JP2022128926A - 改質綿、これを含む紡績糸および繊維製品、ならびに改質綿の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】吸水性を向上させた改質綿を提供する。【解決手段】改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後１０分で自重の６倍以上の前記水を吸収する。【選択図】図４
Description
本発明は、改質綿、これを含む紡績糸および繊維製品、ならびに改質綿の製造方法に関する。
特表２００６－５０８２７１号公報（特許文献１）に開示されるように、綿をはじめ、麻、レーヨンなどのセルロース系繊維に対し、絹繊維のような光沢、艶またはハリを付与するための加工としてシルケット加工（またはセルロース系繊維のマーセル化）が知られている。シルケット加工は、下記非特許文献１に開示されるように、原綿などを苛性ソーダを用いて低温（たとえば－５～２５℃）で処理することにより行われる。
林ら、「マーセル化反応におけるセルロースの分子鎖形態の変化」、日本化学会誌、1974、(10)、p．1967～1973
上記の特許文献１および非特許文献１によれば、原綿などをシルケット加工した加工綿において、良好な吸水性が付与されることなどについては言及されていない。吸水タオルなどの名称で市販されている従来の繊維製品においては、その吸水性を紡績糸の撚りを調整すること、または繊維製品に水溶性ビニロンを配合すること等によって向上させることが試みられている。したがって綿などのセルロース系繊維そのものを処理することによって、良好な吸水性を付与することは未だ実現されておらず、その開発が切望されている。
以上の点に鑑み、本発明は、吸水性を向上させた改質綿、これを含む紡績糸および繊維製品、ならびに改質綿の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討の結果、本発明に到達した。すなわち従来のシルケット加工を改良し、３５℃以上とした苛性ソーダなどのアルカリ溶液で原綿をアルカリ処理することにより改質綿を得ること注目した。その結果、上記改質綿は、良好な吸水性を備えることを知見し、本発明を完成させた。
本発明は、以下のとおりの特徴を有する。
〔１〕 本発明に係る改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後１０分で自重の６倍以上の上記水を吸収する。
〔２〕 上記改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後３０分で自重の６．５倍以上の上記水を吸収することが好ましい。
〔３〕 上記改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後１０分で自重の８倍以上の上記水を吸収することがより好ましい。
〔４〕 本発明に係る紡績糸は、上記改質綿を含むことが好ましい。
〔５〕 本発明に係る繊維製品は、上記改質綿を含むことが好ましい。
〔６〕 上記繊維製品は、上記改質綿を２０質量％以上含むことが好ましい。
〔７〕 本発明に係る改質綿の製造方法は、上述した改質綿の製造方法であって、原綿をアルカリ溶液で処理する工程を含み、上記アルカリ溶液の温度は、３５℃以上９０℃以下である。
〔８〕 上記アルカリ溶液は、水酸化ナトリウム水溶液であり、上記水酸化ナトリウム水溶液中の水酸化ナトリウムの濃度は、１２．５質量％以上２３．５質量％以下であることが好ましい。
〔１〕 本発明に係る改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後１０分で自重の６倍以上の上記水を吸収する。
〔２〕 上記改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後３０分で自重の６．５倍以上の上記水を吸収することが好ましい。
〔３〕 上記改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後１０分で自重の８倍以上の上記水を吸収することがより好ましい。
〔４〕 本発明に係る紡績糸は、上記改質綿を含むことが好ましい。
〔５〕 本発明に係る繊維製品は、上記改質綿を含むことが好ましい。
〔６〕 上記繊維製品は、上記改質綿を２０質量％以上含むことが好ましい。
〔７〕 本発明に係る改質綿の製造方法は、上述した改質綿の製造方法であって、原綿をアルカリ溶液で処理する工程を含み、上記アルカリ溶液の温度は、３５℃以上９０℃以下である。
〔８〕 上記アルカリ溶液は、水酸化ナトリウム水溶液であり、上記水酸化ナトリウム水溶液中の水酸化ナトリウムの濃度は、１２．５質量％以上２３．５質量％以下であることが好ましい。
上記によれば、吸水性を向上させた改質綿、これを含む紡績糸および繊維製品、ならびに改質綿の製造方法を提供することができる。
以下、本発明に係る実施形態（以下、「本実施形態」とも記す）について、さらに詳細に説明する。ここで本明細書において「Ａ～Ｂ」という形式の表記は、範囲の上限下限（すなわちＡ以上Ｂ以下）を意味し、Ａにおいて単位の記載がなく、Ｂにおいてのみ単位が記載されている場合、Ａの単位とＢの単位とは同じである。本明細書において「原綿」とは、綿の種子に生じた毛から繰綿された綿繊維を意味する。当該綿繊維は、紡績糸、製綿、詰綿および脱脂綿等の原料となる。上記原綿の範疇には、上記紡績糸等に加工するために、上記の繰綿された綿繊維から精練、カーディングまたはコーミング等の処理がなされた綿繊維を含むものとする。本明細書においてアルカリ溶液の濃度については、質量％として表すほか、ボーメ度（記号「Ｂｅ」、ただし正式にはＢｅの「ｅ」の上部に「´（プライム）」が付される）を用いて表す場合もある。また本明細書においては、改質綿が水を吸収する性質を「吸収能力」および「吸水性」のいずれかの用語により表すが、両者は同じ文脈で用いられる。
