JP2002161431A - 水溶性ポリビニルアルコール系繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 染色工程や抄紙工程等を効率的に通過させる
ことが可能であり、かつ温水に対して優れた水溶性を有
する水溶性ＰＶＡ系繊維を提供することにあり、さらに
該ＰＶＡ系繊維を用いてなる繊維構造体を提供するもの
である。 【解決手段】 水中溶解温度が９０〜１００℃の水溶性
ポリビニルアルコール系繊維であって、水中最大収縮率
が１０％以下、水中溶解温度水に対する溶出率が９０質
量％以上であり、かつ８０℃水に対する溶出率が１０質
量％以下であることを特徴とする水溶性ポリビニルアル
コール系繊維とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、８０℃水に対する
耐水性を有するとともに、９０℃以上の温水への溶解性
に優れた水溶性ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系繊
維、および該繊維を用いてなる繊維集合体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水溶性繊維としては、ＰＶＡ系繊
維、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース系繊
維、ポリアルギン酸系繊維、ポリ乳酸系繊維、ポリアル
キレンオキサイド系繊維などが知られており、各々の用
途で用いられている。なかでも、ＰＶＡ系繊維が引張強
度に優れていることから最も多く使用されている。ＰＶ
Ａ系の水溶性繊維としては、例えば特公昭４３―８９９
２号公報、特開平３―１９９４０８号公報、特開昭６２
―２８４０８号公報、特開昭５３―４５４２４号公報、
特開平１―２２９８０５号公報などに提案されている。

【０００３】しかしながら、従来のＰＶＡ系繊維は水温
を上げていくにともなって吸水膨潤し、次いで温度の上
昇にともなってしだいに溶解していくものであったた
め、水中溶解温度よりも１０℃程度も低い水に対しても
多量に溶出し、溶解除去を目的としない処理を施した場
合にも溶出が生じて耐水性が不十分になる問題があっ
た。また溶解にともなって大きく収縮してゲル状になる
ため、完全溶解せずに残査が残りやすい問題があった。
以上の理由から、該繊維を抄紙用バインダーに用いる
と、スラリーの温度を高めてバインダー効果を発現させ
る前に多量の繊維が溶出し、繊維の溶出にともなう溶解
ロスやトラブルが生じていた。さらにＰＶＡ系水溶性繊
維は溶解時の収縮率が大きいことから（たとえば３０％
程度以上）、得られる紙の形態が変化しやすくなる。特
に該水溶性繊維を用いた刺繍基布（ケミカルレース用基
布等）においては、水解時にＰＶＡ系繊維が収縮して基
布が変形するため、微細な柄などが形成された高級刺繍
基布に用いることが困難であった。水溶性ＰＶＡ系繊維
の耐水性を高めれば繊維の収縮・溶解ロスを抑制するこ
とができるが、反面、バインダー能が低下したり、また
高温で溶解処理を行う必要が生じるために効率性が損わ
れる。

【０００４】また従来、水溶性ＰＶＡ系繊維と羊毛や麻
等の他の繊維を混紡・混撚し、得られた繊維構造体から
ＰＶＡ系繊維を溶解除去することにより、軽量性、保温
性及び風合を改善したタオルやセーターを得る方法が広
く行われている。かかる繊維構造体は衣料用などのあら
ゆる分野に適用されていることから、用途によっては繊
維構造体を着色することが求められる。これまでは、上
記水溶性繊維を溶脱（溶解除去）後または溶脱工程と同
時に染色する方法（以後、後染め法と称する場合があ
る）が広く採用されていた。しかしながら、該方法で
は、単色でしか染色できず多色に染色された製品を製造
することはできなかった。また水溶性ＰＶＡ系繊維を除
去した後に染色を行っているため、水溶性ＰＶＡ系繊維
が除去されて形成された空隙が、後の染色工程で減じた
り消失してしまうため、得られる製品の軽量性、保温
性、風合などを十分に改善できない問題があった。

【０００５】けれども、該繊維を溶解除去（溶脱）させ
る前に染色処理（以下、先染め法と称する場合がある）
を施すと、染色工程で水溶性繊維が収縮して形態が変形
したり、また該染色工程で繊維の一部又は全部が溶解し
てしまう問題があった。染色工程では外圧が加わり、ま
た水溶性ＰＶＡ系繊維そのものが収縮して繊維密度が高
くなるため、染色工程で繊維の一部又は全部が溶解して
も、結局、繊維間の空隙はつぶれたり一部消失してしま
う。よって、染色工程後に水溶性繊維の除去工程を導入
しても繊維間空隙が十分に形成されず、空隙の存在によ
り奏されるソフト感、軽量感、バルキー性、あったか
感、ストレッチ性などの風合改善効果が不十分になる。
また水溶性繊維が溶解しない温度領域で染色やヒートセ
ット処理などを施そうとすると、高温にならない特殊な
染色方法や加工方法を採用する必要が生じて大きな制約
が加わる。水溶性ＰＶＡ系繊維の耐水性を高めて染色工
程や後工程での収縮・溶解を抑制することは可能である
が、この場合、たとえば沸騰水で長時間処理しなければ
水溶性ＰＶＡ系繊維を除去できなくなるため、併用して
いる繊維の性能が劣化したり色抜けなどが生じてしま
う。またアルカリ処理などにより溶解可能な繊維を用い
た場合には排水処理に多大な労力と手間がかかり、また
環境問題も生じ易くなる。

