JP2580724B2 - 難燃性繊維の製造法 - Google Patents
難燃性繊維の製造法Info
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- JP2580724B2 JP2580724B2 JP63162119A JP16211988A JP2580724B2 JP 2580724 B2 JP2580724 B2 JP 2580724B2 JP 63162119 A JP63162119 A JP 63162119A JP 16211988 A JP16211988 A JP 16211988A JP 2580724 B2 JP2580724 B2 JP 2580724B2
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- carboxyl group
- retardant fiber
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、低膨潤度で且つカードがけ等の加工に耐え
る実用性能を備えた高度難燃性繊維の製造法に関する。
る実用性能を備えた高度難燃性繊維の製造法に関する。
(従来の技術と問題点) 従来より、難燃性繊維を得るため多くの方法が提案さ
れており、その一方法としてリン化合物、ハロゲン化合
物などの難燃剤を繊維表面に付着固定させる後加工法が
あるが、この方法では一般に耐久性、風合変化、難燃剤
自体及び燃焼時の毒性など種々の欠点がある。
れており、その一方法としてリン化合物、ハロゲン化合
物などの難燃剤を繊維表面に付着固定させる後加工法が
あるが、この方法では一般に耐久性、風合変化、難燃剤
自体及び燃焼時の毒性など種々の欠点がある。
また、他の代表例としてハロゲン化ビニル、ハロゲン
化ビニリデン等のハロゲン化単量体を共重合させた重合
体を用いて繊維を形成させる方法もあるが、この方法で
高度難燃性繊維を得るためにはハロゲン化単量体を多量
に共重合させる必要があり、その結果、やはり、燃焼時
の有毒ガス発生などの本質的欠点がある。
化ビニリデン等のハロゲン化単量体を共重合させた重合
体を用いて繊維を形成させる方法もあるが、この方法で
高度難燃性繊維を得るためにはハロゲン化単量体を多量
に共重合させる必要があり、その結果、やはり、燃焼時
の有毒ガス発生などの本質的欠点がある。
(発明が解決しようとする課題) 本発明の目的は、上述した耐久性、燃焼時の毒性など
の本質的欠点がなく、カードがけ等の加工に耐える実用
性能を備えた高度難燃性繊維を工業的に製造する手段を
提供することである。
の本質的欠点がなく、カードがけ等の加工に耐える実用
性能を備えた高度難燃性繊維を工業的に製造する手段を
提供することである。
(課題を解決するための手段) 上述した本発明の目的は、延伸後熱処理前のアクリル
系繊維に架橋結合を導入した後、加水分解反応によりニ
トリル基を実質的に消失させ、1.0〜4.5m mol/gのカル
ボキシル基と残部にアミド基を導入し、次いでZn,Cu,C
a,Feから選ばれる多価金属により金属塩として0.5〜3.5
m eq/gのイオン架橋を前記カルボキシル基との間で形
成させる手段により、工業的有利に達成される。
系繊維に架橋結合を導入した後、加水分解反応によりニ
トリル基を実質的に消失させ、1.0〜4.5m mol/gのカル
ボキシル基と残部にアミド基を導入し、次いでZn,Cu,C
a,Feから選ばれる多価金属により金属塩として0.5〜3.5
m eq/gのイオン架橋を前記カルボキシル基との間で形
成させる手段により、工業的有利に達成される。
出発アクリル系繊維は、アクリロニトリル(以下、AN
という)を40重量%以上、好ましくは50%以上含有する
AN系重合体より形製された延伸後熱処理前の繊維であ
り、短繊維、トウ、不織布等いずれの形態のものでもよ
い。
という)を40重量%以上、好ましくは50%以上含有する
AN系重合体より形製された延伸後熱処理前の繊維であ
り、短繊維、トウ、不織布等いずれの形態のものでもよ
い。
AN系重合体は、AN単独重合体、ANと他のモノマーとの
共重合体のいずれでも良く、他のモノマーとしては、ハ
ロゲン化ビニル及びハロゲン化ビニリデン;(メタ)ア
クリル酸のエステル;メタリルスルホン酸、p−スチレ
ンスルホン酸等のスルホン酸含有モノマー及びその塩;
(メタ)アクリル酸、イタコン酸等のカルボン酸含有モ
ノマー及びその塩;アクリルアミド、スチレン、酢酸ビ
ニル等のその他のモノマーが挙げられる。
共重合体のいずれでも良く、他のモノマーとしては、ハ
ロゲン化ビニル及びハロゲン化ビニリデン;(メタ)ア
クリル酸のエステル;メタリルスルホン酸、p−スチレ
ンスルホン酸等のスルホン酸含有モノマー及びその塩;
(メタ)アクリル酸、イタコン酸等のカルボン酸含有モ
ノマー及びその塩;アクリルアミド、スチレン、酢酸ビ
ニル等のその他のモノマーが挙げられる。
なお、延伸後熱処理前のアクリル系繊維とは、AN系重
合体の紡糸原液を、常法に従って湿式、乾/湿式又は乾
式紡糸し、延伸配向され、乾燥緻密化、湿熱緩和処理等
の熱処理の施されていない繊維を言い、中でも湿式又は
乾/湿式紡糸、延伸後の水膨潤ゲル状繊維(内部水分
率:30〜150%)が好ましい。
合体の紡糸原液を、常法に従って湿式、乾/湿式又は乾
式紡糸し、延伸配向され、乾燥緻密化、湿熱緩和処理等
の熱処理の施されていない繊維を言い、中でも湿式又は
乾/湿式紡糸、延伸後の水膨潤ゲル状繊維(内部水分
率:30〜150%)が好ましい。
出発アクリル系繊維に架橋結合を導入する方法として
は、ニトリル基を利用してヒドラジン、ヒドロキシルア
ミン等で処理する、アミド基を利用してホルムアルデヒ
ド、ベンズアルデヒド等のアルデヒド類と酸性触媒存在
下で反応させる等の手段が挙げられる。
は、ニトリル基を利用してヒドラジン、ヒドロキシルア
ミン等で処理する、アミド基を利用してホルムアルデヒ
ド、ベンズアルデヒド等のアルデヒド類と酸性触媒存在
下で反応させる等の手段が挙げられる。
また、加水分解反応によりニトリル基を実質的に消失
させ、1.0〜4.5m mol/g、好ましくは1.5〜3.5m mol/gの
カルボキシル基と残部にアミド基を導入する方法として
は、アルカリ金属水酸化物、アンモニア等の塩基性水溶
液、或は硝酸、硫酸、塩酸等の鉱酸の水溶液を含浸、又
は該水溶液中に原料繊維を浸漬した状態で加熱処理する
手段が挙げられる。なお、前記架橋結合の導入と同時に
加水分解反応を行なうこともできるが、架橋結合導入後
に加水分解を行なったものの方が難燃性の点で好まし
い。
させ、1.0〜4.5m mol/g、好ましくは1.5〜3.5m mol/gの
カルボキシル基と残部にアミド基を導入する方法として
は、アルカリ金属水酸化物、アンモニア等の塩基性水溶
液、或は硝酸、硫酸、塩酸等の鉱酸の水溶液を含浸、又
は該水溶液中に原料繊維を浸漬した状態で加熱処理する
手段が挙げられる。なお、前記架橋結合の導入と同時に
加水分解反応を行なうこともできるが、架橋結合導入後
に加水分解を行なったものの方が難燃性の点で好まし
い。
なお、カルボキシル基が上記下限に満たない場合に
は、最終的に高度の難燃性繊維を提供することができ
ず、また上限を越えると、実用上満足し得る物性のもの
が得られない。
は、最終的に高度の難燃性繊維を提供することができ
ず、また上限を越えると、実用上満足し得る物性のもの
が得られない。
イオン架橋法としては、Zn、Cu、Ca、Fe等の多価金
属、中でもZnの塩の1〜20重量%水溶液で10〜100℃の
温度で処理することが望ましい。なお、イオン架橋によ
る多価金属の導入量としては、本発明の目的達成上0.5
〜3.5m eq/g、好ましくは1.0〜3.0m eq/gの範囲内が望
ましい。
属、中でもZnの塩の1〜20重量%水溶液で10〜100℃の
温度で処理することが望ましい。なお、イオン架橋によ
る多価金属の導入量としては、本発明の目的達成上0.5
〜3.5m eq/g、好ましくは1.0〜3.0m eq/gの範囲内が望
ましい。
このようにして、引張強度が1g/d以上、好ましくは1.
