JP2012136822A - 非木材再生セルロース繊維及び該繊維含有繊維製品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】靱皮繊維、葉繊維をパルプ化後に溶解して繊維化した再生セルロース繊維及び該再生セルロース繊維を含有する繊維製品。
【選択図】 なし
Description
木材、コットンリンターを原料とした再生セルロース繊維は、古くから工業的に生産され多くの繊維製品に使用されている。
特許文献2、3によれば竹を原料とした再生セルロース繊維が抗菌性を有する事が記載されている。
(1)温度及び時間の因子として下式で表されるH−ファクターが、
H−ファクター: ∫exp(43.2−16113/T)dt
ここで、tは時間、Tは絶対温度、積分範囲は0〜t
1,000〜1,800であり、且つ
(2)Na2O換算アルカリ添加率が、靱皮繊維は7〜25質量%であり、葉繊維は7〜20質量%
である(A)記載の再生セルロース繊維。
ここで、tは時間、Tは絶対温度、積分範囲は0〜t
パルプ蒸解にあたって、ソーダ法、亜硫酸ソーダ法の何れを選ぶかは使用する原料の品種やH−ファクターで表される反応時間と反応温度、希望とする脱リグニンの程度や白度、得られる再生セルロース繊維の品質特性を勘案して選択される。
(1)比破裂強さ:kPa・m2/g
JIS P8112 紙及び板紙のミューレン低圧試験機による破裂強さ試験方法により測定
(2)比引張強さ:N・m/g
JIS P8113 紙及び板紙−引張り特性の試験方法−第2部:定速伸長方法により測定
(3)比引裂強さ:mN・m2/g
JIS P8116 紙−引裂強さ試験方法−エルメンドルフ型引裂試験機法により測定。
品質が良くかつ生産性の良い製品を得るためには、良いビスコースを得ることが必要となる。原料パルプがアルカリと十分に反応し所定の濃度に圧搾・粉砕されたアルカリセルロースが得られると二硫化炭素との反応が進み、良好なビスコースが得られる。この時、ビスコースの良い悪いの指標として、ろ過前ビスコースのKW値で表わされる。ろ過前ビスコースのKW値の上昇は、その後のビスコースろ過工程で長時間を要し、更にレーヨン紡糸工程での製糸性の低下を引き起こす。商業的な生産を考えると、ここで言うろ過前KW値が好ましくは6,000以下であり更に好ましくは3,500以下である。
但し、P1は20分間のビスコースろ過量(g)
P2は20分間からの60分間のビスコースろ過量(g)。
(1)乾・強度:cN/dtex
JIS L1015 低速緊張型試験機による化学繊維ステープル試験方法の8.7項引っ張り強さの標準時試験方法により測定
(2)乾・伸度:%
JIS L1015 低速緊張型試験機による化学繊維ステープル試験方法の8.7項伸び率の標準時試験方法により測定
(3)染着率:%
染着率は、JIS L1015に規定されている方法で測定した。染着率の測定法は、試料を直接染料で染色し、染色残液の濃度を吸光度により測定し、検量線より求める。数値が高い方が、染色され易いことを表わす。
見掛ヤング率は、JIS L1015に規定されている方法により初期引張抵抗度を測定し、次式により見掛ヤング率を算出した。
ここで Ym:見掛ヤング率(N/mm2)、ρ:繊維の比重(g/cm3)、
Tri:初期引張抵抗度(N/tex)
測定は、定速伸張形の試験機を使い、つかみ間隔は20mm、引張速度20mm/分の条件で行った。
(1)透湿度:g/m2・h
繊維製品の透湿度試験方法は、JIS L1099に規定されているA−1法の塩化カルシウム法で測定した。透湿度は、所定のカップに入れた吸湿剤(塩化カルシウム)を繊維製品で覆い、温度40℃×湿度90%RHの恒温・恒湿装置内で、空気中の水分が繊維製品を通過する量を測定する方法であり、衣服の衣服内湿度への影響を調査するものである。
抗菌性はJIS L1902繊維製品の抗菌性試験方法・抗菌効果の菌液吸収法により求め、試験に用いる菌種は黄色ぶどう球菌(スタフィロコッカス・アウレウスATCC6538P)を使用する。抗菌効果は静菌活性値2.0以上を合格とする。
女性 10名(20代 4名、30代、40代、50代 各2名)のモニターで、生地サンプルを目隠しして触り、やわらかさについての点数を付ける。
5点:そう思う、4点:ややそう思う、3点:どちらでもない、
