JPH07502081A - セルロース系繊維 - 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】 本発明は、水性液体に対して高い吸収性を有するセルロース系繊維に関する。こ のような繊維は、吸収性身辺製品、例えば、使い捨ておむつ、タンポン、生理用 ナプキン、および失禁パッド、ならびに吸収ワイプに用いられ、また吸湿性被服 またはタオル中の繊維含有物の部分として用いられることができる。セルロース 系繊維の吸収性は、繊維に高吸収性化学物質を混合することによって、またはセ ルロース自体の化学的改質によって増加させることができる。高吸収性化学物質 の混合は、化学物質が繊維から脱離され得る恐れを有する。本発明は、化学的に 改質されたセルロース系繊維、特にカルボキシメチル化セルロース繊維に関する 。

背景技術 粉末状態のカルボキシメチルセルロースは、増粘剤として商業的に周知である。

それは、セルロースバルブと強アルカリ、例えば、水酸化ナトリウム、およびモ ノクロロ酢酸またはその塩との反応によって製造される。カルボキシメチルセル ロース繊維の製造に対していくつかの提案がされてきたが、これらは商業的に広 く用いられていなかった。カルボキシメチルセルロース繊維の製造を記載してい る文書は、ＧＢ−Ａ−２２２０８８１，ＧＢ−Ａ−２０９４８０２、ＵＳ−Ａ− ３７３１６８０，ＵＳ−Ａ−１７３６７１４、ＪＰ−Ａ−４９−５５９９３、Ｊ Ｐ−Ａ−５６−１５４５８、ＪＰ−Ａ−３−８２５、およびＪＰ−Ａ−３−２６ ９１１４、ならびにＪ。

Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　５ｃｉｅｎｃｅ、第１７巻（１９７３）の第 ３３７５頁〜第３３８８頁およびＴｅｘｔｉｌｅ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　Ｊ、、１ ９７１の第６８０頁〜第６８５頁における論文である。参考文献は、再生セルロ ース（ビスコースレーヨン）繊維から、または綿からのカルボキシメチルセルロ ース繊維の製造を記載している。表面粘着性を有さす、繊維機械において加工さ れるに十分強い高吸収性繊維を達成するにおいて、問題がある。

発明の開示 我々は、本発明によって、より大きい吸収性および強度を有し、表面粘着性を有 さないカルボキシメチルセルロース繊維が溶剤紡糸セルロース繊維から製造され ることができることを見出した。

本発明に係るカルボキシメチルセルロース繊維は、グルコース単位あたり少なく とも０．　１個のカルボキシメチル基の置換度を有し、そして繊維が溶剤紡糸セ ルロース繊維から誘導され、自由膨潤法で測定した場合に、少なくとも繊維１グ ラムあたり８グラムの０゜９％塩水の吸収性、および少な（とも１０ｃＮ／ｌｅ ｘの強力を有することを特徴とする。

セルロース繊維と強アルカリならびにモノクロロ酢酸およびその塩から選ばれる モノクロロ酢酸試薬とを反応させることによるカルボキシメチルセルロース繊維 の製造のための本発明に係る方法は、用いられるセルロース繊維が溶剤紡糸セル ロース繊維であることを特徴とする。

溶剤紡糸セルロース繊維は、繊維が紡糸される浴中においてセルロースに再転化 されるセルロース誘導体（セルロースキサトゲン酸塩）の溶液から紡糸される再 生セルロース繊維と異なり、溶剤中のセルロースの溶液から紡糸される繊維であ る。セルロース用の溶剤の例は、第三アミンＮ−オキシト、Ｎ、　Ｎ−ジメチル ホルムアミド／四酸化窒素混合物、ジメチルスルホキシド／パラポルムアルデヒ ド混合物、およびＮ、　Ｎ−ジメチルアセトアミドまたはＮ−メチルピロリドン 中の塩化リチウム溶液である。溶剤紡糸セルロース繊維の製造に使用するのに好 ましい溶剤は、第三アミンＮ−オキシドである。溶剤紡糸セルロース繊維の製造 は、例えば、ＵＳ−Ａ−４２４６２２１およびＵＳ−Ａ−４１９６２８１に記載 されており、これらは好ましい第三アミンＮ−オキシトの例を開示している。セ ルロース溶液は、エアギャップを介して、セルロースの非溶剤、通常は水の、浴 中に紡糸され、この浴中でセルロースが繊維の形態で沈殿される。

溶剤紡糸セルロー・ス繊維は、再生セルロースおよび綿とは２つの主な構造上の 相違を有する。それは、その横断面全体にわたり実質的に均一な構造を有し、よ り大きい結晶度を有する。再生セルロースおよび綿繊維は共に、比較的稠密なス キンを繊維の表面に含む構造を存する。溶剤紡糸セルロース繊維は、このような スキンを有さない。我々は、これらの特性のいずれか一方または両方が、カルボ キシメチル化工程の間にその繊維構造を失うような程度にまで繊維を弱くせずに 、高い吸収性を有するカルボキシメチルセルロース繊維を製造する際に重要であ ると考える。

本発明の方法を実施する場合、アルカリおよびモノクロロ酢酸試薬は同時に、ま たは連続的にセルロース繊維に適用することができる。セルロース繊維は、トウ 、糸、ステーブル繊維または布帛、例えば、織物、編物または不織布の形態であ ってよい。不織布を用いる場合、好ましくは繊維が布帛中で比較的確実に結合さ れているもの、例えば、水力交絡布帛または二−ドルド布帛である。糸、トウ、 またはばら毛は、セルロース繊維と、カルボキシメチル化工程によって影響され ない１種またはそれ以上の他の繊維、例えば、ポリエステルまたはナイロンとの ブレンドであってよい。トウ、糸またはステーブル繊維の場合、繊維は、商業的 に市販されているような乾燥繊維であってよく、または未乾燥繊維、即ち、繊維 形成後に乾燥されていない繊維であってよい。繊維による試薬の吸収速度および 繊維のセルロースとの反応速度は、未乾燥繊維を用いると幾分速い。未乾燥繊維 を用いる場合、必要ならばマングル脱水によって、その含水量が好ましくは１５ ０重量％よりも少なく、例えば、５０〜１００重量％にコントロールされる。

