フィブリル化繊維製造装置およびフィブリル化繊維の製造方法
【課題】本発明においては、高圧力を要せずして、カット繊維に対しても微細なフィブリル化繊維を得ることができる製造装置と、製造方法を目的とする。
【解決手段】フィブリル化繊維製造装置が、繊維分散液を吸入する吸入口と吐出する吐出口が設けられ、吸入した原料を吐出するように円筒形の空間を形成するケーシング部と、前記ケーシング内に設置された高速で回転するローターと、前記ローターの外周縁と間隙を保持して繊維分散液の攪拌を行う領域を形成するように配置されたステーターと、を有することよりなる。
【解決手段】フィブリル化繊維製造装置が、繊維分散液を吸入する吸入口と吐出する吐出口が設けられ、吸入した原料を吐出するように円筒形の空間を形成するケーシング部と、前記ケーシング内に設置された高速で回転するローターと、前記ローターの外周縁と間隙を保持して繊維分散液の攪拌を行う領域を形成するように配置されたステーターと、を有することよりなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフィブリル化繊維製造装置およびフィブリル化繊維の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィブリル化は、繊維をさらに微細繊維に枝分かれさせて、表面を毛羽立たせた構造とすることである。フィブリル化繊維はフィルター、吸収シート、電気化学素子用セパレータ、繊維強化プラスチック、ブレーキ装置の摩擦材、クラッチフェーシングなどに用いられている。フィルターの内、液体濾過用フィルター（濾材）は、濾材の内部で固体粒子を捕捉する構造である内部濾過タイプ、濾材の表面で固体粒子を捕捉する構造の表面濾過タイプに大別される。放電加工機やＩＣ生産工程で使用される液体濾過用フィルターの濾材として、天然パルプと有機繊維の混抄シートにフェノール樹脂等を含浸処理したシートやポリエステル不織布等が使用されている。しかし、これらは固体粒子の濾過効率が低く、寿命が短い等の問題点がある。また、高性能の濾材として、フッ素樹脂等の多孔質シートがあるが、高価なために特殊用途に限定され、多量の液体を処理する濾材としては不適当であった。これらの問題を解決する濾材としてフィブリル化した繊維を用いる方法が提案されている（例えば、特許文献１〜４）。
また、吸収シートとしては、トップシートとバックシートの間に吸収シートを介在させた使い捨て失禁ライナーが下着類に装着して使用されている。水分や体液を吸収する吸収シートの吸収体主成分としては、フラット状木材パルプ（以下、単にパルプと記載する）と、いわゆる高分子吸収体（以下、ＳＡＰと記載する）との組み合わせが一般的である。しかし、パルプが嵩張る原因となっている。一方、ＳＡＰの比率が高くなるほど、水の吸収の際に、ＳＡＰの特性に基づくゲルブロッキング現象が起こり、吸収能力が充分発揮されない問題がある。そこで、セルロースあるいは、セルロース誘導体から得られる水和性を有するミクロフィブリル状微細繊維により、高分子吸収体粒子を被覆結合させた複合体組成物をシート状支持体上に形成させた高吸収性シート材料が提案されている（例えば、特許文献５）。
【０００３】
電気化学素子の一例として、電気二重層キャパシタがあり、そのセパレータとしては、セルロースの叩解物を主体とするセパレータが使用されている。また、高耐熱用途には、耐熱性繊維が用いられる。耐熱性繊維とは、軟化点、融点、熱分解温度の何れもが、２５０℃以上の合成繊維をさす。上記したセパレータには、フィブリル化した繊維を抄造した不織布が用いられる。フィブリル化した繊維を用いると、不織布には微小な空隙が多数保持されるため、電解液保持性や電解液親和性が良くなり、電気化学素子の内部抵抗を下げることができる（例えば、特許文献６）。
従来、繊維強化プラスチックに含有させる強化材としては、優れた強度を有するガラス繊維が用いられてきた。しかし、繊維強化プラスチックを燃焼させて、熱エネルギーを回収するサーマルリサイクルを行う場合には、ガラス繊維が不燃物であるため、燃焼炉を損傷させたり、燃焼効率が低くなる問題があった。そこで対策として補強材に植物繊維を用いた繊維強化プラスチックが提案されている（例えば、特許文献７、８）。
補強材にセルロース繊維を用いた場合、ガラス繊維よりも強度が落ちるが、セルロースをフィブリル化することで、繊維間の密着性が向上し、結果として強化繊維プラスチックの強度が大きく向上することが報告されている（例えば、特許文献９）。
また、ブレーキパッドやクラッチフェーシング等に広く使用される摩擦材は、耐熱性の高分子繊維（有機繊維）、無機繊維、金属繊維等の繊維材料と無機・有機充填材、摩擦調整剤および熱硬化性樹脂バインダー等の粉末原料とを混合してなる出発原料を常温にて成形し、次いで所定温度にて熱成形し、硬化および仕上げ処理することにより所定の形状寸法に形成される。前記摩擦材には、フィブリル化した繊維が構成上必要であることも報告されている（例えば、特許文献１０）。摩擦材の原料に加えられている繊維材料は、摩擦材の全体に均一に分散し、且つ、分散した繊維材料相互が互いに絡み合うことで、摩擦材の機械的な強度を向上させるために配合されていて、しかも摩擦材の材質を均質化するために各種配合成分が配合比に応じた比率で繊維材料に絡み付くように、繊維材料の表面を粉体が絡み付き易いようにフィブリル化させた構造とすることが好ましいとされている。
【０００４】
上述のように、フィブリル化繊維は多方面での利用がされている。これまでにも、繊維フィラメントのフィブリル化方法およびフィブリル化装置についての報告がなされている（例えば、特許文献１１〜１３）が、装置の構造上、カット繊維（チョップド繊維）のフィブリル化には適していない。カット繊維をフィブリル化する既存の装置として、ビーター、ＰＦＩミル、シングルディスクリファイナー（ＳＤＲ）、ダブルディスクリファイナー（ＤＤＲ）、ボールミル、ダイノミル、ミキサー、高圧ホモジナイザーなどの叩解、分散設備が有効であることが知られている。
【特許文献１】特許第２６３３３５５号公報
【特許文献２】特許第３３０５３７２号公報
【特許文献３】特開平１１−７０３０５号公報
【特許文献４】特開２０００−１５３１１６号公報
【特許文献５】特開平１０−１６８２３０号公報
【特許文献６】特開２００７−６７３８９号公報
【特許文献７】特開平５−９２５２７号公報
【特許文献８】特開２００２−６９２０８号公報
【特許文献９】特開２００５−６７０６４号公報
【特許文献１０】特開２０００−１４４５４６号公報
【特許文献１１】特開２０００−１４４５４７号公報