2点:あまりそう思わない、1点:思わない
モニターの各集計結果を平均する。
「ケナフパルプA」
ケナフ靱皮繊維、300Kgを加圧可能な蒸解釜(地球釜)に仕込み、苛性ソーダ水溶液を総アルカリ添加率13質量%になるように添加し、蒸解温度165℃にて蒸解時間をコントロールしH−ファクター=1,300になるような条件で蒸解した。蒸解終了後、残留するアルカリ成分や溶解成分である蒸解黒液を除去する為に洗浄し、さらに未蒸解原料を除去する精選処理及び次亜塩素酸ソーダでの漂白処理した後、シート形状に乾燥・裁断した。
ケナフ靱皮繊維、300Kgを加圧可能な蒸解釜(地球釜)に仕込み、苛性ソーダ水溶液を総アルカリ添加率13質量%になるように添加し、蒸解温度170℃にて蒸解時間をコントロールしH−ファクター=2,100になるような条件で蒸解した。蒸解終了後、残留するアルカリ成分や溶解成分である蒸解黒液を除去する為に洗浄し、さらに未蒸解原料を除去する精選処理及び次亜塩素酸ソーダでの漂白処理した後、シート形状に乾燥・裁断した。
ケナフ靱皮繊維、300Kgを加圧可能な蒸解釜(地球釜)に仕込み、苛性ソーダ水溶液を総アルカリ添加率13質量%になるように添加し、蒸解温度160℃にて蒸解時間をコントロールしH−ファクター=900になるような条件で蒸解した。蒸解終了後、残留するアルカリ成分や溶解成分である蒸解黒液を除去する為に洗浄し、さらに未蒸解原料を除去する精選処理及び次亜塩素酸ソーダでの漂白処理した後、シート形状に乾燥・裁断した。
「アバカパルプA」
アバカ葉繊維、300Kgを加圧可能な蒸解釜(地球釜)に仕込み、苛性ソーダ及び亜硫酸ソーダ水溶液を総アルカリ添加率12質量%になるように添加し、蒸解温度165℃にて蒸解時間をコントロールしH−ファクター=1,400になるような条件で蒸解した。蒸解終了後、残留するアルカリ成分や溶解成分である蒸解黒液を除去する為に洗浄し、さらに未蒸解原料を除去する精選処理及び次亜塩素酸ソーダでの漂白処理した後、シート形状に乾燥・裁断した。
アバカ葉繊維、300Kgを加圧可能な蒸解釜(地球釜)に仕込み、苛性ソーダ及び亜硫酸ソーダ水溶液を総アルカリ添加率22質量%になるように添加し、蒸解温度160℃にて蒸解時間をコントロールしH−ファクター=1,400になるような条件で蒸解した。蒸解終了後、残留するアルカリ成分や溶解成分である蒸解黒液を除去する為に洗浄し、さらに未蒸解原料を除去する精選処理及び次亜塩素酸ソーダでの漂白処理した後、シート形状に乾燥・裁断した。
アバカ葉繊維、300Kgを加圧可能な蒸解釜(地球釜)に仕込み、苛性ソーダ及び亜硫酸ソーダ水溶液を総アルカリ添加率6質量%になるように添加し、蒸解温度165℃にて蒸解時間をコントロールしH−ファクター=1,400になるような条件で蒸解した。蒸解終了後、残留するアルカリ成分や溶解成分である蒸解黒液を除去する為に洗浄し、さらに未蒸解原料を除去する精選処理及び次亜塩素酸ソーダでの漂白処理した後、シート形状に乾燥・裁断した。
「市販木材パルプ;LDPT」
日本製紙ケミカル株式会社製
「市販ケナフパルプ;Kenaf Bleached KraftPulp」
PHOENIXPULP&PAPER PUBLIC CO.LTD 製
「市販竹パルプ;Bamboo Bleached KraftPulp」
PHOENIXPULP&PAPER PUBLIC CO.LTD 製。
実施例1、2および3で使用したパルプの物性値を表1aに、実施例4、5および6で使用したパルプの物性値を表1bに、比較例で使用したパルプの物性値を表1cにそれぞれ記載する。
ケナフパルプA、100Kg をスラリータンクに投入し、220g/リットル苛性ソーダ水溶液に浸漬し、50℃/15分間の条件でスラリー化を行った。硫化工程は、二硫化炭素添加量を対パルプで30質量%として75分間硫化し、溶解工程は、溶解時間が120分でビスコースを作製し、ろ過、脱泡、熟成後に、これを紡糸して繊維化を行った。紡糸スピード60m/分、延伸率70%、紡糸硫酸濃度95g/リットル、硫酸亜鉛濃度14g/リットル、芒硝濃度350g/リットルで紡糸後、切断、精練、乾燥を行い、ケナフレーヨン1.7T×38mmを得た。
