JP2006144146A

JP2006144146A - 高架橋ポリアクリル系繊維を含む混用繊維製品およびその製造方法

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Publication number: JP2006144146A
Application number: JP2004333141A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ogino; 毅荻野; Tsutomu Shiotani; 勉塩谷; Masayuki Okada; 正幸岡田
Original assignee: IIDA SENKO KK; NIPPON TECHNO BOON KK; Mizuno Corp
Current assignee: IIDA SENKO KK; NIPPON TECHNO BOON KK; Mizuno Corp
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2006-06-08

Abstract

【課題】高架橋ポリアクリル系繊維の機能性を阻害せずに広くテキスタイル関連の用途に利用できる繊維製品およびその製造方法を提供する。
【解決手段】高架橋ポリアクリル系繊維と他繊維との混用繊維を、紡績する工程中において、スライバー状のまま固定化した後、ｐＨ緩衝性を有する化合物の溶液で処理して、高架橋ポリアクリル系繊維のｐＨ緩衝性を緩和した状態で、高架橋ポリアクリル系繊維と混用されている他繊維を染色し、その後、通常の後仕上げ紡績工程を経て紡績して得られた染色糸を編成、製織して混用繊維製品とする高架橋ポリアクリル系繊維を含む混用繊維製品の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、再現性の高い安定した色調と染色堅牢度、霜降り調、杢調等の表現色豊かなファンシー調の色彩、吸湿性、発熱保温性、抗菌防臭性、消臭性などの機能に優れた、高架橋ポリアクリル系繊維を含む混用繊維製品と、この混用繊維製品の製造方法とに関するものである。

なお、本発明で言う高架橋ポリアクリル系繊維は、アクリル繊維を原料にして、ニトリル基を一部加水分解してアミド基及びカルボン酸基を生成させ、更にその一部をヒドラジンなどで架橋させた繊維であり、通常ヒドラジン架橋による窒素含有量の増加が１．０〜１０．０重量％であり、１．０〜５．０ｍｍｏｌ/ ｇのカルボン酸基が、残部にはアミド基が導入されている。

そしてその多くのものがｐＨ緩衝力を持った性能を有しており、また吸湿性、抗菌性、消臭作用なども併せて有する。

近年、快適性や肌に優しいことを謳った機能商品が多く開発されてきたが、その一つに高架橋ポリアクリル系繊維を混用した吸湿発熱繊維製品が注目されている。

高架橋ポリアクリル系繊維は、カルボン酸基とアミド基を持つという特異な化学構造を有しており、吸湿時の発熱作用や抗菌防臭性、消臭性機能が認められている。

しかし、高架橋ポリアクリル系繊維は、繊維のｐＨ緩衝性が災いして、安定した染色性が得られないという欠点がある。また、染料座席を有していない為に染色する事が難しく、且つ、強力が通常の市販繊維に比して半分以下と極めて低いために、テキスタイル工程通過性が悪いと言う不都合も抱えている。

そこで、従来より、これらの不都合を解決する方法として、以下の方法が取られている。
（1）高圧下で染色前に酸処理を行なう方法（再表２００２−０２２９４２号公報）
（2）染色した他繊維と混用する方法
再表２００２−０２２９４２号公報

しかし、上記従来の（１）の方法の場合は、高圧下で熱処理を行なう為に、熱処理による生地の損傷が大きく且つ処理中に高架橋ポリアクリル系繊維の脱落が大きく、機能性が低下するという不都合があった。また、高圧下での熱処理によって高架橋ポリアクリル系繊維が赤味を発色し易くなるので、高白度の白色や、イエロー、サックス、オレンジなどのブライト系の色や、鮮明な青味の淡色などの色目の発色が困難になるといった不都合を生じていた。

また、上記従来の（２）の方法の場合は、混用する他繊維側のみを染色し、高架橋ポリアクリル系繊維は未染の状態になるために、染斑状態になっており、生地表面側に使用できないこととなる。したがって、生地の裏側だけに使用する方法などをとらなければならず、生地組織に制約がある。また、生地の裏側だけに使用しても、高架橋ポリアクリル系繊維の毛羽の吹き出しが生地表面に飛び出して、品質低下の原因にもなる。

本発明者らは、上述したような高架橋ポリアクリル系繊維を含む混用繊維製品の染色及び製品の製造が困難であることに鑑み、機能性を阻害せずに且つ感性に富んだ繊維製品の製造について鋭意研究した結果、本発明に達した。

上記課題を解決するための本発明の高架橋ポリアクリル系繊維を含む混用繊維製品の製造方法は、高架橋ポリアクリル系繊維と他繊維との混用繊維を、紡績する工程中において、スライバー状のまま固定化した後、ｐＨ緩衝性を有する化合物の溶液で処理して、高架橋ポリアクリル系繊維のｐＨ緩衝性を緩和した状態で、高架橋ポリアクリル系繊維と混用されている他繊維を染色し、その後、通常の後仕上げ紡績工程を経て紡績して得られた染色糸を編成、製織して混用繊維製品とするものである。

また、上記課題を解決するための本発明の高架橋ポリアクリル系繊維を含む混用繊維製品は、上記製造方法によって製造されるものである。

以下に本発明を詳細に説明する。

本発明で言う混用繊維製品とは、高架橋ポリアクリル系繊維と、他繊維とを混綿したのち、スライバー状で染色した紡績糸を用いた織物、編物、布帛地が含まれる。

これらの繊維製品は、肌着、靴下、手袋、マフラーなどのほか、スポーツウエア、紳士用衣服や芯地、寝装関連品（パジャマ、布団の側地、ベッドの側地、タオル、シーツ、枕の側地、等）カーシートの側地、カーテン、椅子の側地、座布団の側地、建装関連品、靴の中敷、靴の内張りなどに使用される。

本発明で言う高架橋ポリアクリル系繊維は、前述したとおリ、アクリル繊維を原料にして、ニトリル基を一部加水分解してアミド基及びカルボン酸基を生成させ、更にその一部をヒドラジンなどで架橋させた繊維であり、通常ヒドラジン架橋による窒素含有量の増加が１．０〜１０．０重量％であり、１．０〜５．０ｍｍｏｌ/ ｇのカルボン酸基が、残部にはアミド基が導入されている。この繊維はｐＨを常に７．５〜８．０に保つｐＨ緩衝力を持った性能を有しており、また吸湿性、抗菌性、消臭作用なども併せて有する。

本発明で言う他繊維は、高架橋ポリアクリル系繊維と混用される繊維であって、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリアクリル繊維ポリウレタン繊維などの合成繊維およびポリ乳酸繊維、綿、麻、湿式セルローズ繊維（レーヨン、キュプラ、ポリノジック繊維等）、乾式セルローズ繊維（テンセル、リヨセル等）などの再生セルローズ繊維が挙げられる。特に、高架橋ポリアクリル系繊維のｐＨ緩衝によって、染色が困難になり易いポリウレタンを使った糸や、アミノ酸、タンパク質系の処理をした糸や、ポリ乳酸繊維を使った糸などの繊維製品の場合は、本発明の製造方法によって、商品レベルの品質に染色された繊維製品にすることができる。

スライバー状の混用繊維を処理して高架橋ポリアクリル系繊維のｐＨ緩衝性を緩和する方法としては、スライバー状の混用繊維を円筒状またはコイル状に固定化した後、パッケージ型機械の中に固定して、緩衝性のある化合物溶液を用いて行う。処理は、染色前に行うものであってもよいし、染色中に行うものであってもよい。高架橋ポリアクリル系繊維と混用される繊維がポリエステル繊維やポリ乳酸繊維などのように高温で染色を行うものの場合は、染色前の処理を行い、高架橋ポリアクリル系繊維と混用される繊維が綿などのように比較的低温で染色を行うものの場合は、染色中の処理を行う。

パッケージ型機械としては、オーバマイヤー染色機械があげられる。

緩衝性のある化合物としては、酢酸、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸などの有機酸や合成燐酸塩などが挙げられる。

本発明で言う高架橋ポリアクリル系繊維と他繊維とを混用したスライバー状の混用繊維を前処理する場合、その前処理方法は、高架橋ポリアクリル系繊維に対して使用する酸濃度は、０．０１ｍｍｏｌ/ ｇから０．０６ｍｍｏｌの範囲に調液した処理溶液を、８０℃以上で、２０〜１２０分、パッケ−ジ型染色機械を用いて処理を行ない、徐冷したのち水洗を行なって前処理を完了する。酸濃度が０．０１ｍｍｏｌ以下では末端カルボキシル基のＮａイオンと水素置換が不充分であり、０．０６ｍｍｏｌ以上用いても交果は変らない。処理温度は８０℃以下では、末端カルボキシル基のＮａイオンと水素置換が不充分である。処理時間２０分以下では、末端カルボキシル基のＮａイオンと水素置換が不充分であり、不均一になる。１２０分以上行なっても末端置換反応はそれ以上の交果が望めない。

本発明で言う高架橋ポリアクリル系繊維と他繊維とを混用したスライバー状の混用繊維を染色中に処理する場合、その処理方法は、染色作業中に上記した緩衝性のある化合物溶液を浴中に添加して行う。

このようにして処理を行なったスライバー状の混用繊維を、高架橋ポリアクリル系繊維と混用した他繊維で通常行われている染色方法で染色後、後紡績工程で混紡して霜降り効果や杢効果の得られるファンシー調の糸が得られる。

染色は、パッケージ型染色機械を用いても、連続型染色機械を用いても安定して染色する事が出来る。

パッケージ型染色機械を用いた場合は、染色の浴比が1 ：7 以下と低浴比で且つ被染物を固定化して染色できるので、色相の安定化と高架橋ポリアクリル系繊維の処理中の脱落が無いため、機能の低下が防げる。

連続型染色機械を用いた場合も、薬剤、染料をパッド後スチーム処理するので、同様に色相の安定化と高架橋ポリアクリル系繊維の処理中の脱落が無いため、機能の低下が防げる。

染色する色については、特に限定されるものではなく、各種の色に染色することができる。特に、染色が困難であった高白度の白色や、イエロー、サックス、オレンジなどのブライト系の色や、鮮明な青味の淡色などの色目であっても、スライバー状の混用繊維の段階で染色することで、容易に染色して繊維製品とすることができる。

また、編生地を染色する場合は、染色前の段階で、編みたて油などが余分に生地に付着するため、これらのものを脱落させるために、染色前に充分な洗浄工程が必要となるが、本発明は、スライバー状の混用繊維の段階で染色するため、混用繊維自体の染色前の洗浄は、前記した前処理工程または簡易な洗浄で済ませることができる。

以上述べたように、本発明の高架橋ポリアクリル系繊維を含む混用繊維製品の製造方法によると、表色限界を生じることなく、安定した色相と品位を持つことができるとともに、混用繊維の混用具合によって霜降り状や杢状のファンシー調の製品が得られ、且つ、欠点とされていた高架橋ポリアクリル系繊維の毛羽の吹き出しも防止することができる。

また、本発明の方法で得られた繊維製品は、吸湿発熱保温性、吸湿性、抗菌防臭性、消臭性にも有用性が認められているので、これらの性能に染色安定性や高架橋ポリアクリル系繊維の毛羽の吹き出し防止などの効果も加わって、広くテキスタイル関連の用途に利用できるものとなる。

次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する。
実施例中の（％）は、質量％を表す。

［実施例１、比較例１〜３］
染色レサイプ１３０℃×３０min
黄味分散染料（住化ケムテックス株式会社）０．５％owf
赤味分散染料（住化ケムテックス株式会社）２．０％owf
青味分散染料（住化ケムテックス株式会社）０．５％owf
酢酸量０．０１６mol/l
還元洗浄条件７０℃×２０min
ハイドロサルファイト４．０g/l
ＮａＯＨ（フレーク）２．０g/l
高架橋ポリアクリル系繊維３０％とポリエステル繊維７０％とからなる各種試験生地を上記の条件で染色した。染色後の各被染色生地は、毛羽の吹き出し、染色適性ｐＨの維持、吸湿率、吸湿減率、破裂強度、色目の再現性の各項目を測定した。結果を表１に示す。

［実施例１］
高架橋ポリアクリル系繊維３０％とポリエステル繊維７０％とからなるスライバーを、中空状にまいてトップポールを形成し、このトップポールをトップキャリヤーに装てんしてパッケージ染色機で前処理および染色を行う。

前処理は、１：５の浴比で、０．０５ｍｏl ／l の酢酸水溶液を１３０℃の温度で３０分間維持して加工する。

染色は、１：５の浴比で行い、１３０℃へは５０分かけて昇温し、１３０℃の温度で３０分染色を行った後、染色溶液を８０℃まで徐冷して、水洗を2 回行い、還元洗浄後、脱水、乾燥する。その後、紡績して３０番単糸の混紡糸を作り、２２Ｇ×３０ｉｎの編み機で２２０ｇ／ｍ²の目付の編生地を編みたてする。

このようにして得られた編生地は、液流染色機において１：１２の浴比で、２．０ｇ／ｌのアニオン系精練剤（ピッチランＬ１００日華化学株式会社製）の水溶液を６０℃の温度で２０分間維持することで編みたて油などの余分に生地に付着しているものを脱落させた後、水洗を2 回を行った。

［比較例１］
前処理を行わない以外は上記実施例１と同様に高架橋ポリアクリル系繊維３０％とポリエステル繊維７０％とからなるスライバーを染色した後、編生地を形成した。

［比較例２］
高架橋ポリアクリル系繊維３０％とポリエステル繊維７０％とからなる３０番単糸の混紡糸を、２２Ｇ×３０ｉｎの編み機で２２０ｇ／ｍ²の目付の編生地に編みたてする。

この編生地は、液流染色機において１：１２の浴比で、２．０ｇ／ｌのアニオン系精練剤（ピッチランＬ１００日華化学株式会社製）の水溶液を６０℃の温度で２０分間維持することで編みたて油などの余分に生地に付着しているものを脱落させた後、水洗を2 回を行った。

その後、この編生地について、液流染色機で前処理および染色を行う。

前処理は、１：１２の浴比で、０．０５ｍｏｌ／lmの酢酸水溶液を１３０℃の温度で３０分間維持して加工する。

染色は、１：１２の浴比で行い、１３０℃へは５０分かけて昇温し、１３０℃の温度で３０分染色を行った後、染色溶液を８０℃まで徐冷して、水洗を２回行い、還元洗浄後、湯洗い水洗２回を行った。

［比較例３］
前処理を行わない以外は上記比較例２と同様に高架橋ポリアクリル系繊維３０％とポリエステル繊維７０％とからなる編生地を染色して形成した。

［実施例２、比較例４〜６］
染色レサイプ１３０℃×３０min
蛍光分散染料（昭和化学工業株式会社）０．５％owf
蛍光分散染料（サン化学株式会社）０．５％owf
酢酸量０．０１６mol/l
還元洗浄条件７０℃×２０min
ハイドロサルファイト４．０g/l
ソーダ灰２．０g/l
染色レサイプおよび還元洗浄の条件を上記の条件に変更した以外は、上記実施例１、比較例１〜３と同様にして各試験生地を染色した。染色後の各被染色生地は、毛羽の吹き出し、染色適性ｐＨの維持、吸湿率、吸湿減率、破裂強度、赤味の発生の各項目を測定した。結果を表１に示す。

なお、色目の再現性については、蛍光染料のためトータル的な色相という意味での試験結果の信頼性が無いので試験項目より除外した。また、毛羽の吹き出しにおいて、差が発生していないのは、色目が蛍光でわかりにくいという事の影響による。

［実施例３、比較例７〜９］
染色レサイプ６０℃×５０min
黄味反応染料（住化ケムテックス株式会社）０．７％owf
赤味反応染料（住化ケムテックス株式会社）０．７％owf
青味反応染料（住化ケムテックス株式会社）０．７％owf
粉ボウショウ１００g/l
ソーダ灰 1５g/l
高架橋ポリアクリル系繊維３０％と綿７０％とからなる各種試験生地を上記の条件で染色した。染色後の各被染色生地は、毛羽の吹き出し、染色適性ｐＨの維持、吸湿率、吸湿減率、破裂強度、色目の再現性の各項目を測定した。結果を表２に示す。

［実施例３］
高架橋ポリアクリル系繊維３０％と綿繊維７０％とからなるスライバーを、中空状にまいてトップポールを形成し、このトップポールをトップキャリヤーに装てんしてパッケージ染色機で前処理および染色を行う。

染色は、１：５の浴比で行い、６０℃へは３０分かけて昇温し、６０℃の温度で５０分染色を行った後、水洗、中和、湯洗い、ソーピング、湯洗い、水洗2 回を行った。ソーピングは、リポトールＲＫ−９０Ｇの１．０ｇ／ｌの水溶液を用いて９５℃の温度で２０分間行った。そして、脱水、乾燥後、紡績して３０番単糸の混紡糸を作り、２２Ｇ×３０ｉｎの編み機で２２０ｇ／ｍ²の目付の編生地を編みたてする。

［比較例７］
高架橋ポリアクリル系繊維３０％と綿７０％とからなる３０番単糸の混紡糸を、２２Ｇ×３０ｉｎの編み機で２２０ｇ／ｍ²の目付の編生地に編みたてする。

その後、この編生地について、液流染色機で染色を行う。

染色は、１：５の浴比で行い、６０℃へは３０分かけて昇温し、６０℃の温度で５０分染色を行った後、水洗、中和、湯洗い、ソーピング、湯洗い、水洗2 回を行った。ソーピングは、リポトールＲＫ−９０Ｇの１．０ｇ／ｌの水溶液を用いて９５℃の温度で２０分間行った。

［比較例８］
高架橋ポリアクリル系繊維３０％を、通常のアクリル繊維３０％に代えた以外は、上記実施例３と同様にして染色を行い、編生地を形成した。

［比較例９］
高架橋ポリアクリル系繊維３０％を、通常のアクリル繊維３０％に代えた以外は、上記比較例７と同様にして編生地を形成し、染色を行った。

［実施例４、比較例１０〜１２］
染色レサイプ１１０℃×３０min
黄味反応染料（住化ケムテックス株式会社）０．５％owf
赤味反応染料（住化ケムテックス株式会社）２．０％owf
青味反応染料（住化ケムテックス株式会社）０．５％owf
酢酸量０．０１６mol/l
還元洗浄条件６０℃×２０min
ハイドロサルファイト４．０g/l
ソーダ灰４．０g/l
高架橋ポリアクリル系繊維３０％とポリ乳酸繊維７０％とからなる各種試験生地を上記の条件で染色した。染色後の各被染色生地は、毛羽の吹き出し、染色適性ｐＨの維持、吸湿率、吸湿減率、破裂強度、色目の再現性の各項目を測定した。結果を表３に示す。

［実施例４］
高架橋ポリアクリル系繊維３０％とポリ乳酸繊維７０％とからなるスライバーを、中空状にまいてトップポールを形成し、このトップポールをトップキャリヤーに装てんしてパッケージ染色機で前処理および染色を行う。

前処理は、１：５の浴比で、０．０５ｍｏｌ／ｌの酢酸水溶液を８０℃の温度で２０分間維持して加工する。

染色は、１：５の浴比で行い、１１０℃へは５０分かけて昇温し、１１０℃の温度で３０分染色を行った後、染色溶液を６０℃まで徐冷して、水洗を２回行い、還元洗浄後、脱水、乾燥する。その後、紡績して３０番単糸の混紡糸を作り、２２Ｇ×３０ｉｎの編み機で２２０ｇ／ｍ²の目付の編生地を編みたてする。

［比較例１０］
前処理を行わない以外は上記実施例４と同様に高架橋ポリアクリル系繊維３０％とポリ乳酸繊維７０％とからなるスライバーを染色した後、編生地を形成した。

［比較例１１］
高架橋ポリアクリル系繊維３０％とポリ乳酸繊維７０％とからなる３０番単糸の混紡糸を、２２Ｇ×３０ｉｎの編み機で２２０ｇ／ｍ²の目付の編生地に編みたてする。

この編生地は、
その後、この編生地について、液流染色機で前処理および染色を行う。

前処理は、１：１２の浴比で、０．０５ｍｏｌ／ｌの酢酸水溶液を８０℃の温度で２０分間維持して加工する。

染色は、１：１２の浴比で行い、１１０℃へは５０分かけて昇温し、１１０℃の温度で３０分染色を行った後、染色溶液を６０℃まで徐冷して、水洗を２回行い、還元洗浄後、湯洗い水洗２回を行った。

