JP3239146B2 - 改質セルロース繊維及びその製造方法 - Google Patents
改質セルロース繊維及びその製造方法Info
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Description
びその製造方法に関するものである。
するために、モノクロル酢酸をセルロース繊維に反応さ
せて、カルボキシメチル化させる方法は知られている。
このようにして得られたカルボキシメチル化セルロース
繊維は、そのカルボキシル基の導入により、繊維の親水
性が向上するとともに、アンモニアやアミン等の塩基性
悪臭物質を吸着脱臭する機能を有する。しかしながら、
このモノクロル酢酸とセルロース繊維とを反応させる方
法は、発熱反応であるために、バルク状(塊状)の繊維
を均一に反応させるのに大きな技術的困難を伴ない。実
用的方法とは言えない。また、セルローズ繊維にビニル
化合物をミカエル反応させてエーテル結合を持ったセル
ロース繊維を製造する方法も知られている。しかし、こ
の方法では、ビニル化合物の種類によりその反応性が大
きく変り、アクリロニトリルや、アクリルアミド、ビニ
ルスルホン等は比較的反応性が高く、反応を効率よく行
うことが可能であるものの、アクリル酸やマレイン酸等
のビニル化合物は反応性が低く、反応を効率よく行うこ
とができない。即ち、アクリル酸やマレイン酸等の不飽
和カルボン酸をミカエル反応によりセルロース繊維に効
率よく結合させることはできない。ミカエル反応を利用
してカルボキシル基をセルロース繊維に効率よく導入す
るには、アクリロニトリルをミカエル反応によりセルロ
ース繊維に反応させて、シアノエチルエーテル基を持っ
た繊維とした後、そのシアノ基を加水分解してカルボキ
シル基に変換させる方法があるが、この場合には、多工
程を要するために経済的ではない。
ル基を導入した改質セルロース繊維及びその製造方法を
提供することをその課題とする。
解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに
至った。即ち、本発明によれば、木綿繊維、麻繊維又は
レーヨン繊維に、メタクリル酸をグラフト共重合反応さ
せたものであって、該セルロース繊維に対するメタクリ
ル酸のグラフト化率が7〜15重量%であることを特徴
とする改質セルロース繊維が提供される。また、本発明
によれば、過酸化水素と二価鉄塩を含む水溶液中におい
て、木綿繊維、麻繊維又はレーヨン繊維に、メタクリル
酸をグラフト共重合させることを特徴とする改質セルロ
ース繊維の製造方法が提供される。
のセルロース含有繊維であることができ、その形状は、
糸状や綿状、布状、トウ状、不織布状であることができ
る。また、繊維には、他の繊維が混合されていてもよ
い。
レーヨン繊維(以下、単に繊維とも言う)にカルボキシ
ル基を導入するために、過酸化水素と二価鉄塩を含有す
る水溶液中で、繊維に対してメタクリル酸をグラフト共
重合させる。二価鉄塩としては、水中において2価鉄イ
オンを放出し得るものであれば任意のものが用いられ
る。このようなものとしては、硫酸第一鉄、塩化第一
鉄、硫酸第一鉄アンモニウム、硝酸第一鉄等がある。こ
の二価鉄塩と過酸化水素の組合せは、レドックス系触媒
を構成し、メタクリル酸のグラフト共重合反応を促進さ
せる。水溶液中の過酸化水素濃度は、0.01〜0.1
モル/l、好ましくは0.02〜0.05モル/lであ
る。また、鉄塩濃度は、0.7〜5.0ミリモル/l、
好ましくは1.0〜2.5ミリモル/lである。
を添加することができる。この酸の添加により、メタク
リル酸の反応率(グラフト化率)を向上させることができ
る。酸としては、例えば、硫酸、塩酸、リン酸、ギ酸等
が挙げられる。水溶液中の酸濃度は、2〜4ミリモル/
l、好ましくは2.5〜3.5ミリモル/lである。さ
らに、この水溶液中には、従来公知の金属封鎖剤、例え
ば、リン酸系やホスホン酸の他、EDTA、NTA等を
添加することができる。繊維(絶乾重量)に対する水溶
液の重量比(浴比)は、5〜50、好ましくは5〜20
である。反応温度は、40〜100℃、好ましくは40
〜80℃であり、反応時間は、60〜240分、好まし
くは90〜180分である。本発明において用いるメタ
