた湿式製造製品に関する。特に有用な細菌セ
ルロースは、撹拌条件下でのセルロースの産生について
遺伝子的に選択されたアセトバクター（Acetobacter）
属の微生物を用いて通気撹拌培養により作られたもので
ある。 ある種の細菌、殊にアセトバクター（Acetobacter）
属の細菌によりセルロースが合成されうることは、古く
から知られている。この現象は1930年以降非常に研究さ
れてきている。過去50年間に微生物セルロースの産生に
ついて多く研究されてきているが、それは基本的には学
術的興味のものであり、極く最近になって商業的に意義
のある製品に使用することが提案されてきた。 分類学者は、アセトバクターのセルロース産生種の一
致した分類に未だ同意しえていない。例えばATCCカタロ
グ第15版に受託番号10245,10821及び23769で表示されて
いるセルロース産生微生物は、アセトバクター・アセチ
・サブスプ・キシリヌム（Acetobacter aceti subsp.xy
linum）として、またアセトバクター・パステウリアヌ
ス（Acetobacter Pasteurianus）として分類されてい
る。本発明の目的のためには、撹拌条件下でセルロース
を産生するアセトバクター属内のいずれの種または変異
種であっても、本発明の目的とする適当なセルロース産
生微生物と見做す。 アセトバクター・アセチ・サブスプ・キシリヌム（以
下簡便のため「アセトバクター・キシリヌム」と称す
る）は、通常静置条件下で培養されると、空気媒界面に
おいてセルロースのマイクロフィブリルが産生される。
この細菌種のほとんどの細菌は撹拌培養で生育されると
きには極めてセルロース産生が少ない。この現象の理由
付けとして多くのことが提案されてきている。その一理
由として、撹拌培養が非セルロース産生型への変異への
傾向を誘起することであるといえる。おそらく、この理
由については、微生物セルロースを使用する最近提案さ
れた二つの製品が、アセトバクター・キシリヌムの静置
培養に基くものであるからであろう。 米国特許第4378431号（ブラウン）明細書には、繊維
状疎水性物質に親水性を付与する方法が記載されてい
る。アセトバクター細菌を合成基質の存在下に培養す
る。その培養工程中に、基質の表面上及び周囲にセルロ
ースフィブリルが産生される。その基質は好ましくは、
織布または不織布の繊維の形である。天然基質も使用し
うる。その発明者ブラウンは、実施例を提示せずに、紙
の強度を増加しうると述べている。その製品は細菌膜皮
と基質との組合せによって構成されているようである。
我々の知見によれば、上記ブラウンの方法はいくつかの
問題のために未だ商業的に利用されるに至っていない。
主たる問題は、基質が、その上にセルロースが充分に形
成されるのに充分な長い時間にわたって培地中に維持さ
れなければならないことである。提案されたほとんどの
応用のためには、高温苛性浸出処理のような後処理をし
て、残留微生物を除去した後に使用しなければならな
い。そのような処理は基質の一体性を著しく損うことが
ありうる。 英国特許出願第2131701号明細書には、最終的には傷
包帯材として使用しうるといわれる細菌膜皮の形成方法
が記載されている。この方法でも、セルロース膜皮の形
成のために静置培養条件を採用している。 我々の1985年10月18日出願の米国特許出願第788915号
（米国特許第4863565号：特開昭62−175190号及び特開
平５−68538号に対応）明細書に、我々は、撹拌培養条
件下で著しくセルロースを産生する微生物であるアセト
バクター変種を開示した。この米国特許出願で開示され
た微生物及び培養条件で産生されるセルロースは、独特
なタイプの、そして静置培養で産生される細菌セルロー
スと全く異なる物性を有する。それは、高度に分岐した
立体的網状構造を有する。静置培養によって産生された
通常のセルロース膜皮は、分岐の程度が極めて低いラメ
