(57)【要約】【課題】人体及び環境に対する悪影響を抑制し、水酸化ナトリウム及び過酸化水素を用いた場合と比べて、紡糸性と繊維の白色度を向上させると共に、当該効果を安定化させることができる植物繊維の脱ガム及び漂白用助剤添加剤を提供する。【解決手段】本発明の植物繊維の脱ガム・漂白用助剤は、全量を１００質量％とした場合、粒子径が２０〜１００ｎｍのナノ粘土を１０〜４０質量％、グリチルレチン酸を１〜３質量％、茶サポニンを２〜１０質量％、及びアルキルポリグリコシドを１〜１０質量％含有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
全量を１００質量％とした場合、粒子径が２０〜１００ｎｍのナノ粘土を１０〜４０質量％、グリチルレチン酸を１〜３質量％、茶サポニンを２〜１０質量％、及びアルキルポリグリコシドを１〜１０質量％含有する、植物繊維の脱ガム・漂白用助剤。
【請求項２】
前記植物繊維が靭皮繊維又は葉脈繊維である、請求項１記載の脱ガム・漂白用助剤。
【請求項３】
前記植物繊維が麻繊維である、請求項１記載の脱ガム・漂白用助剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、麻繊維等の植物繊維の脱ガム・漂白用助剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物繊維は現在、様々な織物製品に利用されている。例えば、麻は靭皮繊維がよく発達していることから、繊維加工性に優れ、高紡糸性の繊維製品を得ることができ、広く利用されている。
【０００３】
通常、植物繊維の粗形態には、ワックス類、脂、ペクチン、リグニン、及び色素成分等の他の植物成分、並びに未成熟な繊維等の他成分が含まれている。このような他成分は、加工性に影響を与え、また、繊維の着色及び染色の不均一等の問題をもたらすおそれがある。そのため、植物繊維の利用のためには、通常、脱ガム及び漂白が行われる。従来、脱ガム及び漂白の方法として、酸洗、アルカリ煮沸、塩素系漂白剤又は過酸化水素漂白が広く用いられている。特許文献１には、靭皮繊維の抽出及び調製のためのプロセスが開示されている。当該プロセスでは、塩素漂白及び過酸化水素による酸化漂白の後、水酸化ナトリウムを用いたアルカリ煮沸及び高温下でほぐす工程が含まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２６８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
塩素系漂白剤を用いる方法では、ヒト及び環境にほぼ不可逆的な汚染をもたらし、非常に有毒なダイオキシンを生成するおそれがあることが知られている。そのため、脱ガム及び漂白プロセスにおいてケイ酸ナトリウムが使用されている。しかし、ケイ酸ナトリウムは、脱ガム及び漂白プロセスにおいてシリカスケールが生じ、これが設備及び繊維に付着することにより、植物繊維の感触が硬くなり、紡糸性に差が生じることがある。また、ケイ酸ナトリウムの使用の際には、生産用水の水質として硬度が高いことが求められ、更に、ケイ酸ナトリウムを使用した場合には、処理後の植物繊維の白さ、明るさ及び強度のいずれも劣るという問題がある。
【０００６】
また、処理剤中のケイ酸ナトリウムの存在は、過酸化水素の酸化作用の不安定化をもたらす。このため、通常、過酸化水素水の安定剤が使用されるが、このような安定剤を使用しても、水酸化ナトリウムの高濃度条件の下では、過酸化水素の作用の不安定化という問題が残る。
【０００７】
本発明は、上記の従来技術の欠点を克服することができる植物繊維の脱ガム及び漂白機能用添加剤を提供する。即ち人体及び環境に対する悪影響を抑制し、水酸化ナトリウム及び過酸化水素を用いた場合と比べて、紡糸性と繊維の白色度を向上させると共に、当該効果を安定化させることができる植物繊維の脱ガム及び漂白機能用添加剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の技術方案は、次のとおりである。
