JP2006312795A - ポリ乳酸繊維編織物とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリ乳酸繊維とセルロース系繊維とが交編または交織、もしくは混紡された編織物の染色加工において、ポリ乳酸繊維の脆化抑制により、風合いが優れ、着用中に発生するモモケやピリングが少ないポリ乳酸繊維構造物を提供すること。
【解決手段】ポリ乳酸繊維とセルロース系繊維とが交編または交織、もしくは混紡された編織物であって、該編織物からのポリ乳酸繊維の分解糸強度が０．８〜２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１０〜４０％であるポリ乳酸繊維編織物、また、該ポリ乳酸繊維編織物の晒し加工において、漂白剤とともに保護剤として非イオン系またはアニオン系化合物を併用することを特徴とするポリ乳酸繊維編織物の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、ポリ乳酸繊維とセルロース系繊維とが交編・交織、もしくは混紡された編織物の染色加工において、ポリ乳酸繊維の脆化抑制により風合いが優れ、着用中に発生するモモケやピリングが少ないポリ乳酸繊維編織物およびその製造方法に関するものである。

ポリエチレンテレフタレートをはじめとする芳香族ポリエステルからなる合成繊維は、機械的特性や各種染色堅牢度に優れているため衣料用に広く用いられている。

しかし、テレフタル酸を主たるカルボン酸成分とするこれら芳香族ポリエステルは、自然環境中における耐久性が極めて高く、自然環境中では容易に分解しないため廃棄の際は焼却処理を行わない限り半永久的に残存してしまう欠点があった。

一方、地球環境に優しい生分解性繊維として注目されるポリ乳酸繊維は、自然環境中で容易に分解されるとともに、従来の合成繊維では得られなかったソフトな風合いを有しているが、その反面、染色工程で使用される酸・アルカリなどに対する耐薬品性に劣っており、強度の低下やそれに伴い風合いが損なわれてしまうといった問題があった。

脂肪族ポリエステル、特にポリ乳酸の染色に関して提案されているものもあるが（特許文献１）、上述した点については、いまだ十分解決されていないのが実状であった。
特開平８−３１１７８１号公報

本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、ポリ乳酸繊維とセルロース系繊維とが交編・交織、もしくは混紡された編織物の染色加工において、ポリ乳酸繊維の脆化抑制により風合いが優れ、着用中に発生するモモケやピリングが少ないポリ乳酸繊維編織物を提供せんとするものである。

本発明は、かかる課題を解決するために、次のような構成を採用するものである。

すなわち、本発明は、ポリ乳酸繊維とセルロース系繊維とが交編・交織、もしくは混紡された編織物であって、該編織物からのポリ乳酸繊維の分解糸強度が０．８〜２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１０〜４０％であることを特徴とするものである。

また、該織編物の晒し加工において、漂白剤とともに該ポリ乳酸繊維の保護剤として非イオン系またはアニオン系化合物を併用することを特徴とする製造方法である。

本発明によれば、ポリ乳酸繊維とセルロース系繊維とが交編・交織、もしくは混紡された編織物の染色加工において、ポリ乳酸繊維の脆化抑制により、風合いが優れ、着用中に発生するモモケやピリングが少ないポリ乳酸繊維編織物を安定して提供することができる。

本発明は、前記課題、つまりポリ乳酸繊維とセルロース系繊維とが交編または交織、もしくは混紡された編織物の染色加工において、ポリ乳酸繊維の脆化抑制することができ、かつ、着用中に発生するモモケやピリングが少ないポリ乳酸繊維編織物について鋭意検討し、染色加工、特に晒し加工において、漂白剤とともに該ポリ乳酸繊維の保護剤として非イオン系またはアニオン系化合物を併用したところ、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。

本発明のポリ乳酸繊維編織物は、ポリ乳酸繊維とセルロース系繊維とが交編または交織されてなる編織物、もしくはポリ乳酸繊維とセルロース系繊維とが混紡されてなる編織物であって、該編織物からのポリ乳酸繊維の分解糸強度が０．８〜２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１０〜４０％であるものである。

該編織物からのポリ乳酸繊維の分解糸強度が０．８ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合には、編織物の破裂強力や引裂強力を満足させることができず、また、着用中にモモケやピリングが発生するため好ましくなく、２．０ｃＮ／ｄｔｅｘよりも大きい場合には、ソフトな風合いを得ることができず好ましくない。また、伸度が１０％未満の場合は、編織物の破裂強力や引裂強力の低下、風合いの粗硬化を引起こし好ましくなく、伸度が４０％より大きい場合は、寸法安定性の面で劣ったものとなり好ましくない。好ましくは、該編織物からのポリ乳酸繊維の分解糸強度が１．０〜１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２０〜３０％であるものである。かかる範囲内にあれば、編織物の破裂強力や引裂強力を満足させることができ、また、着用中にモモケやピリングが発生することを抑制でき望ましいものである。