ラ構造を呈する傾向がある。上記米国特許出願では、微
生物セルロースから作られたシートも記載されているこ
のようなシートは、極めて低い気孔率、及び慣用手段に
よる高密度化に対する高い抵抗性において独特である。 本発明は、細菌セルロースが主要成分であるシート材
料に関係しない。むしろ、本発明は湿式製造シートにお
ける他の繊維のための接合剤（または結合剤）として使
用される少量成分としての微生物セルロースの使用に関
する。 発明の要約 本発明は、接合剤として微生物セルロースを使用する
ことにより、湿式製造の不織紙または不織布状製品を接
合する方法を包含する。細菌セルロースは、最終製品の
全成分のうちの少量割合を占めるように存在する。通
常、細菌セルロースは、製品の重量の１〜30％（重量）
の範囲内で使用される。さらに好ましくは、それは製品
重量の約２〜20％の量で存在する。さらに多くの量の細
菌セルロースを使用すると、非常に長い水切時間を必要
とするシート製造用スラリーとなる。 本発明は上記の方法で製造される不織紙または不織布
状製品にも関する。 ここに「細菌セルロース」とは、アセトバクター属の
細菌によって撹拌条件下に作られた生成物であって残留
細菌細胞を含まないものを意味する。使用細菌の株及び
使用培養条件は、我々の先の米国特許出願第788915号明
細書に記載されたものと同様である。 本発明方法は、湿式法でシート状にしうる実質上すべ
ての繊維について適当に使用できる。そのような繊維は
親水性でも疎水性でもよく、また、天然または合成であ
ってよい。適当な繊維は、セルロース、ポリエステル、
ポリオレフィン、ナイロン、アクリル、ガラス及び金属
に基くものでありうる。適当なセルロース繊維のうちで
良好なものは、硬木または軟木の木材パルプのような材
料である。セルロース繊維は公知方法によって精製され
てもよい。そのような方法としては公知のメカニカル、
サーモメカニカル、クラフト及びサルフェートパルプ法
等があるが、これに限定されるものではない。またセル
ロース繊維は、ビスコース、アセテートまたは銅アンモ
ニウムレーヨンのような化学的または物理的に変性され
たものでもよい。ポリオレフィンとしては、例えばポリ
エチレンまたはポリプロピレンから作られた材料がある
が、ポリプロピレンは今のところ一層重要な材料であ
る。 細菌セルロースの明かに独特な性質は、パターン接合
シートを形成しうる能力である。パターン接合シートに
おいては、若干の全体的接合はなされるが、主要繊維成
分の最も強力な接合は、ある予め定められた幾何学的パ
ターンで生じる。合成樹脂によってパターン接合された
不織シート材料は周知である。我々の知見によれば、セ
ルロース接合剤を使用する以前にはその他のタイプの繊
維については、この技術は完成されなかった。パターン
接合製品を作るのに好ましい方法は、シートを作る水切
網の上に積ねて置かれる幾何学的模様付きマスクを使用
することである。ある種の予め定められたパターン状に
作られた抄紙スクリーンも適当である。 本発明の一目的は、接合剤として細菌セルロースを使
用して、湿式製造不織紙または不織布状製品を作る方法
を提供することである。 本発明の他の目的は、独特な物理的性質を有する新規
な不織紙または不織布状製品を提供することである。 これらの及び多くのその他の目的は、添付図面と共に
下記の詳しい記載を読むと容易に明かとなろう。 図面の簡単な説明 第１図はシート密度の関数としての引張指数を示す、
全細菌セルロースとダグラス・フア・クラフトパルプと
の間の比較である。 第２図は、種々のポリエステル繊維−木材パルプ混合
物の引張指数に対する接合剤濃度の効果のプロットであ
る。 第３〜５図は、細菌セルロース及び軟木クラフト繊維
をプロピレン、ポリエステル及びレイヨン繊維にそれぞ
れ添加したときの引張指数の改善を示す。 好ましい具体例の説明 本発明の操作は下記の実施例を参照することにより最