アルカリおよびモノクロロ酢酸化合物は、好ましくは水溶液から適用される。ア ルカリは、好ましくはアルカリ金属水酸化物、例えば、水酸化ナトリウムまたは 水酸化カリウムであり、好ましくは少な（とも２重量％、より好ましくは４重量 ％または５重量％あるいはそれよりも多く、１５重量％まで、より好ましくは１ ０重量％までの濃度で用いられる。モノクロロ酢酸は、好ましくは塩の形態、通 常用いられるアルカリに相当する塩、例えば、水酸化ナトリウムではモノクロロ 酢酸ナトリウムで用いられる。モノクロロ酢酸試薬は、好ましくは少なくとも５ 重量％、より好ましくは少なくとも１０重量％で、３５重量％まで、より好まし くは２５重量％までの濃度で用いられる。アルカリおよびモノクロロ酢酸塩は、 好ましくはほぼ当量、例えば、０．８〜１．２：１０モル比で用いられる。水酸 化ナトリウムおよびモノクロロ酢酸ナトリウムは、好ましくはｌ：２．５〜３． ５、最も好ましくは約１：２．９の重量比で用いられる。モノクロロ酢酸を用い た場合、アルカリとモノクロロ酢酸のモル比は、好ましくは約２：１である。

アルカリおよびモノクロロ酢酸試薬は、水および極性有機溶剤の混合物中の溶液 から適用されてよい。例えば、水酸化ナトリウムは水中に３５重量％まで溶解さ れ得、モノクロロ酢酸ナトリウムは水中に４５重量％まで溶解され得、そしてそ れらの溶液は混合され、アルコール、例えば、エタノールまたは工業用変性アル コールで希釈され、水性有機溶剤混合物中の必要な濃度の試薬を与える。

アルカリおよびモノクロロ酢酸試薬を繊維に適用するために、種々の手順を用い ることができる。繊維は、高温、例えば、少なくとも５０℃から溶液の沸点まで の温度で試薬の溶液中に浸漬されてもよい。繊維が連続繊維材料、例えば、トウ または布帛の形態である場合、試薬は、パジングによって適用され、次いで高温 で乾燥されてもよい。アルカリおよびモノクロロ酢酸試薬は、連続的に適用され てもよく、この場合、アルカリがモノクロロ酢酸試薬の前に適用されることが必 須ではないけれども好ましく、あるいはそれらは単一の溶液中で一緒に適用され てもよい。パジング操作は、乾燥をより高い温度で行うことができ、より短い反 応時間を可能とする利点を有する。乾燥温度は、例えば、５０〜２００℃の範囲 内であってよい。１００°Ｃよりも高い乾燥温度は、１００℃よりも低い温度で 行った反応に対する４〜３０分間と比較して、例えば、２〜１０分間の反応時間 を可能とする。パジングの間に吸収される液体の量は好ましくは５０〜３００重 量％であり、トウまたは布帛は必要ならばパジング後に、例えば、マングル脱水 によって、絞られて、所望の吸収を得ることができる。液体レベルが高すぎるこ とは、乾燥に必要な時間がカルボキシメチル化反応に必要な時間よりも多いこと を意味するであろう。これは、なお有効ではあるけれども、エネルギーの浪費で ある。熱崩壊によるセルロース繊維の実質的な脆化を避けるように注意しなけれ ばならない。最も好ましい反応温度は、８０〜１５０°Ｃの範囲、特に９０°Ｃ およびそれよりも高い温度、例えば、９０〜１２０°Ｃであろう。処理繊維の加 熱は、好ましくは完全に繊維を乾燥するようであってはならず、乾燥後に５〜２ ０重量％の含水量が好ましい。これは乾燥繊維の脆化を避ける。加熱は、連続法 においてオーブンまたはホットトンネル乾燥機中で行うことができる。

本発明の方法を実施するための手順の一例は、アルカリ、例えば、水酸化ナトリ ウム水溶液での繊維のパジング、および８０″Ｃよりも高い温度での乾燥、次い でモノクロロ酢酸試薬、例えば、モノクロロ酢酸ナトリウムでの処理を含む。ア ルカリ処理された繊維を、５０〜１００°Ｃで１５〜６０分間水溶液中に浸漬し 、次いで乾燥してもよい。あるいは、モノクロロ酢酸ナトリウム溶液をパジング によって適用し、次いで８０°Ｃよりも高い温度で５〜１５分間乾燥工程を行っ てもよい。トウまたは布帛の形態の繊維を、水酸化ナトリウムでのパジング後、 またはモノクロロ酢酸ナトリウムでのパジング後、あるいはその両方の後に、マ ングル脱水し、各々の場合における繊維の液体吸収を低減させてもよい。繊維が マングル脱水されて液体吸収が低減される場合、用いられる溶液の濃度は、繊維 中に同様なレベルの試薬が得られるように増加されなければならない。

処理の順序を逆にすることができる。即ち、繊維をモノクロロ酢酸ナトリウム溶 液でパジングし、所望によりマングル脱水および乾燥し、次いで水酸化ナトリウ ムでパジングし、所望によりマングル脱水および乾燥してもよい。いずれの場合 にも、連続法において第２の処理溶液を構成する場合には、繊維によって運ばれ た第１の処理溶液から第２の処理溶液に試薬が与えられ、再溶解することに注意 しなければならない。