＜改質綿＞
本実施形態に係る改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後１０分で自重の６倍以上の上記水を吸収する。上記改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後３０分で自重の６．５倍以上の上記水を吸収することが好ましい。上記改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後１０分で自重の８倍以上の上記水を吸収することがより好ましい。このような特徴を備える改質綿は、良好な吸水性を示し、もって吸水性を向上させた改質綿を提供することが可能となる。
本実施形態に係る改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後１０分で自重の６倍以上の上記水を吸収する。上記改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後３０分で自重の６．５倍以上の上記水を吸収することが好ましい。上記改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後１０分で自重の８倍以上の上記水を吸収することがより好ましい。このような特徴を備える改質綿は、良好な吸水性を示し、もって吸水性を向上させた改質綿を提供することが可能となる。
ここで内径１８ｍｍの管は、内径１８ｍｍで、長手方向の少なくとも一方が開口した従来公知の管であってよい。つまり内径１８ｍｍの管は、長手方向の少なくとも一方が開口することによって改質綿を収容することができる空間を有する管であればよく、アクリル管であっても、ガラス管であっても、それ以外の素材からなる管であってもよい。内径１８ｍｍの管は、可撓性を有していてもよいが、改質綿の収容の容易性を考慮した場合、アクリル管およびガラス管等に代表されるように可撓性を有さないことが好ましい。水としては無色透明の水であってもよく、上記改質綿の吸水能力をわかりやすく理解するために適宜染料等で着色された水であってもよい。水の温度は、たとえば室温（２５℃）とすることができる。
本実施形態に係る改質綿は、後述する改質綿の製造方法により得ることができる。上記改質綿の製造方法では、原綿を３５℃以上９０℃以下の温度のアルカリ溶液で処理（以下、「アルカリ処理」とも記す）することにより改質綿を得る。当該方法により得た改質綿が、吸水性を向上させることができる理由は、詳細なメカニズムは明らかではないが、次の事由によると推定される。
すなわち、従来のシルケット加工（またはセルロース系繊維のマーセル化）は、原綿、糸、布帛を低温（－５～２５℃）のアルカリ溶液、具体的には低温の水酸化ナトリウム水溶液で処理する加工法である。当該加工法により得られる原綿（以下、「従来綿」とも記す）については、風合いが硬いことが知られる。さらに当該加工法により得られる従来綿は繊維が縮むため、捲縮によって繊維同士が絡み合い紡績性が困難になる。このためタオル、肌着類などに使用するための均整の取れた糸、あるいは細い糸が得られにくい。上記従来綿の綿繊維は、図１に示すように繊維長が原綿のそれに比べ短く、繊維同士が絡み合う傾向がある。一方、原綿を３５℃以上９０℃以下の温度のアルカリ溶液で処理した場合、本実施形態に係る改質綿を得ることができる。この改質綿の風合いは柔らかく、かつ図２に示すように繊維長が原綿のそれに比べて維持される傾向がある。なお図１は、従来のシルケット加工を施した綿繊維（後述する比較例２）の繊維長を説明する図面代用写真である。図２は、本実施形態に係る改質綿の製造方法により得た改質綿の綿繊維（後述する実施例２）の繊維長を説明する図面代用写真である。
したがって本実施形態に係る改質綿は、原綿を３５℃以上９０℃以下の温度のアルカリ溶液で処理することによって、柔らかい風合いおよび長い繊維長という両者の特徴を備えることができ、もって吸水性を向上することができると推定される。
さらに図３および図４の比較に基づけば、本実施形態に係る改質綿の綿繊維は、長手方向に対して垂直な面が扁平形状となる従来綿の綿繊維に比べ、長手方向に対して垂直な面が丸いという特徴がある。なお図３は、市販の綿番手４０番単糸用のコーマ綿の綿繊維（後述する比較例１：アルカリ溶液による処理を不実行）を説明する倍率１５００倍の電子顕微鏡写真である。図４は、本実施形態に係る改質綿の製造方法により得た改質綿の綿繊維（後述する実施例２）を説明する倍率１５００倍の電子顕微鏡写真である。
また本実施形態に係る改質綿は、３５℃以上９０℃以下の温度のアルカリ溶液で処理されることによってセルロース分子の隙間が膨潤して繊維が太くなるため、上記コーマ綿に比べ親水性が増すという効果も考えられる。したがって、本実施形態に係る改質綿は、綿繊維の長手方向に対して垂直な面の丸い形状、および綿繊維の親水性が増す効果によって、より多くの水を吸収することができることが推定される。
（測定方法）