も良く理解される。 実施例１ 細菌セルロースの産生 本発明の細菌セルロースは、ブタペスト条約の下に19
85年９月13日寄託されたATCC受託番号No.53−263のサブ
カルチャーとして生育されたアセトバクター・アセチ・
バール・キシリヌムの菌株によって撹拌培養により作ら
れた。 下記の基本培地をすべての培養に用いた。これを以下
「CSL」培地と称する。 成 分 最終濃度（mM） (NH₄)₂SO₄ 25 KH₂PO₄ 7.3 MgSO₄ 1.0 FeSO₄ 0.013 CaCl₂ 0.10 Na₂MoO₄ 0.001 ZnSO₄ 0.006 MnSO₄ 0.006 CuSO₄ 0.0002 ビタミンミックス 10mL/L 炭素源 （後記） コーン・スチープ液 （後記） 消泡剤 0.01％v/v 培地の最終pH 5.0±0.2 ビタミンミックスは下記の組成であった。 成 分 濃度mg/L イノシトール 200 ナイアミン 40 ピリドキシンHCl 40 チアミンHCl 40 パントテン酸Ca 20 リボフラミン 20 ｐ−アミノ安息香酸 20 ホリン酸 0.2 ビオチン 0.2 コーン・スチープ液（CSL）の組成は、供給者及び処
理方式によって変動する。カルホルニヤ州ストックト
ン,CPCノース・アメリカン，コーン・プロダクツ・ユニ
ットから入手した「Lot E804」の製品は、典型的なもの
と考えることができ、下記の通りである。 主要成分 ％ 固型分 43.8 粗タンパク 18.4 脂肪 0.5 粗繊維 0.1 灰 分 6.9 カルシウム 0.02 リン 1.3 窒素下含有エキス 17.8 非タンパク窒素 1.4 NaCl 0.5 カリウム 1.8 還元糖（デキストロースとして） 2.9 デンプン 1.6 上記のpHは約4.5である。 細菌は、炭素源としての４％（w/v）のグルコース及
び５％（w/v）のCSLと共にCSL培地を用いて、前接種培
養物としてまず増殖させた。培養物は、750mlフアルコ
ン（Falcon）＃3028組織培養フラスコ中の100mlの培地
中で30℃において48時間増殖させられた。培養フラスコ
の内容物全体を混ぜ合せ、その接種培養物の５％（v/
v）接種材料を作るのに用いた。前接種物を培養平板に
画線して均質性及び可能な汚染についてチェックした。 接種培養物を、往復振とう機中の2lバッフル付きフラ
スコ内の400mlの上記培地中で125rpmにおいて２日間30
℃で増殖させた。 後記の研究のための細菌形成セルロースは、５％（v/
v）の接種培養物で接種された初期12l培養容積を用い連
続撹拌式ケマップ（Chemap）発酵槽で作られた。培地中
の32g/lの初期グルコース濃度は、72時間の発酵槽運転
中に、断続的に添加された追加の143g/lで補充された。
同じようにして、初期２％（v/v）CSL濃度は、32時間及
び59時間の時点での、初期容積の２容量％に相当する量
の添加により増加された。発酵の間にセルロース濃度は
約12.7g/lに達した。発酵の間中、溶存酸素は約30％の
空気飽和に維持された。 発酵に続いて、セルロースを沈降させ、そして上澄液
を注ぎ除いた。残留セルロースを脱イオン水で洗浄し、
次いで60℃の0.5M,NaOHで２時間抽出した。抽出後、セ
ルロースを脱イオン水で再び洗浄して、残留アルカリ及
び細菌細胞を除去した。さらに最近の研究は、0.1M,NaO
H溶液がこの抽出工程のために全く適切であることを示
した。精製セルロースを、さらに使用するために、湿潤
状態に維持した。この材料は、水に容易に分散して均一
スラリーを形成できた。 上記のように撹拌またはかきまぜ条件下で作られた細
菌セルロースは、慣用静置培養で作られたものと全く異
なった微細構造を有する。それは、分岐相互接合セルロ
ース条の実質的に連続な網目構造によって作られた網状
組織生成物である。 撹拌発酵によって上記のように作られた細菌セルロー