本発明において、ポリ乳酸繊維とは、Ｌ−乳酸を主成分とするポリエステル繊維であることを意味する。

ここで、Ｌ−乳酸を主成分とするとは、構成成分の６０重量％以上がＬ−乳酸からなることを意味し、４０重量％を越えない範囲でＤ−乳酸を含有するポリ乳酸であってもよい。

本発明で用いられるポリ乳酸繊維は、融点が１３０℃以上であることが望ましい。融点が１３０℃よりも低い場合には、製糸時、特に紡糸時に単糸間の融着が著しくなり、さらに延伸性不良が発生するなど製品の品位が著しく損なわれる場合がある。融点は、好ましくは１５０℃以上であり、さらに好ましくは１６０℃以上である。ここで、融点とは、ＤＳＣ測定によって得られた融解ピークのピーク温度を意味する。

本発明のポリ乳酸繊維の製造方法としては、乳酸を原料としていったん環状二量体であるラクチドを生成せしめ、その後、開環重合を行う二段階のラクチド法と、乳酸を原料として溶媒中で直接脱水縮合を行う一段階の直接重合法が知られている。本発明で用いられるポリ乳酸繊維は、いずれの製法によって得られたものであってもよい。

ポリ乳酸繊維の重量平均分子量は高いほど好ましく、通常少なくとも５万、好ましくは少なくとも１０万、より好ましくは１０〜３０万である。重量平均分子量が５万よりも低い場合には、繊維の強度物性が低下するため好ましくない。

本発明に用いられるポリ乳酸繊維は、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸のほかにエステル形成能を有するその他の成分を共重合した共重合ポリ乳酸であってもよい。共重合可能な成分としては、グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ吉草酸、６−ヒドロキシカプロン酸などのヒドロキシカルボン酸類の他、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の分子内に複数の水酸基を含有する化合物類またはそれらの誘導体、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−テトラブチルホスホニウムイソフタル酸等の分子団に複数のカルボン酸基を含有する化合物類またはそれらの誘導体があげられる。生分解性能を考えると、それらの共重合率は３０モル％以下であることが好ましい。また、溶融粘度を低減させるため、ポリカプロラクロン、ポリブチレンサクシネートおよびポリエチレンサクシネートのような脂肪族ポリエステルポリマーを内部可塑剤として、あるいは外部可塑剤として用いることができる。さらには、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、糸摩擦低減剤、抗酸化剤等として無機微粒子や有機化合物を必要に応じて添加することができる。

本発明において、ポリ乳酸繊維の断面形状は、丸断面、三角断面、マルチローバル断面、扁平断面、ダルマ型断面、Ｘ型断面、その他の異形断面であってもよく、特に限定されるものではない。ただし、光沢を付与したい場合は、多葉型等の非円形もしくはその他の異形断面が好ましく、また、さらなる柔軟性を付与する場合は、扁平断面であることが好ましい。軽量化を目的とする場合は、中空形状とすることも好ましい。また、芯鞘複合、バイメタル複合、海島複合および分割複合繊維のような複合繊維であってもよい。

本発明に用いられるポリ乳酸繊維は、通常のフラットヤーンとして用いられる以外に、仮撚加工糸、強撚糸、タスラン加工糸、太細糸等のフィラメントヤーンとして用いられるものであってもよく、ステープルファイバーやトウ、あるいは紡績糸などの各種の短繊維形態を呈した繊維であってもよい。

本発明で用いられるセルロース系繊維としては、綿、麻等の天然繊維、レーヨン、キュプラ等の再生繊維、精製セルロースと称されるテンセル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

本発明でいうポリ乳酸繊編織物は、両繊維からなる長短複合糸、混紡糸、二層構造紡績糸、あるいは交撚糸等が用いられて製編織されたもの、あるいは交編、交織などによる編織物が挙げられ、更にウール、絹などとの混紡、交編、交織などによる編織物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

ポリ乳酸繊維の混率は、編織物の全体重量に対して、１０重量％以上で９０％重量以下であることが好ましく、最も好ましくは２０重量％以上、８０重量％以下である。

ポリ乳酸繊維の混率が上記範囲にある場合には、染色加工後のポリ乳酸繊維の分解糸強度、編織物の破裂強力や引裂強力を満足させることができ、より風合いを向上させることができる。