本実施形態に係る改質綿は、上述のとおり内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後１０分で自重の６倍以上の上記水を吸収する。以下、上記改質綿に関し、その吸収能力を評価するための測定方法について説明する。
本実施形態に係る改質綿は、上述のとおり内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後１０分で自重の６倍以上の上記水を吸収する。以下、上記改質綿に関し、その吸収能力を評価するための測定方法について説明する。
上記測定方法では、まず後述する改質綿の製造方法により改質綿のバルクを得、当該バルクから改質綿２ｇを秤量し、これを準備する。併せて内径１８ｍｍの管、および水を準備する。ここで管としては、たとえば長手方向の管の長さが１３ｃｍ以上有し、長手方向の少なくとも一方が開口したアクリル管を準備することが好ましい。また水については、少なくとも２０ｇ（２０ｍＬ）以上、たとえば５０ｇ（５０ｍＬ）を、上記アクリル管の開口側端部を収容できる内径を有する１００ｍＬビーカなどの容器に予め収容することによって準備することが好ましい。次いで、上記水を収容した容器の質量を測定する（以下、本明細書において当該質量を「第１質量」とも記す）。
次に、内径１８ｍｍのアクリル管の内部に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で改質綿２ｇを詰める。このときアクリル管の開口側端部が少なくとも改質綿で占められるようにして上記アクリル管に改質綿を詰めることが好ましい。ここで上記改質綿は、内径１８ｍｍのアクリル管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰められるため、管内部の長手方向約１３ｃｍに相当する空間を占めることとなる。
さらに上記改質綿を収容したアクリル管を、改質綿で占められた開口側端部から水を収容した容器に収容し、この水とアクリル管の開口側端部とを接触させるとともに、この状態を維持する。これにより水と改質綿とを接触させる。続いて、水と改質綿との接触後１０分、２０分および３０分経過時にそれぞれ、改質綿を収容したアクリル管を上記容器から除いた後、上記容器の質量を測定する（以下、それぞれの経過時に測定した容器の各質量を「第２質量」とも記す）。なお、このときに測定される「容器の質量」は、容器自体の質量と改質綿に吸収されなかった水の質量との和に相当する。
最後に、この第２質量と上記第１質量との差分を求め、当該差分を改質綿の吸水能力（吸水量）として評価する。上述した測定方法によれば、本実施形態に係る改質綿は、吸水能力（吸水量）が接触後１０分で１２ｇを超える数値を示す。すなわち本実施形態に係る改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後１０分で自重の６倍以上の上記水を吸収可能となる。本実施形態に係る改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後１０分で自重の８倍以上の上記水を吸収することがより好ましい。
さらに本実施形態に係る改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後３０分で自重の６．５倍以上の上記水を吸収することも好ましい。上記改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後１０分で自重の７倍以上の上記水を吸収することが好ましく、接触後１０分で自重の７．５倍以上の上記水を吸収することがより好ましい。上記改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後３０分で自重の８倍以上の上記水を吸収することも好ましく、接触後３０分で自重の８．５倍以上の上記水を吸収することがより好ましい。
一方、上述した測定方法によれば、アルカリ溶液による処理を行わなかったコーマ綿は、ほとんど水を吸収することがなく、従来のシルケット加工を適用することにより得た改質綿は、内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた上記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後１０分で自重の６倍以下の水しか吸収することができない。以上から、本実施形態に係る改質綿は、良好な吸水性を示し、もって本実施形態は、吸水性を向上させた改質綿を提供することが可能となる。
ここで上記改質綿は、詳細なメカニズムは不明ながら、吸水性の向上とともに、次のような効果を備えることができる。すなわち上記改質綿は、良好な吸水性とともに、良好な速乾性および染色性を備え、かつ優れた吸湿発熱性を有することができる。
＜紡績糸＞
本実施形態に係る紡績糸は、上記改質綿を含む。上記改質綿から紡績糸を得る方法については、従来公知の方法を用いることができる。たとえば精練綿等の原綿から上記改質綿を得、当該改質綿から適宜の紡績法を用いて紡績糸を得ることができる。これにより本実施形態は、吸水性を向上させた紡績糸を提供することが可能となる。
本実施形態に係る紡績糸は、上記改質綿を含む。上記改質綿から紡績糸を得る方法については、従来公知の方法を用いることができる。たとえば精練綿等の原綿から上記改質綿を得、当該改質綿から適宜の紡績法を用いて紡績糸を得ることができる。これにより本実施形態は、吸水性を向上させた紡績糸を提供することが可能となる。
＜繊維製品＞