スは、軟木パルプ繊維や木綿繊維よりもはるかに小さい
フィラメント巾を有する。典型的には、これらのフィラ
メントは約0.05〜0.20μｍの巾を有し、連続的網目構造
のために定まった長さを有しないであろう。軟木繊維は
平均で巾約30μｍ及び長さ２〜5mmであり、一方木綿繊
維はこの巾の約半分であり、また約25mmの長さである。
細菌セルロースの微細なフィブリル構造はその他のセル
ロース繊維よりも、湿潤状態において、はるかに大きな
表面積を呈する。これは、大きな水保持容量をもたら
し、そして強い接合のための潜在能力を示唆する。 慣用抄紙法でシート状とされるときに細菌セルロース
は、それ自体で、比較的低い密度、極めて低い気孔率及
び通常は高い引張指数のシートを形成する傾向がある。
（引張指数は、引張強度をグラム量または坪量で割り算
することにより計算される）。しかし、細菌セルロース
は、それ自体で使用されるときには、極めて遅い水切れ
性材料である。 その他の繊維質材料と混合されて少量成分として使用
されるときに、上記のようにして作られた細菌セルロー
スは、水切速度を著しく低減させることなく、その望ま
しい性質の多くを具備する。 実施例２ 細菌セルロース及びヘムロック・クラフト・シートの引
張指数に対するシート密度の効果 本発明で使用される細菌セルロースの一特性は、極め
て低いシート密度においてさえも示されるそのすぐれた
引張強度である。前記実施例において見られたように、
この特性は細菌セルロースと種々の木材パルプとのブレ
ンドによってもたらされる。ある範囲の密度にわたりす
べての細菌セルロース及びすべてのダグラス・フア・ク
ラフトパルプからハンドシートを作った。これらのハン
ドシートは、TAPPI公式試験方法T205om81に記載された
操作により60g/m²の概略坪量に作られた。細菌セルロー
ス（水2l中1.2g）を英式解砕機で分散させ、200メッシ
ュ網で自動式シート型においてシート状にした。水切れ
時間は２時間を超えた。湿潤ハンドシートを最初ブロッ
タ間でゆるく圧迫して過剰水を除去した。次いでシート
を、TAPPIプレス内でブロッタの間に345kPaの荷重の下
に種々の時間にわたり置いて、種々の密度のシートを作
った。最後にシートを、慣用のノーブル・アンド・ウッ
ド・ドラム乾燥機を用いて乾燥した。 ダグラス・フア・クラフトパルプを同様に準備し、シ
ート状とした。しかし、このパルプは未精製原料から、
及び種々の密度を達成するために1500及び7500回転の間
PFIミル中で精製された試料から、シート状とされた。 種々の密度での細菌セルロース及びダグラス・フア・
クラフト・パルプの引張指数の比較を第１図に示す。細
菌セルロースから作られたシートは極めて低いシート密
度ですぐれた引張強度を有するが、ヘムロック・クラフ
ト・シートは約500kg/m³以下の密度で極めて弱い。 実施例３ 細菌セルロースとサーモメカニカル木材パルプとの混合
物 クラフトパルプは、引張及び引裂強度を増すためにサ
ーモメカニカルパルプに対して小割合でしばしば添加さ
れる。細菌セルロース（BC）を、サーモメカニカル（T
M）ニユスプリントパルプと15％の未精製半漂白軟木ク
ラフト（SBK）パルプとの混合物にさらに添加した。こ
のサーモメカニカルパルプは74CSFのろ水度まで精製さ
れており、クラフトパルプは659CSFであった。実施例１
に記載されたタイプの細菌セルロースを、サーモメカニ
カルパルプを置換するために0,1,2,及び５％の量で用い
た。英式破砕機で繊維スラリーを作り、TAPPI方法T205o
m81の操作を用いてTAPPI標準ハンドシートに形成した。
得られたハンドシートを調質し引張及び引裂強度の試験
をして下記の結果を得た。 データは引裂強度を著しく損うことなく、引張強度を
改善することに対する細菌セルロースの極めて有効な貢
献を示す。 実施例４ 不織布において使用される細菌セルロース 細菌セルロースは種々の樹脂の代りにまたはそれを組