【特許文献１２】特開２０００−１４４５４８号公報
【特許文献１３】特開２０００−１５４４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述のフィブリル化装置でも、ＳＤＲ、ＤＤＲは繊維の大量処理には適するが、圧力調整ができず、微細なフィブリル化繊維を製造するには適していないという問題があった。また、高圧ホモジナイザーでは微細にフィブリル化することが可能であるが、７０ＭＰａ〜２００ＭＰａの高圧力で製造する必要があり、設備費等の経済的負担が大きいという問題があった。
本発明においては、高圧力を要せずして、カット繊維に対しても微細なフィブリル化繊維を得ることができる製造装置と、製造方法を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のフィブリル化繊維製造装置は、繊維分散液を吸入する吸入口と吐出する吐出口を有し、円筒形の空間を形成するケーシング部と、前記ケーシング内に設置された回転するローターと、前記ローターの外周縁と間隙を保持して繊維分散液の攪拌を行う領域を形成するように配置されたステーターと、を有することを特徴とする。
前記フィブリル化繊維製造装置は、前記ローターの回転によって生じる吸入口と吐出口との圧力差によって、繊維分散液を吸入することを特徴とし、前記吐出口には開閉装置および吐出圧力の計測装置が設けられていることが好ましい。
【０００７】
本発明のフィブリル化繊維の製造方法は、前記フィブリル化繊維製造装置を用いたものであって、前記繊維分散液に含まれる繊維が４質量％以下であることを特徴とし、前記吐出口の吐出圧力が１ＭＰａ以下であることが好ましい、前記繊維分散液の分散媒が水であることが好ましい。
本発明のフィブリル化繊維の製造方法は、前記繊維分散液に含まれる繊維の熱分解温度が２５０℃以上、７００℃以下であることが好ましく、前記繊維はパラ系アラミド繊維であることがより好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、上述の高圧ホモジナイザーのような高圧力を条件とせずに、微細なフィブリル化繊維を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図１、２を用いて説明する。図１は本実施形態のフィブリル化繊維製造装置１０の断面図であり、図２は第２ステーターと第２ローターの拡大図である。なお、図２は便宜上ローターとステーターを離して図示するが、使用時にはステーター内にローターは組み込まれている。
【００１０】
ケーシング部１２には吸入口１４と吐出口１６が設けられている。吸入口１４ならびに吐出口１６はそれぞれ図示されない送液パイプを介し、該送液パイプは図示されない繊維分散液の保管タンクへ接続されている。ケーシング部１２の内部は、吸入口１４側から見て円形となる円筒形を形成している。ケーシング部１２内側は、第１ローター１８と第１ステーター２０が吸入口１４を覆うように配置されている。ケーシング部１２内部の第１ステーター２０と吐出口１６の間には攪拌部４０が備えられている。モーターシャフト２２は図示されないモーターと連結されてケーシング部内に備えられ、モーターシャフト２２は第１ローター１８、第１ステーター２０、第２ローター４２、第２ステーター４８を貫通して、第１ローター１８と第２ローター４２に接続されている。
排出口１６には、図示されない、吐出圧力を測定するブルドン管圧力計、ならびに繊維分散液の吐出液の吐出流量を調整するボールバルブを有する開閉装置が備えられている。
第１ローター１８は、回転時に繊維分散液を吸入する流れを作るための複数の羽根（突起）が円盤状の部材に形成されたものである。第１ローター１８は、該羽根が吸入口側に向かうように、第１ステーター内部に設置されている。
【００１１】
攪拌部４０について、図２を用いてさらに詳細に説明する。攪拌部４０は第２ステーター４８の内側に第２ローター４２が組み込まれて形成されている。第２ローター４２は粗砕用ローター４４と磨砕用ローター４６を備え、粗砕用ローター４４は該ローター外周部にらせん状の突起物が形成されている。磨砕用ローター４６は外周部に細かい凹凸部が形成されている。第２ステーター４８は粗砕用ステーター５０と磨砕用ステーター５２を備えている。粗砕用ステーター５０の内側には、ケーシング部１２内部に設置された際に、モーターシャフト２２と平行に溝が形成されている。磨砕用ステーター５２の内側には細かい凹凸部が形成されている。このような第２ステーター４８の内部に、第２ローター４２を任意の間隙をもって組み込むことで、繊維分散液を攪拌する領域が形成されている。
【００１２】
ついで、フィブリル化繊維製造装置１０を用いたフィブリル化繊維の製造法の一例を説明する。第１ローター１８は、図示されないモーターの回転が伝えられたモーターシャフト２２により高速で回転し、送液パイプを介して接続された繊維分散液の保管タンクから、ケーシング部１２内に繊維分散液を吸入する。吸入された繊維分散液は第１ローター１８と第１ステーター２０の間に設けられた間隙に入ると、繊維分散液に含まれるカット繊維は剪断・破砕されながら、攪拌部４０に送液される。攪拌部４０では第２ステーター４８内で第２ローター４２が高速で回転している。前記カット繊維は、粗砕用ローター４４と粗砕用ステーター５０との間隙で生じる剪断力・破砕・衝撃・乱流等の物理的作用を受けながら、磨砕用ローター４６と磨砕用ステーター５２により形成された間隙に送液される。ついで、磨砕用ローター４６と磨砕用ステーター５２との間隙で生じる、より大きな剪断力・破砕・衝撃・乱流等の物理的作用を受けることで、繊維がフィブリル化される。フィブリル化されたカット繊維を含む繊維分散液は、第１ローター１８が繊維分散液を吸入することによって生じる吸入口１４と吐出口１６の圧力差により、吐出口１６からケーシング部１２外へ吐出される。吐出された繊維分散液は、送液パイプを通じて繊維分散液の保管タンクへ再度送液される。前記保管タンクは送液パイプにより吸入口１４と接続しているため、再びケーシング部１２内の攪拌部４０へ送液され処理される。この作業を繰り返し行うことにより、主に繊維軸と平行な方向に、極めて細く分割され、少なくとも一部の繊維径が１μｍ以下である良好なフィブリル化繊維を得ることができる。
【００１３】