5g/d以上、水膨潤度が100%以下、好ましくは80%以
下、限界酸素指数(LOI)が30以上、好ましくは32以上
の難燃性繊維を提供することができる。
5g/d以上、水膨潤度が100%以下、好ましくは80%以
下、限界酸素指数(LOI)が30以上、好ましくは32以上
の難燃性繊維を提供することができる。
(発明の効果) 出発アクリル系繊維として延伸後熱処理前の繊維を使
用することにより、後続の反応液中への繊維の分散性、
繊維中への反応液の浸透性などが改善され、以て架橋結
合の導入や加水分解の反応が均一かつ速やかに行なわ
れ、最終的に難燃性能の耐久性、燃焼時の毒性などの問
題がなく、実用上問題のない繊維物性を維持し、かつ水
膨潤度も一定水準以下に抑えられており、しかも高度の
難燃性を備えた繊維を工業的有利に製造する手段を提供
し得た点が本発明の特筆すべき効果である。
用することにより、後続の反応液中への繊維の分散性、
繊維中への反応液の浸透性などが改善され、以て架橋結
合の導入や加水分解の反応が均一かつ速やかに行なわ
れ、最終的に難燃性能の耐久性、燃焼時の毒性などの問
題がなく、実用上問題のない繊維物性を維持し、かつ水
膨潤度も一定水準以下に抑えられており、しかも高度の
難燃性を備えた繊維を工業的有利に製造する手段を提供
し得た点が本発明の特筆すべき効果である。
このようにして得られた難燃性繊維は、任意の使用形
態で、高度の難燃性が求められる用途分野において広く
用いられる。
態で、高度の難燃性が求められる用途分野において広く
用いられる。
(実施例) 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。実施
例中の部及び百分率は、断りのない限り重量基準で示
す。
例中の部及び百分率は、断りのない限り重量基準で示
す。
なお、ニトリル基の存否、カルボキシル基量(m mol/
g)、多価金属導入量(m eq/g)、水膨潤度(%)及びL
OIは、以下の方法により求めた。
g)、多価金属導入量(m eq/g)、水膨潤度(%)及びL
OIは、以下の方法により求めた。
(1) ニトリル基の存否 供試繊維のIRスペクトルを求め、ニトリル基の吸収ピ
ークの存否を確認した。
ークの存否を確認した。
(2) カルボキシル基量(m mol/g) 十分乾燥した供試繊維約1gを精秤し(Xg)、これに20
0mlの水を加えた後、50℃に加温しながらIN塩酸水溶液
を添加してpH2にし、次いで0.1N苛性ソーダ水溶液で常
法に従って滴定曲線を求めた。該滴定曲線からカルボキ
シル基に消費された苛性ソーダ水溶液消費量(Ycc)を
求めた。以上の測定結果から、次式によって算出した。
0mlの水を加えた後、50℃に加温しながらIN塩酸水溶液
を添加してpH2にし、次いで0.1N苛性ソーダ水溶液で常
法に従って滴定曲線を求めた。該滴定曲線からカルボキ
シル基に消費された苛性ソーダ水溶液消費量(Ycc)を
求めた。以上の測定結果から、次式によって算出した。
尚、多価カチオンが含まれる場合は、常法によりこれ
らのカチオンの量を求め、上式を補正する必要がある。
らのカチオンの量を求め、上式を補正する必要がある。
(3) 多価金属導入量(m eq/g) 元素分析により求めた。
(4) 水膨潤度(%) 供試繊維約0.4gを25℃の純水300ml中に30分間浸漬し
た後、遠心脱水(300G×3分、但しGは重力加速度)し
て調整した試料の重量を測定(W1g)し、次に該試料を8
0℃の真空乾燥機中で恒量になるまで乾燥した繊維の重
量を測定(W2g)し、次式によって算出した。
た後、遠心脱水(300G×3分、但しGは重力加速度)し
て調整した試料の重量を測定(W1g)し、次に該試料を8
0℃の真空乾燥機中で恒量になるまで乾燥した繊維の重
量を測定(W2g)し、次式によって算出した。
(5) LOI JIS K7201の最低酸素指数の測定法に従って行なっ
