JP2000226720A - Cellulose yarn having controlled fibrillation and its production - Google Patents

Cellulose yarn having controlled fibrillation and its production

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JP2000226720A
JP2000226720A JP2701799A JP2701799A JP2000226720A JP 2000226720 A JP2000226720 A JP 2000226720A JP 2701799 A JP2701799 A JP 2701799A JP 2701799 A JP2701799 A JP 2701799A JP 2000226720 A JP2000226720 A JP 2000226720A
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JP
Japan
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cellulose
spinning
wet
fibrillation
water
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JP2701799A
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Japanese (ja)
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Akitomo Inuyama
昭朋 犬山
Akio Omori
昭夫 大森
Shigenobu Ishii
重信 石井
Satoshi Maeda
聡 前田
Shoji Akiyama
昭次 秋山
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a cellulose yarn having high dry and wet strengths and Young's modulus and greatly improved fibrillation resistance characteristics, which has not been sufficiently solved in known conventional method, by a production method friendly to the global environment. SOLUTION: A cellulose spinning dope dissolved in a mixed solvent of tertiary amine oxide/water is subjected to dry-wet spinning using a low-temperature solidifying bath having a specific ratio of methanol/water to give a cellulose filament having 30-48% crystallization degree of cellulose, >=1.8 g/dtex wet strength and, in fibrillation evaluation in a wet state, <=50 μm average fibril length and <=15% rate of occurrence of fibril having >=100 μm length.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、湿潤時強度が高い
にもかかわらずフィブリル化性が高度に抑制されたセル
ロース繊維とその製造法に関するものであり、例えば、衣
料用途、生活資材用途、産業資材用途に好適に用いること
のできるセルロース繊維に関するものである。 【0002】 【従来の技術】パルプを苛性ソーダと二硫化炭素により
ザンテート化したビスコース原液を硫酸などを含む再生
浴中に導入し凝固再生させるビスコース法レーヨン繊維
は、再生セルロース繊維として世界中で大量に製造され
てきたが、近年の地球環境保護運動の高まりとともに、地
球に優しいセルロース繊維の開発が精力的に行われ、最
近ではN−メチルモルホリン−N−オキサイド(以下NMMO
と略記する。)を原液溶媒とし、水を固化溶媒とする有機
溶媒系セルロース(リヨセル)繊維をコートルズ社(英国)
やレンツイング社(オーストリア)が開発に成功し、数万
トン/年のカットステープルの生産が行われている。 【0003】地球環境に優しい方法で製造されるこのリ
ヨセルステープルは、従来のビスコース法レーヨン繊維
に比べ、セルロースの結晶化度が高く、乾湿強度や乾湿ヤ
ング率が高いという大きな特長があるものの、編織物な
どの2次元物やロープなどの1次元物の製品を製造する工
程及び製品使用時において、微細なフィブリルが生成し
やすいという欠点を有しており、特に編織物を製造する
工程や編織物を加工する工程において乾燥状態及び湿潤
状態で摩擦されるとフィブリル化し、毛羽となり、毛羽が
製品の欠点に直結し易い長繊維フィラメントの分野では
この点が致命的となるため、要望が高いにもかかわらず、
リヨセルの長繊維の操業生産は行われていないのが現状
である。 【0004】リヨセル繊維のフィブリル化を抑制する試
みが精力的に行われており、数多くの提案がなされてい
る。例えば、リヨセルステープルを紡績し、得られた紡績
糸を編織物とした後、酵素処理を施してセルロースが高
配向・高結晶化している繊維表面層を除去したり、ホルマ
リンなどのモノアルデヒド、グリオキザールなどのジア
ルデヒドやメラミンなどの多価アミンなどにより、セル
ロースに架橋結合などを導入することが行われている。
特に酵素処理は有効とされ、リヨセルステープルでは操
業的に行われているが、酵素処理は長時間処理のため、薬
剤費、人件費、工程管理費などが必要でありコストアップ
につながる。 【0005】長繊維フィラメントは、編織物とする前の
工程で紡績糸のステープルより厳しく摩擦をうけるた
め、フィブリル化し易いとともに、生成したフィブリルが
毛羽となり毛羽立ちや断糸などの工程トラブルが多発
し、工程通過性が不良であるとともに、得られた編織物の
品位も不十分である。 【0006】リヨセル繊維のもつ易フィブリル化性を改
善するために、セルロースの紡糸原液が固化(通常凝
固、再生と称されるが、本発明では凝固現象、再生現象と
本質的に区分されるゲル化現象も包含するこれらの現象
の上位概念である固化現象と把え、固化と称する。)する
固化工程においてフィブリル化性を抑制する技術が提案
されている。 【0007】例えば、特表平8−505120号公報や特表平8
−508555号公報には、固化浴にNMMOより分子量の大きい
例えばポリエチレングリコールや界面活性剤を添加した
り、原液に界面活性剤を添加することによりフィブリル
化性の抑制されたリヨセル繊維を得ることができると開
示されているが、これらの方法により得られた繊維のフ
ィブリル化性抑制効果は長繊維フィラメントとしての使
用を考慮すると未だ十分でなく、その上これらの繊維を
操業的に生産しようとすると、固化浴からNMMOを回収し、
再使用する際、ポリエチレングリコールの分解物や分解
後反応した副生物や界面活性剤が固化浴中に堆積して、
一定の条件で固化させることが困難である。 また、特表平9−505118号公報には、紡糸ノズル下のエヤ
ギヤップ部においてメタノール、エタノール、プロパノ
ールなどの脂肪族アルコールの気体を吐出糸条に接触さ
せることが提案されている。しかし、フィブリル化抑制効
果は不十分であるとともに、固化浴に徐々にアルコール
が溶解して一定条件に維持することが困難である。さら
に1994年ストックホルムで開催されたビスコース法化学
セミナーでWeigel.Pらは固化浴にイソプロパノールを用
いるとフィブリル化性が抑制されることを報告している
が、本発明者の実験によれば、この方法で得られたリヨセ
ル繊維も後工程でのフィブリル化を抑えることができず
不十分であった。 さらにまた、ドイツ公開公報19600572A1号においても、
後処理浴、洗浄浴にエタノールを含有させることによ
り、リヨセル繊維のフィブリル化性が抑制されることが
