JP2018168512A - 扁平多葉断面ポリエステル繊維 - Google Patents
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(ただし、扁平度は断面長軸での繊維最大幅Aと、断面短軸での繊維最大幅Bから算出したA/Bであり、異形度は断面短軸での繊維の最大幅Bと断面短軸での繊維の最小幅Cから算出したB/Cである。)
本発明の扁平多葉断面ポリエステル繊維は、硫黄元素の含有量が共重合ポリエステルの全重量に対して0.03〜1.0重量%である共重合ポリエステルからなる。本発明では扁平多葉断面ポリエステル繊維に硫黄元素が含まれることで、後に説明する酸性処理により、扁平多葉断面ポリエステル繊維のpHを7.0未満とすることができ、特に5回洗濯後のpHを7.0未満とすることができる。
硫黄元素の含有量は、共重合ポリエステルの全重量に対して0.03〜1.0重量%、好ましくは0.1〜0.8重量%である。硫黄元素の量が0.03重量%未満であると、酸性処理を施してもポリエステル繊維のpHを7.0未満にすることができない。他方、1.0重量%を超えると酸性処理を施した際にポリエステル繊維の引張強さが低下する。
X1はエステル形成性官能基を表し、具体例として下記式で表わされるものを挙げることができる。
共重合ポリエステルの酸性基の量は、共重合ポリエステルの全重量に対して30〜500eq/Tであることが好ましい。酸性基の量が30eq/T未満であると十分な消臭性や抗菌性や防汚性を発現しないおそれがあり、他方、500eq/Tを超えると十分な強度を保持することができなくなるおそれがあり好ましくない。
共重合ポリエステルの固有粘度は好ましくは0.15〜1.5である。固有粘度が0.15未満であるとポリエステル繊維の引張強さが低下するおそれがあり、1.5を超えるとポリエステル繊維を製造する際の生産性が低下するおそれがある。
本発明の扁平多葉断面ポリエステル繊維のpHは、好ましくは7.0未満、さらに好ましくは4.0〜6.6、さらに好ましくは4.0〜6.0、特に好ましくは4.0〜5.5である。また、本発明の扁平多葉断面ポリエステル繊維は、JIS L0217法に規定された洗濯を5回行った後のポリエステル繊維のpHが好ましくは7.0未満、さらに好ましくは4.0〜6.6、さらに好ましくは4.0〜6.0、特に好ましくは4.0〜5.5である。ポリエステル繊維のpHが7.0未満であることによって、優れた抗菌性、消臭性、防汚性および耐久性を得ることができる。
本発明の扁平多葉断面ポリエステル繊維は、防透性、吸水性および速乾性を有し、ソフトで均一な染色性を兼ね備えるために、繊維の長軸方向に直交する断面が3〜6個の円形を隣接する円形が相互に接するか一部重複するように直線上に連結した扁平多葉形状であり、その扁平形状の扁平度が3.1〜6.0かつ異形度が1.0〜5.0であることが必要である。
本発明の扁平多葉断面ポリエステル繊維の形状を図1により説明する。図1は長軸方向に4個の円形が直線状に相互に接続した形状であり、長軸を中心軸として凸部と凸部(山と山)、凹部と凹部(谷と谷)が対称に存在する形をしている。
本発明における扁平度は、横断面における長軸の幅をA、これに直行する短軸の最大幅をBとしたきに、A/Bとして算出される。この扁平度は3.1〜6.0であり、好ましくは3.0〜6.0である。扁平度が3.1未満であるとソフト感が低下する傾向にあり好ましくない。他方、扁平度が6.0を超えると紡糸時の冷却斑が発生し、紡糸時の糸切れや均染不良が発生し易くなり好ましくない。
