JP2022085088A - 細繊度ポリテトラフルオロエチレン繊維及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐熱性、耐薬品性、電気特性、あるいは摩擦係数が低く摺動性に優れるというフッ素系繊維の素材としての特性を維持しつつ、細繊度化させ、高捕集効率バグフィルター用途に適し、生産性が良好な細繊度ポリテトラフルオロエチレン繊維とその製造方法を提供すること。【解決手段】単繊維繊度が０．１ｄｔｅｘ以上１．５ｄｔｅｘ以下、含炭率が繊維重量に対して２．０％以上４．０％以下であることを特徴とするポリテトラフルオロエチレン繊維。ポリテトラフルオロエチレン繊維の製造方法であって、マトリックス成分としてビスコースとポリテトラフルオロエチレンの水分散液との混合液を硫酸濃度７％～１３％、硫酸ソーダ濃度７％～１５％を含有する凝固浴中に、吐出孔が４０μｍ以上８０μｍ以下、孔長が４０μｍ以上の紡糸ノズルから引き取り速度／吐出線速度が１．５～４．０で吐出し、焼成ローラー通過時の各糸条の総繊度／幅が１００ｋｔｅｘ／ｍ以下であり、焼成ローラー間で１％～５％のリラックスを与えながら、２００℃以上３２０℃以下の温度で半焼成した後、３２０℃以上３５０℃以下の温度で焼成を行い、一旦巻き取るか、もしくはそのまま延伸することを特徴とするポリテトラフルオロエチレン繊維の製造方法。【選択図】 なし

Description

本発明は、細繊度のポリテトラフルオロエチレン繊維とその製造方法に関するものである。

ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと記載することがある。）繊維に代表されるフッ素樹脂系繊維は、その優れた耐熱性、耐薬品性、電気特性、あるいは摩擦係数が低く摺動性に優れることなどから、産業資材用途を中心に、広く用いられている。

例えば、耐熱性、耐薬品性の特徴を活かしてゴミ焼却炉のバグフィルター用途に広く用いられており、具体的にはＰＴＦＥ繊維とガラス繊維との複合品が利用されている。近年、環境問題への意識が高まっており、この問題の一つである大気汚染の観点から、粒径がより小さなダストの捕集が可能な高捕集効率のバグフィルターが求められている。このような問題を解決するためにはより細いＰＴＦＥ繊維が必要となり、繊度１．５ｄｔｅｘ以下のＰＴＦＥ繊維が望まれるが、繊度１．５ｄｔｅｘ以下のＰＴＦＥ繊維は得られていない。

一般的に、ＰＴＦＥ繊維の製造方法としては、マトリックス物質を利用して紡糸した後に焼成工程を経るマトリックス紡糸法の他に、スプリット剥離法あるいはペースト押出し法が知られている。スプリット剥離法あるいはペースト押出法によって得られるＰＴＦＥ繊維は、熱に対する収縮率が低く寸法安定性に優れているものの、細かく切り裂いて繊維を製造するために、最終繊維状物の断面は扁平形状かつ不均一となり、しかも、繊度もランダムであって均一性に劣っている。このため、局所的に細い繊度の繊維が偏在することがあり、バグフィルターとした場合にはこの細繊度繊維が偏在した箇所からの破れ、漏れが発生するといったデメリットがある。

一方、マトリックス紡糸法によって得られるＰＴＦＥ繊維は繊維断面が均一で、繊度バラツキが小さいという長所があり、細繊度化に優れていることが知られている(特許文献１参照)。特許文献１の実施例１では、マトリックスにビスコースを用い、ビスコース５０重量％と濃度６０％のＰＴＦＥ水分散液５０％を混合した後、１０Ｔｏｒｒの減圧下で脱泡した成形用原液を孔径０．１２ｍｍより凝固浴中に吐出し、４％のリラックスを与えながら２８０℃の温度で半焼成を行ない、次いで３５０℃に保った焼成ローラを用いて焼成を行い３０ｍ／分の速度で引き取り、３５０℃の温度で熱延伸することで細繊度ＰＴＦＥ繊維を得ていることが記載されている。

また、特許文献２の実施例１では、マトリックスにビスコースを用い、数平均分子量９００万の高分子量ＰＴＦＥ水分散液と混合し、紡糸口金を用いて紡出し、焼成工程にて上記のマトリックス材を焼き飛ばし、一旦未延伸糸を巻き取った後、７倍の延伸倍率で延伸することでＰＴＦＥ繊維を得ていることが記載されている。

特開２００６－２０７０９７号公報 特開２０１７－８２３５９号公報

しかしながら、特許文献１は実施例レベルでは繊度は２．２ｄｔｅｘと記載されており、従来よりも粒径がより小さなダストを捕集するための高捕集効率バグフィルター用途には適していない。また、特許文献２は、実施例レベルでは未延伸糸を延伸倍率7倍の条件にて延伸することで繊度３．５ｄｔｅｘを得ており、繊度１．５ｄｔｅｘ以下のＰＴＦＥ繊維は得られていなかった。未延伸糸の延伸倍率を増加させることは、糸切れが発生しやくす、工業的な生産の観点から適切ではない。

そこで、本発明の課題は、耐熱性、耐薬品性、電気特性、あるいは摩擦係数が低く摺動性に優れるというフッ素系繊維の素材としての特性を維持しつつ、紡糸ノズルの吐出、及び焼成プロセスに着目して細繊度化させ、高捕集効率バグフィルター用途に適し、生産性が良好な細繊度ポリテトラフルオロエチレン繊維とその製造方法を提供することである。

本発明は、上記の課題を解決するために、次のように構成したものである。
［１］単繊維繊度が０．１ｄｔｅｘ以上１．５ｄｔｅｘ以下、含炭率が繊維重量に対して２．０％以上４．０％以下であることを特徴とするポリテトラフルオロエチレン繊維。

［２］ポリテトラフルオロエチレン繊維の製造方法であって、ビスコースとポリテトラフルオロエチレンの水分散液との混合液を硫酸濃度７％～１３％、硫酸ソーダ濃度７％～１５％の水溶液の凝固浴中に、吐出孔が４０μｍ以上８０μｍ以下、孔長が４０μｍ以上の紡糸ノズルから引き取り速度／吐出線速度が１．５～４．０で吐出し、焼成ローラー通過時の総繊度／幅が１００ｋｔｅｘ／ｍ以下であり、焼成ローラー間で１％～５％のリラックスを与えながら、２００℃以上３２０℃以下の温度で半焼成した後、３２０℃以上３５０℃以下の温度で焼成を行い、一旦巻き取るか、もしくはそのまま延伸することを特徴とするポリテトラフルオロエチレン繊維の製造方法。

本発明の細繊度ポリテトラフルオロエチレン繊維は、高捕集効率バグフィルター用途に適した細繊度化を達成することができる。また、本発明の細繊度ポリテトラフルオロエチレン繊維の製造方法によれば、高捕集効率バグフィルター用途に適した細繊度のポリテトラフルオロエチレン繊維を得ることができる。

＜ポリテトラフルオロエチレン繊維＞
一般にフッ素系樹脂にはＰＴＦＥの他に、ＰＴＦＥの共重合体である４フッ化エチレン－６フッ化プロピレン重合体（ＦＥＰ）、４フッ化エチレン－パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、４フッ化エチレンオレフィン共重合体（ＥＴＦＥ）などがあり、これらは溶融紡糸により生産されている。しかしながら、本発明では耐熱性や耐薬品性の点から最も優れるＰＴＦＥ樹脂が用いられる。本発明のＰＴＦＥは、ポリテトラフルオロエチレンではあればよく、特に限定はされないが、ＰＴＦＥの数平均分子量が１００万以上であることが好ましく、２００万以上１２００万未満であることがより好ましい。ＰＴＦＥの数平均分子量が２００万以上をすることで、良好な引っ張り強度を有し、製織工程やカード工程の工程通過性も良好で、品質に優れた織物、編み物、ウェブが得られる。ＰＴＦＥの数平均分子量が１２００万以上の場合、製糸性が著しく悪化し、工業的な生産が困難となる。

本発明のポリテトラフルオロエチレン繊維の単繊維繊度は、単繊維繊度が０．１ｄｔｅｘ以上１．５ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。単繊維繊度が０．１ｄｔｅｘ未満だと、紡糸性が著しく悪化し、工業的な生産が困難となる。また、１．５ｄｔｅｘを超えると、細繊度化の効果が低くなり高捕集効率バグフィルター用途に適なさい。

本発明のポリテトラフルオロエチレン繊維は、含炭率が繊維重量に対して２．０％以上４．０％以下であることが好ましい。含炭率が２．０％未満だと、特に細繊度化した場合に繊維間接着が発生してしまい、製織工程での織物欠点やカード工程でのネップが発生しやすくなり、生産性が著しく低下する。含炭率が４．０％を超えると、ポリテトラフルオロエチレン繊維中の異物が増え、引っ張り強度が低下し、延伸工程、高次加工である製織工程、カード工程での糸切れが発生しやすくなり、生産性が著しく低下する。

また、引っ張り強度は０．８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。さらには１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上２．８ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることがより好ましい。０．８ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であれば、引っ張り強度が弱くなり過ぎ、高次加工時に繊維切れが頻発し高次加工性が劣り、さらには構造体としての強力も低くなり一般にその構造体の寿命が短くなる。また、繊維引張強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘを超えるものは焼成温度を高くすることにより製造できるが、焼成温度を高くすることにより単繊維間の融着を発生させることになり、製織工程での織物欠点やカード工程でのネップが発生しやすくなり、生産性に影響を及ぼす。さらに、繊維引張伸度は１０％以上５０％以下であることが好ましい。さらには２０％以上４０％以下であることがより好ましい。１０％未満であれば、延伸倍率を高くする必要があり延伸切れによる工程トラブルが頻発し生産性が劣り収率が悪化する。５０％を超えると繊維が伸び易くなり加工性が劣る。また、製品は荷重に対して伸び易くなり寸法安定性に劣る方向となる。

＜ポリテトラフルオロエチレン繊維の製造方法＞
本発明の細繊度ＰＴＦＥ繊維は、フッ素樹脂のひとつであるＰＴＦＥ樹脂からなり、マトリックス物質を利用して紡糸した後に焼成工程を経るマトリックス紡糸法により製造されることが好ましい。

マトリックス物質は、通常のレーヨンの製造に用いられるビスコースであれば特に限定されない。すなわち、セルロース濃度５．０～１１．０ｗｔ％、アルカリ濃度４．０～１０．０ｗｔ％、二硫化炭素２７．０～３２．０ｗｔ％（セルロースに対し）であるビスコースを使用することが好ましく例示される。

本発明で紡糸原液を調製する際に用いるＰＴＦＥ樹脂分散液は、ＰＴＦＥ濃度が５０．０～７０．０ｗｔ％であり、かつ、安定剤として非イオン活性剤またはアニオン活性剤をＰＴＦＥポリマーに対して３．０～１０．０ｗｔ％含有するものが好ましい。また、ＰＴＦＥ樹脂分散液の分散粒子の大きさは０．５μｍ以下であるものが好ましく、より好ましくは０．３μｍ以下のものである。

これら紡糸原液は、脱泡された後に紡糸工程に供されるが、脱泡時の温度が高過ぎるとビスコースが凝固してしまう懸念があり、また、水分が蒸発しＰＴＦＥが凝集してしまう懸念がある。そのため、脱泡時は１５℃以下の低温に制御することが好ましい。その際の真空度は約１０Ｔｏｒｒ以下が好ましい。

次に、これら紡糸原液は、凝固浴中に浸漬した口金より吐出され、凝固浴中で凝固される。

凝固浴としては、無機鉱酸または無機塩の水溶液が用いられるが、本発明では硫酸と硫酸ソーダとを含有する混合水溶液を用いるのが好ましい。

このとき硫酸濃度は７．０～１３．０ｗｔ％が好ましい。硫酸濃度が７．０ｗｔ％未満であると凝固浴中で糸条が凝固する速度が非常に遅くなるため、製造能力の低下または浸漬ラインを長くする必要があり好ましくない。一方、硫酸濃度が１３．０ｗｔ％を越えると繊維表面に付着した硫酸が脱酸されにくく焼成工程で糸切れが多発する。