【０００６】なお、特開平７−９０７１４号公報では、
乾燥原糸に収縮処理を施すことにより低収縮繊維を得る
方法が開示されているが、該方法では工程安定性の点で
問題があると同時に、得られる繊維は繊度斑が大きくな
る。また該公報には種々の水中溶解温度を有しかつ溶解
時の水中最大収縮率の小さいＰＶＡ系繊維が開示されて
いるものの、抄紙工程や染色工程等において耐水性を奏
する水溶性繊維については検討されていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、染色
工程や抄紙工程等を効率的に通過させることが可能であ
り、かつ高温水に対して優れた水溶性を有する水溶性Ｐ
ＶＡ系繊維を提供することにあり、さらに該ＰＶＡ系繊
維を用いてなる繊維集合体を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１） 水中
溶解温度が９０〜１００℃の水溶性ポリビニルアルコー
ル系繊維であって、水中最大収縮率が１０％以下、水中
溶解温度水に対する溶出率が９０質量％以上であり、か
つ８０℃水に対する溶出率が１０質量％以下であること
を特徴とする水溶性ポリビニルアルコール系繊維、
（２） （１）に記載の水溶性ポリビニルアルコール系
繊維を含む繊維集合体、に関する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、染色工程や抄紙工程な
どの加工工程に効率的に供することができ、かつ水溶性
に優れたＰＶＡ系繊維として、特定のＰＶＡ系繊維を見
出したものである。まず、本発明のＰＶＡ系繊維の水中
溶解温度は９０〜１００℃である必要がある。ＰＶＡ系
繊維の水中溶解温度が低すぎると染色工程（反応染料に
よる染色工程など）やその後のスチームセット・サイジ
ング工程、さらに抄紙工程等で溶出したり、また染色条
件などを制限する必要が生じる。また保管時などに膠着
したりべたついたりするため保管条件など厳密にコント
ロールする必要が生じる。一方、繊維の水中溶解温度が
高すぎると繊維を溶出・廃棄させる際のコストや効率性
が低下し、またＰＶＡ系繊維を溶解除去する際に併用し
た他の繊維の性能が損われたり色抜けなどが発生する。
特に併用する繊維が天然繊維である場合には、繊維性能
・風合の劣化が顕著となる。なお、本発明にいう水中溶
解温度（Ｔ℃）とは、試長１０ｃｍの繊維に２ｍｇ／ｄ
ｔｅｘの荷重を吊り下げ、０℃の水に浸漬し、水を２℃
／分の昇温速度で昇温したときに、荷重が落下し、繊維
が溶断する温度をいう。

【００１０】さらに本発明においては、水溶解する際に
示す最大収縮率（水中最大収縮率）を１０％以下、好ま
しくは５％以下、さらに好ましくは０〜３％とする必要
がある。水溶性ＰＶＡ系繊維の水中最大収縮率が大きす
ぎると、抄紙工程などで水溶性ＰＶＡ系繊維が収縮して
紙等の形態が不均質になったり風合が損われる。また難
水溶解性繊維と併用して繊維集合体を形成し、次いで水
溶性ＰＶＡ系繊維を溶解除去することにより嵩高な繊維
構造体（布帛、紡績糸等）を製造する場合、水溶性ＰＶ
Ａ系繊維が収縮して繊維構造体の形態安定性が損われる
だけでなく、繊維が収縮してゲル状物となるため完全溶
解しにくくなって溶解残査が残りやすくなる。このた
め、繊維構造体の風合が損われやすくなる。従来高倍率
で延伸配向した繊維では、溶解前に配向分子が緩和され
て無配向となるため、水中最大収縮率は７０％にも達す
る場合もあり、水溶性が悪化することとなるが、後述す
るように繊維製造工程で配向と緩和をうまく組み合わせ
ることにより、溶解時の配向緩和を抑制し水中最大収縮
率を低減することができる。

【００１１】さらに該水溶性ＰＶＡ系繊維は、水中溶解
温度水（繊維の水中溶解温度と同温度の水）に対する溶
出率が９０質量％以上、８０℃水に対する溶出率が１０
質量％以下である必要がある。水中溶解温度水に対して
優れた溶解性を有し、かつ８０℃水に対して高い耐水性
を奏することによってはじめて、染色工程や抄紙工程等
の種々の工程に効率的に供することが可能となり、しか
も抄紙工程などで優れたバインダー能を奏したり、コス
ト的にも有利でかつ多くの繊維が繊維性能を損わない温
水で処理することにより実質的に完全に溶解除去でき
る。よって、抄紙用のバインダー繊維や刺繍基布用繊
維、さらに該水溶性ＰＶＡ系繊維を溶解除去することを
前提とした他の繊維と併用してなる繊維集合体用の繊維
として好適なものとなる。水中溶解温度水に対する溶出
率は９５質量％以上、特に９８〜１００質量％、８０℃
水に対する溶出率は５質量％以下、特に０〜３質量％で
あるのがより好ましい。