開示されているが、長繊維フィラメントとして要求され
る高度なフィブリル化耐性を有するものではなかった。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、二硫
化炭素を使用しない地球環境に優しい製造法で、乾湿時
の強度やヤング率が高く、しかも従来公知の方法では十
分に解決されていなかった耐フィブリル化特性が格段に
改善されたセルロース繊維を提供することである。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため紡糸原液から巻取りに至る全ての工程条
件について鋭意検討した結果、固化浴条件として特定の
固化浴組成と固化浴温度を採用した場合においてのみ、
耐フィブリル化特性が顕著に改善されることを見出して
本発明を完成した。 【0010】すなわち、本発明は、セルロースの結晶化度
が30〜48%、湿潤強度が1.8g/dtex以上であり、かつペ
イントシェーカーを用いた湿潤状態でのフィブリル化性
評価において、平均フィブリル長さが50μm以下、かつ長
さ100μm以上のフィブリルの発生率が15%以下であるこ
とを特徴とするセルロース繊維であり、また、第3級ア
ミンオキサイド/水混合溶媒に溶解したセルロースの紡
糸原液を湿式あるいは乾湿式法により紡糸するにあた
り、下記の条件を満足する固化浴を使用することを特徴
とするセルロース繊維の製造方法である。 固化浴組成:メタノール(A)/水(B) (A)/(B)=95/5〜10/90(体積比) 固化浴温度:−6℃〜25℃ 【0011】 【発明の実施の形態】本発明のセルロース繊維の結晶化
度は30〜48%である。ここで結晶化度は、回転対陰極型X
線回折装置RU―300(DO201型、理学電機社製)を用いたX線
回折法により求めた値である。結晶化度が30%未満であ
ると、強度、ヤング率が不十分である。結晶化度が48%を
越えると、フィブリル化し易い。結晶化度が33〜46%であ
ると好ましく、35〜45%であるとさらに好ましい。 【0012】本発明において、繊維を構成するセルロー
スの重合度は特に制限されないが、100〜2000であること
が望ましい。本発明にいうセルロースの重合度はJIS P−
8101−1994に準拠して王研式粘度計を用いて測定される
平均重合度である。重合度が100未満であると強度の高い
繊維が得られない場合がある。また、重合度が2000を越
えると第3級アミンオキサイドヘの溶解性が不十分とな
り、紡糸性が不良となる場合がある。従って重合度は200
〜1500がより好ましく、 300〜1200であるとさらに好ま
しい。 【0013】本発明のセルロース繊維の湿潤強度は1.8
g/dtex以上である。ここで湿潤強度とは、 JIS−L1013に
準拠して島津製作所製オートグラフA−500を用いて測定
した値である。湿潤強度が1.8g/dtex未満であると、後
工程で毛羽や断糸が発生しやすい。従って、湿潤強度が
2.2g/dtex以上であるとさらに好ましい。強度は高い
のにこしたことはないが、一般的に強度が高くなればな
る程フィブリル化性が高くなるので、湿潤強度は3g/d
texを超えないようにすることが好ましい。 【0014】さらに本発明のセルロース繊維は、ペイン
トシェーカーを用いた湿潤状態でのフィブリル化性評価
において、平均フィブリル長さが50μm以下、かつ長さ100
μm以上のフィブリルの発生率が15%以下という極めて
優れた耐フィブリル化性を満足する繊維である。 平均フィブリル長さが50μmを超えたり、長さ100μmの
以上のフィブリルの発生率が15%を超えるようなセルロ
ース繊維は、湿潤状態で摩擦を受けた際、長いフィブリ
ルが発生し易く、毛羽や断糸につながる。また毛玉など製
品欠点がでやすいので好ましくない。 【0015】なお、湿潤状態でのフィブリル化特性の求
め方は、以下に示すとおりである。5mmに切断され、油
剤等を取り除いた単繊維サンプルを、水が5ml入った蓋付
20m1容量のガラス瓶に加え、該ガラス瓶を東洋精機製作
所(株)製ペイントシェーカーA−30にセットし、30
分間激しく振盪した後、ピンセットで単繊維を取り出
し、振盪作用によりフィブリル化された単繊維サンプル
から欠損脱離して残液中に浮遊する微小フィブリルの長
さの分布を島律製作所(株)製レーザー式粒度分布測定機
SALD−1000を用いて測定し、50%平均フィブリル長さ(単
位μm)とフィブリル長さが100μm以上のフィブリルの発
生率(%)を求める。測定はn=12回で行い、平均値をその繊
維サンプルの湿潤状態での耐フィブリル化性を示すパラ
メーターとした。 【0016】本発明のセルロース繊維は、乾燥状態でも
優れた耐フィブリル化性を示し、例えば、TM式糸包合試
験でのフィブリル発生回数が80回以上であり、大きく摩
擦を受けた際にフィブリルが発生し難く、毛羽などの欠
点となり難い。 【0017】乾燥状態でのフィブリル発生回数は、大栄
科学精器(株)社製のTM式糸包合試験機を用い、フィラメ
ントサンプルに1000回/mの撚りをかけ、単繊維繊度当り
100g/dtexの荷重をかけた状態で、サンプルを10本
同時に摩擦させ、10回毎にフィブリルの発生有無をチェ
ックし、フィブリルの発生が認められるまでの摩擦回数
を測定する。n=10回で繰り返し、その平均値をフィブリル
発生回数とした。 【0018】フィブリル発生回数が80回未満の場合は、
製編織工程、染色工程などの後加工の工程で毛羽が発生
したり、製品使用時毛玉などの欠点が発生し易い。フィ
ブリルの発生回数が90回以上であるとさらに好ましく、
特に100回以上であることが好ましい。 【0019】本発明のセルロース繊維が高強度でありな
がら、フィブリル化し難い理由は不明であるが、後述する
特定の繊維化条件を採用することにより、セルロース重
合体の結晶化を低目に制御していることが一つの要因で
あると推定される。 【0020】本発明のセルロース繊維は、きわめて良好
な耐フィブリル化性と実用性の高い湿潤強度を兼ね備え
ているため、長繊維織編物の素材として有用であり、構
成繊維本数が10〜200本、ヤーン繊度が20〜400dtexの長
繊維フィラメントとして使用する場合に最大の特徴を現
すことができる。従来市販されているリヨセル繊維はカ
ットステープルをベースとしたもので、紡績糸としてか
ら製品としており、繊維がフィブリル化しても少量であ
れば欠点として目立ち難いタイプであった。本発明のセ
ルロース繊維は、紡績糸よりも撚り数が少なく、従って同
じ摩擦力、剪断力を受けた場合フィブリル化し易く、かつ
生成フィブリルが欠点として目立ち易い長繊維フィラメ
ントとして使用してもフィブリル化し難いのである。フ
ィラメント糸としての構成繊維本数は20〜100本、ヤーン
繊度が30〜300dtexであるとさらに好ましい。 【0021】次に本発明のセルロース繊維の製造方法に
ついて説明する。 本発明のセルロース繊維は、第3級アミンオキサイド/水
混合溶媒に溶解したセルロースの紡糸原液を湿式紡糸あ
るいは乾湿式紡糸するにあたり、下記の条件を満足する
固化浴を使用することにより製造することができる。 固化浴組成:メタノール(A)/水(B) (A)/(B)=95/5〜10/90(体積比) 固化浴温度:−6℃〜25℃ 【0022】本発明に用いる紡糸原液溶媒は、第3級アミ
ンオキサイドを主体とする溶媒であり、 該第3級アミン
オキサイドとしては、例えば、N−メチルモルホリン−N−
オキシド(NMMO)、ジメタノールアミン−N−オキシド等を
使用することができ、そのなかでもNMMOが最も好ましく
使用される。NMMOは酸化性溶媒であり180℃以上では瞬間
的に爆発の危険性があり、通常は1水和物(重量基準で水
分率13%)あるいはそれ以上の水分を含有させて使用さ
れる。しかしながらNMMO中の水分が23.5%以上であると
セルロースが溶け難くなるので、紡糸直前のセルロース-
NMMO紡糸溶液中に含まれる水分はNMMO100gに対し1〜25
gに調整することが好ましい。紡糸の際の紡糸原液の温度
は特に限定されないが、溶液の着色性、安全性の点から
80〜160℃であることが望ましく、また、紡糸ノズ
ル温度は紡糸原液の温度との関係から82〜168℃に
設定することが好ましい。 【0023】次に本発明の製造方法の特徴である固化浴
について説明する。本発明において紡糸原液中に溶解し
ているセルロースを固化させる固化溶媒はメタノール
(A)と水(B)の混合系を主体とし、メタノール(A)と水(B)
の体積比が95/5〜10/90でなければならない。固化溶媒の