【０００９】
本開示の植物繊維の脱ガム・漂白用助剤は、全量を１００質量％とした場合、粒子径が２０〜１００ｎｍのナノ粘土を１０〜４０質量％、グリチルレチン酸を１〜３質量％、茶サポニンを２〜１０質量％、及びアルキルポリグリコシドを１〜１０質量％含有する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の助剤によれば、人体及び環境に対する悪影響を抑制し、紡糸性と繊維の白色度を向上させると共に、当該効果を安定化させることができる。そのため、製造効率及び繊維製品の品質向上を実現することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ナノ粘土
前記ナノ粘土は、粒子径が２０〜１００ｎｍである限り、その種類に限定はない。前記ナノ粘土は１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。前記ナノ粘土の種類として具体的には、例えば、スメクタイト類（ベントナイト等のモンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト等）、カオリン類（カオリナイト、ナクライト、ディッカイト、ハロイサイト等）、アンティゴライト類（アンティゴライト、アメサイト、クロンステダイト等）、パイロフィライト類（パイロフィライト、タルク等）、雲母類（イライト、海緑石、セラドナイト、セリサイト、白雲母等）、ゼオライト、バーミキュライト、及びクロライトが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。前記粒子径は一次粒子径でも二次粒子径でもよい。前記粒子径は体積平均粒子径でもよく、重量平均粒子径でもよい。前記粒子径の測定方法には限定はない。前記粒子径は、例えば、電子顕微鏡観察、粒度分布測定装置（動的散乱法、レーザー光散乱法等）により測定することができる。
【００１２】
前記ナノ粘土は、本開示の助剤の作用効果を阻害しない限り、天然物でもよく、合成された有機変性粘土でもよい。また、前記ナノ粘土として市販品を用いてもよい。有機変性粘土として具体的には、例えば、粘土鉱物を第四級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤等の有機カチオン化合物で変性した粘土が挙げられ、より具体的には、有機変性ベントナイト、有機変性ヘクトライト、及び有機変性モンモリロナイト等が挙げられる。コスト、環境への影響、及び繊維製品の使用者への影響等の観点から、前記ナノ粘土は天然物であることが好ましい。
【００１３】
前記ナノ粘土の含有量は、全量を１００質量％とした場合に１０〜４０質量％、好ましくは１５〜４０質量％である。前記ナノ粘土の含有量が前記範囲内であると、漂白性及び紡糸性を向上させることができるので好ましい。
【００１４】
グリチルレチン酸類
グリチルレチン酸は、グリチルリチン酸の加水分解により得られるβ−アミリン（オレアナン）系の五環式テルペノイド誘導体の一種である。前記グリチルレチン酸類として、グリチルレチン酸及びその誘導体及びそれらの塩の１種又は２種以上を用いることができる。前記グリチルレチン酸誘導体として具体的には、例えば、グリチルレチン酸の配糖体及びその塩、並びにグリチルレチン酸アルキルが挙げられる。前記グリチルレチン酸の配糖体としては、例えば、グリチルリチン酸が挙げられ、その塩としては、例えば、アルカリ金属塩（ナトリウム塩、カリウム塩；具体的には、例えば、ジカリウム塩）及びアンモニウム塩が挙げられる。また、前記グリチルレチン酸アルキルとしては、例えば、グリチルレチン酸ステアリル及びグリチルレチン酸ラウリル等が挙げられる。本開示の助剤では、前記グリチルレチン酸類として、グリチルレチン酸が好ましく用いられる。
【００１５】