【００１２】本発明の繊維の強度は４ｃＮ／ｄｔｅｘ以
上、特に６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるのが好ましい。繊
維強度が高い場合、編織工程などで高速生産可能であ
り、また幅広い用途に適用可能である。なお本発明でい
う引張り強度は、繊維を２０℃×ＲＨ６５％で調湿後、
ＪＩＳ Ｌ １０１５号に準じて引張り試験を行い、乾
強度を測定し、ｃＮ／ｄｔｅｘで表示したものである。

【００１３】本発明の繊維を得る方法は特に限定されな
いが、以下の方法を採用することにより効率的に製造す
ることができる。本発明の繊維を構成するビニルアルコ
ール系ポリマーは、ケン化度９９〜１００％、特に９
９．５モル％以上であるのが好ましい。ケン化度が小さ
すぎると、繊維間膠着が生じ易くなるとともに、得られ
る繊維の結晶性が低くなるため水中溶解温度が９０℃未
満となったり、水中最大収縮率が大きくなる。またケン
化度の低いビニルアルコール系ポリマーを用いても繊維
の製造方法などによっては水中溶解温度の比較的高い繊
維は得られるが、水中溶解温度よりも低温（たとえば１
０℃以上の低温）の水に対しても溶出率が大きくなり、
本発明のように８０℃水に対して優れた耐水性を有する
繊維を得ることが困難となる。

【００１４】ビニルアルコール系ポリマーの平均重合度
は、水溶解性を確保し、かつ水中最大収縮率を低減する
点から、３０００以下、特に２０００以下とするのが好
ましい。しかしながら、水中溶解温度が低くなりすぎる
と繊維の機械的性能及び耐水性が不十分になることか
ら、平均重合度５００以上、特に１０００以上であるの
が好ましい。

【００１５】本発明に用いられるビニルアルコール系ポ
リマーとして、ビニルアルコールユニットと酢酸ビニル
ユニット以外のユニットを含有する、いわゆる変性ＰＶ
Ａ系ポリマーを使用してもかまわない。変性ユニットと
しては、エチレン、アリルアルコール、イタコン酸、ア
クリル酸、無水マレイン酸とその開環物、アリールスル
ホン酸、ピバリン酸ビニルの如く炭素数が４以上の脂肪
酸のビニルエステル、ビニルピロリドン、および上記イ
オン性基の一部または全量を中和した化合物などが例示
できる。変性ユニットの導入法は共重合による方法で
も、後反応による導入方法でもよい。また変性ユニット
のポリマー鎖内での分布はランダムでもブロックでもグ
ラフトでも特に限定はない。変性率が大きくなりすぎる
と結晶性の低下が過度となり、高湿度下での寸法安定性
が得られない場合があるので、変性率５％以下とするの
がより好ましい。ＰＶＡ系繊維としては、ビニルアルコ
ール系ポリマーを含む繊維が用いられ、場合によっては
他の成分とのブレンド繊維、複合紡糸繊維、海島構造繊
維などであってもかまわない。しかしながら、上記効果
を効率的に得る点からは、ＰＶＡ系繊維の６０質量％以
上、特に８０〜１００質量％がビニルアルコール系ポリ
マーであるのが好ましい。

【００１６】上記ＰＶＡ系ポリマーを溶解して紡糸原液
を調製する。本発明に用いる原液溶媒としては、該ポリ
マーに対して溶解能のある有機溶媒を用いるのが好まし
く、例えばジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチ
ルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピ
ロリドンなどの極性溶媒やグリセリン、エチレングリコ
ールなどの多価アルコール類とこれら溶媒同士、あるい
はこれら溶媒と水との混合物などが例示される。とりわ
けＤＭＳＯが低温溶解性、低毒性、低腐食性などの点で
最も好ましい。ＰＶＡを水に溶解し、芒硝等の無機塩水
溶液に湿式紡糸して得られる通常の方法によりＰＶＡ系
繊維を製造してもかまわないが、水中溶解性が高く水中
最大収縮率の小さいＰＶＡ系繊維を得ることは難しく、
また機械的性能に優れた繊維が得られにくい。さらに、
該方法により得られる繊維は、横断面形状がまゆ型など
の複雑な形状となり、繊維の結晶構造などが不均一とな
るため、収縮挙動などもランダムとなる。

【００１７】本発明において、酢酸ビニルユニットを多
く有する低鹸化度ＰＶＡ系ポリマーを用いる場合、紡糸
原液のアルカリ性または酸性が強いと、溶解脱泡放置中
に鹸化反応が起こり、水中溶解温度が１００℃を越える
温度まで上がる可能性があるので、苛性ソーダなどの強
アルカリ性物質や硫酸などの強酸性物質を限度を越えて
添加することは避けねばならないが、ＤＭＳＯ液中や酢
酸ソーダの添加などによる弱アルカリ性下や同じく弱酸
性下ではケン化反応は起こらない。したがって、原液が
弱アルカリ性〜弱酸性の範囲内に維持されるならば、原
液にアルカリ性物質や酸性物質を添加しても構わない。
またカルボン酸やスルホン酸などのイオン性基を有する
ポリマーを用いる場合には、水素イオンと中和するため
の苛性ソーダを添加することにより紡糸原液の酸度を調
整してもよい。

