纤维制造方法及无纺布制造方法以及纤维制造设备技术

本发明专利技术提供一种能够有效地回收溶剂的纤维制造方法及无纺布制造方法以及纤维制造设备。使溶解于二氯甲烷(22)的原料聚合物(15)即浓液(25)在析出槽(8)中与水接触，从而析出极细的纤维即纤维状CA(28)。通过第1送液部(45)在液体中输送纤维状CA(28)而送入水洗槽(9)。通过第2送液部(46)将经水洗的纤维状CA(28)送入水分离槽(56)。在水分离槽(56)中，在网状带上展开纤维状CA(28)而得到片状CA(55)。使片状CA(55)通过压延辊(57)而得到无纺布(58)。析出槽(8)及水洗槽(9)处于密封状态，并且在液体中输送纤维状CA(28)，因此析出槽(8)及水洗槽(9)不会向大气开放。冷凝来自析出槽(8)及水洗槽(9)的溶剂气体(48)并回收溶剂。不含惰性气体且有效地回收溶剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。
技术介绍
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、凝固材料供给口、混合单元部的防止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，向凝固材料供给口供给水蒸气，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。
技术实现思路
专利技术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。本专利技术是解决这些课题的专利技术，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专利技术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步骤工序和D步骤中产生的溶剂气体。本专利技术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。本专利技术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。优选液体为水，具备分离槽，该分离槽将利用冷凝器冷凝的液体分离为水和溶剂。专利技术效果根据本专利技术，与聚合物及溶剂并不相溶，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，从而析出纤维状聚合物，由此发生体积的減少，因此能够制造极细纤维。并且，根据本专利技术，从析出槽在液体中输送在析出槽析出的纤维状聚合物，因此不会因纤维状聚合物的操作性而将析出槽或水洗槽向大气开放，且能够维持密封状态。从而，能够对在各槽中蒸发的溶剂作为不含有大气等惰性气体而含有水或水蒸气的溶剂气体进行回收，利用冷凝器(冷凝器)容易回收溶剂。例如，为开放系统时，由于溶剂气体中混入大气等而导致含有惰性气体，因此需要使用吸附塔的大规模的吸附回收，増大运转成本和初始设备成本。本专利技术中，由于是包含水或水蒸气的溶剂气体，因此能够利用冷凝器有效地回收溶剂。另外，本专利技术的纤维制造设备的水分离槽中溶剂气体会从出口漏出，但溶剂气体几乎在析出槽、水洗槽的密封系统中被回收，由此通过小规模的吸附塔就可回收漏出的溶剂气体。根据本专利技术的无纺布制造方法，将纤维状聚合物形成为片材时，容易控制堆积量，能够制造由极细纤维构成的体积较大的无纺布。附图说明图1是表示纤维及无纺布的制造设备的示意图。图2是表示析出槽、水洗槽、水分离槽的概略侧视图。图3是表示无纺布制造设备的示意图。具体实施方式如图1所示，纤维制造设备5在作为原料的聚合物的流动方向上从上游侧依次具备聚合物溶解槽6、浓液供给管7、析出槽8、水洗槽9。浓液供给管7除了配管7a以外，还具有泵11、过滤器12、压力调节阀13。在聚合物溶解槽6中投入作为原料聚合物的原料纤维素酰化物(以下，称为原料CA)15。并且，经由溶剂供给管20在聚合物溶解槽6连接有溶剂储存槽21。该溶剂储存槽21中储存有作为溶剂的二氯甲烷22。并且，通过溶剂供给管20向聚合物溶解槽6投入二氯甲烷22。聚合物溶解槽6具有搅拌机6a。通过该搅拌机6a促进原料CA15在二氯甲烷22中的溶解，得到原料CA15溶解于二氯甲烷22的纤维素酰化物溶液(浓液)25。浓液25中的原料CA15的浓度(聚合物溶液浓度)例如为7质量％。该聚合物浓度为0.5质量％以上且19质量％以下，优选为2质量％以上且10质量％以下。聚合物浓度小于0.5质量％时，聚合物析出时难以成为纤维状，并且溶剂去除成本变高，因此不优选。并且，若超过19质量％，则粘度较高，由过滤引起的压力损失变高，因此不优选。另外，可根据需要在浓液中添加各种添加剂。作为添加剂，有增塑剂、紫外线吸収剂、劣化抑制剂、染料、光学各向异性控制剂、防静电剂、表面活性剂、剥离剂、无机微粒子(二氧化硅粒子等)等。此时，使用具有添加喷嘴、静态混合器、动态混合器等的添加单元。聚合物溶解槽6中，通过由夹套6b引起的加热及保温效果，将浓液25的温度例如保持在120℃。另外，浓液25除了利用聚合物溶解槽6进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维制造方法，其具备以下步骤：(A)将聚合物溶解于溶剂而得到聚合物溶液；(B)向加热到所述溶剂的沸点以上的液体中喷洒所述聚合物溶液并使所述溶剂蒸发，从而在密封的析出槽中析出纤维状聚合物，所述液体与所述聚合物及所述溶剂并不相溶；(C)从所述析出槽将所析出的所述纤维状聚合物在液体中输送；(D)在密封的水洗槽中对所述在液体中输送的所述纤维状聚合物进行水洗；(E)从所述水洗槽将经水洗的所述纤维状聚合物在液体中输送；及(F)将所述B步骤工序和所述D步骤中产生的溶剂气体冷却并冷凝。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.12 JP 2014-0249351.一种纤维制造方法，其具备以下步骤：(A)将聚合物溶解于溶剂而得到聚合物溶液；(B)向加热到所述溶剂的沸点以上的液体中喷洒所述聚合物溶液并使所述溶剂蒸发，从而在密封的析出槽中析出纤维状聚合物，所述液体与所述聚合物及所述溶剂并不相溶；(C)从所述析出槽将所析出的所述纤维状聚合物在液体中输送；(D)在密封的水洗槽中对所述在液体中输送的所述纤维状聚合物进行水洗；(E)从所述水洗槽将经水洗的所述纤维状聚合物在液体中输送；及(F)将所述B步骤工序和所述D步骤中产生的溶剂气体冷却并冷凝。2.一种无纺布制造方法，其具备以下步骤：(A)将聚合物溶解于溶剂而得到聚合物溶液；(B)向加热到所述溶剂的沸点以上的液体中喷洒所述聚合物溶液并使所述溶剂蒸发，从而在密封的析出槽中析出纤维状聚合物，所述液体与所述聚合物及所述溶剂并不相溶；(C)从所述析出槽将所析出的所述纤维状聚合物在液体中输送；(D)在密封的水洗槽中对所述在液体中输送的所述纤维状聚合物进行水洗；(E)从所述水洗槽将经水洗的所述纤维状聚合物在液体中输送；(F)将所述B步骤工序和所述D步骤中产生的溶剂气体冷却并冷凝；(G)从经过所述E步骤的所述纤维状聚合物中分离水来制作片状聚合物；及(H)将所述片状聚合物形成为无纺布。3.根据权利要求2所述的无纺布制造方法，其中，所述G步骤中，在行走的网状带的宽度方向上，通过喷嘴展开包含所述纤维状聚合物的水，在所述网状带上形成由所述纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：片井幸祐，杉山茂久，笠原诚治，下田泰久，江崎雅弘，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP