(57)【要約】【課題】  水中分散性に優れた抄紙用原綿であって、かつベール梱包が可能である原綿を提供する。【解決手段】  捲縮が付与された繊維から製造された抄紙用原綿であって、捲縮数が１．０〜６．０山／２５ｍｍ、捲縮度が１．０〜６．０％であり、かつ、繊維長が５〜１５ｍｍである。特に抄紙用のポリエステル原綿である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
捲縮が付与された繊維から製造された抄紙用原綿であって、捲縮数が１．０〜６．０山／２５ｍｍ、捲縮度が１．０〜６．０％であり、かつ、繊維長が５〜１５ｍｍであることを特徴とする抄紙用原綿。
【請求項２】
短繊維の単糸繊度が０．１〜４．０ｄｔｅｘであることを特徴とする請求項１記載の抄紙用原綿。
【請求項３】
抄紙用原綿がポリエステル原綿であることを特徴とする請求項１又は２に記載の抄紙用原綿。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の抄紙用原綿をベール梱包したことを特徴とするベール梱包体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抄紙用として優れた水中分散性とベール梱包性を併せ持つ抄紙用原綿に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、抄紙用原料としては、天然セルロース、レーヨンなどが主に使用されてきたが、要求の高度化ならび用途の拡大に伴い、抄紙用原料の一部は、機械的特性、電気的特性、耐熱性ならび寸法安定性に優れたポリエステルやポリアミドに代表される合成繊維に置き換えられてきている。今後、産業構造の高度化に伴い、この傾向は急速に進むと考えられる。
【０００３】
しかしながら、合成繊維の多くは元来疎水性であることから、抄紙時の水中分散性を良くする条件を採ることが必要である。抄紙時の水中分散性を良くするためには、水中への投入時に単糸同士が絡まらずにばらばらとなることが必要である。そこで、抄紙用原綿は原綿段階において単糸同士が絡まらないようにするため、捲縮のないストレート繊維であって、繊維長を５〜６ｍｍ程度のように短くする条件が採用されてきた。
【０００４】
それでも不十分な水中分散性を向上させるために、各種処理剤を付着させることにより、繊維表面における水との親和性を向上させる改善方法が提案されている。例えば、特許文献１には特定のポリエステルポリエーテルブロック共重合体を表面に付着させることで水中分散剤を改善させたポリエステル原綿について提案されている。また、特許文献２、特許文献３にはそれぞれ、ポリオキシプロピレン炭化水素と非イオン界面活性剤からなる処理剤、ポリエステルと高吸水性樹脂からなる処理剤が提案されており、これら処理剤を付着したポリエステル原綿は非常に優れた水中分散性を有している。
【０００５】
しかしながら、これら従来のポリエステル原綿は繊維表面における平滑性が高いため、原綿の梱包手段として一般的に適用されている圧縮しシートで梱包する手段（以下、ベール梱包という）でもって梱包を行うことができない。即ち、ベール梱包では、圧縮ボックス内に原綿を充填・圧縮し、次いで該圧縮ボックスの扉を開放し、圧縮成型された原綿をシートで覆って梱包するが、前述したように抄紙用ポリエステル原綿は平滑性が高いため、圧縮ボックスの扉を開放した時に繊維が滑ってしまい、圧縮形態を保持することができず、梱包が不可能となる。このため、これら原綿はベール梱包ではなく、袋に詰めて出荷されている。このように袋詰めする場合、通常の原綿製造ラインと異なる設備が必要となるというデメリットだけでなく、袋詰めでは梱包できる原綿量がベール梱包体に比べて非常に少量であるので、梱包数が多くなり、作業面での負荷が大きいというデメリットもある。更に出荷に際してもベール梱包体のように積み重ねることが不可能なため、一度に大量の原綿を運搬できないことなど、工業生産上におけるデメリットが多い。
【０００６】
以上のような状況から、ベール梱包可能な抄紙用ポリエステル原綿の開発が望まれていた。そこで、例えば特許文献４にはスルホン酸金属塩基を有する化合物が共重合されたポリエステルポリエーテルブロック重合体を表面に付着せしめたポリエステル原綿が提案され、特許文献５にはポリエステルポリエーテルブロック共重合体とポリペプチドとを含有する処理剤を表面に付着せしめたポリエステル原綿が提案されている。これら提案は共に、原綿の平滑性を緩和させることによってベール梱包を可能にしようとするものであるが、その他用途に用いられる原綿をベール梱包した梱包体に比べ梱包形状がいびつであり、運搬時や長期保管すると形状変化が起きやすく、荷崩れや横倒れなどのトラブルの原因となる。また、平滑性を緩和させるために水中分散性を犠牲にしているので、原綿の水中分散性が著しく悪化し、パルプやレーヨンなどの他繊維のとの混合抄紙や高い分散性を必要としない限定された用途にしか展開できない問題がある。これら問題のために、未だ、抄紙用原綿のベール梱包体は実用化されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５８−２０８５００号公報
