JP2005187959A - セルロース繊維、糸及び布並びにセルロース繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 張り及び腰が強く、よって皺になりにくくへたりにくい性質を有するセルロース布及びそれを作成できるセルロース繊維及びセルロース糸を提供する。
【解決手段】 ビスコースレーヨン繊維ステープルは、ヒノキ材パルプを原料とするものであり、繊度０．２〜３０デニール、繊維長３０〜２００ｍｍである。繊維内に多数の空洞を有し、繊維の側周面に波状にうねりながら長手方向に延びる多数の条を有する。該ステープルには、内部成分としてコンニャク糊が含まれており、繊維の側周面にコンニャク糊が不水溶性状態で付着している。このステープルからスライバーを作製した後、紡績して１００〜１７００Ｔ／ｍの実撚が付与されたビスコースレーヨン糸（紡績糸）を得る。また、このビスコースレーヨン糸を経糸と横糸に使用し、織布を得る。
【選択図】 図１

Description

本発明はセルロース繊維、該繊維を用いた糸及びこれらを用いた布並びにセルロース繊維の製造方法に関するものである。

セルロース繊維は、再生繊維のうち、天然高分子であるセルロースを原料とし、主成分が繊維素であるものを指す。このセルロース繊維には、製造に苛性ソーダ水溶液等を用いるビスコースレーヨン（例えば特許文献１）、銅アンモニア溶液等を用いる銅アンモニアレーヨン（キュプラ）、酢酸等を用いるジアセテートやトリアセテート、セルロースを分解せずに精製してつくられるリヨセル等の精製セルロース、等が属する。

代表的なセルロース繊維であるレーヨンを用いた織物や編物は、独特の風合いと色調の良さから、従来より長年の間、婦人服などに使用されている。しかしながら、レーヨンを用いた織物や編物は、張り及び腰が弱く、よって皺になりやすくへたりやすい性質を有するため、その需要は年々減少している。この性質の原因は、レーヨンの原料として一般的なユーカリ、アカシア、松、杉等のパルプ分子そのものの構造又はパルプ分子の長さがそれ程長くないことに起因していると考えられる。

ところで、台湾ヒノキや青森ヒバ等から抽出される抗菌性の成分「ヒノキチオール」を混合したビスコースを紡糸してなるレーヨン繊維が開発されているが（特許文献２）、その目的及び効果はヒノキチオールによる抗菌性付与である。従って、レーヨン自体の性質は不変なので、依然として張り及び腰が弱いことに変わりはない。すなわち、特許文献２のレーヨンと本発明とは（本発明も副次的効果として抗菌性がある点において似ているだけで）本質的には似て非なるものである。
特開平７−９０７１２号公報 特開平９−１１９０１６号公報

本発明は、前記従来の問題を解決し、張り及び腰が強く、よって皺になりにくくへたりにくい性質を有するセルロース布及びそれを作成できるセルロース繊維及びセルロース糸を提供することを目的とする。

（１）本発明のセルロース繊維は、ヒノキ材パルプを原料とするセルロース繊維である。

原料は、ヒノキ材パルプを主とするものであれば特に限定されないが、ヒノキ材パルプが好ましくは５０重量％以上、より好ましくは７０重量％以上、最も好ましくは９０重量％以上含まれる原料であるとよい。ヒノキ材パルプ以外に混合する原料としては、ヒノキ材パルプ以外の木材パルプや、パルプ以外のセルロース原料等を例示することができ、ヒノキ材パルプ以外の木材パルプとしては、ユーカリ、アカシア、松、杉等の各種の針葉樹又は広葉樹のパルプを例示することができる。

ａ：本セルロース繊維には適度な張り及び腰がある。これは多分に天然のヒノキが本来的にもつ分子配向性の高さ及び分子長が長いことに起因していると考えられる。
ｂ：本セルロース繊維は、繊維内に多数の空洞を有し、繊維側周面に波状にうねりながら長手方向に延びる多数の条を有するものが好ましい。ヒノキ材パルプを主に用いることにより、繊維内に多数の小孔状の空洞が生じるとともに、繊維側周面に現れる多数の条が長手方向にうねりるようになる。その理由は、明らかではないが、ヒノキ材パルプに含有される油分等が作用するためと考えられる。本セルロース繊維はこのような空洞及び条のうねりを有することにより、麻繊維のような乾いた感触や、嵩高な風合いがある。また、空洞を有することにより、吸湿性、放湿性、保温性にも優れる。代表的なセルロース繊維であるレーヨン繊維はもともと吸湿性等に優れているが、それが空洞によってさらに高まる。
ｃ：また、ヒノキ材パルプを用いることで、ヒノキの含有成分がセルロース繊維にまで持ち越されて残留するため、該セルロース繊維の副次的効果としてその含有成分によるホルミシス効果（防臭、抗菌、防虫、芳香等）も付与される。