硫酸ソーダ濃度は７．０～１５．０ｗｔ％に調整することが好ましい。硫酸ソーダはセルロースの急激な凝固を抑制する。硫酸ソーダ濃度が７．０ｗｔ％未満の場合、凝固浴中で糸条が凝固する速度が非常に速くなり、繊維断面のコントロールが困難となるので好ましくない。一方、硫酸ソーダ濃度が１５．０ｗｔ％を越えると、凝固浴中で糸条が凝固する速度が非常に遅くなるため、繊維断面のコントロールが困難となるので好ましくない。凝固浴として、上記した硫酸濃度および硫酸ソーダ濃度の両方を上記した特定の範囲内で含有する混合水溶液を用いることは、均一なＰＥＴＦ繊維を製造するために効果的である。

使用する口金吐出孔の孔径は４０μｍ以上８０μｍ以下、孔長は４０μｍ以上であることが好ましい。口金吐出孔の孔径がこの範囲にあることで適正な吐出線速度が得られ、良好な延伸性が付与される。また、孔長がこの範囲にあることで口金の背面圧を確保することができ、口金の各孔に紡糸原液が均等に分配されることが細繊度ポリテトラフルオロエチレン繊維の安定生産性に繋がる。

紡糸ノズルから紡糸原液を吐出する際の引き取り速度／吐出線速度は、細繊度化の観点から、１．５以上４．０以下であることが好ましい。この値が１．５以上であることで紡糸糸条が適度な張力を保ち、隣接する単糸同士が接着せずに紡糸することが可能であり、４．０以下であることで過剰な張力による単糸切れを抑制することが可能である。

凝固された繊維は、次いで、精練工程にて洗浄された後、半焼成、焼成が行われる。

精練としては、アルカリ塩を含有するアルカリ水溶液による洗浄を行うことが好ましい。かかるアルカリ洗浄浴には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩から選ばれた化合物の水溶液が用いられるが、一般にはアルカリ金属塩の水溶液、中でも苛性ソーダ水溶液が好適に用いられる。これらアルカリ塩の濃度は０．０８ｗｔ％以上０．１８ｗｔ％以下が好ましい。より好ましくは、０．１０ｗｔ％以上０．１６ｗｔ％以下である。０．０８ｗｔ％未満であると焼成時にセルロースが分解しにくく、その結果、焼成後の繊維に分解しきれないセルロース分が多く残存し、その後の延伸がしにくくなり、延伸工程で糸切れが頻発する傾向となる。一方、０．１８ｗｔ％を超えるとアルカリ洗浄時にセルロースが溶けだし、アルカリ浴中やガイドにカスが溜まりやすくなる。また、半焼成・焼成工程に入る際の未延伸糸強度が低くなり、糸切れによる工程通過トラブルが発生しやすくなるので好ましくない。

更にアルカリ浴の温度は２０℃以下が好ましい。より好ましくは１５℃以下である。アルカリ浴温度が２０℃を超えた場合もアルカリ濃度が高すぎる場合と同様にアルカリ洗浄にセルロースが溶け出し、アルカリ浴中やガイドにカスが溜まりやすくなる他、半焼成・焼成工程に入る際の未延伸糸強度が低くなり、工程通過トラブルが発生しやすくなるので好ましくない。

精練に次いで、半焼成を行う。半焼成には接触タイプの焼成ローラーまたは非接触タイプの焼成ヒーターを用いることができるが、好ましくは、接触タイプの焼成ローラーを用いる。

精練浴やアルカリ浴から導出された未延伸糸をそのまま、もしくはニップローラなどで絞った後、焼成ローラー間で１．０％以上～５．０％以下のリラックスを与えながら２００℃以上３２０℃以下の温度に保った接触タイプの半焼成工程を通過させることにより半焼成を行うことでよい。２００℃以上３２０℃以下の温度に保った接触タイプの半焼成工程においてローラーに導かれた未延伸糸はローラー上で急速に収縮し張力を増す。リラックス率が１％未満であれば張力が高くなりすぎて均一な繊維断面を保つことが困難となり、また、収縮による糸切れが多発しやすい。リラックス率が５％を超えると糸が弛み工程通過性に問題が生じやすい。ただし、そのリラックスは、半焼成に入った直後のローラー間に１回だけ与えるのでもよいし、さらに、半焼成工程のローラー間や焼成工程のローラー間においても与えることでもよい。半焼成工程は、次いで行う焼成工程に入る前に行われる。半焼成工程のローラー温度が２００℃より低い場合は、次いで行う焼成工程で一気に繊維に熱がかかるため繊維断面が変形もしくは単糸間で融着が発生する。一方、３２０℃より高い場合は、半焼成工程で一気に繊維に熱がかかるため、繊維断面が変形もしくは単糸間での融着が発生しやすい。従って、半焼成工程のローラーは２００℃以上３２０℃以下の温度、より好ましくは２５０℃以上３２０℃以下である。このとき、各ローラー温度は単独で変更してもよい。また、焼成ローラーの温度は上記範囲内で個々に異なることでよい。