本発明のフィブリル化繊維製造装置においては、第２ローター４２の形状・寸法は特に規定されることはなく、繊維分散液の処理量や繊維の種類に応じて決定することができる。また、第２ローターと第２ステーターの間隙は特に規定されず、目的とするフィブリル化繊維の状態によって決定することが好ましい。一般的には、２００μｍ未満であると第２ローターと第２ステーターが熱膨張により緩衝して繊維分散液の送液が困難となりやすく、４００μｍを超えると繊維を充分にフィブリル化することができない。したがって、２００〜４００μｍであることが好ましい。
【００１４】
フィブリル化繊維製造装置１０内での圧力は、吐出口１６における繊維分散液の圧力（吐出圧力）が１ＭＰａを超えるような条件であると、高圧タイプのメカニカルシールにしなければならず、部品が高価になるという問題が生じる。したがって、最大でも１ＭＰａであることが好ましい。
また、フィブリル化繊維製造装置１０内での圧力は、吐出口１６を閉じたり、第１ローター１８および第２ローター４２の周速を上げることによって、上昇させることが可能となっている。第１ローター１８および第２ローター４２のローターの周速は、下記（１）式で表されるが、これらローターの周速が遅いとフィブリル化繊維製造装置１０内の圧力が小さすぎてフィブリル化しにくくなる。一方、ローターの周速が速すぎると、フィブリル化繊維製造装置１０内の圧力が１ＭＰａを超えて、上記のような問題が生じる。このため、フィブリル化繊維製造装置１０内の圧力が１００ｋＰａ〜３００ｋＰａとなるように、第１ローター１８および第２ローター４２の周速を調整することが好ましい。
ここで、吐出口１６に設置した開閉装置を開閉することにより、前記吐出圧力を制御できる。したがって、第１ローターの周速を一定として、圧力計の値を監視しながら、開閉装置の開閉を調整することによりフィブリル化繊維製造装置内１０内の圧力を制御することができる。
また、フィブリル化繊維製造装置１０においては、吸入口１４と吐出口１６に圧力差が生じるため、ポンプ等の送液装置を設置することなく繊維分散液の循環が行える。
【００１５】
【数１】
【００１６】
＜繊維分散液＞
本発明における繊維分散液とは、フィブリル化する対象となるカット繊維を分散媒に分散したものを言う。
カット繊維は一定の長さに切り揃えた繊維を指すが、１０ｍｍを超えると装置内部での詰まりやすくなる。
また、繊維分散液中の繊維量は、４質量％を超えると繊維がローターとステーターの間隔に詰まり、フィブリル化が行えない。したがって、４質量％以下であることが好ましい。
【００１７】
＜繊維＞
本発明において、フィブリル化可能な繊維には、セルロースや耐熱性繊維が挙げられる。
（セルロース）
本発明におけるセルロースとしては、溶剤紡糸セルロース、木材繊維や木材パルプ、リンター、リント、麻、柔細胞繊維などの非木材繊維や非木材パルプ、バクテリアセルロースなどが挙げられる。柔細胞繊維とは、植物の茎、葉、根、果実等に存在する柔細胞を主体とした部分を、アルカリで処理する等して得られるセルロースを主成分とし、水に不溶な繊維を指す。本発明のセルロースは、アセチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体であっても良いが、これらに限定されるものではない。カルボキシメチルセルロースは、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ａｌ、ＮＨ４などの塩型であっても良い。
【００１８】
（耐熱性繊維）
本発明における耐熱性繊維とは、熱分解温度が２５０℃以上、７００℃以下である繊維を指す。具体的には、アラミド、全芳香族ポリエステル、全芳香族ポリエステルアミド、全芳香族ポリエーテル、全芳香族ポリカーボネート、全芳香族ポリアゾメチン、ポリフェニレンスルフィド（略称ＰＰＳ）、ポリ（パラ−フェニレンベンゾビスチアゾール）（略称ＰＢＺＴ）、ポリベンゾイミダゾール（略称ＰＢＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（略称ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（略称ＰＡＩ）、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（略称ＰＴＦＥ）、ポリ（パラ−フェニレン−２，６−ベンゾビスオキサゾール）（略称ＰＢＯ）などが挙げられ、これら単独でも良いし、２種類以上の組み合わせでも良い。ＰＢＺＴはトランス型、シス型の何れでも良い。これらの繊維の中でも、液晶性のため均一に細くフィブリル化されやすいアラミド、特にパラ系アラミドと全芳香族ポリエステルが好ましい。
【００１９】
（パラ系アラミド）
パラ系アラミドは、特に限定されるものではなく、最終製品の用途に応じて選択することができる。例えば、ポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（パラ−ベンズアミド）、ポリ（パラ−アミドヒドラジド）、ポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミド−３，４−ジフェニルエーテルテレフタルアミド）、ポリ（４，４′−ベンズアニリドテレフタルアミド）、ポリ（パラ−フェニレン−４，４′−ビフェニレンジカルボン酸アミド）、ポリ（パラ−フェニレン−２，６−ナフタレンジカルボン酸アミド）、ポリ（２−クロロ−パラ−フェニレンテレフタルアミド）、コポリ（パラ−フェニレン−３，４′−オキシジフェニレンテレフタルアミド）などが挙げられる。
【００２０】
（全芳香族ポリエステル）
全芳香族ポリエステルは、特に限定されるものではなく、最終製品の用途に応じて選択することができる。例えば、芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸などのモノマーを組み合わせて、組成比を変えて合成される。例えば、ｐ−ヒドロキシ安息香酸と２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸との共重合体やポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。
【００２１】
（分散媒）
繊維分散液の分散媒は、繊維の品質に影響しないものであれば特に規定されることはない。例えば、水、アルコール等が挙げられる。この内、高温時の安定性の観点から水を用いることが特に好ましい。
【００２２】
（その他）
前記繊維分散液には、前記カット繊維および分散媒の他、分散剤や消泡剤を含んでいてもかまわない。
分散剤としては、例えば花王株式会社製のエマール２０Ｃ（商品名）等が挙げられる。
また、消泡剤としては、例えば花王株式会社製の消泡剤Ｎｏ．８（商品名）等が挙げられる。
【００２３】
