JP2006028712A - セルロース系紡績糸 - Google Patents

Abstract

【課題】 嵩高性に優れたセルロース系紡績糸を提供し、強いては洗濯後タンブル乾燥を行っても縮みや形態変化、表面品位の悪化を起こし難い着用耐久性の優れた肌着などの衣料を提供する。
【解決手段】沸水処理後の伸縮伸長率（ＳＢ）が４％以上、５０％以下のセルロース系紡績糸
【選択図】選択図無し

Description

本発明は、嵩高性に優れたセルロース系紡績糸に関する。

従来、肌着は綿を代表とするセルロース系紡績糸が主要素材である。近年、タンブル乾燥機を装備した洗濯機が普及し、更にコインランドリーを使用する人々にとってはタンブル乾燥が常識になっている。
セルロースフィラメントからなり、沸水処理後の伸縮伸長率（ＳＢ）が４％以上である高捲縮仮撚加工糸による編織物が提案されている（例えば、特許文献１参照）がセルロース系紡績糸によるものは開示されていない。リヨセル繊維において、湿熱処理（６０％水分率）により押し込み捲縮を付与する方法（例えば、特許文献２参照）やセルロースからなる繊維を高圧蒸気で処理する方法でデニット加工糸やギヤ加工糸の形状を記憶処理する方法（例えば、特許文献３参照）が開示されている。しかし、これらの方法はヤーン単位での捲縮であり、沸水処理前後の伸縮伸長率の比（ＳＢ／Ｓ０）が０．５未満であって、優れた嵩高感が得られ難く、これらの加工糸を用いた肌着はタンブル乾燥による寸法変化率が大きく、また、ピリングや毛羽などの表面品位の悪化を起こしやすいため、実用的にはタンブル乾燥不可の取扱い表示が多用化され、消費者の要求とはかけ離れたものになっている。
特開２００４−１３１８９０号公報 特表平９−５０９９８７号公報 特開平５−３３２５９号公報

本発明の目的は、嵩高性に優れたセルロース系紡績糸を提供し、強いては洗濯後タンブル乾燥を行っても縮みや形態変化、表面品位の悪化を起こし難い着用耐久性の優れた肌着などの衣料を提供することにある。

本発明者は前記課題を解決するため、繊維素材の洗濯耐久性によるセルロース系繊維の特性について鋭意研究した結果、セルロース系繊維に洗濯耐久性のある嵩高性を付与することが膨らみ感を維持することになり、最もセルロース系紡績糸が優れた特性を保持していることが判り、本発明に到達したものである。
即ち、本発明は下記の通りである。
沸水処理後の伸縮伸長率（ＳＢ）が４％以上、５０％以下のセルロース系紡績糸。

本発明のセルロース系紡績糸は洗濯耐久性のある嵩高性に優れたものである。一例として、該繊維を用いた肌着などは洗濯後タンブル乾燥を行っても縮みや形態変化、表面品位の悪化を起こし難い着用耐久性の優れた肌着である。

本発明について以下具体的に説明する。
本発明は沸水処理後の伸縮伸長率（ＳＢ）が４％以上、好ましくは７％以上、特に好ましくは１０％以上、５０％以下のセルロース系繊維を用いることに最大の特徴があり、ＳＢが４％以上、５０％以下であると編織物となした時に充分な嵩高性と軽量感が得られる。 伸縮伸長率はＪＩＳ−Ｌ−１０９０伸縮性試験法（Ａ法）に準じて測定した。
本発明においてさらに好ましい要件としては、沸水処理前後の伸縮伸長率の比（ＳＢ／Ｓ０）は嵩高性の観点から０．５以上、特に好ましくは０．７以上であり、１０以下であると、編織物となした時に極めて大きな嵩高性と軽量感が得られる。
ＳＢ／Ｓ０とは、沸水処理して乾燥した後の伸縮伸長率（ＳＢ）と、沸水処理前の伸縮伸長率（Ｓ０）との比である。

さらに本発明においては、Ｘ線回析による算出法（後記する）にて、セルロースＩＶ型結晶成分が２０％以上，好ましくは２０〜６０％混在するのが好ましい。この範囲であると、セルロースＩＶ型の特徴である湿潤処理による形態保持性が充分に発揮される。
このような沸水処理後の伸縮伸長率（ＳＢ）が４％以上、５０％以下のセルロース系紡績糸としては、綿、麻等の天然繊維、レーヨン、キュプラアンモニウムレーヨン、ポリノジックレーヨン、精製セルロース繊維（テンセル、リヨセル）などの人造セルロース繊維があり、これらの一種又は二種以上を混用したものをいう。

繊維の形態は、短繊維で長さ方向に均一なものや太細のあるものでもよく、断面においても丸型、三角、Ｌ型、Ｔ型、Ｙ型、Ｗ型、八葉型、偏平（扁平度１．３〜４程度のもので、Ｗ型、Ｉ型、ブ−メラン型、波型、串団子型、まゆ型、直方体型等がある）、ドッグボーン型等の多角形型、多葉型、中空型や不定形なものでもよい。
さらに糸条の形態としては、リング紡績糸、オープンエンド紡績糸、エアジェット精紡糸等の紡績糸、甘撚糸〜強撚糸、仮撚加工糸、空気噴射加工糸、押し込み加工糸、ニットデニット加工糸等がある。

尚、本発明の目的を損なわない範囲内で通常５０質量％以下の範囲内で、上記の沸水処理後の伸縮伸長率（ＳＢ）が４％以上、５０％以下のセルロース系紡績糸以外の他の天然及び又は合成繊維例えば、沸水処理後の伸縮伸長率（ＳＢ）が４％未満のセルロース系紡績糸に加えて羊毛、絹等の天然繊維、アセテート（ジ、トリ）、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、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６等ポリアミド系繊維、アクリル系繊維、ポリウレタン系等の弾性繊維等の各種人造繊維、さらにはこれらの共重合タイプや、同種又は異種ポリマー使いの複合繊維（サイドバイサイド型、偏芯鞘芯型等）等の合成繊維の一種又は二種以上を混紡（混綿、フリース混紡、スライバー混紡、コアヤーン、サイロスパン、サイロフィル、ホロースピンドル等）、混繊（沸水収縮率３〜１０％程度の低収縮糸、沸水収縮率１５〜３０％程度の高収縮糸さらには異収縮混繊糸との混繊を含む）、交撚、諸撚糸、意匠撚糸、カバリング（シングル、ダブル）、複合仮撚（同時仮撚、先撚仮撚（先撚同方向仮撚や先撚異方向仮撚）、位相差仮撚、仮撚加工後に後混繊）、２フィード（同時フィードやフィード差をつけた）空気噴射加工等の手段で混用してもよい。

このような沸水処理後の伸縮伸長率（ＳＢ）が４％以上、５０％以下のセルロース系紡績糸は、下記方法によって製造することが出来る。
好ましい製法例としては、セルロース系短繊維を高圧水蒸気処理後に高圧熱水処理する方法がある。この方法はセルロース系繊維わた状あるいはトウ状のものを染色キャリヤーに装填して、高圧水蒸気処理後に高圧熱水処理し、乾燥したのち、紡績する方法などである。具体的な条件としては絶対圧力０．４１〜１．２３ＭＰａ、温度１６０〜２１０℃、処理時間３００〜１８００秒が好ましい。高圧水蒸気処理は、従来公知の高圧釜装置を備えている装置で、染色キャリヤー状で処理できれば良く、例えば特開平９−３１８３０号公報に記載されている高圧釜等である。
高圧熱水処理の場合、従来公知の高圧釜装置を備えていて、染色キャリヤー状で処理できれば良い。熱水処理においては、縦型処理機が好ましく、予め、処理糸を装着し、その中に水を投入したのち、染色キャリヤーの内側から、外側に向かって液循環させながら、所定の処理を行うものである。セルロース系短繊維を高圧水蒸気処理後に高圧熱水処理し、乾燥したのち、常法で紡績し、セルロース系短繊維よりなる紡績糸を得る。

また、他の好ましい製法例としては、セルロース系短繊維よりなる紡績糸を仮撚加工するに際し、予めＳ撚方向に解撚した後、仮撚加工前の供給糸に水分を付与し、加撚時にヒーター温度１８０℃以上の高温で処理をすることにより製造される。付与する水分は、水のみ、または、水に浸透剤等の界面活性剤、あるいは目的に応じて各種の機能を付与するための加工剤を添加しても良い。界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、アルキルフェニルエーテル系活性剤等の非イオン系活性剤やジアルキルサクシネート、ジオクチルスルホサクシネートなどのアニオン系活性剤等を使用する。使用量としては、好ましくは０．１〜２０ｇ／リットル、より好ましくは０．５〜１０ｇ／リットルである。また、水と共にグリセリン、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピリングリコール等のポリアルキレングリコールなどを付与することにより、仮撚加工糸の強度低下を防止することができる。

付与する水分は、常温でも温湯でも良いが、１５〜２５℃が好ましい。水分の付与は、仮撚加工する前、即ち、クリール仕掛けをする前に別工程で付与しても良く、また仮撚加工工程での第１ヒーター前でも良い。また、水分を付与する方法は供給糸を水中に走行させる浸漬法、水をノズルから噴出させて付与するノズル法、水で濡れたローラー表面に糸を接触させる単純ローラー法、また、ローラーの前で糸を水に浸漬させるデイップローラー法、走行中の糸に水をシャワーする噴霧法等、何れの方法でも良い。付与する水分量は第１ヒーターに入る前の供給糸の絶乾水分率を２０〜１３０％にするのが好ましく、更に好ましくは３０〜１００％である。尚、絶乾水分率は（株）ケット科学研究所製の赤外線水分計（ＦＤ−２４０）を用いて測定した。

仮撚加工温度は、例えば加工速度６０〜１００ｍ／分、接触式ヒーターゾーンの通過時間が０．６９〜１．１５秒の場合、第１ヒーター温度は１８０〜２６０℃が好ましく、更に好ましくは２２０〜２６０℃である。
尚、第１ヒーター通過直後の糸の絶乾水分率は０〜１５％、特に５〜１２％が更に好ましい。又、第２ヒーターを使用した２ヒーター仮撚加工糸にしても良い。
仮撚加工は、ピン、ニップベルト、ディスク等によって撚をかける仮撚方式により加工することが好ましく、なかでも均一な捲縮を得るためにはピン仮撚方式が好ましい。他の好ましい仮撚加工条件は、第１フィード率は−３〜１０％、テイクアップ（ＴＵ）フィード率は１〜８％、加撚張力は０．０５〜０．２９ｃＮ／ｄｔｅｘ、解撚張力は、（加撚張力）×（３．０〜８．０）倍である。

以上、セルロース系短繊維に後加工を行って本発明の性能を付与する方法について記載したが、これ以外にもセルロース系長繊維に前述の後加工を行った後に該繊維をカットし、得られた短繊維を紡績する方法、およびセルロース系紡績糸を作成した後に前述の後加工を行う方法等によっても本発明のセルロース系紡績糸を得ることができる。セルロース系短繊維に後加工する方法が好ましい。

なお、実施例において物性評価は、下記の方法で行った。
（１）伸縮伸長率
沸水処理前の伸縮伸長率（Ｓ０）は試料を２０℃、６５％ＲＨの恒温恒湿の室内に約１週間放置した後、検尺機にて２ｃＮ／糸以下の張力で解舒して綛を作り、１昼夜リラックスさせた状態で調湿し、ＪＩＳ−Ｌ−１０９０伸縮性試験法（Ａ法）に準じて測定を行い、５回の平均値で算出した。
沸水処理後の伸縮伸長率（ＳＢ）は沸水処理前と同様に検尺機にて作った綛を１昼夜リラックスさせ、綛の状態でガーゼに包み、ＪＩＳ−Ｌ−１０１３フィラメント収縮率（Ｂ法）に準じて、沸騰水中に３０分間浸漬させた後、綛を取り出して手で挟んで軽く水を切り、ガーゼを外した後、吊り干しの状態で２０℃、６５％ＲＨの標準状態の室内にて乾燥及び調湿した後にＪＩＳ−Ｌ−１０９０伸縮性試験法（Ａ法）に準じて測定を行い、５回の平均値で算出した。

（２）セルロースＩＶ型結晶成分の混在比率
Ｘ線回析装置（Ｒｉｇａｋｕ−ＲＩＮＴ２０００広角ゴニオメーター）を使用して、Ｘ線源ＣｕＫ−ＡＬＰＨＡＩ／４０ｋｖ／２００ｍＡ、発散スリット１ｄｅｇ、散乱スリット１ｄｅｇ、受光スリット０．１５ｍｍ、スキャンスピード２°／ｍｉｎ、スキャンステップ０．０２°、走査軸２θ／θ、走査範囲５°〜４５°の条件にて強度分布を作成し、分布図よりセルロースＩＶ型結晶成分の混在比率を算出した。
セルロースＩＶ型の混在比率（％）＝｛（１６°ピークの面積）／〔（１６°ピークの面積）＋（１２°ピークの面積）〕｝×１００

（３）絶乾水分率
（株）ケット科学研究所製の赤外線水分計（ＦＤ−２４０）を用いて測定した。絶乾水分率は、設定温度９０℃で、水分率変化が１分間当たり０．１％以内となる時間を恒量時とし、この時の質量を絶乾質量値とし、下記の式にて求めた。
絶乾水分率（％）＝｛（湿潤質量−絶乾質量）／絶乾質量｝×１００
＜沸水処理後の伸縮伸長率（ＳＢ）が４％以上、５０％以下のセルロース系繊維の製法＞

（製造例１）
１．４ｄｔｅｘ、繊維長３８ｍｍのキュプラアンモニウムレーヨン繊維（旭化成せんい社製：商標ベンベルグ）を染色用キャリヤーに充填し、スペーサーで固定し、縦型高圧釜にセットした。続いて、減圧下、圧力０．９７ＭＰａで１８０℃で５分間高圧スチーム処理した。次に水を投入し、加圧により脱泡した後、染色キャリヤーの内側から外側に向けて、液循環させながら、圧力０．９７ＭＰａで１８０℃で１０分間高圧熱水処理し、加圧脱水後、８０℃で６０分間乾燥した。続いて、該繊維を用いて紡績を行い、４０綿番手の紡績糸を得た。得られた紡績糸は、ＳＢ＝１１．５％、（ＳＢ／Ｓ０）＝１．１０、セルロースＩＶ型の混在比率２４％であった。

（製造例２）
１．４ｄｔｅｘ、繊維長３８ｍｍのキュプラアンモニウムレーヨン繊維（旭化成せんい社製：商標ベンベルグ）を用い、紡績を行い、４０綿番手の紡績糸を得た。次に、予めＳ撚方向に３００Ｔ／ｍ解撚し、仮撚加工機（石川製作所製：ＩＶＦ−３３８、加撚機構はピン方式、接触式ヒーター、ヒーター長１１５ｃｍ）の条件を加工速度８０ｍ／分、加熱時間０．６９秒、スピンドル回転数６４０００ｒｐｍ，仮撚数８００Ｔ／ｍ（Ｚ撚）、第１フィード率０％、ＴＵフィード率４％に設定した。
クリールから供給された糸に２．９ｃＮ／糸の張力を掛け、第１ヒーター前にて水中を走行させる浸漬法で水分を付与した後、鋭角のセラミック板に接触させ、更に、エアーサクションを用いて付着水を除去して絶乾水分率を４０％とした後、第１ヒーター温度２５０℃で仮撚加工した。
得られた仮撚加工糸は、ＳＢ＝２１．０％、（ＳＢ／Ｓ０）＝２．５３、セルロースＩＶ型の混在比率５８．８％であった。