クリル酸の使用割合は、繊維(絶乾重量)100重量部に
対して、10〜100重量部、好ましくは10〜60重
量部である。メタクリル酸の使用割合がこれより少ない
と、カルボキシル基の導入割合が少なすぎるために、改
質効果が十分でなく、一方、多ければ多いほど導入割合
は増加するが、効果の格別の向上は得られず、経済的に
不利である。
タクリル酸のグラフト化率(セルロース繊維に対するメ
タクリル酸の反応重量比)は、7〜15重量%である。
このグラフト化率が前記範囲を超えると、グラフト共重
合反応に長時間を要し、経済的に不利である。一方、前
記範囲より少ないと、十分な改質効果を得ることができ
ない。グラフト化率は、繊維に対するメタクリル酸の使
用割合及び反応条件で調節することができる。
方法においては、前記のように、触媒として用いる鉄塩
の量が極めて少ないことから、改質繊維には着色もな
く、改質繊維から鉄塩を水洗除去するような脱鉄処理は
特に必要とされない。また、反応温度の制御も容易であ
るため、繊維に対するメタクリル酸のグラフト共重合を
均一に行うことができる。本発明の改質セルロース繊維
は、その分子中にカルボキシル基を導入したことから、
親水性の向上したものであると同時に、アンモニアやア
ミン、屎尿臭等の塩基性悪臭物質に対する吸着性にすぐ
れたもので、脱臭性繊維としての作用を示すものであ
る。また、種々の金属イオンを捕捉する効果も示す。
する。
l)、硫酸第一鉄アンモニウム(FeSO4(NH4)2
SO46H2O、モール塩):0.03%(0.11ミリ
モル/l)、メタクリル酸(MAA):1.3%(0.
15モル/l)、キレストNTB(キレスト化学(株)
製金属封鎖剤):0.03%(0.001モル/l)
を、硫酸(50°Be′):0.06%(0.003モ
ル/l)を含む水溶液150mlに精練した綿糸10g
を浸漬し、80℃で2時間処理した。湯洗、水洗して、
モノマー及びホモポリマーを除去して乾燥する。得られ
た改質繊維のグラフト化率は10.87%であった。
0.02% MAA:1.3%、キレストNTB:0.03%を硫酸
(50°Be′)0.067%含む水溶液150mlに
レーヨンステープル10gを浸漬し、80℃で2時間グ
ラフト処理を行った。湯洗、水洗によりモノマーを除
去、乾燥する。得られたグラフトレーヨンステープルの
グラフト化率は9.30%であった。
イバー)を用いて同様な処理を行った。グラフト化率は
8.7%であった。
Claims (4)
- 【請求項1】 木綿繊維、麻繊維又はレーヨン繊維に、
メタクリル酸をグラフト共重合反応させたものであっ
て、該繊維に対するメタクリル酸のグラフト化率が7〜
15重量%であることを特徴とする改質セルロース繊
維。 - 【請求項2】 該繊維の形状が、糸状、綿状、布状又は
不織布状である請求項1の改質セルロース繊維。 - 【請求項3】 過酸水素と二価鉄塩を含む水溶液中にお
いて、木綿繊維、麻繊維又はレーヨン繊維にメタクリル
酸をグラフト共重合させることを特徴とする請求項1の
改質セルロース繊維の製造方法。 - 【請求項4】 該水溶液が、金属封鎖剤を含む請求項3
の方法。
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JP32478792A JP3239146B2 (ja) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | 改質セルロース繊維及びその製造方法 |
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JP32478792A JP3239146B2 (ja) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | 改質セルロース繊維及びその製造方法 |
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1992
- 1992-11-10 JP JP32478792A patent/JP3239146B2/ja not_active Expired - Lifetime
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