本発明は、ステーターとローターとの間に形成された空隙における剪断力・破砕・衝撃・乱流等の作用と、数１００ｋＰａの圧力を繊維に与えることによりフィブリル化を行うため、数１０ＭＰａに耐えるような設備を要せずに、良好なフィブリル化繊維が得られる。また、吸入口と吐出口の圧力差により繊維分散液をフィブリル化繊維製造装置内へ吸入することができるため、ポンプ等の送液装置を別途配置する必要がなく、装置のコンパクト化が図れる。
加えて、吐出圧力の監視と、吐出口の開閉ならびにローターの周速の調整によりフィブリル化繊維製造装置内の圧力を制御することができ、微細なフィブリル化をすることができる。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明について実施例を挙げて具体的に説明するが、実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
図１に例示するフィブリル化繊維製造装置（以下、本装置と記載する）を用いてフィブリル化を行った。本装置は、直径１００ｍｍのローターを用い、ローターとステーターの間隙を２００μｍに設定した。本装置の吸入口と吐出口には開閉バルブ付のステンレスホースを接続し、本装置に接続されていない該ステンレスホースの端部を同一のタンクに接続した。
パラ系アラミド繊維（商品名：ケブラー、熱分解温度４００℃、東レ・デュポン株式会社製）を０．５質量部と、水９９．５質量部を混合した０．５質量％パラ系アラミド繊維分散液３０ｋｇを調製した。調製した０．５質量％パラ系アラミド繊維分散液を、前記タンクに投入した。続いて、ローター回転数を５４００回転（ｒｐｍ）に設定した。ローターの周速（ｍ／ｍｉｎ）を前記（１）式により算出したところ、１６９６ｍ／ｍｉｎであった。吐出圧力が２００ｋＰａになるように出口のバルブを調整した。
その後、１時間後に、吐出口からタンクに戻る箇所にて前記繊維分散液を所定時間採取し、メスシリンダで体積を測定して流量を計測したところ、１５ｋｇ／ｍｉｎであった。０．５質量％パラ系アラミド繊維分散液の総質量が３０ｋｇであるので、２分で本装置を１ｐａｓｓ（サイクル）する。本実施例では８０ｐａｓｓ時にパラ系アラミド繊維分散液を０．５ｇ採取し、顕微鏡観察を行った。顕微鏡写真を図３に示す。
【００２５】
（実施例２）
１６０ｐａｓｓ時にパラ系アラミド繊維分散液を採取した他は、実施例１と同様に行った。顕微鏡写真を図４に示す。
【００２６】
（実施例３）
２４０ｐａｓｓ時にパラ系アラミド繊維分散液を採取した他は、実施例１と同様に行った。顕微鏡写真を図５に示す。
【００２７】
（比較例１）
実施例１と同様に、０．５質量％パラ系アラミド繊維分散液３０ｋｇを調製した。調製した０．５質量％パラ系アラミド繊維分散液をタンクに入れた。本装置の吸入口と吐出口を閉じ、０．５質量％パラ系アラミド繊維分散液が内部に流入しないようにした。その後、タンク内で直径６ｃｍの３枚のプロペラを有する攪拌装置を用い、２０００ｒｐｍで攪拌を６０分間行ったが本設備には入れず、繊維分散液を０．５ｇを採取し、顕微鏡観察を行った。顕微鏡写真を図６に示す。
【００２８】
（比較例２）
パラ系アラミド繊維を４．５質量部と、水９５．５質量部を混合した４．５質量％パラ系アラミド繊維分散液３０ｋｇを調製した。調製した４．５質量％パラ系アラミド繊維分散液を、本装置のタンクに投入した。実施例１と同条件で本装置を運転したところ、２分で本装置内部に繊維が詰ったため、運転を停止したので、繊維のフィブリル化ができなかった。
【００２９】
図６の結果から、タンク内の攪拌機による攪拌程度ではフィブリル化が行えなかった。これに対し、図３〜５の結果から、８０ｐａｓｓ、１６０ｐａｓｓ、２４０ｐａｓｓのいずれも繊維直径の一部が１μｍ以下になっており、本発明により十分なフィブリル化が行えることがわかった。また、フィブリル化繊維製造装置の通過させる回数（ｐａｓｓ回数）が多いほど、繊維が多く枝分かれし微細なフィブリル化ができることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態にかかるフィブリル化繊維製造装置の断面図である。
【図２】本発明の実施形態にかかるフィブリル化繊維製造装置の攪拌部拡大図である。
【図３】実施例１の８０ｐａｓｓ時におけるパラ系アラミド繊維の拡大写真である。
【図４】実施例２の１６０ｐａｓｓ時におけるパラ系アラミド繊維の拡大写真である。
【図５】実施例３の２４０ｐａｓｓ時におけるパラ系アラミド繊維の拡大写真である。
【図６】比較例１におけるパラ系アラミド繊維の拡大写真である。
【符号の説明】
【００３１】
１０ フィブリル化繊維製造装置
１２ ケーシング部
１４ 吸入口
１６ 吐出口
１８ 第１ローター
２０ 第１ステーター
２２ モーターシャフト
４０ 攪拌部
４２ 第２ローター
４８ 第２ステーター
【技術分野】
【０００１】
本発明はフィブリル化繊維製造装置およびフィブリル化繊維の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィブリル化は、繊維をさらに微細繊維に枝分かれさせて、表面を毛羽立たせた構造とすることである。フィブリル化繊維はフィルター、吸収シート、電気化学素子用セパレータ、繊維強化プラスチック、ブレーキ装置の摩擦材、クラッチフェーシングなどに用いられている。フィルターの内、液体濾過用フィルター（濾材）は、濾材の内部で固体粒子を捕捉する構造である内部濾過タイプ、濾材の表面で固体粒子を捕捉する構造の表面濾過タイプに大別される。放電加工機やＩＣ生産工程で使用される液体濾過用フィルターの濾材として、天然パルプと有機繊維の混抄シートにフェノール樹脂等を含浸処理したシートやポリエステル不織布等が使用されている。しかし、これらは固体粒子の濾過効率が低く、寿命が短い等の問題点がある。また、高性能の濾材として、フッ素樹脂等の多孔質シートがあるが、高価なために特殊用途に限定され、多量の液体を処理する濾材としては不適当であった。これらの問題を解決する濾材としてフィブリル化した繊維を用いる方法が提案されている（例えば、特許文献１〜４）。
また、吸収シートとしては、トップシートとバックシートの間に吸収シートを介在させた使い捨て失禁ライナーが下着類に装着して使用されている。水分や体液を吸収する吸収シートの吸収体主成分としては、フラット状木材パルプ（以下、単にパルプと記載する）と、いわゆる高分子吸収体（以下、ＳＡＰと記載する）との組み合わせが一般的である。しかし、パルプが嵩張る原因となっている。一方、ＳＡＰの比率が高くなるほど、水の吸収の際に、ＳＡＰの特性に基づくゲルブロッキング現象が起こり、吸収能力が充分発揮されない問題がある。そこで、セルロースあるいは、セルロース誘導体から得られる水和性を有するミクロフィブリル状微細繊維により、高分子吸収体粒子を被覆結合させた複合体組成物をシート状支持体上に形成させた高吸収性シート材料が提案されている（例えば、特許文献５）。