本発明における異形度は、断面短軸での繊維の最大幅をB、断面短軸での繊維の最小幅をCとしたときに、B/Cとして算出される。本発明の扁平多葉断面ポリエステル繊維の異形度は1.0〜5.0、好ましくは1.1〜3.0、さらに好ましくは1.1〜2.0、特に好ましくは1.1〜2.0である。異形度が1.0未満であるとソフト性が低下する傾向にあり、他方、5.0を超えると凹部で断面が割れやすく、繊維の強度が低くなり、引き裂き強力が低下する傾向にあり好ましくない。
本発明の扁平多葉断面ポリエステル繊維は、総繊度が好ましくは10〜200dtex、単糸繊度が好ましくは0.5〜3.0dtex、かつ破断強度が好ましくは1.5〜4.0cN/dtexである。総繊度が10dtex未満であると引き裂き強力が低下するだけでなく紡糸時の糸切れが多くなり、単糸繊度の変動値(U%)が悪化し布帛にした際の染斑の原因となり、他方、200dtexを超えるとソフト性が損なわれるため好ましくない。また、単糸繊度が0.5dtex未満であると引き裂き強力が低下するだけでなく、紡糸時の糸切れが多くなり、単糸繊度の変動値(U%)が悪化し布帛にした際の染斑の原因となり、他方、3.0dtexを超えると布帛のソフト性が損なわれ好ましくない。
本発明の扁平多葉断面ポリエステル繊維の引張強さは、好ましくは1.0cN/dtex以上、さらに好ましくは1.5〜6.0cN/dtexである。この範囲の引張強さであることによって良好な引き裂き強力を得ることができる。これは酸性処理した後の引張強さであるが、この引張強さを1.0cN/dtex以上とするにためには、用いる共重合ポリエステルの固有粘度および共重合ポリエステルに含有させる硫黄の量を適宜調整すればよい。
本発明はまた、上記の扁平多葉断面ポリエステル繊維を含む布帛である。この布帛は上記のポリエステル繊維を布帛重量に対し10重量%以上、好ましくは40重量%以上、さらに好ましくは100重量%含む。
本発明の扁平多葉断面ポリエステル繊維および布帛は、優れた抗菌性、消臭性および防汚性を備える。
本発明によれば、消臭性について65%以上である扁平多葉断面ポリエステル繊維および布帛を得ることができる。この消臭性は、初期濃度100ppmのアンモニアを含む空気3Lが入ったテドラーバッグに、10cm×10cmの正方形の試料を入れ、2時間後のテドラーバッグ内の悪臭成分濃度をガステックス社製検知管にて測定し、減少量から臭気吸着率を求めることにより算出した数値である。
〔断面形状〕
本発明の扁平多葉断面ポリエステル繊維は、例えば次の方法で製造することができる。
原料として用いる共重合ポリエステルのペレットを、280〜300℃の温度で紡糸口金から溶融して押し出し、800〜4000m/分の速度で引き取り、これを1.2〜4.0倍に延伸して巻き取る。この際、紡糸口金面から0〜400mmの距離内を、雰囲気温度が100〜400℃となるように加熱し、冷却固化した糸条を紡糸口金面から500〜3000mmの距離で集束して引き取る。
つぎに、扁平多葉断面ポリエステル繊維に酸性処理を施す。この処理で、エステル形成性スルホン酸金属塩化合物および/またはエステル形成性スルホン酸ホスホニウム塩化合物のイオン部がプロトン化され、ポリエステル繊維が酸性化する。
本発明の扁平多葉断面ポリエステル繊維には、酸性処理の前および/または後の工程において、常法の染色加工、精練、リラックス、プレセット、ファイナルセットなどの各種加工を施してもよい。さらに、起毛加工、撥水加工、カレンダー加工、紫外線遮蔽あるいは制電剤、抗菌剤、消臭剤、防虫剤、蓄光剤、再帰反射剤、マイナスイオン発生剤などの機能を付与する加工を付加適用してもよい。
JIS L1013(2010年版)8.3.1aのA法に規定される正量繊度を測定して総繊度とした。