本実施形態に係る繊維製品は、上記改質綿を含む。上記改質綿から繊維製品を得る方法については、従来公知の方法を用いることができる。たとえば原綿等から上記改質綿を含む紡績糸を得、当該紡績糸を製織等することによって繊維製品を得ることができる。これにより本実施形態は、吸水性を向上させた繊維製品を提供することが可能となる。
本実施形態に係る繊維製品は、上記改質綿を含む。上記改質綿から繊維製品を得る方法については、従来公知の方法を用いることができる。たとえば原綿等から上記改質綿を含む紡績糸を得、当該紡績糸を製織等することによって繊維製品を得ることができる。これにより本実施形態は、吸水性を向上させた繊維製品を提供することが可能となる。
本明細書で定義する「繊維製品」の範疇には、上記改質綿を用いて製織され、製編され、もしくは縫製され、あるいは非織布（不織布）とされた綿製品がすべて含まれる。さらに「繊維製品」の範疇には、上記改質綿を含む製綿、詰綿および脱脂綿なども含まれるものとする。また本明細書で定義する「繊維製品」の範疇には、本発明の効果を逸脱しない限り、上記改質綿と合成繊維、獣毛繊維などのその他の繊維とからなる「混紡」などにより製織され、あるいは製編され、もしくは縫製された繊維製品、改質綿の紡績糸と合成繊維、獣毛繊維などのその他の繊維の紡積糸とで製織され、あるいは製編され、もしくは縫製された繊維製品なども含まれる。
なかでも本実施形態に係る繊維製品は、上記改質綿を２０質量％以上含むことが好ましい。上記繊維製品は、上記改質綿を４０質量％以上含むことがより好ましい。これにより繊維製品は、上記改質綿を含むことによる効果が十分に奏され、もって吸水性を向上させることができる。さらに本実施形態に係る繊維製品は、上記改質綿を含むことにより、良好な吸水性とともに、良好な速乾性および染色性を備え、かつ優れた吸熱発熱性を有することもできる。
たとえば上記速乾性に関し、本実施形態に係る繊維製品は、上記改質綿を２５質量％含む綿１００％のタオルである場合、従来のコーマ綿から製造したタオルに比べ、３時間経過時の水分の減少率を約２割向上させることができる。上記改質綿を１００質量％含む綿１００％のタオルである場合、従来のコーマ綿から製造したタオルに比べ、３時間経過時の水分の減少率を約５割向上させることができる。
上記繊維製品としては、上記改質綿が吸水性とともに、良好な速乾性、染色性および優れた吸熱発熱性を有することから、いわゆる衣料品である上着、肌着、下着およびパジャマなどに限定されることなく、ブランケット、タオル、マフラー、スカーフ、ストール、手袋、靴下、帽子、ネックウォーマー、ハンカチーフ、風呂敷、寝具、枕カバーおよびマスク等の小物を例示することができる。特に上記繊維製品としては、タオル、肌着類、下着類、ＴシャツおよびＹシャツ、セータ等の上着類、ズボン、靴下等を好適例として挙げることができる。
＜改質綿の製造方法＞
本実施形態に係る改質綿の製造方法は、上述した改質綿の製造方法であって、原綿をアルカリ溶液で処理する工程を含む。上記工程において、上記アルカリ溶液の温度は、３５℃以上９０℃以下である。上記アルカリ溶液の温度は、３５℃以上８０℃以下であることが好ましく、６０℃以上８０℃以下であることがより好ましい。このような特徴を備えた改質綿の製造方法は、吸収性が向上した改質綿を製造することができる。
本実施形態に係る改質綿の製造方法は、上述した改質綿の製造方法であって、原綿をアルカリ溶液で処理する工程を含む。上記工程において、上記アルカリ溶液の温度は、３５℃以上９０℃以下である。上記アルカリ溶液の温度は、３５℃以上８０℃以下であることが好ましく、６０℃以上８０℃以下であることがより好ましい。このような特徴を備えた改質綿の製造方法は、吸収性が向上した改質綿を製造することができる。
ここで上記アルカリ溶液としては、塩基性溶液であれば特に制限されることなく用いることができる。たとえば上記アルカリ溶液は、水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化カルシウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液およびアンモニア水溶液からなる群より選ばれる１種以上の水溶液であることが好ましい。特に汎用性の観点から、上記アルカリ溶液は、水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）水溶液であることが好ましい。これにより吸水性が向上した改質綿をより簡便に製造することができる。上記アルカリ溶液は、水酸化ナトリウム水溶液である場合、上記水酸化ナトリウム水溶液中の水酸化ナトリウムの濃度は、１２．５質量％以上２３．５質量％以下であることが好ましい。
（原綿をアルカリ溶液で処理する工程）
本実施形態に係る改質綿の製造方法は、原綿をアルカリ溶液で処理する工程を含む。上記原綿をアルカリ溶液で処理する工程は、たとえば原綿およびアルカリ溶液を準備する工程（第１工程）と、上記アルカリ溶液に原綿を浸漬する処理によって改質綿を得る工程（第２工程）と、上記改質綿を洗浄する工程（第３工程）とを含むことが好ましい。以下、上記第１工程と上記第２工程と上記第３工程とで実行される改質綿の製造方法について説明する。
本実施形態に係る改質綿の製造方法は、原綿をアルカリ溶液で処理する工程を含む。上記原綿をアルカリ溶液で処理する工程は、たとえば原綿およびアルカリ溶液を準備する工程（第１工程）と、上記アルカリ溶液に原綿を浸漬する処理によって改質綿を得る工程（第２工程）と、上記改質綿を洗浄する工程（第３工程）とを含むことが好ましい。以下、上記第１工程と上記第２工程と上記第３工程とで実行される改質綿の製造方法について説明する。
