(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロース繊維系詰綿体を加熱された空気または水蒸気に曝して詰綿体を嵩高い状態にした後、嵩高い状態で酸性化合物共存下でガス状または霧状のホルムアルデヒドで処理するセルロース繊維系詰綿体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のセルロース繊維系詰綿体の製造方法を用いてなり、セルロース繊維１ｇ当りの結合ホルマリン量が０．００２〜０．０１２ｇのセルロース繊維を含み、かつ下記(1) 及び(2) の要件を満足するセルロース繊維系詰綿体。
(1) 湿時（水分率２０％）における圧縮回復率（ＲW ）（ＪＩＳ Ｌ １０９７法による）と絶乾後における圧縮回復率（ＲD)との比ＲW ／ＲD が０．４以上である。
(2) 水分率８０％以上に濡らした後の２０℃、６５％ＲＨ環境下における乾燥時において、水分率３０％から水分率１５％までの乾燥速度（％／分）が未加工（結合ホルマリン量が０ｇ／ｇ）の場合の１．２倍以上である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ふとん、ベッドパッド、ぬいぐるみ、座席シート、クッション、座ぶとん等に好適なセルロース繊維系詰綿体に関するものであり、更に詳しくは弾力性、乾燥性、形状安定性に優れた詰綿体及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、セルロース系繊維は、吸湿性、吸汗性に優れるため、詰め物用の詰綿体として古くから広く用いられてきた。しかしながら、圧縮時の回復性が不十分で、特に人間の寝具に使う場合、へたりが大きく改善が望まれていた。この問題を改善する手段は大変難しい為、圧縮時の回復性が良い合成繊維と混用して使用されてきた。しかしながら、吸湿性が低い合成繊維の混用は就寝時に多くの汗を出す人間の寝具には問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は吸湿性、吸汗性に優れ且つ圧縮時の回復性、弾力性、乾燥性、形状安定性に優れたセルロース繊維系詰綿体及びその製造方法を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定量のホルマリンで架橋されたセルロース繊維を含有せしめると吸湿性に優れ、かつ乾燥性、回復性に優れた詰綿体を提供できることを見出し、本発明に到達したものである。即ち本発明は、セルロース繊維系詰綿体を加熱された空気または水蒸気に曝して詰綿体を嵩高い状態にした後、嵩高い状態で酸性化合物共存下でガス状または霧状のホルムアルデヒドで処理するセルロース繊維系詰綿体の製造方法である。さらにまた、前記のセルロース繊維系詰綿体の製造方法を用いてなり、セルロース繊維１ｇ当りの結合ホルマリン量が０．００２〜０．０１２ｇのセルロース繊維を含み、かつ下記(1) 及び(2) の要件を満足するセルロース繊維系詰綿体。
(1) 湿時（水分率２０％）における圧縮回復率（ＲW ）（ＪＩＳ Ｌ １０９７法による）と絶乾後における圧縮回復率（ＲD ）との比ＲW ／ＲD が０．４以上である。
(2) 水分率８０％以上に濡らした後の２０℃、６５％ＲＨ環境下における乾燥時において、水分率３０％から水分率１５％までの乾燥速度（％／分）が未加工（結合ホルマリン量が０ｇ／ｇ）の場合の１．２倍以上である。
【０００５】
本発明でいう詰綿体とは、ふとん、ベッドパッド、ぬいぐるみ、座席シート、クッション、座ぶとん等の詰物用の綿（繊維が集合したもの）を意味する。その形状はウェブ状、ニードルパンチした不織布状等のシート状、トウ状、球状などどんな形状の綿であってもよいが、シート状物であるのが、積層して厚みの調整が容易であること、他の素材との積層体を製造し易いこと、ホルマリン処理がし易いなどの点から、シート状物が好ましい。
【０００６】
本発明でいうセルロース繊維とは、木綿、麻、パルプ等の天然セルロース繊維、レーヨン、ポリノジック等の再生セルロース系繊維を意味するが、本発明における詰綿体はセルロース繊維単独である必要はなく、他の繊維、例えばポリエステル、ナイロン、アクリル、ポリプロピレン等の合成繊維、羊毛、羽毛等の獣毛繊維等と混合あるいは積層して使用することができる。
【０００７】
