JP2018197406A - セルロース撥水繊維を含む繊維集合体とその製造方法及び繊維製品 - Google Patents

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Abstract

【課題】耐久性のある撥水性があり、防染に使用することができ、かつ色移りの問題の無いセルロース撥水繊維を含む繊維集合体とその製造方法及び繊維製品を提供する。【解決手段】本発明のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体は、綿（わた）、繊維束、糸及び生機から選ばれる少なくとも一つであり、撥水剤がセルロース繊維表面に架橋された状態で固着されている。本発明のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体の製造方法は、綿（わた）、繊維束、糸及び生機から選ばれる少なくとも一つの繊維集合体に撥水剤を付着させ、乾燥後、加熱キュアすることにより撥水剤をセルロース繊維表面に架橋させる。【選択図】図１

Description

本発明は、セルロース撥水繊維を含む繊維集合体とその製造方法及びこれを用いた繊維製品に関する。
スポーツ衣料、夏用衣料など多量に汗をかくときに着用する衣料には撥水処理をした繊維衣料が使用される。この用途に使用される多くの衣料は、ポリエステルなどの合成繊維衣料を使用し、撥水処理して速乾性を高めたものである。特許文献１には、撥水処理したポリエステル短繊維束と、撥水処理していない木綿紡績糸を合撚し、木綿紡績糸を撥水処理したポリエステル繊維で被覆した糸とし、スポーツ衣料などに使用することが提案されている。引用文献２には、芯に撥水処理した木綿を配置し、鞘に撥水処理していない天然繊維を配置した紡績糸が提案されている。引用文献３には、木綿などの繊維を染色時に撥水処理することが提案されている。引用文献４には、経糸にインジゴ染色した木綿糸を配置し、緯糸にポリエステル糸と高収縮糸を配置し、緯糸二重組織によるデニム生地が提案されている。
特開平５−３３２３４号公報 特開平４−２７２２４７号公報 特開昭６０−７５６７８号公報 特表２０１３−５２０５７９号公報
しかし、前記従来技術は、耐久性のある撥水性セルロース繊維を得るには問題があり、撥水性セルロース繊維を防染に使用することは検討されてこなかった。さらに、特許文献４のようなインジゴ染色木綿糸は、色移りの問題があった。
本発明は、前記従来の問題を解決するため、耐久性のある撥水性があり、防染に使用することができ、かつ色移りの問題の無いセルロース撥水繊維を含む繊維集合体とその製造方法及び繊維製品を提供する。
本発明のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体は、綿（わた）、繊維束、糸及び生機から選ばれる少なくとも一つであり、撥水剤がセルロース繊維表面に架橋された状態で固着されていることを特徴とする。
本発明のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体の製造方法は、前記のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体の製造方法であって、綿（わた）、繊維束、糸及び生機から選ばれる少なくとも一つの繊維集合体に撥水剤を付着させ、乾燥後、加熱キュアすることにより撥水剤をセルロース繊維表面に架橋させることを特徴とする。
本発明の繊維製品は、前記のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体を含む繊維製品であることを特徴とする。
本発明は、綿（わた）、繊維束、糸及び生機から選ばれる少なくとも一つであり、撥水剤がセルロース繊維表面に架橋された状態で固着されているセルロース撥水繊維を含む繊維集合体とすることにより、耐久性があり、かつ防染に使用することができるセルロース撥水繊維を含む繊維集合体とその製造方法及び繊維製品を提供できる。この撥水繊維は、スポーツ衣料、夏用衣料など多量に汗をかくときに着用する衣料に好適である。また、前記撥水繊維は後染の際の防染作用があることから、特定の糸（例えば緯糸）は本発明の糸を使用し、他の糸（例えば経糸）は通常の木綿糸を使用して１００％の木綿織物とした後、木綿繊維に好適な染色（例えば反応性染色）をすることができ、染色においては通常の木綿糸のみが染色され、撥水処理した糸は染色されないことから、一例として、後染デニム調の生地を得ることができる。この生地は堅牢度が優れており、例えば色移り等の問題はない。