［比較例１２］
前処理を行わない以外は上記比較例１１と同様に高架橋ポリアクリル系繊維３０％とポリ乳酸繊維７０％とからなる編生地を染色して形成した。

［実施例５、比較例１３〜１５］
染色レサイプ１３０℃×３０min
蛍光分散染料（昭和化学工業株式会社）０．５％owf
蛍光分散染料（サン化学株式会社）０．５％owf
酢酸量０．０１６mol/l
還元洗浄条件７０℃×２０min
ハイドロサルファイト４．０g/l
ソーダ灰２．０g/l
染色レサイプおよび還元洗浄の条件を上記の条件に変更した以外は、上記実施例４、比較例１０〜１２と同様にして各試験生地を染色した。染色後の各被染色生地は、毛羽の吹き出し、染色適性ｐＨの維持、吸湿率、吸湿減率、破裂強度、色目の再現性、赤味の発生の各項目を測定した。結果を表３に示す。

・毛羽の吹き出しついては、５名による目視によって評価した。

評価は、以下の通りとした。

◎：良好
○：問題無い
△：ややケバ感あるが問題は無い
×：ケバ目立つ
・染色適正ｐＨの維持については、分散染料の染色の適正ｐＨであるｐＨ４〜５．５（実施例３、比較例７ないし９についてはｐＨ１０．０〜１１．０）を維持できるか否かによって評価した。適正ｐＨを維持できていないものについては、得られた染色物は、色相に再現性も無く、均一性も得られない。

評価は、以下の通りとした。

○：適性ｐＨを維持
×：適性ｐＨを維持できない
・吸湿率Ｒ１（２５℃、８０．５％ＲＨ）については、温度２５℃、湿度８０．５％ＲＨの雰囲気下（評価当日の温度および湿度）に放置して吸湿した繊維重量（Ｗ）を測定し、下記の計算式から求めた。

R1（％）＝〔（W −Wo）／Wo〕〕×100
ここでW ：吸湿後の繊維重量 Wo：乾燥繊維重量である。
・吸湿減率については、下記の計算式から求めた。

吸湿減率％＝（染色前吸湿率−染色後吸湿率）／染色前吸湿率＊ 100
・破裂強度（Ａ法（ミューレン法）ＪＩＳＬ−１０１８）
破裂強度の強弱については、加工による繊維の損傷、脱落によってのものです。
・色目の再現性については、コンピューターカラーマッチング（エスクコム株式会社製）を利用し、予測される色相と、各試験生地について測色した色相との割合差によって再現性を確認した。
・赤味の発生については、コンピューターカラーマッチング（エスクコム株式会社製）を利用し、高架橋ポリアクリル系繊維を加えない被染色生地について染色したものを基準として、その赤味を測定し、この基準となる赤味から、各試験生地について測色した赤味がどれだけ上昇しているかその割合を確認した。

◎：上昇率０．０１％未満
○：上昇率０．０１％以上０．０３％未満
△：上昇率０．０３％以上０．０５％未満
×：上昇率０．０５％以上
表１から明らかなように、本発明の製造方法によって得られた編生地は、比較例の編生地と比べると、毛羽の吹き出し、染色適性ｐＨの維持、吸湿率、吸湿減率、破裂強度、色目の再現性、赤味の発生、の各項目で優れていることが分かる。

高架橋ポリアクリル系繊維が混用された混用繊維を染色加工して得られる繊維製品に適用できる。

Claims

高架橋ポリアクリル系繊維と他繊維との混用繊維を、紡績する工程中において、スライバー状のまま固定化した後、ｐＨ緩衝性を有する化合物の溶液で処理して、高架橋ポリアクリル系繊維のｐＨ緩衝性を緩和した状態で、高架橋ポリアクリル系繊維と混用されている他繊維を染色し、その後、通常の後仕上げ紡績工程を経て紡績して得られた染色糸を編成、製織して混用繊維製品とすることを特徴とする高架橋ポリアクリル系繊維を含む混用繊維製品の製造方法。
請求項１記載の製造方法によって製造される高架橋ポリアクリル系繊維を含む混用繊維製品。