あるいは、水酸化ナトリウムおよびモノクロロ酢酸ナトリウムを同時に適用して もよい。水酸化ナトリウムおよびモノクロロ酢酸ナトリウムの同時適用は、乾燥 工程がただ１回のみ用いられ、全体の反応時間が短縮されるので、好ましい。必 要な濃度の水酸化ナトリウムおよびモノクロロ酢酸ナトリウムを含む溶液は、別 々に製造されたこれら試薬の溶液を混合することによって、またはモノクロロ酢 酸ナトリウムの溶液中に水酸化ナトリウムを溶解させることによって製造するこ とができる。混合溶液を、浸漬によって、またはパジングによって適用し、所望 により次いでマングル脱水し、そして高温で乾燥してもよい。水酸化ナトリウム およびモノクロロ酢酸ナトリウムを一緒に含む溶液は、塩化ナトリウムおよびナ トリウムグリコレートを形成するＮａＯＨおよびＣＩ　ＣＨ２ＣＯＯＮａの反応 が起こり得るため、好ましくは高温で長時間保持されるべきではない。水酸化ナ トリウムの溶液およびモノクロロ酢酸ナトリウムの溶液を、繊維への適用の直前 に混合してもよく、あるいは別々の溶液を、例えば、互いに直角に配列されたス プレーによって、同時に繊維に吹き付けてもよい。アルカリ（例えば、水酸化ナ トリウム）およびモノクロロ酢酸試薬（例えば、モノクロロ酢酸ナトリウム）の 混合溶液を貯蔵しなければならない場合、２０°Ｃまたはそれよりも低い温度、 例えば、０〜５°Ｃに保持するのが好ましい。アルカリおよびモノクロロ酢酸の 両方で処理された繊維の２０〜４０”Ｃでの貯蔵は、避けるのが好ましい。パジ ング後すぐに繊維を加熱し、カルボキシメチル化反応を起こすことが通常量も有 利である。あるいは、加熱前に、パジングされた繊維を２０°Ｃよりも低い温度 、好ましくは０〜５°Ｃの範囲で貯蔵することができる。２０”Ｃよりも低い温 度、例えば、０〜１０°Ｃでパジングを行うのが好ましい。

達成されるセルロース繊維の置換度は、好ましくはグルコース単位あたり少なく とも０．１５個のカルボキシメチル基であり、最も好ましくは０．２〜０．　５ 個の範囲である。グルコース単位あたり０．５個のカルボキシメチル基よりも高 い置換度は、繊維を水膨潤性というよりはむしろ水溶性にしてしまうことがある 。上記範囲内のより高い置換度は、繊維が吸収性製品に用いられる場合に好まし く、この範囲内のより低い置換度は、繊維が被服に用いられる場合に好ましい。

少なくとも１種の試薬溶液中の、多価カチオン、特に多価金属イオンの存在は、 有利である。好ましい金属イオンはカルシウムイオンであるが、バリウム、マグ ネシウムまたは亜鉛であってもよい。

我々は、加工の間の多価金属イオンの存在は、蒸留水、または脱イオン水に水溶 性である繊維の形成を防止する助けになることを見出したものであり、多価金属 イオンが異なるセルロース鏡上のカルボン酸基間に架橋を形成するのであろうと 考えている。処理溶液中の多価金属塩、例えば、カルシウム塩の濃度は、例えば 、０．０１〜１０重量％の範囲であってよい。多くの場合に、硬水道水中に存在 するカルシウムイオンは十分な効果を有し得る。他の場合には、カルシウム塩、 例えば、塩化カルシウムを処理溶液に、例えば、１〜４重量％の量で添加するの が好ましい。一般に、セルロース繊維のカルボキシメチル基による置換度が高い ほど、蒸留水または脱イオン水中に可溶性である繊維を形成することを避けるた めに、試薬溶液中のカルシウムイオンの濃度（上記範囲内で）が高いのが好まし い。あるいは、多価金属イオン、例えば、カルシウムイオンを、洗浄液中にそれ らを含有させることにより、処理された繊維の洗浄の間に適用することができる が、これは効果がより小さい。

本発明の方法の変形においては、繊維はまず強アルカリ水で処理され、その結果 アルカリは繊維全体に吸収される。繊維は、次いでアルカリ用の溶剤、好ましく は水で、完全に洗うことなく、すすぎ洗いされる。水は、所望により１種または それ以上の界面活性剤を含んでいてもよい。このようなすすぎ洗いの効果は、繊 維の内部からよりも外側領域からより多くのアルカリを除去することである。

繊維は、次いでモノクロロ酢酸試薬、好ましくはモノクロロ酢酸で処理され、そ して加熱されて繊維のカルボキシメチル化を起こされ、乾燥される。カルボキシ メチル化のレベルは、繊維の外側領域でよりも、よりアルカリが残留する繊維の 内部でより大きい。すすぎ洗いの工程は、モノクロロ酢酸試薬での処理の後で、 加熱および乾燥の前に行うことができ、これにより繊維の内部および外側の領域 間のカルボキシメチル化度の相違が増大されやすくなる。

この変形方法の製品、即ち、繊維の外側の領域におけるよりも繊維の内部でより 高いカルボキシメチル化度を有するカルボキシメチル化セルロース繊維は、湿潤 された場合でさえも普通のセルロース繊維と同様に感じられるけれども、増大さ れた吸収性を有する。