１） 第１工程
第１工程は、原綿およびアルカリ溶液を準備する工程である。原綿は、従来公知のものにより準備することができる。量産性の観点から原綿としては、綿花から不純物（綿未熟綿、夾雑物など）を除去した原綿、もしくはカード綿、もしくはコーマ綿を用いることが好ましい。上記アルカリ溶液としては、上述した塩基性溶液により準備することができる。なおアルカリ溶液に用いる溶媒は、綿繊維と反応しない溶媒あれば特に制限されることなく用いることができる。たとえば製造コストの低さ、取扱いの容易性から、上記溶媒としては水が好ましい。
第１工程は、原綿およびアルカリ溶液を準備する工程である。原綿は、従来公知のものにより準備することができる。量産性の観点から原綿としては、綿花から不純物（綿未熟綿、夾雑物など）を除去した原綿、もしくはカード綿、もしくはコーマ綿を用いることが好ましい。上記アルカリ溶液としては、上述した塩基性溶液により準備することができる。なおアルカリ溶液に用いる溶媒は、綿繊維と反応しない溶媒あれば特に制限されることなく用いることができる。たとえば製造コストの低さ、取扱いの容易性から、上記溶媒としては水が好ましい。
さらに上記アルカリ溶液は、本発明の効果に悪影響を与えない範囲で、界面活性剤が添加されてもよく、あるいは意図しない他の物質が混入していてもよい。
上記アルカリ溶液は、水酸化ナトリウム水溶液である場合、上記水酸化ナトリウム水溶液中の水酸化ナトリウムの濃度は、１２．５質量％以上２３．５質量％以下であることが好ましい。すなわち水酸化ナトリウム水溶液中の水酸化ナトリウムの濃度は、１８Ｂｅ以上３０Ｂｅ以下であることが好ましい。上記水酸化ナトリウム水溶液中の水酸化ナトリウムの濃度は、１４質量％以上２０質量％以下（２０Ｂｅ以上２６Ｂｅ以下）であることがより好ましく、１７．８質量％（２４Ｂｅ）であることが最も好ましい。上記水酸化ナトリウム水溶液中の水酸化ナトリウムの濃度が上述した範囲である場合、後述する第２工程において吸水性が向上した改質綿を歩留まり良く得ることができる。上記水酸化ナトリウム水溶液中の水酸化ナトリウムの濃度が１２．５質量％未満（１８Ｂｅ未満）となる場合、改質綿に所望の吸水性を付与することが困難となる傾向がある。上記水酸化ナトリウム水溶液中の水酸化ナトリウムの上限値は、特に制限されないが、過度に高濃度となると吸水性が向上する効果よりも取扱いの困難性が懸念されるため、２３．５質量％（３０Ｂｅ）以下とすることが好ましい。
２） 第２工程
第２工程は、上記アルカリ溶液に原綿を浸漬する処理によって改質綿を得る工程である。具体的には第２工程は、第１工程にて準備したアルカリ溶液の温度を３５℃以上９０℃以下に調整し、次いで当該アルカリ溶液に原綿を所定時間浸漬する処理を行う。これにより、改質綿を得ることができる。第２工程では、第１工程にて準備したアルカリ溶液の温度を３５℃以上８０℃以下に調整することが好ましく、６０℃以上８０℃以下に調整することがより好ましい。アルカリ溶液の温度が３５℃未満である場合、改質綿は収縮が大きく、風合いが硬く、繊維と繊維とが絡み合う傾向があり、十分な吸水性を付与することができない可能性がある。上記アルカリ溶液の温度の上限値は、特に制限されないが、過度に高温となると吸水性が向上する効果よりも取扱いの困難性が懸念されるため、９０℃以下とすることが好ましい。
第２工程は、上記アルカリ溶液に原綿を浸漬する処理によって改質綿を得る工程である。具体的には第２工程は、第１工程にて準備したアルカリ溶液の温度を３５℃以上９０℃以下に調整し、次いで当該アルカリ溶液に原綿を所定時間浸漬する処理を行う。これにより、改質綿を得ることができる。第２工程では、第１工程にて準備したアルカリ溶液の温度を３５℃以上８０℃以下に調整することが好ましく、６０℃以上８０℃以下に調整することがより好ましい。アルカリ溶液の温度が３５℃未満である場合、改質綿は収縮が大きく、風合いが硬く、繊維と繊維とが絡み合う傾向があり、十分な吸水性を付与することができない可能性がある。上記アルカリ溶液の温度の上限値は、特に制限されないが、過度に高温となると吸水性が向上する効果よりも取扱いの困難性が懸念されるため、９０℃以下とすることが好ましい。
さらに上記アルカリ溶液に原綿を浸漬する時間は、５分以上６０分以下であることが好ましく、１０分以上３０分以下であることがより好ましい。アルカリ溶液に原綿を浸漬する時間が５分未満である場合、改質綿に十分な吸水性を付与することができない傾向がある。アルカリ溶液に原綿を浸漬する時間が６０分を超える場合、改質綿に十分な吸水性を付与することができるが、製造効率への悪影響が懸念される傾向がある。
上記アルカリ溶液に浸漬させる原綿の浴比は、特に制限されず、たとえば、１：５以上とすることができる。上記アルカリ溶液に浸漬させる原綿の浴比は、製造効率と歩留まりの良さとを両立させるために上記浴比を１：３０以下とすることが好ましいが、製造設備の都合上１：５０以下とすることもできる。
さらに、第１工程においてアルカリ溶液に添加することができる界面活性剤は、第１工程においてアルカリ溶液に添加することに代えて、第２工程においてアルカリ溶液に添加することができる。第２工程において界面活性剤をアルカリ溶液に添加するタイミングは、原綿を浸漬させる前にアルカリ溶液に添加してもよく、原綿と同時にアルカリ溶液に添加してもよく、原綿を浸漬させた状態のアルカリ溶液に添加してもよい。