【０００３】
電気化学素子の一例として、電気二重層キャパシタがあり、そのセパレータとしては、セルロースの叩解物を主体とするセパレータが使用されている。また、高耐熱用途には、耐熱性繊維が用いられる。耐熱性繊維とは、軟化点、融点、熱分解温度の何れもが、２５０℃以上の合成繊維をさす。上記したセパレータには、フィブリル化した繊維を抄造した不織布が用いられる。フィブリル化した繊維を用いると、不織布には微小な空隙が多数保持されるため、電解液保持性や電解液親和性が良くなり、電気化学素子の内部抵抗を下げることができる（例えば、特許文献６）。
従来、繊維強化プラスチックに含有させる強化材としては、優れた強度を有するガラス繊維が用いられてきた。しかし、繊維強化プラスチックを燃焼させて、熱エネルギーを回収するサーマルリサイクルを行う場合には、ガラス繊維が不燃物であるため、燃焼炉を損傷させたり、燃焼効率が低くなる問題があった。そこで対策として補強材に植物繊維を用いた繊維強化プラスチックが提案されている（例えば、特許文献７、８）。
補強材にセルロース繊維を用いた場合、ガラス繊維よりも強度が落ちるが、セルロースをフィブリル化することで、繊維間の密着性が向上し、結果として強化繊維プラスチックの強度が大きく向上することが報告されている（例えば、特許文献９）。
また、ブレーキパッドやクラッチフェーシング等に広く使用される摩擦材は、耐熱性の高分子繊維（有機繊維）、無機繊維、金属繊維等の繊維材料と無機・有機充填材、摩擦調整剤および熱硬化性樹脂バインダー等の粉末原料とを混合してなる出発原料を常温にて成形し、次いで所定温度にて熱成形し、硬化および仕上げ処理することにより所定の形状寸法に形成される。前記摩擦材には、フィブリル化した繊維が構成上必要であることも報告されている（例えば、特許文献１０）。摩擦材の原料に加えられている繊維材料は、摩擦材の全体に均一に分散し、且つ、分散した繊維材料相互が互いに絡み合うことで、摩擦材の機械的な強度を向上させるために配合されていて、しかも摩擦材の材質を均質化するために各種配合成分が配合比に応じた比率で繊維材料に絡み付くように、繊維材料の表面を粉体が絡み付き易いようにフィブリル化させた構造とすることが好ましいとされている。
【０００４】
上述のように、フィブリル化繊維は多方面での利用がされている。これまでにも、繊維フィラメントのフィブリル化方法およびフィブリル化装置についての報告がなされている（例えば、特許文献１１〜１３）が、装置の構造上、カット繊維（チョップド繊維）のフィブリル化には適していない。カット繊維をフィブリル化する既存の装置として、ビーター、ＰＦＩミル、シングルディスクリファイナー（ＳＤＲ）、ダブルディスクリファイナー（ＤＤＲ）、ボールミル、ダイノミル、ミキサー、高圧ホモジナイザーなどの叩解、分散設備が有効であることが知られている。
【特許文献１】特許第２６３３３５５号公報
【特許文献２】特許第３３０５３７２号公報
【特許文献３】特開平１１−７０３０５号公報
【特許文献４】特開２０００−１５３１１６号公報
【特許文献５】特開平１０−１６８２３０号公報
【特許文献６】特開２００７−６７３８９号公報
【特許文献７】特開平５−９２５２７号公報
【特許文献８】特開２００２−６９２０８号公報
【特許文献９】特開２００５−６７０６４号公報
【特許文献１０】特開２０００−１４４５４６号公報
【特許文献１１】特開２０００−１４４５４７号公報
【特許文献１２】特開２０００−１４４５４８号公報
【特許文献１３】特開２０００−１５４４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述のフィブリル化装置でも、ＳＤＲ、ＤＤＲは繊維の大量処理には適するが、圧力調整ができず、微細なフィブリル化繊維を製造するには適していないという問題があった。また、高圧ホモジナイザーでは微細にフィブリル化することが可能であるが、７０ＭＰａ〜２００ＭＰａの高圧力で製造する必要があり、設備費等の経済的負担が大きいという問題があった。
本発明においては、高圧力を要せずして、カット繊維に対しても微細なフィブリル化繊維を得ることができる製造装置と、製造方法を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のフィブリル化繊維製造装置は、繊維分散液を吸入する吸入口と吐出する吐出口を有し、円筒形の空間を形成するケーシング部と、前記ケーシング内に設置された回転するローターと、前記ローターの外周縁と間隙を保持して繊維分散液の攪拌を行う領域を形成するように配置されたステーターと、を有することを特徴とする。
前記フィブリル化繊維製造装置は、前記ローターの回転によって生じる吸入口と吐出口との圧力差によって、繊維分散液を吸入することを特徴とし、前記吐出口には開閉装置および吐出圧力の計測装置が設けられていることが好ましい。
【０００７】
本発明のフィブリル化繊維の製造方法は、前記フィブリル化繊維製造装置を用いたものであって、前記繊維分散液に含まれる繊維が４質量％以下であることを特徴とし、前記吐出口の吐出圧力が１ＭＰａ以下であることが好ましい、前記繊維分散液の分散媒が水であることが好ましい。
本発明のフィブリル化繊維の製造方法は、前記繊維分散液に含まれる繊維の熱分解温度が２５０℃以上、７００℃以下であることが好ましく、前記繊維はパラ系アラミド繊維であることがより好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、上述の高圧ホモジナイザーのような高圧力を条件とせずに、微細なフィブリル化繊維を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図１、２を用いて説明する。図１は本実施形態のフィブリル化繊維製造装置１０の断面図であり、図２は第２ステーターと第２ローターの拡大図である。なお、図２は便宜上ローターとステーターを離して図示するが、使用時にはステーター内にローターは組み込まれている。
【００１０】