合せて不織布のための接合剤として使用されるときに多
くの望ましい性質に寄与する。制御される諸性質の中で
著しいものは、製品の強度、気孔率、親水性及びハンド
または触感である。適当な繊維としては、レイヨン、ナ
イロン、ポリエステル、ポリプロピレン及び木材パルプ
のような不織布のために現今使用されているすべてのも
のが包含される。この材料はガラス繊維及びその他の金
属、炭素等の無機繊維と一緒でも有用であると期待され
る。 不織布が湿式製造タイプであるのが最も好ましく、な
んとなればこの方法は細菌セルロースの均一含有を著し
く簡単にするからである。またその製造方法の制御は、
不織布が均一に接合され、または予め定められた幾何学
的形状でパターン接合されうるようにする。パターン接
合はドレープ及びハンド特性を制御するのに有用であ
る。 手術用ドレープ及びガウンに用いられるものに典型的
な不織布を模擬するように、ポリエステル繊維と未精製
軟木クラフトパルプ繊維との混合物を用いて一連の試料
を作った。これらの不織布は、普通、下記の材料から作
られる。 ポリエステル繊維（３デニール,13mm） 20〜35％ 軟木クラフトパルプ繊維（未精製） 30〜50％ 床繊維 ０〜５％ 軟質アクリルラテックス接合剤 20〜30％ フルオロカーボン（撥水剤） ＜１％ 上記タイプのポリエステル繊維はテネシー州ジョンソ
ン市ミニ・フアィバー社から製品コードNo.6 3050とし
て得られた。軟木パルプは未乾燥の漂白ダグラス・フア
・クラフトパルプであった。 細菌セルロース及び木材パルプ（約0.9〜1.2g合計乾
燥重量）を標準的英式破砕機中で600カウント、あるい
は約５分間（１カウントは25回転に等しい）の間分散さ
せた。次いでポリエステル繊維及び約0.5gの非イオン系
界面活性剤［ペンシルベニア州フィラデルフィアのロー
ム・アンド・ハース社の「トリトン（Triton）Ｘ−10
0」］を添加し、さらに600カウントの間分散させた。こ
の繊維スラリーをTAPPIシート型でシート状とした。各
シートを水切りし、製造用網上の型から取り出し、三つ
のブロッター（吸取紙）層でおおい、標準TAPPIローラ
ーで横たえ、標準TAPPIプレスで345kPaで５分間圧搾
し、ドラム乾燥機で乾燥した。 0,5,10及び20％の細菌セルロースの濃度を用いて７組
の繊維の組合せから試料を作った。組成及び関係物理性
質を表IIに示す。（１）細菌セルロース．すべてのシートは60〜61g/m²の
坪量に作られた。 中位量の細菌セルロースの使用でも、不織布に著しい
引裂及び引張強度を与える。 接合剤としての細菌セルロースの効力は、上記試料
を、樹脂により慣用的に接合されたものと比較すること
により判明する。木材パルプとポリエステル繊維との種
々のブレンドを用いて湿式製造し、乾燥したシートを、
50％R.H.及び20℃において２時間調質した。これらをポ
リエチレンシート材の正方形の上に置き、所望の塗布量
を与えるのに充分な量の樹脂エマルジョン（ラテック
ス）を噴霧した。使用ラテックスは、オハイオ州クリー
ブランドのB.F.グッドリッチ社から48.5％固型分エマル
ジョンとして供給された軟質熱反応性アクリル系の「タ
イプ26120」であった。これを噴霧前に６％固型分含量
まで稀釈した。噴霧１時間後、湿潤シートを鋼板上に置
き、真ちゅう製乾燥リングと共に積み重ねて、一晩風乾
させた。乾燥した、ラテックス処理シートの積重体を次
いで150℃のオーブン中に30分間入れてラテックスを硬
化させた。シートを前記のように調質し、試験した結果
を表IIIに記す。 一般に細菌セルロースは、引張強度への貢献において
少なくともラテックスと同等である。細菌セルロース
は、引張強度へのその貢献においてすべての場合にラテ
ックス接合剤よりもすぐれている。さらには、細菌セル
ロース接合剤を用いて作った製品の引張強度は、ポリエ