また、本発明のポリ乳酸繊維とセルロース系繊維とが交編もしくは混紡された編地である場合、該編地の破裂強力が４００ｋＰａ以上であることが好ましい。

４００ｋＰａ未満の場合、ポリ乳酸繊維の糸強度が低く、風合いを損なうとともに着用中に発生するモモケやピリングも多くなる場合があるため、好ましくない。

次に、本発明のポリ乳酸繊維編織物を製造する方法を説明する。

本発明のポリ乳酸繊維編織物の製造方法は、ポリ乳酸繊維とセルロース系繊維とが交編・交織、もしくは混紡された編織物の晒し加工において、漂白剤を使用するとともに、ポリ乳酸繊維の保護剤として非イオン系またはアニオン系化合物を併用するものである。

該保護剤は、一般的なウール保護剤として市販されているものを好ましく用いることができる。

例えば、チバ社製では、Ｉｒｇａｓｏｌ ＨＴＷ ｎｅｗ（アニオン系）やＭｉｒａｌａｎ Ｑ−Ｊ（アニオン系）、日華化学社製では、Ｃｒｏａｋｓ ＰＷ（アニオン系）、Ｃｒｏａｋｓ ＣＷ−１（アニオン系）やＴｅｘｐｏｒｔ Ｄ−１１３３（非イオン系）、センカ社製では、Ｓｃａｌｅ Ｓｅｔ ＡＣ（非イオン系）、一方社製では、Ｒｉｎｔｅｃｔ ５６７Ａ（非イオン系）、東海製油製では、Ｓｏｆｃｏｎｅ ＫＴ（非イオン系）やＰｒｏｔｅｃｔｏｌ ８０（アニオン系）など、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。

例えば、ポリ乳酸繊維の保護剤とともに酸化水素および苛性ソーダを含む処理液にて９０℃、３０分間晒し加工を行い、その後、通常の方法によって染色、乾燥、仕上げセットを行うことにより、編織物からのポリ乳酸繊維の分解糸強度が０．８〜２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１０〜４０％である編織物を製造することができる。また、同時に、晒し加工後の編織物の白度ＷＩ値が６０以上、９０以下である編織物を製造することができる。

漂白剤としては、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム等、一般的に用いられる加工剤を使用することができる。晒し加工の方法は特に限定されるものではなく、一般的な設備で対応可能であり、連続漂白装置として、Ｊボックス・タイプ、Ｌボックス・タイプ連続スチーマー装置等、バッチ処理装置として、ロープ洗浄装置、ウインス・タイプ、ジッガー・タイプ、液流染色機等を挙げることができる。特に編地の場合、風合い調整の観点から、加工張力が比較的に小さい液流染色機が好ましく用いられる。

本発明の製造方法における晒し加工後の編織物の白度は、白度の指標であるＷＩ値が６０以上、９０以下であることが好ましい。６０未満である場合は漂白が不十分であり、染色後の鮮明性に劣ったものとなる。

晒し加工後は通常の方法により、ポリ乳酸繊維を分散染料で染色した後、セルロース系繊維を反応染料によって染色、もしくは分散染料と直接染料を用い、１浴で染色し編織物を得ることができる。

仕上げ加工においては、必要に応じて、仕上げ加工剤、例えば、抗菌・防臭剤、撥水・防汚剤、吸汗剤、制電剤、形態安定加工剤などを添加してもよい。

以下、実施例および比較例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。

なお、実施例中に記載した各種性能は、以下の方法により評価した。
［分解糸強伸度］
ＪＩＳ Ｌ１０１３（１９９９）に準じ、編織物から無作為にポリ乳酸繊維を１本取り出し、オリエンテック社製テンシロンＵＣＴ−１００を用いて強度を測定した。

また、測定は、編織物の別の場所から同様にポリ乳酸繊維を１本取出して測定し、これを５回繰り返して、その平均値を求めた（ｎ数＝５）。

また、伸度の測定も、上記のＪＩＳ Ｌ１０１３（１９９９）に準じて上記した強度の場合と同様にして行った。
［ピリング、モモケ］
ＪＩＳ Ｌ １０７６に規定の方法に準じて、約１０ｃｍ×約１１ｃｍの試験片２枚を採取し、ＩＣＩ形ピリング試験機を用いて試験し、ピリング発生状態を級判定した。また、モモケの有無を評価した。
５級：ピリングの発生がほとんどないもの
４級：ピリングの発生が少々あるもの
３級：ピリングの発生がかなりあるもの
２級：ピリングの発生が多いもの
１級：ピリングの発生が著しく多いもの

［風合い］
風合いについては、肌当たりの感覚を被験者の申告により評価した。
風合いの程度は次の５段階で表す。
５：非常に柔らかい
４：柔らかい
３：やや硬い
２：硬い
１：非常に硬い