カルボキシメチル化プロセス後、繊維は通常洗浄されて、いかなる未反応のアル カリもしくはクロロアセテートも、または塩化ナトリウムもしくはナトリウムグ リコレートの如きいかなる副生成物も除去される。一般に、水性洗浄、好ましく は水混和性の有機溶剤と水の混合物が用いられる。洗浄媒体は、有機ヒドロキシ ル化合物、界面活性剤、および／または酸を含んでいてよい。有機ヒドロキシル 化合物は、少な（とも１個のアルコール性ヒドロキシル基を含む化合物、例えば 、エタノール、メタノール、もしくは他の低分子量アルコール、および／または ポリヒドロキシ化合物、例えば、エチレングリコールもしくはプロピレングリコ ールである。有機ヒドロキシル化合物と水の重量比は、例えば、３：１〜１：５ ０の範囲であってよい。低分子量モノアルコールは、水混和性有機溶剤としても 、また有機ヒドロキシル化合物としても作用することができ、例えば、好ましい 洗浄媒体は、２：１〜１：２の重量比の水とエタノールの混合物に基づくもので ある。界面活性剤を用いる場合、好ましくは非イオン界面活性剤、例えば、アル コールまたはフェノールのポリアルキレンオキシド付加物であるが、アニオンま たはカチオン性界面活性剤を用いてもよい。用いられるいかなる界面活性剤も、 好ましくは疎水性であるよりも親水性でなければならず、このような疎水性の界 面活性剤は、繊維によって吸収される水の割合を低減し得る。好ましい界面活性 剤の例は、商標名ｒＴｗｅｅｎ　２０」およびｒＡｔｌａｓ　Ｇ１０８６Ｊの下 で市販されているものである。カルボキシメチル化繊維のアルカリ度を中和する ために洗浄の間に用いられる酸は、例えば、０．５〜１５重量％、好ましくは１ 〜５重量％で用いられる、好ましくは弱酸、例えば、有機カルボン酸、例えば、 酢酸である。洗浄の間に用いられる洗浄液対繊維の重量比は、好ましくは５：ｌ 〜５０：ｌの範囲である。

洗浄は、好ましくは、例えば、２または３段階の向流洗浄操作で行われる。２段 階向流洗浄操作においては、すでに一度洗浄された繊維が再びきれいな洗浄液で 洗浄される。この第２洗浄段階からの洗浄された繊維は、さらなる加工のために 乾燥されてもよい。この第２洗浄段階から得られた液体は、未洗浄繊維用の洗浄 液として第１洗浄段階に移される。向流洗浄は低い洗浄液対繊維の重量比の使用 ぞ可能とし、例えば、１０：１の比は単一洗浄工程で用いられる２０：１の比と 同程度の効果を与える洗浄に用いることができる。

比較的低い濃度の酸、例えば、０．５〜２．０重量％を洗浄液に用いもよい。

洗浄液に界面活性剤を含有させる代わりに、その後に仕上げ剤として界面活性剤 を適用するのが好ましいこともある。界面活性剤は、例えば、アルコールまたは 水アルコール混合物、例えば、繊維を洗浄するために用いられる混合物中の溶液 として適用することができ、あるいは液体界面活性剤を希釈することなく適用す ることもできる。仕上げ剤は、仕上げ剤への繊維の浸漬によって、またはキスロ ールによって、もしくはスプレーによって適用されてもよい。界面活性剤を仕上 げ剤として適用する場合、仕上げ剤を適用する前に、繊維を、好ましくは、例え ばマングル処理によって、圧迫して過剰な洗浄液を除去してもよい。

必要な洗浄の後、繊維は一般に乾燥される。過剰な洗浄液は、好ましくは圧力に よって、例えば、マングル脱水によって除去され、次いで加熱乾燥される。繊維 が乾燥されるべき最適の程度は、意図するさらなる加工に依存するが、乾燥され た繊維の脆化を避けるために、特に、さらなる加工、例えば、捲縮加工、カーデ ィング、製織またはフェルト化を行わなければならないトウ、糸またはステーブ ル繊維を乾燥させる場合に、５〜２０重量％の含水量が一般に好ましい。

処理された繊維は捲縮加工されてもよく、特に繊維が吸収性製品用の不織布用途 に用いられる場合には、繊維を捲縮加工して増大したロフトを得ることが好まし い。トウは、例えば、スタッファ−ボックス捲縮加工によって捲縮加工されても よい。あるいは、仮撚捲縮加工を用いてもよい。繊維が捲縮加工される場合、洗 浄後の加熱乾燥工程を省略して、繊維を捲縮加工の間に乾燥してもよい。

本発明による溶剤紡糸セルロースから製造されたカルボキシメチル化繊維は、再 生セルロースまたは木綿繊維から製造されたカルボキシメチル化繊維と比較して 、より高い吸収性と優れた物理的性質を有する。０．９％塩水の吸収性は、自由 膨潤法によって測定した場合に、例えば、１グラムあたり１５グラムまたはそれ 以上、例えば、２０〜４０グラムにもなり、またこれとともに２５〜１５ｃＮ／ 　ｔ　ｅ　ｘの範囲の強力を有する。同じ方法によってカルボキシメチル化され たビスコースレーヨンまたは木綿繊維は、わずか８〜１３ｇ／ｇの範囲の吸収性 およびより低い強力を存する。この吸収性レベルにおいて、特にカルボキシメチ ル化ビスコースレーヨンおよびより低い程度にカルボキシメチル化された木綿は 、水分と接触している表面で粘着性になり、従って繊維のトウをカルボキシメチ ル化した場合に、繊維は接着して一緒になり、それらの個々の繊維性を失う。こ の問題は本発明の繊維では起こらず、本発明の繊維を、通常の繊維機械を用いて 、例えば、切断、カーディング、ならびに所望により捲縮加工、延伸および紡績 を含むステーブルルートによって、加工することができる。低い吸収性を与える より低い置換度においても、カルボキシメチル化溶剤紡糸セルロース繊維は、実 質的にカルボキシメチル化ビスコースレーヨン繊維よりも強い。