３） 第３工程
第３工程は、上記改質綿を洗浄する工程である。第３工程により、改質綿に付着しているアルカリ溶液を中和することができる。改質綿の洗浄は、たとえば水を用いてアルカリ溶液の中和を行い、７０～８０℃で１０分間の洗浄を２回程度行うことが好ましい。これにより改質綿のｐＨを７に調整することができる。
第３工程は、上記改質綿を洗浄する工程である。第３工程により、改質綿に付着しているアルカリ溶液を中和することができる。改質綿の洗浄は、たとえば水を用いてアルカリ溶液の中和を行い、７０～８０℃で１０分間の洗浄を２回程度行うことが好ましい。これにより改質綿のｐＨを７に調整することができる。
（作用効果）
本実施形態に係る改質綿の製造方法は、原綿を適切な温度にてアルカリ溶液で処理することにより、吸水性が向上した改質綿を歩留まり良く製造することができる。
本実施形態に係る改質綿の製造方法は、原綿を適切な温度にてアルカリ溶液で処理することにより、吸水性が向上した改質綿を歩留まり良く製造することができる。
＜紡績糸の製造方法および／または繊維製品の製造方法＞
本実施形態に係る紡績糸の製造方法は、上記改質綿を用いて紡績糸を製造する方法であれば特に制限されることなく、従来公知の紡績糸の製造方法を用いることができる。さらに本実施形態に係る繊維製品の製造方法についても、上記改質綿を用いて繊維製品を製造する方法であれば特に制限されることなく、従来公知の繊維製品の製造方法を用いることができる。たとえば上記繊維製品の製造方法は、上記改質綿を用いて製織し、製編し、もしくは縫製し、あるいは非織布（不織布）とすることにより繊維製品を製造することができる。上記製造方法により製造された紡績糸および繊維製品は、上記改質綿を含むことによって吸水性を向上させることができる。
本実施形態に係る紡績糸の製造方法は、上記改質綿を用いて紡績糸を製造する方法であれば特に制限されることなく、従来公知の紡績糸の製造方法を用いることができる。さらに本実施形態に係る繊維製品の製造方法についても、上記改質綿を用いて繊維製品を製造する方法であれば特に制限されることなく、従来公知の繊維製品の製造方法を用いることができる。たとえば上記繊維製品の製造方法は、上記改質綿を用いて製織し、製編し、もしくは縫製し、あるいは非織布（不織布）とすることにより繊維製品を製造することができる。上記製造方法により製造された紡績糸および繊維製品は、上記改質綿を含むことによって吸水性を向上させることができる。
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
［試験１：改質綿の吸水能力測定］
実施例および比較例の改質綿を次のようにして製造し、これら実施例および比較例の各改質綿の吸水能力を測定した。
実施例および比較例の改質綿を次のようにして製造し、これら実施例および比較例の各改質綿の吸水能力を測定した。
＜改質綿の製造＞
（実施例１）
１） 第１工程
原綿およびアルカリ溶液を準備した。原綿としては、綿番手４０番単糸用のコーマ綿を準備した。アルカリ溶液としては、１７．８質量％（２４Ｂｅ）濃度の水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）水溶液を準備した。
（実施例１）
１） 第１工程
原綿およびアルカリ溶液を準備した。原綿としては、綿番手４０番単糸用のコーマ綿を準備した。アルカリ溶液としては、１７．８質量％（２４Ｂｅ）濃度の水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）水溶液を準備した。
２） 第２工程
上記アルカリ溶液の温度を４０℃に調整し、次いで当該アルカリ溶液２Ｌに原綿２００ｇを１０分間浸漬する処理を行うことにより改質綿を得た。具体的には、４０℃に調整した上記アルカリ溶液を循環させた密閉型オーバーマイヤー染色機（株式会社日阪製作所製）内に、上記原綿を投入することによって上記原綿に上記アルカリ溶液を浸漬させ、もって改質綿を得た。
上記アルカリ溶液の温度を４０℃に調整し、次いで当該アルカリ溶液２Ｌに原綿２００ｇを１０分間浸漬する処理を行うことにより改質綿を得た。具体的には、４０℃に調整した上記アルカリ溶液を循環させた密閉型オーバーマイヤー染色機（株式会社日阪製作所製）内に、上記原綿を投入することによって上記原綿に上記アルカリ溶液を浸漬させ、もって改質綿を得た。
３） 第３工程
上記改質綿を６０℃の温水で１５分間湯煎することにより、上記改質綿に付着した水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）水溶液を中和し、これを除去した。その後、上記改質綿を乾燥させた。これを実施例１の改質綿とした。
上記改質綿を６０℃の温水で１５分間湯煎することにより、上記改質綿に付着した水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）水溶液を中和し、これを除去した。その後、上記改質綿を乾燥させた。これを実施例１の改質綿とした。
（実施例２）
第２工程において、アルカリ溶液の温度を６０℃に調整したこと以外、実施例１と同じ要領により改質綿を製造した。これにより実施例２の改質綿を得た。
第２工程において、アルカリ溶液の温度を６０℃に調整したこと以外、実施例１と同じ要領により改質綿を製造した。これにより実施例２の改質綿を得た。
（実施例３）