【特許文献２】特開平０３−１９３９９７号公報
【特許文献３】特開平０７−１８９１３２号公報
【特許文献４】特開昭６０−２２４８９９号公報
【特許文献５】特開平０６−０９３５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した従来技術における問題点を克服し、抄紙用に最適な水中分散性を保持しながらもベール梱包が可能な抄紙用原綿を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、従来技術とは全く異なる着眼点によるアプローチによって上記目的を達成するものである。即ち、本発明の抄紙用原綿は、捲縮が付与された繊維から製造され、かつ、捲縮数が１．０〜６．０山／２５ｍｍ、捲縮度が１．０〜６．０％を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、水中分散性とベール梱包性とが共に良好であって実用化可能な抄紙用原綿及びそのベール梱包体を製造することができ、これにより通常の原綿製造・梱包ラインでもって抄紙用原綿のベール梱包体の生産が可能となる。さらに、梱包形状が良好であって、運搬性などの取扱い性も改善することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
本発明の原綿を構成する繊維は、溶融紡糸して得られる合成繊維であり、即ちポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド等の繊維であるが、その中でもポリエステル繊維の適用が好ましい。
【００１３】
ポリエステル繊維を構成するポリエステルとしては、テレフタル酸を主たる酸成分とし、エチレングリコールを主たるグリコール成分として得られるポリエチレンテレフタレート、１，３−プロパンジオールを主たるグリコール成分として得られるポリトリメチレンテレフタレート、１，４−ブタンジオールを主たるグリコール成分として得られるポリブチレンテレフタレートなどの芳香族ポリエステル、ならびに乳酸を繰り返し単位とするポリ乳酸などの脂肪族ポリエステルなどが例示される。
【００１４】
また、他のポリエステル結合を形成可能な共重合成分を含むポリエステルであってもよい。共重合可能な化合物としては、例えばイソフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸、セバシン酸などのジカルボン酸類、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコールなどのグリコール類などを挙げることができる。
【００１５】
また必要に応じて、艶消し剤となる二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてのヒンダードフェノール誘導体、着色顔料、安定剤、蛍光剤、抗菌剤、消臭剤、強化剤、難燃剤などを添加してもよい。
【００１６】
本発明の抄紙用原綿は、従来技術では不可能な優れた水中分散性とベール梱包性を両立させるために、特定範囲内の低度の捲縮が付与された短繊維で構成することが必要である。即ち、本発明の抄紙用原綿を構成する短繊維は、捲縮数が１．０〜６．０山／２５ｍｍであり、好ましくは２．０〜４．０山である。捲縮度は１．０〜６．０％であり、好ましくは１．０〜４．０％である。また、繊維長は５〜１５ｍｍであり、好ましくは５〜１０ｍｍである。
【００１７】
本発明における短繊維の捲縮数や捲縮度は、後述するように、ＪＩＳ  Ｌ−１０１５の方法により測定される値であって、短繊維の有する捲縮数や捲縮度の平均値として示される値である。
【００１８】
本発明の原綿は、通常の捲縮付与された原綿に比べ低度の捲縮をもつものであり、この捲縮の程度は、前記した範囲内の捲縮数や捲縮度でもって特定される。
【００１９】