次いで、半焼成された糸は３２０℃以上３５０℃以下の温度で焼成される。この段階でセルロースの大部分は分解されて気化飛散するので、セルロース中に分散していたＰＴＦＥ粒子は熱融着して繊維状となりＰＴＦＥ未延伸糸が得られる。焼成温度が３２０℃より低いと繊維内のＰＴＦＥ粒子同士の融着が不十分で、焼成後の延伸時に糸切れが頻発し、繊維強度も低くなり、好ましくない。一方、焼成温度が３８０℃を超えると繊維断面形状が変形し、均一な断面形状が得られないし、繊維間接着が発生してしまい、製織工程での織物欠点やカード工程でのネップが発生しやすくなり、生産性が著しく低下する。さらには、ＰＴＦＥが熱分解し、焼成後の延伸時に糸切れが頻発し、繊維強度も低くなり好ましくない。焼成時の各ローラ温度は単独で変更してもよい。また、上記範囲内であれば特に限定なく設定できる。

なお、細繊度のＰＴＦＥ繊維を製造するという観点から、精練浴やアルカリ浴から導出された未延伸糸の糸条が焼成工程を通過する際、単一の、あるいは複数に分割された個々の糸条束の総繊度／幅が１００ｋｔｅｘ／ｍ以下であることが好ましい。１００ｋｔｅｘ／ｍを超えてしまうと、糸条束内で単糸が密になり繊維間接着が発生してしまい、製織工程での織物欠点やカード工程でのネップが発生しやすくなり、生産性が著しく低下する。

焼成して得られるＰＴＦＥ未延伸糸は、いったん巻き取った後に延伸してもよいし、また、巻き取ることなく続けて延伸してもよい。

延伸は３００℃以上３８０℃以下の温度での熱延伸することが好ましい。さらに好ましくは、３１０℃以上３７０℃以下である。３００℃未満であれば延伸切れが頻発し、工程とトラブルによる収率悪化に繋がる。３８０℃を超えるとＰＴＦＥが分解することで繊維引張強度の低下に繋がる。

本発明の製造方法で得られる繊維は、必要に応じ、通常の捲縮付与方法、例えばスタッフィングボックスで捲縮付与され、その後、所望の長さに切断されＰＴＦＥ短繊維を製造することができる。

本発明のポリテトラフルオロエチレン繊維は、フィラメント、ステープル、いずれの態様であってもよく、また、布帛、織編物、不織布、フェルト、あるいはマットなどの高次加工品の態様であってもよい。

次に、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲において、様々な変形や修正が可能である。なお、本実施例で用いる各種特性の測定方法は、以下のとおりである。

［測定・評価方法］
（１）単繊維繊度
初荷重（繊度の６％荷重（ｇ））をかけて正確に長さ１ｍのマルチフィラメント状の試料を採取し、該試料の質量を１０，０００分の１ｇまで測定し、次式
単繊維繊度（ｄｔｅｘ）＝試料の質量／（試料の長さ×紡糸ノズルのホール数）×１０，０００
によって算出し、３回の平均値を単繊維繊度（ｄｔｅｘ）とした。

（２）含炭率
ＰＴＦＥ繊維３ｇを、空気雰囲気下で３００℃の温度で７２時間加熱処理後、繊維質量変化を測定し、次式
含炭率（％）＝（加熱処理前の繊維質量－加熱処理後の繊維質量）／加熱処理前の繊維質量×１００
で含炭率（％）を算出した。