セルロース繊維は、繊維の内部成分として植物性糊が含有されていることが好ましい。植物性糊の含有によりセルロース繊維が強力化して、張り及び腰がさらに強くなり、よりしっかりした風合いが得られるからである。植物性糊としては、特に限定されないが、グルコマンナンを主成分とする糊（コンニャク糊等）を例示することができる。

セルロース繊維は、繊維の側周面に植物性糊が不水溶性状態で付着していることが好ましい。植物性糊の付着によりセルロース繊維が強力化して、張り及び腰がさらに強くなり、よりしっかりした風合いが得られるからである。この植物性糊としても、特に限定されないが、グルコマンナンを主成分とする糊（コンニャク糊等）を例示することができる。

セルロース繊維の種類としては、特に限定されないが、ビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨン（キュプラ）、ジアセテート、トリアセテート及び精製セルロースから選ばれる少なくとも一種の繊維を例示することができる。

また、セルロース繊維の形態としては、紡績の原料となる短繊維であるステープルと、長繊維であるフィラメントとを例示することができる。

（２）本発明のセルロース糸は、上記（１）のセルロース繊維のステープルを含むステープル原料から紡績されたものである。

セルロース繊維ステープルの繊度は、特に限定されないが、０．２〜３０デニールの範囲であることが好ましく、より好ましくは１．５〜１０デニールの範囲である。繊度が０．２デニール未満では高い張り及び腰が得られなくなる傾向となり、３０デニールを越えると粗高感が発現して、衣料用途には不向きなもととなる。

セルロース繊維ステープルの繊維長は、特に限定されないが、３０〜２００ｍｍの範囲であることが好ましい。長紡の場合は梳毛糸の繊維長が７０〜２００ｍｍの範囲であることが好ましい。長紡紡績糸として取り扱いやすいからである。

セルロース糸の紡績法による種類としては、特に限定されないが、梳毛紡績糸（長紡紡績糸）、カード紡績糸（短紡紡績糸）、オープンエンド紡績糸、結束紡績糸等を例示することができ、梳毛紡績糸であることが好ましい。

セルロース糸は、特に限定されないが、１００〜１７００Ｔ／ｍ（ただしＴは撚りの回数）の範囲の実撚が付与されていることが好ましく、より好ましくは５００〜１２００Ｔ／ｍである。１００〜１７００Ｔ／ｍの範囲は中〜強撚糸に属するものであり、中〜強撚を掛けることにより、張り及び腰の性質を引き出しやすい。なお、番手としては１０〜１２０番手の範囲を例示することができ、一例として３０番手（梳毛糸番手）を挙げることができる。

ステープル原料は、前記ヒノキ材パルプを原料とするセルロース繊維ステープルを主とするものであれば特に限定されないが、該セルロース繊維ステープルが好ましくは５０重量％以上、より好ましくは７０重量％以上、最も好ましくは９０重量％以上含まれるステープル原料であるとよい。該セルロース繊維ステープル以外に混合するステープル原料としては、該セルロース繊維ステープル以外の再生繊維、天然繊維及び合成繊維から選ばれる少なくとも一種のステープル（混紡繊維）を例示することができる。混紡繊維を以下に例示する。
ａ：前記セルロース繊維以外の再生繊維（竹やバンブーを含む。）としては、ヒノキ材パルプ以外を原料とする一般のビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨン、ジアセテート、トリアセテート及び精製セルロースなどである。
ｂ：天然繊維としては、木綿、麻、絹、羊毛、及び獣毛などである。
ｃ：合成繊維としては、ナイロン、ポリエステル、アクリルなどである。