図１は本発明の一実施形態の撥水繊維の製造方法を示す工程図である。
綿（わた）、繊維束、糸又は生機等の繊維集合体は、従来、撥水処理することはあまり行われてこなかった。その理由は、綿（わた）や繊維束で撥水処理すると、繊維の滑り性が変化し、紡績しにくくなると思われていたからである。また、糸や生機で撥水処理すると、染色できなくなるか又は染色しにくくなる問題があり、良質な製品は得られないと思われていた。しかし、本発明者らは、従来問題があるとされていた綿（わた）、繊維束、糸又は生機等の繊維集合体を撥水処理すると、意外にも広い製品展開ができることがわかり、本発明を完成させるに至った。また、セルロース繊維は親水性繊維であり、従来、撥水処理することはあまり行われてこなかった。しかし、反物染色前のセルロース繊維を撥水処理すると、これもまた広い製品展開ができることがわかった。
本発明のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体は、綿（わた）、繊維束、糸及び生機から選ばれる少なくとも一つであり、撥水剤がセルロース繊維表面に架橋された状態で固着されている。前記において、綿（わた）は開繊綿であっても未開繊綿であってもよい。繊維束はウェブ、スライバー等である。糸は粗糸、紡績糸等である。生機は織り上がった織物又は編み上がった編物等である。綿（わた）及び繊維束で撥水剤を架橋させた場合は、カード等で開繊するのが好ましい。開繊或いは開繊から粗糸までの工程においては、他の繊維と混紡することもできる。糸及び生機で撥水剤を架橋させた場合は、撥水繊維の後染の際の防染作用を生かした用途に有用である。本発明の繊維集合体は、反物染色前の状態の段階で撥水処理するのが好ましい。
本発明においては、撥水剤はセルロース繊維表面に架橋された状態で固着されている。架橋は、撥水剤と架橋剤とを混合した水溶液又は水分散液をセルロース繊維表面に付着させ、熱キュア等により、セルロース繊維表面に強固に一体化された状態をいう。後の染色や洗濯では撥水性は維持される。このため、反物染色した場合は、撥水剤が架橋されたセルロース繊維部分は染色されず、防染として機能する。
セルロース繊維は、天然セルロース繊維及び再生セルロース繊維から選ばれる少なくとも一つであるのが好ましく、さらに好ましくは天然セルロース繊維である。天然セルロース繊維としては、木綿、麻等があり、再生セルロース繊維としては、普通レーヨン、ベンベルクレーヨン、溶剤型レーヨン、リヨセル等がある。なお、本発明は、夾雑物や汚れを除去するための精錬漂白工程が必要となる天然セルロース繊維の場合において特に有効である。
本発明のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体は２０質量％以上、好ましくは３５質量％以上、さらに好ましくは５０質量％以上であれば、本発明の作用効果を達成できる。したがって、８０質量％以下、好ましくは６５質量％以下、さらに好ましくは５０質量％以下の範囲でさらに他の繊維を含んでもよい。他の繊維としては、セルロース繊維以外の繊維、撥水処理していないセルロース繊維等を含む。
撥水剤はフッ素系撥水剤が好ましい。とくに加熱キュアタイプのものが耐久性の点で好ましい。さらに、フッ素系撥水剤とともに架橋剤を併用し、セルロース繊維表面にフッ素系撥水剤を架橋して固着させるのが好ましい。架橋剤としてはウレタン系架橋剤、アクリル系架橋剤が挙げられるが、ウレタン系架橋剤が特に好ましい。このような撥水剤としては、例えば日華化学社製、商品名“ＮＫガードＳ−０９”等があり、架橋剤としては例えば日華化学社製、商品名“ＮＫアシストＶ”等がある。
撥水剤としてフッ素系撥水剤を用いる場合、フッ素含有率は０．０１〜１．４質量％であるのが好ましい。さらに好ましくは０．１〜１．０質量％であり、とくに好ましくは０．２〜０．７質量％である。前記の範囲であれば、防染性は実用的に十分である。なお、フッ素含有率は、撥水処理した綿（ワタ）等について蛍光Ｘ線分析装置により検出された元素のトータル和を１００とした場合の、フッ素元素の割合として測定する。