（３）生産安定性
ＰＴＦＥ繊維１００ｋｇ生産あたりの紡糸・延伸の各工程における糸条束切れ発生回数の平均値が、１０回未満／１００ｋｇ生産の場合を「◎」、１０回以上３０回未満／１００ｋｇ生産の場合を「○」、３０回以上／１００ｋｇ生産の場合を「×」とし、◎または○の場合に生産安定性に優れるものと判定した。

（４）単糸接着性
熱延伸後に得られたＰＴＦＥ繊維を６ｍｍにカットし、分散剤としてウーポール（松本油脂製薬社）を用い、分散剤濃度０．０５％、繊維量１ｇ／Ｌ条件にて繊維の水分散液２００ｍＬを作製後、５００ｒｐｍ、３分の攪拌条件で攪拌した。得られた繊維の水分散液を１１８ｇ／ｍ^２のろ紙を用いて吸引ろ過し、吸引ろ過後のＰＴＦＥ繊維の形態において、繊維が一本ずつに分離できていない松葉状やチップ状の繊維束の個数が、５個未満／ｇの場合を「◎」、５個以上１５個未満／ｇの場合を「○」、１５個以上／ｇの場合を「×」と目視にて計測し、◎または○の場合に単糸接着性に優れるものと判定した。

［実施例１］
ビスコース（セルロース濃度９．０ｗｔ％、アルカリ濃度６．０ｗｔ％）４６質量％と濃度６０％のＰＴＦＥ水分散液５４％を混合した後、１０Ｔｏｒｒの減圧下で脱泡して、混合液中のセルロース／ＰＴＦＥの比率が１２．８％である紡糸混合液を得た。前記の紡糸原液を孔径５０μｍ、孔長５０μｍの丸孔口金を用い、硫酸濃度９．０％、硫酸ソーダ濃度１０．０％、温度１５℃の紡糸浴液に、紡糸引取速度／吐出線速度が３．８となるよう湿式紡糸した。次いで凝固した未焼成糸を温度７０℃の温水で洗浄した後、濃度０．１２％の苛性ソーダ水溶液を入れたアルカリ浴中に導いて精錬し、酸成分を完全に除去した。その後、アルカリ浴から導かれた未焼成糸をニップローラで絞った後、各糸条の総繊度／幅を３０ｋｔｅｘ／ｍとして、２％のリラックスを与えながら３２０℃の温度で半焼成し、次いで、３４５℃の温度で焼成を行った。いったん巻き取った後、温度３４０℃で倍率７．６倍の熱延伸を行い、ＰＴＦＥ繊維を得た。得られたＰＴＦＥ繊維は、単繊維繊度０．２９ｄｔｅｘ、含炭率２．９％であった。また、ＰＴＦＥ繊維の生産時における紡糸・延伸の各工程における糸条束切れ発生回数の平均値は、６回／１００ｋｇ生産であり、このＰＴＦＥ繊維の単糸接着性を評価した結果、３個／ｇであった。

［実施例２］
熱延伸の延伸倍率を１１．０倍に変更する以外、実施例１と同様の手法にて、ＰＴＦＥ繊維を得た。得られたＰＴＦＥ繊維は、単繊維繊度０．１８ｄｔｅｘ、含炭率２．９％であった。また、ＰＴＦＥ繊維の生産時における紡糸・延伸の各工程における糸条束切れ発生回数の平均値は、９回／１００ｋｇ生産であり、このＰＴＦＥ繊維の単糸接着性を評価した結果、４個／ｇであった。

［実施例３］
紡糸口金の吐出孔の孔径を７０μｍ、孔長を７０μｍ、紡糸引取速度／吐出線速度を１．３、焼成工程での各糸条の総繊度／幅を９０ｋｔｅｘ／ｍ、熱延伸の延伸倍率を８．０倍に変更した以外、実施例１と同様の手法にて、ＰＴＦＥ繊維を得た。得られたＰＴＦＥ繊維は、単繊維繊度１．５ｄｔｅｘ、含炭率３．５％であった。また、ＰＴＦＥ繊維の生産時における紡糸・延伸の各工程における糸条束切れ発生回数の平均値は、３回／１００ｋｇ生産であり、このＰＴＦＥ繊維の単糸接着性を評価した結果、４個／ｇであった。