【００１８】紡糸原液中のＰＶＡ濃度は組成、重合度、
溶媒によって異なるが、１０〜３０質量％、特に１５〜
２５質量％とするのが好ましい。溶解は窒素置換後減圧
下で撹拌しながら行うのが、酸化、分解、架橋反応等の
防止及び発泡抑制の点で好ましい。紡糸原液の吐出時の
液温としては４０〜１７０℃の範囲でかつ原液がゲル化
しない範囲が好ましい。

【００１９】得られた紡糸原液を、該ポリマーに対して
固化能を有する有機溶媒、すなわち固化溶媒を主体とす
る固化浴に湿式あるいは乾湿式紡糸する。本発明で言う
固化とは、流動性のある紡糸原液が流動性のない固体に
変化することを言い、原液組成が変化せずに固化するゲ
ル化と原液組成が変化して固化する凝固の両方を包含す
る。本発明において使用する固化能を有する固化溶媒と
しては、ＰＶＡ水溶液を紡糸原液としている場合には、
たとえば飽和芒硝水溶液を固化液として吐出すればよ
く、有機溶媒を用いてなる紡糸原液を用いている場合に
は、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノー
ルなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸メチ
ル、酢酸エチルなどの脂肪酸エステル類、ベンゼン、ト
ルエンなどの芳香族類やこれらの２種以上の混合物が例
示される。また原液溶媒をこれら固化溶媒に混合して固
化浴とすることも可能である。しかしながら、固化速度
の点から、さらに糸断面斑を防ぐ上から、固化浴には、
５０重量％以上の固化溶媒が含まれていることが好まし
く、固化溶媒／原液溶媒の混合重量比は９５／５〜５０
／５０が好ましい。９０／１０〜６０／４０であると更
に好ましく、８５／１５〜５５／４５であると最も好ま
しい。固化浴に原液溶媒を混合することにより、固化能
を調整すると共に、原液溶媒と固化溶媒の分離回収コス
ト低下をはかることができる。固化溶媒としては、メタ
ノールが、固化性の点で優れており、したがって固化溶
媒と原液溶媒の混合液を固化浴として用いる場合には、
メタノールとＤＭＳＯとの混合液が好ましいこととな
る。

【００２０】固化浴の温度は−２０〜＋２０℃の間で行
う。均質固化および省エネルギーの点から固化浴温度は
−１０〜＋１５℃が好ましく、−５〜＋１０℃であると
更に好ましく、０〜＋５℃であると最も好ましい。固化
浴の温度がこの温度範囲より高くても、またこの温度範
囲より低くても、得られる繊維の本発明で規定する性能
が低下する。上記したように紡糸原液はかなり高温に加
熱されており、そのような紡糸原液を固化浴に導入する
と、固化浴温度は通常３０℃を上回る温度となる。した
がって固化浴温度を２０℃以下に保つためには、固化浴
を冷却することが必要である。

【００２１】また本発明の紡糸方法としては、湿式紡糸
方法と乾湿式紡糸方法のいずれでもよく、各紡糸方法に
適した紡糸条件を設定すればよい。しかしながら多ホー
ルから紡糸原液を吐出する場合には、吐出時の繊維同士
の膠着を防ぐためには、乾湿式紡糸方法よりも湿式紡糸
方法の方が好ましい。なお、湿式紡糸方法とは、紡糸口
金から直接に固化浴に紡糸原液を吐出する方法のことで
あり、一方乾湿式紡糸方法とは、紡糸口金から一旦、空
気や不活性ガス中に紡糸原液を吐出し、それから固化浴
に導入する方法のことである。

【００２２】ついで、得られた糸篠を、固化溶媒又はそ
れと原液溶媒の混合液からなる湿延伸浴中で２〜８倍、
好ましくは３〜６倍湿延伸する。糸篠の膠着抑制のた
め、毛羽の出ない範囲で湿延伸倍率を大きくするのが好
ましい。さらに水中最大収縮率の小さい水溶性ＰＶＡ系
繊維を得るためには、後の乾熱延伸における延伸倍率を
小さくするとともに湿熱延伸工程でできるだけ高倍率延
伸を施しておくのが適度な耐水性及び機械的性能を確保
する点から好ましい。湿延伸倍率が２倍未満では繊維同
士が膠着し易く、延伸倍率が大きすぎると毛羽が出易く
なる。また湿延伸倍率を大きくするためには、湿延伸浴
の温度を沸点近くまで昇温することが有効である。また
湿延伸を２段以上の多段に分けて行うことも有効であ
る。なお、湿延伸浴に用いる液としては、上記した固化
浴溶媒と同様のものが挙げられる。

