JP2003089964A

JP2003089964A - セルロース系繊維含有布帛の製造方法およびその繊維製品

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Publication number: JP2003089964A
Application number: JP2001287132A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Irisa; 剛入佐; Masaki Ishii; 正樹石井; Koichi Saito; 公一齋藤
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2003-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、実用に十分耐え得る強力特性をも
ち、かつ、従来レベル以上の防しわ性、防縮性等の形態
安定性能に優れたセルロース系繊維含有布帛の製造方法
およびその繊維製品を提供せんとするものである。【解決手段】本発明のセルロース系繊維含有布帛の製造
方法は、セルロース系繊維を含有する布帛に対して、布
帛を構成する繊維の繊維軸方向に、布帛幅１ｃｍ当たり
１〜２００Ｎの荷重を掛けながら高圧水蒸気で処理を施
すことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防しわ性、防縮性
に優れたセルロース系繊維含有布帛の製造方法およびそ
の繊維製品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、セルロース系繊維を含む布帛
は、吸水性が高い、肌触りがよい、など様々な利点を有
するため、衣料用途など多方面に幅広く利用されてい
る。しかしながら、その一方で合成繊維布帛に比べ、し
わになりやすい、洗濯により収縮するといった欠点があ
り、これらを改善する目的で、様々な加工が検討されて
いる。その代表的な例としては、ホルムアルデヒドやグ
リオキザール樹脂などの繊維素反応型樹脂を架橋改質剤
として用い、セルロース系繊維の内部を架橋改質するこ
とで、防しわ性、防縮性等の形態安定性能を付与する方
法があげられる。この加工法では、セルロース系繊維内
部の水酸基間を架橋改質剤により封鎖するため、洗濯時
に繊維が膨潤することで発生するしわを効果的に防止す
ることができる。しかし架橋改質剤と反応可能なセルロ
ース系繊維の水酸基数には限りがあるため、使用する薬
剤濃度を増やしても、ある一定レベル以上は防しわ効果
を上げることができないという問題がある。また、必要
量以上の薬剤を使用すると大幅な強力低下を引き起こし
てしまうという問題もある。一方で架橋改質を十分に行
わなかった場合には、必要とされるレベルの防しわ性、
防縮性等の形態安定性能が付与出来ないというのが現状
である。

【０００３】また、近年、レーヨン等のセルロース系繊
維に高圧水蒸気処理を施すことによって形態保持性を付
与しようとする試みも盛んになされているが（特開平５
−３３２５９号公報等）、単純にセルロース系繊維に高
圧水蒸気処理を行っただけでは、ある程度の防縮効果は
見られるものの、防しわ性の向上に関してはほとんど効
果がないというのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の背景に鑑み、実用に十分耐え得る強力特性をも
ち、かつ、従来レベル以上の防しわ性、防縮性等の形態
安定性能に優れたセルロース系繊維含有布帛の製造方法
およびその繊維製品を提供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために、次のような手段を採用するものであ
る。すなわち、本発明のセルロース系繊維含有布帛の製
造方法は、セルロース系繊維を含有する布帛に対して、
布帛を構成する繊維の繊維軸方向に、布帛幅１ｃｍ当た
り１〜２００ニュートン（以下、Ｎと記載）の荷重を掛
けながら高圧水蒸気で処理を施すことを特徴とするもの
である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、上記課題、つまり実用
に十分耐え得る強力特性をもち、かつ、従来レベル以上
の防しわ性、防縮性等の形態安定性能を有したセルロー
ス系繊維含有布帛の製造方法について鋭意検討したとこ
ろ、セルロース系繊維を含有する布帛に対して、布帛を
構成する繊維の繊維軸方向に、荷重を掛けながら高圧水
蒸気で処理を施したところ、かかる課題を一挙に解決す
ることを究明したものである。

【０００７】本発明でいうセルロース系繊維含有布帛と
は、綿、麻、パルプ、ケナフ、リネン、バクテリアセル
ロースなどの天然セルロース繊維、ビスコースレーヨン
などの再生セルロース繊維等を含有する布帛のことであ
り、他の繊維としては、ポリエチレンテレフタレートや
ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊
維、ナイロン６やナイロン６６などのポリアミド系繊
維、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィ
ン系繊維、羊毛や絹などのタンパク質系繊維、ポリ塩化
ビニル系繊維、ビニロン繊維、アセテート繊維等を使用
することができる。また、かかる布帛は、混繊、混紡、
交織、交編等の形で混用されて構成されたものであって
もよい。なお、得られる効果の面からは、他の繊維と混
用される場合、セルロース系繊維を繊維重量で少なくと
も１０重量％含有するものであることが好ましい。