水中、または水性液、例えば、塩水中に膨潤させた後のカルボキシメチル化繊維 の形態は、繊維の吸収性および繊維の直径に依存する。吸収性は、一般にカルボ キシメチル基含有量が増加するほど、増加する。高い吸収性レベルにおいて、特 に繊維が低いデシテックスを有する場合に、膨潤された繊維は、個々の繊維の正 体が失われるような凝集性のゲルを形成する傾向にある。例えば、１９．２重量 ％（７）ＣＩ　ＣＨ＊　ＣＯＯＮａおよび６．５重量％のＮａＯＨでの処理に相 当する、フィラメントあたり初期デシテックス１，７を有し、２８ｇ／ｇの吸収 性（０，９％塩水、自由膨潤）を有する繊維は、硬度４００ｐ、ｐ、ｍ、ＣａＣ Ｏ５の水道水中において膨潤してゲルになる。同一の初期デシテックスを有し、 １３．３％のＣＩＣＨ２ＣＯＯＮ　ａおよび４．５重量％のＮａＯＨで処理され 、そして２０の吸収性を有する繊維は、水道水中で膨潤された場合に離散繊維と して残留し、繊維の形態に再乾燥され得る。初期デシテックス６．０を有し、２ ２．１％のＣＩＣＨ，ＣＯＯＮａおよび７．５重量％のＮａＯＨで処理され、モ して２７の吸収性を有する繊維も水道水中で膨潤された場合に離散繊維として残 留する。吸収性の使い捨て製品では、膨潤によるゲルの形成は許容できる。使い 捨てでない被服に対しては、湿潤および再乾燥させた場合の繊維の形態の保持が 必要である。

本発明のカルボキシメチル化繊維は、種々の製品に用いることができる。これは 、例えば、吸収性身辺製品、例えば、タンポン、使い捨ておむつ、生理用ナプキ ン、または失禁パッドに用いることができる。カルボキシメチル化繊維は、好ま しくはもっばらまたは主としてセルロース系繊維、例えば、木綿もしくは再生セ ルロースの如きセルロース繊維、またはＥＰ−Ａ−３０１８７４において記載さ れているようなマルチリムドセルロース繊維の如き、はとんどの紡織繊維よりも 高いが、カルボキシメチルセルロース繊維よりも低い吸収性を有する繊維、から なる、１種またはそれ以上の他の紡織繊維と組み合わせて用いられるのが好まし い。カルボキシメチル化繊維を、前記他の繊維と、例えば、それらの繊維を一緒 にカーディングまたは空気堆積することにより、緊密に混合して、混合繊維のウ ェブを形成するのが好ましく、あるいは前記他の繊維の層の間に挟まれたカルボ キシメチル化繊維の層、例えば、不織布として用いることもできる。吸収性製品 では、セルロース系繊維とのブレンド中のカルボキシメチル化繊維の割合は、例 えば、少な（とも５重量％から９５重量％まで、好ましくは少なくとも１０重量 ％から５０重量％まで、特に１５〜２５重量％であってよい。カルボキシメチル 化繊維は、また、吸収性製品において、同様なレベルで、毛羽立ち木材バルブと ともに用いることもできる。カルボキシメチル化繊維、特に比較的低い置換度お よび比較的低い吸収性を存する繊維を単独で吸収性身辺製品に用いてもよいが、 比較的高い置換度および吸収性を存するカルボキシメチル化繊維と非カルボキシ メチル化セルロース繊維のブレンドを用いるのが好ましい。本発明のカルボキシ メチル化セルロース繊維、特に比較的低い置換度を存するものは被服、例えば、 下着またはスポーツウェアに用いて、増大した吸収性と快適性を与えることがで きる。このような使用に対しては、カルボキシメチルセルロース繊維は、通常、 他の繊維、好ましくはセルロース繊維、例えば、マルチリムドビスコースを含む 、ビスコースレーヨン、または木綿、あるいは合成繊維、例えば、ポリプロピレ ンまたはポリエステルと配合される。

繊維の外側の領域におけるよりも内部において高いカルボキシメチル化度を有す る上記繊維は、また、被服、例えば、下着またはスポーツウェアにおける使用に 適する。これは、水性液の吸収速度や全体の吸収性が低いために、吸収性製品で は、均一にカルボキシメチル化された繊維よりも有効ではない。

溶剤紡糸セルロース繊維から形成された二−ドルド布帛または水力交絡布帛の如 き織物または強力不織布は、カルボキシメチル化されて、水と接触して膨潤し、 耐液性バリヤーを形成し、例えば、電気部品を包装するために用いることができ る、布帛を形成されることができる。本発明のカルボキシメチルセルロース繊維 の糸または布テープは、水の進入を防止するために、ケーブルを巻き付けるため に用いることができ、あるいはケーブル中にに長さ方向に配置することができる 。

本発明のカルボキシメチルセルロース繊維は、例えば、材料をゆるやかに放出さ せるための装置において、樟脳もしくはメントールの如き材料用のまたは香料用 の吸収剤として用いることができる。

樟脳またはメントールのゆるやかな放出は、医療用途に望ましいであろう。香料 のゆるやかな放出は、空気清浄化装置に望ましいであろう。

比較的低い置換度を有する本発明のカルボキシメチルセルロース繊維は、製紙に おいて、乾燥の際に繊維間の強い結合の形成を助長するのに用いることができる 。

カルボキシメチルセルロース繊維は、多くの他の用途、例えば、フィルター、包 装用の吸収性ライナーもしくはマット、使い捨てワイプ、靴の内底、膨潤性ガス ケットもしくはシール、園芸における保湿性マット、保湿性の包装または膨潤性 セルフシールステッチ加工糸に、吸収性繊維として用いることができる。