前記グリチルレチン酸類は天然品でも合成品でもよく、市販品を使用してもよい。また、前記グリチルレチン酸類として、単離されたグリチルレチン酸及びその誘導体及びそれらの塩を用いてもよく、あるいは、グリチルレチン酸及びその誘導体及びそれらの塩のうちの少なくともいずれかを含む抽出物を用いてもよい。
【００１６】
前記グリチルレチン酸類の含有量は、全量を１００質量％とした場合に１〜３質量％である。前記グリチルレチン酸の含有量が前記範囲内であると、漂白性及び紡糸性を向上させることができるので好ましい。
【００１７】
茶サポニン類
前記茶サポニン類は、茶に由来するサポニンを含有する限り、その種類に特に限定はない。前記サポニンとして具体的には、例えば、テアサポニン及びアッサムサポニンが挙げられる。前記茶サポニン類は、茶を原料として得られた、茶サポニンを含有する抽出物を用いてもよく、抽出物から単離された化合物としての茶サポニン（例えば、テアサポニン及びアッサムサポニン）を用いてもよい。通常、前記茶サポニン類として、茶サポニンを含有する抽出物が使用される。
【００１８】
前記茶サポニンを含有する抽出物を得る方法には特に限定はない。原料としての茶として、茶の葉又は種子を利用することができる。前記茶の種類にも特に限定はない。前記茶として具体的には、例えば、緑茶及びウーロン茶が挙げられる。抽出溶媒にも特に限定はない。抽出溶媒としては、水、アルコール（メタノール，エタノール等）、及びエーテル（エチルエーテル）並びにこれらの混合溶媒が挙げられる。抽出・精製方法にも特に限定はなく、既知の方法を用いることができる。
【００１９】
前記茶サポニンの含有量は、全量を１００質量％とした場合に２〜１０質量％、好ましくは３〜１０質量％、更に好ましくは４〜１０質量％である。前記茶サポニンの含有量が前記範囲内であると、漂白性及び紡糸性を向上させることができるので好ましい。
【００２０】
アルキルポリグリコシド
前記アルキルポリグリコシドは、糖と高級アルコールがグルコシド結合した化合物である。前記アルキルポリグリコシドは、かかる構造を有し、本開示の助剤の作用効果を阻害しない限り、具体的な種類には特に限定はない。前記アルキルポリグリコシドは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２１】
前記アルキルポリグリコシドは、通常、一般式Ｒ１Ｏ−（Ｒ２Ｏ）ｔ（Ｇ）ｖで表される。式中、Ｒ１はアルキル及び／又はアルケニル基、Ｒ２はアルキレン基、Ｇは５〜６の炭素原子を有する糖である。ｔ及びｖは任意の数である。前記Ｒ１として具体的には、例えば、直鎖状又は分枝状のＣ８−２４アルキル基が挙げられ、前記Ｒ２として具体的には、例えば、Ｃ２−４アルキレン基が挙げられる。前記Ｇとして具体的には、例えば、グルコース、フルクトース及びガラクトースが挙げられ、好ましくはグルコースである。糖単位間のグリコシド結合は、１−６又は１−４型のいずれでもよく、好ましくは１−４型である。前記ｔは通常０〜１０、好ましくは０〜４であり、前記ｖは通常１〜１５である。
【００２２】
前記アルキルポリグリコシドの含有量は、全量を１００質量％とした場合に１〜１０質量％、好ましくは３〜１０質量％、更に好ましくは５〜１０質量％である。前記アルキルポリグリコシドの含有量が前記範囲内であると、漂白性及び紡糸性を向上させることができるので好ましい。
【００２３】
本開示の助剤の形態には特に限定はない。本開示の助剤は通常、前記各成分が溶媒に溶解又は分散した液状形態で用いられる。前記溶媒は、本開示の助剤の作用効果を阻害しない限り特に限定はない。該溶媒として通常は水（精製水、純水）が挙げられる。
【００２４】
本開示の助剤は、その作用効果を阻害しない限り、必要に応じて、前記各成分以外の他の成分を含んでいてもよい。
【００２５】
前記「脱ガム・漂白」は、「脱ガム及び／又は漂白」の意味である。よって、本開示の助剤は、脱ガム及び漂白を連続して行う工程で使用してもよく、あるいは、脱ガムのみを行う工程で使用してもよく、漂白のみを行う工程で使用してもよい。
【００２６】
製造方法