【０００８】本発明は、かかる布帛に対し、布帛を構成
する繊維の繊維軸方向に、布帛幅１ｃｍ当たり１〜２０
０Ｎの荷重を掛けながら高圧水蒸気で処理を施すこと
で、従来レベル以上の防縮効果が得られるばかりでな
く、良好な防しわ効果も付与でき、さらにはセルロース
系繊維の機械的物理特性が向上することを見出したもの
である。

【０００９】そもそもセルロース系繊維含有布帛の洗濯
による収縮、しわは、水によるセルロース系繊維の膨潤
と乾燥の過程において、布帛構造が変化することにより
生じる。セルロース系繊維を水に浸漬した際、繊維が膨
潤して内部的再配列がランダムに生じ、これを乾燥した
際、ランダムに再配列されたまま繊維が収縮し、しわが
発生する。一般のセルロース分子は繊維軸方向に配列
し、微結晶子を形成しているが、その微結晶子が密な部
分すなわち結晶部位と、粗な部分すなわち非結晶部位も
しくは擬結晶部位からセルロース系繊維は成り立ってい
る。微結晶子は幅よりも長さの方が大きく、繊維を水に
浸漬すると繊維断面方向に著しく膨潤する。また膨潤は
非結晶部位もしくは擬結晶部位で起こり、結晶部位の変
化は非常に小さい。

【００１０】本発明の繊維軸方向に荷重を掛けながら高
圧水蒸気処理を施すことによる防縮性、防しわ性の効果
向上については、次のように考える。まず、セルロース
系繊維に対し高圧水蒸気処理を施すと、水蒸気がセルロ
ース系繊維の表面から内部まで浸透し、セルロース系繊
維の非結晶部位もしくは擬結晶部位のセルロース分子に
存在しているファンデルワールス力や水素結合といった
分子間および分子内の相互作用が切断されるため、分子
間および分子内の歪みが一旦緩和される。また歪みの緩
和と同時に、高圧水蒸気によるエネルギー付与により、
セルロース系繊維の非結晶部位もしくは擬結晶部位の結
晶化が進行する。ここで繊維軸方向に荷重の掛かってい
ない状態で高圧水蒸気処理を施した場合、該歪みの緩和
がランダムな方向に起こり、さらにはセルロース系繊維
の非結晶部位もしくは擬結晶部位の結晶化もランダムな
方向に進行する。すなわち繊維が新たな歪みを含んだ状
態で結晶化してしまう。しかし、繊維軸方向に荷重の掛
かった状態で高圧水蒸気処理を施した場合、該歪みの緩
和が繊維軸方向に起こり、セルロース系繊維の非結晶部
位もしくは擬結晶部位の結晶化も繊維軸方向に配向して
進行し、繊維が持っていた歪みを除去でき、高圧水蒸気
処理後においても歪みのない構造を保持する。

【００１１】また、高圧水蒸気処理を施した後、繊維軸
方向に荷重を掛けながら冷却および／または乾燥処理を
施すことにより、セルロース分子のファンデルワールス
力や水素結合といった分子間および分子内の相互作用に
ついても、セルロース分子が繊維軸方向に整った形態で
再形成され、より防縮性、防しわ性の効果向上に寄与す
る。

【００１２】高圧水蒸気で処理を施す際、また冷却およ
び／または乾燥処理を施す際、セルロース系繊維を含有
する布帛に対して、布帛を構成する繊維の繊維軸方向に
掛ける荷重は、布帛幅１ｃｍ当たり１〜２００Ｎが好ま
しい。掛ける荷重が、布帛幅１ｃｍ当たり１Ｎ単未満の
場合は、繊維軸方向の結晶配向が進まない、セルロース
分子のファンデルワールス力や水素結合といった分子間
および分子内の相互作用についても、セルロース分子が
繊維軸方向に整わない形態で再形成されるため、防縮
性、防しわ性の効果向上に対する寄与が低い。掛ける荷
重が、布帛幅１ｃｍ当たり２００Ｎより大きい場合は、
布帛自体がその引っ張りに耐えられず、処理途中に布帛
が裂ける等のトラブルが発生するため好ましくない。