本発明を以下の実施例によって説明する。例中、部および％は重水酸化ナトリウ ムおよびモノクロロ酢酸ナトリウムを別々に水中に溶解させ、溶液を１８°Ｃに 冷却した。溶液を混合して、８．５％のＮａＯＨおよび２２．１％のＣＩ　ＣＨ ＊　ＣＯＯＮａを含む処理溶液を形成した。商標ｒＴｅｎｃｅｌＪの下で市販さ れている、１゜７デシテツクスの溶剤紡糸セルロース繊維、即ち、その横断面全 体にわたり実質的に均一な構造を有する繊維のトウを処理溶液で２分間パジング し、マングル脱水して約１５０％のピックアップ（湿った繊維の重量における増 加）を得た。処理したトウを１８０℃で４分間、カルボキシメチルセルロースナ トリウムを形成するための繊維のセルロースの反応が起こる時間の間、乾燥させ た。乾燥させたトウを５０％のエタノール（工業用アルコール）、３５％の水、 ５％のグリセロール、および１０％の酢酸を含む溶液で洗浄し、再乾燥した。

製造されたトウは、０．１を越える置換度、２４．８ｃＮ／ｌｅＸの強力、およ び１５．５％の伸長性を有していた。トウは、自由に膨潤させた場合に、繊維１ グラムあたり３９グラムの水道水（硬度４６０ｐ、ｐ、ｍ、ＣａＣＯｘ　）を吸 収した。繊維は、少なくとも蒸留水または脱イオン水中に部分的に溶解し、これ らの精製水に対する吸収剤として用いることができず、実際の用途において、吸 収される液体は一般に水道水または水道水よりも鉱物に富む水性液である。０． ９％塩水に対するトウの吸収性は、水道水に対するよりもいくらか少ないが、繊 維１グラムあたり２０グラムよりも多いであろう。

０．５ｇの繊維を３０ｍ１の水に分散させ、５分間それを放置することによって 、自由膨潤吸収性を測定した。全ての吸収性の測定において、繊維は、試験され る前に６５％の相対湿度および２０°Ｃに状態調整された。分散液を、次いで、 細孔の大きさ１００〜１６０ミクロンを有する焼成Ｍａｒｋｌ漏斗を通して濾過 し、５分間、または滴下が止まるまで放置した。漏斗を通して濾過された水を秤 量し、繊維によって吸収された水の重量を引き算によって計算した。

処理したトウの乾燥に対して異なる時間および温度（反応時間および温度）を用 いて、例１の手順を繰り返した。両方の場合に、置換度は０．１よりも大きく、 強力は約１０ｃＮ／ｌｅｘであった。

結果は、以下の通りであった。

２　８０°Ｃ１０分間　４４ｇ／ｇ ３　５７°Ｃ２６分間　２８　ｇ／ｇ 例４および５ 処理溶液において異なる濃度の試薬を用いて、例１の手順を繰り返した。両方の 場合において、置換度は０．　１よりも大きかった。

得られた結果は、以下の通りであった。

４４．０％　１０．４％　３０．６　１１．８％　８．７ｇ／ｇ５６．５％　１ ６．９％　２４．９　１１．３％　２５　ｇ／ｇ未処理　−３８，０１４，０％ 　３．５ｇ／ｇ繊維 （０，９％塩水における例４の生成物の自由膨潤吸収性は、約８ｇ水酸化ナトリ ウムおよびモノクロロ酢酸ナトリウムの溶液を製造するために用いた水道水に塩 化カルシウムを添加したことを除き、例１の手順を繰り返した。塩化カルシウム の濃度は、２％（例６）および３％（例７）であった。製造されたトウの水道水 における自由膨潤吸収性は、それぞれ３３ｇ／ｇおよび２８　ｇ／ｇであった。

両方の場合において、強力は２０ｃＮ／ｌｅｘよりも大きく、置換度は０．１よ りも大きかった。

例８ １．７デシテツクスの溶剤紡糸セルロース系繊維のトウを８．５％のＮａＯＨ水 溶液でパジングし、約２５０％の吸収を得た。処理したトウを１８０°Ｃで８分 間乾燥した。トウを次いで２２．１％のＣＩ　ＣＨ２ＣＯＯＮａ水溶液中に８０ °Ｃで３０分間浸漬した。例１に記載したように、トウを洗浄し、乾燥した。製 造された繊維の性質は、例２の繊維のものと同様であった。

例９ １．７デシテツクスの溶剤紡糸セルロース系繊維のトウを２２゜１％（Ｄ　ＣＩ 　ＣＨ２ＣＯＯＮ　ａ水溶液でパジングし、マングル脱水して約１５０％のピッ クアップを得た。処理したトウを１８０°Ｃで４分間乾燥した。トウを次いて８ ．５％のＮａＯＨ水溶液でパジングし、マングル脱水して約１５０％の吸収を得 た。処理したトウを再び１８０℃で４分間乾燥した。例１に記載したように、乾 燥したトウを洗浄し、乾燥した。

例１Ｏ 処理の順番を逆にしたことを除き、例９の方法を繰り返した。トウをまず水酸化 ナトリウムで処理し、次いでモノクロロ酢酸で処理した。

例９および例ＩＯで製造された繊維は、各４例１の繊維と同様な性質を有してい た。

例１１ １．７のフィラメントデシテックスを有するＴｅｎｃｅｌ繊維のトウを未乾燥状 態で得た。トウをハンドマングルに通した。マングル脱水後のトウに残留する水 の量は、６２％であった。この湿ったトウを７．５％の水酸化ナトリウムおよび ２２．１％のモノクロロ酢酸ナトリウムを含む溶液中に室温（２０°Ｃ）で２分 装置いた。パジングしたトウを再びマングル脱水した。マングル脱水後の合計ピ ックアップは、７５％であった。パジングおよびマングル脱水したトウを次いで ２３％ＲＨ（相対湿度）および９０℃にセットした状態調節箱において５分間反 応させた。処理後トウに保持された水の量は、１３％であった。