ケナフパルプB、100Kgを実施例1と同じ条件でビスコースを作製し、ろ過、脱泡、熟成後に、これを紡糸して繊維化を行った。紡糸条件は、紡糸スピード60m/分、延伸率70%、紡糸硫酸濃度95g/リットル、硫酸亜鉛濃度14g/リットル、芒硝濃度350g/リットルで紡糸後、切断、精練、乾燥を行い、ケナフレーヨン1.7T×38mmを得た。
ケナフパルプC、100Kgを実施例1と同じ条件でビスコースを作製し、ろ過、脱泡、熟成後に、これを紡糸して繊維化を行った。紡糸条件は、紡糸スピード60m/分、延伸率60%、紡糸硫酸濃度95g/リットル、硫酸亜鉛濃度14g/リットル、芒硝濃度350g/リットルで紡糸後、切断、精練、乾燥を行い、ケナフレーヨン1.7T×38mmを得た。
アバカパルプA、100Kg を実施例1と同じ条件でビスコースを作製し、ろ過、脱泡、熟成後に、これを紡糸して繊維化を行った。紡糸条件は、紡糸スピード60m/分、延伸率70%、紡糸硫酸濃度95g/リットル、硫酸亜鉛濃度14g/リットル、芒硝濃度350g/リットルで紡糸後、切断、精練、乾燥を行い、アバカレーヨン1.7T×38mmを得た。
アバカパルプB、100Kgを実施例1と同じ条件でビスコースを作製し、ろ過、脱泡、熟成後に、これを紡糸して繊維化を行った。紡糸条件は、紡糸スピード60m/分、延伸率70%、紡糸硫酸濃度95g/リットル、硫酸亜鉛濃度14g/リットル、芒硝濃度350g/リットルで紡糸後、切断、精練、乾燥を行い、アバカレーヨン1.7T×38mmを得た。
アバカパルプC、100Kgを実施例1と同じ条件でビスコースを作製し、ろ過、脱泡、熟成後に、これを紡糸して繊維化を行った。紡糸条件は、紡糸スピード60m/分、延伸率50%、紡糸硫酸濃度95g/リットル、硫酸亜鉛濃度14g/リットル、芒硝濃度350g/リットルで紡糸後、切断、精練、乾燥を行い、アバカレーヨン1.7T×38mmを得た。
市販木材パルプ;LDPT、100Kgを実施例1と同じ条件でビスコースを作製し、ろ過、脱泡、熟成後に、これを紡糸して繊維化を行った。紡糸条件は、紡糸スピード60m/分、延伸率70%、紡糸硫酸濃度95g/リットル、硫酸亜鉛濃度14g/リットル、芒硝濃度350g/リットルで紡糸後、切断、精練、乾燥を行い、普通レーヨン1.7T×38mmを得た。
市販ケナフパルプ;Kenaf Bleached KraftPulp、100Kgを実施例1と同じ条件でビスコースを作製した。
市販竹パルプ;Bamboo Bleached KraftPulp、100Kgを実施例1と同じ条件でビスコースを作製し、ろ過、脱泡、熟成後に、これを紡糸して繊維化を行った。紡糸条件は、紡糸スピード60m/分、延伸率30%、紡糸硫酸濃度95g/リットル、硫酸亜鉛濃度14g/リットル、芒硝濃度350g/リットルで紡糸をおこなった。
表2の結果から、実施例1、2、4、5及び比較例1から得られたビスコースは好ましいKW値の範囲であり同一の紡糸条件で特に問題なく繊維化することができた。実施例3及び実施例6から得られたビスコースはKW値が高い為、実際の紡糸は延伸率を下げて紡糸したが特に問題なく製糸する事が出来た。比較例2から得られたビスコースはKW値測定不能であり、ビスコースのろ過が出来ず、紡糸する事は出来なかった。比較例3から得られたビスコースはKW値が極めて高く、ビスコースのろ過に長時間を要し、その後、紡糸段階での延伸率を30%まで下げて紡糸を試みたが繊維切れが多発し、紡糸不能であった。
実施例1のケナフレーヨンを原料にして撚り数21回/インチ、30番手のケナフレーヨンのリング紡績糸を作製した。この紡績糸を丸編機にかけケナフ100%天竺ニットを作製、更に染色加工を行い、ケナフレーヨン100%の編物生地を得た。
実施例7のケナフレーヨンの30番手のリング紡績糸と綿糸(ローヤルダイヤ オーミケンシ製)を交互に編成して丸編機にかけケナフ30質量%/綿70質量%の天竺ニットを作製、更に染色加工を行い、ケナフレーヨン質量30%/綿70質量%の編物生地を得た。
実施例4のアバカレーヨンを原料にして撚り数21回/インチ、30番手のアバカレーヨンのリング紡績糸を作製した。また、この紡績糸を丸編機にかけアバカ100%天竺ニットを作製、更に染色加工を行い、アバカレーヨン100%の編物生地を得た。
実施例9のアバカレーヨンの30番手リング紡績糸と綿糸(ローヤルダイヤ オーミケンシ製)を交互に編成して丸編機にかけアバカ50質量%/綿50質量%の天竺ニットを作製、更に染色加工を行い、アバカレーヨン50質量%/綿50質量%の編物生地を得た。