【００１３】ここでいう高圧水蒸気とは高温の飽和水蒸
気のことであり、具体的には温度１２０〜２００℃、圧
力２〜１６ｋｇ／ｃｍ²の高圧飽和水蒸気であることが
好ましい。温度が１２０℃に満たない場合には、この処
理による効果が不十分となり、また、２００℃よりも高
い場合には熱による黄変、脆化等の現象が見られるため
好ましくない。処理時間は処理温度との兼ね合いで適宜
設定すればよいが、通常３０秒〜３０分の範囲内である
ことが好ましい。また、かかる処理には、上述の条件に
耐えうる耐圧容器を用いればよく、通常の高圧釜が適用
可能である。

【００１４】次に本発明でいう架橋剤とは、セルロース
系繊維を構成しているセルロース分子中の水酸基、とり
わけ洗濯時のしわ、収縮の原因となる非結晶部位または
擬結晶部位にある水酸基と反応し、セルロース分子間お
よび分子内に架橋を形成することが可能な化合物のこと
であり、具体的にはホルムアルデヒドや、ジメチロール
エチレン尿素、ジメチロールトリアゾン、ジメチロール
ウロン、ジメチロールグリオキザールモノウレイン、ジ
メチロールプロピレン尿素、これらのメチロール基の一
部または全部をメトキシ化、エトキシ化したもの等の繊
維素反応型樹脂、ポリカルボン酸類、イソシアネート類
等を使用することができる。これらの架橋剤の中でも、
セルロース系繊維の架橋改質をより効率的、効果的に行
うためには、ホルムアルデヒドまたは下記一般式で示さ
れた化合物が好ましく用いられる。

【００１５】

【化２】

【００１６】（ここで、Ｒ₁、Ｒ₂は、−Ｈ、炭素数１
〜４のアルキル基、又は−ＣＨ₂ＯＲ₇のいずれかであ
る同種又は異種の基、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆は、−Ｈ
または−ＯＲ₈のいずれかである同種又は異種の基、Ｒ
₇、Ｒ₈は、−Ｈ又は炭素数１〜４のアルキル基のいず
れかである同種又は異種の基である。）かかる架橋剤を用いて、セルロース系繊維を架橋させる
方法としては、一般公知の各種の手段が採用することが
でき、具体的には架橋剤をガス状にして処理する方法、
パディング法、浸漬法、スプレー法等で付与して処理す
る方法を採用することができるが、なかでも架橋剤が、
ホルムアルデヒドの場合には、ガス状にして処理する方
法が好ましく採用され、また、架橋剤が繊維素反応型樹
脂、ポリカルボン酸類、イソシアネート類等の場合に
は、パディング法で付与して処理する方法が好ましく使
用される。

【００１７】かかる架橋剤によるセルロース系繊維の架
橋改質の方法としては、たとえば、縫製品の状態にした
セルロース系繊維含有布帛に対し、ホルムアルデヒドで
気相処理する方法、布帛の状態のままのセルロース系繊
維含有布帛に対し、上述の架橋剤を付与し、縫製した
後、加熱処理を施すポストキュア法、布帛の状態のまま
のセルロース系繊維含有布帛に対し上述の架橋剤を付与
して、熱処理まで行うプレキュア法等を使用することが
できるが、これらに限定されるものではない。なお、熱
処理温度としては８０〜２２０℃の範囲にあることが好
ましい。

【００１８】かかるセルロース系繊維の架橋改質を行う
にあたり、架橋剤の反応を促進する目的で、触媒を併用
することも好ましく行われ、具体的には、有機酸、有機
アミン塩、塩化マグネシウム、硝酸亜鉛、ホウフッ化亜
鉛、硝酸マグネシウム、塩化亜鉛等の金属塩などを使用
することができる。

【００１９】本発明のセルロース系繊維含有布帛は、か
かる方法により架橋改質されたものであるが、その改質
の程度は下記式で定義される架橋指数が０．１〜３．０
の範囲内、より好ましくは２〜３．５の範囲内に架橋す
るものである。かかる架橋指数は、温度２０℃、相対湿
度６５％ＲＨ雰囲気下での架橋改質前のセルロース系繊
維の吸湿率の値から、温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨ
雰囲気下での架橋改質後の吸湿率の値を差し引いて算出
されるものであり、セルロース系繊維がどの程度架橋改
質されているかを知る上での指標となる。すなわち、こ
れは、架橋改質によりセルロース分子中の水酸基が封鎖
され、結果として吸湿率の値が低下することを利用した
ものである。この指数が小さいものほど架橋改質の度合
いが大きく、大きいものほど架橋改質の度合いが小さ
い。一般に未加工の木綿、麻で４〜５程度である。

