JPH01156599A - バルカナイズド・フアイバーの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パル力ナイズド・ファイバーの新規な製造方
法に関し、更に詳しくは、従来の方法に比べて、破裂強
度、剥離強度等の強度特性に優れた製品を与え、かつ、
有機物濃度の少ない回収塩化亜鉛希薄水溶液を与えるこ
とのできる新規な製造方法に関するものである。

バルカナイズド・ファイバーは、天然繊維質材料として
は最も機械的強度に優れ、打抜き、折り曲げ等の加工が
可能で、かつ、耐（ｉ撃性、耐摩耗性、耐油性、電気絶
縁性等に優れた材料である。

〔従来の技術〕

バルカナイズド・ファイバーの製造工程は、精製天然セ
ルロース・パルプよりなる原料紙を、塩化亜鉛の濃厚水
溶液中に浸漬し、その表面を膨潤・熔解・膠化する工程
、該表面膠化した紙を所望により複数枚接着積層する工
程、その後塩化面＆Ｑ　　　′を水洗除去して熔解反応
を停止させる脱液工程と更に乾燥を経てプレス、仕上す
る工程とからなっている。

〔問題点を解決するための手段〕

このバルカナイズド・ファイバー製造の水洗・脱液工程
は、塩化亜鉛水溶液による熔解反応の停止と有毒な塩化
亜鉛を製品中に残さない為に必要な工程であるが、塩化
亜鉛は、水溶液中で、（ＺｎＣ１２０Ｈ）　Ｈ又は（Ｚ
ｎＣ１ｚ　（ＯＨ）２　）”２Ｈ＋の錯化合物を作り、
強酸性を呈して、水の存在下において、セルロース繊維
を酸加水分解するので、従来の水洗・脱液工程では、次
のような問題を起こしていた。

■水洗工程での過度の酸加水分解により、セルロースが
崩壊して製品の強度特性、特に表面強度が劣化する。

■セルロースの溶解反応が中々停止せず、ファイバー・
シート表面が溶解して滑り、シートが蛇行する。

■回収される希薄塩化亜鉛水溶液は、溶出したセルロー
ス分解物を主とする有機物を多く含むため、次の回収再
生工程での濃縮及び漂泊精製の負荷を高め、エネルギー
と漂泊剤の消費が大となる。

■染料や顔料で着色したファイバー原紙で、特に厚物製
品を製造する場合、脱液工程において褪色が著しい。

そして、塩化亜鉛の除去を速めるために液温を上昇させ
る方法もあるが、この液温上昇法は、水洗効果を高める
ことはできても、却って上記■〜■の問題を加速する結
果となる。

バルカナイズド・ファイバー製造の水洗・脱塩化亜鉛工
程で起こるセルロース繊維の酸加水分解による上記諸問
題点は、従来の水洗による塩化亜鉛の除去方法である限
り、程度の差はあっても避けることができない、そこで
、セルロースの崩壊をもたらす酸加水分解反応が抑制で
きる環境条件で脱塩化亜鉛して熔解反応を停止する必要
がある。

その一つの方法として、該水洗工程で用いる洗浄水の温
度を下げることが考えられるが、この方法は、塩化亜鉛
の除去速度を減じることになると共に、気温の上昇する
夏場においては、冷却に要するエネルギーコストがかさ
み現実的な方法とは云えない。

従って、本発明の目的は、従来のバルカナイズド・ファ
イバー製造工程における上記諸問題点を解決すると共に
、品質特に強度特性の優れた製品を提供することである
。

〔問題点を解決するための手段〕

以上に鑑み、本発明者らは、迅速に溶解反応を停止させ
、酸加水分解反応を停止させる方法について、鋭意検討
を重ねた結果、塩化亜鉛の濃厚水溶液で膨潤・膠化し、
次いで積層した紙を、次の水洗工程に移す前に、塩化亜
鉛水溶液と混和し得る有機溶剤で処理した場合に、前記
した問題が悉く解決されることを見いだし、本発明をな
すに至った。