熱処理後、トウを５５％の工業用アルコール、４２％の水、および３％の酢酸を 含む溶液中で洗浄した。洗浄したトウを次いで９９％の工業用アルコールおよび １％のＡｔ１ａｓ　Ｇ１０８６乳化剤を含む仕上げ剤で処理した。この後、トウ を低温で乾燥し、繊維中の一部の残留水分を除去した。仕上げたトウをスタッフ ァ−ボックス装置を用いて捲縮加工した。捲縮加工した繊維をステーブルに切断 した。

繊維は、０、ｌよりも大きい置換度、２２．５ｃＮ／ｌｅｘの強力、および１２ ％の伸長性を有していた。６５％ＲＨでの完全に乾燥させた繊維の水分率は、１ ７％であった。繊維の自由膨潤吸収性を、水の代わりに０．９％塩水を用いた以 外は、例１の方法によって測定した。吸収性は、３０ｇ／ｇであった。また、５ 分間のまたは滴下が止まるまでの約３．４ｋＰａの加圧後の塩水の残量を、加圧 後に絞り出された水を秤量することによって測定した。繊維の吸収残量は、２０ ｇ／ｇであった。

比較例 Ａ、同じフィラメントデシテックスを存するｒＦ　ｉ　ｂ　ｒ　ｏＪ再生セルロ ース（ビスコースレーヨン）のトウを用いて、例１１の手順を繰り返した。製造 されたカルボキシメチル化ビスコースレーヨン繊維は、０．９％塩水においてｔ ｔｇ／ｇの自由膨潤吸収性と加圧後に９ｇ／ｇの残量を有していた。カルボキシ メチル化ビスコースレーヨン繊維は、カルボキシメチル化溶剤紡糸セルロース繊 維とは異なって、水との短い接触後に表面において粘着性となった。

Ｂ、また、コーマ綿糸を用いて例１１の手順を繰り返した。カルボキシメチル化 木綿は、１０．５ｇ／ｇの自由膨潤吸収性および加圧後に９ｇ／ｇの残量を有し ていた。

例１２〜Ｉ５ フィラメントデシテックス１．７を有する未乾燥Ｔｅｎｃｅｌ繊維のトウを水酸 化ナトリウムおよびモノクロロ酢酸ナトリウムの溶液でパジングした。下記に示 すように、試薬の濃度は、異なる例において異なっていた。トウを軽くマングル 脱水して滴下を止め、合計ピックアップを測定した。トウを、次いで９０℃で１ ３％の水分量に乾燥した。

得られたトウを、５５％のエタノール、４２％の水、２．５％の酢酸、および０ ６５％のくえん酸を含む溶液中で洗浄した。洗浄したトウを例１１に記載したよ うに仕上げ剤で処理し、乾燥した。０．９％塩水における繊維の自由膨潤吸収性 および３．４２ｋＰａ下での残量を測定した。また、置換度（グルコース単位あ たりのカルボキシメチル基の数）を測定した。結果は、以下の通りであった。

側番　試薬の濃度％　吸収　置換度　自由膨潤　残量　膨潤繊維号　ＮａＯＨＣ ＩＣＨ，ＣＯＯＮａ％　吸収性ｇ／ｇ　ｇ／ｇ　（７）形態１２４．５　１３． ３　２００　０．２３５　２０　１０　繊維１３５．５　１６．２　２３０　０ ．２９　１８　１０　繊維１４６．５　１９．２　２３０　０．３７５　２８　 １８　ゲル１５７．５　２２．１　２７５　０．４０５　３８　２９　ゲル繊維 の強力は、置換度が増加するほと減少したが、全ての場合に１５ｃＮ／ｌｅｘよ りも大きかった。

例１６および１７ 異なるフラメントデシテックスを存する溶剤紡糸セルロース系繊維トウのサンプ ルを用いて、例Ｉ５の方法を繰り返した。得られた結果は、以下の通りであった 。

１６　３．０　２６５　２５．６　１７．７　３１　２２　ゲル１７　６．０　 ２７３　＋８．８　１７．７　２７　１７　繊維例１８〜２０ 本発明に従い製造された１５％カルボキシメチル化繊維を、商標名ｒＧａｌａｘ ｙＪの下で市販されている、８５％マルチリムド再生セルロース繊維とのブレン ド中で、５ｈｉｒｌｅｙ　Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ　Ｃａｒｄを用いて、カーディン グした。用いたカルボキシメチル化繊維は、 例１８−例１１に従い製造された捲縮加工繊維例１９−捲縮加工工程を省略した 例１１に従い製造された繊維例２〇−例１５に従い製造された捲縮加工繊維であ うた。

カード処理したウェブをそれぞれ半径方向に膨張するタンポンに形成し、２００ ｍｍの静水頭空気圧を用いたことを除いて、ＧＢ−Ａ−２０９４６３７、第４頁 〜第６頁に規定された「修正ＳｙｎｇｉｎａＪ試験における吸収性の試験をした 。修正Ｓｙｎｇｉｎａ試験における吸収性を、１％の塩水て試験した。得られた 結果は、例１８　６．５ｇ／ｇ 例１９　６．０ｇ／ｇ 例２０　７．６ｇ／ｇ であった。

比較として、この試験における１００％ｒＧａ　ｌ　ａｘｙ」カード処理ウェブ から形成された同様なタンポンの吸収性は、５．１ｇ／例１５で製造された繊維 を毛羽立ち木材バルブ（おしめにおける用途のための商標名ｒｓａｐｐｉ」およ びｒｃａ　ｉｍａ」の下で市販されているバルブの混合物）と異なる比で配合し た。このような木材バルブおよび吸収性材料のブレンドは、軽量おむつにおいて 商業的に用いられている。０．９％塩水における自由膨潤の条件下のブレンドの 吸収性および加圧後の残量を測定した。比較として、商標名ｒｃｏｕｒｌｏｓｅ Ｊの下で市販されているカルボキシメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ）粉末 （市販のＣＭＣ粉末のうちで最も高い吸収度を有する）を同じ比で同じ木材バル ブと配合した。