第２工程において、アルカリ溶液の温度を８０℃に調整したこと以外、実施例１と同じ要領により改質綿を製造した。これにより実施例３の改質綿を得た。
第２工程において、アルカリ溶液の温度を８０℃に調整したこと以外、実施例１と同じ要領により改質綿を製造した。これにより実施例３の改質綿を得た。
（実施例４）
第１工程において、アルカリ溶液として１４質量％（２０Ｂｅ）濃度の水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）水溶液を準備したこと、ならびに第２工程において、アルカリ溶液の温度を３５℃に調整したこと以外、実施例１と同じ要領により改質綿を製造した。これにより実施例４の改質綿を得た。
第１工程において、アルカリ溶液として１４質量％（２０Ｂｅ）濃度の水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）水溶液を準備したこと、ならびに第２工程において、アルカリ溶液の温度を３５℃に調整したこと以外、実施例１と同じ要領により改質綿を製造した。これにより実施例４の改質綿を得た。
（比較例１）
第１工程においてアルカリ溶液を準備せず、かつ第２工程において水２Ｌ中に界面活性剤（商品名：「ノニゾール５０１Ｓ」、里田化工株式会社製）を１質量％含む水溶液を準備し、当該水溶液を循環させた密閉型オーバーマイヤー染色機（株式会社日阪製作所製）内に上記原綿を投入することにより、上記原綿に上記水溶液を浸漬させ、もって改質綿を得た。その後、第３工程として上記改質綿を９０℃まで昇温し、水洗、脱水および乾燥させた。これを比較例１の改質綿とした。
第１工程においてアルカリ溶液を準備せず、かつ第２工程において水２Ｌ中に界面活性剤（商品名：「ノニゾール５０１Ｓ」、里田化工株式会社製）を１質量％含む水溶液を準備し、当該水溶液を循環させた密閉型オーバーマイヤー染色機（株式会社日阪製作所製）内に上記原綿を投入することにより、上記原綿に上記水溶液を浸漬させ、もって改質綿を得た。その後、第３工程として上記改質綿を９０℃まで昇温し、水洗、脱水および乾燥させた。これを比較例１の改質綿とした。
（比較例２）
第２工程において、アルカリ溶液の温度を２０℃に調整したこと以外、実施例１と同じ要領により改質綿を製造した。これにより比較例２の改質綿を得た。
第２工程において、アルカリ溶液の温度を２０℃に調整したこと以外、実施例１と同じ要領により改質綿を製造した。これにより比較例２の改質綿を得た。
＜吸水試験＞
実施例１～実施例４、比較例１および比較例２に対し、上述した測定方法を用いることにより、実施例および比較例の各改質綿の吸水能力を評価した。
実施例１～実施例４、比較例１および比較例２に対し、上述した測定方法を用いることにより、実施例および比較例の各改質綿の吸水能力を評価した。
具体的には、内径１８ｍｍ×長手方向長さ１３ｃｍの長手方向両端が開口した円筒状のアクリル管と、水５０ｍＬを収容した内径５０ｍｍの１００ｍＬビーカとを準備した。この水については、青色の染料（商品名：「Ｄｒｉｍａｒｅｎ Ｂｌｕｅ ＣＬ－ＢＲ」、アークロマジャパン株式会社製）を濃度が０．４質量％となるように添加することによって青色水として準備した。青色水を収容した１００ｍＬビーカの質量を測定し、これを第１質量とした。
次に実施例１～実施例４、比較例１および比較例２の改質綿２ｇを、上記アクリル管の内部に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度でそれぞれ詰めた。このときアクリル管の一端部が少なくとも改質綿で占められるようにした。さらに上記改質綿を収容したアクリル管を、改質綿で占められた一端部側から青色水を収容した１００ｍＬビーカに収容し、この青色水とアクリル管の一端部とを接触させるとともに、この状態を維持した。これにより改質綿に青色水を吸収させた。
次に１００ｍＬビーカ中の青色水と改質綿との接触後１０分、２０分および３０分経過時にそれぞれ、上記アクリル管を上記１００ｍＬビーカから除いた後、１００ｍＬビーカ自体の質量と改質綿に吸収されなかった青色水の質量との和に相当する第２質量を測定した。
最後に、この第２質量と上記第１質量との差分を求め、当該差分を改質綿の吸水能力（吸水量）として求めた。結果を以下の表１および表２に示す。表１には、第２質量と上記第１質量との差分（吸水量、単位はｇ）を示した。表２には、表１で示した吸水量を改質綿の自重である２ｇで除算することにより、実施例および比較例の各改質綿が自重の何倍の吸水能力があるかを示した。
＜考察＞
上記表１～表２によれば、実施例１～実施例４の改質綿は、いずれも接触後１０分で自重の６倍以上の青色水を吸収した。実施例２および実施例３の改質綿は、接触後１０分で自重の８倍以上の青色水をそれぞれ吸収した。一方、比較例１の改質綿は、青色水と改質綿との接触後３０分において自重の０．３倍の青色水しか吸収できなかった。比較例２の改質綿は、青色水と改質綿との接触後１０分において自重の６倍未満の青色水しか吸収できなかった。
上記表１～表２によれば、実施例１～実施例４の改質綿は、いずれも接触後１０分で自重の６倍以上の青色水を吸収した。実施例２および実施例３の改質綿は、接触後１０分で自重の８倍以上の青色水をそれぞれ吸収した。一方、比較例１の改質綿は、青色水と改質綿との接触後３０分において自重の０．３倍の青色水しか吸収できなかった。比較例２の改質綿は、青色水と改質綿との接触後１０分において自重の６倍未満の青色水しか吸収できなかった。
［試験２：繊維製品の吸水能力測定］