【００２３】固化糸篠にＤＭＳＯなどの乾燥により除去
することが困難な溶剤が含まれる場合は、メタノールな
どでこれを抽出した後に乾燥する。この抽出処理は、純
粋な固化溶媒を糸篠の走行方向とは向流方向で連続的に
流すことに抽出浴での滞留時間を短縮することができ
る。この抽出処理により、糸篠中に含まれている紡糸原
液溶媒の量を糸篠重量の１％以下、好ましくは０．１％
以下にする。接触させる時間としては５秒以上、特に１
５秒以上が好ましい。抽出速度を高め、抽出を向上させ
るためには、抽出浴溶媒の温度を沸点近くまで昇温する
のが好ましい。本発明のように、繊維間膠着を生じ易い
ポリマーからなる繊維の場合には、最終抽出浴（置換
浴）にアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトンのようなケトン類とメタノールを混合重量比８
０／２０〜２０／８０の割合にした混合浴に通すこと
で、固化はさらに強固となり、乾燥時に生じ易い繊維間
膠着を防止することができる。

【００２４】抽出後の糸篠を２１５℃以下、好ましくは
２００℃以下、さらに好ましくは１８０℃以下、特に好
ましくは１５０〜１７０℃の気体浴中で乾燥する。乾燥
温度が高すぎると水中溶解温度が高くなって水溶性が損
われやすくなる。このようにして得た乾燥原糸に乾熱延
伸を施す。ここで水中溶解温度が低く、かつ水中最大収
縮率の低い繊維を得る点からは、乾熱延伸温度を低くか
つ乾熱延伸倍率を小さくするのが好ましい。たとえば、
通常は乾熱延伸温度２００℃以上で３倍以上の乾熱延伸
を行うが、本発明においては乾熱延伸温度を１７０〜２
００℃で乾熱延伸倍率を１．５〜２．８倍（全延伸倍率
６〜９倍）とするのが好ましい。このように乾熱延伸工
程条件をごくわずかに変えるだけで、従来の繊維とはそ
の性能が大きく変わり、種々の用途に好適な水溶性ＰＶ
Ａ系繊維が得られる。

【００２５】次いで延伸糸篠に１５０〜２２０℃、好ま
しくは１７０〜２００℃の温度下で３％未満、好ましく
は２％以下の乾熱収縮処理を施すのが好ましい。かかる
乾熱収縮処理を施すことにより、水中最大収縮を一層小
さくすることができる。しかしながら、乾熱収縮処理が
大きすぎると生産速度が低下し、さらに篠のたるみによ
る収縮炉への接触が生じて繊維性能が低下することとな
る。

【００２６】本発明の繊維は、８０℃水に対しては優れ
た耐水性を奏すると共に、９０℃以上の温水に対して優
れた水溶性を奏することから、あらゆる形態であらゆる
分野に適用できる。たとえばフィラメント、カットファ
イバー、紡績糸、布帛（不織布、織編物）などあらゆる
形態で使用でき、他の繊維や他の素材と併用して繊維構
造体となすことも可能である。また産業用分野、衣料用
分野、医療用分野、生活資材分野、農業用分野などのあ
らゆる分野に適用可能である。特に前述の理由から抄紙
用のバインダー繊維や刺繍基布用繊維などに好適に使用
でき、なかでも、難水溶性繊維及び水溶性繊維を併用し
て繊維集合体を製造し、次いで該水溶性繊維を除去して
難水溶性繊維からなる繊維構造体を製造する際に使用さ
れる「水溶性繊維」として好適である。すなわち、本発
明の繊維は、コスト的にも有利でかつ多くの繊維が実質
的に繊維性能を損わない温水に溶解し、しかも溶解時の
収縮率が小さく、また溶解時にゲル状物が溶解残査とし
て残りにくいことから、形態安定性、風合、嵩高性（保
温性、軽量性等）の良好な繊維構造体を効率的に得るこ
とが可能となる。

【００２７】さらに本発明の水溶性ＰＶＡ系繊維Ａは、
染色工程、ヒートセット処理などの処理工程においては
優れた耐水性を奏することから、水溶性ＰＶＡ系繊維Ａ
を含む繊維集合体、特に該水溶性繊維Ａ及び難水溶性繊
維Ｂを併用してなる繊維集合体を効率的に染色できる。
一般に広く使用されている反応染料は８０〜８８℃程度
で染色処理されるが、本発明の水溶性繊維Ａはかかる染
色工程に供することが可能である。本発明の繊維は該染
色工程やヒートセット工程などの湿熱処理工程などを通
過させても実質的に溶解したり収縮しないことから、得
られる繊維構造体の形態安定性、風合などは損われな
い。さらにゲル状物も形成されないことから該繊維の水
中溶解温度以上の液体で処理することにより、該水溶性
ＰＶＡ系繊維Ａを速やかに溶脱させることができる。も
ちろん、本発明の水溶性ＰＶＡ系繊維Ａや本発明の水溶
性ＰＶＡ系繊維Ａのみから構成された繊維集合体を、目
的に応じて上記染色処理や他の処理を施すことも可能で
ある。たとえば染色の前に形態安定化処理（スタビライ
ズセット処理）を行うことが行われているが、具体的に
はウール織物をセットするには通常８０℃においても十
分な耐水性を有していることから、かかる処理も効率的
に行うことができる。