酸性処理を施した後の扁平多葉断面ポリエステル繊維を100℃、60分間、オルトクロロフェノールに溶解した希薄溶液を35℃でウデローデ粘度計を用いて測定した値から求めた。
扁平多葉断面ポリエステル繊維5gを、加熱したホットプレート上で溶融させ、平板プレートを成形した。次いでリガク社製蛍光X線分光分析装置ZSX100e型を用いて、蛍光X線法により成形したプレート中の硫黄原子を定量した。
扁平多葉断面ポリエステル繊維を用いて布帛を作成して、これを試料とした。試料を浴比1:5(試料:水=1:5の重量比)で、pH7.0の水に温度120℃、30分間浸漬した後、試料を取り出し、残液のpHをpHメータ(株式会社アタゴ製、型式DPH−2)で測定し、これをポリエステル繊維のpHとした。なお、洗濯前(L0)と、JIS L0217法に規定された洗濯を5回行った後(L5)について測定した。
JIS L1070記載の方法に準拠して測定を行った。
扁平多葉断面ポリエステル繊維を、繊維長軸方向に直交する断面が得らえるように切断した。断面での最大径方向を断面長軸として断面長軸での繊維の最大幅Aを測定した。また、断面上で断面長軸と直交する方向を断面短軸として、断面短軸での繊維の最大幅Bを測定した。さらに、断面短軸での繊維の最小幅C(これは断面上でのくびれ部分に相当する)を測定した。A、BおよびCをそれぞれ5回測定し、各回でA/BおよびB/Cを算出した。A/Bの平均値を扁平度とし、B/Cの平均値を異形度とした。
扁平多葉断面ポリエステル繊維を用いて布帛を作成して、これを試料とした。JIS L0217法に規定される洗濯を10回行った後(L10)、JIS L1902 菌液吸収法(供試菌:黄色ブドウ球菌)で静菌活性値および殺菌活性値を測定した。静菌活性値としては、2.2以上を合格(○)とし、2.2未満を不合格(×)とした。また、殺菌活性値としては、0以上を合格(○)とし、0未満を不合格(×)とした。
扁平多葉断面ポリエステル繊維を用いて布帛を作成して、これを試料とした。初期濃度100ppmのアンモニアを含む空気3Lが入ったテドラーバッグに、10cm×10cmの正方形の試料を入れ、2時間後のテドラーバッグ内の悪臭成分濃度をガステックス社製検知管にて測定し、下記式のように減少量から臭気吸着率を求めた。
臭気吸着率(%)
=(当初の悪臭成分濃度−2時間後の悪臭成分濃度)/(当初の悪臭成分濃度)×100
扁平多葉断面ポリエステル繊維を用いて布帛を作成して、これを試料とした。JIS L1919C(親油性汚染物質3 使用)に規定された汚れの落ちやすさ試験を実施して、防汚性を測定および評価した。
扁平多葉断面ポリエステル繊維を用いて布帛(30cm×20cm)を作成して、これを試料とした。白色と黒色それぞれのタイルの上に試料を重ね合わせ、生地表面の色を測色機で測定した。生地の下に白色タイルがある時と黒色タイルがある時のそれぞれの明度を測定し、次の式を使って防透性(%)を算出した。
防透性(%)=(黒色タイル使用時の明度 ÷ 白色タイル使用時の明度) × 100
JIS L1018A法(滴下法)の吸水速度に関する試験方法により測定した。水平
な試料面に滴下された1滴の水滴が吸収される時間を示した。
扁平多葉断面ポリエステル繊維を用いて織編物(10cm角)を作成し試料とした。これを水で十分に濡らし、脱水機にて2000rpmで1分間脱水した後、織編物の重量を測定し、水分量を算出し、次いで、温度20℃で相対湿度65%の環境下で、織編物の水分量が2重量%(乾いたと感じる水分量)となるまでの時間(分間)を測定した。