本発明の繊維製品は、前記のセルロース撥水繊維を含む。一例として、繊維製品は後染デニム調生地である。この生地は経糸に通常の木綿紡績糸を配置し、緯糸に本発明の撥水処理した木綿紡績糸を配置して織物にした後、後染（反物染色）すると経糸は染まり、緯糸は染まらないことからデニム調生地が得られる。他の例としては、デニム調生地以外の交織品、交編品、或いは部分的に本発明の撥水処理した木綿紡績糸を配置した生地がある。部分的に本発明の撥水処理した木綿紡績糸を配置した生地は、白抜き模様とすることもできる。本発明の紡績糸を使用した織編物は、後染めにより染色が可能であり、しかも全体として撥水性を有するものとなる。本発明においては、綿染め、糸染めの後に撥水処理してもよい。
本発明のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体の製造方法は、下記の工程を含む。
（１）綿（わた）、繊維束、糸及び生機から選ばれる少なくとも一つの繊維集合体に撥水剤を付着させる工程。
繊維集合体に撥水剤を付着させる方法は、含浸、スプレー、パディング等の方法がある。撥水剤は水に分散させて付着させるのが好ましい。これにより均一付着できる。
（２）乾燥後、加熱キュアすることにより撥水剤をセルロース繊維表面に架橋させる工程。
乾燥と加熱キュアは連続した加熱乾燥機で処理してもよい。また、加熱キュア条件は、温度１５０〜１９０℃、時間２〜２０分が好ましい。この場合、セルロース繊維を熱により傷めないようにするのが好ましい。
綿（わた）又は繊維束で撥水剤をセルロース繊維表面に架橋させた場合は、開繊処理するのが好ましい。撥水処理により繊維同士が収束する場合もあるからである。
以下図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施形態の撥水繊維の製造方法を示す工程図である。セルロース繊維の原綿をまず混綿し、カード機により開繊し、ウェブを形成し、次いで練条工程でスライバー（繊維束)とする。その後、撥水剤と架橋剤の水分散液に含浸させ、絞り、乾燥後、加熱キュアリングして撥水剤をセルロース繊維表面に撥水剤を架橋させ固着する。その後、再度混綿し、カード機に掛け開繊したウェブとし、練条工程でスライバーとし、粗紡工程、精紡工程により紡績糸とする。得られた紡績糸は織物又は編物にする。織物又は編物は、一例として前記撥水処理した紡績糸と、撥水処理していない通常の紡績糸とを交織する。このようにして染色すると、撥水処理していない通常の紡績糸は染まるが、撥水処理した紡績糸は染まらず、不均一染色物が得られる。このような不均一染色物はデニム調生地として有用である。前記において、繊維束の状態で撥水剤を付与するのは、連続処理が可能で、物質操作（マテリアル ハンドリング）も便利であるからである。
以下実施例を用いて本発明を具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
＜原綿＞
原綿としてエジプト綿を使用した。
＜撥水綿（わた）の製造＞
図１に示す製造方法により撥水綿（わた）を製造した。フッ素系撥水剤として日華化学社製、商品名“ＮＫガードＳ−０９”を２０リットル、ウレタン系架橋剤として日華化学社製、商品名“ＮＫアシストＶ”を４リットル、浸透剤としてハンツマン社製、商品名“ＩＮＶＡＤＩＮＥ６５０”を１リットル使用し、これに水を加えて２００リットルとした。この薬液にスライバーを含浸させ、マングルで絞り、乾燥後１７０℃で１０分間加熱キュアリングし、撥水剤（架橋剤込み）を架橋させた。当該撥水綿を、株式会社リガク製蛍光Ｘ線分析装置（ＺＳＸ１００ｅ：ＥＺスキャン法）を用いてフッ素含有率を測定したところ０．４質量％であった。
＜紡績糸の製造＞
その後、図１に示すように混綿工程に戻し、開繊したウェブとし、練条工程でスライバーとし、粗紡工程、精紡（リング精紡）工程により紡績糸とした。得られた紡績糸は英式番手７番であった。撥水綿（わた）の紡績工程通過性は、通常の木綿と変わらなかった。
＜織物の製造＞