た。
た。
実施例1 AN90%及びアクリル酸メチル(以下、MAという)10%
からなるAN系重合体(30℃ジメチルホルムアミン中での
極限粘度〔η〕:1.2)10部を48%のロダンソーダ水溶液
90部に溶解した紡糸原液を、常法に従って紡糸、延伸
(全延伸倍率;10倍)し、単繊維繊度1.5dの原料繊維1
(内部水分率:50%)を得た。
からなるAN系重合体(30℃ジメチルホルムアミン中での
極限粘度〔η〕:1.2)10部を48%のロダンソーダ水溶液
90部に溶解した紡糸原液を、常法に従って紡糸、延伸
(全延伸倍率;10倍)し、単繊維繊度1.5dの原料繊維1
(内部水分率:50%)を得た。
原料繊維1をヒドラジンヒドラート300g/の水溶液
に浸漬(浴比1:30)して100℃×3時間処理し、次に30
%苛性ソーダ水溶液中に浸漬し、撹拌下に10分間煮沸
し、水洗、乾燥した。得られた繊維には実質的にニトリ
ル基は残存しておらず、3.0m mol/gのカルボキシル基が
導入されていた。
に浸漬(浴比1:30)して100℃×3時間処理し、次に30
%苛性ソーダ水溶液中に浸漬し、撹拌下に10分間煮沸
し、水洗、乾燥した。得られた繊維には実質的にニトリ
ル基は残存しておらず、3.0m mol/gのカルボキシル基が
導入されていた。
次に、この繊維を5%塩化亜鉛水溶液で20℃×30分間
処理して繊維(I)を作製した。
処理して繊維(I)を作製した。
繊維(I)の引張強度は1.8g/d、水膨潤度は50%、Zn
導入量は2.1m eq/g、LOIは34であった。
導入量は2.1m eq/g、LOIは34であった。
なお、50%苛性ソーダ水溶液を用いて30分間煮沸して
4.9m mol/gのカルボキシル基を導入する外は繊維(I)
と同様にして作製した比較繊維(A)は非常に脆く、0.
3g/dの引張強度しか有していなかった。
4.9m mol/gのカルボキシル基を導入する外は繊維(I)
と同様にして作製した比較繊維(A)は非常に脆く、0.
3g/dの引張強度しか有していなかった。
また、原料繊維1を乾球/湿球=120℃/60℃の雰囲気
下で乾燥緻密化した後、120℃のスチーム中で湿熱緩和
処理して得られた繊維を、繊維(I)と同様に処理して
比較繊維(B)を作製した。この繊維(B)は、1.8g/d
の引張強度を有していたが、ニトリル基が残存してお
り、LOIは25であった。
下で乾燥緻密化した後、120℃のスチーム中で湿熱緩和
処理して得られた繊維を、繊維(I)と同様に処理して
比較繊維(B)を作製した。この繊維(B)は、1.8g/d
の引張強度を有していたが、ニトリル基が残存してお
り、LOIは25であった。
実施例2 MAに変えて塩化ビニリデンを使用する外は実施例1と
同様にして原料繊維2(内部水分率:55%)を得、これ
を実施例1と同様に処理して繊維(II)を作製した。
同様にして原料繊維2(内部水分率:55%)を得、これ
を実施例1と同様に処理して繊維(II)を作製した。
繊維(II)のカルボキシル基量は2.8mmol/g、引張強
度は1.7g/d、水膨潤度30%、Zn導入量は1.9m eq/g、LOI
は37であった。
度は1.7g/d、水膨潤度30%、Zn導入量は1.9m eq/g、LOI
は37であった。
実施例3 MAに変えて酢酸ビニルを使用する外は実施例1と同様
にして原料繊維3(内部水分率:50%)を得た。
にして原料繊維3(内部水分率:50%)を得た。
これをヒドロキシルアミン硫酸塩50g/水溶液を苛性
ソーダでpH8に調節した処理液を用い(浴比1:10)100℃
×30分間処理し、次に15N硝酸水溶液を用いて65℃×3
時間処理した。
ソーダでpH8に調節した処理液を用い(浴比1:10)100℃
×30分間処理し、次に15N硝酸水溶液を用いて65℃×3
時間処理した。
得られた繊維にはニトリル基の存在が認められず、2.