ケーシング部１２には吸入口１４と吐出口１６が設けられている。吸入口１４ならびに吐出口１６はそれぞれ図示されない送液パイプを介し、該送液パイプは図示されない繊維分散液の保管タンクへ接続されている。ケーシング部１２の内部は、吸入口１４側から見て円形となる円筒形を形成している。ケーシング部１２内側は、第１ローター１８と第１ステーター２０が吸入口１４を覆うように配置されている。ケーシング部１２内部の第１ステーター２０と吐出口１６の間には攪拌部４０が備えられている。モーターシャフト２２は図示されないモーターと連結されてケーシング部内に備えられ、モーターシャフト２２は第１ローター１８、第１ステーター２０、第２ローター４２、第２ステーター４８を貫通して、第１ローター１８と第２ローター４２に接続されている。
排出口１６には、図示されない、吐出圧力を測定するブルドン管圧力計、ならびに繊維分散液の吐出液の吐出流量を調整するボールバルブを有する開閉装置が備えられている。
第１ローター１８は、回転時に繊維分散液を吸入する流れを作るための複数の羽根（突起）が円盤状の部材に形成されたものである。第１ローター１８は、該羽根が吸入口側に向かうように、第１ステーター内部に設置されている。
【００１１】
攪拌部４０について、図２を用いてさらに詳細に説明する。攪拌部４０は第２ステーター４８の内側に第２ローター４２が組み込まれて形成されている。第２ローター４２は粗砕用ローター４４と磨砕用ローター４６を備え、粗砕用ローター４４は該ローター外周部にらせん状の突起物が形成されている。磨砕用ローター４６は外周部に細かい凹凸部が形成されている。第２ステーター４８は粗砕用ステーター５０と磨砕用ステーター５２を備えている。粗砕用ステーター５０の内側には、ケーシング部１２内部に設置された際に、モーターシャフト２２と平行に溝が形成されている。磨砕用ステーター５２の内側には細かい凹凸部が形成されている。このような第２ステーター４８の内部に、第２ローター４２を任意の間隙をもって組み込むことで、繊維分散液を攪拌する領域が形成されている。
【００１２】
ついで、フィブリル化繊維製造装置１０を用いたフィブリル化繊維の製造法の一例を説明する。第１ローター１８は、図示されないモーターの回転が伝えられたモーターシャフト２２により高速で回転し、送液パイプを介して接続された繊維分散液の保管タンクから、ケーシング部１２内に繊維分散液を吸入する。吸入された繊維分散液は第１ローター１８と第１ステーター２０の間に設けられた間隙に入ると、繊維分散液に含まれるカット繊維は剪断・破砕されながら、攪拌部４０に送液される。攪拌部４０では第２ステーター４８内で第２ローター４２が高速で回転している。前記カット繊維は、粗砕用ローター４４と粗砕用ステーター５０との間隙で生じる剪断力・破砕・衝撃・乱流等の物理的作用を受けながら、磨砕用ローター４６と磨砕用ステーター５２により形成された間隙に送液される。ついで、磨砕用ローター４６と磨砕用ステーター５２との間隙で生じる、より大きな剪断力・破砕・衝撃・乱流等の物理的作用を受けることで、繊維がフィブリル化される。フィブリル化されたカット繊維を含む繊維分散液は、第１ローター１８が繊維分散液を吸入することによって生じる吸入口１４と吐出口１６の圧力差により、吐出口１６からケーシング部１２外へ吐出される。吐出された繊維分散液は、送液パイプを通じて繊維分散液の保管タンクへ再度送液される。前記保管タンクは送液パイプにより吸入口１４と接続しているため、再びケーシング部１２内の攪拌部４０へ送液され処理される。この作業を繰り返し行うことにより、主に繊維軸と平行な方向に、極めて細く分割され、少なくとも一部の繊維径が１μｍ以下である良好なフィブリル化繊維を得ることができる。
【００１３】
本発明のフィブリル化繊維製造装置においては、第２ローター４２の形状・寸法は特に規定されることはなく、繊維分散液の処理量や繊維の種類に応じて決定することができる。また、第２ローターと第２ステーターの間隙は特に規定されず、目的とするフィブリル化繊維の状態によって決定することが好ましい。一般的には、２００μｍ未満であると第２ローターと第２ステーターが熱膨張により緩衝して繊維分散液の送液が困難となりやすく、４００μｍを超えると繊維を充分にフィブリル化することができない。したがって、２００〜４００μｍであることが好ましい。
【００１４】
フィブリル化繊維製造装置１０内での圧力は、吐出口１６における繊維分散液の圧力（吐出圧力）が１ＭＰａを超えるような条件であると、高圧タイプのメカニカルシールにしなければならず、部品が高価になるという問題が生じる。したがって、最大でも１ＭＰａであることが好ましい。
また、フィブリル化繊維製造装置１０内での圧力は、吐出口１６を閉じたり、第１ローター１８および第２ローター４２の周速を上げることによって、上昇させることが可能となっている。第１ローター１８および第２ローター４２のローターの周速は、下記（１）式で表されるが、これらローターの周速が遅いとフィブリル化繊維製造装置１０内の圧力が小さすぎてフィブリル化しにくくなる。一方、ローターの周速が速すぎると、フィブリル化繊維製造装置１０内の圧力が１ＭＰａを超えて、上記のような問題が生じる。このため、フィブリル化繊維製造装置１０内の圧力が１００ｋＰａ〜３００ｋＰａとなるように、第１ローター１８および第２ローター４２の周速を調整することが好ましい。
ここで、吐出口１６に設置した開閉装置を開閉することにより、前記吐出圧力を制御できる。したがって、第１ローターの周速を一定として、圧力計の値を監視しながら、開閉装置の開閉を調整することによりフィブリル化繊維製造装置内１０内の圧力を制御することができる。
また、フィブリル化繊維製造装置１０においては、吸入口１４と吐出口１６に圧力差が生じるため、ポンプ等の送液装置を設置することなく繊維分散液の循環が行える。
【００１５】
【数１】
【００１６】
＜繊維分散液＞
本発明における繊維分散液とは、フィブリル化する対象となるカット繊維を分散媒に分散したものを言う。
カット繊維は一定の長さに切り揃えた繊維を指すが、１０ｍｍを超えると装置内部での詰まりやすくなる。
また、繊維分散液中の繊維量は、４質量％を超えると繊維がローターとステーターの間隔に詰まり、フィブリル化が行えない。したがって、４質量％以下であることが好ましい。
【００１７】
＜繊維＞
本発明において、フィブリル化可能な繊維には、セルロースや耐熱性繊維が挙げられる。
（セルロース）
本発明におけるセルロースとしては、溶剤紡糸セルロース、木材繊維や木材パルプ、リンター、リント、麻、柔細胞繊維などの非木材繊維や非木材パルプ、バクテリアセルロースなどが挙げられる。柔細胞繊維とは、植物の茎、葉、根、果実等に存在する柔細胞を主体とした部分を、アルカリで処理する等して得られるセルロースを主成分とし、水に不溶な繊維を指す。本発明のセルロースは、アセチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体であっても良いが、これらに限定されるものではない。カルボキシメチルセルロースは、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ａｌ、ＮＨ４などの塩型であっても良い。