ステル繊維：木材パルプの比に実質上影響されないよう
である。このことは、ラテックス接合剤のいずれかの所
与の濃度を用いたときに引張強度が、木材パルプ：ポリ
エステル繊維の比が増大するときに降下するのと対照的
である。引張強度に対するこの効果は、表II及びIIIの
データをプロットしたときに容易に見られる（第２
図）。細菌セルロースについてプロットしたすべての点
は、上方の曲線上に接近して乗り、これはポリエステ
ル：木材パルプの1:1ないし1:6.7の広い範囲にわたって
さえそうである。しかし、ラテックス接合剤で用いられ
た二つのポリエステル：木材パルプの比は、個々の曲線
上に乗る。この現象は、高価なポリエステル繊維のより
少ない使用が細菌セルロース接合剤を用いて許容されう
ることを示すので、重要である。接合剤効率の観点から
見て、10％細菌セルロースは、引裂及び引張再強度への
貢献において20〜30％ラテックスに同等である。 さらに別の実験は、すべてのポリエステルが用いられ
たときに上記と同様な結果を示した。樹脂で接合された
材料は、従って湿潤条件下での引張強度の保持が必須の
性質であるときには、細菌セルロースで接合されたもの
よりもはるかにすぐれている。 実施例５ 細菌セルロースで接合されたポリプロピレン及びポリエ
ステルシート 種々の量の細菌セルロースを接合剤として用いてポリ
プロピレン繊維のブレンド及びポリエステル繊維のブレ
ンドを作った。これらを、実施例４に記載された不織布
と類似の方法で、準備し、シートを成形した。ポリエス
テル繊維は前記の供給者から得られたが、このセットの
試料のためには異った長さであった。それらは、3.1mm
の長さで３デニールであり、「コード6 31035」として
標識されていた。ポリプロピレン繊維もミニ・ファイバ
ー社から「フィレル（Fibrel）コード6 31035」として
供給された。これらの繊維は1.2デニールで2.5mmの長さ
であった。いずれの繊維の良好な分散物を得るのにも界
面活性剤は不要であった。 0,2,5,10及び20％の細菌セルロースを用いて各合成繊
維でシートを作った。20％細菌セルロースを有するポリ
プロピレンを200メッシュ成形網に積み上げたところ、
取り出し中に破損した。残りの試料は平均60〜61g/m²坪
量であった。細菌セルロースを全く用いないで作ったポ
リエステルシートは、弱いので引裂きを生じることなく
成形網から除去できなかった。残りの試料は平均55〜57
g/m²の坪量であった。 約400CSFのろ水度まで叩解したダグラス・フア・クラ
フトパルプを、細菌セルロースの置換物として同等百分
率で用いて同様なセットのシートも作った。引張指数は
最も興味ある性質である。これらの値は、ポリプロピレ
ン試料について第３図に、そしてポリエステル試料につ
いては第４図に示されている。細菌セルロース添加によ
る引張指数の著しい改善は直ちに明白である。これは、
ポリエステル繊維について特に劇的である。 実施例６ 細菌セルロースで接合されたレイヨンシート レイヨン繊維を細菌セルロース接合剤と共に用いて、
実施例５及び６の操作と類似の操作により不織シートを
作った。レイヨン繊維も３デニールで7mmの長さであ
り、他の繊維と同じ供給者から得られた。細菌セルロー
ス及び前のように400CSFのろ水度まで精製したダグラス
・フア・クラフトパルプを5,10及び20％の量で用いた。
シートを公称60g/m²の坪量に成形した。 第５図は上記シートについての引張指数試験の結果を
示す。再び接合剤としての細菌セルロースの有効性が明
かに示される。 実施例７ 細菌セルロースでパターン接合した不織布 細菌セルロースとブレンドされた一層長い繊維から比
較的大きな網上で作られたシートについて行なった観察
は、スクリーンの開口周囲における細菌セルロースの幾
分か高い局部的濃厚化を示した。この現象は、細菌セル
ロース接合剤を用いてパターン接合布を作る簡単な方法