実施例３および比較例１の改質綿を用いて繊維製品として製綿（実施例５～実施例７および比較例３）を次のようにして製造し、上記実施例５～実施例７および比較例３の繊維製品の吸水能力を測定した。
実施例３および比較例１の改質綿を用いて繊維製品として製綿（実施例５～実施例７および比較例３）を次のようにして製造し、上記実施例５～実施例７および比較例３の繊維製品の吸水能力を測定した。
＜繊維製品の製造＞
（実施例５）
従来公知の混合方法により実施例３の改質綿２５質量％と比較例１の改質綿７５質量％とを混合して製綿を得、これにより実施例５の繊維製品を製造した。
（実施例５）
従来公知の混合方法により実施例３の改質綿２５質量％と比較例１の改質綿７５質量％とを混合して製綿を得、これにより実施例５の繊維製品を製造した。
（実施例６）
従来公知の混合方法により実施例３の改質綿５０質量％と比較例１の改質綿５０質量％とを混合して製綿を得、これにより実施例６の繊維製品を製造した。
従来公知の混合方法により実施例３の改質綿５０質量％と比較例１の改質綿５０質量％とを混合して製綿を得、これにより実施例６の繊維製品を製造した。
（実施例７）
従来公知の方法により実施例３の改質綿１００質量％から製綿を得、これにより実施例７の繊維製品を製造した。
従来公知の方法により実施例３の改質綿１００質量％から製綿を得、これにより実施例７の繊維製品を製造した。
（比較例３）
従来公知の方法により比較例１の改質綿１００質量％から製綿を得、これにより比較例３の繊維製品を製造した。
従来公知の方法により比較例１の改質綿１００質量％から製綿を得、これにより比較例３の繊維製品を製造した。
＜吸水試験＞
実施例５～実施例７および比較例３に対し、次の測定方法を用いることにより、各種の繊維製品の吸水能力を評価した。
実施例５～実施例７および比較例３に対し、次の測定方法を用いることにより、各種の繊維製品の吸水能力を評価した。
具体的には、内径１８ｍｍ×長手方向長さ１８０ｍｍの試験管（マルエム社製）を準備し、当該試験管の底部に、それぞれ実施例５～実施例７および比較例３の繊維製品（製綿）３ｇをガラス棒により収容した。次いで実施例および比較例の各繊維製品が収容された試験管の質量を第３質量として測定するとともに、当該試験管に水２０ｍＬを注入し、続いて１時間放置することにより、当該繊維製品に水を吸収させた。
その後、実施例および比較例の各繊維製品が吸収しなかった水を試験管から除去し、水を吸収した実施例および比較例の各繊維製品が収容された試験管の質量を第４質量として測定するとともに、この第４質量と上記第３質量との差分を求め、当該差分をそれぞれ実施例５～実施例７および比較例３の繊維製品の吸水量とした。結果を以下の表３に示す。表３には、第４質量と第３質量との差分（吸水量、単位はｇ）を示した。差分が大きい値であるほど、繊維製品が高い吸収能力を有することを意味する。
＜考察＞
上記表３によれば、実施例５～実施例７の繊維製品は、比較例３の繊維製品に比べ高い吸収能力を有することが理解される。
上記表３によれば、実施例５～実施例７の繊維製品は、比較例３の繊維製品に比べ高い吸収能力を有することが理解される。
以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、各実施の形態および実施例の特徴を適宜組み合わせることも当初から予定している。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態および実施例ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
Claims (8)
- 改質綿であって、
内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた前記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後１０分で自重の６倍以上の前記水を吸収する、改質綿。 - 内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた前記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後３０分で自重の６．５倍以上の前記水を吸収する、請求項１に記載の改質綿。
- 内径１８ｍｍの管に０．０６ｇ／ｃｍ3の密度で詰めた前記改質綿２ｇを水と接触させた場合、接触後１０分で自重の８倍以上の前記水を吸収する、請求項１に記載の改質綿。
- 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の改質綿を含む、紡績糸。
- 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の改質綿を含む、繊維製品。
- 前記繊維製品は、前記改質綿を２０質量％以上含む、請求項５に記載の繊維製品。
- 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の改質綿の製造方法であって、
原綿をアルカリ溶液で処理する工程を含み、
前記アルカリ溶液の温度は、３５℃以上９０℃以下である、改質綿の製造方法。 - 前記アルカリ溶液は、水酸化ナトリウム水溶液であり、
前記水酸化ナトリウム水溶液中の水酸化ナトリウムの濃度は、１２．５質量％以上２３．５質量％以下である、請求項７に記載の改質綿の製造方法。
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