組成がメタノール以外のアルコールであったり、水に対
するメタノールの量が95%を越えたり、あるいは水が90
%を越えると、本発明で目的とする湿潤状態での高度な
耐フィブリル化性を有するセルロース繊維を得ることが
できない。 この理由については不明であるが、メタノールまたは水
単独では固化に際して固化能が高すぎるが、これら溶媒
の混合系とすることにより単独溶媒で形成されるクラス
ターの少なくとも一部が破壊され、適度な固化能のレベ
ルになるためと推定される。 かかる観点から、メタノール(A)/水(B)の体積比は90/10
〜30/70であると好ましく、さらに90/10〜50/50、特に90
/10〜60/40であると好ましい。 【0024】本発明の製造方法においては、上記固化溶
媒(A)及び(B)に加え、紡出物によって原液溶媒であるNM
MO(C)が固化浴に持ち込まれるため、固化浴の組成は厳
密には、混合された3成分系になるが、耐フィブリル性
に優れた繊維を安定して製造するためには、固化浴に持
ち込まれる原液溶媒の影響によって固化浴におけるメタ
ノール(A)と水(B)との混合系の組成比や固化作用が変化
しないように、メタノール、水をを浴に補正追加して一
定になるようにコントロールしながら固化を行なうこと
が好ましい。その場合、固化浴中に[メタノール(A)+水
(B)]が95%以上存在するように固化浴を調整することが
好ましい。一方、固化浴中にNMMO(C)が多く含まれると、
固化能が不十分となり、正常な紡糸を行うことができな
かったり、固化浴の温度を低くすることが困難となる。 【0025】次に、固化浴の温度は−6℃〜25℃であ
る。−10℃より低温であると固化糸が凍結し、正常な紡糸
をすることが困難である。固化浴温度が15℃を越えると
ゲル化性が低くなり高強度の繊維を得ることができな
い。従って、固化浴温度は−6℃〜13℃であると好まし
く、−5℃〜10℃であるとより好ましい。 【0026】以上のように、固化浴をメタノール(A)およ
び水(B)との混合系とし、固化浴温度を低温とすることが
本発明のポイントである。この特定された固化浴条件を
用いることによりはじめて耐フィブリル化性に優れたセ
ルロース繊維を得ることができる。 【0027】本発明のセルロース繊維の製造法は、上記
の如く固化浴を特定条件とすることにより、高強度であ
りながら湿潤状態での高度の耐フィブリル化性を有する
セルロース繊維を得ることがポイントであり、固化浴以
外の製造条件に特別の限定はなく、公知の製造技術を適
用することができる。 例えば、本発明に用いるセルロースとしては溶解パルプ、
パルプブロック等が用いられ、これらのパルプにはヘミ
セルロースやリグニン等が含まれていてもよい。これら
の中でも特に好ましいのはα−セルロース分が90%以上
のパルプである。このパルプとしてはシート状、粉末状、
繊維状等さまざまな形状のものが用いられる。また現在
ビスコース法レーヨンの製造において主体的に使用され
ている高品質の針葉樹パルプのみならず、地球環境の保
護により有効な広葉樹パルプや成長の早い竹材からのパ
ルプも使用可能である。 【0028】セルロースの重合度DP(グルコース環1個を
1単位とする)は、大きすぎると溶液の粘度が高くなりす
ぎ均一な溶解が困難になり、小さすぎると粘度は低下す
るものの糸物性は低下する。均一な溶液を調整するため
のセルロースの重合度は200〜1500が好適である。 【0029】セルロースパルプは、例えば、攪拌翼付きの
容器中で水を含有する第3級アミンオキサイドと混練し
て溶解前の前駆体とし、これを混練攪拌しながら昇温と
減圧脱水を行い、過剰の水分を除去して紡糸原液とする。
脱水処理は円筒状濃縮機や薄膜蒸発機を用いることがで
きる。前駆体調整のための混練時における第三級アミン
オキサイド/水の混合比は第三級アミンオキサイドの種
類により若干異なるが、40/60〜70/30重量%が好ましい。
過剰の水分を減圧脱水された後の紡糸原液におけるNMMO
/水の重量比は94.5/5.5〜82/18が好ましい。 【0030】紡糸原液のセルロース濃度は5〜25%、好ま
しくは5〜12%程度とされるが、第3級アミンオキサイド
の粘度が高いため、セルロース濃度はあまり高くするこ
とができない。またこの紡糸原液は酸化分解などによリ
セルロースの重合度低下と着色が惹起しやすいので、没
食子酸−n−プロビルやアスコルビン酸などの酸化防止
剤をセルロースに対し0.05〜5重量%、特に0.2〜1重量
%程度添加することが好ましい。 さらに紡糸性改良のためラウリル硫酸ソーダなどの界面
活性剤、光沢調整や摩擦抑制のため酸化チタンなどの無
機微粒子、展色のための顔料などを紡糸原液に添加して
もよい。界面活性剤を添加する場合の添加量としては0.1
〜10重量%が好ましく、0.2〜1重量%がより好ましい。 【0031】紡糸原液は紡糸ノズルを通して固化浴に湿
式あるいは乾湿式紡糸される。 紡糸ノズルに特別な限定
はないが、従来のザンテート化されたビスコース原液よ
り高粘度であり、吐出圧が高いので、板厚の大きい紡糸ノ
ズルが好ましく使用される。また液晶構造の発現促進の
ためノズルランド長を大きくすることも好ましい場合が
ある。 紡糸ノズルの形状としては、例えば、突起タイプや平タイ
プ、円錐タイプ等各種のものが使用できる。また紡糸ノズ
ル孔径も特に制限されないが、例えば、孔径Dが60μm以
上で、孔長L(単位mm)がL/Dが8以上のものが安定で、か
つ高ドラフトで紡糸できることから、好ましく用いられ
る。 【0032】紡糸法は、固化浴が紡糸ノズルと接触して
いる湿式紡糸でも紡糸ノズルと固化浴の間に気体層(エ
アーギャップ)を設ける乾湿式紡糸でも可能であるが、本
発明の繊維は長繊維フィラメントを主体にしており、か
かる観点からは高速紡糸の可能な乾湿式紡糸が有利に適
用される。気体層の長さは1mm〜50cmの間で適宜選定され
る。 紡糸ノズルより吐出された紡糸原液は気体層を通過後、
上記の如く特定の固化浴へ導入され固化液と接触して固
化される。固化された糸はひき続き抽出浴へ導入され、
糸中に残存する第3級アミンオキサイドが抽出除去され、
必要に応じて油剤を付与し、乾燥し、ボビンに巻き取られ
る。 【0033】かくして、本発明の製造方法により得られ
るセルロース繊維は、結晶化度が30〜48%、湿潤強度が1.
8g/dtex以上にコントロールされており、 しかも湿潤状
態における耐フィブリル化性が従来の技術に比して顕著
に改善されており、これまでリヨセル繊維が参入できな
かった長繊維フィラメント製品への道を大きく開いたも
のである。 【0034】 【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例に何等限定されるものでは
ない。なお、実施例における各測定値は以下の方法にした
がって測定したものである。 【0035】糸の繊度(dtex);デニールコンピューター
(SEARCH SEIGYO EM.CO,LTD製) 強度、伸度、ヤング率測定;JIS−L1013、オートグラフ島
津A−500 セルロースの重合度DP;前記のとおリ セルロースの粘度;ブルックフィールド社製、粘度計(HB
Tタイプ)を用いて測定した。 繊維の結晶化度;前記のとおり 繊維のフィブリル化性;前記のとおり 紡糸安定性;引取った糸条の繊度が2.2dtexになる条件
で紡糸した場合に、20分間極めて安定に引き取られた時
「◎」、繊維切れはなく安定に紡糸できるものの若干の毛
羽が発生した時は「○」、繊維切れが若干発生したり多数
の毛羽が出た時を「△」、引き取ることができなかった時
を「×」で示した。 バスドラフト比(DR);固化浴中での引取速度(VL:M/分)
と紡糸原液吐出量(g/分)の比で示した。 【0036】実施例1 小型乾湿式紡糸装置の溶解槽(内容積10L)にあらかじめ
開繊したパルプ(ウエスタンパルプ、重合度DP=621、カナ
ダ、ALICELL社)500gを入れ80℃に加熱して1時間放置し
た。またこれとは別に90℃に加熱したN−メチルモルホリ
ン−N−オキサイド水和物溶液(NMMO水溶液)4500gに溶液
安定剤として没食子酸−n−プロピル(GnP)をパルプに対
して0.25重量%及び界面活性剤としてラウリル硫酸ナト
リウム(SLS)を0.25重量%となる割合で添加し、攪拌溶解
した溶液を調整した。 次いで該溶液を上記溶解槽内の加
熱されたパルプに万遍なく振りかけ、溶解槽の蓋をして
窒素置換を行い、30分間放置してパルプを充分に膨潤さ
せ、溶解槽設置の攪拌機で1時間攪拌してパルプを完全に
溶解させた。その後溶解槽の温度を100℃に昇温し、攪拌