（３）本発明のセルロース布は、上記（１）のセルロース繊維を用いた不織布である。

（４）本発明のセルロース布は、上記（２）のセルロース糸を用いた織物又は編物である。

これら（３）（４）のセルロース布は、プレーンな布であってもよいし、例えばウール等の他素材と交織してサッカー調に表現することもできる。また、これらのセルロース布の用途は、特に限定されず、衣料品、寝装品、袋品、各種産業資材、包装材、壁材、衛生材等を例示することができる。

（５）本発明のセルロース繊維の製造方法は、ヒノキ材パルプを含む原料を処理し植物性糊を含有させてなるセルロース溶液を紡糸することを特徴とする。

植物性糊としては、特に限定されないが、グルコマンナンを主成分とする糊（コンニャク糊等）を例示することができる。セルロース溶液に対する植物性糊の含有率は、特に限定されないが、例えばセルロース溶液１０００ｇに対してコンニャク糊（水溶して糊化する前の乾燥した固形分で）１０〜１００ｇが好ましい。

（６）本発明のセルロース繊維の製造方法は、ヒノキ材パルプを含む原料を処理してなるセルロース溶液を紡糸してセルロース繊維を作成し、該セルロース繊維の側周面に植物性糊を付着させて不水溶性状態にすることを特徴とする。

この植物性糊としても、特に限定されないが、グルコマンナンを主成分とするコンニャク糊を例示することができる。植物性糊の付着方法としては、特に限定されないが、例えば水溶して適度な粘度に糊化したコンニャク糊をセルロース繊維にスプレー塗布する方法や、より希釈したコンニャク糊にセルロース繊維を浸漬する方法等を例示することができる。セルロース繊維に対する植物性糊の付着量は、特に限定されないが、例えばセルロース繊維１００ｇに対してコンニャク糊（水溶して糊化する前の乾燥した固形分で）３〜１０ｇが好ましい。

本発明によれば、張り及び腰が強く、よって皺になりにくくへたりにくい性質を有するセルロース布及びそれを作成できるセルロース繊維及びセルロース糸を提供することができる。また、セルロース繊維の繊維断面が、繊維表面のなす凹凸状輪郭と空洞とを有する異形断面になると、麻繊維のような乾いた感触や、嵩高な風合いが得られ、また、吸湿性、放湿性、保温性にも優れる。さらに副次的効果として、ヒノキの含有成分によるホルミシス効果（防臭、抗菌、防虫、芳香等）も付与される。もって、今までに無い新規なセルロース繊維、糸及び布を提供することができる。

ヒノキ材パルプを原料とするセルロース繊維、及び、このセルロース繊維のステープルを含むステープル原料から紡績されたセルロース糸であって、繊維内に多数の空洞を有し、繊維の側周面に波状にうねりながら長手方向に延びる多数の条を有する。セルロース繊維は、繊維の内部成分として植物性糊が含有され、また、繊維の側周面に植物性糊が不水溶性状態で付着している。セルロース糸は、セルロース繊維ステープルの繊度（単繊維）が０．２〜３０デニールの範囲であり、１００〜１７００Ｔ／ｍの範囲の実撚が付与されている。

以下、本発明を代表的なセルロース繊維であるビスコースレーヨン繊維に具体化した実施例について説明する。本実施例のビスコースレーヨン繊維ステープルは、ヒノキ材パルプ１００重量％の原料から製造されたものであり、繊度約２デニール、繊維長約１２０ｍｍである。また、ビスコースレーヨン繊維ステープルには、繊維の内部成分としてコンニャク糊が含まれており、かつ、繊維の側周面にコンニャク糊が不水溶性状態で付着している。

図１はこのビスコースレーヨン繊維ステープルの断面を示す電子顕微鏡（ＳＥＭ）による倍率２０００倍の断面写真図であり、図２は同ステープルの側周面を示すＳＥＭによる同倍率の側面写真図である。また、図３は同ステープルの内部を透過して示す透過顕微鏡による倍率６００倍の側面写真図である。これらの写真図に示されているように、このヒノキ材パルプを原料とするビスコースレーヨン繊維ステープルは、繊維内に多数の小孔状の空洞を有し、繊維の側周面に波状にうねりながら長手方向に延びる多数の条を有している。この条のうねりの波長は、不定期ではあるが、条の幅の２０倍以下のものが大半である。また、この条のうねりの振幅は、不定期ではあるが、条の幅の１５％以上のものが顕著に見られる。