【００２８】また、予め着色された繊維Ｂと併用して繊
維集合体を形成することも可能である。本発明の繊維を
用いた場合、溶出時の繊維構造体の収縮・変形が抑制さ
れることから、繊維Ａが溶脱後に形成される繊維間空隙
が保持されるとともに、実質的に均質に着色された繊維
構造体を得ることが可能となる。また該方法によれば単
色の繊維構造体だけでなく、複数の色相を有する繊維構
造体を得ることも可能となる。

【００２９】繊維Ｂとしては難溶解性繊維、具体的には
水中溶解温度が１００℃をこえる繊維が使用され、非溶
解性繊維が好適に使用される。もちろん、繊維Bとして
複数種の繊維を使用してもかまわない。繊維Bの種類は
特に限定されないが、風合の良好な繊維構造体を得る点
からは天然繊維であるのが好ましい。なかでも綿などの
綿類、羊毛、カシミアなどの獣毛類などがより好適に挙
げられる。あらかじめ着色された繊維Ｂを用いる場合、
繊維Ｂの着色方法は特に限定されない。たとえば天然繊
維の場合、原綿状あるいはカードをかけたトップ状でオ
ーバマイヤ染色機やトップ染色機などにより染色したも
のを用いる。染料、染色条件は繊維素材により適宜選定
することができる。色なども所望の色を選択すればよ
く、たとえば赤、黄、青、黒、茶などのあらゆる色が適
用できる。用いる染料、顔料は特に限定されないが、繊
維構造体の風合の点では染料を用いるのが好ましく、た
とえば天然繊維の場合、酸性染料、直接染料、反応性染
料により染色する方法が好適に挙げられ、従来公知の方
法により染色すればよい。なお着色されていない繊維Ａ
及び繊維Ｂを含む繊維集合体を染色する場合にも同様の
方法を採用すればよい。

【００３０】本発明に用いられる水溶性繊維Ａと非水溶
性繊維Ｂは、いずれも繊維長が１５０ｍｍ以下の短繊維
であるのが好ましい。短繊維を用いることにより、繊維
構造物に空隙が多数形成され、しかも毛羽などにより良
好な風合が奏される。しかしながら、繊維集合体の形成
容易性、繊維構造体の形態安定性などの点からは繊維長
５ｍｍ以上、特に２０ｍｍ以上であるのが好ましい。ま
た繊維Ａ及び繊維Ｂの繊度は特に限定されないが、０．
１〜１０００ｄｔｅｘ、特に０．２〜１００ｄｔｅｘ、
さらに０．５〜１０ｄｔｅｘ程度のものが広く使用でき
る。繊維の繊維長は用途に応じて適宜設定すればよい。

【００３１】かかる繊維Ａ及び繊維Ｂを含む繊維集合体
を製造すればよいが、繊維集合体としては、紡績糸、布
帛（織編物、不織布等）、ウエブなどが好適に挙げられ
る。なお該布帛は、繊維Ａ（繊維Ａからなる紡績糸など
を包含する）及び繊維Ｂ（繊維Ｂからなる紡績色を包含
する）を直接用いて布帛化してもかまわないが、繊維Ａ
及び繊維Ｂ含む紡績糸を用いてなる布帛が好適な形態と
して挙げられる。なかでも本発明の繊維集合体として
は、繊維Ａ及び繊維Ｂを含む紡績糸、及び該紡績糸を用
いてなる布帛がより好適に用いられる。また布帛として
織編物、特に織物が好適である。布帛の目付は５０ｇ／
ｍ²〜５００ｇ／ｍ²程度とするのが好ましく、用途にも
よるが１００ｇ／ｍ²〜３００ｇ／ｍ²であるとさらに好
ましい。また紡績糸は、水溶性繊維を溶脱後が５番手〜
１００番手、好ましくは２０番手〜８０番手のものが一
般的である。

【００３２】繊維Ａ及び繊維Ｂの混合状態は特に限定さ
れず、均一ブレンドであってもよいし、繊維集合体の表
面領域に難水溶性繊維Ａを偏在させてもかまわない。た
とえば、紡績糸ではＡとＢを完全に均一混合させてもよ
く、繊維素材や用途によっては紡績糸の芯部分に繊維
Ａ、鞘部分（表面領域）に繊維Ｂを偏在させる複合紡績
糸としてもかまわない。一般的には均一ブレンドとすれ
ばコスト的に有利であり、繊維集合体の表面領域に難水
溶性繊維Ａを偏在させれば、繊維構造体の嵩高性、風合
などがより向上する。