を停止して4時間放置し充分に脱泡を行い紡糸原液を調
整した。得られた紡糸原液は、セルロース濃度10%のNMMO
溶液であり、これを用いて、乾湿式紡糸装置により以下の
紡糸条件で繊維化を行った。 【0037】紡糸条件 紡糸温度 :124℃ 紡糸ノズル孔径−孔数 :120μm−40ホール 紡糸ノズル吐出量 :lg/分 エアギヤップ(AG)長 :50mm 【0038】固化浴条件 固化浴組成比;メタノール(A)/水(B)=95/5 vol% なお、固化浴組成比はメタノール、水を補正追加して一定
になるようにコントロールした。 固化浴温度 :2℃ 【0039】巻取条件 固化浴での糸速: 16M/分 乾燥温度 : 90℃ バスドラフト比: 16 【0040】上記紡糸条件で得られたセルロース繊維
は、繊度が1.7dtex、結晶化度が43%、湿潤強度が2.9g/dte
x、湿潤伸度が13.5%、湿潤ヤング率が20.1g/dtexであり、
TM式糸包合試験機の乾燥状態での評価で150回、ペイント
シェーカーを用いた湿潤状態での評価で平均フィブリル
長さが22.1μm、長さ100μm以上のフィブリルの発生率が
3.2%以下と耐フィブリル化性の良好な繊維であった。
(表2参照) 【0041】参考までに、現在上市されているビスコー
スレーヨン、銅アンモニア法レーヨン、有機溶剤系セルロ
ース繊維のステープル、紡績糸、長繊維についての耐フィ
ブリル化性を評価したが、表4に見られるように、これら
に比べ本発明のセルロース繊維は、耐フィブリル化性が
格段に改良されていることが分かる。 なお、実施例における紡糸条件、紡糸試験結果はまとめて
表1に示し、表2にその糸物性、結晶化度、耐フィブリル
化性評価結果を示した。 【0042】 【表1】 【0043】 【表2】 【0044】 【表3】 【0045】 【表4】 【0046】実施例2〜5 固化浴組成及び固化浴温度を表1に示すごとく変更した
こと以外は実施例1と同様にして繊維化及び評価を行っ
た。紡糸条件全般およひ紡糸試験結果は表1に示し、表2
に糸物性、結晶化度、フィブリル化性測定結果を示した。 【0047】実施例6 セルロース濃度、紡糸温度、固化浴引取速度、バスドラフ
ト比、固化浴組成、固化浴温度を表lに示したように変更
すること以外は実施例1と同様にして繊維化及び評価を
行った。 紡糸条件全般、紡糸試験結果は表1に示し、表2に糸物
性、結晶化度、フィブリル化性評価結果を示した。 【0048】実施例7 セルロース濃度、吐出量、紡糸温度、固化浴での引取速度、
バスドラフト比、固化浴組成、固化浴温度を表1に示した
ように変更すること以外は実施例1と同様にして繊維化
及び評価を行った。 紡糸条件全般、紡糸試験結果は表1に示し、表2に糸物
性、結晶化度、フィブリル化性評価結果を示した。 【0049】実施例8 1028gのパルプ(重合度DP=621)及び40重量%の水を含有
するN−メチルモルホリン−N−オキサイド6000gを混合
し、約100℃に加熱攪拌しながら減圧し約1080gの水を蒸
留してセルロース濃度20重量%の溶液を調整した。この
溶液を138℃の紡糸温度で、直径200μm、L/Dが17である紡
糸ノズル孔を36個を有する紡糸口金から押し出し、次い
で50mmの空気層を通過させた後、固化浴組成としてメタ
ノール/水=90/10vol%、固化浴温度−4℃で固化させて糸
条を引き取った。紡糸ノズル孔1つ当たりの吐出量0.434g
/分、引取速度5OOM/分で1.7dtexの糸条を得た。 紡糸条件、紡糸試験結果は表1に示し、表2に糸物性、結
晶化度、フィブリル化性評価結果を示した。 【0050】実施例9 重合度DPが300のパルプを用い、紡糸温度、固化浴引取速
度、バスドラフト比、固化浴温度を表1に示すように変更
したこと以外は実施例1と同様にして繊維化及び評価を
行った。 紡糸条件、紡糸試験結果は表1に示し、表2に糸物性、結
晶化度、フィブリル化性評価結果を示した。 【0051】実施例10 重合度1050のアラスカパルプ(Alaska-pulp co.Ltd)を
用い、セルロース濃度、固化浴温度を表1に示すように変
更したこと以外は実施例1と同様にして繊維化及び評価
を行った。紡糸条件、紡績試験結果は表1に示し、表2に糸
物性、結晶化度、フィブリル化性評価結果を示した。 【0052】比較例1 実施例1で使用した紡糸原液を乾湿式紡糸するに際し、紡
糸ノズル出口から固化浴へ至る気体層において紡出物に
メタノールガスの気流を吹き付け、固化浴組成を水単独
とし、固化浴温度を8℃とすること以外は実施例1と同様
にして繊維化及び評価を行った(表3)。 上記、紡糸条件で得られたセルロース繊維は、ペイントシ
ェーカーを用いた湿潤状態でのフィブリル化評価で平均
フィブリル長さは82μm、長さ100μm以上のフィブリルの
発生率は28%と悪かった。 【0053】比較例2 固化浴組成をイソプロパノール100%とし、固化浴温度を
30℃とすること以外は実施例1と同様にして繊維化及び
評価を行った(表3)。 上記、紡糸条件で得られたセルロース繊維は、 ペイント
シェーカーを用いた湿潤状態でのフィブリル化評価で平
均フィブリル長さは119μm、長さ100μm以上のフィブリ
ルの発生率は60%と悪かった。 【0054】比較例3 固化浴組成をポリエチレングリコール(分子量500)100%
にし、固化浴温度を30℃とすること以外は実施例1と同様
にして繊維化及び評価を行った(表3)。 上記、紡糸条件で得られたセルロース繊維は、 ペイント
シェーカーを用いた湿潤状態でのフィブリル化評価で平
均フィブリル長さが69μm、長さ100μm以上のフィブリル
の発生率は17%と悪かった。 【0055】比較例4 固化浴組成を水100%とし、固化浴後、水洗工程を通
し、乾燥機直前の湿潤糸をエタノール処理し、乾燥を90
℃で行なったこと以外は実施例1と同様にして繊維化及
び評価を行った(表3)。 上記、紡糸条件で得られたセルロース繊維は、 ペイント
シェーカーを用いた湿潤状態でのフィブリル化評価で平
均フィブリル長さが76μm、長さ100μm以上のフィブリル
の発生率は36%と悪かった。 【0056】比較例5 固化浴組成を水100%にし、固化浴温度を2℃にしたこ
と以外は実施例1と同様にして繊維化及び評価を行った。
なお、その際に固化浴槽に水を連続補正追加して原液のN
MMOの影響を最小限にした。 上記、紡糸条件得られたセルロース繊維は、結晶化度34
%、湿潤強度2.3g/dtexであったが、TM式糸包合試験機に
よる乾燥状態でのフィブリル発生回数は30回、ペイント
シェーカーを用いた湿潤状態でのフィブリル化評価で平
均フィブリル長さは105μm、長さ100μm以上のフィブリ
ルの発生率は88.5%と悪かった。 紡糸条件、紡糸試験結果は表3に示し、表4に糸物性、結
晶化度、フィブリル化性評価結果を示した。 【0057】比較例6,7,8 固化浴組成及び固化浴温度を表3に示したように変更す
ること以外は実施例1と同様にして繊維化及び評価を行
った。 紡糸条件全般、紡糸試験結果は表3に示し、表4に糸物
性、結晶化度、フィブリル化性評価結果を示した。 【0058】比較例9 固化浴温度を30℃とすること以外は実施例1と同様にし
て繊維化及び評価を行った。 紡糸条件、紡糸試験結果は表3に示し、表4に糸物性、結
晶化度、フィブリル化性評価結果を示した。 【0059】比較例10 固化浴組成及び固化浴温度を表3に示す条件とすること
以外は実施例1と同様にして繊維化及び評価を行った。
紡糸条件、紡糸試験結果は表3に示し、表4に糸物性、結
晶化度、フィブリル化性評価結果を示した。 【0060】参考例1〜6 以下のセルロース繊維について、実施例と同様に物性、耐
フィブリル化性の評価を行った。(表4参照) 参考例1:ビスコースレーヨン(クラレ製、75d/35f) 参考例2:銅アンモニア法レーヨン(旭化成製、75d/50f) 参考例3:A社有機溶剤系セルロース繊維(ステープル原
綿、2.4dtex) 参考例4:B社有機溶剤系セルロース繊維(30番手紡績糸、
1.l8dtex) 参考例5:C社有機溶剤系セルロース繊維(長繊維、1.68dte
x) 【0061】 【発明の効果】本発明のセルロース繊維は、優れた湿潤
強度を保持しながら、極めて優れた耐フィブリル化性を
有しており、従来のリヨセル繊維が参入することができ
なかった長繊維フィラメント織編物の分野へ好適に使用
することができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a high wet strength.
