[发明专利]纤维制造方法及无纺布制造方法以及纤维制造设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维制造方法及无纺布制造方法以及纤维制造设备。

背景技术

近来，纤维素系材料作为利用光合作用而产生的可再生的生物质材料，并且作为在环境中可生物降解的材料而受到瞩目。作为纤维素系材料的一种的三乙酸纤维素制无纺布能够广泛用于纸尿裤、掩模、各种过滤器、渗透膜、反渗透膜、透湿片材、防水片材等。

作为无纺布的制造方法，例如在日本专利第3789006号公报中，提出有使用具有聚合物供给口、凝固剂供给口、混合单元部的纺丝喷嘴的不连续原纤化纤维的制造方法。在该制造方法中，向聚合物供给口供给聚合物溶液，向凝固剂供给口供给水蒸气，在混合单元部内混合聚合物溶液和水蒸气并使其凝固。并且，在日本专利第2821991号公报中，提出有为了改善干爽感及显色性而设为在与纤维轴大致直角方向上兼具微细的突起的纤维表面形态的乙酸纤维素纤维。而且，在日本特开2012－77388号公报中，提出有利用环境负载较少的方法制造机械物理性能、在高温下的刚性及吸水性优异的纤维素系无纺布的无纺布的制造方法。

发明内容

发明要解决的技术课题

以往无纺布制造方法中，如日本专利第3789006号公报中所记载，将水蒸气作为凝固剂使二乙酸纤维素的丙酮溶液原纤化。并且，如日本专利第2821991号公报中所记载，例如利用三乙酸纤维素的二氯甲烷或甲醇溶液进行干式纺丝。但是，上述任意方法中，作为溶剂，均使用丙酮、二氯甲烷、甲醇等溶剂，因此需要回收制造过程中产生的溶剂气体或使其无害化。因此，存在为了回收或进行无害化而需要大规模的设备及巨大能量的问题。由此，现有技术中，为了避免溶剂气体的大量处理，进行利用小规模的生产设备的少量生产，并且所得到的无纺布的体积变小。并且，日本特开2012－77388号公报为不使用溶剂的熔融纺丝法，虽是解决上述课题的方法之一，但是为了得到极细纤维，利用伴随溶剂蒸发而体积收缩的溶液法较优异。

本发明是解决这些课题的发明，其目的在于提供一种可有效地进行溶剂回收的纤维制造方法与纤维制造设备、及得到由极细纤维构成的体积较大的无纺布的无纺布制造方法。

用于解决技术课题的手段

本发明的纤维制造方法具备聚合物溶解步骤(A步骤)、聚合物析出步骤(B步骤)、第1送液步骤(C步骤)、水洗步骤(D步骤)、第2送液步骤(E步骤)及冷凝步骤(F步骤)。A步骤中，将聚合物溶解于溶剂而得到聚合物溶液。B步骤中，向加热到溶剂的沸点以上的液体喷洒聚合物溶液并使溶剂蒸发，从而在密封的析出槽中析出纤维状聚合物。液体与聚合物及溶剂并不相溶。C步骤中，从析出槽在液体中输送所析出的纤维状聚合物。D步骤中，在密封的水洗槽中对在液体中输送的纤维状聚合物进行水洗。E步骤中，从水洗槽在液体中输送经水洗的纤维状聚合物。F步骤中，冷却并冷凝B步骤和D步骤中产生的溶剂气体。

本发明的无纺布制造方法具备上述的A步骤、B步骤、C步骤、D步骤、E步骤、F步骤、水分离步骤(G步骤)及无纺布形成步骤(H步骤)。G步骤中，从经过E步骤的纤维状聚合物分离水来作为片状聚合物。H步骤中，将片状聚合物形成为无纺布。

优选G步骤中，在行走的网状带的宽度方向上，通过喷嘴展开包含纤维状聚合物的水，在网状带上形成由纤维状聚合物形成的片状聚合物。优选G步骤中，控制网状带的行走速度及来自喷嘴的纤维状聚合物的流量，从而变更片状聚合物的体积。

优选在H步骤中具备压延步骤(I步骤)。I步骤中，通过多个辊夹持并输送片状聚合物而作为无纺布。

优选聚合物为纤维素酰化物，溶剂为二氯甲烷，液体为水，B步骤的纤维素酰化物溶液的温度为20℃以上且40℃以下，水的温度为40℃以上且100℃以下。

优选还具备气体吸附步骤(J步骤)。J步骤中，吸附G步骤中产生的溶剂气体。

本发明的纤维制造设备具备聚合物溶解槽、密封的析出槽、密封的水洗槽、水分离槽、第1送液部、第2送液部及冷凝器。聚合物溶解槽中，将聚合物溶解于溶剂而得到聚合物溶液。析出槽中，向加热到溶剂的沸点以上的液体喷洒聚合物溶液并使溶剂蒸发，从而使聚合物以纤维状析出。液体与聚合物及溶剂并不相溶。水洗槽中，对所析出的纤维状聚合物进行水洗。水分离槽中，从经水洗的纤维状聚合物分离水。第1送液部从析出槽向水洗槽在液体中输送包含纤维状聚合物的水。第2送液部从水洗槽向水分离槽在液体中输送包含纤维状聚合物的水。冷凝器冷却并冷凝在析出槽和水洗槽产生的溶剂气体。