【００３３】繊維Ａ及び繊維Ｂの配合比は、目的・用途
に応じて適宜設定すればよいが、風合に優れた繊維構造
体を得る点からは、繊維Ａ／繊維Ｂの質量比を６０／４
０〜３／９７、好適には３０／７０〜１０／９０とする
必要がある。一般に繊維Ｂの配合割合を高めることによ
って機械的性能、形態安定性を高めることができ、繊維
Ａの配合割合を高めることにより繊維構造体の風合を高
めることができる。もちろん、繊維集合体には繊維Ａ及
び繊維Ｂ以外の繊維・樹脂などが併用されていてもかま
わない。しかしながら、繊維Ａ及び繊維Ｂの総配合量が
６０質量％以上、特に８０〜１００質量％の繊維集合体
を形成した場合により効率的かつ高性能の繊維構造体が
得られる。

【００３４】かかる繊維集合体から、繊維Ａを溶脱（溶
解除去）することにより所望の繊維構造体を得ることが
できる。その方法は特に限定されないが、かかる繊維集
合体を液体に接触させて繊維Ａを溶脱させればよい。繊
維Ａを溶脱させるために用いられる液体は、有機溶剤で
あってもかまわないが、繊維構造体への影響を抑制しつ
つ効率的に繊維Ａを除去可能であること、さらに環境に
やさしく処理後の廃液の処理が容易であることから水系
溶液を用いるのが好ましく、特に水又は水溶液であるの
が好ましい。かかる処理液の温度は、効率的に繊維Ａを
除去する点からはＴ以上、特に（Ｔ＋２℃）以上、さら
に（Ｔ＋５℃）以上とするのが好ましく、繊維Ａへの影
響を小さくする点からは１００℃以下とするのが好まし
い。水中溶解温度の低い繊維Ａを用いた場合には処理液
の温度を低く設定できることから、繊維Ｂに与える影響
を抑制でき、しかも処理液を加温するエネルギーも節約
できる。

【００３５】処理液の接触方法は特に限定されないが、
たとえば繊維集合体に処理液を吹き付ける方法、処理液
に浸漬する方法などが挙げられる。処理設備としてはパ
ドル染色機、ドラム染色機、ウインス染色機、ジッガ、
ビーム染色機などの染色機を流用することができる。ま
た、浴比が大きいほど溶脱性が向上するが、コスト・効
率性を考慮すると浴比（質量比）１：１０〜１：５０程
度とするのが好ましい。処理時間などは適宜設定すれば
よいが、繊維Ａを実質的に完全に溶解する点からは１分
以上、特に５分以上、さらに１０分以上接触させるのが
好ましい。かかる処理により繊維Ａを実質的に完全に溶
脱するのが好ましく、特に繊維Ａの９５質量％以上、特
に９７質量％以上、さらに９９質量％以上を溶脱するの
が好ましい。しかしながら、処理時間を必要以上に長く
しても溶脱率を上げることはできず、また繊維Bにも悪
影響を与える可能性が生じることから、処理時間は６０
分以下、特に３０分以下とするのが好ましい。水温や撹
拌等処理液との接触方法などにもよるが、接触時間が１
０分〜３０分であるのがより好ましい。

【００３６】またより完全に水溶性繊維Ａを繊維構造体
から除去するために、上記処理を行った後、１０℃〜６
０℃、好ましくは３０℃〜５０℃の温水ですすぎ水洗す
るのが好ましく。すすぎ水洗は２回以上行うのが好まし
く、最終すすぎ温水は新浴とするのが好ましい。なお、
本発明にいう溶脱率とは、溶脱前に繊維集合体に含まれ
ていた水溶性繊維Ａに対する溶脱処理により溶脱された
繊維Ａの質量％である。以上のような方法により繊維Ａ
を溶脱することにより所望の繊維構造体が得られる。必
要に応じてさらに繊維構造体を処理してもかまわない。
また該方法により得られた布帛を用いて衣服などに加工
してもかまわない。

【００３７】以下本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。 ［ＰＶＡの重合度］ＪＩＳ Ｋ−６７２６に基づき３０
℃におけるＰＶＡ希薄水溶液の比粘度ηｓｐを５点測定
し、［η］＝ｌｉｍ ηｓｐ／Ｃ（Ｃ→０）により極限
粘度［η］を求め、さらに平均重合度＝（［η］×１０
４／８．２９）^1.613により平均重合度を求めた。 ［ＰＶＡのケン化度 モル％］ＪＩＳ Ｋ６７２６に準
じて測定した。 ［水中溶解温度 ℃ 水中最大収縮率 ％］試長１０ｃ
ｍに繊維に２ｍｇ／ｄｔｅｘの荷重を吊り下げ、０℃の
水に浸漬し、水を２℃／分の昇温速度で昇温したときに
繊維が溶断する温度をいい、この溶断までにもっとも収
縮した際の収縮率（「水浸漬前の繊維長―最大収縮時の
繊維長」／「水浸漬前の繊維長」×１００）を水中最大
収縮率として求めた。