【００１８】
（耐熱性繊維）
本発明における耐熱性繊維とは、熱分解温度が２５０℃以上、７００℃以下である繊維を指す。具体的には、アラミド、全芳香族ポリエステル、全芳香族ポリエステルアミド、全芳香族ポリエーテル、全芳香族ポリカーボネート、全芳香族ポリアゾメチン、ポリフェニレンスルフィド（略称ＰＰＳ）、ポリ（パラ−フェニレンベンゾビスチアゾール）（略称ＰＢＺＴ）、ポリベンゾイミダゾール（略称ＰＢＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（略称ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（略称ＰＡＩ）、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（略称ＰＴＦＥ）、ポリ（パラ−フェニレン−２，６−ベンゾビスオキサゾール）（略称ＰＢＯ）などが挙げられ、これら単独でも良いし、２種類以上の組み合わせでも良い。ＰＢＺＴはトランス型、シス型の何れでも良い。これらの繊維の中でも、液晶性のため均一に細くフィブリル化されやすいアラミド、特にパラ系アラミドと全芳香族ポリエステルが好ましい。
【００１９】
（パラ系アラミド）
パラ系アラミドは、特に限定されるものではなく、最終製品の用途に応じて選択することができる。例えば、ポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（パラ−ベンズアミド）、ポリ（パラ−アミドヒドラジド）、ポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミド−３，４−ジフェニルエーテルテレフタルアミド）、ポリ（４，４′−ベンズアニリドテレフタルアミド）、ポリ（パラ−フェニレン−４，４′−ビフェニレンジカルボン酸アミド）、ポリ（パラ−フェニレン−２，６−ナフタレンジカルボン酸アミド）、ポリ（２−クロロ−パラ−フェニレンテレフタルアミド）、コポリ（パラ−フェニレン−３，４′−オキシジフェニレンテレフタルアミド）などが挙げられる。
【００２０】
（全芳香族ポリエステル）
全芳香族ポリエステルは、特に限定されるものではなく、最終製品の用途に応じて選択することができる。例えば、芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸などのモノマーを組み合わせて、組成比を変えて合成される。例えば、ｐ−ヒドロキシ安息香酸と２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸との共重合体やポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。
【００２１】
（分散媒）
繊維分散液の分散媒は、繊維の品質に影響しないものであれば特に規定されることはない。例えば、水、アルコール等が挙げられる。この内、高温時の安定性の観点から水を用いることが特に好ましい。
【００２２】
（その他）
前記繊維分散液には、前記カット繊維および分散媒の他、分散剤や消泡剤を含んでいてもかまわない。
分散剤としては、例えば花王株式会社製のエマール２０Ｃ（商品名）等が挙げられる。
また、消泡剤としては、例えば花王株式会社製の消泡剤Ｎｏ．８（商品名）等が挙げられる。
【００２３】
本発明は、ステーターとローターとの間に形成された空隙における剪断力・破砕・衝撃・乱流等の作用と、数１００ｋＰａの圧力を繊維に与えることによりフィブリル化を行うため、数１０ＭＰａに耐えるような設備を要せずに、良好なフィブリル化繊維が得られる。また、吸入口と吐出口の圧力差により繊維分散液をフィブリル化繊維製造装置内へ吸入することができるため、ポンプ等の送液装置を別途配置する必要がなく、装置のコンパクト化が図れる。
加えて、吐出圧力の監視と、吐出口の開閉ならびにローターの周速の調整によりフィブリル化繊維製造装置内の圧力を制御することができ、微細なフィブリル化をすることができる。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明について実施例を挙げて具体的に説明するが、実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
図１に例示するフィブリル化繊維製造装置（以下、本装置と記載する）を用いてフィブリル化を行った。本装置は、直径１００ｍｍのローターを用い、ローターとステーターの間隙を２００μｍに設定した。本装置の吸入口と吐出口には開閉バルブ付のステンレスホースを接続し、本装置に接続されていない該ステンレスホースの端部を同一のタンクに接続した。
パラ系アラミド繊維（商品名：ケブラー、熱分解温度４００℃、東レ・デュポン株式会社製）を０．５質量部と、水９９．５質量部を混合した０．５質量％パラ系アラミド繊維分散液３０ｋｇを調製した。調製した０．５質量％パラ系アラミド繊維分散液を、前記タンクに投入した。続いて、ローター回転数を５４００回転（ｒｐｍ）に設定した。ローターの周速（ｍ／ｍｉｎ）を前記（１）式により算出したところ、１６９６ｍ／ｍｉｎであった。吐出圧力が２００ｋＰａになるように出口のバルブを調整した。
その後、１時間後に、吐出口からタンクに戻る箇所にて前記繊維分散液を所定時間採取し、メスシリンダで体積を測定して流量を計測したところ、１５ｋｇ／ｍｉｎであった。０．５質量％パラ系アラミド繊維分散液の総質量が３０ｋｇであるので、２分で本装置を１ｐａｓｓ（サイクル）する。本実施例では８０ｐａｓｓ時にパラ系アラミド繊維分散液を０．５ｇ採取し、顕微鏡観察を行った。顕微鏡写真を図３に示す。
【００２５】
（実施例２）
１６０ｐａｓｓ時にパラ系アラミド繊維分散液を採取した他は、実施例１と同様に行った。顕微鏡写真を図４に示す。
【００２６】
（実施例３）
２４０ｐａｓｓ時にパラ系アラミド繊維分散液を採取した他は、実施例１と同様に行った。顕微鏡写真を図５に示す。
【００２７】
（比較例１）