セルロース繊維の混用率は５０重量％以上が吸湿性の点で好ましい。積層詰綿体の例として、最外層に本発明のセルロース繊維、中間層にポリエステル繊維等の合成繊維の中間層を有する敷ぶとんなどを挙げることができる。
【０００８】
本発明におけるセルロース繊維のホルマリンの結合量は、セルロース繊維１ｇ当り０．００２〜０．０１２ｇであり、好ましくは、０．００３〜０．０１０ｇである。結合ホルマリン量が０．００２未満では本発明の圧縮回復性、乾燥性の効果が発揮されず、０．０１２ｇを越えるとセルロース繊維の繊維物性の低下が著しく、詰綿体としての特性が発揮されない。
【０００９】
特に、セルロース繊維が木綿の場合、ホルマリン結合量が本発明の範囲内では、木綿が本来有する自然の巻縮がホルマリンの結合により固定され、弾発性も向上するので高吸湿状態においても木綿の形態が保持され易く、圧縮後の回復性に優れる。
【００１０】
本発明のセルロース繊維系詰綿体は、湿時における圧縮回復性が高いことが必要であり、ＪＩＳ  Ｌ  １０９７法に準拠して求めた圧縮回復率において、湿時（水分率２０％）における圧縮回復率（ＲW ）と絶乾した後における圧縮回復率（ＲD ）との比ＲW ／ＲD が０．４以上であることが必要である。
【００１１】
なお圧縮回復率とは以下に定義されるものである。
圧縮回復率＝（Ｃ−Ｂ）／（Ａ−Ｂ）×１００（％）
Ａ：初荷重０．５ｇ／ｃｍ2 の時の厚さ（ｍｍ）
Ｂ：大荷重１０ｇ／ｃｍ2 を３０分間かけた時の厚さ（ｍｍ）
Ｃ：大荷重１０ｇ／ｃｍ2 を３０分間かけ、除重後２０分後の厚さ（ｍｍ）
【００１２】
ＲW ／ＲD が０．４未満では、セルロース繊維のヘタリが大きく、乾燥性が低く、詰綿体としての特性が劣る。
【００１３】
また、水分率８０％以上に濡らした後に２０℃、６５％ＲＨ環境下で放置乾燥する際に、水分率３０％から水分率１５％までの乾燥速度（％／分）が未加工（結合ホルマリン量が０ｇ／ｇ）の場合の１．２倍以上であることが必要である。
【００１４】
未加工に比べて、ホルマリン加工されたセルロース繊維の乾燥速度（％／分）が１．２倍未満では、湿時の圧縮回復性が劣る。３．０倍を越えるまでに乾燥速度が速い場合は、吸湿性が低下する傾向があるので上限は３．０倍が好ましい。
【００１５】
本発明における特定の結合ホルマリン量のセルロース繊維は、基本的には、セルロース繊維を含有する詰綿体に、酸性化合物を触媒としてホルムアルデヒドを気相で反応させる方式が採用される。
ホルムアルデヒドと結合する前のセルロース繊維を含有する詰綿体が、予め加熱された空気または水蒸気に曝した後、気相反応装置内で酸性化合物の共存下、ガス状または霧状のホルムアルデヒドでセルロース繊維中のセルロース分子を架橋させることにより本発明の詰綿体が効率的に製造することができる。
【００１６】
ホルムアルデヒドを作用させる前に、セルロース繊維を含有する詰綿体を加熱された空気または水蒸気に曝すのは、詰綿体をできるだけ嵩高い状態にするためであり、空気の温度は４０〜１８０℃、水蒸気の温度は１００〜１４０℃、曝す時間は５秒〜６０分が好ましい。嵩高い状態で、その後のホルムアルデヒドによりセルロース繊維の架橋がなされてセルロース繊維の形状が固定されるため、吸湿性が高いにもかかわらず、弾発性、圧縮回復性、乾燥性等に優れた詰綿体が得られる。
本発明の詰綿体の嵩密度は３０〜１５０ｇ／ｃｃがホルムアルデヒドの作用のさせ易さ、取扱い性等の点から好ましい。
【００１７】
ホルムアルデヒドの気相状態は、気相反応装置内に、パラホルムアルデヒドやホルマリン水溶液を加熱して発生したホルムアルデヒドガスを導入することやホルマリン水溶液を反応装置内に霧状に噴霧して加熱する方法などによって得ることができる。
【００１８】
触媒はＳＯ2 ガスやＭｇＣｌ2 、Ｚｎ（ＢＦ4 ）2 、ＮＨ4 Ｃｌ、脂肪族アミンの塩酸塩などの潜在性酸性触媒を使用することができる。
気相反応条件は、通常４０〜２００℃で１〜１２０分の条件が採用される。
【００１９】
本発明の詰綿体はセルロース繊維単独又はセルロース繊維を主体とするが、ホルムアルデヒド処理、さらには、ホルムアルデヒド処理前あるいはホルムアルデヒド処理後に加熱処理やスチーム処理が実施されるため、天然繊維は必然的に殺菌処理、防菌処理が施された状態になっており、衛生性に優れた詰綿体を提供することができる。
ホルムアルデヒド処理後の詰綿体中の残存フリーホルマリン量は７５ｐｐｍ以下であり、ホルムアルデヒド処理後の後スチーム処理により容易に残存量を低減することができる。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