【００２０】架橋指数＝（Ａ−Ｂ）ここでＡ：温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨ雰囲気下
での架橋改質前のセルロース系繊維の吸湿率（％）。

【００２１】Ｂ：温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨ雰囲
気下での架橋改質後のセルロース系繊維の吸湿率
（％）。

【００２２】架橋指数が０．１より小さい場合、架橋が
過度に形成され、布帛の強力や柔軟性が低下し、形態安
定性は良好であるものの、実用に耐えないものとなって
しまう。一方、架橋指数が３．０より大きい場合は、セ
ルロース繊維の架橋改質が十分でなく、必要とされるレ
ベルの防しわ性、防縮性等の形態安定性能が付与出来な
い。布帛の強力、柔軟性と形態安定性のバランスを考え
た場合には、架橋指数が２〜３．５の範囲内にあること
がより好ましい。

【００２３】本発明においては、布帛の柔軟性を向上さ
せる目的で柔軟剤等を併用することや、吸水性を向上さ
せる目的で吸水剤等を併用すること、さらには抗菌剤、
制菌剤等を併用することも好ましく行われる。

【００２４】本発明によって得られるセルロース系繊維
含有布帛は、強力特性、防しわ性、防縮性、形態安定性
に優れており、ドレスシャツ、学童用スクールシャツ、
ニットシャツ、ユニフォーム、婦人衣料、スポーツ衣
料、ジャケット、パンツ、ハンカチ、タオル等の用途に
好適に使用されるものである。

【００２５】

【実施例】以下、実施例により、さらに詳細に説明す
る。

【００２６】評価には常法により糊抜、精錬、漂白、マ
ーセライズを行ったタテ・ヨコ４５番手のポリエステル
４５％、綿５５％からなる目付１１２ｇ／ｍ²のブロー
ド織物を用いた。

【００２７】また、実施例および比較例中の評価は、下
記の方法で行った。［架橋指数］架橋指数＝（Ａ−Ｂ）ここでＡ：温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨ雰囲気下
での架橋改質前のセルロース系繊維の吸湿率（％）。

【００２８】Ｂ：温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨ雰囲
気下での架橋改質後のセルロース系繊維の吸湿率
（％）。［防しわ性］ＡＡＴＣＣ−１２４−１９８４の
５段階レプリ法に基づいて判定を行った。

【００２９】５級（良好）〜１級（不良）［洗濯収縮］ＪＩＳＬ−１０４２のＧ法により、家庭
洗濯法で布帛のタテ方向、ヨコ方向の収縮率を測定し
た。なお、洗濯後は脱水機で絞らずに、乾燥ろ紙の間に
はさみ、軽く押さえて脱水し、水平に置いた金網の上で
乾燥した。［引裂強力］ＪＩＳＬ−１０９６Ｄ法ペンジュラ
ム法で布帛のタテ糸切断方向、ヨコ糸切断方向の引裂強
力を測定した。

【００３０】実施例１前述の織物を高圧釜内で３０Ｎ／ｃｍの荷重を掛けた状
態で、温度１６０℃、圧力６．９ｋｇ／ｃｍ²の条件
下、１０分間高圧水蒸気処理した。その後、荷重を掛け
ない状態で、８０℃まで冷却し、処理布を得た。評価結
果を表１に示す。

【００３１】実施例２前述の織物を高圧釜内で５０Ｎ／ｃｍの荷重を掛けた状
態で、温度１８０℃、圧力９．４ｋｇ／ｃｍ²の条件
下、３分間高圧水蒸気処理した。その後、５０Ｎ／ｃｍ
の荷重を掛けた状態で、８０℃まで冷却し、処理布を得
た。評価結果を表１に示す。

【００３２】実施例３実施例１で得られた処理布を、架橋剤としてジメチロー
ルジヒドロキシエチレン尿素樹脂水溶液（固形分２０
％）を７０ｇ／ｌ、および触媒として塩化マグネシウム
１０ｇ／ｌを含む加工液に浸漬し、絞り率８０％でパデ
ィング後、１００℃×２分予備乾燥、ついで１７０℃×
１分熱処理し、表１に示す架橋指数の処理布を得た。評
価結果を表１に示す。

【００３３】実施例４実施例２で得られた処理布を、架橋剤として０．０２％
のホルムアルデヒドを含む容器内で１３０℃×１０分間
気相処理し表１に示す架橋指数の処理布を得た。評価結
果を表１に示す。