実施例１と同様に、０．５質量％パラ系アラミド繊維分散液３０ｋｇを調製した。調製した０．５質量％パラ系アラミド繊維分散液をタンクに入れた。本装置の吸入口と吐出口を閉じ、０．５質量％パラ系アラミド繊維分散液が内部に流入しないようにした。その後、タンク内で直径６ｃｍの３枚のプロペラを有する攪拌装置を用い、２０００ｒｐｍで攪拌を６０分間行ったが本設備には入れず、繊維分散液を０．５ｇを採取し、顕微鏡観察を行った。顕微鏡写真を図６に示す。
【００２８】
（比較例２）
パラ系アラミド繊維を４．５質量部と、水９５．５質量部を混合した４．５質量％パラ系アラミド繊維分散液３０ｋｇを調製した。調製した４．５質量％パラ系アラミド繊維分散液を、本装置のタンクに投入した。実施例１と同条件で本装置を運転したところ、２分で本装置内部に繊維が詰ったため、運転を停止したので、繊維のフィブリル化ができなかった。
【００２９】
図６の結果から、タンク内の攪拌機による攪拌程度ではフィブリル化が行えなかった。これに対し、図３〜５の結果から、８０ｐａｓｓ、１６０ｐａｓｓ、２４０ｐａｓｓのいずれも繊維直径の一部が１μｍ以下になっており、本発明により十分なフィブリル化が行えることがわかった。また、フィブリル化繊維製造装置の通過させる回数（ｐａｓｓ回数）が多いほど、繊維が多く枝分かれし微細なフィブリル化ができることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態にかかるフィブリル化繊維製造装置の断面図である。
【図２】本発明の実施形態にかかるフィブリル化繊維製造装置の攪拌部拡大図である。
【図３】実施例１の８０ｐａｓｓ時におけるパラ系アラミド繊維の拡大写真である。
【図４】実施例２の１６０ｐａｓｓ時におけるパラ系アラミド繊維の拡大写真である。
【図５】実施例３の２４０ｐａｓｓ時におけるパラ系アラミド繊維の拡大写真である。
【図６】比較例１におけるパラ系アラミド繊維の拡大写真である。
【符号の説明】
【００３１】
１０ フィブリル化繊維製造装置
１２ ケーシング部
１４ 吸入口
１６ 吐出口
１８ 第１ローター
２０ 第１ステーター
２２ モーターシャフト
４０ 攪拌部
４２ 第２ローター
４８ 第２ステーター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維分散液を吸入する吸入口と吐出する吐出口を有し、円筒形の空間を形成するケーシング部と、
前記ケーシング内に設置された回転するローターと、
前記ローターの外周縁と間隙を保持して繊維分散液の攪拌を行う領域を形成するように配置されたステーターと、を有するフィブリル化繊維製造装置。
【請求項２】
前記ローターの回転によって生じる吸入口と吐出口との圧力差によって、繊維分散液を吸入することを特徴とする、請求項１記載のフィブリル化繊維製造装置。
【請求項３】
前記吐出口に開閉装置および分散液の吐出圧力の計測装置が設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載のフィブリル化繊維製造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィブリル化繊維製造装置を用いるフィブリル化繊維の製造方法であって、前記繊維分散液に含まれる繊維が４質量％以下であることを特徴とするフィブリル化繊維の製造方法。
【請求項５】
前記ケーシング部に設けられた吐出口の吐出圧力が１ＭＰａ以下であることを特徴とする、請求項４に記載のフィブリル化繊維の製造方法。
【請求項６】
前記繊維分散液の分散媒が水であることを特徴とする、請求項４または５に記載のフィブリル化繊維の製造方法。
【請求項７】
前記繊維分散液に含まれる繊維は、熱分解温度が２５０℃以上、７００℃以下であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のフィブリル化繊維の製造方法。
【請求項８】
前記繊維がパラ系アラミド繊維であることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載のフィブリル化繊維の製造方法。
【請求項１】
繊維分散液を吸入する吸入口と吐出する吐出口を有し、円筒形の空間を形成するケーシング部と、
前記ケーシング内に設置された回転するローターと、
前記ローターの外周縁と間隙を保持して繊維分散液の攪拌を行う領域を形成するように配置されたステーターと、を有するフィブリル化繊維製造装置。
【請求項２】
前記ローターの回転によって生じる吸入口と吐出口との圧力差によって、繊維分散液を吸入することを特徴とする、請求項１記載のフィブリル化繊維製造装置。
【請求項３】
前記吐出口に開閉装置および分散液の吐出圧力の計測装置が設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載のフィブリル化繊維製造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィブリル化繊維製造装置を用いるフィブリル化繊維の製造方法であって、前記繊維分散液に含まれる繊維が４質量％以下であることを特徴とするフィブリル化繊維の製造方法。
【請求項５】
前記ケーシング部に設けられた吐出口の吐出圧力が１ＭＰａ以下であることを特徴とする、請求項４に記載のフィブリル化繊維の製造方法。
【請求項６】
前記繊維分散液の分散媒が水であることを特徴とする、請求項４または５に記載のフィブリル化繊維の製造方法。
【請求項７】
前記繊維分散液に含まれる繊維は、熱分解温度が２５０℃以上、７００℃以下であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のフィブリル化繊維の製造方法。
【請求項８】
前記繊維がパラ系アラミド繊維であることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載のフィブリル化繊維の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−３５８４０（Ｐ２００９−３５８４０Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０１９９０（Ｐ２００７−２０１９９０）
【出願日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【出願人】（０００１５３５９１）株式会社巴川製紙所 (457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【出願人】（０００１５３５９１）株式会社巴川製紙所 (457)
【Ｆターム（参考）】
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