扁平多葉断面ポリエステル繊維を用いて筒編を作成し、編地の触感について、ソフト感のそれぞれを4段階の、◎(最良)、○(ややソフト)、△(ややかたい)および×(かたい)で評価した。ここでは、30cm四角の織編物を男女各5名ずつ計10名のパネラーが目隠しした状態で官能評価を行った。
酸性処理を施した後のポリエステル扁平多葉断面繊維を、ベンジルアルコールを用いて分解し、この分解物を0.02Nの水酸化ナトリウム水溶液でフェノールレッドを指示薬として滴定し、1ton当たりの等量を求めた。
扁平断面の吐出孔を72個有する紡糸口金を使用し、5−ナトリウムスルホイソフタル酸を1.5モル%(表では有機塩含有率として表記)共重合した共重合ポリエチレンテレフタレートを常法により紡糸、延伸した後、公知の仮撚捲縮加工を施すことによりポリエステル仮撚捲縮加工糸(総繊度84dtex/72fil、単繊維断面形状:扁平断面)を得た。
扁平断面の吐出孔を72個有する紡糸口金を使用し、5−ナトリウムスルホイソフタル酸を2.5モル%(表では有機塩含有量として表記)共重合した共重合ポリエチレンテレフタレートを常法により紡糸、延伸した後、公知の仮撚捲縮加工を施すことによりポリエステル仮撚捲縮加工糸(総繊度84dtex/72fil、単繊維断面形状:扁平断面)を得た。
扁平断面の吐出孔を72個有する紡糸口金を使用し、5−ナトリウムスルホイソフタル酸を4.0モル%(表では有機塩含有量として表記)共重合した共重合ポリエチレンテレフタレートを常法により紡糸、延伸した後、公知の仮撚捲縮加工を施すことによりポリエステル仮撚捲縮加工糸(総繊度84dtex/72fil、単繊維断面形状:扁平断面)を得た。
実施例1において、酸性処理を施さないこと以外は実施例1と同様に実施した。得られた編地において、目付は200g/m2であり、表1に示すように、編地は中性(L0、L5ともにpH7.5)であり、抗菌性、消臭性および防汚性のいずれも不十分であった。評価結果を表1に示す。
実施例1において、有機塩を共重合させないポリエステルを用いて仮撚捲縮加工糸(総繊度84dtex/72fil)のみを用いてスムース丸編地組織を有する編地を編成すること以外は実施例1と同様に実施した。得られた編地において目付は200g/m2であり、表2に示すように編地は中性(L0、L5ともにpH7.0)であり、抗菌性、消臭性および防汚性のいずれも不十分であった。評価結果を表1に示す。
B 断面短軸での繊維最大幅
C 断面短軸での繊維の最小幅
Claims (3)
- 繊維の長軸方向に直交する断面が、3〜6個の円形を隣接する円形が相互に接するか一部重複するように直線上に連結した扁平多葉形状であり、その扁平形状の扁平度が3.1〜6.0かつ異形度が1.0〜5.0であり、硫黄元素の含有量が共重合ポリエステル全重量に対して0.03〜1.0重量%である共重合ポリエステルからなる、扁平多葉断面ポリエステル繊維。
(ただし、扁平度は断面長軸での繊維最大幅Aと、断面短軸での繊維最大幅Bから算出したA/Bであり、異形度は断面短軸での繊維の最大幅Bと断面短軸での繊維の最小幅Cから算出したB/Cである。) - 共重合ポリエステルが、下記一般式(I)で表されるエステル形成性スルホン酸金属塩化合物および/または下記一般式(II)で表されるエステル形成性スルホン酸ホスホニウム塩化合物を共重合成分として含む共重合ポリエステルである、請求項1に記載の扁平多葉断面ポリエステル繊維。
- JIS L0217法に規定された洗濯を5回行った後のポリエステル繊維のpHが7.0未満である、請求項1または2に記載の前記扁平多葉断面ポリエステル繊維。
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