【００３４】実施例５実施例２で得られた処理布を、架橋剤としてジメチロー
ルジヒドロキシエチレン尿素樹脂水溶液（固形分２０
％）を７０ｇ／ｌ、および触媒として塩化マグネシウム
１０ｇ／ｌを含む加工液に浸漬し、絞り率８０％でパデ
ィング後、１００℃×２分予備乾燥、ついで１７０℃×
１分熱処理し、表１に示す架橋指数の処理布を得た。評
価結果を表１に示す。

【００３５】実施例１〜５より、本発明によりに実用に
十分耐え得る強力特性をもち、かつ従来レベル以上の防
しわ性、防縮性等の形態安定性能を有したセルロース系
繊維含有布帛が得られることがわかる。

【００３６】比較例１前述ブロード織物に対して何も処理を行わずに評価を行
った。評価結果を表１に示す。

【００３７】比較例２高圧水蒸気処理を行わなかった以外は、実施例３と同様
にして処理布を得た。評価結果を表１に示す。

【００３８】比較例３高圧水蒸気処理を行わなかった以外は、実施例４と同様
にして処理布を得た。評価結果を表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１から、比較例１〜３のものに比して、
高圧水蒸気処理を行わない場合は、従来レベルの防しわ
性にとどまり、また、未処理布に比べ強力低下が大きい
ことがわかる。また、架橋剤による加工のみの場合は、
十分な防しわ効果が得られないことがわかる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、実用に十分耐え得る強
力特性をもち、かつ従来レベル以上の防しわ性、防縮性
等の形態安定性能を有したセルロース系繊維含有布帛を
安定して供給することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3B154 AA12 AB18 BA14 BA45 BB02 BB15 BE02 DA18 4L033 AB04 AC01 BA10 BA56 BA98 BA99

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セルロース系繊維を含有する布帛に対し
て、布帛を構成する繊維の繊維軸方向に、布帛幅１ｃｍ
当たり１〜２００ニュートンの荷重を掛けながら高圧水
蒸気で処理を施すことを特徴とするセルロース系繊維含
有布帛の製造方法。
【請求項２】該高圧水蒸気処理を施した後、布帛を構成
する繊維の繊維軸方向に、布帛幅１ｃｍ当たり１〜２０
０ニュートンの荷重を掛けながら冷却および／または乾
燥処理を施すことを特徴とする請求項１記載のセルロー
ス系繊維含有布帛の製造方法。
【請求項３】該高圧水蒸気処理を施した後か、もしく
は、該高圧水蒸気処理の後に、さらに該冷却処理および
該乾燥処理から選ばれた少なくとも１種の処理を施した
後に、該セルロース系繊維を、下記式で定義される架橋
指数が０．１〜３．０の範囲内に、架橋剤を用いて架橋
することを特徴とする請求項１または２に記載のセルロ
ース系繊維含有布帛の製造方法。架橋指数＝（Ａ−Ｂ）ここでＡ：温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨ雰囲気下
での架橋改質前のセルロース系繊維の吸湿率（％）。Ｂ：温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨ雰囲気下での架橋
改質後のセルロース系繊維の吸湿率（％）。
【請求項４】該高圧水蒸気が、１２０〜２００℃の高
圧飽和水蒸気である請求項１〜３のいずれかに記載のセ
ルロース系繊維含有布帛の製造方法。
【請求項５】該架橋指数が、２〜３．５の範囲内であ
る請求項１〜４のいずれかに記載のセルロース系繊維含
有布帛の製造方法。
【請求項６】該架橋剤が、ホルムアルデヒドである請
求項１〜５のいずれかに記載のセルロース系繊維含有布
帛の製造方法。
【請求項７】該架橋剤が、下記一般式で示される化合
物である請求項１〜６のいずれかに記載のセルロース系
繊維含有布帛の製造方法。【化１】（ここでＲ₁、Ｒ₂は、−Ｈ、炭素数１〜４のアルキ
ル基、又は−ＣＨ₂ＯＲ₇のいずれかである同種又は異
種の基、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆は、−Ｈまたは−ＯＲ
₈のいずれかである同種又は異種の基、Ｒ₇、Ｒ₈は、
−Ｈ又は炭素数１〜４のアルキル基のいずれかである同
種又は異種の基である。）
【請求項８】該布帛が、セルロース系繊維を少なくと
も１０重量％含有するものである請求項１〜７のいずれ
かに記載のセルロース系繊維含有布帛の製造方法。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載のセルロー
ス系繊維含有布帛の製造方法により得られた、セルロー
ス系繊維含有布帛を用いて構成されていることを特徴と
する繊維製品。