即ち、本発明は、主としてセルロース繊維からなる原紙
を塩化亜鉛の濃厚水溶液に浸漬し、その表面を膨潤・膠
化処理する工程、該処理紙を所望により複数枚積層する
工程、該処理積層紙の水洗による脱塩化亜鉛工程及び次
の乾燥・仕上工程からなるバルカナイズド・ファイバー
の製造方法において、該処理・積層工程と水洗による脱
塩化亜鉛工程の間に、有機溶媒で処理する工程を設けた
ことを特徴とするバルカナイズド・ファイバーの製造方
法に関するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いられる原紙は、木綿パルプ及び木材パルプ
などの精製天然セルロース繊維パルプを生体とした紙で
あり、最終製品の使用目的に応じて、炭素繊維、ガラス
繊維等の無機繊維や各種合成繊維を含んでいても良い。

本発明で用いられる有ｖＩｉ溶媒としては、塩化亜鉛の
濃厚水溶液で処理された紙の表面を良（濡らすものが好
ましく、塩化亜鉛水溶液と混和し得る有機溶媒が特に好
ましい。

好ましい有機溶媒は、具体的には、メタノール、エタノ
ール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、メチ
ルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル類、アセト
ン、メチルエチルケトン等のケトン類、ジオキサン等の
極性有機溶剤である。

上記溶媒の中でも、メタノール、エタノール、イソプロ
ピルアルコール、アセトン等が特に好ましい溶媒である
。

前記有機溶媒は、処理紙の繊維表面のみならず繊維内部
にまで容易に浸透し、膨潤したセルロース分子間への侵
入がより速やかで、その結果、強度の高いバルカナイズ
ド・ファイバーが得られると同時に、次工程での水洗効
率が高い。

塩化亜鉛の濃厚水溶液での処理により膨潤・膠化した紙
の上記有機溶媒による処理は、塗布或いは含浸その他の
方法で行うことができる。

本発明においては、この有機溶媒による処理工程を付加
する以外、他の工程は、従来周知慣用の工程、即ち、塩
化亜鉛の濃厚水溶液による処理工程、積層工程、水洗脱
塩化亜鉛工程、乾燥工程、プレス仕上工程を用いれば良
く、各工程の濃度、温度、時間等の諸条件も従来慣用の
もので良く、特に限定しない。

〔作用〕

本発明の作用機構については、必ずしも明確ではないが
、次のように推定している。従来の水洗脱液工程におい
ては、紙を取り巻く溶液は強酸性を呈しており、膨潤し
たセルロースや可溶化したセルロース、ヘミセルロース
は、水洗時の塩化亜鉛の濃度低下により、酸加水分解を
受ける程度が大となる。一方、本発明によれば、有機溶
剤処理により、可溶化したセルロース、ヘミセルロース
等の多糖類は、凝固・再生され、未熔解繊維の表面に沈
着結合すると同時に膨潤化したセルロースも近傍に存在
する塩化亜鉛水溶液を押しのけ再結晶化する。こうして
再生されたセルロース、ヘミセルロース類は、その後の
水洗工程にも抵抗性を有し、その結果、強度の高いバル
カナイズド・ファイバーが得られるものと考えられる。

又、ＩＪ！厚塩化亜鉛水溶液により溶出した比較的分子
量の低いセルロースやヘミセルロースは、有機溶媒によ
り析出することで、水洗により回収される希薄塩化亜鉛
水溶液中の溶解固形分は減少し、回収水からの塩化亜鉛
の回収・再生工程でのエネルギー負荷が減少する。これ
らの推定は、次の実施例や比較例及び第１．２図の電子
顕微鏡写真により、支持されているものと思われる。

〔実施例〕

次に、実施例を示す。

実施例に用いた評価法を以下に示す。

■破裂強度：　ＪＩＳ　Ｐ　８１１２に準じて測定する
。

■回収塩化亜鉛中の有機物量；回収塩化亜鉛溶液（濃度
３０°Ｂｅ）をアセトンで１０ν／Ｖ％として析出物を
０．５μＰＴＦＥメンブランフィルタ−で濾過しＭ量を
測定する。