また、抄紙用途では、繊維長が長いと原綿同士が絡まり易くなるため短繊維長のもの（例えば５〜６ｍｍ程度の繊維長の原綿）が好んで用いられ、繊維長は、長くても１５ｍｍ程度である。このように短繊維長の抄紙用原綿において低度の捲縮が付与されている場合、原綿を構成する単糸に着目すると捲縮のある単糸と捲縮のない単糸が混在して原綿を構成することとなる。原綿中における単糸同士の絡まりを高めてベール梱包を可能とするためには捲縮数や捲縮度が大きい方が好ましい。しかし、水中での分散性を良好に保持するためには、捲縮数や捲縮度は小さい方が好ましい。そこで、本発明においては、水中での分散性を良好に保持しつつベール梱包性を高めるために、前記した特定水準の捲縮数及び捲縮度を有することが必要である。
【００２０】
これに対し、その捲縮数が１．０山／２５ｍｍ未満であると捲縮を有さない単糸の割合が多くなり過ぎるため原綿中における単糸同士の絡まりが不十分となり、ベール梱包時の圧縮ボックス解放時に圧縮形状の保持ができない。一方、捲縮数が６．０山／２５ｍｍを超える場合は、ほぼすべての単糸に捲縮が付与されているため、ベール梱包性は問題ないが、原綿の絡まりが強固となり過ぎて、水中での分散性が悪化する。
【００２１】
また、捲縮度が１．０％未満であるときは、捲縮が弱過ぎるため、圧縮ボックス解放時に圧縮形状を維持するだけの絡まりを形成することができない。一方、６．０％を超える場合は原綿の絡まりが強固となり過ぎ、水中での分散性が悪化する。
【００２２】
上記した特定水準の捲縮を付与する方法は特に限定されるものではないが、スタッファーボックスによる機械捲縮付与の場合、捲縮の程度を制御する因子としてはスタッファ−ボックスに供給されるトウの温度、結晶性、配向性ならび押し込み圧力、延伸速度などが挙げられるが、本発明のように低捲縮繊維を安定して生産するためには、トウの結晶性や温度を制御する方法が好ましい。トウの結晶性は、延伸後の緊張熱処理の有無、その熱処理温度、延伸時の倍率や温度、紡糸時の引取り速度等を調整することにより制御でき、緊張熱処理をすることにより結晶性は高くなり、熱処理温度が高いほど結晶性が高くなる傾向にある。そして、結晶性が高いほど捲縮がかかり難くなるので、付与される捲縮数や捲縮度は小さくなる。また、トウの温度が高いほど捲縮がかかり易くなるので、延伸糸に通常の捲縮水準の捲縮を付与する場合にはトウ温度を７０〜９０℃程度の高温にすることが行われている。これに対し本発明で特定した低度の捲縮とするためには、延伸糸の場合、トウ温度を２０〜５０℃程度とすることが好ましく、未延伸糸の場合、２０〜３０℃程度とすることが好ましい。
【００２３】
本発明における原綿の単糸繊度は０．１〜４．０ｄｔｅｘが好ましく、１．０〜３．５ｄｔｅｘがより好ましい。繊度０．１ｄｔｅｘ未満である場合は、本発明で特定した範囲内の捲縮を付与させることは通常の技術では困難であり、４．０ｄｔｅｘを超える場合は、原綿の構成本数が少なく、ベール梱包性が悪化し易い。
【００２４】
また、原綿を構成する短繊維の繊維長は、５〜１５ｍｍが好ましく、５〜１０ｍｍがより好ましい。５ｍｍ未満であるときは捲縮を付与しても、十分な絡まりが得られないため、ベール梱包を行うことができない。一方、１５ｍｍを超える場合は、捲縮のないストレート原綿であっても、水中分散性が悪化する。
【００２５】
本発明に係る抄紙用原綿は、水中分散性を向上させるための処理剤が原綿表面に付与されているのが好ましいが、用いられる処理剤は特に限定されるものではない。具体的には、特開平３−１９３９９７号公報に記載されているポリオキシプロピレン炭化エーテルと非イオン界面活性剤からなる処理剤や、特開平７−１８９１３２号公報に記載されている低分子量ポリエステルとアクリル系高吸水樹脂からなる処理剤などが挙げられる。
【００２６】
また、上記処理剤は抄紙工程以前であれば、どの工程で付与しても良いが、繊維を延伸した後に処理剤を付与し、その後に切断して原綿を製造する方法が効果的である。処理剤の原綿に対する付着量は０．０５〜０．６０重量％が好ましく、０．１０〜０．３０重量％がより好ましい。
【実施例】
【００２７】
以下に実施例により本発明をより具体的に説明する。本実施例で用いた特性の測定方法は以下の通りである。
【００２８】
［繊度、繊維長、強度、伸度、捲縮数、捲縮度］
ＪＩＳ  Ｌ−１０１５（１９９９年改正）に示される方法により、繊度（ｄｔｅｘ）、繊維長（ｍｍ）、強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、伸度（％）、捲縮数（山／２５ｍｍ）、捲縮度（％）を測定する。
【００２９】
［水中分散性の評価］
３００ｍｌビーカーに１５０ｍｌの水を入れ、０．０５ｇの原綿を投入し、その後回転速度１０００ｒｐｍにて１分間撹拌した後、吸引濾過を行い、濾紙上の原綿の分散状態を目視にて観察して評価する。評価基準は、分散性良好（○）、分散性不良（×）である。
【００３０】
［ベール梱包性の評価］