本開示の助剤の製造方法には特に限定はない。本開示の助剤は、全成分及び溶媒を適宜の容器中に加えて撹拌することにより得ることができる。また、本開示の助剤は、一部の成分及び溶媒を添加混合した後、他の成分を添加混合することにより得ることができる。具体的には、例えば、適宜の容器中に、溶媒（精製水等）及びナノ粘土を配合して撹拌し、次いで、他の成分を配合して撹拌することにより得ることができる。撹拌条件についても特に限定はなく、適宜決定することができる。
【００２７】
脱ガム及び漂白方法
本開示の助剤を用いた脱ガム及び漂白方法の具体的内容には特に限定はない。該方法は、脱ガム及び漂白のために、水酸化ナトリウム及び過酸化水素水を使用する。これらは本開示の助剤と同時に添加してもよく、異なる段階で添加してもよい。該方法では、通常、塩素系漂白剤及びケイ酸ナトリウムを用いずに行われるが、本開示の助剤の作用効果を阻害しない限り、塩素系漂白剤及びケイ酸ナトリウムを用いてもよい。
【００２８】
本方法では、通常、本開示の助剤、水酸化ナトリウム及び過酸化水素水を添加した後、適宜加熱をする。この加熱の条件には特に限定はない。該加熱は、一定温度を維持して行ってもよく、あるいは、複数の温度で加熱する段階加熱でもよい。該段階加熱として具体的には、例えば、５０〜６０℃での第１段階加熱、次いで６５〜７５℃での第２段階加熱、次いで８０〜９０℃での第３段階加熱、及び９０〜９５℃での第４段階加熱を経る方法が挙げられる。各段階での持続時間は通常、１５分から１時間程度、好ましくは２０〜４０分程度である。尚、この加熱段階で本開示の助剤、水酸化ナトリウム又は過酸化水素水を適宜添加（最初の添加又は追加添加）してもよい。通常の脱ガム・漂白処理は１００℃以上の高温で行われるのに対し、本実施例ではそれ未満の温度でも脱ガム・漂白処理を行うことができる。本開示の助剤は低温条件での使用に適している。
【００２９】
本方法の対象となる植物繊維の種類には特に限定はない。前記植物繊維として具体的には、例えば、靭皮繊維（靱皮植物から得られた繊維；例えば、リネン、ラミー、ジュート、ヘンプ）、種子毛繊維（例えば、綿、カポック、アクンド）、葉脈繊維（例えば、ザイル麻、マニラ麻、ヘネケン）、及び果実繊維（例えば、コイヤ）が挙げられる。前記植物繊維として好ましくは麻繊維であり、特に好ましくは靭皮繊維の麻繊維である。前記麻繊維として具体的には、例えば、青麻、亜麻、インド麻、ジュート（黄麻）、ラミー（苧麻）、ケナフ（洋麻）、サイザル麻、ヘンプ（大麻）、ザイル麻、ニュージーランド麻、マゲー麻、及びマニラ麻が挙げられる。
【００３０】
本方法では、植物繊維から夾雑物を除くための水洗等の前処理を行ってもよい。
【００３１】
脱ガム及び漂白方法において、本開示の助剤の使用量は、その作用効果を阻害しない限り特に限定がない。本開示の助剤の使用量は、対象である植物繊維の種類、量及び品質に応じて適宜決定することができる。例えば、高繊維性の植物繊維では、原料が優れていることから、助剤の使用量は少なくてもよく、一方、低繊維性の植物繊維では、助剤の使用量を多くすることができる。
【００３２】
本発明は、具体的実施態様により、以下の有益な効果が認められる。
（１）人間及び環境に重大な障害を及ぼすおそれがある塩素漂白工程を排除し、麻繊維の処理環境を大幅に改善することができると共に、また、酸素漂白だけで効果的かつ完全に麻繊維の脱ガム及び漂白を行うことができる。
（２）種々の麻の靭皮繊維に対する脱ガム及び漂白の適応性に優れる。適用可能な麻繊維として、例えば、亜麻、産業用大麻、ジュート（黄麻）、バシクルモン、イラクサ、ラミー、ケナフ、及び麻のパイナップル麻が挙げられ、また、桑皮繊維及び維竹繊維にも適用できるだろう。
（３）水酸化ナトリウムの高濃度条件下での過酸化水素の作用の不安定化という問題を解決することができる。即ち、過酸化水素の分解による無効化を回避し、優れた除染、樹皮性能の除去を奏する。また、麻の靭皮繊維の処理に使用される多段水洗、酸洗、精練、塩素漂白、酸素漂白等の工程を大幅に短縮することができる。更に、生産用水を大幅に減少させ、生産用水の硬度が低くてもよく、汚水中の汚染物質を減少させることができる。