（製造例３；比較）
製造例１において、高圧蒸気処理及び高圧熱水処理しない以外は製造例１同様に処理した。得られた紡績糸はＳＢ＝２．９％、（ＳＢ／Ｓ０）＝０．４２、セルロースＩＶ型の混在比率０％であった。
（製造例４；比較）
製造例２において、水分を付与しない以外は製造例２同様に仮撚加工した。
得られた仮撚加工糸はＳＢ＝２．５％、（ＳＢ／Ｓ０）＝０．４８、セルロースＩＶ型の混在比率０％であった。

［実施例１］
製造例１で得られた紡績糸を、大隈社製モラート２８Ｇを用いて天竺編地を編成した。
該編物をスコアロール ＦＣ−２５０（花王社製：精練剤）２ｇ／Ｌを用いて６０℃で２０分精練し、下記の条件で染色した。
Ｒｅｍａｚｏｌ Ｂｌａｃｋ Ｂ ２％ｏｍｆ （ダイスター社製：Ｃ.ＩＲＥＡＣＴＩＶＥ ＢＬＡＣＫ ５ ビニルスルホン系反応性染料）
硫酸ナトリウム ５０ｇ／Ｌ
炭酸ナトリウム １５ｇ／Ｌ
浴比 １：２０、６０℃×６０分
染色終了のち、酢酸水溶液にて中和し、更に８０℃による高温洗浄を行った後、脱水し、１００℃でリラックス乾燥した。続いて、ニッカシリコンＡＭＺ−３（日華化学社製：アミノ変成シリコン系柔軟剤） ２ｖｏｌ％水溶液に浸漬し、ピックアップ９５％にて絞液した後、タンブル乾燥機で８０℃×３０分乾燥した。その後、スチームセッターにて有長有幅でセットした。
得られた紺色編物をＪＩＳ−Ｌｌ０９６Ｇ法で洗濯し、タンブル乾燥機で８０℃×３０分乾燥したのち、表面状態を観察した結果、嵩高性に優れ、ソフトで表面品位も良好であった。

［実施例２］
製造例２で得られた加工糸以外は実施例１と同様の条件にて編成及び染色加工を施した。
得られた紺色編物をＪＩＳ−Ｌｌ０９６Ｇ法で洗濯し、タンブル乾燥機で８０℃×３０分乾燥したのち、表面状態を観察した結果、嵩高性に優れ、ソフトで表面品位も良好であった。

［比較例１］
製造例３で得られた紡績糸を用いた以外は実施例１と同様の条件で編成、染色仕上げを行った。得られた紺色編物をＪＩＳ−Ｌｌ０９６Ｇ法で洗濯し、タンブル乾燥機で８０℃×３０分乾燥したのち、表面状態を観察した結果、ファスナー現象があり、薄っぺらく、粗硬で、毛羽も多く表面品位も低いものであった。

［比較例２］
製造例４で得られた加工糸を用いた以外は実施例１と同様の条件で編成、染色仕上げを行った。得られた紺色編物をＪＩＳ−Ｌｌ０９６Ｇ法で洗濯し、タンブル乾燥機で８０℃×３０分乾燥したのち、表面状態を観察した結果、ファスナー現象があり、薄っぺらく、粗硬で、毛羽も多く表面品位も低いものであった。

本発明は、嵩高性に優れたセルロース系紡績糸を提供し、該繊維を用いた編物などは洗濯後タンブル乾燥を行っても縮みや形態変化、表面品位の悪化を起こし難い着用耐久性の優れた肌着などの衣料を提供することにある。

Claims (1)

1. 沸水処理後の伸縮伸長率（ＳＢ）が４％以上、５０％以下のセルロース系紡績糸。