［白度］
ＣＭ−３６００ｄ（ミノルタ社製）を用い、編織物の晒し加工後の白度ＷＩ値を求めた。
また、測定は、編織物の別の場所にて測定し、これを３回繰返して（ｎ＝３）、平均値を求めた。
ＷＩ値はより白いほど、値が大きくなるものである。

実施例１
融点１６６℃のポリ乳酸チップ（重量平均分子量１８．５万、Ｌ体比率９５ｗｔ％、Ｄ体比率５ｗｔ％）を１０５℃の設定をした真空乾燥機で１２時間乾燥した。乾燥したチップをプレッシャーメルター型紡糸機にて、メルター温度２１０℃にて溶融し紡糸温度２２０℃で３６ホールの口金から紡出した。

この紡出糸を２０℃、２５ｍ／ｍｉｎのチムニー風によって冷却し、油剤を付与して収束した後、３０００ｍ／ｍｉｎで引き取って未延伸糸（１２２ｄｔｅｘ−２４フィラメント（ｆ））を得た。この未延伸糸をホットローラー系の延伸機を用い、延伸温度９０℃、熱セット温度１２０℃、延伸倍率１．４５倍、延伸速度８００ｍ／ｍｉｎの条件で延伸して８４ｄｔｅｘ−２４フィラメントの延伸糸を得た。更に、この延伸糸をスピンドル仮撚機を使用して加工速度１００ｍ／ｍｉｎ、仮撚温度１３０℃、加工延伸倍率１．２倍、仮撚数２９４８Ｔ／ｍの条件で仮撚加工を行い仮撚加工糸を得た。

こうして得た仮撚加工糸２７重量％、綿４０番手７３重量％の比率からなる交編編地を編成し、保護剤としてＣｒｏａｋｓ ＣＷ−１（アニオン系、日華化学社製）０．３重量％、過酸化水素（３５％品）２０％ｏｗｆ、苛性ソーダ（４８％品）２ｇ／ｌを含む処理液にて９０℃、３０分間晒し加工を行った。その後、通常の方法によって染色、乾燥、仕上げセットを行った。

表１に示した通り、物性、風合いが良好な編地が得られた。また、ポリ乳酸繊維の分解糸の強度と伸度は、表１に示した通りである。

実施例２
タテ糸に実施例１のポリ乳酸繊維、ヨコ糸に綿６０番手を使用した交織織物を用いた以外は実施例１と同一の条件で染色仕上げ加工を実施した。

表１に示す通り、物性、風合いが良好な織物が得られた。また、ポリ乳酸繊維の分解糸の強度と伸度は、表１に示した通りである。

実施例３
実施例１のポリ乳酸短繊維３０番手を３０重量％と綿４０番手を７０重量％の混紡糸使い編地とした以外は実施例１と同一の条件で染色仕上げ加工を実施した。

表１に示す通り、物性、風合いが良好な編地が得られた。また、ポリ乳酸繊維の分解糸の強度と伸度は、表１に示した通りである。

比較例１
実施例１の編地の晒し加工において、保護剤を併用せずに加工を実施した以外は実施例１と同一の条件で染色仕上げ加工を実施した。

表１に示す通り、物性、風合いともに劣った編地が得られた。また、ポリ乳酸繊維の分解糸の強度と伸度は、表１に示した通りである。

比較例２
実施例３の編地の晒し加工において、保護剤を併用せずに加工を実施した以外は実施例１と同一の条件で染色仕上げ加工を実施した。

表１に示す通り、物性、風合いともに劣った編地が得られた。また、ポリ乳酸繊維の分解糸の強度と伸度は、表１に示した通りである。

Claims (6)

1. ポリ乳酸繊維とセルロース系繊維とが交編または交織された編織物であって、該編織物からのポリ乳酸繊維の分解糸強度が０．８〜２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１０〜４０％であることを特徴とするポリ乳酸繊維編織物。
2. ポリ乳酸繊維とセルロース系繊維とが混紡された編織物であって、該編織物からのポリ乳酸繊維の分解糸強度が０．８〜２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１０〜４０％であることを特徴とするポリ乳酸繊維編織物。
3. 該ポリ乳酸繊維の混率が１０％以上、９０％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のポリ乳酸繊維編織物。
4. 該ポリ乳酸繊維がＬ−乳酸を主成分とするポリエステルであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポリ乳酸繊維編織物。
5. ポリ乳酸繊維編織物の白度ＷＩ値が６０以上、９０以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のポリ乳酸繊維編織物。
6. ポリ乳酸繊維とセルロース系繊維とから構成されるポリ乳酸繊維編織物の晒し加工において、漂白剤とともに該ポリ乳酸繊維の保護剤として非イオン系またはアニオン系化合物を併用することを特徴とするポリ乳酸繊維編織物の製造方法。