Despite this, cells with highly suppressed fibrillation properties
It relates to loin fiber and its production method, for example, clothing
Suitable for food, living and industrial materials
The present invention relates to a cellulose fiber that can be used. 2. Description of the Related Art Pulp is produced by using caustic soda and carbon disulfide.
Regenerate xanthosed viscose stock solution containing sulfuric acid etc.
Viscose rayon fiber that is introduced into the bath and solidified and regenerated
Is produced in large quantities worldwide as regenerated cellulose fiber
However, with the recent rise of the global environmental protection movement,
Vigorous development of sphere-friendly cellulose fiber
Recently, N-methylmorpholine-N-oxide (hereinafter NMMO)
Abbreviated. ) As the undiluted solvent and water as the solidifying solvent
Solvent-based cellulose (Lyocell) fiber from Coatles (UK)
And Lenzing (Austria) have succeeded in developing
Tons / year of cut staples are produced. [0003] This resource is manufactured in an environmentally friendly manner.
Yossel staple is a conventional viscose rayon fiber
Cellulose has a higher degree of crystallinity,
Although it has the major feature of high
Which one-dimensional products such as two-dimensional products and ropes
Fine fibrils are formed during
It has the disadvantage of being easy to manufacture, especially for knitted fabrics.
Dry and wet during the process of knitting and fabric processing
When rubbed in a state, it fibrillates and becomes fluff,
In the field of long-filament filaments, which are easily linked to product defects
This is fatal, and despite the high demand,
Lyocell long fibers are not currently in production
It is. An attempt to suppress fibrillation of lyocell fiber
Is being done energetically and many suggestions have been made.
You. For example, spinning lyocell staples and spinning
After making the yarn into a knitted fabric, the enzyme treatment is applied to increase the cellulose.
Remove the oriented and highly crystallized fiber surface layer,
Monoaldehydes such as phosphorus, dia such as glyoxal
Cellulose by polyamines such as aldehyde and melamine
Introducing cross-linking and the like into loin has been performed.
In particular, enzymatic treatment is considered to be effective.
Enzyme treatment is a long-term treatment,
Cost increases due to the need for agent costs, personnel costs, process management costs, etc.
Leads to. [0005] Long fiber filaments are used for knitting and woven fabrics.
In the process, friction is more severe than staple of spun yarn
Is easy to fibrillate, and the generated fibrils
Process troubles such as fluffing and thread breakage occur frequently
And the processability is poor, and the obtained knitted fabric
The quality is also inadequate. The ease of fibrillation of lyocell fiber has been improved.
In order to improve, the cellulose spinning solution is solidified (usually
In the present invention, solidification and regeneration are called solidification and regeneration.
These phenomena, including essentially distinct gelation phenomena
It is regarded as a solidification phenomenon, which is a superordinate concept of, and is called solidification. )
Proposal of technology to suppress fibrillation in the solidification process
Have been. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-505120 and Japanese Patent Application Laid-Open
-508555 discloses that the solidification bath has a larger molecular weight than NMMO.
For example, added polyethylene glycol or surfactant
The fibril can be prepared by adding a surfactant to the stock solution.
It is possible to obtain lyocell fiber with suppressed
As shown, the fiber fibers obtained by these methods are
The effect of suppressing ibrillability is not suitable for long fiber filaments.
Is still not enough considering the use of
When trying to produce it operationally, NMMO is recovered from the solidification bath,
When reused, decomposition products and decomposition of polyethylene glycol
Post-reacted by-products and surfactants accumulate in the solidification bath,
It is difficult to solidify under certain conditions. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-505118 discloses an air jet below a spinning nozzle.
Methanol, ethanol, propano
Gas of aliphatic alcohol such as
It has been proposed that However, the fibrillation inhibitory effect
The fruits are inadequate and alcohol
Dissolves and is difficult to maintain under certain conditions. Further
Viscose Chemistry held in Stockholm in 1994
Weigel.P et al. Used isopropanol for solidification bath at seminar
Reports that fibrillation is suppressed when
However, according to the experiments of the present inventors, the lyosome
Fiber also cannot suppress fibrillation in the post-process
It was not enough. Furthermore, in German Publication No. 19600572A1,
By including ethanol in the post-treatment bath and washing bath
And the fibrillation of lyocell fiber is suppressed.
Disclosed, but required as long fiber filaments
It did not have high fibrillation resistance. An object of the present invention is to provide disulfur
Eco-friendly manufacturing method that does not use carbonized
Strength and Young's modulus are high, and
The fibrillation resistance that has not been solved
It is to provide an improved cellulose fiber. Means for Solving the Problems [0009] The present inventors have set forth the above object.
All process steps from spinning dope to winding
As a result of thorough examination of the matter,
Only when the solidification bath composition and solidification bath temperature are adopted,
Finding that the resistance to fibrillation is significantly improved
The present invention has been completed. [0010] That is, the present invention relates to the crystallinity of cellulose.
30 to 48%, wet strength of 1.8 g / dtex or more, and
Fibrillation in wet condition using an int shaker
In the evaluation, the average fibril length was 50 μm or less
The occurrence rate of fibrils of 100 μm or more is 15% or less.
Cellulose fiber characterized by the following:
Spinning of cellulose dissolved in mine oxide / water mixed solvent
When spinning a stock solution by wet or dry-wet method
The use of a solidification bath that satisfies the following conditions
This is a method for producing a cellulose fiber. Solidification bath composition: methanol (A) / water (B) (A) / (B) = 95/5 to 10/90 (volume ratio) Solidification bath temperature: −6 ° C. to 25 ° C. Morphology Crystallization of the cellulose fiber of the present invention
The degree is 30-48%. Here, the degree of crystallinity is expressed by the rotating anti-
X-ray using X-ray diffractometer RU-300 (DO201 type, manufactured by Rigaku Corporation)
This is a value obtained by a diffraction method. Crystallinity less than 30%
Then, the strength and Young's modulus are insufficient. 48% crystallinity
If it exceeds, it is easy to fibrillate. Crystallinity 33-46%
Is more preferable, and more preferably 35 to 45%. In the present invention, the cellulose constituting the fiber is
The degree of polymerization of the polymer is not particularly limited, but should be 100 to 2000.
Is desirable. The polymerization degree of cellulose referred to in the present invention is JIS P-
Measured using Oken viscometer according to 8101-1994
It is an average degree of polymerization. High strength when the degree of polymerization is less than 100
Fibers may not be obtained. Also, the degree of polymerization exceeds 2000
Results in insufficient solubility in tertiary amine oxides
And the spinnability may be poor. Therefore, the degree of polymerization is 200
~ 1500 is more preferable, and 300 ~ 1200 is more preferable.
New The cellulose fiber of the present invention has a wet strength of 1.8.
g / dtex or more. Here, wet strength refers to JIS-L1013.
Measured using Shimadzu Autograph A-500
Value. If the wet strength is less than 1.8g / dtex,
Fluff and thread breakage easily occur in the process. Therefore, the wet strength
More preferably, it is 2.2 g / dtex or more. High strength
I've never done that, but generally it should be stronger
The higher the fibrillability, the higher the wet strength is 3 g / d
It is preferable not to exceed tex. Further, the cellulose fiber of the present invention is preferably
Of fibrillation in wet condition using a shaker
In, the average fibril length is 50μm or less, and the length 100
Extremely low fibrillation rate of 15% or less
This fiber satisfies excellent fibrillation resistance. Average fibril length exceeding 50μm or 100μm length
Cellulose with an incidence of fibrils above 15%
Fibers are subject to long fibrils when rubbed in wet conditions.
Liable to occur, leading to fluff and breakage. Also made of pills
This is not preferred because defects in the product are likely to occur. The determination of the fibrillation property in a wet state is required.
The method is as follows. Cut to 5mm, oil
A single fiber sample from which the agent has been removed is covered with a lid containing 5 ml of water.