得られた結果は、下記の通りであった。

２１　１５：８５　２２　１２　２０　１２２２　５０：５０　３４　２５　２ ３　１６０：１００　１２　８ これらの結果から示されるように、本発明によるカルボキシメチルセルロース繊 維は、１５％のレベルで用いた場合に、ＣＭＣ粉末と同様な量で吸収性を増大さ せたが、５０％のレベルで用いた場合にかなりより大きな吸収性を与えた。

例２３ ６．５％の水酸化ナトリウムおよび１９．２％のモノクロロ酢酸ナトリウムの溶 液を製造し、処理浴において一２°Ｃに冷却した。未乾燥ｒＴｅｎｃｅｌＪ　１ ．７デシテツクスフイラメントのトウを５ｍ／分で連続的に１ｏＯｋＰａＯロー ラニツプ（乾燥トウに基づいて含水量を６２％に減少させる）、上記処理浴、３ ４ｋＰａのローラニップ（７５％の合計溶液ピックアップを得る）、および７分 間９０°Ｃ／１０％ＲＨの乾燥キャビネットに通した。処理したトウを例ＩＩに 記載したように洗浄し、再乾燥して、ステープルに切断した。

製造された繊維は、０．　１よりも大きい置換度、０．９％塩水において３４． １ｇ／ｇの自由膨潤吸収性と２４．４ｇ／ｇの残量、および１０ｃＮ／ｌｅｘよ りも大きい強力を有していた。この吸収性を有する繊維は、処理浴の温度が約０ ℃に保持された場合に連続的に製造することができるが、処理浴の温度が上昇し た場合には製造された繊維の吸収性特性は時間経過によりわずかに落ちる。

請求の範囲 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成６年６月２日

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．グルコース単位あたり少なくとも０．１個のカルボキシメチル基の置換度を 有するカルボキシメチルセルロース繊維であって、繊維が、溶剤紡糸セルロース 繊維から誘導され、自由膨潤法によって測定して、繊維１グラムあたり少なくと も８グラムの０．９％塩水の吸収性、および少なくとも１０ｃＮ／ｔｅｘの強力 を有することを特徴とするカルボキシメチルセルロース繊維。
2. ２．グルコース単位あたり０．２〜０．５個のカルボキシメチル基の置換度を有 することを特徴とする、請求項１記載のカルボキシメチルセルロース繊維。
3. ３．自由膨潤法によって測定して、繊維１グラムあたり１５〜４０グラムの０． ９％塩水の吸収性を有することを特徴とする、請求項１または２記載のカルボキ シメチルセルロース繊維。
4. ４．１５〜２５ｃＮ／ｔｅｘの強力を有することを特徴とする、請求項１〜３の いずれかに記載のカルボキシメチルセルロース繊維。
5. ５．硬度４００ｐ．ｐ．ｍ．ＣａＣＯ２の水で膨潤させた場合に離散繊維として 残留することができることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のカル ボキシメチルセルロース繊維。
6. ６．強アルカリならびにモノクロロ酢酸およびその塩から選ばれるモノクロロ酢 酸試薬とセルロース繊維を反応させることによるカルボキシメチルセルロース繊 維の製造方法であって、用いられるセルロース繊維が溶剤紡糸セルロース繊維で あることを特徴とする、方法。
7. ７．溶剤紡糸セルロース繊維がトウまたはステーブル繊維の形態にある時に反応 されることを特徴とする、請求項６記載の方法。
8. ８．用いられる溶剤紡糸セルロース繊維が未乾燥繊維であることを特徴とする、 請求項６または７記載の方法。
9. ９．溶剤紡糸セルロース繊維が織物、編物、または不織布の形態で反応されるこ とを特徴とする、請求項６記載の方法。
10. １０．溶剤紡糸セルロース繊維が４〜１０重量％のアルカリ金属水酸化物および １０〜２５重量％のモノクロロ酢酸塩を含む水溶液と接触されることを特徴とす る、請求項６〜９のいずれかに記載の方法。
11. １１．強アルカリおよびモノクロロ酢酸試薬が繊維に適用された後に、溶剤紡糸 セルロース繊維が８０〜１５０℃の範囲の温度に加熱されることを特徴とする、 請求項６〜１０のいずれかに記載の方法。
12. １２．強アルカリおよびモノクロロ酢酸試薬が２０℃またはそれよりも低い温度 である水溶液から一緒に溶剤紡糸セルロース繊維に適用されることを特徴とする 、請求項１１記載の方法。
13. １３．加熱前にアルカリ金属水酸化物およびモノクロロ酢酸塩の別々の溶液が溶 剤紡糸セルロース繊維に適用されることを特徴とする、請求項１１記載の方法。
14. １４．カルボキシメチルセルロース繊維および１種またはそれ以上の他の紡織繊 維の混合物である層を含み、前記層が１０〜５０重量％の、請求項１〜５のいず れかに記載した、または請求項６〜１３のいずれかに記載の方法によって製造さ れたカルボキシメチルセルロース繊維を含むことを特徴とする、吸収性身辺製品 。
15. １５．他の紡織繊維がもっばらまたは主としてセルロース系繊維からなることを 特徴とする、請求項１４記載の吸収性身辺製品。
16. １６．吸収性繊維および毛羽立ち木材バルブの混合物である層を含み、前記吸収 性繊維が請求項１〜５のいずれかに記載した、または請求項６〜１３のいずれか に記載の方法によって製造されたカルボキシメチルセルロース繊維であり、前記 カルボキシメチルセルロース繊維が１０〜５０重量％で層中に存在することを特 徴とする、吸収性身辺製品。