一方、図５は従来の一般的なビスコースレーヨン繊維ステープル（原料は、明らかではないが、ユーカリ材、アカシア材、杉材等のパルプと考えられる。）の断面を示すＳＥＭによる同倍率の断面写真図であり、図６は同ステープルの側周面を示すＳＥＭによる同倍率の側面写真図である。これらの写真図のように、一般的なビスコースレーヨン繊維ステープルは、繊維内が中実であって空洞を有しない。また、繊維の側周面に真っ直ぐに長手方向に延びる多数の条を有しており、本実施例のような波状のうねりは実質的に見られない。

次に、このビスコースレーヨン繊維ステープルを製造する方法について、工程順に説明する。図４はその製造設備を示しており、ビスコースレーヨンのフィラメント用の製造設備とステープル用の製造設備とをドッキングしたものである。

（１）ヒノキ材パルプ１１を混合機１２において苛性ソーダ及び硫酸ソーダの水溶液１３に浸漬・混合し、スラリー状のアルカリセルロース１４とする。
（２）このアルカリセルロース１４をプレス機１５により圧搾して、過剰のアルカリをヘミセルロースとともに除去する。
（３）圧搾したアルカリセルロース１４を粉砕機１６により粉砕する。この粉砕は、従来のビスコースレーヨンではほとんど行われていないが、本実施例では行った。

（４）粉砕したアルカリセルロース１４をエイジングドラム１７に入れて老成させ、セルロースの重合度を低下させる。
（５）老成させたアルカリセルロース１４をシンプレックス機１８において二硫化炭素１９と反応させてセルロース誘導体（セルロースリザンテート２０）とする。
（６）このセルロースリザンテート２０を溶解機２１において希薄な苛性ソーダ水溶液２２に溶解させてビスコース２３とし、濾過、脱泡、熟成を行わせる。本実施例のようにヒノキ材パルプを原料にすると、従来のビスコースレーヨンとは違い、この熟成により後工程のビスコースレーヨン繊維の側周面及び断面がスケール化する。ここで、ビスコース２３にコンニャク糊２４を含有させる。含有率は、例えばビスコース（溶液）１０００ｇに対してコンニャク糊（固形分）約３０ｇとする。

（７）ビスコース２３をタンク２５に下から吸い込んで上から吹き出させる。
（８）このビスコース２３を紡糸機２６にかけ、その口金のノズル細孔からスピニングタンク２７内の凝固液２８中に吐出して凝固させ、ビスコースレーヨン繊維２９とする。
（９）このビスコースレーヨン繊維２９をスピニング機３０により油済処理して束ね、トウ３１にする。このスピニング時に、本実施例ではビスコースレーヨン繊維２９の側周面にコンニャク糊３２をスプレー塗布（スピニング機内の各ローラ付近からスプレーするとよい）により付着させる。含有率は、例えばビスコースレーヨン繊維１００ｇに対してコンニャク糊（固形分）約７ｇとする。

（１０）トウ３１を延伸機３３により延伸する。
（１１）延伸したトウ３１を切断機３４により所定長さにカットし、ステープル１とする。
（１２）ステープル１を回復トラフ３５に例えば５〜１０分ほどかけ、やや乾燥させる。

（１３）ステープル１を洗浄機３６により洗浄する。
（１４）ステープル１を乾燥機３７，３８により乾燥させる。本実施例では、二台の乾燥機３７，３８を直列的に用いることで、公定水分率（レーヨンは８％）まで十分に乾燥させる。
（１５）乾燥したステープル１を解繊機３９で解繊し、梱包機４０で圧縮梱包する。

以上のようにして製造したビスコースレーヨン繊維ステープル１から、スライバーを作製した後、紡績して、例えば５００Ｔ／ｍの実撚が付与されたビスコースレーヨン糸（紡績糸）を得た。なお、このステープル１及びビスコースレーヨン糸にはヒノキ固有の香りがあった。

この紡績糸を経糸と横糸に使用し、経糸密度８１本／インチ、横糸密度６５本／インチ、織物組織：楊柳組織、目付１６５ｇ／ｍ² の織布を得た。

得られた織布を仕上げ整理加工し、紳士用のジャケットを縫製し、着用試験をしたところ、張り及び腰が強く、よって皺になりにくくへたりにくく、適度なドレープ性を有し、乾いた感触があり、吸湿性、放湿性にも優れていることが確認できた。また、ヒノキ固有の香りが残っており、含有成分によるホルミシス効果（防臭、抗菌、防虫、芳香等）が期待された。