In addition to a glass bottle with a capacity of 20m1, the glass bottle was manufactured by Toyo Seiki
Shosha Co., Ltd. Paint Shaker A-30 Type Set to 30
After vigorous shaking for a minute, remove the monofilament with forceps
Single fiber sample fibrillated by shaking
Of microfibrils suspended in the residue after desorption from the membrane
Laser distribution particle size distribution analyzer manufactured by Shima Ritsu Seisakusho Co., Ltd.
Measured using SALD-1000, 50% average fibril length (single
Of fibrils with a fibril length of 100 μm or more
Determine the birth rate (%). The measurement was performed n = 12 times, and the average value was
A parameter that shows the fibrillation resistance of wet samples in the wet state.
Meter. The cellulose fiber of the present invention can be used in a dry state.
Shows excellent fibrillation resistance.For example, TM type yarn inclusion test
The number of fibrils in the test is 80 or more,
Fibrils are less likely to occur when rubbed, and
Difficult to become a point. The number of fibrils generated in a dry state is
Use a TM-type yarn inclusion tester manufactured by Kagaku Seiki Co., Ltd.
The sample is twisted at a rate of 1000 times / m.
10 samples with 100g / dtex load applied
At the same time, check for fibril occurrence every 10 times.
And the number of frictions until fibrils are observed
Is measured. Repeat n = 10 times and average the value
The number of occurrences. When the number of fibrils is less than 80,
Fluff is generated in post-processing processes such as the weaving and dyeing processes.
When using the product, defects such as pills are likely to occur. Fi
More preferably, the number of occurrences of brill is 90 or more,
In particular, it is preferably 100 times or more. The cellulose fiber of the present invention has high strength.
However, the reason why it is difficult to fibrillate is unknown, but will be described later.
By adopting specific fiberization conditions, cellulose weight
One factor is that the crystallization of coalescence is controlled at a low level.
It is estimated that there is. The cellulose fiber of the present invention is very good
Combines excellent fibrillation resistance and practical high wet strength
Therefore, it is useful as a material
The number of synthetic fibers is 10-200 and the yarn fineness is 20-400dtex.
When used as a fiber filament,
Can be Conventionally, lyocell fiber commercially available is
Staples based on spun yarn
Products, even if the fibers are fibrillated,
If it were, it was a type that was inconspicuous as a drawback. Of the present invention.
Lulose fiber has a lower number of twists than spun yarn, and
Easy to fibrillate when subjected to friction or shear force, and
Long-filament filaments in which formed fibrils are noticeable as a defect
It is difficult to fibrillate even when used as a paint. H
The number of constituent fibers as filament yarn is 20 to 100, yarn
More preferably, the fineness is 30 to 300 dtex. Next, the method for producing the cellulose fiber of the present invention will be described.
explain about. Cellulose fiber of the present invention, tertiary amine oxide / water
A stock solution of cellulose dissolved in a mixed solvent is wet-spun.
Rui or dry-wet spinning, satisfy the following conditions
It can be produced by using a solidification bath. Solidification bath composition: methanol (A) / water (B) (A) / (B) = 95/5 to 10/90 (volume ratio) Solidification bath temperature: −6 ° C. to 25 ° C. Spinning used in the present invention The stock solution is a tertiary amine.
The tertiary amine
As the oxide, for example, N-methylmorpholine-N-
Oxide (NMMO), dimethanolamine-N-oxide, etc.
Can be used, of which NMMO is most preferred
used. NMMO is an oxidizing solvent.
Explosion hazard, usually monohydrate (water based on weight)
(13% fraction) or more
It is. However, if the water in NMMO is more than 23.5%
Cellulose just before spinning-
The water contained in the NMMO spinning solution is 1 to 25 per 100 g of NMMO.
It is preferable to adjust to g. Temperature of spinning dope during spinning
Is not particularly limited, but from the viewpoint of solution coloring property and safety.
The temperature is preferably from 80 to 160 ° C.
Temperature is 82-168 ° C due to the relationship with the temperature of the spinning dope.
It is preferable to set. Next, a solidification bath which is a feature of the production method of the present invention.
Will be described. In the present invention,
The solidifying solvent that solidifies the cellulose is methanol
Mainly a mixed system of (A) and water (B), methanol (A) and water (B)
Should be 95/5 to 10/90. Of the solidifying solvent
The composition is alcohol other than methanol or water.
If the amount of methanol used exceeds 95% or water
%, A high wet state intended in the present invention is obtained.
It is possible to obtain cellulose fibers having fibrillation resistance.
Can not. The reason for this is unknown, but methanol or water
When used alone, the solidification ability is too high.
Class formed with a single solvent by using a mixed system of
At least part of the cement is destroyed,
Presumed to be From this viewpoint, the volume ratio of methanol (A) / water (B) is 90/10
~ 30/70, more preferably 90/10 ~ 50/50, especially 90
It is preferably from / 10 to 60/40. In the production method of the present invention, the solidified solution
In addition to the media (A) and (B), NM which is a stock solution
Since MO (C) is brought into the solidification bath, the composition of the solidification bath is strict.
Tightly, it becomes a mixed three-component system, but with fibril resistance
In order to stably produce fibers with excellent
Meta in the solidification bath due to the effect of the stock solution solvent
Change in composition ratio and solidification of mixed system of knoll (A) and water (B)
Add methanol and water to the bath to avoid
Perform solidification while controlling to be constant
Is preferred. In that case, add [Methanol (A) + water
(B)] can be adjusted so that more than 95%
preferable. On the other hand, if the solidification bath contains a large amount of NMMO (C),
Insufficient solidification ability makes normal spinning impossible
Or it becomes difficult to lower the temperature of the solidification bath. Next, the temperature of the solidification bath is from -6 ° C to 25 ° C.
You. If the temperature is lower than -10 ° C, the solidified yarn freezes and spins normally.
It is difficult to do. When the solidification bath temperature exceeds 15 ℃
Gelling properties are low and high strength fibers cannot be obtained.
No. Therefore, the solidification bath temperature is preferably between -6 ° C and 13 ° C.
It is more preferable that the temperature is −5 ° C. to 10 ° C. As described above, the solidification bath is supplied with methanol (A) and
Water and water (B), and the solidification bath temperature can be lowered.
This is the point of the present invention. The specified solidification bath conditions
The use of a cell with excellent fibrillation resistance
Lurose fiber can be obtained. The method for producing the cellulose fiber of the present invention is described above.
By setting the solidification bath to specific conditions as in
High fibrillation resistance in wet conditions
The point is to obtain cellulose fibers.
There is no particular limitation on the external manufacturing conditions, and known manufacturing techniques may be applied.
Can be used. For example, as the cellulose used in the present invention, dissolved pulp,
Pulp blocks are used, and these pulp
Cellulose, lignin and the like may be contained. these
Among them, α-cellulose content of 90% or more is particularly preferable.
Pulp. This pulp is in the form of sheet, powder,
Various shapes such as a fibrous shape are used. Also now
Used primarily in the production of viscose rayon
Not only high-quality softwood pulp
From hardwood pulp and fast-growing bamboo
Rups can also be used. The degree of polymerization of cellulose DP (one glucose ring
If it is too large, the viscosity of the solution will increase.
It is difficult to achieve uniform dissolution, and if it is too small, the viscosity decreases.
However, the yarn physical properties are reduced. To prepare a homogeneous solution
The polymerization degree of cellulose is preferably from 200 to 1500. The cellulose pulp is, for example, provided with a stirring blade.
Knead with tertiary amine oxide containing water in a container
To obtain a precursor before melting, and kneading and stirring the mixture to raise the temperature.
Dehydration under reduced pressure is performed to remove excess water to obtain a spinning stock solution.
Dehydration can be performed using a cylindrical concentrator or thin film evaporator.
Wear. Tertiary amine during kneading for precursor preparation
Oxide / water mixing ratio depends on tertiary amine oxide species
Depending on the type, it is preferably 40/60 to 70/30% by weight.
NMMO in spinning stock solution after dehydration of excess water under reduced pressure
The water / water weight ratio is preferably 94.5 / 5.5 to 82/18. [0030] The cellulose concentration of the spinning dope is preferably 5 to 25%.
Tertiary amine oxide
Cellulose concentration should be too high due to the high viscosity of
I can't do that. In addition, this spinning stock solution is removed by oxidative decomposition.