9m mol/gのカルボキシル基が導入されていた。
9m mol/gのカルボキシル基が導入されていた。
この繊維を10%硫酸銅が20℃×30分間処理して繊維
(III)を作製した。
(III)を作製した。
繊維(III)の引張強度は1.5g/d、水膨潤度は60%、C
u導入量は2.3m eq/g、LOIは33であった。
u導入量は2.3m eq/g、LOIは33であった。
Claims (1)
- 【請求項1】延伸後熱処理前のアクリル系繊維に架橋結
合を導入した後、加水分解反応によりニトリル基を実質
的に消失させ、1.0〜4.5m mol/gのカルボキシル基と残
部にアミド基を導入し、次いでZn,Cu,Ca,Feから選ばれ
る多価金属により金属量として0.5〜3.5m eq/gのイオ
ン架橋を前記カルボキシル基との間で形成させることを
特徴とする難燃性繊維の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63162119A JP2580724B2 (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 難燃性繊維の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63162119A JP2580724B2 (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 難燃性繊維の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0284528A JPH0284528A (ja) | 1990-03-26 |
JP2580724B2 true JP2580724B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=15748401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63162119A Expired - Lifetime JP2580724B2 (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 難燃性繊維の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2580724B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101845748A (zh) * | 2010-05-05 | 2010-09-29 | 山东理工大学 | 腈纶纱线、腈纶绒线或腈纶毛线的阻燃改性方法 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09241970A (ja) * | 1995-12-29 | 1997-09-16 | Japan Exlan Co Ltd | 金属微粒子含有繊維とその製造方法 |
JP3271692B2 (ja) * | 1996-02-26 | 2002-04-02 | 日本エクスラン工業株式会社 | 酸・塩基性ガス吸収性繊維及びその構造物 |
EP0933467B1 (en) * | 1998-01-28 | 2004-08-25 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Heat-retaining, moisture-permeable, waterproof fabrics |
GB9902517D0 (en) * | 1999-02-04 | 1999-03-24 | Acordis Fibres Ltd | Flame retardant fibre |
JPWO2005083171A1 (ja) * | 2004-03-02 | 2008-01-17 | 日本エクスラン工業株式会社 | 抗ウイルス性繊維、及び該繊維の製法、並びに該繊維を用いた繊維製品 |
JP4529146B2 (ja) | 2004-09-07 | 2010-08-25 | 日本エクスラン工業株式会社 | 高度難燃吸湿性繊維および繊維構造物 |
CN104144952B (zh) * | 2012-02-22 | 2017-02-08 | 日本爱克兰工业株式会社 | 吸放湿性聚合物以及含有该聚合物而得到的原材料 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5242916B2 (ja) * | 1972-05-31 | 1977-10-27 |
-
1988
- 1988-06-28 JP JP63162119A patent/JP2580724B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101845748A (zh) * | 2010-05-05 | 2010-09-29 | 山东理工大学 | 腈纶纱线、腈纶绒线或腈纶毛线的阻燃改性方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0284528A (ja) | 1990-03-26 |
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