（４）製造時間を短縮し、生産効率を向上させることができる。例えば、本開示の助剤を用いた場合には、ケイ酸ナトリウム等の助剤を使用した場合と比べて、処理効率を５０％以上向上させることができる。また、繊維の白度及び繊維強度を高めることができる。例えば、本開示の助剤を用いた場合には、ケイ酸ナトリウム等の助剤を使用した場合と比べて、繊維の白度及び繊維強度をそれぞれ２０％以上向上させることができる（尚、これらの具体例は、本開示の助剤の技術的範囲を限定する趣旨ではない。）。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。尚、本発明は、実施例に示す形態に限定されない。本発明の実施形態は、目的及び用途等に応じて、本発明の範囲内で種々変更することができる。
【００３４】
（１）脱ガム・漂白用助剤の調製
実施例１〜３の脱ガム・漂白用助剤の処方を表１に示す。ステンレス製反応器に、原料である精製水及びナノ粘土を投入し、ステンレス鋼パドル撹拌機を用いて室温で３〜１２時間撹拌した。再度２７００回転／分の回転速度で０．５〜２時間撹拌しながら、１０分以上の間隔で他の原料成分を順次添加し、その後、０．５〜２時間撹拌撹拌を続けることにより、実施例１〜３の脱ガム・漂白用助剤を調製した。
【００３５】
【表１】
2017095812.tif 000002
【００３６】
成分：
（Ａ）ナノ粘土；北▲鎮▼市宜欣高新材料有限公司から購入したものを、本社でナノカッターにより粒径を２０〜１００ｎｍに加工したものを使用した。
（Ｂ）グリチルレチン酸；湖北奥翔精細化工有限公司から購入した。
（Ｃ）茶サポニン；▲陝▼西森弗天然▲製▼品有限公司から購入した。
（Ｄ）アルキルポリグリコシド；▲揚▼州▲農▲化新材料股▲分▼有限公司から購入した。
【００３７】
（２）脱ガム・漂白試験
夾雑物を除去し、カーディングした麻繊維を常圧煮沸漂白容器内に載置し、７０℃で１５分間予洗し、次いで冷水で１０分間溢流水洗した。後に、実施例１〜３の添加剤を６ｇ／Ｌ及びＮａＯＨを５．５ｇ／Ｌ加え、１０分後にＨ２Ｏ２（有効成分３０％）を２４ｇ／Ｌ加えた。Ｈ２Ｏ２を加えてから３０分後に１℃／分の割合で昇温させ、５５℃で２５分間インキュベートした。次いで１℃／分の割合で昇温させ、７０℃で３０分間インキュベートした。次いで１℃／分の割合で昇温させ、８５℃で２５分間インキュベートした。その後１℃／分の割合で昇温させ、８５℃で２５分間インキュベートした。最後に１℃／分の割合で昇温させ、９３℃で３０分間インキュベートした。インキュベーション終了後、麻繊維を直接水洗した。
【００３８】
上記の脱ガム・漂白用助剤の使用量は、処理する麻繊維の質量に基づいて決定した。
【００３９】
（３）評価
実施例２の助剤を用いた上記脱ガム・漂白試験を経た亜麻繊維単糸の紡糸性を測定した。その結果を表１に示す。また、同様の方法により、通常処理（亜塩素漂白→過酸化水素漂白）を経た亜麻繊維単糸の紡糸性を測定した。具体的には、ねじれ測定器、強力測定器、均衡測定器及びＵｓｔｅｒ測定器を用いて、亜麻繊維の細部、スラブ及びネップを測定した。その結果を表２に示す。尚、表１及び表２において、「ＣＶｂ」は「変動係数」であり、「Ｑ９５」は「９５％信頼区間」の意味である。
【００４０】
【表２】
2017095812.tif 000003
【００４１】
【表３】
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【００４２】
表２及び表３より、本開示の助剤による脱ガム・漂白処理を経た亜麻繊維の紡糸性は、通常処理（亜塩素漂白→過酸化水素漂白）を経た場合よりも優れていることが分かる。また、通常の脱ガム・漂白処理は１００℃以上の高温で行われるのに対し、本実施例ではそれ未満の温度でも脱ガム・漂白処理を行うことができる。よって、本開示の助剤は低温条件での使用に適していることが分かる。