It is easy to cause a decrease in the polymerization degree and coloration of cellulose.
Prevention of oxidation of n-probilic acid and ascorbic acid
0.05 to 5% by weight of cellulose, especially 0.2 to 1% by weight
% Is preferably added. Furthermore, to improve spinnability, the interface of sodium lauryl sulfate etc.
No activator, no titanium oxide, etc. for gloss adjustment and friction suppression
Machine fine particles, pigment for spreading, etc. are added to the spinning dope
Is also good. When adding a surfactant, the addition amount is 0.1
-10% by weight is preferred, and 0.2-1% by weight is more preferred. The spinning stock solution is passed through a spinning nozzle to a solidifying bath and wet.
Spun or dry-wet spinning. Special limitations on spinning nozzles
There is no, but it is a conventional xanthosed viscose stock solution
High viscosity and high discharge pressure, the spinning
Pickles are preferably used. It also promotes the development of the liquid crystal structure.
Therefore, it is sometimes preferable to increase the nozzle land length.
is there. As the shape of the spinning nozzle, for example, a projection type or a flat tie
Various types such as loops and cones can be used. Also spinning nose
Although the hole diameter is not particularly limited, for example, the hole diameter D is 60 μm or less.
Above, those with a hole length L (unit mm) of L / D of 8 or more are stable.
It is preferably used because it can be spun with high draft.
You. In the spinning method, a solidifying bath is brought into contact with a spinning nozzle.
Even in wet spinning, there is a gas layer (d) between the spinning nozzle and the solidification bath.
Wet spinning with an air gap is also possible,
The fiber of the invention is mainly composed of long fiber filaments.
From this point of view, dry-wet spinning capable of high-speed spinning is advantageously suitable.
Used. The length of the gas layer is appropriately selected between 1 mm and 50 cm.
You. The spinning solution discharged from the spinning nozzle passes through the gas layer,
As described above, it is introduced into a specific solidification bath,
Be transformed into The solidified yarn is subsequently introduced into the extraction bath,
The tertiary amine oxide remaining in the yarn is extracted and removed,
Apply oils as needed, dry, roll up on bobbin
You. Thus, the method of the present invention is obtained.
Cellulose fiber has a crystallinity of 30 to 48% and a wet strength of 1.
Controlled at 8g / dtex or more and wet
Remarkable fibrillation resistance in conventional state
Lyocell fiber has not been able to enter
Opened the way to long fiber filament products
It is. Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples.
However, the present invention is not limited to these examples.
Absent. In addition, each measured value in the example was determined by the following method.
It is a measurement that has been carried out. Yarn fineness (dtex); denier computer
(SEARCH SEIGYO EM.CO, LTD) Strength, elongation, Young's modulus measurement; JIS-L1013, Autograph Island
Tsu A-500 Degree of polymerization of cellulose DP; viscosity of cellulose as described above; viscometer (HB
(T type). Crystallinity of the fiber; fibrillability of the fiber as described above; spinning stability as described above; conditions under which the fineness of the drawn yarn is 2.2 dtex
When it is taken out very stably for 20 minutes when spun at
"◎", Stable spinning without fiber breakage, but slight hair
“○” when feathers occur, slight fiber breakage or many
"△" when the fluff comes out, when it cannot be picked up
Is indicated by "x". Bath draft ratio (DR); take-off speed in solidification bath (VL: M / min)
And the ratio of the spinning solution discharge rate (g / min). Example 1 A small dry-wet spinning apparatus was previously placed in a melting tank (internal volume 10 L).
Opened pulp (Western pulp, degree of polymerization DP = 621, kana
A, ALICELL) 500 g, heat to 80 ° C and leave for 1 hour
Was. Separately, N-methylmorpholine heated to 90 ° C
-N-oxide hydrate solution (NMMO aqueous solution) in 4500 g
N-Propyl gallate (GnP) as a stabilizer for pulp
0.25% by weight and sodium lauryl sulfate as a surfactant
Lithium (SLS) is added at a rate of 0.25% by weight, and dissolved by stirring.
The prepared solution was prepared. Next, the solution was added to the solution in the dissolution tank.
Sprinkle evenly on the heated pulp, cover the melting tank
Replace with nitrogen and let stand for 30 minutes to fully swell the pulp.
And stir for 1 hour with a stirrer installed in the dissolution tank to completely remove the pulp.
Dissolved. Then raise the temperature of the melting tank to 100 ° C and stir
And leave it for 4 hours to remove bubbles sufficiently to prepare the spinning solution.
It was adjusted. The obtained spinning dope is NMMO with a cellulose concentration of 10%.
Solution, and using this, the following
Fiberization was performed under spinning conditions. Spinning conditions Spinning temperature: 124 ° C. Spinning nozzle hole diameter-number of holes: 120 μm-40 holes Spinning nozzle discharge rate: lg / min Air gap (AG) length: 50 mm Solidification bath conditions Solidification bath composition ratio; methanol (A) ) / Water (B) = 95/5 vol% The solidification bath composition ratio is constant after adding methanol and water
It controlled so that it might become. Solidification bath temperature: 2 ° C Winding conditions Yarn speed in solidification bath: 16M / min Drying temperature: 90 ° C Bath draft ratio: 16 Cellulose fiber obtained under the above spinning conditions
Has a fineness of 1.7 dtex, a crystallinity of 43%, and a wet strength of 2.9 g / dte
x, wet elongation is 13.5%, wet Young's modulus is 20.1g / dtex,
Painted 150 times in the dry state evaluation of TM type yarn inclusion tester
Average fibrils in wet conditions using a shaker
The incidence of fibrils with a length of 22.1 μm and a length of 100 μm or more
The fiber had good fibrillation resistance of 3.2% or less.
(Refer to Table 2.)
Rayon, copper ammonia method rayon, organic solvent cellulo
Staples, spun yarns and filaments
The brillability was evaluated, and as shown in Table 4,
Compared with the cellulose fiber of the present invention, the fibrillation resistance
It can be seen that it has been greatly improved. The spinning conditions and spinning test results in the examples are summarized below.
It is shown in Table 1 and its physical properties, crystallinity and fibril resistance are shown in Table 2.
The results of evaluation of chemical properties are shown. [Table 1] [Table 2] [Table 3] [Table 4] Examples 2 to 5 The solidification bath composition and the solidification bath temperature were changed as shown in Table 1.
Except that, fiberization and evaluation were performed in the same manner as in Example 1.
Was. The spinning conditions and spin test results are shown in Table 1 and Table 2.
The results of measurement of the yarn physical properties, crystallinity, and fibrillation properties are shown in FIG. Example 6 Cellulose concentration, spinning temperature, solidification bath take-off speed, bath draft
Ratio, solidification bath composition, and solidification bath temperature were changed as shown in Table 1.
Fiberization and evaluation in the same manner as in Example 1 except that
went. Table 1 shows the overall spinning conditions and the results of the spinning test.
The evaluation results of the properties, crystallinity and fibrillation properties were shown. Example 7 Cellulose concentration, discharge rate, spinning temperature, take-off speed in a solidifying bath,
The bath draft ratio, solidification bath composition, and solidification bath temperature are shown in Table 1.
Fiberization in the same manner as in Example 1 except that
And evaluation. Table 1 shows the overall spinning conditions and the results of the spinning test.
The evaluation results of the properties, crystallinity and fibrillation properties were shown. Example 8 Contains 1028 g of pulp (degree of polymerization DP = 621) and 40% by weight of water
6000 g of N-methylmorpholine-N-oxide
Then, reduce the pressure while heating and stirring at about 100 ° C to steam about 1080 g of water.
Then, a solution having a cellulose concentration of 20% by weight was prepared. this
The solution was spun at a spinning temperature of 138 ° C with a diameter of 200 μm and an L / D of 17.
The thread nozzle hole is extruded from a spinneret having 36 pieces,
After passing through a 50 mm air layer with
Nord / water = 90 / 10vol%, solidified at a solidification bath temperature of -4 ° C, and yarn
The article has taken over. 0.434 g of discharge per spinning nozzle hole
/ M, a take-off speed of 5 OOM / min yielded 1.7 dtex yarn. Table 1 shows the spinning conditions and spinning test results.