９ｃｍ×７ｃｍの角型耐圧容器内に原綿２００ｇを入れ、上部から原綿の高さが８ｃｍとなるように圧縮する。その後、圧縮を維持した状態で耐圧容器を除去し、除去後の形状保持性を観察して評価する。評価基準は、梱包性良好（○）、梱包性不良（×）である。
【００３１】
（実施例１）
固有粘度（ＩＶ）が０．６５、融点が２６０℃であるポリエチレンテレフタレートを１６０℃に設定した熱風乾燥機にて８．０時間乾燥した。乾燥したチップをプレッシャーメルター型紡糸機にて、紡糸温度３００℃にて溶融紡糸し、この紡糸糸条を冷却、集束し、単糸繊度１２ｄｔｅｘの未延伸糸条を製造した。得られた未延伸糸条を複数集合させて約８０ｋｔｅｘのトウとし、９０℃の温水浴中で３．８倍に延伸し、更にホットドラムにより２００℃にて緊張熱処理を行った後、分散性処理剤（ノニオン系界面活性剤）を原綿重量に対して０．２０％となるようにオイリングタッチ方式にて付与させ、温度を４０℃に調整したトウをスタッファーボックス（押し込み圧１．０ｋｇ／ｃｍ２）で機械捲縮を付与させた。その後、繊維長１０ｍｍに切断しポリエステル原綿を製造した。得られた原綿の物性を表１に示す。
【００３２】
（実施例２）
実施例１と同様に、同設備を用い、単糸繊度４．５ｄｔｅｘの未延伸糸条を製造し、得られた未延伸糸条を複数集合させて約８０ｋｔｅｘのトウとし、９０℃の温水浴中で３．２倍に延伸し、更にホットドラムにより２００℃にて緊張熱処理を行った後、分散性処理剤（ノニオン系界面活性剤）を原綿重量に対して０．２０％となるようにロータータッチ方式にて付与させ、温度を４０℃に調整したトウをスタッファーボックスで機械捲縮を付与させた。その後、繊維長６ｍｍに切断しポリエステル原綿を製造した。得られた原綿の物性を表１に示す。
【００３３】
（実施例３）
実施例１と同様に、同設備を用い、単糸繊度２．０ｄｔｅｘの未延伸糸条を製造し、得られた未延伸糸条に複数集合させて約８０ｋｔｅｘのトウとし、分散性処理剤（ノニオン系界面活性剤）を原綿重量に対して０．２０％となるようにローラータッチ方式にて付与させ、常温のトウをスタッファーボックスで機械捲縮を付与させた。その後、繊維長５ｍｍに切断しポリエステル原綿を製造した。得られた原綿の物性を表１に示す。
【００３４】
（実施例４）
実施例１と同様に、同設備を用い、単糸繊度２．４ｄｔｅｘの未延伸糸条を製造し、得られた未延伸糸条を約８０ｋｔｅｘのトウとし、９０℃の温水浴中で３．０倍に延伸し、更にホットドラムにより２００℃にて緊張熱処理を行った後、分散性処理剤（ノニオン系界面活性剤）を原綿重量に対して０．２０％となるようにローラータッチ方式にて付与させ、温度を４０℃に調整したトウをスタッファーボックスで機械捲縮を付与させた。その後、繊維長１２ｍｍに切断しポリエステル原綿を製造した。得られた原綿の物性を表１に示す。
【００３５】
（比較例１）
実施例１にて得られた未延伸糸を用い、スタッファーボックスに供給されるトウの温度を８５℃に変更した以外は実施例１と同様の方法でポリエステル原綿を得た。
【００３６】
（比較例２）
実施例１と同設備を用い、繊度６．４ｄｔｅｘの未延伸糸を製造し、得られた未延伸糸条を約８０ｋｔｅｘのトウとし、９０℃の温水浴中で３．３倍に延伸し、分散性処理剤（ノニオン系界面活性剤）を原綿重量に対して、０．２０％となるようにローラータッチ方式にて付与させ、ホットドラムによる緊張熱処理を行わずに常温のトウをスタッファーボックスで機械捲縮を付与させた。その後、繊維長５ｍｍに切断しポリエステル原綿を得た。
【００３７】
（比較例３）
実施例１にて得られた未延伸糸を用い、スタッファーボックスでの機械捲縮付与を行わないこと以外は実施例１と同様の方法でポリエステル原綿を得た。
【００３８】
（比較例４）
実施例４にて得られた未延伸糸を用い、繊維長を３５ｍｍに変更した以外は実施例４と同様の方法でポリエステル原綿を得た。
（比較例５）
実施例４にて得られた未延伸糸を用い、繊維長を１ｍｍに変更した以外は実施例４と同様の方法でポリエステル原綿を得た。
【００３９】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の抄紙用原綿は、従来技術によるベール梱包された抄紙用原綿とは異なり、通常の抄紙用原綿と同様の水中分散性を持つため、地合に優れた抄紙を得ることができる。また、水中への分散性が良好であるため、単独でも抄紙可能であり、また、木材パルプ、レーヨンなどと混合抄紙することもできる。
【００４１】
また、抄紙時に分散性を向上させる粘剤を添加する場合があるが、本発明の抄紙用原綿は水中分散性が非常に良好であるため、粘剤の使用なしに抄紙を得ることができる。その結果、粘剤は濾水性の調整のみの使用となるため、工程管理上有利となる。