の可能性を示唆した。パターン接合される材料において
は、接合剤は均一ではなく予め定められた幾何学的パタ
ーンに塗着される。この技法は、ドレープ及びバンドの
ような性質が、材料の所望の最終用途に応じて変性され
ることを可能とする。一般にパターン接合布はより柔か
い傾向があり、また均一接合タイプのものより良好なド
レープを有する。 シート型中の150メッシュ成形スクリーンにかぶせて
用いるためにマスクを重量アルミニウム箔から作った。
これには、12mmの中心をもつ正方形格子上に置かれる6m
mの開口がパターン化されていた。60g/m²坪量のシート
を、95％の12.5mm、３デニールのポリエステル繊維及び
５％の細菌セルロースの調合物を用いて作った。このシ
ートは前記諸実施例のように成形し乾燥した。 得られたシートは極めて魅力的であり、従来法で作ら
れたシートよりもはるかに良いドレープを有した。検査
により、細菌セルロース接合剤はマスクにおける水切孔
の領域にわたって濃厚化された。 実施例８ 細菌セルロースで接合したシート上のクレープ効果 不織布のハンド及びドレープ性を改変するもう一つの
方法は、クレープ加工による。多数のクレープ法が利用
できる。この実施例で使用したものは、マサチュセッツ
州ワールポールのバード・マシン社の特許方法である
「ミクレックス（Micrex）法」であった。 多数のポリエステル及び軟木クラフト繊維の試料を実
施例５記載のように作った。あるものは、細菌セルロー
スでそして他のものはラテックスで接合した。これらの
ものを、次いで、引裂指数、引張指数及びドレープにつ
いて、未クレープ加工同等物と比較した。すべての試料
は60〜61g/m²の坪量範囲であった。ドレープは卓表面の
24mm上のブロックのエッジの上に150mm直径円形シート
を片持支持し、試料の端が最初に卓に触れたときのブロ
ックからの距離を測定することにより決定した。すべて
の試料は、フェルト面を上にして測定され、クレープ処
理されたものはブロックのエッジに平行にクリープ方向
になるように配向された。不織布組成及び試験の結果を
表IVに示す。 クレープ処理の効果は、引張及び引裂指数に種々の影
響を有する。これらは両者の場合にラテックス接合パル
プについては増加したが、細菌セルロース接合パルプ
は、平均で、一般に影響を受けなかった。ドレープ長さ
は、ラテックス接合剤についてよりも、細菌セルロース
接合布についての方がわずかに減少した。 実施例９ 高度こう解木材パルプと比較した細菌セルロース 前に記したように、本発明に用いる細菌セルロース
は、高度に親水性の物質である。この高親水性の結果と
して、この物質のスラリーの水切れは極めて遅い。この
点に関して、細菌セルロースは、極めて高度にこう解さ
れた。またはいわゆる「死こう解」された木材パルプの
若干の類似性を有する。しかし、極めて著しい差異があ
る。細菌セルロースシートは引張及び破裂指数に関する
限り、高度こう解木材パルプシートと類似の物理的性質
を有する。細菌セルロースシートの気孔率は、類似のシ
ート密度においては木材パルプよりも少なくとも一桁低
い。これは下記の表に示されている。 高度こう解軟木クラフトパルプは不織布シートのため
のバインダーとして細菌セルロースよりも効果がはるか
に低い。細菌セルロースは高こう解パルプよりも著しく
高い引張強度を与える。 ポリエステル及びポリプロピレン両者の繊維を細菌セ
ルロース及び45C.S.F.のろ水度まで精製された軟木クラ
フトパルプを用いて比較を行なった。得られた繊維ブレ
ンドの物理的性質を表VIIに示す。 当業者には、本発明の精神を逸脱することなく、上記
の実施例から多くの分岐が作られることは了解されよ
う。実施例に記載された繊維の外に多くの他のタイプ、
長さ、重量等の繊維が同等に適当である。細菌セルロー
スは、若干の場合にはラテックス接合剤と組合せて有利