普通レーヨンの紡績糸30番手(ジェットホープ オーミケンシ製)を丸編機にかけ普通レーヨン100%天竺ニットを作製、更に染色加工を行い、普通レーヨン100%の編物生地を得た。
綿糸の30番手(ローヤルダイヤ オーミケンシ製)を丸編機にかけ100%天竺ニットを作製、更に染色加工を行い、木綿100%の編物生地を得た。
ケナフパルプA、50Kg及びアバカパルプA、50Kgをスラリータンクに投入し、220g/リットル苛性ソーダ水溶液に浸漬し、50℃/15分間の条件でスラリー化を行った。硫化工程は、二硫化炭素添加量を対パルプで30質量%として75分間硫化し、溶解工程は、溶解時間が120分でビスコースを作製し、ろ過、脱泡、熟成後にこれを紡糸して繊維化を行った。紡糸条件は、紡糸スピード60m/分、延伸率70%、紡糸硫酸濃度95g/リットル、硫酸亜鉛濃度14g/リットル、芒硝濃度350g/リットルで紡糸後、切断、精練、乾燥を行い、ケナフ/アバカ混合レーヨン1.7T×38mmを得た。該レーヨンを原料にして撚り数21回/インチ、30番手のケナフ/アバカ混合レーヨンのリング紡績糸を作製した。この紡績糸を丸編機にかけ天竺ニットを作製、更に染色加工を行いケナフ/アバカレーヨン100%の編物生地を得た。
以下に、本願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]
靭皮繊維、または葉繊維の少なくとも何れかをパルプ化後に、該パルプの1種類以上を溶解して繊維化した再生セルロース繊維。
[2]
靱皮繊維、または葉繊維の少なくとも何れかを原料としたパルプ化の為の蒸解条件が、
(1)温度及び時間の因子として下式で表されるH−ファクターが、
H−ファクター: ∫exp(43.2−16113/T)dt
ここで、tは時間、Tは絶対温度、積分範囲は0〜t
1,000〜1,800であり、且つ
(2)Na 2 O換算アルカリ添加率が、靱皮繊維は7〜25質量%であり、葉繊維は7〜20質量%
である[1]に記載の再生セルロース繊維。
[3]
前記靱皮繊維の原料となる植物が大麻、亜麻、ジュート、およびケナフからなる群より選択される1以上の植物であり、前記葉繊維の原料となる植物がアバカおよび/またはサイザルである[1]または[2]に記載の再生セルロース繊維。
[4]
原料となる植物がケナフである[3]に記載の再生セルロース繊維。
[5]
ケナフ靭皮繊維をパルプ化後に、該パルプを含む1種類以上を溶解して繊維化した[1]または[2]に記載の再生セルロース繊維。
[6]
[1]〜[5]のいずれか1に記載の再生セルロース繊維を含有する繊維製品。
[7]
前記繊維製品がフィラメント、ステープル、紡績糸、編物、織物、縫製品、不織布の何れか1種である[6]に記載の繊維製品。
Claims (7)
- 靭皮繊維、または葉繊維の少なくとも何れかをパルプ化後に、該パルプの1種類以上を溶解して繊維化した再生セルロース繊維。
- 靱皮繊維、または葉繊維の少なくとも何れかを原料としたパルプ化の為の蒸解条件が、
(1)温度及び時間の因子として下式で表されるH−ファクターが、
H−ファクター: ∫exp(43.2−16113/T)dt
ここで、tは時間、Tは絶対温度、積分範囲は0〜t
1,000〜1,800であり、且つ
(2)Na2O換算アルカリ添加率が、靱皮繊維は7〜25質量%であり、葉繊維は7〜20質量%
である請求項1記載の再生セルロース繊維。 - 前記靱皮繊維の原料となる植物が大麻、亜麻、ジュート、およびケナフからなる群より選択される1以上の植物であり、前記葉繊維の原料となる植物がアバカおよび/またはサイザルである請求項1または2に記載の再生セルロース繊維。
- 原料となる植物がケナフである請求項3記載の再生セルロース繊維。
- ケナフ靭皮繊維をパルプ化後に、該パルプを含む1種類以上を溶解して繊維化した請求項1または2に記載の再生セルロース繊維。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の再生セルロース繊維を含有する繊維製品。
- 前記繊維製品がフィラメント、ステープル、紡績糸、編物、織物、縫製品、不織布の何れか1種である請求項6記載の繊維製品。
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