さらに、この紡績糸を経糸と横糸に使用し、メッシュ組織で経糸密度８６本／インチ、横糸密度６５本／インチ、目付１７０ｇ／ｍ² の織布と、Ｗメッシュ組織で経糸密度９０本／インチ、横糸密度６８本／インチ、目付１７５ｇ／ｍ² の織布とを得た。また、ローゲージからハイゲージ、パイルまでを用いて編物を試作し、ソフトでドレープ性のある生地を確認できた。また、ヒノキ固有の香りが残っており、含有成分によるホルミシス効果（防臭、抗菌、防虫、芳香等）が期待された。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）実施例のビスコースレーヨンのみならず、銅アンモニアレーヨン、ジアセテート、トリアセテート及び精製セルロースとして具体化すること。これらの基本的な製造方法としては、例えば「現代繊維辞典」センイ・ジャァナル発行１９７２年１０月１日増補改訂版第２刷発行に記載された方法を適用することができ、これに、前記のとおり、コンニャク糊の含有工程及び／又は付着工程を加える。

本発明の実施例に係るヒノキ材パルプを原料とするビスコースレーヨン繊維の断面を示す電子顕微鏡による倍率２０００倍の断面写真図である。 同ビスコースレーヨン繊維の側周面を示す電子顕微鏡による倍率２０００倍の側面写真図である。 同ビスコースレーヨン繊維の内部を透過して示す透過顕微鏡による倍率６００倍の側面写真図である。 同ビスコースレーヨン繊維の製造方法を示す概略図である。 従来のビスコースレーヨン繊維の断面を示す電子顕微鏡による倍率２０００倍の断面写真図である。 同ビスコースレーヨン繊維の側周面を示す電子顕微鏡による倍率２０００倍の側面写真図である。

符号の説明

１ ビスコースレーヨン繊維ステープル
１１ ヒノキ材パルプ
１４ アルカリセルロース
２０ セルロースリザンテート
２３ ビスコース
２４ コンニャク糊
３２ コンニャク糊

Claims (14)

1. ヒノキ材パルプを原料とするセルロース繊維。
2. 繊維内に多数の空洞を有し、繊維の側周面に波状にうねりながら長手方向に延びる多数の条を有する請求項１記載のセルロース繊維。
3. 繊維の内部成分として植物性糊が含有されている請求項１又は２記載のセルロース繊維。
4. 繊維の側周面に植物性糊が不水溶性状態で付着している請求項１、２又は３記載のセルロース繊維。
5. 前記セルロース繊維が、ビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨン、アセテート、トリアセテート及び精製セルロースから選ばれる少なくとも一種の繊維である請求項１〜４のいずれか一項に記載のセルロース繊維。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のセルロース繊維のステープルを含むステープル原料から紡績されたセルロース糸。
7. 前記セルロース繊維ステープルの繊度が０．２〜３０デニールの範囲である請求項６記載のセルロース糸。
8. 前記セルロース繊維ステープルの繊維長が３０〜２００ｍｍの範囲である請求項６又は７記載のセルロース糸。
9. 前記セルロース糸は１００〜１７００Ｔ／ｍ（ただしＴは撚りの回数）の範囲の実撚が付与されている請求項６〜８のいずれか一項に記載のセルロース糸。
10. 前記ステープル原料が、前記セルロース繊維ステープルに、天然繊維、前記セルロース繊維以外の再生繊維及び合成繊維から選ばれる少なくとも一種のステープルが混合されたものである請求項６〜９のいずれか一項に記載のセルロース糸。
11. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のセルロース繊維を用いた不織布であることを特徴とするセルロース布。
12. 請求項６〜９のいずれか一項に記載のセルロース糸を用いた織物又は編物であることを特徴とするセルロース布。
13. ヒノキ材パルプを含む原料を処理し植物性糊を含有させてなるセルロース溶液を紡糸することを特徴とするセルロース繊維の製造方法。
14. ヒノキ材パルプを含む原料を処理してなるセルロース溶液を紡糸してセルロース繊維を作成し、該セルロース繊維の側周面に植物性糊を付着させて不水溶性状態にすることを特徴とするセルロース繊維の製造方法。