＜測定方法＞
結合ホルマリン量：詰綿約２ｇを沸水中で１５分間処理し、水洗、絶乾精秤後、水蒸気蒸留法により２０％硫酸中で分解し、亜硫酸水素ナトリウム水溶液中に生成ホルマリンを回収し、よう素滴定法で過剰亜硫酸水素ナトリウムを酸化した後、アルカリで付加物を分解し、ホルマリンと付加した亜硫酸水素ナトリウムの量を求め、詰綿重量あたりのホルマリンを重量％で示した。
【００２１】
実施例１
＜詰綿体の製造＞
スーピマ木綿を混打綿機に掛け、木綿シートのロールを作成した。次いで針密度６本／ｃｍ2 のニードルパンチ機で、６０ストローク／分で２０ｍ／分のスピードで表裏各１回のパンチングを行った。こうして平均シート厚さ２０ｍｍ、重さ４８０ｇ／ｍ2 の木綿シートを作成した（嵩高度４１．６ｇ／ｃｃ）。
【００２２】
この木綿シート２．４ｋｇを気相反応処理槽中に、互い面が接することのない状態で吊り下げた。次いで３７％ホルマリン水溶液４．０ｌを水蒸気と先に霧状に均一に注入し、次いで二酸化硫黄ガス２５０ｇを圧入した。
その後、気相反応槽の温度を１２８℃まで昇温し、この温度で５分間保った。しかるのちに、水蒸気により、脱ホルマリン処理を施した。こうして得られた木綿シートの木綿繊維中には、０．４０％（繊維重量当りの重量％）の結合ホルマリンが存在していた。
上記処理した木綿シート（本処理品と称す）の評価結果を、ニードルパンチ迄行った木綿シート（未処理品と称す）と比較して以下に示す。
【００２３】
＜評価１＞  乾・湿時圧縮回復率（％）
本処理品及び未処理品を７０ｃｍ×５０ｃｍのサイズの長方体を各２ケ切り出した。夫々の重量は本処理品で１６８グラム、未処理品で１６０グラムであった（いずれも絶乾重量）。切り出した長方体各１ケに、その重量の２０％の水を万遍なく付与し、ビニール製袋に入れて２０℃の恒温室で一昼夜放置した。一方、別の各１ケは絶乾後、シリカゲルデシケーター中で２０℃で一昼夜放置した。こうして作成した試料をＪＩＳ  Ｌ  １０９７法（1982）に準拠して圧縮回復率を測定した。尚、測定に当っては、各長方体を２つ折りにして測定した。結果を表１に示した。
【００２４】
【表１】
0003758049.tif 000002
表１の結果によると本処理品では水付与後の圧縮回復率が、絶乾時のそれの５７％あるのに対して、未処理品では、３７％と低い。尚、測定に当っての初荷重（Ａ）は０．５ｇ／ｃｍ2 、大荷重（Ｂ）は１０ｇ／ｃｍ2 とし、大荷重負荷時間は３０分、大荷重除去後の厚さ測定は２０分後に行った。
【００２５】
＜評価２＞  乾燥速度（％／分）
本処理品及び未処理品を夫々各３ケ取り、蒸留水に充分浸漬後、マングルで水分率８０％（絶乾重量ベース）に絞った。その後、２０℃、６５％ＲＨの環境下での重量変化を測定した。この結果を利用して、水分率が３０％から１５％になる時間を夫々の試料について求め、その際の乾燥速度を求めた所、次の通りであった。
【００２６】
【表２】
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表２の結果によると、本処理品の乾燥速度は未処理品の１．５倍と速い。すなわち就寝時吸収した汗を速く放散する事が分かる。
【００２７】
＜評価３＞  フリーホルマリン量
本処理品をＪＩＳ  Ｌ  １０４１  ３．１．２アセチルアセトン法でフリーホルマリン量を測定した所、５５ｐｐｍであった。
【００２８】
実施例２
実施例１においてホルマリン水溶液の量を７．０ｌにし、二酸化硫黄ガスの量を４５０ｇにした以外は実施例１と同様にして、木綿シートを得た。実施例１と同様にして評価した所、木綿繊維中の結合ホルマリン量は０．９１％（繊維重量当りの重量％）であり、圧縮回復率（％）のＲw は６５．０、ＲD は９７．５でＲW ／ＲD は０．６６であった。乾燥速度（％／分）は１．２０であった。また、フリーホルマリン量は３０ｐｐｍであった。
したがって、本処理品は圧縮回復性及び乾燥速度が早く、敷ぶとん等の中綿として好適なことが分かる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の特定量の結合ホルマリンによりセルロース分子が架橋せしめられたセルロース繊維を含有する詰綿体は、詰綿体の形状でセルロース繊維が安定化されているため、高吸湿性を保持しながら、弾発性があり、圧縮回復性、乾燥性に優れ、かつ衛生性にも優れた詰綿体を提供することができる。