The results of evaluation of crystallinity and fibrillation properties are shown. Example 9 Using pulp having a polymerization degree DP of 300, spinning temperature and solidification bath take-off speed
Degree, bath draft ratio and solidification bath temperature were changed as shown in Table 1.
Except that the fiberization and evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
went. Table 1 shows the spinning conditions and spinning test results.
The results of evaluation of crystallinity and fibrillation properties are shown. Example 10 Alaska pulp (Alaska-pulp co. Ltd.) having a degree of polymerization of 1050 was used.
The cellulose concentration and solidification bath temperature were varied as shown in Table 1.
Fiberization and evaluation in the same manner as in Example 1 except for the changes
Was done. Table 1 shows the spinning conditions and spinning test results.
The results of evaluation of physical properties, crystallinity, and fibrillation properties are shown. Comparative Example 1 The spinning dope used in Example 1 was subjected to dry-wet spinning.
In the gas layer from the yarn nozzle outlet to the solidification bath,
Spraying a stream of methanol gas to change the solidification bath composition to water alone
And the same as in Example 1 except that the solidification bath temperature was set to 8 ° C.
And evaluated for fiberization (Table 3). Cellulose fibers obtained under the above spinning conditions are
Average in evaluation of fibrillation in wet condition using a shaker
Fibril length is 82 μm, fibrils with a length of 100 μm or more
The incidence was as bad as 28%. Comparative Example 2 The solidification bath composition was set to 100% isopropanol, and the solidification bath temperature was set to
Except that the temperature is 30 ° C., fiberization and the same as in Example 1
Evaluation was performed (Table 3). The cellulose fibers obtained under the above spinning conditions are
In the evaluation of fibrillation in a wet state using a shaker,
The average fibril length is 119μm and the fibril length is 100μm or more.
The incidence of le was as low as 60%. Comparative Example 3 The solidification bath composition was 100% polyethylene glycol (molecular weight 500).
And the same as in Example 1 except that the solidification bath temperature was set to 30 ° C.
And evaluated for fiberization (Table 3). The cellulose fibers obtained under the above spinning conditions are
In the evaluation of fibrillation in a wet state using a shaker,
Fibrils with an average fibril length of 69 μm and a length of 100 μm or more
The incidence was as bad as 17%. Comparative Example 4 The solidification bath composition was set to 100% water.
The wet yarn just before the dryer is treated with ethanol, and dried for 90 minutes.
Except that the fiberization was carried out in the same manner as in Example 1.
And evaluation (Table 3). The cellulose fibers obtained under the above spinning conditions are
In the evaluation of fibrillation in a wet state using a shaker,
Fibrils with an average fibril length of 76 μm and a length of 100 μm or more
The incidence was poor at 36%. Comparative Example 5 The solidification bath composition was set to 100% water, and the solidification bath temperature was set to 2 ° C.
Fiberization and evaluation were performed in the same manner as in Example 1 except for and.
At this time, water was continuously corrected and added to the solidification bath, and the N
The effect of MMO was minimized. The cellulose fibers obtained under the above spinning conditions have a crystallinity of 34.
%, Wet strength 2.3g / dtex.
Fibrils are generated 30 times in the dry state, paint
In the evaluation of fibrillation in a wet state using a shaker,
Average fibril length is 105 μm, fibrils with a length of 100 μm or more
The incidence of le was 88.5%. Table 3 shows the spinning conditions and spinning test results.
The results of evaluation of crystallinity and fibrillation properties are shown. Comparative Examples 6, 7, 8 The solidification bath composition and the solidification bath temperature were changed as shown in Table 3.
Fiberization and evaluation were performed in the same manner as in Example 1 except that
Was. Table 3 shows the overall spinning conditions and the results of the spinning test.
The evaluation results of the properties, crystallinity and fibrillation properties were shown. Comparative Example 9 The procedure of Example 1 was repeated except that the solidification bath temperature was changed to 30 ° C.
Fiberization and evaluation were performed. The spinning conditions and spinning test results are shown in Table 3, and Table 4 shows the yarn
The results of evaluation of crystallinity and fibrillation properties are shown. Comparative Example 10 Solidification bath composition and solidification bath temperature were set to the conditions shown in Table 3.
Except for the above, fiberization and evaluation were performed in the same manner as in Example 1.
Table 3 shows the spinning conditions and spinning test results.
The results of evaluation of crystallinity and fibrillation properties are shown. Reference Examples 1 to 6 The following cellulose fibers had the same physical properties and resistance as in the examples.
The fibrillation property was evaluated. (Refer to Table 4.) Reference Example 1: Viscose rayon (Kuraray, 75d / 35f) Reference Example 2: Copper ammonia method rayon (Asahi Kasei, 75d / 50f) Reference Example 3: Company A organic solvent-based cellulose fiber (staple raw material)
Cotton, 2.4 dtex) Reference Example 4: Company B organic solvent-based cellulose fiber (30-count spun yarn,
1.l8dtex) Reference Example 5: Company C organic solvent-based cellulose fiber (long fiber, 1.68dte
x) The cellulose fiber of the present invention has excellent wettability.
Extremely good fibrillation resistance while maintaining strength
Has the traditional Lyocell fiber can enter
Suitable for the field of long fiber filament woven and knitted fabrics
can do.

フロントページの続き (72)発明者 前田 聡 岡山県倉敷市酒津1621番地 株式会社クラ レ内 (72)発明者 秋山 昭次 岡山県倉敷市酒津2045番地の1 株式会社 クラレ内 Fターム(参考) 4L035 BB04 BB06 BB11 BB14 BB15 BB16 BB22 EE08 EE20 FF01 HH10 Continuation of front page    (72) Inventor Satoshi Maeda             1621 Sazu, Kurashiki City, Okayama Prefecture Kura Corporation             Inside (72) Inventor Shoji Akiyama             2045, Sakurazu, Kurashiki City, Okayama Prefecture 1             In Kuraray F term (reference) 4L035 BB04 BB06 BB11 BB14 BB15                       BB16 BB22 EE08 EE20 FF01                       HH10

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 セルロースの結晶化度が30〜48%、湿潤
強度が1.8g/dtex以上であり、かつペイントシェーカー
を用いた湿潤状態でのフィブリル化性評価において、平
均フィブリル長さが50μm以下、かつ長さ100μm以上の
フィブリルの発生率が15%以下であることを特徴とする
セルロース繊維。 【請求項1】 請求項1記載のセルロース繊維からな
り、構成繊維本数が10〜200本であり、ヤーン繊度が20〜
400dtexであるマルチフィラメント。 【請求項3】 第3級アミンオキサイド/水混合溶媒に溶
解したセルロースの紡糸原液を湿式あるいは乾湿式法に
より紡糸するにあたり、下記の条件を満足する固化浴を
使用することを特徴とするセルロース繊維の製造方法。 固化浴組成:メタノール(A)/水(B) (A)/(B)=95/5〜10/90(体積比) 固化浴温度:−6℃〜25℃ 【請求項4】 メタノール(A)/水(B)の組成割合が(A)/
(B)=90/10〜60/40(体積比)である請求項3に記載のセル
ロース繊維の製造方法。
Claims: 1. In the evaluation of fibrillability in a wet state using a paint shaker, wherein the crystallinity of cellulose is 30 to 48%, the wet strength is 1.8 g / dtex or more, and A cellulose fiber having an average fibril length of 50 µm or less and a fibril generation rate of 100 µm or more of 15% or less. 1. The cellulose fiber according to claim 1, wherein the number of constituent fibers is 10 to 200, and the yarn fineness is 20 to 200.
Multifilament which is 400dtex. 3. A cellulose fiber characterized by using a solidification bath satisfying the following conditions when spinning a stock solution of cellulose dissolved in a tertiary amine oxide / water mixed solvent by a wet or dry-wet method. Manufacturing method. Solidification bath composition: methanol (A) / water (B) (A) / (B) = 95/5 to 10/90 (volume ratio) Solidification bath temperature: −6 ° C. to 25 ° C. 4. Methanol (A) ) / Water (B) composition ratio (A) /
4. The method for producing a cellulose fiber according to claim 3, wherein (B) = 90/10 to 60/40 (volume ratio).
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