［比較例１］
焼成温度を３７５℃に変更した以外、実施例１と同様の手法にて、ＰＴＦＥ繊維を得た。得られたＰＴＦＥ繊維は、単繊維繊度０．２９ｄｔｅｘ、含炭率１．８％であった。また、ＰＴＦＥ繊維の生産時における紡糸・延伸の各工程における糸条束切れ発生回数の平均値は、３回／１００ｋｇ生産であり、このＰＴＦＥ繊維の単糸接着性を評価した結果、２８個／ｇであった。

［比較例２］
半焼成温度を２８０℃、焼成温度を３１０℃に変更した以外、実施例１と同様の手法にて、ＰＴＦＥ繊維を得た。得られたＰＴＦＥ繊維は、単繊維繊度０．３０ｄｔｅｘ、含炭率６．２％であった。また、ＰＴＦＥ繊維の生産時における紡糸・延伸の各工程における糸条束切れ発生回数の平均値は、３６回／１００ｋｇ生産であり、このＰＴＦＥ繊維の単糸接着性を評価した結果、２個／ｇであった。

［比較例３］
紡糸口金の吐出孔の孔径を１００μｍ、孔長を１００μｍ、紡糸引取速度／吐出線速度を２．１、焼成工程での各糸条の総繊度／幅を１００ｋｔｅｘ／ｍに変更した以外、実施例１と同様の手法にて、ＰＴＦＥ繊維を得た。得られたＰＴＦＥ繊維は、単繊維繊度２．１１ｄｔｅｘ、含炭率３．２％であり、高捕集効率バグフィルター用途に適さない。また、ＰＴＦＥ繊維の生産時における紡糸・延伸の各工程における糸条束切れ発生回数の平均値は、２１回／１００ｋｇ生産であり、このＰＴＦＥ繊維の単糸接着性を評価した結果、３個／ｇであった。

［比較例４］
紡糸口金の吐出孔の孔長を３０μｍ、紡糸引取速度／吐出線速度を１．３、焼成工程での各糸条の総繊度／幅を１００ｋｔｅｘ／ｍに変更した以外、実施例１と同様の手法にて、ＰＴＦＥ繊維を得た。得られたＰＴＦＥ繊維は、単繊維繊度３．２９ｄｔｅｘ、含炭率３．４％であり、高捕集効率バグフィルター用途に適さない。また、ＰＴＦＥ繊維の生産時における紡糸・延伸の各工程における糸条束切れ発生回数の平均値は、１１回／１００ｋｇ生産であり、このＰＴＦＥ繊維の単糸接着性を評価した結果、２個／ｇであった。

実施例１～３、および比較例１～６で作製したＰＴＦＥ繊維については、上述の（１）単繊維繊度、（２）含炭率、（３）生産安定性、（４）単糸接着性の評価を行い、結果を表１に示した。その結果、本発明におけるＰＴＦＥ繊維は、耐熱性、耐薬品性、電気特性、あるいは摩擦係数が低く摺動性に優れるというフッ素系繊維の素材としての特性を維持しつつ細繊度化でき、高捕集効率バグフィルター用途に適すとともに、生産性が良好な細繊度ＰＴＦＥ繊維の製造方法を提供できることが明確であった。

Claims (2)

1. 単繊維繊度が０．１ｄｔｅｘ以上１．５ｄｔｅｘ以下、含炭率が繊維重量に対して２．０％以上４．０％以下であることを特徴とするポリテトラフルオロエチレン繊維。
2. ポリテトラフルオロエチレン繊維の製造方法であって、ビスコースとポリテトラフルオロエチレンの水分散液との混合液を硫酸濃度７％～１３％、硫酸ソーダ濃度７％～１５％の水溶液の凝固浴中に、吐出孔が４０μｍ以上８０μｍ以下、孔長が４０μｍ以上の紡糸ノズルから引き取り速度／吐出線速度が１．５～４．０で吐出し、焼成ローラー通過時の総繊度／幅が１００ｋｔｅｘ／ｍ以下であり、焼成ローラー間で１％～５％のリラックスを与えながら、２００℃以上３２０℃以下の温度で半焼成した後、３２０℃以上３５０℃以下の温度で焼成を行い、一旦巻き取るか、もしくはそのまま延伸することを特徴とするポリテトラフルオロエチレン繊維の製造方法。