【００３８】［溶出率 質量％］該繊維の水中溶解温度
と同温度の水中に３０分間、浴比（１／１００）で試料
繊維を浸漬後、あらかじめ１００℃で乾燥しておいたろ
紙を用いてろ過し不溶分を分離して、その後３０分間１
００℃で乾燥して溶解残査の質量を求め、試験前に１０
０℃で乾燥した後の試料質量に対する溶解残査の質量割
合を溶出率として求めた。 ［繊維の強度 ｃＮ／ｄｔｅｘ］ＪＩＳ Ｌ１０１５に
準じて引張試験を行なって求めた。

【００３９】［実施例１］重合度１７００、ケン化度９
９．９モル％のＰＶＡをＤＭＳＯに溶解し、ＰＶＡ濃度
１６質量％のＤＭＳＯ溶液を得た。これを紡糸原液とし
て紡糸原液を９０℃に保ち、孔数３０００、孔径０．０
６ｍｍφのノズルを通して、０℃のメタノール／ＤＭＳ
Ｏの混合質量比が５０／５０の混合液よりなる固化浴中
に湿式紡糸した。得られた糸篠をメタノール／ＤＭＳＯ
＝９６／４よりなる５０℃の湿延伸浴で３．５倍の湿延
伸を施し、メタノールと向流接触させてＤＭＳＯを抽出
除去後、１６０℃熱風乾燥機で乾燥し、１６０００ｄｒ
／３０００ｆのマルチフィラメント状紡糸原糸を得た。
得られた紡糸原糸を１９０℃の熱風炉で２．３倍の乾熱
延伸（トータル延伸倍率８倍）を施し、次いで１９０℃
の収縮炉で１％の収縮処理を施した。得られた繊維の水
中溶解温度は９５℃、水中溶解温度水に対する溶出率は
１００質量％、水中最大収縮率は５％であり、溶解時の
収縮率が小さく実質的にゲル状物が形成されないもので
あり溶解性に極めて優れたものであった。また８０℃水
に対する溶出率は０質量％と優れた耐水性を有し、引張
強度８．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり機械的性能の高いもの
であった。

【００４０】［実施例２］重合度１７５０、ケン化度９
９．９モル％のＰＶＡを水に溶解し、ＰＶＡ濃度１６質
量％のＰＶＡ水溶液を得た。これを紡糸原液として飽和
芒硝浴からなる凝固浴に湿式紡糸し、飽和芒硝液からな
る湿延伸浴で４倍の湿延伸を施し、１１０℃熱風乾燥機
で乾燥し、１６０００ｄｒ／３０００ｆのマルチフィラ
メント状紡糸原糸を得た。得られた紡糸原糸を１９５℃
の熱風炉で１．７倍の乾熱延伸（トータル延伸倍率７
倍）を施し、次いで１９５℃の収縮炉で１％の収縮処理
を施した。得られた繊維の水中溶解温度は９５℃、水中
溶解温度水に対する溶出率は１００質量％、水中最大収
縮率は５％であり、溶解時の収縮率が小さく実質的にゲ
ル状物を形成しないものであり溶解性に優れたものであ
った。また８０℃水に対する溶出率は０質量％と優れた
耐水性を有し、また引張強度６ｃＮ／ｄｔｅｘであり実
施例１に比して機械的性能が低いものの、十分な性能を
有しているものであった。

【００４１】［比較例１］紡糸原糸を２３０℃の熱風乾
燥炉で乾熱延伸を行った以外は実施例１と同様にＰＶＡ
系繊維を製造した。得られた繊維の水中溶解温度は１０
０℃をこえるものであり、１００℃水及び８０℃水にお
ける溶出率は０質量％であり、水溶性を有するものでは
なく、バインダー繊維や溶解除去を目的とする用途に不
適なものであった。

【００４２】［比較例２］紡糸原糸を１４０℃の熱風乾
燥炉で乾熱延伸を行い、１４０℃の収縮炉で１％の収縮
を施した以外は実施例１と同様にＰＶＡ系繊維を製造し
た。得られた繊維の水中溶解温度は８５℃、水中最大収
縮率１０質量％、８０℃水に対する溶出率は２０質量％
であり耐水性の不十分なものであった。よって該繊維を
バインダーや染色工程に供すると溶解ロスが多くなった
り、PVAの染液への溶出による色相などのトラブルを招
いたり、収縮により所望の繊維構造体が得られないもの
であった。

【００４３】［比較例３］重合度２３００、ケン化度９
８．５モル％のＰＶＡを用いた以外は実施例１と同様に
ＰＶＡ系繊維を製造した。得られた繊維の水中溶解温度
は９０℃、水中最大収縮率は５％であったが、８０℃水
に対する溶出率は２０質量％であり耐水性の不十分なも
のであった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4L035 BB03 BB66 BB73 BB76 BB89 BB91 EE04 EE08 FF05 4L055 AF21 EA19 EA20 FA04 FA18

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中溶解温度が９０〜１００℃の水溶性
   ポリビニルアルコール系繊維であって、水中最大収縮率
   が１０％以下、水中溶解温度水に対する溶出率が９０質
   量％以上であり、かつ８０℃水に対する溶出率が１０質
   量％以下であることを特徴とする水溶性ポリビニルアル
   コール系繊維。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の水溶性ポリビニルアル
   コール系繊維を含む繊維集合体。