経糸に英式番手７.２番（単糸）の通常の紡績糸を配置し、緯糸に前記撥水綿で製造した紡績糸（英式番手７番、単糸）を配置した経糸密度６５本/inch、緯糸密度４０本/inch、織物組織３／１綾織の生地を製織した。得られた生地を常法に従い、毛焼き、糊抜き、精練、漂白し、シルケット加工を行った。その後、常法に従い反応性染料を含浸、発色固着させ、柔軟剤を付けて仕上処理を行い、経糸が染まったデニム調の生地が得られた。この生地の仕上げ質量（目付）は３８０ｇ／ｍ2であった。撥水綿（わた）の織物〜染色工程通過性は、通常の木綿と変わらなかった。なお、デニム調生地の裏面側には、緯糸である撥水紡績糸が出現するが、裏面側から綿の場合と同様の装置・方法を用いてフッ素含有率を測定したところ０．３質量％であった。
＜評価＞
得られた生地は木綿糸１００％使いであり、風合いも良好であった。この生地をＪＩＳ Ｌ０００１：２０１４(記号番号１４１)に規定されている方法で水洗い洗濯２０回の洗濯試験をしたが、色落ち、色移りはなかった。また、洗濯堅牢度試験（ＪＩＳＬ０８４４：２０１１ Ａ−２号）では、木綿生地の一般的な反物染色（例えばアルカリスチーミング法）と同程度であり、変退色４−５級、汚染４−５級という結果となった。経糸を糸段階でインジゴ染色したデニム生地と比較すると堅牢度は良好であり、特に摩擦堅牢度（ＪＩＳＬ０８４９：２０１３ II形法）は、一般的なインジゴ染色したデニム生地の場合、乾燥２級（タテ方向）、湿潤１級（タテ方向）であるが、本実施例品は、乾燥４−５級（タテ方向）、湿潤２級（タテ方向）という良好な結果となった。
本発明の生地は、デニム調生地、スポーツ衣料、夏用衣料などにも適用できる。また、靴、帽子、バック、カーテン、ソファーカバー等に用いることもできる。

Claims (11)

  1. セルロース撥水繊維を含む繊維集合体であり、
    前記繊維集合体は、綿（わた）、繊維束、糸及び生機から選ばれる少なくとも一つであり、
    撥水剤がセルロース繊維表面に架橋された状態で固着されていることを特徴とするセルロース撥水繊維を含む繊維集合体。
  2. 前記セルロース撥水繊維を含む繊維集合体は、防染用繊維集合体である請求項１に記載のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体。
  3. 前記セルロース繊維は、天然セルロース繊維である請求項１又は２に記載のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体。
  4. 撥水剤がフッ素系撥水剤である請求項１〜３のいずれかに記載のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体。
  5. 前記セルロース撥水繊維のフッ素含有率は、０．０１〜１．４質量％である請求項４に記載のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体。
  6. 請求項１〜５のいずれかに記載のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体の製造方法であって、
    綿（わた）、繊維束、糸及び生機から選ばれる少なくとも一つの繊維集合体に撥水剤を付着させ、
    乾燥後、加熱キュアすることにより撥水剤をセルロース繊維表面に架橋させることを特徴とするセルロース撥水繊維を含む繊維集合体の製造方法。
  7. 前記加熱キュア条件は、温度１５０〜１９０℃で、時間２〜２０分である請求項６に記載のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体の製造方法。
  8. 前記綿（わた）又は繊維束で撥水剤をセルロース繊維表面に架橋させた場合は、開繊処理する請求項６又は７に記載のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体の製造方法。
  9. 前記繊維集合体は、反物染色前のセルロース繊維を含む繊維集合体である請求項６〜８のいずれかに記載のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体の製造方法。
  10. 請求項１〜５のいずれかに記載のセルロース撥水繊維を含む繊維集合体を含む繊維製品。
  11. 前記繊維製品は反物染色デニム調生地である請求項１０に記載の繊維製品。
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