に使用できる。この点に関して、適合すべき唯一の要件
は、細菌セルロースが乾燥成分の重量の少割合であるべ
きことである。通常、細菌細胞は配合物の全乾燥重量の
30％、より好ましくは約20％を超えてはならない。

フロントページの続き (72)発明者 ネオギ，アマー・ナス アメリカ合衆国ワシントン州98125，シ アトル，セブンティーンス・アベニュ ー・ノースイースト 12531 (56)参考文献 特開 昭62−36467（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．繊維質湿式製造不織紙又は不織布状製品の接合方法
   であって、実質的に細菌細胞を有しない細菌セルロース
   の水性分散物の少量を、製品の湿式製造の前に、接合剤
   として繊維に対して添加することを含み、該細菌セルロ
   ースは、分枝相互接合セルロース条の実質的に連続な網
   目構造によって形成された網状構造を有しており、該細
   菌セルロースは、アセトバクター属の微生物を連続撹拌
   好気条件下で培養し、産生されたセルロースを沈降させ
   ることによって製造されるものであり、該微生物は、該
   撹拌培養条件下において非セルロース産生型への変異に
   対して抵抗性を有する安定な種から選択されるものであ
   ることを特徴とする上記方法。 ２．細菌セルロース接合剤は製品重量の１〜30重量％の
   量で存在する請求項１記載の方法。 ３．細菌セルロース接合剤は製品重量の２〜20重量％の
   量で存在する請求項２記載の方法。 ４．繊維は、セルロース、ポリエステル、ポリオレフィ
   ン、ナイロン、アクリル、ガラス及び金属繊維からなる
   群から選択されたものである請求項１記載の方法。 ５．繊維の大部分はポリエステルである請求項４記載の
   方法。 ６．繊維の大部分はポリオレフィンである請求項４記載
   の方法。 ７．繊維の大部分はポリプロピレンである請求項６記載
   の方法。 ８．繊維の大部分はレイヨンである請求項４記載の方
   法。 ９．繊維の大部分は木材パルプ繊維である請求項４記載
   の方法。 １０．マスク式水切手段上で製品を湿式製造して、パタ
   ーン状接合材料を形成する工程を更に含む請求項１記載
   の方法。 １１．大部分が繊維状基材形成材料からなり、繊維状材
   料のための接合剤として作用する、少量の、実質的に細
   菌細胞を有しない細菌セルロースを含み、該細菌セルロ
   ースは、アセトバクター属の微生物を連続撹拌好気条件
   下で培養し、産生されたセルロースを沈降させることに
   よって製造されるものであって、分枝相互接合セルロー
   ス条の実質的に連続な網目構造によって形成された網状
   構造を有しており、該微生物は、該撹拌培養条件下にお
   いて非セルロース産生型への変異に対して抵抗性を有す
   る安定な種から選択されるものであることを特徴とす
   る、不織紙又は不織布状製品。 １２．細菌セルロース接合剤は製品重量の１〜30重量％
   の量で存在する請求項11記載の製品。 １３．細菌セルロース接合剤は製品重量の２〜20重量％
   の量で存在する請求項12記載の製品。 １４．基材形成材料中の繊維は、セルロース、ポリエス
   テル、ポリオレフィン、ナイロン、アクリル、ガラス及
   び金属繊維からなる群から選択されたものである請求項
   11記載の製品。 １５．繊維の大部分はポリエステルである請求項14記載
   の製品。 １６．繊維の大部分はポリオレフィンである請求項14記
   載の製品。 １７．繊維の大部分はポリプロピレンである請求項16記
   載の製品。 １８．繊維の大部分はレイヨンである請求項14記載の製
   品。 １９．繊維の大部分は木材パルプ繊維である請求項14記
   載の製品。 ２０．局部域において細菌セルロースによりパターン状
   接合されている請求項11記載の製品。