■厚さ、密度：　ＪＩＳ　Ｐ　８１１８に準じて測定す
る。

■内層剥離強度：　ＪＩＳ　Ｐ　８１３９に準じ、幅０
．５インチの試験片をオートグラフ（品性製作所製）で
測定する。

■表面強度：薄板重ね接合片の引張剪断試験により測定
する。

■吸水率：１０１０Ｘ１０の試験片を水に１時間浸漬し
た後の重量増加率による。

■黒色濃度：カラー反射濃度計ＤＳ　ＤＭ−４００（大
日本スクリーン製造■製）で測定する。

■光沢ニゲロスメータ（７５°−７５°）による。

実施例Ｉ ＮＵＫＰ／ＮＤＳＰ＝７０／３０　（重量比）からなる
厚さ０゜１８ｍｍ、透気度５秒の原紙１枚を塩化亜鉛の
濃厚水溶液に浸漬する。該溶液は濃度７０°Ｂｅ、温度
３５°Ｃであった。得られたシートは、ロール温度５０
゛Ｃのロールドラムを通した。この後熟成を経て、メタ
ノール含浸槽を通り、次いで、液温２５℃の水洗で含有
塩化亜鉛を除去した後、連続的にシリンダードライヤー
により乾燥し、最終的にカレンダーにより仕上げを行い
、０．１　ｍｍ厚のバルカナイズド・ファイバーを得た
。

得られたバルカナイズド・ファイバーの強度と回収され
た３０°Ｂｅの塩化亜鉛水溶液中の有機物量を分析した
結果を第１表に示した。

第　　１　　表 実施例２ カーボンを内添した木綿原料からなる厚さ０．１８ｍｍ
、透気度３秒の黒色原料紙ロール８本から巻き解かれる
紙を同時に塩化亜鉛の！！！厚水溶水溶液漬し、積層接
着した。実施例１で用いたメタノールに代えてイソプロ
ピルアルコールを片面塗布し、以下同様条件にて処理し
て０．８　ｎＩｍ厚みのバルカナイズド・ファイバーを
得た。第２表にその性質を示す。

〔発明の効果〕

本発明における方法で得た実施例１及び２のバルカナイ
ズド・ファイバーは、従慄法の物に比べ、強度の向上が
大で、光沢を帯びた外観となり、着色バルカナイズド・
ファイバーでは、濃色となることを示し、回収塩化亜鉛
水溶液中の有機物汚染を大きく削減していることが分か
る。

原紙が、広葉樹木材パルプや塩化亜鉛に反応しない無機
繊維や合成繊維を含む場合には、積層原紙間の剥離強度
が低くなりがちであるから、本発明の方法は、それらの
強度不足を補える点で、特に効果的である。

なお、本発明の方法で処理したバルカナイズド・ファイ
バーの表面は、添付の走査型電子顕微鏡の観察写真で示
すように、従来法による物の表面と明らかな差異がある
。即ち、第２図の従来法による物の表面が、糸状に見え
るフィブリルで覆われているのに対し、第１図の本発明
の物の表面は、フィルム状の物質が繊維表面上を覆って
おり、表面がつるりとした感じに見える。本発明以外の
方法、例えば、水温調節による方法によっても、このよ
うなすっきりした表面形態は得られず、本発明の方法に
従って、初めて得られる表面形態である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法で製造したバルカナイズド・フ
ァイバーの表面の繊維形態を示す走査型電子顕微鏡写真
（倍率５００）、第２図は、従来の方法で製造したバル
カナイズド・ファイバーの表面の繊維形態を示す走査型
電子顕微鏡写真（倍率５００　）である。 特許出願人　　　北越製紙株式会社 代　理　人　　　弁理士　星野　透 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）主としてセルロース繊維からなる原紙を塩化亜鉛
   の濃厚水溶液に浸漬し、その表面を膨潤・膠化処理する
   工程、該処理紙を所望により複数枚積層する工程、該処
   理積層紙の水洗による脱塩化亜鉛工程及び次の乾燥・仕
   上工程からなるバルカナイズド・ファイバーの製造方法
   において、該処理・積層工程と水洗による脱塩化亜鉛工
   程の間に、有機溶媒で処理する工程を設けたことを特徴
   とするバルカナイズド・ファイバーの製造方法。
2. （２）有機溶媒が、塩化亜鉛水溶液と混和し得る有機溶
   媒である特許請求の範囲第１項記載のバルカナイズド・
   ファイバーの製造方法。